Giải pháp xử lý, tái chế chế phẩm nông nghiệp làm đường giao thông nông thôn

13/06/2013

 

Diện tích trồng lúa của Vĩnh Phúc chiếm 59.280ha (năm 2011), tổng sản lượng tạo ra là 335.629 tấn/năm. Trong đó, phế phẩm từ rơm rạ chiếm khoảng trên 350 nghìn tấn/năm và cách xử lý đa số là đốt, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Hiện toàn Tỉnh có 3.562 km đường giao thông nông thôn (GTNT), trong đó có 2.159 km đường nội đồng chủ yếu là đường đất. Theo chiến lược phát triển đến năm 2015, hệ thống đường GTNT trên địa bàn tỉnh cần được kiên cố hóa 100%. Tuy nhiên hiện nay, hầu hết các tuyến đường GTNT trên địa bàn tỉnh nói riêng và cả nước nói chung vẫn đang sử dụng các vật liệu xây dựng truyền thống như: cấp phối đá dăm, nhựa và bê tông xi măng với tỷ lệ đường cấp phối đá dăm chiếm 32%, đường nhựa chiếm 14% và đường bê tông chiếm 15%. Ngay cả đường nhựa và đường bê tông xi măng cũng cần sử dụng lớp cấp phối đá dăm làm nền móng, nên việc làm đường tốn rất nhiều công sức vận chuyển đá từ mỏ tới công trường, tiêu tốn nhiều thời gian và làm ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường sinh thái. Việc khai thác đá phục vụ cho xây dựng công trình đang hủy hoại cảnh quan và môi trường thiên nhiên.

Để khắc phục tình trạng này, mới đây, nhóm tác giả của Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải đã nghiên cứu lựa chọn giải pháp công nghệ để xử lý, tái chế rơm rạ kết hợp với chất gia cố thủy hóa vô cơ HRB và vật liệu địa phương để làm đường GTNT phù hợp với điều kiện tỉnh Vĩnh Phúc nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí xây dựng. HRB là một vật liệu kết dính thủy hóa đường như xi măng và vôi nhưng có tính chất hóa học đặc biệt cho phép nó kết dính trực tiếp với đất tạo ra nền móng bền vững. Với đường giao thông nông thôn, giải pháp này có thể thay thế đường nhựa hay bê tông xi măng mà vẫn đảm bảo chất lượng công trình. Bên cạnh đó, sử dụng vật liệu HRB gia cố đất góp phần giảm thiểu tác động đến môi trường do tận dụng được các nguồn vật liệu địa phương như đất, cát, phế thải xây dựng, phế thải lò gạch...

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm tại đoạn đường trong sân của Trường Đại học Công nghệ GTVT, phường Đồng Tâm (thành phố Vĩnh Yên) có chiều dài 100m, nền đường rộng 5,5m; mặt đường rộng 3,5m; kết cấu lớp móng mặt đường sử dụng 2% phế phẩm nông nghiệp (rơm, rạ) kết hợp với 8% chất thủy hóa vô cơ HRB (một vật liệu kết dính thủy hóa đường như xi măng và vôi) và tận dụng các nguồn vật liệu địa phương như: đất, sỏi, cát, phế thải xây dựng, phế thải lò gạch dày 20cm, lớp mặt đường láng nhựa.

Qua kết quả thử nghiệm trên đoạn đường cho thấy: Việc gia cố đất, phế phẩm nông nghiệp rơm rạ và chất thủy hóa vô cơ HRB theo tỷ lệ thiết kế đã đáp ứng được yêu cầu về khả năng chịu lực và làm việc của đường GTNT theo tiêu chuẩn, quy trình hiện hành ở Việt Nam. Việc xử lý, tái chế phế phẩm nông nghiệp rơm rạ làm đường GTNT cho phép tiết kiệm vật liệu, đồng thời đáp ứng được yêu cầu chất lượng làm việc của mặt đường sau khi thi công xong. Công nghệ phối trộn, thi công không quá phức tạp, có thể sử dụng các máy thi công thông thường cũng như nguồn nhân lực tại địa phương để triển khai công tác thi công. Theo tổng dự toán thì khi sử dụng công nghệ HRB để xử lý tái chế rơm rạ làm đường GTNT sẽ giảm chi phí xây dựng so với mặt đường đá dăm hiện nay đang sử dụng phổ biến trong xây dựng đường GTNT là trên 30%. Để đơn giản hóa tính toán, có thể lựa chọn nhanh chiều dày kết cấu điển hình của lớp gia cố HRB: đối với đường giao thông nội đồng và đường làng ngõ xóm chủ yếu có các phương tiện vận tải thô sơ như xe bò kéo, xe kéo tay, xe tải nhẹ dưới 0,5 tấn có thể chọn chiều dày 10-15cm, đường GTNT chủ yếu có loại xe tải nhỏ tải trọng dưới 4 tấn có thể chọn chiều dày 16-20cm.

Cùng với việc nghiên cứu thành công công nghệ làm đường GTNT, nhóm nghiên cứu đã đề xuất được chiều dày lớp vật liệu gia cố giữa đất, phế phẩm rơm rạ và HRB phù hợp với đường giao thông nông thôn có kết cấu đường cấp A2 là 20cm, tỷ lệ phối trộn là 8%HRB, 2% phế phẩm rơm rạ và đất, sỏi tại địa phương. Tuy nhiên, đề tài cũng khuyến cáo, để gia cố phế phẩm rơm rạ với đất và HRB tạo thành hỗn hợp vật liệu mới làm đường giao thông nông thôn thì yêu cầu đối với rơm rạ là rất quan trọng. Theo đó, phải xác định tỷ lệ phối trộn rơm rạ; xác định độ ẩm của vật liệu tốt nhất là từ 12-15%; rơm rạ cần được cắt nhỏ từ 2-5cm để đảm bảo phối trộn được đồng đều.

Thành công bước đầu của đề tài sẽ tạo điều kiện triển khai vào thực tiễn nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nguyên vật liệu và giảm chi phí xây dựng tại các vùng nông thôn.

Khánh Hà

Các bài viết khác :
Các tin đã đưa ngày: