Nghiên cứu ảnh hưởng vùng giới hạn Superpave đến hiệu suất bê tông nhựa chặt

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.2. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.4. NỘI DUNG LUẬN VĂN

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. TỔNG QUAN VỀ SUPERPAVE

2.1.1. Lịch sử hình thành Superpave

2.1.2. Thiết kế bê tông nhựa theo Superpave

2.1.3. Vùng giới hạn trong Superpave

2.1.3.1. Khái niệm vùng giới hạn

2.1.3.2. Sự hình thành vùng giới hạn trong Superpave

2.1.3.3. Vùng giới hạn đối với mỗi loại bê tông nhựa

2.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VÙNG GIỚI HẠN

2.2.1. Các nghiên cứu về vùng giới hạn trong nước

2.2.2. Các nghiên cứu về vùng giới hạn trên thế giới

2.2.2.1. Các nghiên cứu cho thấy đường cong cấp phối trên vùng giới hạn làm việc tốt

2.2.2.2. Các nghiên cứu cho thấy đường cong cấp phối đi qua vùng giới hạn làm việc tốt

2.2.2.3. Các nghiên cứu cho thấy đường cong cấp phối đi dưới vùng giới hạn làm việc tốt

2.3. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP BAILEY

2.3.1. Khái niệm phương pháp Bailey

2.3.2. Các nội dung chính của phương pháp Bailey

2.3.2.1. Một số khái niệm được dùng trong phương pháp Bailey

2.3.2.2. Các chỉ tiêu cần được xác định để thiết kế cấp phối theo phương pháp Bailey

2.3.2.3. Phân tích đánh giá cấp phối

2.3.2.4. Dự đoán sự thay đổi các tính chất cơ lý của hỗn hợp bê tông nhựa sắp thực hiện bằng phương pháp Bailey

2.3.3. Tình hình ứng dụng phương pháp Bailey trên thế giới

2.3.4. Các bước thiết kế cấp phối theo phương pháp Bailey

2.3.4.1. Số liệu đầu vào

2.3.4.2. Các bước tính toán

2.4. TỔNG KẾT CHƯƠNG

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KHOA HỌC

3.1. YÊU CẦU VẬT LIỆU SẢN XUẤT BTN THEO TCVN 8819:2011

3.2. Bột khoáng

3.3. CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA CHẶT

3.4. THIẾT KẾ 3 ĐƯỜNG CONG CẤP PHỐI

3.4.1. Thiết kế cấp phối trên vùng giới hạn

3.4.2. Thiết kế cấp phối qua vùng giới hạn

3.4.3. Thiết kế cấp phối dưới vùng giới hạn

3.5. CÁC THÍ NGHIỆM ĐƯỢC THỰC HIỆN TRONG NGHIÊN CỨU

3.5.1. Thí nghiệm Marshall

3.5.2. Thí nghiệm ép chẻ

3.5.3. Thí nghiệm Cantabro

3.5.4. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi

3.5.5. Cắt ngang mẫu thí nghiệm để đánh giá sự sắp xếp của các viên đá

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ THÍ NGHIỆM

4.1. CHẾ TẠO CÁC MẪU BÊ TÔNG NHỰA CHẶT 12,5MM

4.1.1. Kiểm tra cốt liệu

4.1.2. Kiểm tra các chỉ tiêu nhựa đường

4.1.3. Chế tạo các mẫu bê tông nhựa trong phòng thí nghiệm

4.2. KIỂM TRA CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA

4.2.1. Cấp phối trên vùng giới hạn

4.2.2. Cấp phối qua vùng giới hạn

4.2.3. Cấp phối dưới vùng giới hạn

4.3. LỰA CHỌN HÀM LƯỢNG NHỰA TỐI ƯU

4.4. ẢNH HƯỞNG CỦA VÙNG GIỚI HẠN THEO SUPERPAVE ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA CHẶT

4.5. SO SÁNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CỦA 3 HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA

4.5.1. Kết quả thí nghiệm nén Marshall

4.5.2. Kết quả thí nghiệm ép chẻ

4.5.3. Kết quả thí nghiệm Cantabro

4.5.4. Kết quả thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi

4.5.5. So sánh sự sắp xếp các viên đá của 3 hỗn hợp bê tông nhựa qua mặt cắt ngang

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

5.2. DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Superpave và bê tông nhựa chặt

Superpave là một hệ thống thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa tiên tiến, được phát triển để cải thiện hiệu suất của mặt đường. Bê tông nhựa chặt là vật liệu phổ biến trong xây dựng đường bộ tại Việt Nam, nhưng thường gặp vấn đề về lún mặt đường. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của vùng giới hạn Superpave đến hiệu suất bê tông nhựa chặt, nhằm tối ưu hóa chất lượng mặt đường.

1.1. Vùng giới hạn Superpave

Vùng giới hạn Superpave là một khái niệm quan trọng trong thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa. Nó xác định phạm vi cấp phối cốt liệu tối ưu để đảm bảo hiệu suất của mặt đường. Nghiên cứu này phân tích ba loại cấp phối: trên, qua và dưới vùng giới hạn, để xác định ảnh hưởng của chúng đến chất lượng bê tông nhựa.

1.2. Phương pháp Bailey

Phương pháp Bailey được sử dụng để thiết kế cấp phối cốt liệu dưới vùng giới hạn. Nghiên cứu so sánh kết quả của phương pháp này với các cấp phối khác, nhằm đánh giá hiệu quả của nó trong việc cải thiện độ chặt bê tông nhựa và chất lượng bê tông nhựa.

II. Thí nghiệm bê tông nhựa và kết quả

Nghiên cứu tiến hành các thí nghiệm bê tông nhựa để đánh giá hiệu suất của ba loại cấp phối. Các thí nghiệm bao gồm: xác định độ ổn định Marshall, độ dẻo Marshall, cường độ ép chẻ, thí nghiệm Cantabro và mô đun đàn hồi. Kết quả cho thấy cấp phối trên vùng giới hạn có chất lượng cao nhất, trong khi cấp phối dưới vùng giới hạn có chất lượng thấp nhất.

2.1. Độ ổn định và độ dẻo Marshall

Kết quả thí nghiệm Marshall cho thấy cấp phối trên vùng giới hạn đạt độ ổn định cao nhất, đảm bảo khả năng chịu tải tốt. Độ dẻo Marshall cũng nằm trong giới hạn cho phép, đảm bảo tính linh hoạt của hỗn hợp bê tông nhựa.

2.2. Cường độ ép chẻ và thí nghiệm Cantabro

Cường độ ép chẻ của cấp phối trên vùng giới hạn cao hơn đáng kể so với các cấp phối khác. Thí nghiệm Cantabro cũng cho thấy độ hao mòn thấp hơn, chứng tỏ khả năng chống mài mòn tốt hơn.

III. Ứng dụng Superpave và kết luận

Nghiên cứu khẳng định tầm quan trọng của vùng giới hạn Superpave trong việc thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa. Cấp phối trên vùng giới hạn cho kết quả tốt nhất, trong khi phương pháp Bailey không đạt được hiệu quả như mong đợi. Kết quả này có ý nghĩa lớn trong việc áp dụng công nghệ Superpave vào thực tiễn xây dựng đường bộ tại Việt Nam.

3.1. Tối ưu hóa bê tông nhựa

Nghiên cứu đề xuất việc sử dụng cấp phối trên vùng giới hạn để tối ưu hóa bê tông nhựa, đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của mặt đường. Điều này giúp giảm thiểu các vấn đề như lún mặt đường, tăng cường an toàn giao thông.

3.2. Kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu đề xuất cần thêm các thí nghiệm và phân tích để hoàn thiện quy trình Superpave tại Việt Nam. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc cải thiện chất lượng bê tông nhựa thông qua việc điều chỉnh cấp phối và sử dụng vật liệu mới.

Luận văn thạc sĩ: Ảnh hưởng của vùng giới hạn Superpave đến khả năng làm việc của bê tông nhựa chặt