ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG
SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG
NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Đơn vị chủ trì đề tài: Phòng Giám định và QLCL công trình
Chủ nhiệm đề tài : Vũ Ngọc Trung
Phần 1: Thuyết minh đề tài
Chương I: Các căn cứ pháp lý và tính cấp thiết
Chương II: Tổng quan về mặt đường bê tông nhựa
Chương III: Đánh giá các nguyên nhân gây hư hỏng trên mặt đường BTN
Chương IV: Đề xuất vật liệu TL-2000 để sửa chữa, bảo trì mặt đường BTN
Chương V: Thi công thử nghiệm sửa chữa mặt đường BTN bằng TL-2000
Chương VI: Các thí nghiệm đánh giá khả năng của TL-2000
Chương VII: Kết luận và kiến nghị
Phần 2: Phụ lục
1. Các văn bản liên quan.
2. Các thí nghiệm đối với vật liệu TL2000 trên thế giới Đà Nẵng, tháng 11/2010
2
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA
CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
CHƯƠNG I: CĂN CỨ PHÁP LÝ & TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
I. Các căn cứ thực hiện đề tài:
- Thành phần của hỗn hợp bê tông nhựa(BTN):
+ Cốt liệu: Đá dăm tiêu chuẩn các loại, cát.
+ Chất chèn: Bột khoáng.
+ Chất liên kết: Bitum dầu mỏ.
+ Chất phụ gia(nếu có): phụ gia hoạt tính bề mặt.
- Hỗn hợp vật liệu thường được phối hợp và trộn tại trạm trộn.
II. Ưu, nhược điểm:
1. Ưu điểm:
- Kết cấu chặt, kín.
- Có khả năng chịu nén, cắt, uốn và tác dụng của tải trọng ngang.
- Chịu tải trọng động tốt, ít hao mòn, ít sinh bụi.
- Mặt đường bằng phẳng, có độ cứng vừa phải nên xe chạy tốc độ cao rất
êm thuận, ít gây tiếng ồn.
- Công nghệ thi công quen thuộc, có thể thi công cơ giới hóa hoàn toàn.
2. Nhược điểm:
- Cường độ giảm khi chịu tác dụng của nhiệt độ cao và tác dụng lâu dài của
nước mặt.
- Độ nhám giảm nhiều khi mặt đường bị ẩm ướt.
- Mặt đường bị hóa già theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng trùng
phục, thời tiết.
- Công tác duy tu sửa chữa khó khăn, khó trả lại hiện trạng ban đầu về màu
sắc, độ bằng phẳng.
III. Phân loại:
1. Theo phương pháp thi công:
a. Bê tông nhựa không lu lèn, dày (1÷4)cm:
- Dùng nhựa đặc 10/70 hàm lượng cao (9÷12)%.
- Hàm lượng bột khoáng cao (20÷35)%.
- Nhiệt độ trộn 230
o
C, nhiệt độ rải (210÷230)
2. Theo độ rỗng còn dư:
- BTN chặt, độ rỗng còn dư từ (3,0÷6,0)% thể tích.
- BTN rỗng, độ rỗng còn dư từ (6,0÷10,0)% thể tích.
- BTN thoát nước, độ rỗng còn dư từ (20,0÷25,0)% thể tích.
3. Theo hàm lượng đá dăm(trên sàng 5mm):
- BTN nhiều đá dăm: (50÷60)% .
- BTN vừa đá dăm: (35÷50)% .
- BTN ít đá dăm: (20÷35)% .
- BTN không có đá dăm: BTN cát.
* Bê tông nhựa nhiều đá dăm thường được sử dụng ở Việt Nam do có
cường độ, ổn định nhiệt, độ nhám cao.
4. Theo cỡ hạt lớn nhất danh định:
- BTN Dmax 40mm: BTN rỗng.
- BTN Dmax 31,5mm: BTN rỗng.
- BTN Dmax 25mm: BTN chặt hoặc rỗng.
- BTN Dmax (20÷10)mm: BTN chặt.
- BTN Dmax (5÷6)mm: BTN cát.
* BTN Dmax 25, 20, 15 được dùng phổ biển nhất ở Việt Nam.
IV. Chức năng của các loại cốt liệu trong thành phần hỗn hợp BTN:
- Đá dăm: là cốt liệu chịu lực chính và tạo độ nhám cho BTN.
- Cát: lấp đầy lỗ rỗng của đá dăm.
- Bột khoáng và nhựa: tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt để
liên kết các hạt khoáng và lấp đầy lỗ rỗng còn lại.
- Chất phụ gia: cải thiện tính liên kết, dính bám giữa nhựa và cốt liệu.
V. Cấu trúc của BTN:
1. Về mặt vật liệu:
Các thành phần trong hỗn hợp BTN phối hợp, tương tác với nhau tạo thành
cấu trúc của BTN. BTN là một hệ thống gồm 3 cấu trúc:
- Cấu trúc tế vi: là sự kết hợp giữa bột khoáng và nhựa tạo thành liên kết
asphalt.
- Nhóm axit asphalt và nhóm asphalt được hấp phụ trên bề mặt cốt liệu
khoáng.
Như vậy, khi dùng vật liệu khoáng rỗng thì bề mặt hạt khoáng có nồng độ
chất asphalt tăng lên, độ quánh của lớp bitum trên bề mặt hạt khoáng cũng tăng
lên - làm cho sự liên kết giữa các hạt khoáng tăng theo, do đó tính đàn hồi dẻo
giảm xuống, cường độ bêtông nhựa tăng đáng kể.
3. Sự thay đổi tính chất của vật liệu khoáng do sự tương tác của nó với
bitum:
Quá trình tương tác giữa bitum và vật liệu khoáng không những làm cho
màng bitum hấp phụ thay đổi tính chất mà còn làm cho vật liệu khoáng cũng có
những thay đổi đáng kể.
Do sự khuếch tán của bitum(BT) hay các thành phần của nó vào các mao
quản của vật liệu khoáng làm cho bề mặt hạt khoáng kín nước hơn, thành của
các lỗ rỗng và mao quản nhờ có quá trình hấp phụ mà trở nên cách nước, tạo
điều kiện để nâng cao tính ổn định nước của vật liệu khoáng.
* Do vậy:
- Nếu tỉ lệ BT/ BK quá nhỏ (ít nhựa) , bitum không đủ để tạo màng bao bọc
các hạt khoáng chất, các hạt khoáng sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau không thông
6
qua màng nhựa, lực dính BTN vì thế giảm đi, cường độ BTN sẽ giảm nhanh khi
chịu tác dụng của nước. Cấu trúc BTN trở thành cấu trúc tiếp xúc.
- Tỉ lệ BT/ BK hợp lí, nhựa vừa đủ bao bọc các hạt khoáng tạo thành màng
nhựa có cấu trúc, nhựa tự do hầu như không có. Lúc đó các hạt khoáng tiếp xúc
với nhau thông qua màng nhựa có cấu trúc nên BTN có cường độ cao nhất, ổn
định nước và ổn định nhiệt.
- Nếu tỉ lệ BT/ BK quá lớn (thừa nhựa), nhựa trong BTN ở dạng tự do
nhiều, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua màng nhựa tự do - cường độ
thấp, BTN giảm cường độ, tính ổn định nhiệt rất kém.
VII. Nguyên lý hình thành cường độ của mặt đường BTN:
Tầng mặt nhựa
(Cấp A1, A2)
Tiêu chí đánh giá mức độ nghiêm
trọng
Nứt
1.1
- Nứt dọc, nứt
ngang, nứt phản
ảnh
- Nhẹ: Bề rộng khe nứt <6mm không
gây xóc khi xe chạy qua;
- Vừa: bề rộng >6mm, gây xóc;
- Nặng: nứt rộng, sâu, gây va đập khi
xe chạy qua.
1.2
- Nứt thành lưới
(nứt mai rùa hoặc
nứt thành miếng)
- Nhẹ: Các đường nứt chưa liên kết
với nhau;
- Vừa: Đã liên kết thành mạng;
- Nặng: Nứt lan ra ngoài phạm vi vệt
bánh xe và liên kết với nhau như da cá
sấu.
Biến dạng
bề mặt
2.1
- Vệt hằn bánh, lún
sụt
- Cách đo: Dùng thước 1,22m đặt
trên mặt đường thường bao gồm 4 loại sau: vết nứt ngang, vết nứt dọc, vết nứt
mạng lưới hoặc vết nứt phản ảnh. Theo chiều rộng vết nứt thì bao gồm vết nứt
hẹp, vết nứt trung bình và vết nứt rộng.
- Vết nứt ngang, dọc: Là các vệt nứt xuất hiện theo chiều ngang và chiều
dọc đường.
- Nứt mạng lưới: Trên mặt đường xuất hiện các vệt nứt dạng lưới, các
đường nứt phát triển theo thời gian và dưới tác dụng của khí hậu, tải trọng xe.
Các lưới có thể chưa liên kết hoặc đã liên kết với nhau thành mạng, hoặc đã nứt
ra thành miếng có dạng như da cá sấu.
- Nứt phản ảnh: Các vệt nứt phản ảnh này xuất hiện khi lớp kết cấu bên
dưới mặt đường BTN bị nứt(lớp móng dưới bị nứt, thảm chồng lên lớp BTN cũ
đã bị nứt không được xử lý), trong trường hợp thảm mặt đường BTN tại vị trí
cống, trên mặt cầu hoặc mặt đường nhựa thảm trên tấm BTXM Khi chịu tác
dụng trùng phục của bánh xe, lớp mặt đường BTN bên trên chịu các ứng suất
kéo và có xu hướng sao chép vệt nứt của các lớp kết cấu phía dưới.
2. Biến dạng bề mặt:
Gồm các dạng hư hỏng như : mặt đường bị vệt hằn bánh, lún sụt; làn
sóng, xô dồn; đẩy trượt trồi.
- Vệt hằn bánh, lún sụt: vết lún dài trên mặt đường dọc theo vệt bánh xe,
mặt đường mặt đường bị lún lõm cục bộ không còn giữ được độ bằng phẳng.
Trong một số trường hợp mặt đường bị hiện tượng “cao su”: mặt đường bị biến
dạng lớn và rạn nứt dưới tác dụng của bánh xe. Khi có tải trọng xe thì lún võng
xuống, khi xe đi qua hẳn thì có thể đàn hồi trở lại một phần hoặc toàn bộ, kết
cấu mặt đường dần dần sẽ bị phá vỡ một phần hay hoàn toàn.
- Làn sóng, xô dồn, trồi, trượt: Hiện tượng dồn, trượt và đẩy trồi là một
đoạn các đoạn đẩy trồi và lún võng xuất hiện thành dải với chiều dài nhỏ hơn
1.5m doc theo chiều ngang của mặt đường.
3. Hư hỏng bề mặt:
Gồm các dạng hư hỏng như: mặt đường bị chảy nhựa, mặt đường bị bong
tróc, rời rạc, lộ đá, mặt đường bị ổ gà
trò quan trọng đối với kết cấu áo đường. Các loại vật liệu có: Cường độ không
đạt tiêu chuẩn thiết kế; Cấp phối hạt không đủ quy cách; Vật liệu không đủ sạch
sẽ làm cho chất lượng mặt đường kém, nhanh bị hư hỏng.
c. Chất lượng của thiết kế cấp phối BTN:
Việc thiết kế cấp phối BTN kém sẽ gây ảnh hưởng xấu, làm cho kết cấu
BTN chóng hư hỏng. Ví dụ:
- Thiết kế cấp phối bê tông nhựa có hàm lượng nhựa quá nhiều sẽ dẫn đến
lượng nhựa tự do quá nhiều nên kết cấu có tính ổn định nhiệt kém, mặt đường bị
chảy nhựa, trơn trượt, rất nguy hiểm;
- Thiết kế cấp phối BTN có hàm lượng nhựa quá ít sẽ dẫn đến bitum không
đủ để tạo màng bao bọc các hạt khoáng chất, các hạt khoáng sẽ tiếp xúc trực tiếp
với nhau không thông qua màng nhựa, lực dính BTN vì thế giảm đi, cường độ
BTN sẽ giảm nhanh khi chịu tác dụng của nước(tính ổn định nước rất kém), cấu
trúc BTN trở thành cấu trúc tiếp xúc, mặt đường dễ bị bong bật.
- Thiết kế cấp phối BTN chặt, hạt nhỏ(Dmax 10, 15) áp dụng cho mặt
đường có nhiều xe nặng sẽ dẫn đến mặt đường không đủ cường độ hoặc kết cấu
quá dày gây ra hiện tượng dồn nhựa.
d. Về phương diện thi công và chế tạo hỗn hợp BTN, những sai sót về quy
trình công nghệ thi công cũng làm cho mặt BTN nhanh bị hư hỏng.
e. Ảnh hưởng của cường độ vận chuyển và tải trọng xe:
- Hiện tượng mài mòn mặt đường: Sự mài mòn tuỳ thuộc vào cường độ vận
chuyển thành phần dòng xe và vào tốc độ xe.
- Hiện tượng mỏi: Hiện tượng mỏi xuất hiện phổ biến ở các đường nhựa,
do sự không liên tục trong cấp phối của vật liệu và sự diển biến khác nhau giữa
một bên là móng đường và nền đường với một bên là lớp trên mặt đường. Sự
mỏi là do lực thẳng đứng và các lực kéo nén tác dụng lên kết cấu mặt đưòng.
10
- Dưới tác dụng của tải trọng bánh xe, mặt đường BTN chịu nén & kéo uốn
- phát sinh biến dạng vượt quá trị số cho phép làm mặt đường bị nứt, gãy.
không ổn định(liên kết giữa tầng mặt và móng kém, chiều dày lớp bê tông nhựa
11
quá lớn, hàm lượng đá dăm trong hỗn hợp BTN thấp dẫn đến cường độ giảm )
hoặc khi tầng móng không đảm bảo cường độ, bị lún lệch thì kết cấu mặt BTN
phía trên cũng bị lún lệch.
c. Hư hỏng bề mặt:
- Chảy nhựa: Hiện tượng chảy nhựa là do có quá nhiều chất kết dính nhựa
đường trong thành phần BTN(nhựa ở dạng tự do nhiều), nó xuất hiện khi các
chất kết dính (nhựa đường) ở trong các lỗ rỗng trong quá trình thời tiết nóng sẽ
bị chảy và đẩy trồi lên trên bề mặt đường.
- Bong tróc, rời rạc, lộ đá: Hư hỏng này là do tải trọng trùng phục tác dụng
xuống lớp cấp phối trên bề mặt tiếp xúc làm giảm ma sát giữa mặt đường và
bánh xe và mặt đường có tính ổn định nước kém, nước thấm xuống mặt đường
và tách nhựa ra khỏi BTN. Nguyên nhân cốt lõi của hư hỏng này có thể là do
thiết kế cấp phối BTN với hàm lượng nhựa quá ít hoặc BTN lâu ngày bị già hóa,
mất tính đàn hồi và tính kết dính với đá dăm.
Mức độ ít
Mức độ trung bình
Mức độ nhiều
- Thiết kế hỗn hợp có hàm lượng nhựa hợp lý, khả năng biến dạng, khả
năng chịu kéo khi uốn cao; dùng nhựa đặc biệt.
- Xây dựng tầng móng, nền đất có chất lượng tốt, đồng đều, độ lún nhỏ,
khả năng chống biến dạng lớn.
- Không sử dụng các loại vật liệu chứa bụi sét.
- Tìm mọi biện pháp cải thiện chế độ thuỷ nhiệt của nền - mặt đường(xử lý
thoát nước tốt cho mặt đường, làm tầng móng cách nước, hạ mực nước ngầm ).
13
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT VẬT LIỆU TL-2000 ĐỂ SỬA CHỮA
HƯ HỎNG & BẢO TRÌ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA
I. Các phương pháp sửa chữa, bảo trì mặt đường BTN thông thường:
Hiện tại ở Việt Nam cũng như trên thế giới trước đây thường áp dụng một
số giải pháp thông thường trong bảo dưỡng và sửa chữa đường như sau:
1. Phun sương nhựa lỏng (“Fog seal”):
Đó là sử dụng nhựa đường lỏng hoặc nhũ tương nhựa đường phun dưới
dạng sương lên bề mặt đường để tạo ra một lớp màng mỏng như là một lớp
phòng nước chống thấm và lấp đầy các vết rạn nứt nhỏ trên đường. Phương
pháp này thường làm cho độ nhám trên đường giảm do đó làm giảm độ an toàn
cho phương tiện giao thông. Ngoài ra thì phương pháp này thường phải dừng
giao thông trong vài giờ.
2. Láng nhựa mỏng (“Chip seal”):
Sử dụng nhựa đường nhũ tương phun lên bề mặt đường rồi rải ngay một
lớp đá mịn và lu lèn. Tuy nhiên phương pháp này cũng có một số nhược điểm
khi sử dụng nhựa đường nhũ tương và thường chỉ áp dụng cho các đường có lưu
lượng giao thông thấp.
3. Láng vữa nhựa nguội (“Slurry seal”):
Sử dụng hỗn hợp nhựa đường nhũ tương, đá dăm và nước được trộn đều rồi
rải lên mặt đường với chiều dày từ 8-12mm sau đó lu lèn. Tuy nhiên phương
liệu tái sinh được điều chỉnh một cách chính xác tối ưu.
Phía sau máy tái sinh là hệ đầm nén, thông thường là xe lu rung bánh thép
loại lớn. Lớp vật liệu tái sinh được san phẳng bằng máy san. Sau đó tiến hành
đầm nén sau cùng để đảm bảo lớp vật liệu tái sinh đầm nén toàn bộ.
Loại máy tái sinh bánh xích được phối hợp với một guồng xoắn trải vật liệu
và hệ thống tải. Khi máy tái sinh tiến về phía trước thì guồng xoắn trải vật liệu
để hệ bàn là trải vật liệu tái sinh ra. Hệ thống đầm của bàn là đầm nén sơ bộ vật
liệu để đạt độ bằng phẳng yêu cầu.
Hiện tại trên thế giới đang áp dụng 02 phương pháp tái sinh nguội mặt
đường BTN: bằng xi măng hoặc bằng bitumen bọt.
Tái sinh nguội bằng xi măng hiện được nhiều nơi sử dụng. Mục đích của
việc trộn thêm xi măng, như xi măng Porland hoặc hỗn hợp xi măng trong quá
trình tái sinh là để tăng cường độ vật liệu. Trong quá trình này xi măng được
trộn đều với vật liệu cũ, đồng thời nước được phun vào để độ ẩm của vật liệu đạt
được tối ưu.
Sau khi đầm nén, các hạt vật liệu tái sinh sẽ dính kết với nhau tạo ra một
lớp vật liệu đồng nhất. Việc này sẽ làm tăng đáng kể sức chịu tải của đường mà
không phải tăng thêm cao độ của mặt đường bằng cách trải thêm các lớp vật liệu
mới.
Khi cần thiết có thể bổ sung thêm một ít vật liệu mới, quá trình tái sinh và
gia cố đường cũ được thực hiện cùng một lúc. Khi sử dụng công nghệ tái tạo này
thì chi phí khai thác mỏ, nghiền sàng, vận chuyển được giảm đáng kể. Môi
trường cũng có lợi vì không phải khai thác đá nghiền và vận chuyển.
Các chất kết dính dạng xi măng được cung cấp trong quá trình tái tạo bằng
cách: Rải bột xi măng khô lên mặt đường trước khi máy tái sinh bằng tay hoặc
bằng máy. Máy tái sinh sẽ chạy qua lớp xi măng bột và trộn đều với vật liệu cũ
trong một quá trình; Tạo ra một hỗn hợp nhão/ nhũ tương xi măng bằng một
máy trộn đặc biệt. Trong máy này xi măng và nước được trộn theo một tỷ lệ
chính xác, được bơm định lượng bằng vi xử lý. Máy trộn được đi trước máy tái
sinh, nối với nhau qua một ống mềm. Máy trộn đảm bảo tỷ lệ nước/xi măng
nguội) được trộn sẵn trong nhà máy và được chuyên chở ra hiện trường để rải
nguội.
Vật liệu Carboncor Asphalt được dùng để vá sửa đường dưới dạng các ổ gà
và các vị trí nứt nẻ dạng mu rùa đã được đào bỏ, các chỗ bị bong bật cục bộ trên
mặt đường.
Trình tự thi công khá đơn giản, ổ gà được xử lý sạch sẽ, cắt vuông thành
sắc cạnh, dùng đầm cóc đầm lại đáy ổ gà, tưới vừa đủ ẩm(không để đọng nước)
bằng nước trong diện tích ổ gà sau đó rải vật liệu Carboncor Asphalt vào trong ổ
gà và lu lèn.
Cường độ của lớp vật liệu Carboncor Asphalt được hình thành và phát triển
theo thời gian dưới tác động của sự liên kết đá nhựa và quá trình bay hơi nước.
* Hiện nay, Bộ GTVT đã ban hành Quy định tạm thời về thi công và
nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt trong xây dựng và sửa chữa kết cấu
áo đường ô tô. Việc thi công sửa chữa mặt đường BTN sử dụng vật liệu
Carboncor Asphalt có ưu điểm là thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu phế
thải công nghiệp. Tuy nhiên, phương pháp này thường chỉ nên dùng để sửa chữa
cho các đường ngoài thành phố và không phù hợp để sửa chữa mặt đường trong
16
nội thị vì lớp vật liệu sau khi vá sửa cần phải có thời gian tối thiểu 7 ngày để
đảm bảo đủ cường độ và chỉ thích hợp cho sửa chữa loại mặt đường cấp cao A2.
III. Công nghệ bảo dưỡng và tái sinh nguội mặt đường bê tông nhựa bằng
vật liệu TL-2000:
1. Giới thiệu:
Nhựa đường TL-2000 được Công Ty TNHH HALIK (Isarel) phát triển và
nghiên cứu. Đây là một giải pháp công nghệ tiên tiến vừa có khả năng một lớp
màng chống thấm, trám vết nứt và tăng độ nhám trên đường, đồng thời tái sinh
và khôi phục lại tính năng của chất kết dính (nhựa đường) cũ.
Áp dụng TL-2000 để đạt được các mục tiêu:
- Bề mặt lớp BTN được phủ kín TL-2000 để hình thành một lớp chống
+ Nhiệt độ bắt lửa: 850C.
+ Tốc độ phong hoá (theo ASTM G-35): 1300 giờ/không có ảnh hưởng.
+ Chất kiềm : Không tác dụng
+ Dung dịch muối: Không tác dụng
+ Acid sulfuric (H2SO4) – 40%: Không tác dụng
+ Acid nitric (HNO3) – 25%: Không tác dụng
+ Acid Acetic (CH3-COOH) : Không tác dụng
+ Acid clohydric (HCl)-30%: Không tác dụng
+ Acid phosphoric (H3PO4) – 80%: Không tác dụng
5. Một số ưu điểm khi áp dụng vật liệu tái sinh nhựa đường TL-2000 để
sửa chữa hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa:
- Sau khi áp dụng TL-2000 bề mặt BTN được trám kín các vết nứt (từ rất
nhỏ cho dến 4mm), lớp bê tông nhựa bề mặt (4-6cm) được khôi phục độ đàn hồi
và độ dẻo, và một lớp phủ được tao ra để bảo vệ BTN khỏi sự thấm của nước, tia
cực tím, các chất hoá học và các tác nhân cơ học hay moi trrnng.
- Vật liệu TL-2000 thân thiện với môi trường có các đặc tính trong quá
trình sản xuất và áp dụng nó như sau:
+ Việc sản xuất TL-2000 không gây ô nhiễm và không tạo ra chất thải.
+ TL-2000 có chứa 70% bột khoáng đolomite do đó các sản phẩm thải
trong sản xuất BTN cũng có thể được tận dụng để thay thế.
+ Khi TL-2000 áp dụng để vá ổ gà thì vật liệu dùng để trám vá có chứa
95% là chất thải (BTN cũ được nghiền và tán nhỏ) do vậy sẽ góp phần tái sử
dụng vật liệu BTN cũ đào bỏ.
+ TL-2000 được thi công ở nhiệt độ thường do vậy làm giảm sự tác hại đến
môi trường từ sản xuất BTN nóng.
+ TL-2000 không có dung môi và không có các chất gây bất kỳ sự phá hoại
hay ô nhiễm nào đến đường và moi trường xung quanh. Đã đạt được chỉ tiêu an
toàn với môi trường của Cơ quan bảo vệ môi trương Hoa Kỳ (US Environmental
Protection Agency).
- Vật liệu sản xuất TL-2000 rất phong phú, phương pháp thi công đơn giản
trong hình trên. Độ nhám trên đường vẫn được đảm bảo tốt do có cốt liệu là bột
khoáng đôlômit hoặc bột đá.
Tiêu chuẩn vật liệu phun trám TL-2000: 0.7 – 1.2 Kg/m
2
.
b. Láng một lớp TL-2000 kết hợp với đá mạt (“Chip seal”).
Bề mặt BTN được phủ bề mặt bằng láng nhựa một lớp bằng phun một lớp
TL-2000 và phủ ngay một lớp đá mạt và lu lèn. Phương pháp sửa chữa này thi
công đơn giản và độ bền lâu, đưa ra giải pháp tăng sức kháng chống trượt và tạo
thành một lớp màng chống thấm cho các kết cấu bên dưới cũng như có thể khôi
phục tái sinh lại lớp bêtông nhựa cũ.
Một biểu đồ đặc trưng lớp láng nhựa theo khối lượng của vật liệu chất kết
dính được thể hiện bên dưới:
Không áp dụng TL-2000
Áp dụng TL-2000
19
Bằng việc thay thế phương pháp sử dụng chất kết dính thông thường, TL-
2000 có thể đạt được độ kết dính tốt hơn với đá mạt, do đó tăng sức kháng
chống trượt và tạo lớp chống thấm với độ bền cao hơn. Có đặc tính kết dính tốt,
TL-2000 như là một vật liệu để hình thành trên bề mặt một lớp phủ và liên kết
tốt trong nhiều năm. Phương pháp xử lý này có thể khắc phục các hư hỏng lớn
trên mặt đường đồng thời ở cùng thời điểm tái sinh lớp bêtông nhựa cũ và khôi
phục lại đặc trưng đàn hồi của lớp kết dính.
Chiều dầy của lớp láng nhựa khoảng tương đương với kích thước hạt lớn
nhất trong thành phần hạt đá mạt: Với các phương pháp xử lý thông thường,
chiều dày của lớp láng nhựa và kích thước hạt lớn nhất là vào khoảng 1 – 2mm.
Lượng vật liệu cần thiết cho từng mét vuông là khoảng 1 – 1.2kg TL-2000
và 200 – 300g đá mạt.
này thường có dính bám không tốt với lớp móng và xung quanh, thường bị võng
lõm bong bật sau 3 – 5 tháng hay không thi công được trong điều kiện thời tiết
mùa đông lạnh.
2 phương pháp sử dụng bê tông nhựa rải nguội có hiệu quả cao để xử lý
các ổ gà và ổ voi trên đường như sau:
* Phương pháp 1: Bê tông nhựa cũ được nghiền nhỏ hoặc bêtông nhựa tái
chế trộn với 5% đến 10% TL-2000 (phụ thuộc vào loại cốt liệu). Yêu cầu nền
móng phải ổn định trước khi thi công vá ổ gà. Công tác này có thể tiến hành tốt
ngay cả nhiệt độ thấp. Sau đó miếng vá được đầm nhẹ với đầm bàn bằng tay
(cao hơn 1-2cm so với mặt đường hiện tại), và đường cho phép thông xe ngay.
Cường độ và độ chặt của miếng vá sẽ được hình thành theo thời gian dưới tác
động của phương tiện giao thông.
*Phương pháp 2: Chất kết dính đặc biệt của HALIK được trộn với một tỷ
lệ nhất định cấp phối đá dăm tạo ra một loại bê tông nhựa polyme nguội. Loại
vật liệu này có tính năng ưu điểm và kỹ thuật như vật liệu ở phương pháp 1 đó là
không yêu cầu chuẩn bị và vệ sinh ổ gà, áp dụng trong mọi điều kiện thời tiết
mùa hè cũng như mùa đông, và đường có thể thông xe ngay sau khi công tác thi
công kết thúc. Các đặc tính kỹ thuật tương tự như mô tả trên. Hơn nữa vật liệu
này có thể lưu kho trong một thời gian dài ở ngoài trời hay trong nhà mà không
bị đóng bánh hay vón cục.
Với các cải tiến ưu việt của TL-2000 so lớp BTN nóng thường sẽ bị nguội
xuống rất nhanh và hình thành một thể tích cố định trong ổ gà sau khi vá, trong
khi ổ gà luôn luôn có các biến dạng đàn hồi do đặc tính tự nhiên của kết cấu áo
đường mềm và sẽ làm thay đổi một chút ít. Trong khi đó, vật liệu của HALIK
21
vẫn duy trì một chút đàn hồi và đảm bảo khả năng biến dạng trong ổ gà do vật
đảm bảo sự liên kết và tiếp giáp tốt với các vách bêtông nhựa cũ xung quanh.
Nhờ đặc tính này mà ổ gà được vá bằng TL-2000 đảm bảo ổn định và bền trong
một thời gian dài.
Nếu miếng và còn tốt thí không gây nên bất kỳ sự giảm chất lượng xe chạy,
chỉ cần phủ lên nó và xung quanh một lớp màng TL-2000.
Nếu miếng vá đã hư hỏng nặng, thì cần đào bỏ và sửa chữa lại như là
phương pháp “Vá ổ gà” đã được trình bày bên trên.
g. Cấp phối bị bong bật và bào mòn (Polished aggregate).
Sửa chữa các hư hỏng này bằng lớp cốt liệu mịn dày 4mm để tăng hệ số ma
sát cho mặt đường. Trám kín tất cả các vết nứt và bảo vệ kết cấu áo đường bằng
phun một lớp màng mỏng 1mm TL-2000 lên trên.
h. Hư hỏng lớn, ổ trâu (Potholes).
Hư hỏng này tạo thành các hố lớn trên bề mặt kết cấu áo đường.
Phương pháp sửa chữa giống như trong trường hợp “Vá ổ gà”.
i. Hiện tượng bạc màu, phong hoá và bong bật (Weathering and raveling).
23
Việc sửa chữa được tiến giống như là “Láng lớp TL-2000 kết hợp với đá
mạt”. Trong trường hợp cần thiết cốt liệu lớn hơn cũng có thể được áp dụng để
phủ trên bề mặt. CHƯƠNG V: THI CÔNG THỬ NGHIỆM SỬA CHỮA MẶT
ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA BẰNG TL-2000
Nhằm mục đích kiểm tra các khả năng ứng dụng của vật liệu TL-2000
trong việc sửa chữa bảo trì mặt đường bê tông nhựa, chúng tôi đã tiến hành một
số đoạn thi công thử nghiệm trên các tuyến đường Nguyễn Tất Thành, đường 02
đầu cầu Nguyễn Văn Trỗi, đường 2 tháng 9 và đường Nguyễn Tri Phương.
I. Thi công thử nghiệm trên tuyến đường Nguyễn Tất Thành(đoạn từ
Trình tự thi công:
- Vệ sinh sạch sẽ bề mặt BTN đoạn thử nghiệm.
- Rưới nhựa TL-2000 trên bề mặt đã vệ sinh.
- Dùng lu lô lăng đều và kín bề mặt đoạn thử.
- Khoảng 1 giờ, cho phương tiện lưu thông bình thường. Vệt nứt chân chim
Láng nhựa TL-2000
3. Nứt ngang dọc (ngày 12/4/2010):
3.1. Các vệt nứt nhỏ: vệ sinh sạch sẽ dùng nhựa TL-2000 trám vào vị trí các
khe nứt. Các vệt nứt ngang dọc dưới 1mm
Rót TL-2000 vào các vị trí vệt nứt
3.2 Các vệt nứt lớn: dùng nhựa TL-2000 trộn với cát theo tỷ lệ 1:2 để xử lý.
Copyright: Tài liệu đại học ©