iii

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DÍNH BÁM ĐÁ-NHỰA, SUY GIẢM DÍNH
BÁM ĐÁ-NHỰA, CÁC GIẢI PHÁP CẢI THIỆN DÍNH BÁM ĐÁ- NHỰA VÀ
VAI TRÒ CỦA PHỤ GIA TĂNG DÍNH BÁM .........................................................7
1.1. Dính bám đá – nhựa ..........................................................................................7
1.2. Suy giảm dính bám đá-nhựa - Bong tách..........................................................8
1.2.1.
Nguyên nhân gây suy giảm liên kết đá-nhựa - Bong tách ......................8
1.2.2.
Nhận dạng hư hỏng mặt đường BTN do bong tách ................................9
1.2.3. Cơ chế hình thành và phát triển bong tách (mechanisms of stripping)......13
1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng dính bám đá-nhựa ...............................15
1.3.1.
Ảnh hưởng của nhựa đường .................................................................15
1.3.2.
1.3.3.

Ảnh hưởng của cốt liệu .........................................................................17
Ảnh hưởng của thiết kế hỗn hợp BTN ...................................................21

1.3.4.

Ảnh hưởng của thời tiết khi thi công lớp BTN ......................................22

1.3.5.
Ảnh hưởng của khí hậu môi trường ......................................................22
1.3.6.
Ảnh hưởng của lưu lượng xe.................................................................22


1.8.2.
1.8.3.

Châu Âu ................................................................................................37
Châu Á ..................................................................................................39

1.9. Tình hình nghiên cứu sử dụng phụ gia tăng dính bám tại Việt Nam ..............40
1.9.1. Đánh giá một số công trình nghiên cứu, thử nghiệm điển hình liên quan đến
phụ gia tăng dính bám ..........................................................................................40
1.9.2. Đánh giá các tiêu chuẩn kỹ thuật, phương pháp thử liên quan đến khả năng
dính bám đá-nhựa và phụ gia tăng dính bám .......................................................41
1.10. Kết luận và những nội dung cần giải quyết trong luận án ..............................42
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU PHÂN TÍNH, ĐÁNH GIÁ, LỰA CHỌN PHƯƠNG
PHÁP THÍ NGHIỆM KIỂM TRA KHẢ NĂNG DÍNH BÁM ĐÁ-NHỰA PHÙ
HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM .........................................................................45
2.1. Phân tích các phương pháp thí nghiệm kiểm tra khả năng dính bám đá-nhựa
trên thế giới ...............................................................................................................45
2.1.1.
Các phương pháp thí nghiệm với hỗn hợp đá-nhựa ở trạng thái rời ...46
2.1.2.
Các phương pháp thí nghiệm với hỗn hợp đá-nhựa đã đầm nén .........51
2.1.3.
Tình hình sử dụng các phương pháp thí nghiệm kiểm tra khả năng dính
bám đá-nhựa trên thế giới ....................................................................................60
2.2. Phân tích lựa chọn phương pháp thí nghiệm dính bám đá-nhựa phù hợp với
điều kiện Việt Nam ...................................................................................................61
2.2.1.
Lựa chọn các phương pháp thí nghiệm đưa vào phân tích ..................61
2.2.2.

3.1.5.

Xử lý trước bề mặt đá dăm với vôi hydrat ............................................76
Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nước đến hỗn hợp BTN đã đầm nén
…………………………………………………………………………………78

3.1.6.
Thí nghiệm LVBX với BTNC12.5 có tỷ lệ tối ưu vôi hydrat xử lý trước
với đá dăm là 1.0% ...............................................................................................84
3.1.7.
Kết luận chung ......................................................................................85
3.2. Nghiên cứu xác định hiệu quả của Toughfix Hyper (TFH) và tỷ lệ TFH tối ưu
……………………………………………………………………………….85
3.2.1.
Mục đích nghiên cứu.............................................................................85
3.2.2.
Thí nghiệm với nhựa đường ..................................................................86
3.2.3.
Thiết kế thành phẫn BTNC12.5 ............................................................89
3.2.4.
Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nước đến cường độ hỗn hợp BTN
đã đẩm nén ............................................................................................................91
3.2.5.
Thí nghiệm LVBX với BTNC12.5 có tỷ lệ TFH tối ưu 0.15%...............98
3.2.6.
Kết luận chung ....................................................................................100
3.3. Đánh giá hiệu quả của 6 phụ gia tăng dính bám đá – nhựa cho BTNC12.5 sử
dụng cốt liệu dính bám kém miền Trung ................................................................100
3.3.1.
Mục đích nghiên cứu...........................................................................100


Thí nghiệm xác định độ nhạy ẩm của BTN trên đoạn nghiên cứu .....115
Phân tích đánh giá độ nhạy ẩm đã xác định trên đoạn đường nghiên cứu
………………………………………………………………………….……118

4.2. Thí nghiệm đánh giá hiệu quả của phụ gia ToughFix trong giai đoạn thi công
tại đoạn đường Km66+700- Km67+200, cao tốc Đà Nẵng-Quảng Ngãi ...............119
4.2.1.
Mục đích nghiên cứu...........................................................................119
4.2.2.
Tóm tắt thông tin về đoạn nghiên cứu ................................................119
4.2.3.

Đánh giá hiệu quả của phụ gia Toughfix với BTNC12.5 tại trạm trộn
………………………………………………………………………………..121

4.2.4.
Đánh giá hiệu quả của Toughfix trong giai đoạn lu lèn BTNC12.5 ..125
4.2.5.
Kết luận về hiệu quả của phụ gia Toughfix cho BTNC12.5 trong giai
đoạn thi công trên đoạn Km66 +700 - Km67+200 ............................................130
4.3. Kết luận chương 4 .........................................................................................130
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................131
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................134
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ...............................................140
PHỤ LỤC 1. Thông tin về tính năng của các loại phụ gia (vôi hydrat, Wetfix Be,
Toughfix, Toughfix Hyper và Zycotherm)
PHỤ LỤC 2. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của nước đến hỗn hợp BTN đã đầm
nén (AASHTO T283*)
PHỤ LỤC 3. Kết quả thí nghiệm xác định hàm lượng vôi hydrat tối ưu

Stone Matrix Asphalt (Hỗn hợp đá vữa nhựa)

KQTN

Kết quả thí nghiệm

YCKT

Yêu cầu kỹ thuật

LVBX

Lún vệt bánh xe

GTVT

Giao thông vận tải

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

QĐ 858

Quyết định số 858/QĐ-BGTVT ngày 26/3/2014 của Bộ trưởng
Bộ GTVT về việc ban hành “Hướng dẫn áp dụng hệ thống các
tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất
lượng thiết kế và thi công mặt đường bê tông nhựa nóng đối với
các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn”


bằng TSbh/TSk)

AASHTO

American Association of State Highways and Transportation
Officials (Hiệp hội những người làm đường và vận tải toàn nước
Hoa Kỳ)

ASTM

American Society of Testing Materials (Hiệp hội thí nghiệm vật
liệu Hoa Kỳ)

NCHRP

National Cooperation Highway Research Program (Chương
trình hợp tác nghiên cứu đường bộ quốc gia)


ix

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Phân nhóm cốt liệu theo thành phần khoáng [26] ...................................19
Bảng 1. 2. Phân loại đá dựa trên hàm lượng SiO2 ....................................................21
Bảng 1. 3. Hiệu quả sử dụng vôi hydrat theo đánh giá của các bang nước Mỹ........36
Bảng 1. 4. So sánh tuổi thọ của đường có và không sử dụng vôi hydrat

trên

hệ thống đường cao tốc giữa các Bang nước Mỹ......................................................37

Bảng 4. 2. Chất lượng thi công BTNC12.5 của đoạn 1248+400-Km 1249+600 ...114
Bảng 4. 3. Độ rỗng dư của các mẫu BTNC12.5 .....................................................115
Bảng 4. 4. Cường độ kéo gián tiếp khi ép chẻ mẫu khô .........................................116
Bảng 4. 5. Cường độ kéo gián tiếp khi ép chẻ mẫu bão hòa ...................................116
Bảng 4. 6. Độ lệch của chuỗi thí nghiệm ................................................................117
Bảng 4. 7. Đánh giá độ chụm của chuỗi kết quả thí nghiệm ..................................117
Bảng 4. 8.Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng của BTNC12.5.................................120
Bảng 4. 9. Kết quả thiết kế hỗn hợp BTN12.5 có Tough Fix 0.3% ........................120
Bảng 4. 10. Ký hiệu 2 tổ mẫu BTNC12.5 chế bị từ mẫu rời .................................122
Bảng 4. 11. Kết quả thí nghiệm các mẫu BTN12.5 chế bị từ mẫu rời Làn 1 .........122
Bảng 4. 12. Kết quả thí nghiệm các mẫu BTNC12.5 chế bị từ mẫu rời Làn 2 .......123
Bảng 4. 13. Đánh giá độ chụm của TSk, TSbh của mẫu thí nghiệm ở làn 1 ..........124
Bảng 4. 14. Đánh giá độ chụm của TSk, TSbh của mẫu thí nghiệm ở làn 2 ..........124
Bảng 4. 15. Ký hiệu mẫu khoan BTNC12.5 ...........................................................126
Bảng 4. 16. Kết quả thí nghiệm TSR trên mẫu khoan BTNC12.5 Làn 1 ...............127
Bảng 4. 17. Kết quả thí nghiệm TSR trên mẫu khoan BTNC12.5 Làn 2 ...............127
Bảng 4. 18. Đánh giá độ chụm của TSk, TSbh của mẫu khoan thí nghiệm ở làn 1
.................................................................................................................................128
Bảng 4. 19. Đánh giá độ chụm của TSk, TSbh của mẫu khoan thí nghiệm ở làn 2
.................................................................................................................................128


xi

DANH MỤC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ
Hình 1. 1. Minh họa cơ chế bong tách (stripping) do tác động của nước ..................9
Hình 1. 2. Nhận dạng bong tách ...............................................................................10
Hình 1. 3. Lún vệt bánh xe do bong tách lớp BTN phía dưới...................................11
Hình 1. 4. Nứt mỏi do bong tách lớp BTN phía dưới ...............................................11
Hình 1. 5. Bong tróc mặt đường do BTN có độ chặt thấp (độ rỗng dư cao) ...........12

Hình 3. 13. Biểu đồ độ dính bám đá – nhựa sử dụng TFH .......................................87
Hình 3. 14. Các cấp phối hỗn hợp cốt liệu của BTNC12.5 ......................................89
Hình 3. 15. TSk và TSbh của mẫu BTNC2.5 đá granite Bình Định .........................93
Hình 3. 16. TSR của mẫu BTNC12.5 đá granite Bình Định ....................................93
Hình 3. 17. TSk và TSbh của mẫu BTNC12.5 đá granite Đà Nẵng .........................93
Hình 3. 18. TSR của mẫu BTN đá granite Đà Nẵng .................................................94
Hình 3. 19. TSk và TSbh của mẫu BTNC12.5 đá granite Hà Tĩnh ..........................94
Hình 3. 20. TSR của mẫu BTNC12.5 đá granite Hà Tĩnh ........................................95
Hình 3. 21. TSk và TSbh của mẫu BTNC12.5 đá granie Đăk Lăk ...........................95
Hình 3. 22. TSR của mẫu BTNC12.5 đá granie Đăk Lăk.........................................96
Hình 3. 23. TSk và TSbh của mẫu BTNC12.5 đá vôi Ninh Bình .............................96
Hình 3. 24. TSR của mẫu BTNC12.5 đá vôi Ninh Bình...........................................97
Hình 3. 25. So sánh LVBX của BTNC12.5 có và không có TFH=0.15% ...............99
Hình 3. 26. Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng của BTNC12.5 ..............................102
Hình 3. 27. Biểu đồ giá trị TSR ứng với 6 loại phụ gia ..........................................106
Hình 3. 28. Biểu đồ đánh giá % tăng TSbh.............................................................106
Hình 4. 1. Toàn cảnh khu vực đoạn đường lựa chọn để nghiên cứu (11/2018)......111
Hình 4. 2. Khoan mẫu BTN trên đoạn nghiên cứu (11/2018) ................................112
Hình 4. 3. Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng của BTNC19 (Km 1249+300) .......113
Hình 4. 4. Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng của BTNC12.5 (Km 1249+300) .....114
Hình 4. 5. Kết quả đo Edh vào tháng 11/2015 của đoạn nghiên cứu ......................115
Hình 4. 6. Giá trị TSk và TSbh của mẫu khoan hiện trường đoạn nghiên cứu.......118
Hình 4. 7. Hệ thống cấp phụ gia Tough Fix cho thùng trộn BTN .........................121
Hình 4. 8. Sơ đồ lấy mẫu thí nghiệm tại máy rải hiện trường.................................122
Hình 4. 9. TS trên 2 làn xe của mẫu BTNC12.5, 0.3% Toughfix ...........................124


xiii

Hình 4. 10. TSR trên 2 làn xe của mẫu BTNC12.5, 0.3% Toughfix ......................125

cũ đã hư hỏng và rải lớp BTN mới thay thế, dẫn tới chi phí sửa chữa cao hơn nhiều
[43], [61].
Trên thế giới, việc nghiên cứu về các nhân tố ảnh hưởng đến suy giảm dính bám đánhựa, về độ nhạy ẩm của BTN cũng như về phụ gia tăng dính bám đá-nhựa được
quan tâm nhiều. Tại Mỹ, độ nhạy ẩm của BTN được đánh giá là vấn đề phổ biến,
mang tính quốc gia. Kết quả khảo sát tại với 44 Bang nước Mỹ cho thấy: 82% của


2

các cơ quan yêu cầu sử dụng phụ gia chống bong tách, trong đó có 56% sử dụng phụ
gia lỏng, 15% sử dụng cả phụ gia lỏng và vôi hydrat, 29% sử dụng vôi hydrat [58].
Tại châu Âu, vôi hydrat ngày càng được sử dụng nhiều cho BTN tại hầu hết các nước
châu Âu, đặc biệt là Áo, Pháp, Hà Lan, Anh và Thụy Sĩ [40]. Tại các nước châu Á,
tùy theo kinh nghiệm mà mỗi nước sử dụng phụ gia chống bong tách dạng rắn, dạng
lỏng khác nhau, vôi hydrat [35], Wetfix BE [22], phụ gia chống bong tách dạng lỏng
gốc amin [51] đã được đưa vào các tiêu chuẩn mang tính quốc gia để khuyến nghị sử
dụng.
Phụ gia tăng dính bám, trên thế giới thường được gọi là phụ gia chống bong tách
(anti-stripping additives), là một giải pháp hữu hiệu khi BTN sử dụng cốt liệu dính
bám kém nhằm cải thiện khả năng dính bám đá-nhựa, giảm thiểu tác động của nước
gây hư hỏng mặt đường BTN.
Việt Nam có đặc thù về khí hậu, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mưa
nhiều. Về cốt liệu sử dụng cho BTN, có nhiều loại cốt liệu có độ dính bám đá-nhựa
kém, điển hình là cốt liệu tại khu vực Miền Trung. Về phụ gia tăng dính bám đánhựa, mặc dù TCVN có khuyến nghị áp dụng phụ gia vôi, xi măng, phụ gia hóa dạng
lỏng khi chế tạo BTN với cốt liệu có độ dính bám kém [22], tuy nhiên chưa có công
trình nào ở nước ta sử dụng phụ gia vôi để tăng khả năng dính bám. Một số loại phụ
gia hóa học đã được mang vào Việt Nam như: Wetfix Be (Thụy Điển), Tougfix,
Toughfix Hyper (Nhật Bản), Zycotherm (Ấn độ), tuy nhiên chỉ có Wetfix Be và
Tougfix được đưa vào sử dụng. Nhìn chung đến nay hầu như chưa có đề tài, dự án
nghiên cứu đánh giá tổng thể về hiệu quả sử dụng phụ gia tăng dính bám đá-nhựa cho

hư hỏng, giải pháp giảm thiểu; 2) phụ gia tăng dính bám đá-nhựa, bao gồm:
các loại phụ gia, cơ chế hoạt động của các loại phụ gia; 3) phương pháp thí
nghiệm đánh giá độ nhạy ẩm của BTN và hiệu quả của phụ gia tăng dính bám.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, bao gồm phương pháp quan sát khoa
học và phương pháp thực nghiệm khoa học được sử dụng để 1) nghiên cứu
thực nghiệm trong phòng đánh giá hiệu quả của một số phụ gia tăng dính bám
đá-nhựa cho điển hình hiện có tại Việt Nam cho BTNC12.5; 2) nghiên cứu
thực nghiệm hiện trường trên các đoạn đường có sử dụng phụ gia tăng dính
bám Wetfix Be, Tough Fix cho BTN khu vực miền Trung.


4

- Phương pháp toán học thống kê được sử dụng để xử lý các kết quả thí nghiệm,
phân tích, xác định sự ảnh hưởng của các thông số thí nghiệm.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
5.1. Ý nghĩa khoa học
1). Phân tích và nêu bật được bản chất của dính bám đá-nhựa trong hỗn hợp BTN,
suy giảm dính bám đá-nhựa (nguyên nhân, cơ chế hình thành, giải pháp giảm thiểu),
các giải pháp tổng thể cải thiện dính bám đá-nhựa nói chung và sử dụng phụ gia tăng
dính bám nói riêng.
2). Phân tích chi tiết vai trò, cơ chế hoạt động của các loại phụ gia tăng dính bám đá
nhựa cho BTN trên thế giới và hiện có tại nước ta: Wetfix Be, Toughfix, Toughfix
Hyper, Zycotherm, vôi hydrat và xi măng.
3). Đề xuất phương pháp thí nghiệm cần thiết để đánh giá khả năng dính bám đánhựa, và đánh giá hiệu quả của phụ gia tăng dính bám phù hợp với điều kiện Việt
Nam.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
1). Xác định hàm lượng tối ưu của một số phụ gia tăng dính bám được sử dụng rộng
rãi trên thế giới nhưng chưa được áp dụng đại trà tại Việt Nam (vôi hydrat tối ưu cho
giải pháp xử lý trước với cấp phối đá dăm, Toughfix Hyper tối ưu).

qua đó lựa chọn các phương pháp thí nghiệm đánh giá khả năng dính bám đá-nhựa
phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Chương 3 - Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng đánh giá hiệu quả của các loại
phụ gia tăng khả năng dính bám hiện có tại Việt Nam
Chương này bao gồm các thí nghiệm, phân tích nhằm: 1) xác định hàm lượng tối ưu
của một số phụ gia tăng dính bám được sử dụng rộng rãi trên thế giới nhưng chưa
được áp dụng đại trà tại Việt Nam (vôi hydrat tối ưu cho giải pháp xử lý trước với cốt
liệu, Toughfix Hyper tối ưu) và 2) đánh giá hiệu quả của 6 loại phụ gia tăng dính bám
hiện có tại Việt Nam (Wetfix Be, Toughfix, Toughfix Hyper, Zycotherm, vôi hydrat
và xi măng) cho BTN có sử dụng đá dăm dính bám kém tại mỏ đá miền Trung.
Chương 4- Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường đánh giá hiệu quả của phụ gia
tăng dính bám trên một số đoạn đường khu vực miền Trung


6

Chương này tập trung vào những nội dung chủ yếu sau: 1) khảo sát, thí nghiệm, xác
định độ nhạy ẩm của BTN có sử dụng phụ gia Wetfix Be trên một đoạn đường lựa
chọn thuộc Dự án xây dựng mở rộng QL1A qua tỉnh Bình Định – Phú Yên sau 3 năm
khai thác và 2) khảo sát, thí nghiệm, đánh giá hiệu quả của phụ gia Tough Fix trong
giai đoạn thi công BTN trên một đoạn đường thuộc Dự án xây dựng đường cao tốc
Đà Nẵng-Quảng Ngãi.
Kết luận và định hướng nghiên cứu tiếp
Tóm tắt những kết quả nghiên cứu có tính mới của luận án, đưa ra những định hướng
nghiên cứu tiếp theo.


7

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DÍNH BÁM ĐÁ-NHỰA, SUY GIẢM

8

b) Lực dính bám (adhesive strengh): Lực liên kết giữa nhựa đường với bề mặt cốt
liệu, hay còn được gọi là lực dính bám đá-nhựa.
Một trong những giải pháp hiệu quả để tăng khả năng dính bám đá – nhựa là sử dụng
phụ gia tăng dính bám (phụ gia chống bong tách) cho BTN [23], [26], [27].
Nhân tố ảnh hướng đến khả năng dính bám đá-nhựa có thể kể đến là tính năng của
nhựa đường, thuộc tính của cốt liệu (thuộc tính khoáng vật, hóa học, vật lý, hình dạng
hạt, độ sạch, độ ẩm…) và tác động của nước. Các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng
dính bám đá-nhựa sẽ được phân tích chi tiết dưới đây.
1.2.

Suy giảm dính bám đá-nhựa - Bong tách

1.2.1. Nguyên nhân gây suy giảm liên kết đá-nhựa - Bong tách
Sự hiện diện của nước trong quá trình khai thác mặt đường BTN thường xảy ra và
khó có thể tránh khỏi. Một số nguyên nhân dẫn đến sự hiện diện của nước trong lớp
BTN có thể kể đến là: nước mưa xâm nhập qua các vết nứt mặt đường hoặc khi BTN
có độ rỗng dư lớn, nước thấm từ lớp móng lên do gia tăng mực nước ngầm, nước
thấm từ hai bên lề đường, cốt liệu bị quá ẩm do không sấy đủ khô trong quá trình trộn
hỗn hợp BTN [46].
Nước tồn tại trong hỗn hợp BTN sẽ xâm nhập vào giao diện giữa màng nhựa đường
và bề mặt cốt liệu. Theo thời gian, liên kết đá-nhựa ngày càng suy giảm, và đến một
mức nào đó liên kết đá-nhựa sẽ bị phá hủy, màng nhựa bị tách khỏi bề mặt cốt liệu.
Hiện tượng này được gọi là bong tách (stripping).
Bong tách (stripping) được định nghĩa là sự phá hủy liên kết dính bám đá-nhựa do
tác động của nước. Vì vậy có thể nói hư hỏng mặt đường BTN do tác động của nước
chủ yếu là do bong tách [46], [61]. Minh họa cơ chế bong tách do tác động của nước
được thể hiện tại hình 1.1.
Thuật ngữ “BTN bị hư hỏng do nước” (Moisture damage) biểu thị mặt đường BTN

quả là mặt đường BTN xuất hiện lún vệt bánh, nứt mỏi.


10

Bong tách lớp móng BTN rất khó phát hiện, và thường chỉ thực hiện được bằng cách
quan sát mẫu khoan BTN. Hình 1.2 b minh họa BTN bị bong tách, cho thấy thiếu sự
dính bám giữa nhựa đường với cốt liệu. Hình 1.2 a minh họa BTN không bị bong
tách, dính bám đá- nhựa tốt.

a). Dính bám đá-nhựa tốt
b) Bong tách (Dính bám kém)
Hình 1. 2. Nhận dạng bong tách
Hư hỏng mặt đường BTN do bong tách lớp móng BTN chỉ được phát hiện khi mặt
đường xuất lún vệt bánh (hình 1.3) hoặc nứt mỏi (hình 1.4).
Hư hỏng của mặt đường BTN do bong tách lớp móng BTN rất khó sửa chữa. Việc
phủ thêm một lớp BTN trên mặt đường bị hư hỏng, thường xem là giải pháp có hiệu
quả với những hư hỏng mặt đường BTN do các nguyên nhân khác, thì trong trường
hợp này thường là không hiệu quả. Giải pháp sửa chữa phổ biến và hiệu quả nhất là
phải cào bóc các lớp BTN nhựa đã hư hỏng do bong tách và rải các lớp BTN mới
thay thế, dẫn tới chi phí sửa chữa cao hơn nhiều [43], [61].


11

Hình 1. 3. Lún vệt bánh xe do bong tách lớp BTN phía dưới

Hình 1. 4. Nứt mỏi do bong tách lớp BTN phía dưới
1.2.2.2. Bong tróc (raveling)
Bong tróc là một trường hợp riêng của bong tách, hình thành đầu tiên trên bề mặt mặt

- Bong tróc nghiêm trọng: Tương tự như bong tróc nhẹ, ngoại trừ kết cấu bề mặt
thô ráp nghiêm trọng hoặc rỗ mặt.
Dưới tác động của tải trọng xe chạy, nhất là khi trời mưa, hư hỏng như ổ gà, nứt, bong
bật ngày càng phát triển và lan dần xuống dưới gây phá hoại kết cấu mặt đường.
1.2.3. Cơ chế hình thành và phát triển bong tách (mechanisms of stripping)
Nhiều kết quả nghiên cứu [8], [28], [43], [59] và [61], chỉ ra rằng có 7 cơ chế hình
thành và phát triển bong tách (mechanisms of stripping), bao gồm: tách màng nhựa
(detachment), dịch chuyển màng nhựa (displacement), nhũ tương hóa tự sinh
(spontaneous emulsification), đứt màng nhựa (film rupture), áp lực lỗ rỗng (pore
pressure), xói mòn do thủy lực (hydraulic scouring) và tác động của môi trường
(environmental effects). Các yếu tố gây bong tách này có thể hoạt động độc lập hoặc
kết hợp với nhau gây ra bong tách trong hỗn hợp BTN. Các yếu tố gây bong tách
được phân tích dưới đây.
1) Tách màng nhựa
Tách màng nhựa là hiện tượng màng nhựa bị tách ra khỏi bề mặt cốt liệu do tác động
của lớp nước mỏng, nhưng không xuất hiện sự rách màng nhựa. Tại vị trí bị bong
tách, màng nhựa có thể bong hoàn toàn khỏi bề mặt cốt liệu, biểu thị việc mất hoàn
toàn khả năng bám dính giữa nhựa đường với bề mặt cốt liệu. Lý thuyết năng lượng
bề mặt đã đưa cơ sở để giải thích cơ chế tách màng nhựa. Lý thuyết này xem bám
dính như là hiện tượng nhiệt động liên quan đến năng lượng bề mặt của những vật
liệu liên quan, cụ thể là nhựa đường và cốt liệu khoáng. Sức căng bề mặt của nước
thấp hơn nhiều so với sức căng bề mặt của nhựa đường. Khi độ ẩm của cốt liệu tăng
lên sẽ dẫn đến sức căng bề mặt (hoặc năng lượng bề mặt tự do) của nhựa đường giảm
đi. Do vậy, nếu tồn tại giao diện 3 pha bao gồm cốt liệu, nhựa đường và nước thì nước
sẽ làm giảm năng lượng bề mặt tự do của cả hệ thống nhiều hơn so với tác động của
nhựa đường để tạo ra năng lượng bề mặt nhỏ nhất để ổn định nhiệt động. Lý thuyết
năng lượng bề mặt nhấn mạnh đến tác động của sự phân cực của các phân tử hiện
diện tại bề mặt của 2 pha. Hầu hết cốt liệu đều có điện tích bề mặt. Nhựa đường, do
chủ yếu là các cao phân tử hydrocarbon, nên có tính phân cực yếu. Do vậy, sự liên


Đứt màng nhựa thường xảy ra đầu tiên tại vị trí cốt liệu có cạnh sắc hoặc cốt liệu có
bụi bẩn, dưới tác động của tải trọng thi công, của tải trọng xe lưu thông và yếu tố môi