Nghiên cứu do nhóm chuyên gia tại Đại học Liên bang Bắc Kavkaz, thành phố Stavropol, thực hiện. Thay vì chỉ dùng hỗn hợp đá, cát, bột khoáng và bitum như nhựa đường truyền thống, nhóm nghiên cứu bổ sung nhựa PET tái chế vào thành phần vật liệu. PET là loại nhựa phổ biến trong chai nước, bao bì đồ uống và thực phẩm. Khi được xử lý để đưa vào nhựa đường, loại nhựa này đóng vai trò như phụ gia cải thiện tính ổn định của hỗn hợp.
Điểm đáng chú ý nhất của vật liệu mới nằm ở khả năng chịu nhiệt và chống biến dạng. Trong thử nghiệm, nhựa đường có bổ sung PET giữ hình dạng tốt hơn ở nhiệt độ cao, hạn chế hiện tượng hằn lún bánh xe, một trong những nguyên nhân khiến mặt đường nhanh xuống cấp vào mùa nóng hoặc dưới lưu lượng xe tải lớn. Ở điều kiện nhiệt độ cao, cường độ của hỗn hợp nhựa đường mới tăng khoảng 11-23% so với vật liệu thông thường.
Mức tăng này có ý nghĩa đáng kể với ngành giao thông, bởi mặt đường nhựa đường thường phải chịu tải trọng lặp đi lặp lại trong thời gian dài. Khi nhiệt độ tăng, bitum trong nhựa đường truyền thống có xu hướng mềm hơn, khiến mặt đường dễ bị xô lệch, lún vệt bánh xe hoặc biến dạng cục bộ. Việc bổ sung PET giúp hỗn hợp có cấu trúc ổn định hơn, qua đó duy trì độ cứng và khả năng chịu tải tốt hơn trong môi trường nóng.
Không chỉ cải thiện độ bền khi gặp nhiệt độ cao, nhựa đường trộn PET còn được đánh giá có khả năng chống nứt tốt hơn khi trời lạnh. Đây là yếu tố quan trọng tại Nga, nơi nhiều khu vực có biên độ nhiệt lớn giữa mùa hè và mùa đông.
Với nhựa đường truyền thống, chu kỳ nóng - lạnh, đóng băng - tan băng có thể làm xuất hiện các vết nứt nhỏ. Theo thời gian, nước thấm vào vết nứt, gặp nhiệt độ thấp sẽ giãn nở, khiến mặt đường tiếp tục vỡ rộng hơn.
Nhóm nghiên cứu cho rằng phụ gia PET giúp vật liệu linh hoạt hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp, giảm xu hướng nứt giòn. Một số chỉ số thử nghiệm cho thấy khả năng bám dính khi chịu cắt của hỗn hợp tăng 7-20%, trong khi hệ số ma sát trong tăng 2-5%. Các thành phần trong nhựa đường liên kết chặt hơn, khó bị tách lớp hoặc trượt phá khi chịu tác động của xe cộ và thời tiết.
So với nhựa đường thông thường, vật liệu mới bền hơn khi nóng, ít nứt hơn khi lạnh và có thể tận dụng rác nhựa tái chế. Đây là sự kết hợp giữa yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu môi trường. Thay vì coi chai nhựa PET đã qua sử dụng là phế thải, công nghệ này biến chúng thành thành phần có giá trị trong hạ tầng giao thông.
Nếu được ứng dụng ở quy mô lớn, nhựa đường trộn PET có thể giúp kéo dài chu kỳ bảo trì đường bộ. Với các tuyến đường thường xuyên hư hỏng do xe tải nặng, thời tiết nóng hoặc biến động nhiệt mạnh, việc tăng độ bền vật liệu có thể giảm số lần sửa chữa, vá ổ gà hoặc thảm lại mặt đường. Điều này đặc biệt quan trọng với những khu vực có ngân sách bảo trì lớn và mạng lưới giao thông trải dài.
Một ưu điểm khác là công nghệ này không đòi hỏi thay đổi quá lớn trong quy trình sản xuất nhựa đường. PET được đưa vào như một phụ gia, nên về nguyên tắc có thể tích hợp vào dây chuyền chế tạo vật liệu đường sá hiện có. Đây là yếu tố quan trọng nếu muốn thương mại hóa, bởi một vật liệu mới dù có độ bền cao cũng khó phổ biến nếu yêu cầu thiết bị quá đắt hoặc quy trình quá phức tạp.
Dù vậy, công nghệ nhựa đường trộn PET hiện vẫn cần thêm các thử nghiệm thực địa trước khi có thể triển khai rộng rãi.
Theo TV Brics, Ecoportal
