Nghiên cứu thông số từ biến bê tông nhựa chặt C12.5 - Luận văn thạc sĩ xây dựng đường ô tô và đô thị

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG NHỰA VÀ NGHIÊN CỨU BIẾN DẠNG TỪ BIẾN CỦA BÊ TÔNG NHỰA

1.1. Tổng quan về nhựa đường và bê tông nhựa

1.2. Bê tông nhựa

1.3. Tính chất cơ bản của nhựa đường

1.4. Vai trò của nhựa đường trong BTN

1.5. Nghiên cứu biến dạng từ biến của bê tông nhựa

1.5.1. Ứng xử từ biến của bê tông nhựa

1.5.2. Các nghiên cứu về biến dạng không hồi phục và đặc tính từ biến của bê tông nhựa

1.5.2.1. Tại Việt Nam

1.5.2.2. Trên thế giới

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT CÁC MÔ HÌNH BIẾN DẠNG KHÔNG HỒI PHỤC CỦA VẬT LIỆU BTN, LUẬN CHỨNG LỰA CHỌN MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1. Nhóm các thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi

2.2. Thí nghiệm mô đun động với thiết bị nén ba trục

2.3. Mô đun cắt động – Thí nghiệm cắt theo Superpave

2.4. Mô đun đàn hồi – thí nghiệm truyền sóng siêu âm

2.5. Mô đun động tính toán từ các phương trình hồi qui

2.6. Thí nghiệm xác định cường độ cắt trượt của hỗn hợp

2.7. Các thí nghiệm từ biến

2.7.1. Thí nghiệm từ biến nén một trục tải trọng tĩnh

2.7.2. Thí nghiệm từ biến nén ba trục tải trọng tĩnh

2.7.3. Thí nghiệm từ biến nén một trục/ba trục tải trọng lặp

2.7.4. Thí nghiệm từ biến theo mô hình kéo gián tiếp, tải trọng lặp

2.7.5. Các thí nghiệm vệt bánh xe (Wheel – Track Tests)

2.8. Thiết bị phân tích và tăng tốc phá hoại mặt đường

2.9. Đề xuất mô hình thí nghiệm từ biến trong nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA BTN C12.5 SỬ DỤNG NHỰA 60/70 VÀ THÍ NGHIỆM TỪ BIẾN CHO BÊ TÔNG NHỰA C12. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TỪ BIẾN CỦA BTN

3.1. Các nội dung thí nghiệm

3.2. Thí nghiệm vật liệu

3.2.1. Nguồn gốc các loại vật liệu

3.2.2. Kết quả thí nghiệm vật liệu

3.2.2.1. Bột khoáng

3.3. Thiết kế hỗn hợp BTN

3.4. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ bản của BTN. Xác định các thông số từ biến

3.4.1. Ứng xử đàn hồi nhớt dẻo của hỗn hợp bê tông nhựa

3.4.2. Mô hình từ biến

3.4.3. Thí nghiệm nén 1 trụ tải trọng lặp nhằm xác định các thông số từ biến của vật liệu BTN

3.4.4. Tính toán biến dạng từ kết quả thí nghiệm

3.4.5. Tổng hợp kết quả tính toán biến dạng

3.4.6. Tính toán các thông số từ biến

3.4.6.1. Tính toán thông số C3

3.4.6.2. Tính toán thông số C1 và C2

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Nghiên cứu thông số từ biến bê tông nhựa chặt C12

Luận văn tập trung vào nghiên cứu thông số từ biến của bê tông nhựa chặt C12.5, một loại vật liệu phổ biến trong xây dựng đường ô tô và đô thị. Mục tiêu chính là xác định các thông số kỹ thuật liên quan đến biến dạng không hồi phục của vật liệu này. Bê tông nhựa chặt C12.5 được chọn vì tính ứng dụng cao trong điều kiện khí hậu và tải trọng giao thông tại Việt Nam. Nghiên cứu này không chỉ đóng góp vào lý thuyết mà còn có giá trị thực tiễn trong việc cải thiện chất lượng mặt đường.

1.1. Tổng quan về bê tông nhựa và nhựa đường

Bê tông nhựa là hỗn hợp gồm đá, cát, bột khoáng và nhựa đường, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng đường ô tô. Nhựa đường đóng vai trò quan trọng trong việc tạo tính đàn hồi và dẻo cho vật liệu. Luận văn phân tích các tính chất cơ bản của nhựa đường, bao gồm độ nhớt, khả năng chống thấm và khả năng liên kết với cốt liệu. Đặc biệt, nhựa đường 60/70 được sử dụng trong nghiên cứu này vì phù hợp với điều kiện nhiệt độ cao tại Việt Nam.

1.2. Biến dạng từ biến và ứng xử của bê tông nhựa

Biến dạng từ biến là hiện tượng tích lũy biến dạng theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng lặp lại. Đây là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng lún vệt bánh xe trên mặt đường. Luận văn nghiên cứu sâu về ứng xử từ biến của bê tông nhựa chặt C12.5, bao gồm các yếu tố ảnh hưởng như nhiệt độ, thời gian tác dụng tải trọng và đặc tính vật liệu. Kết quả nghiên cứu giúp dự báo và kiểm soát biến dạng không hồi phục trong thực tế.

II. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm

Luận văn áp dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm tổng hợp tài liệu, phân tích mô hình và thực hiện thí nghiệm trong phòng lab. Thí nghiệm từ biến được thiết kế để mô phỏng điều kiện thực tế, bao gồm thí nghiệm nén một trục và ba trục dưới tải trọng tĩnh và lặp. Các kết quả thí nghiệm được phân tích để xác định các thông số từ biến như hệ số C1, C2 và C3.

2.1. Thiết kế thí nghiệm và mô hình nghiên cứu

Luận văn đề xuất mô hình thí nghiệm từ biến dựa trên tiêu chuẩn quốc tế, phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm tại Việt Nam. Các thí nghiệm từ biến bao gồm thí nghiệm nén một trục và ba trục, sử dụng thiết bị chuyên dụng để đo biến dạng dưới tác dụng của tải trọng lặp. Mô hình nghiên cứu được lựa chọn dựa trên khả năng mô phỏng chính xác điều kiện thực tế của mặt đường.

2.2. Kết quả thí nghiệm và phân tích

Kết quả thí nghiệm cho thấy bê tông nhựa chặt C12.5 có khả năng chống biến dạng tốt ở nhiệt độ cao. Các thông số từ biến như hệ số C1, C2 và C3 được tính toán dựa trên dữ liệu thí nghiệm. Phân tích đường cong từ biến giúp đánh giá khả năng chịu tải và độ bền của vật liệu. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế và kiểm soát chất lượng mặt đường.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong xây dựng đường ô tô và đô thị. Kết quả nghiên cứu giúp cải thiện chất lượng bê tông nhựa chặt C12.5, giảm thiểu hiện tượng lún vệt bánh xe và kéo dài tuổi thọ mặt đường. Luận văn cũng đề xuất các tiêu chuẩn thí nghiệm từ biến phù hợp với điều kiện Việt Nam, góp phần nâng cao hiệu quả trong thiết kế và thi công công trình giao thông.

3.1. Cải thiện chất lượng mặt đường

Kết quả nghiên cứu giúp xác định các thông số kỹ thuật tối ưu cho bê tông nhựa chặt C12.5, từ đó cải thiện chất lượng mặt đường. Đặc biệt, việc kiểm soát biến dạng không hồi phục giúp giảm thiểu hư hỏng và chi phí bảo trì.

3.2. Đề xuất tiêu chuẩn thí nghiệm

Luận văn đề xuất các tiêu chuẩn thí nghiệm từ biến dựa trên kết quả nghiên cứu, phù hợp với điều kiện khí hậu và tải trọng giao thông tại Việt Nam. Điều này góp phần chuẩn hóa quy trình kiểm tra chất lượng vật liệu trong xây dựng đường ô tô và đô thị.

Nghiên cứu xác định các thông số từ biến của bê tông nhựa chặt C12.5 trong xây dựng đường ô tô và đô thị