Nguyễn Tất Dẫn

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự

HỌC VỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC
QUẢN LÝ KT VÀ CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẶT
ĐƯỜNG ÔTÔ

Đề bài:
Cơ sở đảm bảo khả năng chịu mài mòn và ma sát của bê tông nhựa

Giáo viên hướng dẫn

:

Nhóm sinh viên thực hiện:
Lớp

TS.Dương Tất Sinh
Nguyễn Tất Dẫn

:

Cao học xây dựng đường ô tô K25

Hà nội 2014


Nguyễn Tất Dẫn



Nguyễn Tất Dẫn

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự

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 230oC, nhiệt độ rải (210÷230) oC, không cần lu lèn.
b. Bê tông nhựa phải lu lèn: gồm 03 loại
b.1 BTN rải nóng:
- Dùng nhựa đặc 40/60, 60/70, 70/100, 100/150, hàm lượng nhựa từ (4÷6)%.
- Nhiệt độ trộn 140÷170 oC, nhiệt độ rải >120 oC.
- Bê tông nhựa sau khi rải và lu xong nhiệt độ giảm bằng nhiệt độ không khí
thì cường độ hình thành gần 100%.
b.2 BTN rải ấm:
- Dùng nhựa đặc 150/200, 200/300, nhựa lỏng đông đặc nhanh.
- Nhiệt độ trộn 110÷130 oC, nhiệt độ rải và lu lèn >60 oC.
- Thời gian hình thành cường độ lâu, khoảng 15÷20 ngày.
b.3 BTN rải nguội:
- Dùng nhựa lỏng đông đặc chậm.
- Nhiệt độ trộn và lu lèn bằng nhiệt độ không khí.
- Thời gian hình thành cường độ lâu, khoảng 20÷40 ngày.
* Hiện nay, loại bê tông nhựa rải nóng được sử dụng phổ biến nhất ở Việt
Nam do có thời gian hình thành cường độ nhanh, cường độ, độ ổn định nước và
nhiệt cao nhất.
2. Theo độ rỗng còn dư:

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.
- Cấu trúc trung gian: là sự kết hợp chất liên kết asphalt với cát tạo thành vữa
asphalt.
- Cấu trúc vĩ mô: là sự kết hợp giữa vữa asphalt với các loại đá dăm tạo
thành bê tông nhựa.
2. Về mặt chịu lực:
Cấu trúc bê tông nhựa có dạng động:
- Ở nhiệt độ dương: BTN có cấu trúc đông tụ.
- Ở nhiệt độ âm: BTN có cấu trúc ngưng tụ(giòn, dễ gẫy vỡ).
VI. Sự tương tác của vật liệu khoáng với nhựa:
Có thể bao gồm 3 quá trình sau đây:
1. Bề mặt vật liệu khoáng hấp phụ lớp bitum: Khi vật liệu khoáng tiếp xúc
với nhựa sẽ xảy ra quá trình hấp phụ bitum trên bề mặt cốt liệu. Trong BTN, do bột
khoáng có tỉ diện rất lớn nên quá trình trên xảy ra mạnh mẽ nhất khi nhựa tiếp xúc
với bột khoáng.
- Khi cốt liệu là các loại đá cácbônát và đá bazơ tiếp xúc với bitum sẽ xảy ra
sự hấp phụ hóa học : có sự trao đổi i-on trên bề mặt cốt liệu với nhựa, lực dính giữa
bitum và bề mặt cốt liệu khoáng rất lớn, do đó làm cho màng bitum ở trên bề mặt
cốt liệu khoáng bền vững, ổn định nhiệt, ổn định nước.


Nguyễn Tất Dẫn

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự

- Khi cốt liệu khoáng là các loại đá axit tiếp xúc với bitum sẽ xảy ra sự hấp phụ lý
học : các phân tử bitum liên kết với bề mặt cốt liệu khoáng bằng lực hút phân tử
(Van-đéc-van). Liên kết lý học này không làm tăng cường độ, tính chịu nước, tính

giảm cường độ, tính ổn định nhiệt rất kém.


Nguyễn Tất Dẫn

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự

VII. Nguyên lý hình thành cường độ của mặt đường BTN:
Theo N.N. Ivanov: cuờng độ BTN phụ thuộc vào thành phần lực dính & góc ma sát
trong.
- Lực ma sát: do sự ma sát giữa các hạt có kích thước lớn. Các hạt cốt liệu
càng sần sùi, sắc cạnh và đồng đều lực ma sát càng lớn. Lực ma sát ít thay đổi theo
nhiệt độ & thời gian tác dụng của tải trọng nhưng thay đổi nhiều theo hàm lượng
nhựa.
- Lực dính:
+ Lực dính tương hỗ C1: do sự móc vướng vào nhau của các hạt phụ thuộc
vào độ lớn và độ sắc cạnh của hạt; ít thay đổi khi nhiệt độ - độ ẩm - tốc độ biến
dạng thay đổi nhưng sẽ giảm khi BTN chịu tải trọng trùng phục của xe cộ và hỗn
hợp kém.
+ Lực dính phân tử C2: do lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa nhựa với cốt
liệu và lực dính bên trong của bản thân nhựa. Lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa
nhựa với cốt liệu : phụ thuộc vào tỉ diện cốt liệu, tính chất hấp phụ của cốt liệu đối
với nhựa. Lực dính kết bên trong của bản thân nhựa phụ thuộc vào cấu trúc, độ
nhớt của nhựa; nhiệt độ & tốc độ biến dạng.
PHẦN 2 : CƠ SỞ ĐẢM BẢO KHẢ NĂNG CHỊU MÀI MÒN VÀ MA SÁT
CỦA BÊ TÔNG NHỰA
1. Ảnh hưởng của nhựa đường đến sự hình thành lớp nhám ở lớp mặt
đường rải bằng asphalt lu nóng
Để duy trì một mặt đường asphalt lu nóng không trơn trượt người ta rải đá găm
tráng nhựa đường lên mặt đường rồi lu lèn, còn lớp vữa bám dính cho đá găm tạo

các hỗn hợp Venezuela/TLA và Venezuela/hắc ín than đá đã chứng tỏ rằng các hỗn
hợp này có mức độ hóa cứng cao hơn một cách đáng kể, và trong một số trường
hợp tương đương TLA.
Do đó một yêu cầu cấp thiết hiện nay là phải tiến hành các thí nghiệm để xác
định các đặc tính kỹ thuật của nhựa đường có liên quan như thế nào với các đặc
điểm kỹ thuật được biểu hiện trên mặt đường trong thực tế. Nhiều đặc tính của
nhựa đường đã được khảo sát trong một nỗ lực nhằm tìm ra một thí nghiệm có thể
phân biệt được các nhựa đường khác nhau về “tính chịu thời tiết”, do đó đưa ra một
thí nghiệm để dựa vào nó loại bỏ những nhựa đường quá bền, làm cho mặt đường
nhẵn và trơn sau một thời gian dài sử dụng. Green đã chứng minh rằng khả năng
của nhựa đường chống chịu với thời tiết dưới tác động kết hợp của nhiều yếu tố
như bức xạ cực tím của ánh sáng mặt trời, sự oxy hóa, nước mưa và sự tích tụ dầu
rơi vãi trong quá trình giao thông liên quan đến hằng số điện môi của nhựa đường

Đối với hỗn hợp asphalt lu nóng có 3 dạng bong cốt liệu.
- Bong cốt liệu bề mặt đối với vữa asphalt


Nguyễn Tất Dẫn

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự

Cũng giống hỗn hợp đá nhựa, mặt đường phủ bằng vữa asphalt cũng gặp phải
tình trạng bong cốt liệu. Một lượng nhỏ những hạt vật liệu mịn này bị bào mòn
khỏi vữa asphalt trên mặt đường do áp lực của các phương tiện giao thông. Các khe
nhỏ bị bong cốt liệu hạt nhỏ sau đó tự hàn lại dưới tác động của các phương tiện
giao thông mà không có tác động xấu.
- Bong cốt liệu hạt thô với vữa asphalt
Đây là tình trạng mặt đường bị bào mòn nhựa đường giữa các hạt cốt liệu. Quá
trình này liên quan đến sự bào mòn hỗn hợp vữa asphalt giữa các viên cốt liệu. Do

không thuận lợi;
Rải với mật độ quá dày các hạt đá găm tráng nhựa đường tạo nhám.
Công tác đầm nén không được thực hiện tốt.
Một phương pháp để xử lý tình trạng đá găm tạo nhám không gắn kết với
mặt đường là làm nóng lại bề mặt đường bằng một thiết bị gia nhiệt bằng tia hồng
ngoại. Khi mặt đường đã đạt nhiệt độ cần thiết, lu lại để đá găm thâm nhập sâu hơn
xuống mặt đường. Nếu áp dụng một cách đúng kỹ thuật, phương pháp này sẽ
không làm nhựa đường rắn hơn một cách đáng kể, ngoại trừ ở ngoài mặt đường.
Một phần đá găm tạo nhám bị bong khỏi mặt đường có thể do độ bám dính
kém giữa đá găm tráng nhựa đường và lớp bêtông asphalt. Người ta đã phát hiện ra
rằng màn nhựa đường trên bề mặt đá găm tạo nhám thể bị “cứng hóa” trong quá
trình tồn chứa với khối lượng lớn ngay sau khi được sản xuất ra. Do đó màng nhựa
đường trên mặt đá găm tạo nhám, không còn khả năng kết dính với hỗn hợp bêtông
asphalt trong quá trình thi công. Có thể kiển tra độ bám dính của lớp màng nhựa
đường tráng trên bề mặt đá găm bằng thí nghiệm cát nóng.
Khi đá găm tạo nhám bị bong ra khỏi mặt đường, lớp vữa asphalt phải chịu
các tác động trực tiếp của các phương tiện giao thông. Kết quả là mặt đường bị bào
mòn, xuống cấp nhanh chóng.
2. Hiện tượng nhựa đường sùi lên mặt đường
Hiện tượng nhựa đường sùi lên mặt đường xuất hiện do áp lực của xe cộ đi lại,
tải trọng giao ép xuống đường làm giảm các khoảng rỗng trong khối bêtông asphalt
và cuối làm nhựa đường chảy ra bề mặt đường. Tình trạng này sẽ xảy ra tồi tệ hơn
nếu hàm lượng nhựa đường trong hỗn hợp quá cao hay độ rỗng trong khối bêtông
asphalt quá thấp. Hiện tượng nhựa đường nổi lên mặt đường, bị các phương tiện
giao thông bóc đi làm cho mặt đường nhẵn bong, trơn trượt trong điều kiện thời tiết
ẩm ướt. Hiện tượng này thường xuất hiện ở hầu hết các tuyến đường có nhiệt độ
cao, như vậy việc giới hạn điểm mềm hay độ nhớt của nhựa đường ở 60 0C sẽ hạn
chế được hiện tượng này.