đánh giá chất lợng xây dựng lớp mặt đờng bê tông nhựa
qua chỉ tiêu độ ổn định marshall trên mẫu khoan TS Vũ đức chính
Phòng Thí nghiệm trọng điểm đờng bộ 1
Viện Khoa học v Công nghệ Giao thông vận tải

Tóm tắt: Việc xây dựng lớp mặt đờng bê tông nhựa đảm bảo chất lợng l một trong
những nhân tố quan trọng, góp phần tạo nên một con đờng bền vững v tuổi thọ cao. Qua kết
quả kiểm tra chất lợng xây dựng đờng ô trên các Dự án trong nớc, các số liệu về độ ổn định
Marshall trên các mẫu khoan đợc tổng hợp, phân tích lm cơ sở đánh giá chất lợng công
trình.
Summary: The construction of good quality asphalt concrete layers is an essential
requirement to assure the durability and lifetime of the road. The Marshall stability of the core
samples obtained from Projects all over the country were collected, analysed; the works
resulted in the finding of a criteria that will be applied for quality evaluation of projects.

I. Đặt vấn đề
Lớp bê tông nhựa xây dựng đảm bảo chất lợng phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Có đủ cờng độ, độ ổn định nhằm khắc phục hiện tợng vệt hằn lún bánh xe, hiện tợng
biến dạng dẻo gây lún, hiện tợng nứt dới tác dụng của tải trọng xe chạy trong quá trình khai
thác.
CT 2
- Đảm bảo liên kết đá - nhựa đờng tốt nhằm khắc phục ảnh hởng của nớc và yếu tố thời
tiết môi trờng gây nên suy giảm cờng độ của kết cấu.
- Đảm bảo các đặc tính bề mặt cần thiết (độ nhám, độ bằng phẳng) tạo điều kiện cho chạy
xe đợc tiện nghi, an toàn.
Mặt đờng bê tông nhựa hiện nay và trong tơng lai đợc áp dụng chủ yếu trong xây dựng
hệ thống đờng bộ trong nớc. Trong những năm gần đây, hiện tợng h hỏng lớp mặt bê tông

tiêu chuẩn đánh giá khác nhau nhng nhằm mục đích chung là đa ra một lớp bê tông nhựa có
đủ cờng độ. Tóm tắt các phơng pháp thử về cờng độ của các phơng pháp thiết kế bê tông
nhựa đợc nêu ở bảng 1.
Bảng 1
CT 2
Phơng pháp của Liên Xô (cũ) Phơng pháp Marshall Phơng pháp Superpave
- Cờng độ chịu nén (20
o
C, 50
o
C),
daN/cm
2

- Độ ổn định (60
0
C, 30 phút),
kN
- Cắt (Simple shear test)
- Độ ổn định nớc (15 ngày) so với
cờng độ ban đầu, %
- Độ ổn định còn lại (60
0
C, 24
giờ) so với độ ổn định ban
đầu, %
- Cờng độ, mô đun đàn hồi
(Indirect tensile creep,
Indirect tensile strength)
Theo Phơng pháp Marshall, hỗn hợp bê tông nhựa phải thoả mãn các yêu cầu về đặc tính

tông nhựa đã xây dựng) không đợc kiểm tra.
Theo hớng dẫn thiết kế Marshall, nếu tuân thủ nghiêm túc quá trình kiểm tra chất lợng
trong các giai đoạn thiết kế hỗn hợp, sản xuất, thi công thì độ bền Marshall của bê tông nhựa
lấy từ mặt đờng cũng tơng tự nh độ bền trong giai đoạn thiết kế mẫu.
Việc quản lý chất lợng bê tông nhựa (bao gồm các yếu tố về chất lợng vật liệu, chất
lợng thi công) để đảm bảo hỗn hợp bê tông nhựa rải ra mặt đờng có đủ chất lợng nh trong
quá trình thiết kế là một vấn đề còn nhiều bất cập trong thực tế hiện nay ở nớc ta. Để nâng cao
công tác kiểm tra chất lợng, quy trình 22 TCN 249 - 98 có nội dung quy định ở điều 6.5.7 Các
chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa nguyên dạng lấy ở mặt đờng và của các mẫu bê tông nhựa
đợc chế bị lại từ mẫu khoan hay đào ở mặt đờng phải thoả mãn các trị số yêu cầu ghi trong
bảng II - 2a . Theo nội dung này, mẫu nguyên dạng (mẫu khoan) và mẫu chế bị đợc kiểm tra
chỉ tiêu Độ ổn định còn lại sau khi ngâm mẫu ở 60
o
C, 24h so với độ ổn định ban đầu (tơng tự
nh độ ổn định, nhng thời gian ngâm mẫu không là 30 phút mà lâu hơn, cụ thể là 24 giờ).
CT 2
Theo quan điểm về cơ học, lớp mặt đờng có cờng độ cao thì độ ổn định S cũng sẽ cao.
Độ ổn định S thí nghiệm trên mẫu nguyên dạng (mẫu khoan) phản ánh đúng thực trạng của lớp
kết cấu (liên kết đá nhựa, chất lợng hỗn hợp, nhiệt độ trộn, thực trạng lu lèn, thực trạng thi
công ). Độ ổn định trên mẫu chế bị phản ánh điều kiện chuẩn thi công (điều kiện trong phòng
thí nghiệm khi thiết kế hỗn hợp). Do ảnh hởng của quá trình chế bị (trộn lại ở nhiệt độ chuẩn),
những khiếm khuyết trong quá trình thi công (nếu có) sẽ đợc khắc phục (phân phối lại cốt liệu
đồng và nhựa đều hơn, mẫu đợc đầm chặt hơn ) vì vậy độ ổn định trên mẫu chế bị phần nào
không phản ánh chính xác chất lợng thi công hiện trờng.
Các kết quả thí nghiệm dới đây sẽ minh chứng cho các luận điểm trên.
2.2. Phân tích số liệu độ ổn định Marshall trên mẫu khoan và mẫu đúc
Để phục vụ công tác kiểm tra chất lợng thi công đờng Láng - Hoà Lạc phục vụ công tác
nghiệm thu (3/1999), tiến hành thí nghiệm xác định độ bền Marshall trên mẫu khoan và mẫu
đúc (lấy vật liệu tại vị trí khoan mẫu) trên các vị trí kiểm tra.


17 12.2 7.4 61
18 12.1 9.6 79
19 11.7 9.6 82
20 12.15 8.6 71
21 10.8 6 56
22 10.6 6.6 62
CT 2
Nhận xét
1. Kết quả thí nghiệm trên mẫu đúc bê tông nhựa lấy từ mặt đờng có giá trị độ bền
Marshall cao (đều lớn hơn 10 kN), trong khi độ bền Marshall trên mẫu khoan thấp hơn và thay
đổi. Độ bền Marshall trên mẫu khoan thay đổi phản ảnh chất lợng bê tông nhựa thực tế của
đoạn kiểm tra. 2. Độ bền Marshall trên mẫu khoan thờng nhỏ hơn mẫu đúc do những nguyên nhân sau:
- Độ chặt lu lèn yêu cầu (K 98%) thấp hơn so với độ chặt khi chế bị mẫu (K = 100%).
- Do ảnh hởng của quá trình thi công: công tác trộn, nhiệt độ trộn, công tác lu lèn, chất
lợng vật liệu (độ ẩm, độ bẩn), yếu tố thời tiết, môi trờng
- Do ảnh hởng của kích thớc hình học mẫu khoan: đờng kính mẫu khoan (100 mm)
thờng nhỏ hơn so với đờng kính mẫu đúc (104,6 mm), độ thẳng của cạnh mẫu.
3. Tỷ số giữa độ bền Marshall giữa mẫu khoan và mẫu đúc phản ánh chất lợng thi công.
2.3. Phân tích số liệu độ ổn định Marshall trên mẫu khoan
Trên cơ sở kết quả kiểm tra chất lợng bê tông nhựa phục vụ công tác nghiệm thu cấp Nhà
nớc, cấp Bộ GTVT của những tuyến đờng (QL1, QL5 ) tiến hành thống kê, phân tích các số
liệu thí nghiệm về độ ổn định Marshall trên mẫu khoan. Việc thí nghiệm kiểm tra đợc tiến hành
tại thời điểm đờng đang trong giai đoạn bảo hành (trong khoảng trên dới 1 năm kể từ khi hoàn
công)
Thống kê, phân tích số liệu về độ ổn định Marshall trên mẫu khoan trên QL1, khu vực Miền
Nam, đoạn Tp. Hồ Chí Minh - Cần thơ (HCM - CT) (9/2000), đoạn Tp. Hồ Chí Minh - Nha Trang:
R100, R200, R300 (10/1999) đợc thể hiện ở bảng 4.

6,0 - 7,0 10/62 16 29/84 35 16/56 28 18/56 32
7,0 - 8,0 6/62 10 24/84 28 14/56 26 5/56 9
8,0 - 9,0 11/62 18 12/84 14 8/56 14 3/56 5
> 9,0 30/62 48 15/84 18 18/56 32 0
Số liệu phân tích
> 6 92 95 100 46
> 7 76 60 72 14
> 8 66 32 46 5
Bảng 6
Phủ Lý - Vinh Hà Nội - lạng Sơn Hà Nội - Cầu Giẽ QL 5
Độ ổn
định, kN
Số mẫu Tỷ lệ % Số mẫu Tỷ lệ % Số mẫu Tỷ lệ % Số mẫu Tỷ lệ %
4,0 - 5,0 13/100 13 0 0 0 0
5,0 - 6,0 15/100 15 9/60 15 12/30 40
6,0 - 7,0 22/100 22 0 0 38/60 63 6/30 20
7,0 - 8,0 10/100 10 18/86 21 4/60 7 7/30 24
8,0 - 9,0 12/100 12 29/86 34 8/60 13 1/30 3
> 9,0 28/100 28 39/86 45 1/60 2 4/30 13
Số liệu phân tích
> 6 72 100 85 60
> 7 50 100 22 40
> 8 40 79 15 16
CT 2
Nhận xét:
1. Cờng độ cốt liệu đá dăm (loại đá dăm) là một nhân tố ảnh hởng đến độ ổn định
Marshall. Độ ổn định Marshall của mẫu kiểm trên QL1, vùng miền Nam cao hơn so với vùng
miền Trung và miền Bắc.
2. Giá trị độ ổn định Marshall trên mẫu khoan thay đổi trên các đoạn kiểm tra, trong đó giá
trị độ ổn định bằng 6 kN và 7 kN chiếm tỷ lệ khá lớn.

nhỏ nhất khi thiết kế mẫu (với bê tông nhựa chặt thông thờng đủ chất lợng, độ ổn định
Marshall mẫu khoan không đợc nhỏ hơn 6 kN - 6,5 kN).
CT 2

Tài liệu tham khảo
[1] Quy trình AASHTO, ASTM bản hiện hành.
[2] SuperPave Mix Design - Asphalt Institue Superpave Series No.2 (SP - 2).
[3] Marshall Method Mix Design - Asphalt Institue Series No.1 (SP - 1).
[4] 22 TCN 249 - 98 Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đờng bê tông nhựa.
[5] Chỉ dẫn kỹ thuật các Dự án vay vốn nớc ngoài do T vấn nớc ngoài biên soạn: Dự án QL1A, đoạn
Tp. Hồ Chí Minh - Cần Thơ; Dự án QL 1A - Đoạn Vinh - Đông Hà; Dự án QL5; Dự án QL1A - Đoạn Hà
Nội - Vinh; Dự án QL1A - Pháp Vân - Cầu Giẽ; Dự án QL 1A - Đoạn Hà Nội - Lạng Sơn, Dự án QL5.
[6] Các báo cáo kết quả kiểm tra chất lợng xây dựng đờng do Viện Khoa học & Công nghệ GTVT thực
hiện phục vụ cho Hội đồng nghiệm thu Nhà nớc: Dự án nâng cấp QL1, đoạn Tp. Hồ Chí Minh - Cần
Thơ (9/2000); Dự án nâng cấp QL1, đoạn Hợp đồng R100, R200, R300 (10/1999); Dự án nâng cấp
QL1, đoạn Phủ Lý - Vinh (6/1998); Dự án QL1A, đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ (12/2001); Dự án nâng cấp
QL1, đoạn Hà Nội - Lạng Sơn (11/2002); Dự án nâng cấp QL1, đoạn đờng của 14 cầu (6/2002), Đoạn
tuyến qua cầu Hoàng Long (4/2001): Dự án QL5, Hợp đồng 1 và Hợp đồng 2 (4/1999).
[7] Các báo cáo kết quả kiểm tra chất lợng xây dựng đờng do Viện Khoa học & Công nghệ GTVT thực
hiện phục vụ cho Hội đồng nghiệm thu cấp Bộ GTVT: Dự án nâng cấp QL1, đoạn Vinh - Đông Hà
(10/1999); Dự án xây dựng đờng Láng - Hoà Lạc (3/1999)Ă