Nghiên Cứu, Đánh Giá Hiệu Quả Sử Dụng Nhựa Đường 40/50 Trong Bê Tông Nhựa

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả nhựa đường 40 50 trong việc tăng khả năng kháng lún của hỗn hợp bê tông nhựa, mang lại ứng dụng thực tiễn.

• Tác giả: Nguyễn Xuân Hòa
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Hùng
• Trường học: Trường Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Xây dựng đường ôtô và đường thành phố
• Đề tài: Nghiên Cứu, Đánh Giá Hiệu Quả Sử Dụng Nhựa Đường 40/50 Trong Bê Tông Nhựa
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG NHỰA
• 1.1. TỔNG QUAN BÊ TÔNG NHỰA (BTN)
• 1.2. PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA Ở NƯỚC TA
• 1.3. MỘT SỐ DẠNG HƯ HỎNG LÚN TRỒI MẶT ĐƯỜNG BTN Ở VIỆT NAM
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI NHỰA ĐƯỜNG ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG NHỰA
• 2.1. CÁC LOẠI NHỰA ĐƯỜNG & PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI TRÊN THẾ GIỚI
• 2.2. PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC TIÊU CHUẨN NHỰA ĐƯỜNG TRONG NƯỚC
• 2.3. PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NHỰA ĐƯỜNG 60/70; 40/50; NHỰA ĐƯỜNG POLYMER
• 2.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NHỰA ĐƯỜNG ĐỘ KIM LÚN 40/50 ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG LÚN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA
• 3.1. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA VÀ XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA HỖN HỢP SỬ DỤNG NHỰA 60/70 VÀ NHỰA 40/50
• 3.2. SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG LÚN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA SỬ DỤNG NHỰA 40/50 SO VỚI NHỰA 60/70
• 3.3. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ TẠO MẪU BÊ TÔNG NHỰA SỬ DỤNG NHỰA 40/50 TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Bê Tông Nhựa và Nhựa Đường 40 50

Bê tông nhựa (BTN) là vật liệu khoáng - bitum xây dựng đường, được tạo ra khi làm đặc hỗn hợp BTN. Hỗn hợp này bao gồm: đá dăm, cát, bột khoáng, bitum và phụ gia, được phối trộn theo tỷ lệ thích hợp và gia công thành hỗn hợp đồng nhất. Hỗn hợp BTN thường được gia nhiệt đến nhiệt độ 120-160°C. Thành phần khối lượng thông thường của BTN bao gồm: đá dăm (20-65%), cát (30-66%), bột khoáng (4-14%) và bitum (5-7%). Phụ gia có thể được thêm vào tùy thuộc vào kết quả thí nghiệm để tối ưu hóa hỗn hợp. BTN có độ đặc, cường độ, độ ổn định và độ bền cao nhờ sự tham gia của bột khoáng. Các tính chất của BTN phụ thuộc vào nhiệt độ thi công và khai thác, tỷ lệ và tính chất của vật liệu thành phần, sự phân bố chất kết dính và mức độ dính kết giữa cốt liệu và bitum.

1.1. Định Nghĩa và Phân Loại Bê Tông Nhựa BTN Phổ Biến

Bê tông nhựa được xem là vật liệu lý tưởng cho lớp mặt đường nhờ các đặc tính vượt trội so với các hỗn hợp vật liệu khoáng – bitum khác. Các tính chất của BTN phụ thuộc vào nhiệt độ thi công và nhiệt độ khai thác, tỷ lệ và tính chất của các vật liệu thành phần. Sự lựa chọn các thành phần để cấu thành BTN không phải là ngẫu nhiên và tùy tiện. Mỗi thành phần của hỗn hợp đóng một vai trò nhất định và có liên quan chặt chẽ với nhau trong việc tạo nên một khối liên kết có đủ cường độ, đủ các tính chất cần thiết khác để làm mặt đường. Theo các tài liệu quốc tế, BTN có thể khai thác ở nhiệt độ từ -50°C đến +60°C. Các giải pháp để tăng cường độ ổn định nhiệt của BTN cần đặc biệt lưu ý khi sử dụng BTN trong điều kiện khí hậu nhiệt đới. Tuổi thọ trung bình của các lớp phủ mặt đường BTN khoảng...

1.2. Vai Trò Của Nhựa Đường Trong Bê Tông Nhựa BTN Nóng

Trong quá trình khai thác, BTN chịu ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ và thời tiết, dẫn đến hiện tượng già đi, nứt nẻ, mài mòn và biến dạng, làm giảm tuổi thọ khai thác. Tuổi thọ trung bình của các lớp phủ mặt đường BTN ước tính khoảng thời gian nhất định, tùy thuộc vào điều kiện khai thác và bảo trì. Nhựa đường đóng vai trò quan trọng trong việc tạo liên kết giữa các cốt liệu, đảm bảo độ bền và khả năng chịu tải của BTN. Loại nhựa đường và hàm lượng sử dụng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng kháng lún và chống nứt của mặt đường.

II. Vấn Đề Hằn Lún Giải Pháp Nhựa Đường 40 50 Kháng Lún

Hiện tượng hằn lún vệt bánh xe là vấn đề nhức nhối trong ngành giao thông, đặc biệt trên các tuyến đường có lưu lượng và tải trọng xe lớn. Các yếu tố như nhiệt độ cao, tải trọng xe vượt quá quy định và chất lượng vật liệu không đảm bảo đều góp phần vào sự hình thành hằn lún. Giải pháp sử dụng nhựa đường 40/50, với độ quánh cao hơn so với nhựa đường 60/70, được kỳ vọng sẽ cải thiện khả năng kháng lún của bê tông nhựa. Tuy nhiên, cần có nghiên cứu cụ thể để đánh giá hiệu quả và tính kinh tế của giải pháp này.

2.1. Thực Trạng Hằn Lún Vệt Bánh Xe Tại Việt Nam Nguyên Nhân

Kết quả khảo sát thống kê thực tế của Tổng Cục Đường bộ cho thấy hiện tượng hằn lún chủ yếu tập trung trên các tuyến quốc lộ có lưu lượng xe và tải trọng xe lớn (quốc lộ 1,3,5…); các vùng có thời tiết nắng nóng (khu vực miền Trung) và các vị trí đặc biệt (gần trạm thu phí, đèo dốc, đường cong, ngã tư có đèn tín hiệu, trạm kiểm tra cảnh sát giao thông…). Nguyên nhân chính dẫn tới hiện tượng hằn lún vệt bánh xe là sự kết hợp giữa biến dạng lớp bê tông nhựa do nhiệt độ và tải trọng vượt quy định. Biến dạng do nhiệt độ môi trường được tạo ra chủ yếu do hỗn hợp bê tông nhựa thiết kế chưa đáp ứng được các yêu cầu về quy mô giao thông lớn, thành phần cấp phối thiết kế chưa phù hợp, và tính phù hợp của nhựa đường trong điều kiện hiện tại.

2.2. Giải Pháp Sử Dụng Nhựa Đường 40 50 Ưu và Nhược Điểm

Vấn đề tối ưu thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa nóng đã được Bộ GTVT giải quyết bằng cách đề xuất các tiêu chuẩn quản lý nhựa như TCVN 8819:2011 và QĐ 858. Bên cạnh đó, Bộ GTVT cũng đã đồng ý cho phép các Đơn vị thi công áp dụng các loại nhựa đường Polymer, nhựa đường độ quánh cao 40/50 nhằm thay thế nhựa đường 60/70 hoặc bổ sung các phụ gia chống hằn lún vào cấp phối bê tông nhựa 60/70 khi thi công các đoạn tuyến có độ dốc dọc lớn, các đường cong bán kính nhỏ. Sử dụng nhựa đường 40/50 có ưu điểm là tăng khả năng kháng lún, nhưng cũng có thể gây khó khăn trong quá trình thi công do độ nhớt cao hơn.

2.3. Ảnh Hưởng của Tải Trọng Xe và Nhiệt Độ Đến Hằn Lún

Tải trọng xe quá mức quy định gây áp lực lớn lên mặt đường, làm tăng tốc độ hình thành hằn lún. Nhiệt độ cao làm mềm nhựa đường, giảm khả năng chịu tải của bê tông nhựa, khiến mặt đường dễ bị biến dạng dưới tác động của tải trọng xe. Nghiên cứu kỹ lưỡng ảnh hưởng của cả hai yếu tố này là cần thiết để đưa ra giải pháp hiệu quả.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Nhựa 40 50

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp kết hợp giữa thống kê và thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của nhựa đường 40/50 trong việc cải thiện khả năng kháng lún của bê tông nhựa. Các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường 40/50 và 60/70 sẽ được so sánh, đồng thời tiến hành thí nghiệm trên các mẫu bê tông nhựa sử dụng hai loại nhựa đường này. Mối tương quan giữa khả năng lún vệt hằn bánh xe và độ kim lún của nhựa đường sẽ được phân tích để đưa ra kết luận chính xác.

3.1. Thí Nghiệm Xác Định Chỉ Tiêu Cơ Lý Của Nhựa Đường

Các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường, bao gồm độ kim lún, nhiệt độ hóa mềm, độ dẻo và độ nhớt, sẽ được xác định theo tiêu chuẩn quy định. So sánh các chỉ tiêu này giữa nhựa đường 40/50 và 60/70 để đánh giá sự khác biệt về tính chất vật liệu. Điều này giúp hiểu rõ hơn về khả năng chịu tải và kháng lún của từng loại nhựa.

3.2. Thiết Kế và Chế Tạo Mẫu Bê Tông Nhựa Sử Dụng Nhựa 40 50 và 60 70

Mẫu bê tông nhựa sử dụng nhựa đường 40/50 và 60/70 sẽ được thiết kế theo cùng một cấp phối, đảm bảo tính khách quan trong quá trình so sánh. Mẫu sẽ được chế tạo trong phòng thí nghiệm, tuân thủ quy trình và tiêu chuẩn kỹ thuật. Quá trình trộn và đầm nén mẫu cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo độ đồng đều.

3.3. Thí Nghiệm Đánh Giá Khả Năng Kháng Lún Của Bê Tông Nhựa

Khả năng kháng lún của mẫu bê tông nhựa sẽ được đánh giá bằng các thí nghiệm như thí nghiệm vệt hằn bánh xe (Hamburg Wheel Tracking Device - HWTD) và thí nghiệm môđun đàn hồi. Kết quả thí nghiệm sẽ cho thấy khả năng chịu tải và biến dạng của mẫu dưới tác động của tải trọng lặp đi lặp lại. So sánh kết quả giữa mẫu sử dụng nhựa đường 40/50 và 60/70 để đánh giá hiệu quả kháng lún.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu So Sánh Bê Tông Nhựa Nhựa 40 50

Kết quả nghiên cứu cho thấy bê tông nhựa sử dụng nhựa đường 40/50 có khả năng kháng lún tốt hơn so với bê tông nhựa sử dụng nhựa đường 60/70. Các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường 40/50, như độ kim lún thấp hơn và độ quánh cao hơn, góp phần vào sự cải thiện này. Tuy nhiên, cần xem xét đến chi phí và tính khả thi trong quá trình thi công trước khi áp dụng rộng rãi giải pháp này.

4.1. Phân Tích và So Sánh Các Chỉ Tiêu Cơ Lý Của Bê Tông Nhựa

Phân tích chi tiết các chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa, bao gồm độ ổn định Marshall, độ dẻo, độ rỗng dư và độ rỗng lấp đầy. So sánh các chỉ tiêu này giữa mẫu sử dụng nhựa đường 40/50 và 60/70 để xác định sự khác biệt về tính chất vật liệu. Đánh giá ảnh hưởng của việc thay đổi loại nhựa đường đến khả năng chịu tải và biến dạng của bê tông nhựa.

4.2. Đánh Giá Khả Năng Kháng Lún Dựa Trên Thí Nghiệm Vệt Bánh Xe

Phân tích kết quả thí nghiệm vệt bánh xe để đánh giá khả năng kháng lún của mẫu bê tông nhựa. So sánh độ sâu vệt lún giữa mẫu sử dụng nhựa đường 40/50 và 60/70. Xác định mức độ cải thiện khả năng kháng lún khi sử dụng nhựa đường 40/50. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và tải trọng đến quá trình hình thành vệt lún.

4.3. Phân Tích Chi Phí và Tính Khả Thi Của Giải Pháp

So sánh chi phí sản xuất và thi công bê tông nhựa sử dụng nhựa đường 40/50 và 60/70. Đánh giá tính khả thi của việc áp dụng rộng rãi giải pháp sử dụng nhựa đường 40/50, xem xét các yếu tố như nguồn cung, quy trình thi công và yêu cầu kỹ thuật. Đưa ra khuyến nghị về việc sử dụng nhựa đường 40/50 trong các dự án cụ thể.

V. Ứng Dụng Thực Tế Triển Vọng Sử Dụng Nhựa Đường 40 50

Việc sử dụng nhựa đường 40/50 có triển vọng lớn trong việc cải thiện chất lượng mặt đường bê tông nhựa, đặc biệt trên các tuyến đường có tải trọng lớn và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu thí điểm và đánh giá kỹ lưỡng trước khi áp dụng rộng rãi. Việc lựa chọn loại nhựa đường phù hợp cần dựa trên các yếu tố kỹ thuật, kinh tế và môi trường.

5.1. Các Tuyến Đường Ưu Tiên Sử Dụng Nhựa Đường 40 50

Xác định các tuyến đường ưu tiên sử dụng nhựa đường 40/50, dựa trên các yếu tố như lưu lượng xe, tải trọng, điều kiện địa lý và khí hậu. Các tuyến đường có độ dốc lớn, đường cong bán kính nhỏ và khu vực có nhiệt độ cao nên được ưu tiên xem xét. Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng nhựa đường 40/50 trên các tuyến đường này thông qua các dự án thí điểm.

5.2. Quy Trình Thi Công và Kiểm Soát Chất Lượng

Xây dựng quy trình thi công chi tiết cho bê tông nhựa sử dụng nhựa đường 40/50, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật. Kiểm soát chặt chẽ chất lượng vật liệu và quá trình thi công, từ khâu lựa chọn cốt liệu đến khâu đầm nén. Đảm bảo độ đồng đều và chất lượng của lớp mặt đường.

5.3. Đề Xuất Các Nghiên Cứu và Thử Nghiệm Bổ Sung

Đề xuất các nghiên cứu và thử nghiệm bổ sung để đánh giá toàn diện hơn về hiệu quả của nhựa đường 40/50. Các nghiên cứu có thể tập trung vào ảnh hưởng của phụ gia, tuổi thọ của mặt đường và tác động môi trường. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để đưa ra quyết định chính xác về việc sử dụng nhựa đường 40/50 trong các dự án giao thông.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Nhựa Đường 40 50

Nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng về hiệu quả của nhựa đường 40/50 trong việc cải thiện khả năng kháng lún của bê tông nhựa. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình thi công và đánh giá tác động môi trường của giải pháp này. Việc phát triển các loại nhựa đường mới, thân thiện với môi trường và có khả năng kháng lún cao là hướng đi quan trọng trong tương lai.

6.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu và Đề Xuất Các Giải Pháp

Tổng kết các kết quả nghiên cứu chính, nhấn mạnh những ưu điểm và hạn chế của việc sử dụng nhựa đường 40/50. Đề xuất các giải pháp để khắc phục những hạn chế và tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nhựa đường 40/50. Khuyến nghị về việc áp dụng giải pháp này trong các dự án giao thông cụ thể.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Vật Liệu Mới và Công Nghệ Thi Công

Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo, tập trung vào việc phát triển các loại vật liệu mới và công nghệ thi công tiên tiến. Nghiên cứu về nhựa đường biến tính, phụ gia chống lún và công nghệ tái chế mặt đường. Phát triển các giải pháp thân thiện với môi trường và có chi phí hợp lý.

6.3. Chính Sách và Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Hỗ Trợ Phát Triển

Đề xuất các chính sách và tiêu chuẩn kỹ thuật hỗ trợ phát triển và ứng dụng rộng rãi nhựa đường 40/50 và các vật liệu mới trong ngành giao thông. Khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ mới. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển giao công nghệ và ứng dụng vào thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU. Tính cấp thiết của đề tài:. 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG NHỰA.1 TỔNG QUAN BÊ TÔNG NHỰA (BTN) .1 Khái niệm và phân loại bê tông nhựa: .2 Cấu trúc của bê tông nhựa và ảnh hưởng của nhựa đường đến tính chất kỹ thuật của bê tông asphaslt .3 Thiết kế thành phần bê tông nhựa theo phương pháp Marshall .2 PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA Ở NƢỚC TA.1 Tiêu chuẩn thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo TCVN8819:2011 .2 Tiêu chuẩn thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo QĐ858/B-GTVT .3 MỘT SỐ DẠNG HƢ HỎNG LÚN TRỒI MẶT ĐƢỜNG BTN Ở VIỆT NAM. 26 CHƢƠNG II: CÁC LOẠI NHỰA ĐƢỜNG ĐANG ĐƢỢC SỬ DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ ẢNH HƢỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN TÍNH CHẤT.

29 CỦA BÊ TÔNG NHỰA .1 CÁC LOẠI NHỰA ĐƢỜNG & PHƢƠNG PHÁP PHÂN LOẠI TRÊN THẾ GIỚI .1 Nguồn gốc, quá trình sản xuất nhựa đường .2 Cấu trúc, thành phần và yêu cầu kỹ thuật của bitum xây dựng đường .3 Phương pháp phân loại, lựa chọn nhựa đường trong xây dựng đường trên thế giới34 2.2 PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC TIÊU CHUẨN NHỰA ĐƢỜNG TRONG NƢỚC .1 Theo tiêu chuẩn TCVN7493:2005 – “Bitum – Yêu cầu kỹ thuật”[8] .2 Theo Thông tư số 27/TT-BGTVT[9] .3 Cách đánh giá chất lượng nhựa đường thông qua thí nghiệm[7] .3 PHÂN LOẠI, ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NHỰA ĐƢỜNG 60/70; 40/50; NHỰA ĐƢỜNG POLYMER .1 Kết quả thí nghiệm với nhựa đường 60/70; 40/50; Polymer: .2 Phân tích, đánh giá chất lượng các loại nhựa đường 60/70; 40/50 và nhựa đường 2.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 64 ii CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA NHỰA ĐƢỜNG ĐỘ KIM LÚN 40/50 ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG LÚN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA .1 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA VÀ XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA HỖN HỢP SỬ DỤNG NHỰA 60/70 VÀ NHỰA 40/50 .1 Thiết kế cấp phối bê tông nhựa trong phòng .2 Kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp bê tông nhựa C19, C12.5 sử dụng nhựa 40/50 tại các điều kiện giả định.2 SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG LÚN CỦA HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA SỬ DỤNG NHỰA 40/50 SO VỚI NHỰA 60/70 .1 So sánh chỉ tiêu cơ lý của BTN sử dụng nhựa 40/50 với BTN sử dụng nhựa 60/7080 3.2 So sánh khả năng kháng lún vệt bánh xe mặt đường của BTN sử dụng nhựa 60/70 với BTN sử dụng nhựa 40/50 .3 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ TẠO MẪU BÊ TÔNG NHỰA SỬ DỤNG NHỰA 40/50 TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ .1 Nghiên cứu quy trình chế tạo mẫu bê tông nhựa sử dụng nhựa 40/50 trong phòng thí nghiệm .2 Tính toán giá thành sản xuất BTNC sử dụng nhựa 40/50 và so sánh với các loại BTNC sử dụng nhựa 60/70. 95 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ. 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

103 iii MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thống kê quy hoạch giao thông .2 Cấp phối hỗn hợp cốt liệu BTN chặt (BTNC) .3 Cấp phối hỗn hợp cốt liệu BTN rỗng (BTNR) .4 Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với BTN chặt (BTNC) .5 Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với BTN rỗng (BTNR) .6 Các tính chất vật lý của một số loại đá .7 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm .8 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát .9 Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng .10: Cấp phối cốt liệu các loại BTNC theo QĐ858 .1 So sánh các chỉ tiêu gốc nhựa Napht và Paraff. 31 Bảng 2-2: Tiêu chuẩn phân loại nhựa đường theo mác độ kim lún- TCVN7493:2005. 39 Bảng 2-4: Tiêu chuẩn phân loại nhựa đường theo mác độ 12591:2009). 40 Bảng 2-5: Tiêu chuẩn phân loại Nhựa đường theo Superpave.

41 Bảng 2-6: Tiêu chuẩn phân loại Nhựa đường theo Superpave (Tiếp theo). 43 Bảng 2-7: Mối liên hệ giữa đặc tính bitum và các thí nghiệm đánh giá chất lượng. 49 Bảng 2-8: Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm nhựa 60/70 và nhựa 40/50. 53 Bảng 2-10: Tiêu chuẩn kỹ thuật vật liệu nhựa đường Polime dùng cho đường bộ và sân bay.

55 Bảng 2-11: Bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm nhựa Polymer. 56 Bảng 2-12: Thống kê kết quả thí nghiệm TFOT. 61 Bảng 2-13 Mối liên hệ giữa độ nhớt và hệ số kháng chảy bitum. 62 Bảng 2-14 : Các yêu cầu kỷ thuật của Bitum trong giai đọan khai thác và sử dụng.1 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu cơ lý đặc trưng vật liệu đầu vào .2 Kết quả Thiết kế đường cong Cấp phối Bê tông nhựa C19 .3 Kết quả Thiết kế đường cong Cấp phối Bê tông nhựa C12.4 Thành phần cấp phối của hỗn hợp cốt liệu .5 Các chỉ tiêu đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa C19 theo hàm lượng nhựa .6 Xác định hàm lượng nhựa tối ưu BTNC19 (nhựa 60/70) .7 Kết quả độ ổn định, độ ổn định còn lại với hàm lượng nhựa tối ưu .8 Thành phần cấp phối của hỗn hợp cốt liệu .9 Các chỉ tiêu đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa C12.5 theo hàm lượng nhựa .6 Xác định hàm lượng nhựa tối ưu BTNC12,5 (nhựa 60/70) .11 Kết quả độ ổn định, độ ổn định còn lại với hàm lượng nhựa tối ưu .12 Lựa chọn điều kiện nhiệt độ trộn, thời gian trộn nhựa 40/50 .13 Thành phần cấp phối của hỗn hợp cốt liệu (nhựa 40/50).14 Các chỉ tiêu đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa C19 (nhựa 40/50) .15 Kết quả độ ổn định, độ ổn định còn lại với hàm lượng nhựa tối ưu .16 Các chỉ tiêu đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa C12.17 Kết quả độ ổn định, độ ổn định còn lại với hàm lượng nhựa tối ưu.

79 Bảng 3-18: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của BTNC 40/50 và BTNC 60/70. 80 Bảng 3-19 Kết quả thí nghiệm sức kháng kéo loại BTNC19. 82 Bảng 3-20 Kết quả thí nghiệm sức kháng kéo loại BTNC12. 83 Bảng 3-21 Kết quả thí nghiệm Môđun đàn hồi của BTNC19 sử dụng nhựa 60/70 và nhựa 40/50.

85 Bảng 3-22: Kết quả đo vệt hằn bánh xe của hỗn hợp BTNC19, BTNC12.5 dùng nhựa 40/50 và 60/70 và tại Công trường Tỉnh Ninh Thuận. 88 Bảng 3-24 Các chỉ tiêu kỹ thuật BTNC19 – Nhựa 40/50 – Nhiệt độ sấy, trộn 155℃. 91 Bảng 3-24 Các chỉ tiêu kỹ thuật BTNC19 – Nhựa 40/50 – Nhiệt độ sấy, trộn 160℃. 91 Bảng 3-24 Các chỉ tiêu kỹ thuật BTNC19 – Nhựa 40/50 – Nhiệt độ sấy, trộn 165℃.

92 Bảng 3-25 Thống kê chỉ tiêu độ ổn định, độ dẻo, độ rỗng dư tại các nhiệt độ trộn và thời gian trộn nghiên cứu. 93 Bảng 3-25 Đơn giá vật liệu sử dụng sản xuất BTNC19, BTNC25. 95 Bảng 3-26 Bảng tổng hợp giá thành sản xuất BTNC19, BTNC25 sử dụng nhựa 60/70 và nhựa 40/50 tại trạm trộn. 96 Bảng 3-27 Giá thành sản xuất BTNC19 Nhựa 60/70(đồng/tấn).

96 Bảng 3-28 Giá thành sản xuất BTNC19 Nhựa 40/50 (đồng/tấn). 97 Bảng 3-29 Giá thành sản xuất BTNC12 Nhựa 60/70(đồng/tấn). 98 Bảng 3-30 Giá thành sản xuất BTNC12. 98 v MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Hiện tượng lún trồi Đại lộ Đông Tây - HCM.

2 Hình 1-2: Hiện tượng “gồ sống trâu” ở Quốc Lộ 5. 3 Hình 1-3: Các loại cấu trúc khung bê tông nhựa. 12 Hình 1-4: Biểu đồ quan hệ khối lượng thể tích, độ ổn định, độ rỗng dư, độ rỗng lấp đầy, độ rỗng cốt liệu, độ dẻo với hàm lượng nhựa tối ưu. 15 Hình 1-5 :Đường bao cấp phối BTNC12,5 – BTNC19.

24 Hình 1-6: Biến dạng lún trong nền đất và trong lớp CPĐD. 26 Hình 1-7: Biến dạng lún trong các lớp Asphalt. 26 Hình 1-8 : Đặc trưng quá trình biến dạng của mẫu BTN khi thí nghiệm bằng máy HWTD. 27 Hình 1-9 : Hư hỏng do nứt mỏi gây ra.

28 Hình 2-1: Sơ đồ quá trình sản xuất bitum. 29 Hình 2-2 : Các đường cong của quá trình chưng cất và thổi khí của chất cặn .2 Sơ đồ cấu trúc của bitum dạng „SOL‟ .3 R-Chuỗi Aliphatic, napthenic, hoặc cacbon thơm.4 Sơ đồ cấu trúc của bitum dạng „GEL‟ .5: Thiết bị thí nghiệm độ nhớt động .6 Nhớt kế động học .7: Thiết bị thí nghiệm TFOT .8: Thiết bị thí nghiệm RFOT (Rolling Film Oven Test) .9 – Các đặc tính của bitum trong thời gian xây dựng và khai thác. 58 Hình 2-10: Biểu đồ quan hệ giữa Độ kim lún các loại nhựa đường 60/70, 40/50 và Polymer .11: Biểu đồ quan hệ giữa Độ kim lún và Nhiệt độ hóa mềm nhựa Polymer – nhựa 40/50. 59 Hình 2-12: Giá trị trung bình chỉ số PI và kiểm định phân phối chuẩn – Nhựa 60/70.

60 Hình 2-13: Giá trị trung bình chỉ số PI và kiểm định phân phối chuẩn – Nhựa 60/70 .14 – Các đặc tính của bitum trong thời gian xây dựng và khai thác .1 Đường cong cấp phối thiết kế BTNC19 .2 Đường cong cấp phối thiết kế BTNC12.3 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa các đặc tính thể tích và hàm lượng nhựa .5 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa các đặc tính thể tích và hàm lượng nhựa .7 Quá trình thí nghiệm trộn, đầm, nén Marshall của hỗn hợp Bê tông nhựa sử dụng nhựa 40/50 .8 Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch giữa các chỉ tiêu cơ lý của các loại BTNC sử dụng nhựa 40/50 và 60/70 .9 Thí nghiệm xác định tỷ số sức kháng kéo. 84 Hình 3-10 Thí nghiệm Môđun đàn hồi. 85 Hình 3-11 Máy Đầm lăn – Xuất xứ: Infratest – Đức. 86 Hình 3-12: Mẫu đúc bằng phương pháp đầm lăn (sau thí nghiệm).

87 Hình 3-13: Mẫu khoan hiện trường. 87 Hình 3-14 Máy Đầm lăn – Xuất xứ: Infratest – Đức. 87 Hình 3-14: Thiết bị Hamburg Wheel Tracking Device (HWTD) – Infratest - Đức. 87 Hình 3-15: Biểu đồ vệt lún bánh xe mẫu thiết kế trong phòng thí nghiệm.

89 Hình 3-16: Biểu đồ vệt lún bánh xe mẫu đúc trong phòng và mẫu khoan hiện trường tại Dự án Mở rộng Quốc lộ 1 , đoạn qua tỉnh Ninh Thuận .17 Biểu đồ thể hiện Độ ổn định thay đổi theo nhiệt độ trộn và thời gian trộn .18 Biểu đồ thể hiện Độ dẻo thay đổi theo nhiệt độ trộn và thời gian trộn .17 Biểu đồ thể hiện Độ rỗng dư thay đổi theo nhiệt độ trộn và thời gian trộn. Tính cấp thiết của đề tài: Theo Báo cáo Điều chỉnh quy hoạch phát triển GTVT Đường bộ đến năm 2020 và định hướng đến 2030, hiện trạng giao thông đường bộ của Việt Nam được tổng kết như sau [1]: Bảng 1.1 Thống kê quy hoạch giao thông TT Loại đƣờng Chiều dài (Km) Tỷ lệ (%) 1 Quốc lộ, cao tốc 18.492 3,29 6 Đường chuyên dùng 6.