115
MỘT SỐ KINH NGHIỆM THIẾT KẾ, LỰA CHỌN CẤP PHỐI CHỐNG HẰN LÚN, NỨT VỠ BÊ TÔNG NHỰA NÓNG

MỘT SỐ KINH NGHIỆM - totc.vntotc.vn/Portals/10/Document/Chuyende1-DN-QN.pdf · hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế và thi công mặt

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

MỘT SỐ KINH NGHIỆM THIẾT KẾ, LỰA CHỌN CẤP PHỐI

CHỐNG HẰN LÚN, NỨT VỠ BÊ TÔNG NHỰA NÓNG

2

NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

PGS.TS. NGUYỄN

QUANG PHÚC

PHÓ TRƯỞNG KHOA

CÔNG TRÌNH – PHÓ BỘ

MÔN ĐƯỜNG BỘ

098 557 8929

ThS. LƯƠNG

XUÂN CHIỂU

TRƯỞNG PHÒNG THÍ

NGHIỆM-KIỂM ĐỊNH

TRỌNG ĐIỂM UTC-

CIENCO4

[email protected]

3

NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

BTN

5. KIỂM ĐỊNH THI CÔNG BÊ TÔNG NHỰA

4. KINH NGHIỆM GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG THI CÔNG

3. KINH NGHIỆM THIẾT KẾ HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA

2. KINH NGHIỆM CÔNG TÁC LỰA CHỌN VẬT LIỆU

1. CÁC QUY TRÌNH, QUY ĐỊNH KỸ THUẬT MỚI VỀ BTN

6. THẢO LUẬN NHỮNG ĐỊNH HƯỚNG

4

GIỚI THIỆU CÁC QUY TRÌNH, QUY ĐỊNH

KỸ THUẬT MỚI VỀ BTN

PHẦN THỨ 1

1. Quyết định 858/QĐ-BGTVT, ngày 26/3/2014 Ban hành

Hướng dẫn áp dụng hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật

hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế

và thi công mặt đường bê tông nhựa nóng đối với các

tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn

2. Quyết định số 1617/QĐ-BGTVT, ngày 29/4/2014 về việc

Ban hành Quy định kỹ thuật về phương pháp thử độ sâu

vệt hằn bánh xe của bê tông nhựa xác định bằng thiết bị

Wheel tracking

3. Thông tư số 27/2014/TT-BGTVT, ngày 28/7/2014 quy định

về quản lý chất lượng vật liệu nhựa đường sử dụng trong

xây dựng công trình giao thông

5

I. QUYẾT ĐỊNH 858/QĐ-BGTVT

6

PHẠM VI ÁP DỤNG

Thiết kế & thi công kết cấu mặt đường BTN

nóng:

- Đường cấp III trở lên TCVN4054-2005; Đường

cao tốc TCVN5729-2012

- Quy mô giao thông lớn: Ne≥5.106 trục; Xe tải, xe

khách N≥1500 xe/ngày đêm.làn xe

- Độ dốc dọc lớn hơn 4%; Siêu cao lớn.

7

CỠ HẠT DANH ĐỊNH THIẾT KẾ

8

VẬT LIỆU VÀ THIẾT KẾ HỖN HỢP

1. Các lớp BTN: BTNCT12,5; BTNCT19; ATB25

Đảm bảo chỉ tiêu vệt hằn lún bánh xe

- Hàm lượng đá dăm ≥4,75mm chiếm >50%;

- Các sàng khống chế

- Độ rỗng 4-6%; Độ dẻo 1,5~4,0; Độ ổn định còn lại

phải ≥ 80%; VMA ≥ 12-15%; VFA = 65-75%;

Loại BTNC Cỡ sàng vuông

khống chế (mm)

Lượng % lọt qua cỡ

sàng khống chế

BTNC 25 4,75 <40% (>50% đá dăm)

BTNC 19 4,75 <45% (>50% đá dăm)

BTNC 12,5 2,36 <38%

9

Cấp phối BTNCT12,5

10

Cấp phối BTNCT19

11

Cấp phối BTNCT25(ATB25)

12

II. QUYẾT ĐỊNH 1617/QĐ-BGTVT

13

Phân loại thí nghiệm bê tông nhựa

14TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

1.1 Lún vệt bánh kết cấu

b) Lún do các lớp base/subbase

NÒn ®­êng

C¸c líp mãng

C¸c líp mÆt BTN

BiÕn d¹ng

Nøt mái

vµ ph¸ ho¹i líp mãng

MÆt ®­êng ban ®Çu

a) Sơ đồ mặt cắt ngang lún vệt bánh kết cấu

c) Lún vệt bánh do nền đường

15TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

1 Lún vệt bánh kết cấu - Structural Rutting:

Nhận biết lún vệt bánh kết cấu qua 2 đặc điểm

chính là lún trên phạm vi rộng và không tạo thành

rõ rệt các mô dồn nhựa sang hai bên so với loại

lún vệt bánh do chảy dẻo lớp BTN.

Nguyên nhân do tải trọng nặng trùng phục, thiết

kế kết cấu không đúng, lựa chọn vật liệu và thông

số thiết kế không phù hợp, thi công không đảm

bảo, do nền đường và các lớp móng yếu, thoát

nước trong kết cấu không tốt.

16TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

2 Lún chảy dẻo lớp bê tông nhựa

MÆt ®­êng ban ®Çu

NÒn ®­êng

C¸c líp mãng

C¸c líp mÆt BTN

M« dån M« dån

C¾t C¾tC¾t

.c tg

17TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

2 Lún chảy dẻo lớp bê tông nhựa

* Thường xuất hiện sớm do các nguyên nhân :

– Nhiệt độ mặt đường tăng cao; Lựa chọn vật liệuBTN không thích hợp, loại nhựa không đảm bảođộ cứng; Cốt liệu tròn cạnh; Quá nhiều nhựavà/hoặc bột khoáng; Độ rỗng cốt liệu VMA thấp; Độ rỗng dư Va quá nhỏ

Sức chống cắt BTN kém

– Tải trọng xe nặng, xe chạy chậm, dừng đỗ, xetăng tốc giảm tốc, hãm phanh.

* Những nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ rõ lún chảydẻo chủ yếu xảy ra trong các lớp BTN 100mm. Như vậy trong khoảng này cần thiết kế các lớpBTN hợp lý để chống lại biến dạng dẻo.

18TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

3 Lún lớp mặt bê tông nhựa

MÆt ®­êng ban ®Çu

NÒn ®­êng

C¸c líp mãng

C¸c líp mÆt BTN

19TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC DẠNG BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

3 Lún lớp mặt bê tông nhựa

Các- lớp BTN phía trên không được đầmnén đủ độ chặt

Đầm- nén thứ cấp dưới tác dụng của tảitrọng bánh xe

Cấp- phối cốt liệu không hợp lý, độ ẩm caovà nhiều bụi, lớp BTN bị nguội nhanh vàomùa lạnh không đảm bảo nhiệt độ đầm néndẫn đến độ chặt không đủ.

Lún- lớp mặt không phát sinh ra các mô dồnvật liệu

20

THÍ NGHIỆM LÚN VỆT BÁNH WHEEL TRACKING

CÁC LOẠI THÍ NGHIỆM LÚN VỆT BÁNH

1. Thí nghiệm Hamburg Wheel Tracking

2. Thí nghiệm French Rutting Tester

3. Thí nghiệm Asphalt Pavement Analyzer

CÁC PHÒNG THÍ NGHIỆM

1. Đại học GTVT CS1 – CIENCO4

2. Đại học GTVT CS2

3. Viện KHCN GTVT

4. Đại học Công nghệ GTVT

5. Công ty: BMT

6. Công ty Petrolimex, Shell,…

21

Phạm vi áp dụng

1. Áp dụng với các loại bê tông nhựa nóng có

cỡ hạt lớn nhất danh định ≤25 mm:

BTN12,5; BTN19; BTNP12,5; BTNP19

2. Thí nghiệm Hot bin, nên thí nghiệm cold

bin và thí nghiệm đánh giá sau khi thi công

3. Có 3 phương pháp: A; B; C

4. Mẫu thử được chế bị trong phòng hoặc

khoan lấy về từ hiện trường, có dạng tấm

hình chữ nhật hoặc hình trụ tròn.

22

Phương pháp AThử nghiệm trong môi trường nước ở nhiệt độ 50 0C.

Kết quả thu được là chiều sâu vệt hằn bánh xe trong

môi trường nước và điểm bong màng nhựa.

Sử dụng khi yêu cầu xác định mức độ vệt hằn bánh xe

và ảnh hưởng của độ ẩm đến vệt hằn bánh xe.

AASHTO T324-2011

EN 12697 - 22

TEX 242-F

23TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Thí nghiệm theo phương pháp A

ĐỘ SÂU VỆT HẰN BÁNH XE ≤12,5 MM (0,5IN)

BÊ TÔNG NHỰA CHẶT THÔNG THƯỜNG SAU 1. 15.000 LẦN TÁC DỤNG

BÊ TÔNG NHỰA POLIME SAU 2. 40.000 LẦN TÁC DỤNG

ĐIỂM BONG MÀNG NHỰA (DỰ THẢO)

BÊ TÔNG NHỰA CHẶT THÔNG THƯỜNG SAU 1. 10.000 LẦN TÁC DỤNG

BÊ TÔNG NHỰA POLIME SAU 2. 30.000 LẦN TÁC DỤNG

Bang California: Thí nghiệm cho ngày đầu tiên và cứ 1 lần cho mỗi 10.000 tấn

tối đa 7 ngày sau phải báo cáo kết quả thí nghiệm

24

III. THÔNG TƯ 27/2014/TT-BGTVT

25

1. Phân loại nhựa đường theo độ kim lún

Ưu điểm: Kinh phí thấp, đơn giản, dễ áp dụng, các nhân viên và cán bộ vật liệu ở Việt Nam đã quen với qui trình thí nghiệm và phương pháp thí nghiệm.

Nhược điểm:

- Chưa phân loại chính xác được các loại nhựa đường khác nhau. Có thể các loại nhựa đường có các chỉ tiêu cơ lý khác nhau nhưng vẫn được xếp chung vào một nhóm;

- Chưa xem xét tới điều kiện môi trường cụ thể của dự án do vậy khó kiểm soát được tính nhạy cảm về nhiệt độ của hỗn hợp BTN;

- Chưa xem xét tới ảnh hưởng đồng thời của môi trường làm việc, lượng giao thông thiết kế “Tổng tải trọng trục xe tích lũy trong giai đoạn thiết kế” và tốc độ của phương tiện tham gia giao thông

26

2. Phân loại nhựa đường theo độ nhớt

Ưu điểm : Đã xem xét tới tính nhạy cảm về

nhiệt độ của bitum cả ở nhiệt độ mặt đường

trong khai thác.

Nhược điểm :

- Chưa xem xét tới điều kiện địa lý, môi

trường của khu vực xây dựng

- Chưa xem xét tới ảnh hưởng của lượng

giao thông thiết kế cũng như tốc độ dòng xe

27

3. Phân loại nhựa đường theo PG

Ưu điểm: Lựa chọn được loại bitum phù hợp với điều kiện cụ thể của dự án trên các phương diện “điều kiện địa lý, khí hậu, lượng giao thông thiết kế, và tốc độ của dòng giao thông”

Nhược điểm:

- Chi phí thí nghiệm cao, các thiết bị thí nghiệm đắt tiền, phương pháp thí nghiệm mới nên cần có kinh phí và thời gian đào tạo cho các kỹ sư vật liệu/thí nghiệm viên;

- Để đảm bảo tính chính xác trong vấn đề lựa chọn nhiệt độ mặt đường thiết kế, yêu cầu dữ liệu sử dụng phải có thời gian quan trắc dài, tổi thiểu là 20 năm quan trắc

28

PHÂN LOẠI NHỰA THEO PG

29

Điều chỉnh mác nhựa theo ESAL, V

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Điều chỉnh mác nhựa theo điều kiện giao thông

Tiêu chuẩn Chậm Đứng yên

< 0.3 - - -

0.3 - 3 - 1 2

3-10 - 1 2

10-30 - 1 2

≥30 1 1 2

Lưu lượng xe thiết kế, triệu ESAL/lànDòng giao thông

Lưu lượng xe được quy đổi về trục đơn 18kip tích lũy trong thời gian 20

năm tính cho 1 làn xe.

Dòng tiêu chuẩn khi tốc độ trung bình ≥70km/h;

Dòng chậm khi tốc độ từ 20 đến 70 km/h;

Dòng đứng yên khi tốc độ nhỏ hơn 20km/h.

30

Tương quan PG ~ Pen

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Tương quan giữa các mác nhựa ở Nam Phi [14]

5 MẪU NHỰA 60/70 VIỆT NAM ĐỀU ĐẠT PG64-16

60 pen 70 pen

PG64-xx PG58-xx

31

PHÂN LOẠI NHỰA ĐƯỜNG Ở MỸ

Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG70-10

32

LỰA CHỌN LOẠI NHỰA CHO ĐƯỜNG

VÙNG KHÍ HẬU NÓNG

Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG76-10

33

LỰA CHỌN LOẠI NHỰA CHO ĐƯỜNG

VÙNG KHÍ HẬU NÓNG

Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG64-xx

34

Bản đồ nhiệt độ mặt đường

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

R=98%

35

Bản đồ nhiệt độ mặt đường

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

R=50%

36

Ảnh hưởng của Paraphin

Paraphin trong bitum làm giảm khả năng

phân tán và hòa tan của chất asphalt với

các chất khác, làm giảm độ đồng nhất của

bitum.

Paraphin cũng làm bitum nhạy cảm với

nhiệt độ, khi hàm lượng paraphin tăng thì

nhiệt độ hóa mềm của bitum tăng lên tính

ổn định nhiệt độ cao giảm đi

Paraphin theo TCVN ≤ 2,2%.

Trung Quốc 2,2%-4,5%

37

THÔNG TƯ 27/2014/BGTVT NHỰA ĐƯỜNG

38

THÔNG TƯ 27/2014/BGTVT NHỰA ĐƯỜNG

39

Sử dụng phụ gia polyme

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Điều kiện sử dụng phụ gia

Mô hình thêm phụ gia

Cốt liệu nóng

(Khoảng190 °C)

Bột đá

& phụ gia

Nhựa đường thường

(Khoảng160 °C)

Nhựa đường cải tiến

(175 - 185°C)

Thời gian trộn ướt:

>40s

Thời gian làm khô:

5 - 10s

40

Styrene – Butadiene – Styrene

SBS: phụ gia gốc copolymer, cấu trúc

mạch thẳng, màu trắng, dạng hạt,

được trộn trực tiếp với cốt liệu nóng

tại trạm trộn BTN có tác dụng tăng khả

năng kháng “hằn lún vệt bánh xe” của

hỗn hợp bê tông nhựa

CÓ NHIỀU LOẠI SBS CHO CÁC

ỨNG DỤNG KHÁC NHAU

CHỌN LOẠI PHÙ HỢP: DỄ KẾT

HỢP VỚI NHỰA, DỄ TRỘN VÀ THI

CÔNG

BỘT

HẠT

41

Trộn phụ gia tại trạm

42

Công nghệ trộn SBS với nhựa tại trạm

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

43

KINH NGHIỆM LỰA CHỌN VẬT LIỆU SẢN

XUẤT BÊ TÔNG NHỰA NÓNG

PHẦN THỨ 2

CỐT LIỆU THÔ1.

CỐT LIỆU MỊN2.

BỘT KHOÁNG3.

NHỰA ĐƯỜNG4.

44

CÁC BIỆN PHÁP TĂNG KHẢ NĂNG

CHỐNG LÚN VỆT BÁNH

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Thiết kế lại hỗn hợp bê tông nhựa.

Thay đổi các loại cốt liệu

Thay đổi cấp phối cốt liệu QĐ 858/BGTVT

Sử dụng các loại phụ gia cải thiện chất lượng

Thay đổi mác nhựa cao hơn

45

CÁC BIỆN PHÁP TĂNG KHẢ NĂNG

CHỐNG LÚN VỆT BÁNH

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

46TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG RUTTING

TTYếu tố ảnh hưởng

Sự thay đổi

yếu tố

Khả năng chống

lại BDKHP

1 Cốt liệu

Bề mặt cốt liệu NhẵnThô Tăng

Cấp phối Thích hợp Tăng

Hình dạng hạtTròn góc

cạnhTăng

Cỡ hạt*Tăng cỡ hạt

lớn nhấtTăng

2 Nhựa đường Độ cứng Tăng Tăng

3Hỗn hợp bê

tông nhựa

Hàm lượng nhựa Tăng Giảm

Độ rỗng dư* Tăng Giảm

Độ rỗng cốt liệu* Tăng Giảm

4Điều kiện tải

trong

Số lần tác dụng;

Áp lựcTăng Giảm

5 Môi trường Nhiệt độ/Độ ẩm Tăng Giảm

47

Nghiền VSI

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

48

Nghiền VSI

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

49TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

NGUỒN GỐC CỐT LIỆU

Loại đá Cường độ Độ bềnỔn định

hóa học

Đặc tính

bề mặt

Độ cứng,

độ dai

Kết cấu

bề mặtHình dạng

Granite Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình Trung bình Trung bình

Syenite Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình Trung bình

Dolerite good Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình

Basalt, Gabbro Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt

Diabase Tốt Trung bình Xem xét Tốt Tốt Tốt Tốt

Peridite Tốt Trung bình Xem xét Tốt Tốt Tốt Tốt

Gneiss, diệp thạch Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình Tốt Tốt

Quartzite Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình

Cẩm thạch-Marble Trung bình Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình Trung bình

Serpentine Trung bình Trung bình Tốt TB-Kém Tốt Tốt Tốt

Amphibolite Tốt Tốt Tốt Tốt Trung bình Trung bình

Slate Tốt Tốt Tốt Kém Tốt Trung bình Trung bình

Đá vôi/dolomite Tốt Trung bình Tốt Tốt Kém Tốt Kém

Đá cát kết Trung bình Trung bình Tốt Tốt Trung bình Tốt Tốt

Đá phiến silic-Chert Kém Kém Trung bình Tốt Kém Tốt Tốt

Cuội kết Trung bình Trung bình Tốt Tốt

Đá phiến sét-Shale Kém Kém Kém Tốt Kém Trung bình Trung bình

Đá macma, đá núi lửa

Đá biến chất

Đá trầm tích

50TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Phân loại đá theo tích điện bề mặt

51

TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG DÍNH BÁM

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

(Cách 1) (Cách 2) (Cách 3)

Cho Tough Fix vào xe ch ở Asphalt,

đợi sau 30phút tiến hành bơm Asphalt

vào bể chứa ở trạm BTN.

Cho Tough Fix bể chứa trước khi bơm

Asphalt vào.

Cho Tough Fix trực tiếp vào từng

mẻ BTN tại trạm trộn.

Nhựa đường 60/80 Nhựa đường cải thiện loại 2

Ban đầu Tough Fix 0.3% Ban đầu Tough Fix 0.3%

Độ kim lún 25 °C 1/10mm 63 61 44 43

Điểm hóa mềm. °C 46.5 47.0 63.0 64.5

Độ giãn dài ở 15 °C cm +120 +120 67.5 62.5

Độ nhớt ở 60 °C Pa. s 230 234 1433 1685

Độ nhớt động học

(mPa・s)

135°C 405 400 1161 1145

180°C 71 72 200 196

TOUGH FIX 0.3% THEO KHỐI LƯỢNG NHỰA – TAIYU NHẬT BẢN

52TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

LOẠI BỘT KHOÁNG

Loại bột

khoángƯu điểm Nhược điểm

Bột vôi thủy

hóa

Đồng nhất; Sẵn có; Dễ xử lý;

Cải thiện khả năng chống

bong tróc; Tỷ diện bề mặt lớn

Giá thành tương đối cao; Khó

cung cấp khối lượng lớn;

Giảm tính công tác;

Xi măngĐồng nhất; Sẵn có; Tỷ diện

bề mặt lớn

Giá thành tương cao; Khó thi

công; Tốn nhiều nhựa

Bột đá vôiDễ thi công; Giá thành tương

đối thấp

Chất lượng khó đồng đều;

Khả năng cung cấp.

Bụi xi măng Giá thành tương đối thấpChất lượng không đồng đều;

Phạm vi cung cấp hẹp

Tro bay Giá thấp; Dễ thi công

Làm già hóa nhựa nhanh

trong hỗn hợp ít nhựa; Chất

lượng không đều

Xỉ nghiền Giá thấpTính chất phụ thuộc vào

nguồn gốc

Bụi thu hồi Giá thấp; Sẵn cóChất lượng không đều; Lẫn

nhiều sét

53

Ảnh hưởng của bụi thu hồi

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

không sử dụng bột thu hồi

có sử dụng bột thu hồi

54

Bụi thu hồi khi gặp nước

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

55

và cắt khô hiện trường

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

56

Bổ sung thí nghiệm bột khoáng

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Tiêu chuẩn 22 TCN 249-98 có quy định: Độ rỗng (% thể tích); Độ nở của

mẫu chế tạo bằng hỗn hợp bột khoáng và nhựa (%); Khả năng hút nhựa

của bột khoáng (lượng bột khoáng có thể hút hết 15g bitum mác 60/70);

Khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng (hiệu số nhiệt độ mềm của vữa

nhựa (tỷ lệ bột khoáng/ nhựa đường theo khối lượng, với nhiệt độ mềm

của nhựa cùng mác 60/70).

- Thí nghiệm đánh giá khả năng làm cứng

nhựa của bột khoáng: EN 13179

- Thí nghiệm xác định khả năng hút nhựa của

bột khoáng: NF P 98-256-1

10 ≤ R&B ≤ 20

57

Khảo sát nhà máy nhựa KBC-Malaysia

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

58

BỔ SUNG THÍ NGHIỆM CẮT ĐỘNG LƯU BIẾN

M

A

R

S

H

A

L

L

PMB

MALAYSI

A

59

1. Cắt động lưu biến DSR

2. Tủ hóa già RTFO

3. Bình hóa già PAV

M

A

R

S

H

A

L

L60/70 ~

PG64-16

NHỰA ĐƯỜNG

Kiểm soát chất lượng nhựa đường

NHỰA 60/70 –

THÔNG TƯ

27/BGTVT

60

KINH NGHIỆM THIẾT KẾ HỖN HỢP

BÊ TÔNG NHỰA NÓNG

PHẦN THỨ 3

CÁC MỤC TIÊU THIẾT KẾ

ĐẢM BẢO CHỐNG LẠI BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC

ĐẢM BẢO KHẢ NĂNG KHÁNG MỎI

CƯỜNG ĐỘ CHỐNG NỨT Ở NHIỆT ĐỘ THẤP

KHẢ NĂNG CHỐNG LẠI HƯ HỎNG DO NHIỆT, ĐỘ ẨM

KHẢ NĂNG CHỐNG TRƯỢT CỦA MẶT ĐƯỜNG

KHẢ NĂNG LINH ĐỘNG, TÍNH DỄ THI CÔNG

61

Nguyên tắc chung

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

KHẢ NĂNG CHỐNG

MỎI, BONG TRÓC

KHẢ NĂNG CHỐNG

LÚN VỆT BÁNH

BTN CỠ HẠT LỚN HƠN

CẤP PHỐI THÔ HƠN

NHỰA ÍT HƠN

BTN CỠ HẠT NHỎ

CẤP PHỐI MỊN

NHỰA NHIỀU

?

62

CÁC DẠNG PHÁ HOẠI CHÍNH

Sớm•

Nghiêm •trọng

HLVBX

Thấm

Bong bật

Phá hoại

NỨT

63

HẰN LÚN VỆT BÁNH XE

Cao tốc HN-HP 6km EX9: hằn lún 1-1.5cm: 2.2cm

Novachip hoặc 3cmVTO trên BTNC12.5 60/70

64

PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN CHỐNG CẮT BTN

tanBTN BTN BTNC

65

XÔ TRƯỢT, NỨT TRƯỢT, MẤT VẬT LIỆU, CHẢY NHỰA

66

NỨT, THẤM NƯỚC, BONG BẬT

67

NỨT MỎI, NỨT PHẢN ÁNH, Ổ GÀ

68

NỨT : TOP-DOWN FATIGUE

69

NỨT : TOP-DOWN FATIGUE

70

NỨT : TOP-DOWN FATIGUE

YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHẮC PHỤC

Phân tầng Máy rải, đầm nén

Áp lực tiếp xúc lớn Kiểm soát tải trọng xe

Cấp phối quá thô, ít nhựa,

nhựa quá cứng, lão hóa

Điều chỉnh cấp phối, tăng hàm

lượng nhựa, hạn chế nhựa

quá cứng

Tải trọng nặng, nhiệt độ mặt

đường cao và dao động lớn

Kiểm soát tải trọng, chọn cấp

phối và loại nhựa thích hợp

Khả năng kháng ẩm, chống

bong tách kém

Phụ gia: Vôi, ToughFix,

WetfixBE, Zydex,…

Đầm nén kém, độ rỗng lớn Thiết kế và kiểm soát thi công

Vết nứt phát triểnLớp bảo vệ: Novachip,

Microsurfacing

71TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

NGUYÊN TẮC CHUNG THIẾT KẾ

Hỗn hợp bê tông nhựa được thiết kế nhằm tạo nên một mặt

đường có đủ cường độ, ổn định trong quá trình khai thác phải

thoả mãn 2 yếu tố cơ bản sau:

1. Yếu tố về đặc tính thể tích: Các chỉ tiêu Va, VMA, VFA.

Các giá trị này phải nằm trong giới hạn quy định đảm bảo

lớp bê tông nhựa có khả năng chống biến dạng, chống

chảy nhựa dưới tác động của tải trọng xe và yếu tố nhiệt

độ môi trường, hạn chế sự xâm nhập của nước vào hỗn

hợp trong quá trình khai thác.

2. Yếu tố về đặc tính cơ học: Các chỉ tiêu liên quan đến

chất lượng cốt liệu và các chỉ tiêu liên quan đến cường độ

của hỗn hợp bê tông nhựa sau khi đầm nén (độ ổn định,

độ dẻo) nhằm đảm bảo cho kết cấu lớp bê tông nhựa có

đủ cường độ sau khi xây dựng.

72

Phương pháp Marshall

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

1. Nguyên tắc thiết kế hỗn hợp BTN theo phương pháp Marshall:

Nhằm mục đích tìm ra hàm lượng nhựa tối ưu ứng với hỗn hợp cốt liệu đã

chọn. Phải tuân thủ các yêu cầu sau:

• Tất cả các vật liệu sử dụng (đá dăm, cát, bột khoáng, nhựa đường) đều

phải thoả mãn các chỉ tiêu cơ lý theo quy định của Tiêu chuẩn.

• Đường cong cấp phối của hỗn hợp cốt liệu sau khi phối trộn phải nằm

trong giới hạn của đường bao cấp phối quy định tại Tiêu chuẩn.

• Hàm lượng nhựa tối ưu lựa chọn phải thỏa mãn các chỉ tiêu liên quan

đến đặc tính thể tích (Độ rỗng dư, Độ rỗng cốt liệu...), các chỉ tiêu thí

nghiệm theo Marshall (độ ổn định, độ dẻo...) và các chỉ tiêu bổ sung nếu

có theo quy định của Tiêu chuẩn.

73TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

NHỮNG ƯU ĐIỂM

Phương pháp đã chú ý đến các đặc tính độ chặt và độ

rỗng của hỗn hợp bê tông nhựa. Các phân tích này đảm

bảo cho các thành phần thể tích của các vật liệu trong hỗn

hợp đạt tới một độ bền của hỗn hợp bê tông nhựa nóng.

Phương pháp thí nghiệm đơn giản, không đòi hỏi nhiều

các điều kiện thí nghiệm, nên đã được nhiều nước cũng

như các dự án sử dụng.

Các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm đơn giản và gọn nhẹ, do

đó giá thành các trang thiết bị thí nghiệm khá hợp lý và rất

cơ động, phù hợp với các phòng thí nghiệm hiện trường.

74TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

NHỮNG NHƯỢC ĐIỂM

Quá trình đầm nén mẫu sử dụng theo phương pháp

Marshall không mô phỏng hết được quá trình lu lèn thực

tế ngoài hiện trường. Vì vậy độ ổn định Marshall không

thể hiện đầy đủ cường độ chịu cắt của hỗn hợp bê tông

nhựa và nó khó đảm bảo được khả năng chống lại vệt

hằn bánh cho mặt đường bê tông nhựa.

Trong phương pháp thiết kế Marshall, các khả năng làm

việc của mặt đường bê tông nhựa chưa được xem xét

chặt chẽ, do đó mặt đường bê tông nhựa được thiết kế

theo phương pháp này chưa khắc phục được ba hư hỏng

chính được xem xét ở trên: biến dạng vĩnh cửu, nứt do

mỏi và nứt ở nhiệt độ thấp.

75TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

KINH NGHIỆM CHO ĐƯỜNG TẢI TRỌNG NẶNG

76TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

JMF “CỦ KHOAI – CỦ SẮN…”

Job Mix Formula

77TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG THỂ TÍCH

Cèt liÖu

Nhùa cã hiÖu

Bitu

mK

h«ng

khÝ

Vmb

Vmm

Va

Vse

Vb

Vsb

Vma

Vba

a) b)

Cèt

liÖu

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm n­íc

nh­ng kh«ng ®­îc lÊp ®Çy bëi nhùa

(PhÇn cèt liÖu cña tû träng cèt liÖu)

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm nhùa

(hÊp phô nhùa)

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm n­íc

(PhÇn cèt liÖu cña tû träng khèi,

kh«ng cña tû träng biÓu kiÕn)

§é rçng d­

rÊt nhá

Sơ đồ về các lỗ rỗng và thành phần hỗn hợp BTN đầm chặt

78TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG THỂ TÍCH

Sơ đồ về các lỗ rỗng và thành phần hỗn hợp BTN đầm chặt

79TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG THỂ TÍCH

Hàm lượng nhựa tối ưu = Hàm lượng nhựa có hiệu + Hàm lượng nhựa

hấp phụ

Hàm lượng nhựa hấp phụ là lượng nhựa bị cốt liệu hấp phụ vào trong các lỗ

rỗng của bề mặt hạt cốt liệu. Tùy thuộc vào nguồn gốc cốt liệu, đặc tính bề

mặt của cốt liệu mà giá trị hàm lượng nhựa hấp phụ khác nhau. Cùng cấp

phối cốt liệu, tỷ lệ bột khoáng, cùng độ rỗng dư thiết kế nhưng cốt liệu có

nguồn gốc khác nhau, đặc tính bề mặt khác nhau thì hàm lượng nhựa tối ưu

khác nhau (do Hàm lượng nhựa hấp phụ khác nhau). Hàm lượng nhựa hấp

phụ không có vai trò chi phối các đặc tính cơ lý của BTN.

Hàm lượng nhựa có hiệu là lượng nhựa bao phủ bề ngoài các hạt cốt liệu và

là lượng nhựa chi phối các đặc tính cơ lý của hỗn hợp BTN.

Hàm lượng nhựa tối ưu được quyết định khi thiết kế thành phần hỗn hợp

BTN. Nếu lượng nhựa quá nhiều sẽ dẫn đến chiều dày màng nhựa lớn, độ

rỗng dư nhỏ, vật liệu BTN sẽ dễ bị lún vệt bánh khi nhiệt độ mặt đường cao.

Ngược lại, nếu lượng nhựa quá ít sẽ không đủ bao bọc cốt liệu, chiều dày

màng nhựa nhỏ, nhựa nhanh bị lão hóa, tính công tác của hỗn hợp thấp,

khó đầm nén, vật liệu BTN sẽ dễ bị mỏi, bong bật.

80

PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG THỂ TÍCH

1. Tỷ trọng khối của hỗn hợp cốt liệu được tính theo công thức:

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

...

...

sb

sb sb sb sb

P P P PG

P P P P

G G G G

Trong đó:

Gsb là tỷ trọng khối của hỗn hợp cốt liệu.

P1, P2, ..., Pn là hàm lượng từng loại cốt liệu, tính theo % của tổng khối lượng hỗn

hợp cốt liệu.

Gsb1, Gsb2, ..., Gsbn là tỷ trọng khối của từng loại cốt liệu có trong hỗn hợp cốt liệu.

2. Thể tích nhựa Vb tính bằng % theo thể tích tổng hỗn hợp b mbb

b

PGV

G

Trong đó Pb là hàm lượng nhựa tính bằng % theo khối lượng hỗn hợp; Gmb là tỷ

trọng khối của hỗn hợp BTN đầm chặt; Gb là tỷ trọng của nhựa.

Có thể dự báo hàm lượng nhựa tối ưu theo thể tích theo công thức:

w1100 2

sb ab be

VMA G PV V

Với Pwa là hàm lượng nước hấp phụ vào cốt liệu, % theo khối lượng cốt liệu.

Từ VMA và Va phải khống chế sẽ xác định được Vbe=VMA-Va

Hoặc có thể tính đơn giản dựa trên kinh nghiệm thể tích nhựa hấp phụ vào trong

cốt liệu là 1% thì hàm lượng nhựa theo thể tích tối ưu bằng thể tích nhựa có hiệu

tối ưu cộng thêm 1%.

81

PHÂN TÍCH CÁC ĐẶC TRƯNG THỂ TÍCH

3. Thể tích nhựa hấp phụ Vba tính bằng % theo thể tích tổng hỗn hợp:

100b s

ba mb

b sb mm

P PV G

G G G

Trong đó Ps là hàm lượng cốt liệu, % theo khối lượng hỗn hợp Ps=100-Pb; Gsb là tỷ

trọng khối của toàn bộ hỗn hợp cốt liệu; Gmm là tỷ trọng lớn nhất của hỗn hợp

BTN (không có lỗ rỗng không khí).

4. Thể tích nhựa có hiệu Vbe tính bằng % theo thể tích tổng hỗn hợp: Vbe=Vb-Vba

Hoặc Vbe tính bằng công thức be mbbe

b

P GV

G

Trong đó Pbe là hàm lượng nhựa có hiệu tính bằng % theo khối lượng hỗn hợp

Pbe có thể tính bằng công thức: bebe b

b

VP P

V

; và Pba=Pb-Pbe

5. Độ rỗng lấp đầy nhựa VFA: 100 beVVFA

VMA

6. Các công thức kiểm soát việc tính toán các đặc trưng thể tích:

Pbe=Pb-Pba Vb=Vbe+Vba

VMA=Va+Vbe

Trong đó đặc biệt chú ý đến công thức thể tích độ rỗng cốt liệu VMA bằng thể tích

lỗ rỗng không khí Va cộng với thể tích nhựa có hiệu Vbe

82TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

HÀM LƯỢNG NHỰA TỐI THIỂU

Theo Heavy duty asphalt specification, RMS của Úc thì hàm lượng nhựa tối

thiểu cho AC14 là 4,8% và AC20 là 4,6% tổng khối lượng hỗn hợp. Hàm

lượng nhựa có hiệu theo thể tích trong khoảng 10-11,5% với DG14HS,

DG14HP và tối thiểu là 9% đối với DG20HM.

Theo tiêu chuẩn Bang Queensland Úc cho BTN chịu tải trọng nặng- MRTS31

hàm lượng nhựa có hiệu theo thể tích không nhỏ hơn 10% và không vượt

quá 11,5%.

Theo nghiên cứu ở Mỹ thì hàm lượng nhựa có hiệu tính theo thể tích hỗn

hợp đảm bảo chống mỏi trung bình là 11,3%. Nghiên cứu ở Florida về chống

thấm của BTN cho giá trị trung bình hàm lượng nhựa có hiệu là 9,6%.

Tiêu chuẩn Bang Wyoming quy định hàm lượng nhựa tối thiểu cho các loại

BTN thiết kế cả theo Marshall và Superpave bằng 4,5%.

Kiến nghị hàm lượng nhựa tối thiểu theo khối lượng cốt liệu cho BTN19

ở nước ta là 4,5% và BTN12,5 là 4,6%. Hàm lượng nhựa có hiệu theo

thể tích trong khoảng 9% đến 11% thể tích hỗn hợp

83TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CHIỀU DÀY MÀNG NHỰA TỐI ƯU

84TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CHIỀU DÀY MÀNG NHỰA TỐI ƯU

85TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CHIỀU DÀY MÀNG NHỰA TỐI ƯU

1000

. .s s mb

VBEAFT

S P G 0.30 0.15 0.075

5s

P P PS

Hoặc tính chặt chẽ hơn theo công thức (2.6.3)

50 37.5 37.5 25 25 19.5 19.5 12.5

12.5 9.5 9.5 4.75 4.75 2.36

2.36 1.18 1.18 0.6 0.6 0.3

0.3 0.15 0.15 0.075 0.075

1.4 2.0 2.8 3.9

5.5 8.9 17.91

1000 36.0 71.3 141

283 556 1600(

s

sb

P P P P P P P P

P P P P P PS

G P P P P P P

P P P P P

)

(3)

86TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CHIỀU DÀY MÀNG NHỰA TỐI ƯU

1000

. .s s mb

VBEAFT

S P G

Trong đó:

AFT = Chiều dày màng nhựa biểu kiến (Apparent Film Thickness), µm

VBE = Hàm lượng nhựa có hiệu theo thể tích tổng hỗn hợp, %

Ss = Tỷ diện bề mặt cốt liệu, m2/kg

Ps = Hàm lượng cốt liệu, % tổng khối lượng hỗn hợp Ps=100-Pb

Pb = Hàm lượng nhựa, % tổng khối lượng hỗn hợp

Gmb = Tỷ trọng khối của hỗn hợp.

Pi = Phần trăm lượng cốt liệu lọt qua sàng i mm

Phá hoại lún vệt bánh là chủ yếu kiến nghị chiều dày

màng nhựa biểu kiến tối ưu từ 7 μm đến 9 μm

87TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

CHIỀU DÀY MÀNG NHỰA TỐI ƯU

Nghiên cứu NCHRP Report 567 ở Mỹ cho kết quả

chiều dày màng nhựa có hiệu lớn hơn 9-10 μm sẽ

dẫn đến lún vệt bánh quá giới hạn. Chiều dày màng

nhựa từ 6 đến 7 μm sẽ khó khăn cho công tác rải

và đầm nén BTN.

Quy định chiều dày màng nhựa có hiệu không

được dưới 7 μm và không được trên 10 μm. Chiều

dày màng nhựa thích hợp nhất vừa cho khả năng

chống lún tốt, vừa cho độ bền mỏi cao và dễ thi

công là từ 7 đến 9 μm.

88TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

TỶ LỆ BỘT KHOÁNG/HÀM LƯỢNG NHỰA CÓ HIỆU

0,075/be

PD B

P

P0,075 = Phần trăm khối lượng hạt lọt qua sàng 0.075 mm

Pbe = Hàm lượng nhựa có hiệu % khối lượng hỗn hợp

Tỷ lệ Bột khoáng/Hàm lượng nhựa có hiệu có vai trò rất quan trọng

cho BTN chống lại tác động của mỏi, hằn lún vệt bánh xe.

Tỷ lệ này lớn hỗn hợp có khả năng chống lại hằn lún cao. Nếu tỷ lệ

này quá lớn, dẫn tới hoặc nhựa đường không đủ để bao bọc các

hạt bột khoáng, chiều dày màng nhựa mỏng hoặc vữa nhựa (hỗn

hợp bột khoáng-nhựa đường) sẽ quá cứng làm cho BTN có tính

cứng lớn, khó thi công và dễ gây ra hư hỏng dạng nứt mỏi.

Nếu tỷ lệ này quá nhỏ, dẫn tới hoặc thừa nhựa đường, hoặc vữa

nhựa (hỗn hợp bột khoáng-nhựa đường) sẽ quá mềm làm cho

BTN có tính mềm, dễ gây ra hư hỏng dạng hằn lún bánh xe.

D/B từ 0,8 đến 1,6

89TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

VÍ DỤ TÍNH TOÁNBảng VD1-1: Kết quả phân tích thành phần hạt

19 12.5 9.5 4.75 2.36 0.6 0.3 0.15

Bin 1 66.64 0.95 0.51 0.18 0.13

1.18 0.075

1.29

0.16 0.16 0.15 0.14 0.13

Bin 3 100.00 99.12 85.39 5.43

Bin 2 100.00 22.97 1.80 1.46

0.42 0.40

1.18 1.00 0.91 0.82 0.70

0.60 0.49 0.45 0.43

100.00 100.00 99.93

71.63 56.72 38.17

96.42 78.51Bột khoáng / Filler 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

Bin 4 100.00 100.00 100.00 97.10

Lượng lọt sàng / Percent passing (%)Loại cốt liệu

Aggregate

24.45 16.17 9.18

Bảng VD1-2: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý

Chỉ tiêu thí nghiệm

Testing Items

Loại cốt liệu / Aggregate

BK /FillerBin 3 Bin 4

Tỷ trọng khối / Bulk specific gravity

(Gsb)2.721

T.trọng khối của mẫu bão hòa khô

bề mặt/ Bulk specific gravity SSD

(Gssb)

Tỷ trọng biểu kiến / App. Specific

gravity (Gsa)

Khả năng hấp phụ/Absorption (%)

Bin 1 Bin 2

2.757

2.763

2.775

0.242

2.731

2.740

2.756

0.333

2.727

2.737

2.756

0.381

2.717

2.740

2.783

0.882

90TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

VÍ DỤ TÍNH TOÁNBảng VD1-3: Tỷ lệ phối trộn

5% 20% 30% 42%

Loại cốt liệu / Aggregate BK /FillerBin 2 Bin 3 Bin 4

Tỷ lệ phối trộn / Percent (%) 3%

Bin 1

Bảng VD1-4: Thành phần cốt liệu sau khi phối trộn

Lượng lọt sàng / Percent passing (%)Loại cốt liệu

Aggregate 19 12.5 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

Bin 1 3.33 0.05 0.03 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

Bin 2 20.00 4.59 0.36 0.29 0.26 0.24 0.20 0.18 0.16 0.14

Bin 3 30.00 29.74 25.62 1.63 0.18 0.15 0.14 0.13 0.13 0.12

Bột khoáng / Filler 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.89 2.36

Cấp phối hỗn hợp

Combination (%)98.33 79.38 71.00 45.71 33.53 27.21 19.37 13.58 9.98 6.48

Yêu cầu theo QĐ: 858/BGTT

Specification (%)

100 90 80 62 48 36 26 18 14 8

100 74 60 34 20 13 9 7 5 4

Sai số cho phép so với thiết kế

JMF 90.33 71.38 64.00

Bin 4 42.00 42.00 42.00 40.78 30.09 23.82 16.03 10.27 6.79 3.86

6.98

39.53 33.00 14.37 17.00 12.00

38.71 27.53 21.21 14.37 8.58

8.00

5.00

100.00 86.00 78.00 52.71

Hàm lượng nhựa tối ưu thiết kế 4.4% theo khối lượng cốt liệu hay 4.21% theo hỗn hợp

91TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

VÍ DỤ TÍNH TOÁN

Tỷ trọng khối của hỗn hợp cốt liệu tính được:

5 20 30 42 3

2.7255 20 30 42 3

2.757 2.731 2.727 2.717 2.721

sbG

Tỷ trọng của nhựa thí nghiệm được Gb =1.031

Tỷ trọng khối BTN đã đầm nén xác định được Gmb=2.464

Tỷ trọng lớn nhất BTN rời xác định được Gmm=2.555

Độ rỗng không khí tính được 2.464

100 1 3.59%2.555

aV

đảm bảo từ 3%-6%

Thể tích nhựa Vb tính được 4.21 2.464

10.06%1.031

b mbb

b

PG xV

G

Thể tích nhựa hấp phụ Vba tính bằng % theo thể tích tổng hỗn hợp:

4.21 100 4.21 100

2.464 0.238%1.031 2.725 2.555

baV

92TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

VÍ DỤ TÍNH TOÁN

Thể tích nhựa có hiệu Vbe =10.06%-0.238%=9.822% đảm bảo 9% - 11%

Lượng nhựa có hiệu theo khối lượng hỗn hợp 9.822

4.21 4.11%10.06

bebe b

b

VP P

V

Lượng nhựa hấp phụ theo khối lượng hỗn hợp Pba=4.21%-4.11%=0.1%

Độ rỗng cốt liệu VMA=Va+Vbe=3.59+9.822=13.41% đảm bảo >13%

Độ rỗng lấp đầy nhựa 9.822

100 100 73.23%13.41

beVVFA

VMA đảm bảo 65%-75%

Tỷ lệ lượng hạt lọt qua sàng 0.075 trên hàm lượng nhựa có hiệu:

0,075 6.48/ 1.58

4.11be

PD B

P đảm bảo từ 0.8-1.6

93TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

VÍ DỤ TÍNH TOÁN

Tính tỷ diện bề mặt cốt liệu

50 37.5 37.5 25 25 19.5 19.5 12.5

12.5 9.5 9.5 4.75 4.75 2.36

2.36 1.18 1.18 0.6 0.6 0.3

0.3 0.15 0.15 0.075 0.075

1.4 2.0 2.8 3.9

5.5 8.9 17.91

1000 36.0 71.3 141

283 556 1600(

s

sb

P P P P P P P P

P P P P P PS

G P P P P P P

P P P P P

)

=5.69

Tính chiều dày màng nhựa biểu kiến

1000 1000 9.822

7.31. . 5.69 (100 4.21) x 2.464

be

s s mb

V xAFT m

S P G x

đảm bảo từ 7-9μm

Độ ổn định Marshall 11.75kN (đảm bảo >8kN), độ dẻo 2.47mm (đảm bảo 2-4mm),

thương số 4.76 (đảm bảo >4). Chiều sâu vệt hằn lún trong nước 500C, 15000 lượt tác

dụng là 4.87mm

Vậy hỗn hợp thiết kế đảm bảo tất cả các chỉ tiêu khống chế.

94TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

V. KIỂM ĐỊNH THI CÔNG

Cèt liÖu

Nhùa cã hiÖu

Bitu

mK

h«ng

khÝ

Vmb

Vmm

Va

Vse

Vb

Vsb

Vma

Vba

a) b)

Cèt

liÖu

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm n­íc

nh­ng kh«ng ®­îc lÊp ®Çy bëi nhùa

(PhÇn cèt liÖu cña tû träng cèt liÖu)

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm nhùa

(hÊp phô nhùa)

Lç rçng cã kh¶ n¨ng thÊm n­íc

(PhÇn cèt liÖu cña tû träng khèi,

kh«ng cña tû träng biÓu kiÕn)

§é rçng d­

rÊt nhá

1. LƯỢNG NHỰA HẤP PHỤ TRONG CỐT LIỆU KHÔNG TÁCH ĐƯỢC

2. HAO HỤT CÁC THÀNH PHẦN NHẸ

95TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Vấn đề độ dẻo mẫu khoan

NGHIỆM THU TRÊN MẪU KHOAN TCVN 8819-2011

96TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Vấn đề độ ổn định và độ dẻo

Xác định độ dẻo

Marshall khi có điểm

cực trị rõ ràng theo

ASTM D6927-15

97TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Vấn đề độ ổn định và độ dẻo

Xác định độ

dẻo Marshall

khi không có

điểm cực trị

theo ASTM

D6927-15

98

ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐỒNG ĐỀU

1 51 31 197531

1 01 .00

1 00.75

1 00.50

1 00.25

1 00.00

Ngày kiểm soát

Độ

chặ

t tr

un

g b

ình

(%

)

__

X=100.599

UCL=101.017

LCL=100.181

+3SL=101.017

-3SL=100.181

+2SL=100.878

-2SL=100.321

+1SL=100.739

-1SL=100.460

1 51 31 197531

1 .00

0.75

0.50

0.25

0.00

Ngày kiểm soát

Kh

oả

ng

độ

chặ

t

_R=0.408

UCL=1.051

LCL=0

+3SL=1.051

-3SL=0

+2SL=0.837

-2SL=0

+1SL=0.623

-1SL=0.194

5

1

11

Xbar-R Chart of Độ chặt hiện trường (%)

99

KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG

PaveTracker™ Model 2701-B Plus

ASTM standard D7113, “Test

Method for Density of Bituminous

Paving Mixtures in Place by the

Electromagnetic Surface Contact

Methods

PAY FACTOR

100

THẢO LUẬN NHỮNG ĐỊNH HƯỚNG

PHẦN THỨ 6

1. ĐỊNH HƯỚNG TRƯỚC MẮT

- Tuân thủ các quy trình quy phạm. Tích lũy kinh nghiệm.

- Trao đổi gắn kết giữa các Phòng thí nghiệm, Công ty giỏi

- Chuẩn hóa hệ thống trạm trộn, máy móc thiết bị thi công

- Kiểm soát phòng thí nghiệm hiện trường

- Sử dụng các loại nhựa PMB, 40/50, phụ gia

2. ĐỊNH HƯỚNG LÂU DÀI

- Đầu tư con người

- Mua sắm các máy móc thiết bị hiện đại

- Công nghệ hiện đại

101

THIẾT BỊ CẤP SBS CỦA TTKHCN-UTC

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

+ Hoạt động chính xác, ổn định

+ Có thể lắp đặt linh hoạt với các

loại trạm hiện có ở Việt Nam

+ Thời gian lắp đặt nhanh (1/2

ngày)

+ Dễ vận chuyển

+ Cấp phụ gia chính xác ở thời

điểm tối ưu trong quá trình sản

xuất BTN

+ Sử dụng công nghệ phun đều

phụ gia trong buồng trộn

+ Kết nối với hệ thống điều khiển

tự động của trạm

+ Thiết bị hiện đã sử dụng tại >20

trạm trộn hoạt động ổn định và

được đánh giá tốt

102

Sử dụng phụ gia SBS trộn với nhựa tại trạm

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

Nhà sản xuất: IKA, công nghệ Đức, sản xuất tại Malaysia

- Loại máy: model DR 2000-20-PB

- Công suất: 1.500 – 6.000 lít/giờ, chạy 6 giờ/ngày (Speco 120T/h).

- Giá tham khảo: khoảng 100.000 USD/máy (chưa thuế nhập khẩu và thuế VAT)

103

Công nghệ trộn SBS với nhựa tại trạm

TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

104

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

BÊ TÔNG NHỰA RỖNG - PASTONE MASTIC ASPHALT-

SMA

105

STONE MASTIC ASPHALT

Stone on Stone Contact

Filler Crushed Fine Binder

aggregate

Fibers

Crushed coarse

aggregate

Mastic

STONE

MASTIC

ASPHALT

106

STONE MASTIC ASPHALT

107

STONE MASTIC ASPHALT

SMA MixtureConventional Mixture

108

Stress Absorbing Membrane Interlayer (SAMI)

Surface CourseAsphalt-Rubber Membrane

and Aggregate Chips

Existing Pavement

109TS. NGUYỄN QUANG PHÚC

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

MẶT ĐƯỜNG BÁN MỀM – SEMI-FLEXIBLE

110

BẢO TRÌ ĐƯỜNG CAO TỐC

MICROSURFACING NOVACHIP 16mm

111

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Trichloroethylene (TCE)

??

112

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

113

PHÂN LOẠI NHỰA THEO PG

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

114

1. Lựa chọn vật liệu 2. Thiết kế cấp phối cốt liệu

3. Thiết kế hàm lượng nhựa 4. Đánh giá độ nhạy ẩm

TSR

ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

S

U

P

E

R

P

A

V

E