12
tr-êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i Héi th¶o hÌ - 2014 65 1. Giới thiệu chung thác, dưới tác dụng của tải trọng nặng, lưu lượng xe chạy lớn kết hợp với tác động môi trường như nhiệt độ cao độ ẩm lớn…, mặ - , v.v… : + ; + ; + 3: Cải tiến thành phần vật liệu chế tạo: sử dụng cốt liệu có độ góc cạnh lớn, bề mặt xù xì hoặc sử dụng sợi phân tán trong cấp phối cốt liệu. Bài báo này trình bày về 3 nội dung: + Một số kết quả khảo sát vệt lún bánh xe tại Hà Nội và trên QL1A đoạn qua thị xã Phủ Lý. + Tổng quan về một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của độ góc cạnh, độ xù xì bề mặt cốt liệu đến khả năng chống VHLBX (thuộc nhóm giải pháp 3) và; + Tập trung trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hai loại sợi cellulose và sợi thủy tinh đến khả năng chống VHLBX cho BTN bằng thí nghiệm Wheel Tracking, mẫu đặt trong buồng khí ở nhiệt độ 60oC. MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỐNG VỆT HẰN LÚN BÁNH XE CHO BÊ TÔNG NHỰA TS. HỒ ANH CƯƠNG ThS. VŨ PHƯƠNG THẢO ThS. NGUYỄN HUY HÙNG Bộ môn Công trình GTCC & MT Trường Đại học Giao thông Vận tải

MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỐNG VỆT HẰN …totc.vn/Portals/10/Document/hoi thao vet han banh xe/8. Ho Anh Cuong 65-76.pdf · Tốc độ lăn của

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

65

1. Giới thiệu chung

thác, dưới tác dụng của tải trọng nặng, lưu lượng xe chạy lớn kết hợp với tác động môi

trường như nhiệt độ cao độ ẩm lớn…, mặ

-

, v.v…

:

+ ;

+

;

+ 3: Cải tiến thành phần vật liệu chế tạo: sử dụng cốt liệu có độ góc cạnh

lớn, bề mặt xù xì hoặc sử dụng sợi phân tán trong cấp phối cốt liệu.

Bài báo này trình bày về 3 nội dung:

+ Một số kết quả khảo sát vệt lún bánh xe tại Hà Nội và trên QL1A đoạn qua thị xã

Phủ Lý.

+ Tổng quan về một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của độ góc cạnh, độ xù xì

bề mặt cốt liệu đến khả năng chống VHLBX (thuộc nhóm giải pháp 3) và;

+ Tập trung trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của hai loại sợi cellulose và

sợi thủy tinh đến khả năng chống VHLBX cho BTN bằng thí nghiệm Wheel Tracking,

mẫu đặt trong buồng khí ở nhiệt độ 60oC.

MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG

KHẢ NĂNG CHỐNG VỆT HẰN LÚN BÁNH XE CHO BÊ TÔNG NHỰA

TS. HỒ ANH CƯƠNG

ThS. VŨ PHƯƠNG THẢO

ThS. NGUYỄN HUY HÙNG

Bộ môn Công trình GTCC & MT

Trường Đại học Giao thông Vận tải

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

66

2. Khảo sát đánh giá VHLBX trên mặt đường BTN

2.1. Vị trí và phương pháp đo

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát đánh giá hiện tượng VHLBX tại các địa điểm:

+ Tại Thủ đô Hà Nội (thời điểm tháng 10/2012): 1-Trạm xe buýt trên trục đường

Lạc Long Quân (đối diện Ngân hàng NN&PTNT, số 445-Lạc Long Quân, chiều Bưởi

đến Xuân La) chiều dài 60m và 2- Đường dẫn vào bến trung chuyển xe buýt trước cổng

Đại học GTVT, hướng Kim Mã – Cầu Giấy: chiều dài 150m.

+ Trên Quốc lộ 1A đoạn qua thị xã Phủ Lý (thời điểm tháng 4/2012) tại 2 lý trình

(hình 1): Km 230+300 – Km230+400 (áp dụng kết cấu móng theo công nghệ Sakai) và

Km 228 – Km 229 (kết cấu móng thông thường).

Phương pháp đo: sử dụng thước 3m theo tiêu chuẩn ASTM E1703/E1703M.

Hình 1. Tổ khảo sát đo VHLBX trên QL1A, đoạn Km 230+300-Km230+400

2. Kết quả khảo sát

Giá trị vệt lún lớn nhất và giá trị trung bình được tổng hợp ở bảng 1 dưới đây.Các

kết quả cho thấy hiện tượng vệt hằn lún bánh xe xuất hiện cả trên đoạn tuyến có kết cấu

áo đường thông thường cũng như đoạn áp dụng kết cấu theo công nghệ Sakai.

Các giá trị vệt hằn lún lớn nhất đều cao hơn so với vệt hằn bánh xe giới hạn trên

mặt đường tại một số nước quy định từ 1.25 – 2.5cm.

Bảng 1. Tổng hợp kết quả vệt hằn lún bánh xe lớn nhất

và trung bình tại Hà nội và QL1A

Vị trí khảo sát, đo đạc Giá trị VHLBX lớn nhất

(cm) Giá trị VHLBX trung bình (cm)

Tại Hà Nội

Trạm xe buýt – Số 445 6.5 3.1

Đường dẫn vào bến trung

chuyển xe buýt 6.7

3.4

Tại QL 1A

Km228+00 - Km229+00 3.8 2.4 – làn

trong 2.1 – làn giữa

Km230+300 - Km230+400 4.0 3.5

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

67

Hiện tượng VHLBX xảy ra có thể do lưu lượng tham gia giao thông lớn và thành

phần xe nặng nhiều. Ngoài ra, có thể do hỗn hợp BTN có khả năng chịu VHLBX chưa

tốt.

Nghiên cứu chưa tiến hành đào mặt đường nên chưa thể kết luận về ảnh hưởng của

đất nền tới hiện tượng VHLBX tại các vị trí đo.

3. Ảnh hưởng của độ góc cạnh, bề mặt xù xì cốt liệu đến khả năng chống VHLBX

Theo nhóm

- -

dạng dẻo của hỗn hợp trong đó có VHLBX. Hìn

[7]. Ba đặc trưng

hình dạng của cốt liệu được mô tả như hình 2 dưới đây.

Hình 2. Ba đặc trưng hình dạng của cốt liệu: Hình dạng, Góc cạnh và Độ xù xì bề mặt [4]

pháp Marshall - là phương pháp thiết kế BTN hiện nay đang áp dụng ở Việt Nam.

Trong nghiên cứu của mình, [2] nhận thấy, với độ rỗng dư trên 2,5%, hỗn hợp sử

dụng cốt liệu có nhiều mặt vỡ sẽ có khả năng chống VHLBX tốt hơn như hình 3 dưới

đây.

Hình dạng (Form-Shape)

Độ góc cạnh

(Angularity)

Độ xù xì bề mặt

(Texture)

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

68

Hình 3. Quan hệ giữa cốt liệu thô (có 2 mặt vỡ trở lên)

với tỷ lệ độ VHLBX khi độ rỗng dư > 2,5%, [2]

Chang và Chen [3] nghiên cứu của ảnh hưởng của chỉ số Ia đến các đặc trưng cơ

học của BTN và nhận thấy rằng hỗn hợp BTN sử dụng cốt liệu có hình dạng khối

(cubical) có khả năng chống VHLBX tốt nhất so với các hình dạng còn lại (hình 4).

Hình 4. Quan hệ giữa VHLBX và thời gian của các BTN

sử dụng cốt liệu hình dạng khác nhau [3]

Ngoài ra, hai tác giả này còn nghiên cứu khả năng ổn định về vị trí (góc quay) hạt

cốt liệu dưới tác dụng của tải trọng bánh xe thông qua các hình ảnh chụp mặt cắt ngang

của mẫu thử trước và sau thí nghiệm VHLBX như hình 5.

Hình 5. Mặt cắt ngang mẫu thử trước (trên) và sau (dưới) thí nghiệm VHLBX [3]

Các cột ở hai hình 6 (a, b) cho thấy, cốt liệu hình khối có độ ổn định về góc tốt hơn

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

69

(sự thay đổi về góc quay <30o) so với hình dạng dẹt. Đặc biệt, sau thí nghiệm VHLBX,

mẫu BTN cốt liệu hình khối (hình 6a)vẫn giữ được độ ổn định tốt hơn nhiều khi mà hơn

55% cốt liệu chỉ thay đổi góc trong phạm vi nhỏ 0-30o và chỉ 35% hạt thay đổi góc với

phạm vi 31-60o. Trong khi đó, tại hình 6b, chỉ 30% cốt liệu dẹt giữ được góc quay

<30o, còn hơn 50% cốt liệu đã quay từ 31-60o. Điều này khẳng định, bộ khung cốt liệu

khối có độ góc cạnh tốt, bề mặt nhám có khả năng ổn định tốt hơn dưới tác dụng của tải

trọng, làm tăng khả năng chống VHLBX cho BTN.

Hình 6. Phân bố góc cốt liệu thô hình dạng khối (a) và hình dạng dẹt (b), [3]

nước ta.

Đánh giá:

Qua một số kết quả trên thế giới chúng ta có thể nhận xét: Hình dạng, độ góc cạnh,

bề mặt xù xì là những đặc tính quan trọng của cốt liệu tăng cường khả năng chống biến

dạng vĩnh cửu -VHLBX của BTN. Cốt liệu càng góc cạnh, bề mặt càng xù xì sẽ càng

hình thành nên cơ chế chèn móc (Interlock) giữa các hạt cốt liệu, làm tăng khả năng

chống VHLBX giữa các lớp BTN. Ngoài ra, cốt liệu góc cạnh cùng với bề mặt xù xì

còn làm tăng khả năng dính bám của các lớp BTN – là tính chất quan trọng trong thiết

kế mặt đường BTN.

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

70

4. Ảnh hưởng của cốt sợi phân tán đến khả năng chống VHLBX của BTN

Phần này sẽ trình bày một số kết quả nghiên cứu bước đầu [11] ảnh hưởng của hai

loại sợi cellulose và sợi thủy tinh đến khả năng chống VHLBX cho BTN bằng thí

nghiệm Wheel Tracking.

4.1. Mẫu thí nghiệm và trình tự thí nghiệm

Vật liệu sử dụng bao gồm cốt liệu thô, cốt liệu nhỏ, bột khoáng ở Phủ Lý - Hà

Nam, cát vàng ở Việt Trì – Phú Thọ. Các cốt liệu, bột đá đều được thí nghiệm thỏa mãn

yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn 22TCN 356 – 06. Chất kết dính được sử dụng là nhựa

polyme cải tiến PMB III với các chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với tiêu chuẩn 22TCN 319-

04. Hai loại sợi được lựa chọn sử dụng là sợi cellulose và sợi thủy tinh có yêu cầu kỹ

thuật thỏa mãn theo tiêu chuẩn AASHTO MP8. Kích thước cơ bản của 2 loại sợi: sợi

cellulose (chiều dài 0,2mm, đường kính 0,045mm) và sợi thủy tinh (chiều dài 20mm và

đường kính 0,018mm).

Trong nghiên cứu này, năm loại BTN cấp phối chặt hạt trung gia cố sợi cellulose và

sợi thủy tinh (Fiber Reinforced Asphalt Concrete - FRAC) đều có cùng một tỷ lệ cấp

phối cốt liệu, chỉ khác nhau về tỷ lệ sợi và hàm lượng nhựa được thiết kế phù hợp với

[12] và được ký hiệu như bảng 2 dưới đây.

Bảng 2. Ký hiệu các loại FRAC

hiệu

Hàm lượng sợi (%

theo khối lượng)

Loại sợi sử

dụng

BOS 0% -

B3C 0,3 % Cellulose

B5C 0,5%

B3T 0,3% Thủy tinh

B5T 0,5%

Các thí nghiệm xác định đặc trưng thể tích, cơ học Marshall được thực hiện theo

[12] ở trên.

Còn với thí nghiệm xác định vệt lún, các mẫu được đúc bằng máy đầm lăn Cooper

như hình 7. Trình tự đầm như sau: mỗi mẫu đầm 30 lượt, trong đó 8-10 lượt đầu sử

dụng áp lực 0,25 MPa, 11-20 lượt tiếp theo: 0,4 MPa, 10 lượt cuối cùng áp lực 0,65

MPa để mô phỏng áp lực tác dụng thực tế ngoài hiện trường.

Thí nghiệm xác định vệt hằn lún bánh xe theo hướng dẫn của [13] bằng thiết bị

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

71

Weel tracking Cooper, loại nhỏ model A trong buồng khí hậu nhưHình .

Theo [13], sau khi đúc ít nhất 24h, mẫu mới được đưa vào trong buồng khí hậu và

lưu trong đó ít nhất 4h để mẫu đạt nhiệt độ 60oC. Mẫu tiếp tục được giữ trong buồng

khí hậu 12h trước khi tiến hành thí nghiệm.

Hình 7. Đầm mẫu bằng máy đầm lăn Cooper

Hình 8. Thiết bị thí nghiệm vệt lún bánh xe

mẫu vuông 300x300x50mm

Tải trọng bánh xe là 700±10N, đầu đo được đặt trong bánh xe, giá trị vệt lún lấy

theo giá trị trung bình tại tim vệt bánh. Tốc độ lăn của bánh xe là 26,5±1,0 vòng/60s.

Nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm tới 30 000 chu kỳ (một chu kỳ gồm 1 lượt đi và

1 lượt về) theo quy định của tiêu chuẩn.

Tiến hành thí nghiệm 5 tổ mẫu tương ứng 5 công thức FRAC ở trên. Với thí

nghiệm Marshall, mỗi tổ mẫu gồm 3 mẫu. Còn với thí nghiệm vệt lún bánh xe, mỗi tổ

mẫu gồm 6 mẫu theo [13]. Kết quả thí nghiệm là giá trị trung bình của các mẫu trong 1

tổ mẫu.

4.2. Kết quả thí nghiệm và thảo luận

Kết quả về hàm lượng nhựa tối ưu (OAC), độ rỗng dư (Va) và độ bền Marshall

(MS) được thể hiện trong các hình 9, hình 10 và hình 11 ở dưới.

Hình 9. Hàm lượng nhựa tối ưu (OAC) thay đổi theo hàm lượng và loại sợi

Mẫu

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

72

Hình 10. Độ rỗng dư (Va) của FRAC tăng theo hàm lượng sợi

Hình 11. Độ ổn định Marshall (MS) tăng dần khi tăng hàm lượng sợi

Hàm lượng nhựa tối ưu OAC và độ rỗng dư Va tăng khi tăng tỷ lệ sợi. OAC tăng

do sự hấp thụ nhựa vào sợi. Bên cạnh đó FRAC cần thêm nhựa để bao phủ bề mặt sợi

do sợi làm tăng tỷ diện bề mặt của hỗn hợp. Độ rỗng dư Va tăng do hiệu ứng “làm

lỏng” (loosening effect) - sợi có vai trò như một loại cốt liệu mịn và đã hạn chế các hạt

cốt liệu lớn hơn tiếp xúc nhau.

Liên quan đến độ ổn định Marshall (MS) tăng theo hàm lượng sợi sử dụng, các tác

giả cho rằng tính dính kết và hiệu ứng mạng lưới của sợi trong FRAC là hai trong

những nhân tố chính giúp tăng đại lượng này. Cùng một hàm lượng sợi, giá trị MS của

FRAC thủy tinh lớn hơn của sợi cellulose. Hiện tượng này được giải thích bởi hai thông

số: 1 - Tỷ lệ chiều dài/đường kính của sợi thủy tinh lớn hơn sợi cellulose; 2 - Mô đun

đàn hồi chịu kéo của sợi thủy tinh lớn hơn rất nhiều so với cellulose.

Kết quả thí nghiệm vệt lún bánh xe của FRAC tại 30 000 chu kỳ tác dụng bánh xe

được thể hiện trên hình 12.

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

73

Hình 12. Chiều sâu vệt lún tại 30 000 chu kỳ của các FRAC

Kết quả trên hình 12 cho thấy chiều sâu vệt lún (SL) giảm rõ rệt khi gia cố sợi vào

hỗn hợp bê tông asphalt. Các FRAC B3C, B5C, B3T và B5T có SL giảm đi so với mẫu

đối chứng không sợi là 65%, 47%, 25%, 20%.

Cùng với một hàm lượng sợi, FRAC cellulose có khả năng chống vệt hằn lún bánh

xe tốt hơn so với FRAC thủy tinh.

Xu hướng phát triển SL theo số chu kỳ tác dụng tải trọng được thể hiện trên hình

13.

Các đường cong cho thấy chiều sâu vệt lún tăng rất nhanh trong phần đầu tiên của

giai đoạn I (500 chu kỳ tác dụng đầu tiên). Theo [13], mẫu thí nghiệm được chế tạo với

độ rỗng dư là 5%, tương ứng với độ rỗng dư thực tế của mặt đường ngay sau khi lu lèn.

Vì vậy dưới tác dụng của áp lực thẳng đứng của bánh xe, hỗn hợp chặt lại nên chiều sâu

lún tăng nhanh trong khoảng 0-5000 chu kỳ.

Sau đó, tốc độ tăng SL giảm đi và quan hệ giữa SL với số chu kỳ tác dụng chuyển

sang dạng thẳng tuyến tính. Giai đoạn này được coi như giai đoạn II của quá trình lún

vệt bánh xe.

Ở giai đoạn II, độ dốc của đường lún thể hiện mức độ tăng chiều sâu lún và độ ổn

định của hỗn hợp vật liệu: độ dốc càng lớn thì độ ổn định vật liệu càng thấp.

Các kết quả trên cũng cho thấy SL giảm khi hàm lượng sợi tăng từ 0 đến 0,3% -

khả năng chống vệt hằn lún bánh xe tăng. Nhưng khi tiếp tục bổ sung sợi đến 0,5% thì

khả năng chống vệt hằn lún bánh xe lại giảm -giá trị SL tăng.

Để phân tích về xu hướng này có thể đưa ra một số lập luận về ưu và nhược điểm

của sợi:

Ưu điểm: SL giảm (khả năng chống lún tăng) khi sợi tăng từ 0 đến 0,3%:

(1) Sợi với đặc tính hấp thụ bề mặt sẽ hút các chất bão hòa – có khối lượng phân tử

nhỏ - trong pha asphalt do đó cải thiện tính dính bám bề mặt của asphalt, tăng cường

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

74

tính ổn định dưới tác dụng của nhiệt, vì vậy làm tăng độ bền liên kết giữa asphalt và các

hạt cốt liệu;

(2) Hệ thống sợi tạo nên mạng lưới cấu trúc ba chiều trong BTN, nâng cao độ ổn

định của pha asphalt và đặc biệt hình thành nên bộ khung tăng cường cho các hạt cốt

liệu chống lại lực cắt, hạn chế dịch chuyển các hạt cốt liệu, từ đó giảm khả năng biến

dạng của BTNdưới tác dụng lực bánh xe và dẫn đến giá trị SL giảm đi.

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000 27500 30000

Ch

iều

u v

ệt l

ún

bán

h x

e (m

m)

Số lần bánh xe tác dụng (chu kỳ)

B3C

B5C

B3T

B5T

B0S

Độ dốc

Giai đoạn 1 Giai đoạn 2

Hình 13. Xu hướng phát triển SL theo số chu kỳ tác dụng tải trọng

Nhược điểm: SL tăng (khả năng chống lún giảm) khi sợi tăng từ 0,3 đến

0,5%:

(3) Liên quan đến độ rỗng dư. Quay lại hình 10 ta thấy, khi hàm lượng sợi tăng thì

Va cũng tăng; độ rỗng dư lớn là nguyên nhân đầu tiên ảnh hưởng rõ rệt tới sự tăng SL

đặc biệt trong giai đoạn I. Zhao và các cộng sự [14] cũng đã thiết lập phương trình giữa

SL và độ rỗng tổng thể (VTM) của bê tông asphalt trong đó SL và VTM là quan hệ bậc

1 tuyến tính;

(4) Vấn đề về hàm lượng nhựa tối ưu là nguyên nhân thứ 2. Hình 9 cho thấy, OAC

tăng khi lượng sợi gia cố tăng. Trên thực tế, hàm lượng nhựa sẽ làm tăng tính biến dạng

dẻo của BTN ở nhiệt độ cao. Lượng nhựa thừa trong hỗn hợp có thể làm giảm nội ma

sát giữa các hạt cốt liệu và dẫn tới tăng biến dạng vĩnh cửu – SL của BTN dưới tác dụng

của bánh xe và nhiệt độ.

Như vậy, khi hàm lượng sợi <0,3%, hai ưu điểm tích cực của sợi (tăng tính ổn định

của pha asphalt và mạng lưới cấu trúc 3 chiều) đã chiếm ưu thế so với hai nhược điểm

(Va và OAC) và đã cải thiện rõ rệt độ ổn định MS và khả năng chống hiện tượng vệt

hằn lún bánh xe cho FRAC. Tuy nhiên, khi hàm lượng sợi tiếp tục tăng tới 0,5% thì hai

nhược điểm lại trội hơn hai ưu điểm dẫn tới giảm khả năng chống lún (tăng giá trị SL).

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

75

Mặt khác, khi so sánh kết quả tại hình 11và hình 12 ở trên, các tác giả nhận thấy có

một sự không tương đồng: khi tăng hàm lượng sợi thì độ ổn định MS tăng nhưng khả

năng chống vệt lún bánh xe lại giảm (nghĩa là SL tăng).

Như vậy, bước đầu có thể nhận xét, với BTN gia cố sợi, khi hàm lượng sợi tăng, độ

ổn định Marshall tăng không có nghĩa là khả năng chống hằn vệt bánh xe sẽ tốt hơn.

Tuy nhiên, qua phân tích hai xu hướng thay đổi của MS và đặc biệt của SL ở trên, có

thể dự báo, trong khoảng từ 0 đến 0,5% sẽ có một hàm lượng sợi tối ưu mà ở đó, FRAC

vừa có được độ ổn định MS lớn nhưng vẫn có khả năng chống hằn vệt bánh xe phù hợp.

Ở đây, tỷ lệ 0,3% hiện cho kết quả tối ưu nhất.

Bên cạnh đó, một số tác giả trong nước và trên thế giới cũng có nhận xét với bê tông

nhựa không gia cố sợi: dường như chưa có mối tương quan giữa độ ổn định Marshall

với chiều sâu vệt lún bánh xe [15] và [16]. Ozen [16] còn cho rằng, kết quả thí nghiệm

Marshall không thể sử dụng để đánh giá khả năng chống vệt lún bánh xe cho BTN sử

dụng nhựa cải tiến polymer.

Tuy nhiên, hiện nay có một thuận lợi đó là các cơ quan nghiên cứu đường bộ của

Mỹ và châu Âu (State Highway Research Program –SHRP) đã và đang tiến hành xây

dựng các tiêu chuẩn trong đó có các nghiên cứu nhằm thiết lập mối tương quan giữa đặc

tính cường độ và khả năng chống vệt lún bánh xe của BTN. Các tiêu chuẩn trên sẽ là

các thông tin hữu ích cho nghiên cứu về vệt lún bánh xe của BTN nói chung và FRAC

nói riêng.

5. Kết luận

Từ các nội dung trên, bài báo rút ra một số kết luận sau:

Các giá trị vệt hằn lún lớn nhất của các vị trí đo ở Hà Nội và QL1A đều lớn

hơn so với vệt hằn bánh xe giới hạn trên mặt đường tại một số nước trên thế giới (quy

định từ 1.25 – 2.5cm). Đây là vấn đề cần xem xét một cách nghiêm túc.

Hình dạng, độ góc cạnh, bề mặt xù xì là những đặc tính quan trọng của cốt liệu

tăng cường khả năng chống VHLBX BTN. Cốt liệu càng góc cạnh, bề mặt càng xù xì sẽ

làm tăng khả năng chống VHLBX giữa các lớp BTN. Việt Nam cần có những nghiên

cứu sâu hơn về các đặc tính này cho BTN.

Việc gia cố sợi cellulose và thủy tinh vào trong FRAC đã nâng cao khả năng

chống vệt lún vệt bánh xe, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao 60oC. Tất cả các FRAC

đều có chiều sâu lún nhỏ hơn mẫu BTN đối chứng không gia cố sợi.

o SL giảm (khả năng chống vệt lún bánh xe tăng) khi hàm lượng sợi tăng từ

0 đến 0,3%. Khi sợi tăng tiếp tới 0,5% thì khả năng chống vệt lún lại giảm (SL

tăng).

o Va và OAC tăng khi hàm lượng sợi tăng làm những nguyên nhân làm tăng

chiều sâu vệt hằn lún SL.

tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i

Héi th¶o hÌ - 2014

76

o Chưa thấy mối liên hệ giữa độ ổn định Marshall MS với chiều sâu vệt hằn

lún SL trong BTN cấp phối chặt gia cố sợi.

o Ở điều kiện nhiệt độ cao, cùng một hàm lượng sợi gia cố, FRAC cellulose

có khả năng hạn chế chiều sâu vệt lún tốt hơn FRAC thủy tinh.

o FRAC 0,3% sợi thể hiện tính chống vệt lún bánh xe tốt nhất. Khi hàm

lượng sợi gia cố tăng quá 0,3%, khả năng hạn chế chiều sâu vệt lún lại giảm.

Tài liệu tham khảo

1. Kwang W. Kim, Yong-Churl Park and Kyu-Seok Yeon.”Tensile reinforcement polymer

coating of asphalt concrete using polymer coating”. Construction and Building Materials, Vol.

10, No. 2, pp. 141-146, 1996.

2. Cross,S.A and Brown, E.R., “Selection of Aggregate Properties to Minimize Rutting of

Heavy Duty Pavement,”. Effects of Aggregates of Mineral Fillers on Asphalt Mixtures

Performance, ASTM STP1147, Richard C. Meininger, Ed., American Society for Testing and

Materials, Philadelphia, PA, 1992.

3. M.K. CHANG, Jian-Shiuh CHEN, Influence of Coarse Aggregate Shape on Strength of

Asphalt Concrete mixtures”. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies,

Vol. 6, pp. 1062 - 1075, 2005.

4. Masad, E., Little, D., Tashman, L., Saadeh, S., Al-Rousan, T., and Sukhwani, R. (2003).

“Evaluation of aggregate characteristics af fecting HMA concrete performance.”

5. [ASTM D5821-13]: Standard Test Method for Determining the Percentage of Fractured

Particles in Coarse Aggregate.

6. [AASHTO T 304-11]: Standard Method of Test for Uncompacted Void Content of Fine

Aggregate.

7. [ASTM D3398]: Standard Test for Index of Aggregate Particle Shape and Texture

8. [NCHRP 11]: A Manual for Design of Hot Mix Asphalt with Commentary. TRB. Wasington,

D.C. 2011.

9. [TCVN 8860-7:2011], Phần 7, Xác định độ góc cạnh của cát

10. TCVN 8819:2011: Mặt đường bê tông nhựa nóng-Yêu cầu thi công và nghiệm thu.

11. TS. Hồ Anh Cương, ThS. Vũ Phương Thảo, PGS.TS. Bùi Xuân Cậy. “Kết quả nghiên cứu

thực nghiệm về khả năng chống vệt lún bánh xe của bê tông asphalt cốt sợi sử dụng bitum cải

tiến PMB”. Tạp chí Giao thông Vận tải. Số tháng 10/2013

12. [TCVN 8820:2011]: Tiêu chuẩn Việt nam. Hỗn hợp bê tông nhựa nóng – thiết kế theo

phương pháp Marshall, xuất bản lần 1, 2011

13. Bituminous mixtures -Test methods for hot mix asphalt -Part 22: Wheel tracking BS EN

12697-22-2004.

14. Wenbin Zhao, Feipeng Xiao, Serji N. Amirkhanian, Bradley J. Putman. “Characterization

of rutting performance of warm additive modified asphalt mixtures”, Construction and Building

Materials 31 (2012) 265–272.

15. Bùi Ngọc Hưng, Vũ Đức Chính, Trần Thị Kim Đăng, Vũ Thế Trường, Trần Trung Dũng.

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ năm 2009, MS DT094013: “Nghiên cứu biến dạng kéo dài

của mặt đường bê tông nhựa và đề xuất phương pháp xử lý”.

16. Halit Özen. “Rutting evaluation of hydrated lime and SBS modified asphalt mixtures for

laboratory and field compacted samples”. Construction and Building Materials 25 (2011) 756–

765.

4 3 2 1 1m