BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
====000====
THONGĐA SINGHANINH
NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ
THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG
ASPHALT NÓNG Ở NƢỚC CHDCND LÀO
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI, 2017
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .......................................................................... x
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................ xiii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG ASPHALT Ở LÀO
VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BÊ TÔNG ASPHALT NÓNG TẠI CHDCND
LÀO ................................................................................................................... 4
1.1. Khái niệm chung bê tông Asphalt. ............................................................. 4
1.2. Phân loại bê tông Asphalt .......................................................................... 4
1.3. Cấu trúc của bê tông Asphalt ..................................................................... 5
1.8.2 Giai đoạn các năm 1975-1985 ..................................................... 38
1.8.3 Giai đoạn các năm 1985-2000 ..................................................... 39
1.8.4 Giai đọan năm 2000-2015 ........................................................... 39
1.9. Thành phần và một số các tính chất cơ bản của bê tông Asphalt nóng sử
dụng tại Lào..................................................................................................... 46
1.9.1 Hỗn hợp vật liệu khoáng bê tông Asphalt nóng (HMA) tại Lào. .......... 46
- Mở đầu ............................................................................................... 46
Tiêu chuẩn kỹ thuật .............................................................................. 46
1.9.2 Phân tích HMA tại Lào................................................................ 46
Kết luận của chƣơng 1..................................................................................... 50
CHƢƠNG 2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ASPHALT TẠI
LÀO ................................................................................................................. 52
2.1. Yêu cầu cốt liệu cho bê tông Asphalt ...................................................... 52
2.1.1. Phân loại ..................................................................................... 52
2.1.2 Cốt liệu lớn .................................................................................. 52
2.1.3 Cốt liệu nhỏ ................................................................................. 53
2.1.4 Bột khoáng, xi măng.................................................................... 54
2.2 Chất kết dính bitum ................................................................................... 55
v
2.2.1 Phân loại ...................................................................................... 55
2.2.2 Thành phần hoá học của bitum dầu mỏ. ...................................... 56
2.2.3 Các tính chất của bitum quánh xây dựng đƣờng ......................... 56
2.3 Phần tích đặc điểm vật liệu chế tạo bê tông Asphalt nóng tại Lào. .......... 66
2.3.1 Thí nghiệm vật liệu chế tạo ......................................................... 66
Kết luận của chƣơng 2..................................................................................... 67
CHƢƠNG 3..................................................................................................... 68
ĐỂ XUẤT THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VẬT LIỆU KHOÁNG, CÁC CHỈ
3.8 Tính toán thành phần cốt liệu của HMA theo các tiêu chuẩn thiết kế. ... 105
Trên có số vật liệu tại Lào đƣợc ghi ở bảng 3.17.......................................... 105
3.9 Thiết kế theo tiêu chuẩn VN ................................................................... 106
3.10 Thiết kế theo tiêu chuẩn Nga 9128-2009 .............................................. 107
3.11 Thiết kế theo tiêu chuẩn Nhật Bản (Japan) D RA2006 ........................ 108
3.12 Thiết kế theo tiêu chuẩn Mỹ A.D3515.................................................. 108
3.13 Phân tích thành phần vật liệu khoáng thiết kế theo các tiêu chuẩn ...... 109
Kết luận chƣơng 3 ......................................................................................... 111
CHƢƠNG 4................................................................................................... 112
THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO BÊ TÔNG ASPHALT VỚI VẬT LIỆU TẠI LÀO
VÀ ẢNH HƢỞNG LƢỢNG XI MĂNG ....................................................... 112
4.1 Tổng quát................................................................................................. 112
4.2. Lựa chọn hỗn hợp vật liệu khoáng. ........................................................ 112
4.3 Thí nghiệm xác định tính năng cơ học và hàm lƣợng bitum. ................. 114
4.4 Phân tích ảnh hƣởng của hàm lƣợng xi măng đến tính năng HMA. ...... 123
Kết luận chƣơng 4 ......................................................................................... 125
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 126
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 127
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Tỷ lê diện tích bề mặt điển hình [53] ............................................... 8
Bảng 1.2: Độ ổn định, độ dẻo với bê tông Asphalt thiết kế theo Marshall .... 14
Bảng 1.3: Yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý của bê tông Asphalt chặt ................. 15
Bảng 1.4: Thống kê đƣờng bộ toàn quốc năm 2013 ....................................... 40
Bảng 1.5 Số lƣợng xe tại Lào 2013 (xe/ngày đêm) ........................................ 40
Bảng 1.6: Mạng lƣới giao thông đƣờng bộ ở Lào........................................... 41
Bảng 1.7: Các tuyến đƣờng đã xây dựng bằng bê tông Asphalt tại Thủ đô
D946 ................................................................................................ 65
Bảng 2.11: Chỉ tiêu kỹ thuật đối với các loại bitum phân loại theo độ kim
lún (Theo BS 3690 - Anh). ............................................................. 66
Bảng 2.12: Tổng hợp tiêu chuẩn cho thí nghiệm vật liệu. .............................. 66
Bảng 3.1: Thành phần hạt cốt liệu theo các tiêu chuẩn Quốc gia ................... 68
Bảng 3.2: Độ lệch theo từng sàng Ri............................................................... 76
Bảng 3.3: Thành phần cấp phối hạt kiến nghị cho Lào .................................. 77
Bảng 3.4: Sử dụng tiêu chuẩn AASHTO ........................................................ 46
Bảng 3.5: Sử dụng tiêu chuẩn ASTM và tiêu chuẩn TQ ................................ 46
Bảng 3.6: Tiêu chuẩn kỹ thuật của hỗn hợp HMA ......................................... 46
Bảng 3.7: Chỉ tiêu HMA theo tiêu chuẩn Lào ................................................ 77
Bảng 3.8: Yêu cầu kỹ thuật của HMA theo Viện Asphalt hoa kỳ .................. 80
Bảng 3.9: Độ rỗng cốt liệu nhỏ nhất ............................................................... 81
Bảng 3.10: Chỉ tiêu HMA theo tiêu chuẩn Việt Nam ..................................... 82
Bảng 3.11: Các loại hỗn hợp nhựa rải nóng (theo JTGF40.2004) ................. 83
Bảng 3.12 Chỉ tiêu VMA ................................................................................ 86
Bảng 3.13 Chỉ tiêu VFA.................................................................................. 86
Bảng 3.14: Thí nghiệm vệt hằn bánh xe Nhật Bản và Malaysia .................... 87
Bảng 3.15: Thành phần cấp phối hạt kiến nghị .............................................. 88
Bảng 3.16: Chỉ tiêu HMA theo tiêu chuẩn Lào (dự kiến) .............................. 88
Bảng 3.17: Vật liệu chế tạo HMA tại Lào .................................................... 105
Bảng 3.18: Kết quả thiết kế theo dự kiến Lào .............................................. 105
Bảng 3.19: Vật liệu chế tạo HMA................................................................. 106
ix
Bảng 3.20: Kết quả thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam ................................ 106
Bảng 3.21: Kết quả thiết kế theo tiêu chuẩn Nga ......................................... 107
Bảng 3.22: Kết quả thiết kế theo tiêu chuẩn Nhật Bản ................................. 108
Hình 1.4: Mô hình thí nghiệm cƣờng độ kéo uốn ........................................... 17
Hình 1.5: Mô hình thí nghiệm ép chẻ ............................................................. 18
Hình 1.6: Thí nghiệm xác định cƣờng độ ép chẻ ............................................ 19
Hình 1.7: Nguyên lý thí nghiệm vệt hằn bánh xe trên thiết bị APA............... 20
Hình 1.8: Bộ phận gia tải của thiết bị APA .................................................... 21
Hình 1.9: Mẫu sau khi thí nghiệm vệt hằn bánh xe dùng thiết bị APA .......... 21
Hình 1.10. Mô hình thí nghiệm mỏi................................................................ 21
Hình 1.11: Bộ phận gia tải thí nghiệm mỏi trên thiết bị APA ........................ 22
Hình 1.12: Mẫu sau khi thí nghiệm mỏi trên thiết bị APA ............................. 22
Hình 1.13: Các định nghĩa về các loại tỷ trọng............................................... 23
Hình 1.14: Các loại thể tích trong mẫu bê tông Asphalt sau khi đã đƣợc
đầm lèn ............................................................................................ 24
Hình 1.15: Trạm trộn chu kỳ sấy nóng gián tiếp ............................................ 27
Hình 1.16: Sơ đồ cấu tạo trạm trộn chu kỳ sấy nóng gián tiếp ....................... 27
Hình 1.17: Trạm trộn đuợc lắp đặt để phục vụ xây dựng sân bay .................. 28
Hình 1.18: Một trạm trộn thùng quay ............................................................. 29
Hình 1.19: Sơ đồ trạm trộn liên tục theo công nghệ Turbin ........................... 30
Hình 1.20: Cấp phối hạt của cốt liệu ............................................................... 33
Hình 1.21: Nhiệt độ trong năm ....................................................................... 36
Hình1.22 Lƣợng mƣa trong năm..................................................................... 37
Hình 1.23: Bản đồ mạng lƣới đƣờng Bộ của nƣớc Lào .................................. 43
Hình 1.24: Biểu đồ ảnh hƣởng cấp phối hạt ................................................... 47
Hình 2.1: Cấp phối của đá. .............................................................................. 53
Hình 2.2: Kiểm tra cấp phối của cát theo AASHTO M29 .............................. 54
xi
Hình 2.3: Kiểm tra bột khoáng của xi măng theo AASHTO M17 ................. 55
Hình 2.4: Thử nghiệm màng mỏng bitum quay trong lò ................................ 59
Hình 4.4: Kết quả thí nghiệm HMA 2% xi măng(M/X3). ............................ 122
Hình 4.5: Quan hệ độ ổn định Marshall ........................................................ 123
Hình 4.6: Quan hệ tỷ lƣợng xi măng và độ dẻo ............................................ 123
Hình 4.7: Quan hệ lƣợng xi măng và rỗng hỗn hợp vật liệu khoáng............ 124
Hình 4.8: Quan hệ lƣợng xi măng và VMA.................................................. 124
Hình 4.9: Quan hệ lƣợng xi măng và VFA ................................................... 124
Hình 4.10: Quan hệ lƣợng xi măng và Air Void........................................... 125
xiii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AASHTO:
Hiệp hội những ngƣời làm đƣờng và vận tải toàn nƣớc Mỹ
AC:
Bê tông nhựa chặt
AM:
Hỗn hợp nhựa
ASTM:
Hiệp hội về thí nghiệm và vật liệu Mỹ
ATB:
Lớp hao mòn nhám cấp phối
QĐ:
Quy định
SMA:
Hỗn hợp đá - vữa nhựa
TCN:
Tiêu chuẩn nghành
TCVN:
tiêu chuẩn Việt Nam
TQ:
Trung Quốc
Va:
Độ rỗng dƣ
VFA:
Độ rỗng cốt liệu
trong khi đó chƣa có một hệ thống mạng lƣới đƣờng bộ hoàn chỉnh, thông
suốt, nối liền từ Bắc đến Nam. Trong thực tế, hệ thống giao thông đƣờng bộ
chƣa phù hơp với sự phát triển kinh tế - xã hội cả trong nƣớc cũng nhƣ với
các nƣớc lân cận trong vùng.
Nƣớc CHDCND Lào cũng tƣơng tự nhƣ Việt Nam, đang đẩy mạnh
công cuộc phát triển kinh tế để xây dựng một xã hội phồn vinh. Giao thông
vận tải, trong đó có ngành xây dựng đƣờng ô tô đƣợc ƣu tiên phát triển. Để
xây dựng các con đƣờng có chất lƣợng và tuổi thọ cao đòi hỏi phải giải quyết
hàng loạt các vấn đề kỹ thuật. Một trong những vấn đề chính là vật liệu chế
2
tạo và thành phần, tính chất của bê tông Asphalt nóng ở Nƣớc CHDCND
Lào.
Hiện nay ở Lào mặt đƣờng bê tông Asphalt là loại mặt đƣờng đang
đƣợc Bộ Giao thông Vận tải Lào quan tâm và áp dụng rất phổ biến. Nhƣng
công tác thiết kế, thi công và công tác quản lý chất lƣợng mặt đƣờng bê tông
Asphalt chƣa đƣợc tốt, cho nên nó ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng công
trình khi đƣa vào sử dụng nhƣ: có hiện tƣợng nứt, hiện tƣợng lún, bong tróc
lớp mặt... Vì vậy, rất cần thiết phải có biện pháp thiết kế, thi công và công tác
quản lý chất lƣợng mặt đƣờng bê tông Asphalt hợp lý, góp phần để đƣờng bê
tông Asphalt phát triển. Chính vì vậy, Nhà Nƣớc CHDCND Lào cử tác giả
Việt Nam sang đây làm nghiên cứu sinh với đề tài: “Nghiên cứu vật liệu chế
tạo và thành phần, tính chất của bê tông Asphalt nóng ở Nước CHDCND
Lào’’.
2. Mục đích nghiên cứu
Luận án nghiên cứu và phân tích các hiện trạng của các công trình mặt
đƣờngbê tông Asphalt tại Lào thông qua khảo sát và tìm hiểu tại các cơ quan
quản lý đƣờng trung ƣơng, địa phƣơng và tìm hiểu các vấn đề lý thuyết về
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về vật liệu bê tông Asphalt và tình hình sử dụng bê
tong Asphalt nóng tại CHDCND Lào.
Chương 2:Lựa chọn vật liệu chế tạo bê tông Asphalt tại Lào.
Chương 3: Để xuất thành phần cấp phối vật liệu khoáng, các chỉ tiêu và
phƣơng pháp thiết kế hỗn hợp bê tông Asphalt chặt, rải nóng cho CHDCND
Lào.
Chương 4:Thực nghiệm chế tạo bê tông Asphalt với vật liệu tại Lào và ảnh
hƣởng hàm lƣợng xi măng.
Kết luận và kiến nghị
Các công trình khoa học đã được công bố
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU BÊ TÔNG ASPHALT Ở LÀO VÀ TÌNH
HÌNH SỬ DỤNG BÊ TÔNG ASPHALT NÓNG TẠI CHDCND LÀO
1.1. Khái niệm chung bê tông Asphalt.
Bê tông Asphalt hoặc bê tông nhựa là một loại sản phẩm quan trọng của
bitum và cốt liệu, bột khoáng đƣợc sử dụng nhiều nhất làm vật liệu xây dựng
mặt đƣờng ở trên thế giới. Bê tông Asphalt đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp
nhào trộn bitum với các hỗn hợp cốt liệu nhƣ đá dăm, cát, bột khoáng có kích
thƣớc khác nhau tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm. bê tông Asphalt
đƣợc sử dụng chủ yếu làm kết cấu mặt đƣờng mềm.[20], [21], [15]
Thành phần bê tông cần tƣơng ứng với điều kiện làm việc (vùng khí
hậu, đặc tính chịu tải), với loại vật liệu khoáng, loại và lƣợng bitum tối ƣu,
với tỷ lệ giữa các thành phần thỏa mãn với các yêu cầu quy định trong tiêu
nhỏ và cát 120oC, ấm >100oC và nguội >5oC.
Trong nghiên cứu này chủ yếu là nghiên cứu thành phần, thiết kế bê
tông Asphalt nóng, đặc, Dmax = 19mm phù hợp điều kiện vật liệu tại Lào và
khảo sát tính năng bê tông Asphalt tại Lào.
1.3. Cấu trúc của bê tông Asphalt [14]
1.3.1. Khái quát
Tính chất vật lý, cơ học của bê tông Asphalt phụ thuộc vào chất lƣợng,
tỷ lệ thành phần các vật liệu chế tạo và cấu trúc của bê tông. Cấu trúc của bê
tông Asphalt thể hiện mối tƣơng tác giữa các yếu tố cấu tạo, sự phối hợp giữa
chúng. Tập hợp của các yếu tố này đƣợc thể hiện bằng mối quan hệ giữa đặc
tính của vật liệu với độ đặc và độ rỗng của vật liệu khoáng, cấu trúc và đặc
tính của bitum, sự liên kết với vật liệu khoáng và độ lấp đầy lỗ rỗng vật liệu
khoáng của bitum. Cấu trúc của bê tông Asphalt bao gồm cấu trúc của hỗn
hợp vật liệu khoáng và cấu trúc của bitum trong bê tông Asphalt.
6
1.3.2. Cấu trúc bê tông Asphalt
Cấu trúc bê tông Asphalt đƣợc chia làm 3 loại: có khung, bán khung và
7
lƣợng bột khoáng B=14%, thì độ rỗng của hỗn hợp vật liệu khoáng đạt đến
22%. Khi dùng lƣợng bitum đến 7%, thì độ ổn định và chống nứt đều thấp.
a)
b)
c)
Hình 1.1: Cấu trúc của bê tông Asphalt
a) cấu trúc có khung; b) cấu trúc bán khung; c) cấu trúc không có khung
1.3.3. Cấu trúc của bitum trong bê tông Asphalt
Khi trộn vật liệu khoáng với bitum trên bề mặt của hạt đá dăm, cát và
bột khoáng đƣợc phủ một lớp mỏng bitum. Cấu trúc và tính chất của lớp phủ
đó ảnh hƣởng đến tính chất và chất lƣợng của bê tông Asphalt. Sự liên kết
giữa vật liệu khoáng và lớp màng mỏng của bitum đƣợc hình thành nhờ các
quá trình vật lý và hoá học phức tạp. Các nghiên cứu trong nhiều năm của các
nhà khoa học về kỹ thuật dầu lửa, kỹ thuật đƣờng ôtô trên thế giới đã tạo nên
các lý thuyết cơ bản về mối quan hệ giữa vật liệu khoáng với các chất kết
dính hữu cơ nói chung và bitum nói riêng. Sự dính bám của bitum với vật liệu
khoáng đƣợc giải thích là có phụ thuộc nhiều vào tổng diện tích bề mặt của
các hạt. Bề mặt riêng của đá lớn hơn 10cm2/g, cát 100-200cm2/g, bột đá 20003000cm2/g. Ví dụ: trong 100g hỗn hợp có 50% đá dăm, 40% cát và 10% bột
khoáng có kích thƣớc nhỏ hơn 0.071mm, thì diện tích bề mặt của đá dăm sẽ là
500cm2, cát 8000 cm2 và bột khoáng là 30000cm2. Nhƣ vậy bột khoáng có tỷ
diện tích bề mặt lớn nhất và chiếm tới 80%, nên lực dính bám trên bề mặt bột
khoáng sẽ ảnh hƣởng đến cấu trúc và tính chất của bê tông Asphalt.[35], [27]
Có thể tính toán bề mặt của cốt liệu đƣợc bao bọc bằng bitum khi chấp
nhận một dạng xác định của hạt cốt liệu. Hveem đã tính toán các chỉ số tỷ
2.360
0.82
>4.750
0.41
Độ dày của màng mỏng bitum khi đó đƣợc tính theo công thức lý
thuyết sau:
T
Trong đó:
b
1
100 b ρ b
1
SAF
T- độ dày của màng bitum, mm;
B
- khối lƣợng riêng của bitum, kg/m3;
SAF - tỷ diện tích bề mặt của cốt liệu, m2/kg;
b - hàm lƣợng bitum, %.
Diện tích bề mặt của cốt liệu đựơc tính bằng cách nhân tổng phần trăm
Các tính chất của hỗn hợp bê tông Asphalt và bê tông Asphalt đã đầm
nén làm mặt đƣờng bao gồm tính chất liên quan đến đặc tính thể tích và tính
chất cơ học. Chất lƣợng (độ ổn định) của bê tông Asphalt phụ thuộc vào
cƣờng độ nén, khả năng chịu uốn và mức độ đầm chặt khi thi công.
Độ an toàn là rất quan trọng đảm bảo cho xe cộ di chuyển an toàn trên bề
mặt. Điều này đƣợc xác định khả năng chống trƣợt và thoát nƣớc bề mặt.
Yêu cầu độ bền của bê tông Asphalt phải đảm bảo độ ổn định và cƣờng
độ chống trƣợt trong suốt thời gian thiết kế, khai thác.
Đặc tính thể tích của bê tông Asphalt bao gồm các chỉ tiêu: độ rỗng dƣ
(Va), độ rỗng cốt liệu (VMA), độ rỗng lấp đầy nhựa (VFA). Các giá trị này
phải nằm trong giới hạn quy định đảm bảo lớp bê tông Asphalt có khả năng
chống biến dạng, chống chảy bitum dƣới tác động của tải trọng xe và yếu tố
nhiệt độ môi trƣờng, hạn chế sự xâm nhập của nƣớc vào hỗn hợp trong quá
trình khai thác.
Để xác định các chỉ tiêu đặc tính thể tích của bê tông Asphalt, cần thiết
phải thí nghiệm và tính toán các chỉ tiêu sau:
- Các chỉ tiêu liên quan đến tỷ trọng của vật liệu thành phần: tỷ trọng
của cốt liệu thô (đá dăm), tỷ trọng của cốt liệu mịn (cát thiên nhiên, cát xay từ
đá), tỷ trọng của bitum, tỷ trọng của bột khoáng.
10
- Các chỉ tiêu liên quan đến tỷ trọng của hỗn hợp bê tông Asphalt: tỷ
trọng biểu kiến của cốt liệu trong hỗn hợp bê tông Asphalt, tỷ trọng khối của
hỗn hợp bê tông Asphalt ở trạng thái rời (chƣa đầm), tỷ trọng khối của hỗn
hợp bê tông Asphalt khi đã đƣợc đầm nén, tỷ trọng lớn nhất của hỗn hợp bê
tông Asphalt ở trạng thái rời (chƣa đầm).
Các tính chất cơ học của bê tông Asphalt: bao gồm các chỉ tiêu liên
quan đến cƣờng độ của hỗn hợp bê tông Asphalt sau khi đầm nén nhằm đảm
Để xác định các tính chất cơ học của bê tông Asphalt, trên thế giới tùy
theo truyền thống, tùy theo phƣơng pháp thiết kế bê tông Asphalt và tùy theo
điều kiện phát triển của từng nƣớc, mà có nhiều phƣơng pháp thí nghiệm khác
nhau đƣợc áp dụng cho mỗi nƣớc. Trong quá trình phát triển, nhiều phƣơng
pháp thí nghiệm cơ học của bê tông Asphalt đƣợc bổ sung cho phù hợp với
điều kiện làm việc của mặt đƣờng bê tông Asphalt, và cũng có không ít
11
phƣơng pháp đƣợc loại bỏ do ít đƣợc áp dụng. Nhìn chung các phƣơng pháp
thí nghiệm cơ học của bê tông Asphalt hiện nay thƣờng sử dụng mô hình tải
trọng trùng phục, nhằm mô phỏng các tác động do tải trọng và yếu tố môi
trƣờng (nhiệt độ, độ ẩm) gây ra trên lớp mặt đƣờng bê tông Asphalt.
Các tính chất cơ học của bê tông có thể phân theo các nhóm sau:
- Các tính chất cơ học phục vụ cho thiết kế hỗn hợp bê tông Asphalt:
đƣợc tiến hành phục vụ việc thiết kế lựa chọn hàm lƣợng nhựa tối ƣu cho hỗn
hợp bê tông Asphalt. Mẫu bê tông Asphalt thiết kế vừa phải thoả mãn các tính
chất liên quan đến đặc tính thể tích, vừa phải thoả mãn các tính chất cơ học
đƣợc quy định tƣơng ứng với phƣơng pháp đó.
- Các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông Asphalt tại Lào chủ yếu sử dụng chỉ
tiêu theo AASHTO, Việt Nam, Trung quốc cho từng dự án. Chƣơng 2 trình
bày các chỉ tiêu cho bê tông tại Lào.
1.4.2. Các tính chất cơ học của bê tông Asphalt.
phục vụ cho tính toán kết cấu: tuỳ thuộc các phƣơng pháp tính toán
thiết kế kết cấu mặt đƣờng khác nhau, trong đó quy định các chỉ tiêu cơ học
của bê tông Asphalt cần thiết phục vụ tính toán xác định chiều dày cần thiết
của lớp bê tông Asphalt mặt đƣờng dƣới tác dụng của tải trọng xe chạy và các
yếu tố môi trƣờng.
điểm mẫu bị phá hoại (F), đơn vị mm.
Độ ổn định và độ dẻo Marshall của mẫu bê tông Asphalt đã đầm nén là
hai chỉ tiêu cơ học chính dùng trong phƣơng pháp thiết kế Marshall. Hai chỉ
tiêu này đƣợc xác định thông qua thí nghiệm Marshall.
Thí nghiệm Marshall đƣợc thực hiện trên mẫu bê tông Asphalt hình trụ
tròn có đƣờng kính D = 101,6mm; chiều cao H = 63mm, đƣợc chế tạo tại
phòng thí nghiệm hoặc mẫu khoan từ mặt đƣờng.
Mẫu bê tông Asphalt đƣợc trộn ở nhiệt độ quy định, đƣợc tạo mẫu
trong khuôn Marsahll với số chày đầm và nhiệt độ quy định. Sau khi ngâm
mẫu trong nƣớc có nhiệt độ 60oC trong khoảng thời gian 30 - 40 phút, mẫu
đƣợc lấy ra và đặt vào thiết bị Marshall để thí nghiệm (Hình 1.2). Lực nén có
tốc độ 50,8mm/phút tác dụng dọc theo phƣơng đƣờng sinh cho tới khi mẫu bị
phá hoại.
Trong trƣờng hợp mẫu thí nghiệm có chiều cao khác với chiều cao tiêu
chuẩn, độ ổn định Marshall bằng độ lớn của lực phá hoại mẫu nhân thêm với
hệ số hiệu chỉnh chiều cao.
13
Hình 1.2: Thí nghiệm xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall
Độ ổn định, độ dẻo Marshall cũng có thể đƣợc sử dụng để xác định giá
trị thông số Marshall của bê tông Asphalt theo công thức thực nghiệm của
Nijboer nhƣ sau:
Edh,600
16 x
S
F