Nghiên Cứu Đánh Giá Độ Bền Mỏi Của Bê Tông Nhựa Rỗng Tạo Nhám Thoát Nước

Nghiên cứu đánh giá độ bền mỏi bê tông nhựa rỗng thoát nước, đề xuất ứng dụng cho lớp vật liệu mặt đường cao tốc TP HCM - Long Thành - Dầu Giây.

• Tác giả: TS. Nguyễn Phước Minh
• Trường học: Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Đánh Giá Độ Bền Mỏi Của Bê Tông Nhựa Rỗng Tạo Nhám Thoát Nước
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN MỎI CỦA OGFCA Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu đánh giá độ bền mỏi của OGFCA ở trong và ngoài nước
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Tại Việt Nam
• 1.2. Đặc điểm bê tông nhựa truyền thống
• 1.2.1. Phân loại bê tông nhựa
• 1.2.2. Tính chất của bê tông nhựa truyền thống
• 1.2.3. Yêu cầu vật liệu hỗn hợp bê tông nhựa
• 1.3. Đặc điểm bê tông nhựa rỗng tạo nhám thoát nước trong nước và thế giới
• 1.3.1. Thành phần bê tông nhựa rỗng thoát nước
• 1.3.2. Tổng quan bê tông nhựa rỗng thoát nước (OGFCA)
• 1.3.2.1. Khái niệm về bê tông nhựa rỗng thoát nước
• 1.3.2.2. Đặc điểm của vật liệu bê tông nhựa rỗng thoát nước
• 1.3.2.3. Tình hình sử dụng vật liệu BTNR TN (OGFCA)
• 1.3.2.4. Đặc tính kỹ thuật yêu cầu của vật liệu BTNRTN (OGFCA)
• 1.3.3. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN MỎI VẬT LIỆU BÊ TÔNG NHỰA
• 2.1. Lý thuyết đặc tính mỏi của vật liệu BTN
• 2.2. Đặc trưng tính toán
• 2.2.1. Nhóm liên quan đến tải trọng
• 2.2.2. Nhóm liên quan đến môi trường
• 2.2.3. Nhóm liên quan đến hỗn hợp bê tông asphalt
• 2.3. Các phương pháp thí nghiệm độ bền mỏi bê tông nhựa
• 2.3.1. Mô hình uốn dầm
• 2.3.2. Mô hình kéo - nén
• 2.4. Kiểm soát độ bền mỏi
• 2.4.1. Khống chế ứng suất
• 2.4.2. Khống chế biến dạng
• 2.5. Tính toán lý thuyết độ bền mỏi
• 2.5.1. Các dạng nứt do mỏi được nghiên cứu
• 2.5.2. Nứt từ dưới lên (nứt dạng cá sấu)
• 2.5.3. Nứt từ trên xuống (nứt theo chiều dọc)
• 2.6. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ĐỐI CHỨNG ĐỘ BỀN MỎI CỦA BTN TẠO NHÁM THOÁT NƯỚC (OGFCA) VÀ VẬT LIỆU BTN CAO TỐC TPHCM - LONG THÀNH - DẦU GIÂY
• 3.1. Công tác chế bị mẫu và mô tả trình tự thí nghiệm
• 3.1.1. Chuẩn bị mẫu
• 3.1.2. Số lượng mẫu yêu cầu và chỉ tiêu kỹ thuật thí nghiệm
• 3.1.3. Lựa chọn vật liệu cho thiết kế hỗn hợp
• 3.2. Mô tả trình tự chế bị mẫu
• 3.2.1. Thiết kế thành phần hỗn hợp theo phương pháp Marshall
• 3.2.2. Thí nghiệm thành phần hỗn hợp bê tông nhựa
• 3.2.3. Thí nghiệm xác định các đặc trưng cơ lý mẫu thí nghiệm
• 3.3. Thí nghiệm đánh giá độ bền mỏi (tiêu chuẩn EN12697-24E IT Fatigue test của Châu Âu) cho hai loại vật liệu BTNR TN (OGFCA) và vật liệu BTN mặt đường cao tốc TpHCM-Long Thành - Dầu Giây
• 3.3.1. Mô tả thí nghiệm
• 3.3.2. Thiết bị thí nghiệm
• 3.3.4. Phân tích kết quả
• 3.3.4.1. Kết quả thí nghiệm mỏi cho vật liệu BTNNC
• 3.3.4.2. Kết quả thí nghiệm mỏi cho vật liệu BTNR TN
• 3.3.5. Đánh giá kết quả thí nghiệm
• 3.3.6. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• 4.1. Kết quả đạt được của đề tài về mặt khoa học
• 4.2. Kết quả đạt được của đề tài về mặt thực tiễn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa Rỗng

Nghiên cứu độ bền mỏi bê tông nhựa rỗng (OGFCA) là vấn đề cấp thiết. Các tuyến cao tốc Việt Nam sau thời gian khai thác chưa được đánh giá đầy đủ về đặc tính kỹ thuật, đặc biệt là độ bền mỏi. Khi ứng suất do tải trọng vượt quá giới hạn, vết nứt sẽ xuất hiện và phát triển, dẫn đến phá hoại mặt đường. Các nghiên cứu hiện tại chủ yếu tập trung vào bê tông nhựa truyền thống, thiếu đánh giá cụ thể cho bê tông nhựa có độ rỗng dư cao. Do đó, việc nghiên cứu đặc tính độ bền mỏi của OGFCA với độ rỗng dư Va=16%÷18% là rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Mục tiêu là đánh giá đối chứng với vật liệu lớp mặt đường đang sử dụng cho tuyến cao tốc TpHCM - Long Thành - Dầu Giây theo tiêu chuẩn 22TCN 345-06.

1.1. Tình Hình Nghiên Cứu Độ Bền Mỏi Vật Liệu Xây Dựng

Các nghiên cứu trên thế giới về mỏi bê tông asphalt chỉ ra mối tương quan giữa biến dạng/ứng suất và số lần tác dụng tải trọng gây phá hoại vật liệu. Kết quả này được ứng dụng trong thiết kế kết cấu áo đường, lựa chọn kết cấu có lớp bê tông asphalt đảm bảo khả năng chịu mỏi. Mối quan hệ toán học thường được sử dụng cho đặc tính nứt mỏi của bê tông asphalt được thể hiện qua các biểu thức toán học phức tạp, liên quan đến số chu kỳ tải trọng, biến dạng kéo, mô đun độ cứng và các hệ số hiệu chỉnh thực nghiệm. Các nghiên cứu này cung cấp cơ sở lý thuyết quan trọng cho việc đánh giá và dự đoán tuổi thọ bê tông nhựa rỗng.

1.2. Ưu Điểm Bê Tông Nhựa Rỗng Nghiên Cứu Trong Nước

Tại Việt Nam, nghiên cứu về độ bền mỏi bê tông nhựa rỗng còn hạn chế. Các đánh giá chủ yếu tập trung vào bê tông nhựa truyền thống. Tuy nhiên, việc ứng dụng bê tông nhựa rỗng có nhiều ưu điểm, đặc biệt là khả năng thoát nước và giảm thiểu nguy cơ trượt. Do đó, cần có những nghiên cứu chuyên sâu hơn về độ bền mỏi của loại vật liệu này để có thể ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong các công trình giao thông.

II. Thách Thức Giải Pháp Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa

Một trong những thách thức lớn nhất đối với bê tông nhựa rỗng là độ bền mỏi. Do cấu trúc rỗng, vật liệu này có khả năng chịu tải kém hơn so với bê tông nhựa truyền thống. Các yếu tố như tải trọng, nhiệt độ và môi trường có thể ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của bê tông nhựa rỗng. Để giải quyết vấn đề này, cần có các giải pháp thiết kế và thi công phù hợp, cũng như sử dụng các phụ gia và vật liệu gia cường để tăng cường cường độ chịu mỏi của vật liệu.

2.1. Ảnh Hưởng Của Tải Trọng Đến Độ Bền Mỏi Vật Liệu

Tải trọng là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ bền mỏi của bê tông nhựa. Tải trọng lặp đi lặp lại có thể gây ra các vết nứt nhỏ trong vật liệu, và theo thời gian, các vết nứt này sẽ phát triển và dẫn đến phá hoại. Để giảm thiểu tác động của tải trọng, cần thiết kế kết cấu áo đường sao cho phân bố tải trọng đều và giảm thiểu ứng suất tập trung. Ngoài ra, việc sử dụng các vật liệu có khả năng chịu tải cao cũng là một giải pháp hiệu quả.

2.2. Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Đến Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa Rỗng

Nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền mỏi của bê tông nhựa. Nhiệt độ cao có thể làm giảm độ cứng của vật liệu và tăng tốc quá trình phá hoại do mỏi. Ngược lại, nhiệt độ thấp có thể làm cho vật liệu trở nên giòn hơn và dễ bị nứt. Do đó, cần lựa chọn các loại nhựa đường và phụ gia phù hợp để đảm bảo độ bền mỏi của bê tông nhựa trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.

2.3. Giải Pháp Tăng Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa Rỗng Tạo Nhám

Để tăng độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng tạo nhám, có thể áp dụng nhiều giải pháp khác nhau. Một trong những giải pháp hiệu quả nhất là sử dụng các loại phụ gia polymer để cải thiện tính chất cơ lý của nhựa đường. Ngoài ra, việc sử dụng các loại cốt liệu có cường độ cao và khả năng chống mài mòn tốt cũng có thể giúp tăng cường độ bền mỏi của vật liệu. Cuối cùng, việc kiểm soát chặt chẽ quá trình thi công và bảo dưỡng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tuổi thọ của công trình.

III. Phương Pháp Thí Nghiệm Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa Rỗng

Việc thí nghiệm độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng là rất quan trọng để đánh giá chất lượng và dự đoán tuổi thọ của vật liệu. Có nhiều phương pháp thí nghiệm khác nhau có thể được sử dụng, bao gồm thí nghiệm uốn dầm, thí nghiệm kéo-nén và thí nghiệm mỏi ba điểm. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu và điều kiện thí nghiệm.

3.1. Mô Hình Uốn Dầm Thí Nghiệm Độ Bền Mỏi Vật Liệu

Mô hình uốn dầm là một trong những phương pháp thí nghiệm độ bền mỏi phổ biến nhất. Trong phương pháp này, một dầm bê tông nhựa được đặt lên hai gối đỡ và chịu tải trọng uốn ở giữa. Tải trọng được lặp đi lặp lại cho đến khi dầm bị phá hoại. Số lần lặp tải trọng đến khi phá hoại được ghi lại và sử dụng để đánh giá độ bền mỏi của vật liệu. Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện và cho kết quả đáng tin cậy.

3.2. Mô Hình Kéo Nén Đánh Giá Ứng Suất Mỏi Bê Tông Nhựa

Mô hình kéo-nén là một phương pháp thí nghiệm độ bền mỏi khác. Trong phương pháp này, một mẫu bê tông nhựa được chịu tải trọng kéo và nén lặp đi lặp lại. Ứng suất và biến dạng của mẫu được ghi lại và sử dụng để đánh giá độ bền mỏi của vật liệu. Phương pháp này cho phép đánh giá ứng suất mỏi và biến dạng mỏi của vật liệu, cung cấp thông tin chi tiết về cơ chế phá hoại.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Kết Quả Nghiên Cứu Bê Tông Nhựa

Nghiên cứu về độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để thiết kế kết cấu áo đường bền vững hơn, lựa chọn vật liệu phù hợp và cải thiện quy trình thi công và bảo dưỡng. Ngoài ra, nghiên cứu này cũng có thể giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ của công trình.

4.1. Kết Cấu Áo Đường Bê Tông Nhựa Rỗng Ứng Dụng

Bê tông nhựa rỗng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng kết cấu áo đường, đặc biệt là ở các khu vực có lượng mưa lớn. Khả năng thoát nước tốt của vật liệu giúp giảm thiểu nguy cơ trượt và tăng cường an toàn giao thông. Ngoài ra, bê tông nhựa rỗng cũng có khả năng giảm tiếng ồn và cải thiện chất lượng không khí.

4.2. Đề Xuất Giải Pháp Cho Tuyến Cao Tốc Tp.HCM Long Thành

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất các giải pháp cải thiện độ bền mỏi của lớp mặt đường trên tuyến cao tốc Tp.HCM - Long Thành - Dầu Giây. Các giải pháp này có thể bao gồm việc sử dụng các loại nhựa đường và phụ gia polymer chất lượng cao, cải thiện quy trình thi công và bảo dưỡng, và tăng cường kiểm soát chất lượng vật liệu.

V. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Độ Bền Mỏi Bê Tông Nhựa

Nghiên cứu độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng là một lĩnh vực quan trọng và đầy tiềm năng. Các kết quả nghiên cứu có thể giúp cải thiện chất lượng và tuổi thọ của các công trình giao thông, đồng thời giảm thiểu chi phí bảo trì và tăng cường an toàn giao thông. Trong tương lai, cần có thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu hơn về lĩnh vực này để có thể khai thác tối đa tiềm năng của bê tông nhựa rỗng.

5.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu Về Độ Bền Mỏi Vật Liệu

Nghiên cứu đã đạt được một số kết quả quan trọng về độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng. Các kết quả này cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và thi công các công trình giao thông bền vững hơn. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề cần được nghiên cứu thêm, chẳng hạn như ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến độ bền mỏi của vật liệu.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Bê Tông Nhựa Porous Asphalt

Trong tương lai, cần tập trung nghiên cứu về các loại phụ gia mới có thể cải thiện độ bền mỏi của bê tông nhựa rỗng. Ngoài ra, cần phát triển các phương pháp thí nghiệm mới có thể đánh giá chính xác hơn độ bền mỏi của vật liệu trong điều kiện thực tế. Cuối cùng, cần có các nghiên cứu về tính bền vững của bê tông nhựa rỗng, bao gồm khả năng tái chế và tác động đến môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN MỎI CỦA OGFCA Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Formatted: Space After: 3 pt, Line spacing: Multiple 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu đánh giá độ bền mỏi của OGFCA ở trong Formatted: Q21, Left, Space After: 3 pt, Line spacing: Multiple 1.3 li, No bullets or numbering, Tab stops: Not at và ngoài nước 0.1 Trên thế giới Các kết quả nghiên cứu về mỏi bê tông asphalt trên thế giới đều chỉ ra được mối Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt tương quan giữa biến dạng/ứng suất với số lần tác dụng của tải trọng làm phá hoại vật liệu. Những kết quả đó được ứng dụng vào trong thiết kế kết cấu áo đường, cụ thể là lựa chọn kết cấu áo đường có lớp bê tông asphalt đảm bảo khả năng chịu mỏi (phá hoại do mỏi). Một số kết quả nghiên cứu về mỏi bê tông asphalt được giới thiệu sau đây: a/ Nghiên cứu của NCHRP [14] Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt Mối quan hệ toán học thường được sử dụng cho đặc tính nứt mỏi của bê tông Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt asphalt thể hiện theo biểu thức (1.1): Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt .1) Trong đó: Nf : số chu kỳ tải trọng lặp làm mẫu bị phá hoại, (chu kỳ) εt : biến dạng kéo, (µε) E : mô đun độ cứng của vật liệu, (MPa) k1, k2, k3 : hệ số hồi qui thực nghiệm βf1, βf2, βf3 : các hệ số hiệu chỉnh C : hệ số điều chỉnh (thí nghiệm trong phòng) Mối quan hệ được sử dụng để dự đoán số lần tác dụng tải trọng lặp gây nứt mỏi lớp bê tông asphalt (mô hình của viện Asphalt - Mỹ) theo biểu thức (1.6): Trong đó: C=10M Với Vb : hàm lượng chất kết dính (%) Va : độ rỗng dư (%) - 6- Điều kiện thực tế của mỗi quốc gia được hiệu chỉnh theo hướng dẫn thiết kế bằng các hằng số tối ưu và các mô hình so sánh khác thông qua hệ số hiệu chuẩn: Trong đó: C - hệ số điều chỉnh từ kết quả thí nghiệm trong phòng tới hiện trường. Formatted: Condensed by 0.2 pt b/ Nghiên cứu của NCAT [15] NCAT đã đưa ra các phương trình độ bền mỏi như sau: phương trình (1.2) dự Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt báo nứt mỏi mặt đường có lớp bê tông asphalt mỏng chiều dày ≤ 5 inch: Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.2) Phương trình (1.3) dùng để dự báo nứt mỏi mặt đường có chiều dày lớp bê tông Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt asphalt từ 7 inch đến 9 inch: Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.3) Phương trình (1.4) dùng để dự báo nứt mỏi mặt đường có chiều dày lớp bê tông Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt asphalt dưới 7 inch: Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.4) c/ Nghiên cứu của MEPDG-NHCRP [16] Sự phát triển của các mô hình nứt mỏi cho MEPDG - NCHRP, các nhà nghiên Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt cứu xem xét cho cả Shell Oil và AI (Asphalt Institute), các nhà khoa học đã xác định rằng phương trình (1.5) là được áp dụng nhiều nhất.

Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.5) Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, Hoặc (1.6) After: 3 pt Phương trình (1.6) được hiệu chuẩn lại từ dữ liệu của LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) [16,17]bao gồm hệ số điều chỉnh mới K với lớp bê tông nhựa (chiều dày < 4 inch). Phương trình độ bền mỏi (1.7) xem xét phá hoại ở mức 50% tổng vết nứt tại khu vực làn xe [16]: Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.7) Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, Trong đó After: 3 pt Với hac – chiều dày tấm bê tông asphalt (inch) - 7- d/ Nghiên cứu của Shell [17,18] Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt Kết quả thí nghiệm độ bền mỏi các loại bê tông asphalt truyền thống của Shell Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt được thể hiện qua phương trình (1.8) dưới đây: Formatted: Space Before: 0 pt, After: 3 pt (1.8) Trong đó: N - độ bền mỏi (chu kỳ) Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space After: 3 pt, Line spacing: Multiple 1.3 li biến dạng kéo (µε) Formatted: Indent: Left: 3.5 cm, Space After: 3 pt, Line spacing: Multiple 1.3 li Smix - mô đun độ cứng (Pa) V- hàm lượng chất kết dính (%).2 Tại Việt Nam Formatted: Q31, Left, Space Before: 0 pt, After: 3 pt, Line spacing: single, Tab stops: Not at 2.86 cm Tại Việt nam các công trình nghiên cứu thực nghiệm về độ bền mỏi của vật liệu Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space Before: 0 pt, After: 3 pt bê tông nhựa chưa được công bố nhiều. Tiêu chuẩn thiết kế bê tông nhựa theo TCVN 8820-2011 [5] và thiết kế kết cấu áo đường mềm theo 22TCN211-06 [4], 22TCN 274- 01 [3] chưa xét đến giá trị độ bền mỏi của bê tông nhựa vào quá trình thiết kế. Tiêu chuẩn thiết kế bê tông nhựa tại Việt nam chủ yếu xây dựng dựa trên các phương pháp thiết kế của AASHTO (1993), tiêu chuẩn [21] của Nga có tính đến các giá trị cơ học giới hạn.

Theo tiêu chuẩn thiết kế của Việt nam về vật liệu bê tông nhựa, khi kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp vật liệu liền khối, yếu tố mỏi chỉ mới được xét đến thông qua hệ số k – hệ số suy giảm cường độ vật liệu bê tông nhựa do số trục xe tính toán tích luỹ trong suốt thời hạn thiết kế thông qua trên một làn xe.2 Đặc điểm bê tông nhựa truyền thống [8] Formatted: Q21, Left, Space After: 3 pt, Line spacing: Multiple 1.3 li, No bullets or numbering, Tab stops: Not at 0.1 Khái niệm [6] Formatted: Q31, Left, Space After: 3 pt, Line spacing: Vật liệu chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa gồm: đá dăm (đá sỏi), cát, bột khoáng, single Formatted: Indent: First line: 1.25 cm, Space After: 3 pt, bitum và chất phụ gia. Hỗn hợp vật liệu khóang là hỗn hợp được lựa chọn theo tỷ lệ Tab stops: 2.86 cm, Left phần trăm để đảm bảo có cấp phối hạt hợp lý. Hỗn hợp vật liệu khóang bao gồm: đá, cát và bột khóang. Hỗn hợp bê tông nhựa phải đảm bảo tính ổn định, an toàn và độ bền cho lớp mặt đường sao cho phù hợp với điều kiện giao thông và khí hậu.2 Phân loại bê tông nhựa [1] Formatted: Q31, Left, Space After: 3 pt, Line spacing: single Theo các tiêu chuẩn có thể phân loại bê tông theo các tiêu chí sau: Formatted: Space After: 3 pt a/Theo nhiệt độ thi công: Hỗn hợp bê tông nhựa trong lớp phủ mặt đường chia ra loại nóng, loại ấm, loại nguội.

- 8- - Hỗn hợp nóng được rải và bắt đầu làm đặc khi nhiệt độ không nhỏ hơn 120 0C. Hỗn hợp này thường dùng bitum có độ quánh : 40/60; 60/70; 70/100. - Hỗn hợp ấm được rải và bắt đầu làm đặc ở nhiệt độ không nhỏ hơn 1000C khi dùng bitum lỏng số 1,2,3 và không nhỏ hơn 700C với bitum lỏng mác 130/200. - Hỗn hợp nguội dùng bitum lỏng có độ quánh 70/130 được rải ở nhiệt độ không khí không nhỏ hơn 50C và được giữ ở nhiệt độ thông thường của môi trường.

b/Theo độ đặc (hoặc độ rỗng còn dư): Theo chỉ tiêu độ rỗng còn dư bê tông nhựa được chia làm 3 loại : - Loại đặc nếu độ rỗng : 3 – 6%, - Loại rỗng nếu độ rỗng : 7 – 12% - Loại rất rỗng nếu độ rỗng : 13 – 18%. c/Theo độ lớn của hạt cốt liệu: Theo đường kính lớn nhất của hạt vật liệu khoáng, bê tông nhựa đặc, nóng và ấm chia làm 4 loại: - Bê tông nhựa hạt lớn: Dmax <19mm; - Bê tông nhựa hạt trung: Dmax < 12.5mm; - Bê tông nhựa hạt nhỏ: Dmax <9.5mm); - Bê tông nhựa hạt-cát : Dmax <4. Bê tông nhựa rỗng được chia làm 3 loại: BTNR 19( Dmax≤19mm), BTNR 25 (Dmax ≤25mm), BTNR 37. Theo tiêu chuẩn của Mỹ bê tông nhựa chia làm 21 loại kí hiệu là số la mã và có chỉ tiêu phụ là a,b,c,d… theo các chỉ tiêu về Dmax và thành phần hạt.

d/Theo hàm lượng đá dăm (hoặc sỏi) và cát: Bê tông nhựa nóng hoặc ấm, đặc được chia làm 3 loại : - Loại A nếu tỉ lệ đá dăm - cát : 50-60%; - Loại B nếu tỉ lệ đá dăm - cát : 35-50%; - Loại C nếu tỉ lệ đá dăm - cát : 20-35%. Bê tông nhựa nguội được chia làm 2 loại : Bx: 35-50%; Cx : 20-35%; Bê tông nhựa nóng đặc chỉ dùng cát có các loại : D có hàm lượng cát xay <30% và E dùng cát tự nhiên >30%. e/Theo chất lượng và mức độ giao thông: Theo chất lượng và mức độ giao thông thường chia ra cấp đường : - Cấp I- đường cao tốc, đường trục chính ; - 9- - Cấp II- đường đô thị; - Cấp III- đường phụ. Theo tiêu chuẩn quốc tế bê tông nhựa còn chia ra loại I,II và III.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam chỉ có cấp I và II. Cấp I dùng cho lớp trên, cấp II dùng cho lớp dưới mặt đường bê tông nhựa. Về cơ bản cách phân loại bê tông theo các tiêu chuẩn là thống nhất tuy có qui định khác nhau về đơn vị đo kích thước và kí hiệu loại bê tông.3 Tính chất của bê tông nhựa truyền thống [8] Formatted: Q31, Left, Space After: 3 pt, Line spacing: single a/ Cường độ chịu nén (22TCN 62-84) Formatted: Space After: 3 pt Cường độ chịu nén của bê tông nhựa được xác định ở nhiệt độ 50 0C, 200C, 00C. Cường độ ở 500C là cường độ chuẩn.

Cường độ ở 500C biểu thị tính ổn định động của vật liệu làm bê tông, còn ở 00C – thể hiện tính chống nứt của bê tông nhựa. Cường độ chịu nén là cường độ giới hạn khi nén mẫu chuẩn trong điều kiện nhiệt độ và đặt tải theo qui định. Kích thước mẫu chuẩn có đường kính bằng chiều cao d=h= 101mm hoặc 71.5mm tùy theo độ lớn của vật liệu khoáng. Hỗn hợp vật liệu cho mẫu bê tông nóng: từ 140-1600C, ấm từ 90-1300C, nguội từ 80-1000C.

Mẫu nóng và ấm có hàm lượng đá dăm lớn hơn 35% được làm chặt bằng tải trọng rung 0.3MPa và đầm nén với tải trọng 40MPa. Chế tạo mẫu thử bằng các máy nén thủy lực với tải trọng như trên. Ở nhiêt độ 200C cường độ giới hạn khi nén của bê tông nhựa tối thiểu phải đạt từ 2-2. Ở nhiệt độ 500C cường độ chịu nén tối thiểu từ 0.