1 NỘI DUNG CHUẨN BỊ MÔN HỌC VẬT LIỆU MỚI Chủ đề: Vật liệu cấp phối hở Nhóm :03 Học viên: Nguyễn Văn Tuấn; Đỗ Trung Hà; Đàm Thị Lục; Phạm Văn Tân; Lê Văn Hiếu 1. Tổng Quan: Vật liệu bê tông nhựa nhám cấp phối hở đã được sử dụng ở nước ngoài từ những năm 1930 , sử dụng phổ biến nhất vào cuối những năm 1980, thời giansau đó mới triển khai phổ biến ứng dụng do hoàn thiện tiêu chuẩn thiết kế và thi công. Tuy nhiên tất cả những tiện ích kỹ thuật của vật liệu bê tông nhựa lớp tạo nhám cấp phối hở cũng giảm dần theo thời gian và đòi hỏi công tác duy tu bảo dưỡng lớp nhám là công việc hết sức khó khăn cần có giải pháp nâng cao chất lượng khai thác. Lớp vật liệu mặt đường bê tông nhựa nhám cấp phối hở kiến nghị dùng trên các tuyến đường có tốc độ cao hoặc đường cao tốc, nó không phù hợp cho những tuyến có lưu lượng xe ít và tốc độ chạy xe thấp. Thực tế khi xe chạy với tốc độ cao tạo điều kiện duy trì sử dụng lớp vật liệu này; vì khi dòng xe di chuyển nhanh nó tự làm sạch được bụi bẩn và các vật liệu khác làm bịt kín bề mặt ảnh hưởng đến thoát nước và khả năng làm giảm tiếng ồn. Bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở được thế giới gọi tên với những thuật ngữ khác nhau như: Porous Asphalt (PA), Porous Friction Course (PFC), Open Graded Asphalt Concrete (OGAC), Open Graded Friction Course (OGFC), Porous European Mix (PEM) Bê tông nhựa cấp phối hở (Open Graded) thường có độ rỗng dư cao, được chế tạo từ cốt liệu có chất lượng tốt và nhựa đường cải thiện để sản xuất vật liệu bê tông nhựa có độ nhám cao, tăng sức kháng trượt, giảm ồn Về cấu tạo, lớp mặt bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở rải trên lớp bê tông nhựa chặt được áp dụng khá phổ biến trên thế giới; do độ rỗng của lớp bê tông nhựa cấp phối hở lớn nên nước mưa sẽ nhanh chóng thấm qua lớp bê tông nhựa cấp phối hở xuống lớp bê tông nhựa chặt bên dưới và chảy ra hệ thống thoát nước hai bên mà không bị đọng thành màng nước. Đặc điểm : a/ Giảm sự bắn nước và bụi nước, trượt trên mặt đường ẩm ướt Nước trên bề mặt có thể dễ dàng chảy xuyên qua lớp bê tông nhựa lớp tạo nhám do cấu trúc rỗng bên trong vật liệu tạo các kênh thoát nước. Khi xe chạy trên mặt đường sử dụng vật liệu bê tông nhựa rỗng, khả năng quan sát tầm nhìn, tâm lý an tâm cho người lái xe khi trời mưa tốt hơn. b/ Giảm sự phản chiếu ánh sáng và độ chói đèn pha 2 Bê tông nhựa tạo nhám đóng vai trò như một lớp thoát nước, cho phép nước thấm qua vật liệu, do vậy ánh sáng phản chiếu và độ chói đèn về đêm (là những yếu tố nguy hiểm cho người lái xe) sẽ giảm đáng kể so với mặt đường bê tông nhựa chặt khi trời mưa, ngoài ra dấu hiệu sơn phân làn trên đường cũng được hiển thị rõ ràng hơn. c/ Giảm tiếng ồn khi xe chạy Bề mặt của bê tông nhựa tạo nhám tương ứng sẽ có độ nhám vĩ mô lớn, chính độ nhám này đã góp phần hâp thụ tiếng ồn tiếp xúc giữa bánh xe vả mặt đường. Kết quả nghiên cứu cho thấy tiếng ồn trên mặt đường rỗng nhỏ hơn tiếng ồn trên mặt đường bê tông nhựa chặt từ 5-6 dB(A) Kinh nghiệm nghiên cứu của các nước cho thấy hiệu quả giảm tiếng ồn của bê tông nhựa rỗng chỉ đáng kể khi xe chạy với tốc độ lớn hơn 80 km/h. Khi xe chạy với tốc độ thấp thì độ ồn trên hai loại mặt đường bê tông nhựa rỗng và thông thường là xấp xỉ nhau d/ Tăng sức kháng trượt mặt đường Tăng sức chống trượt trên bề mặt khi thời tiết ẩm ướt là ưu điểm của vật liệu bê tông nhựa cấp phối hở tạo nhám. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ rõ trong điều kiện mặt đường ẩm ướt thì vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở sẽ phát huy sức kháng trượt bề mặt của nó Sức kháng trượt phụ thuộc vào cả độ nhám vi mô và độ nhám vĩ mô của mặt đường. Kết quả nghiên cứu ở Nhật Bản cho thấy ban đầu khi đưa đường vào khai thác thì sức kháng trượt bề mặt của loại bê tông nhựa lớp tạo nhám và bê tông nhựa thông thường xấp xĩ nhau, tuy nhiên càng về sau sức kháng trượt bề mặt của bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở càng tăng, còn sức kháng trượt bề mặt của bê tông nhựa thông thường không thay đổi nhiều e/ Hạn chế vệt hằn lún bánh xe Kết quả nghiên cứu tại Nhật Bản cho thấy mặt đường bê tông nhựa có độ rỗng cao đặc trưng biến dạng vĩnh cửu thấp hơn so với mặt đường bê tông nhựa chặt thông thường. Bộ khung cốt liệu của hỗn hợp bê tông nhựa rỗng có cấu trúc chặt chẽ đã giúp cho vật liệu có thể chịu được tải trọng giao thông Tại Anh, kết quả thử nghiệm cho thấy giá trị biến dạng do vệt hằn bánh xe của vật liệu bê tông nhựa rỗng ít hơn 2mm/năm và 0,5mm/năm trung bình sau tám năm khai thác Ở Việt Nam, lớp phủ bê tông nhựa tạo nhám đã được áp dụng trên một số đường cao tốc, tuy nhiên mới ở mức độ thử nghiệm, chi phí cao và bị lệ thuộc vào công nghệ ngoại nhập. - Mỹ Vật liệu OGFCA của NCAT (National Center For Asphalt Technology-Mỹ) Các tiểu bang của Mỹ có kinh nghiệm sử dụng vật liệu bê tông nhựa tạo nhám OGFCA cuối những năm 1970. Kinh nghiệm sử dụng vật liệu bê tông nhựa cấp phối hở của Mỹ có thể tổng hợp như sau: Yêu cầu chung về đặc trưng cốt liệu và vật liệu OGFCA của NCAT như sau: 3 Yêu cầu độ bền và sức chịu mài mòn cốt liệu PSV (Polish Stone value); Bang Arizona :Thử nghiệm của Arizona sử dụng vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở từ năm 1954, đến năm 1960 thành phố Phoenix bắt đầu trộn các hạt cao su do mài mòn lốp xe trên mặt đường với nhựa để chế tạo vật liệu OGFCA, kết quả thử nghiệm khá tốt, kể từ đó vật liệu OGFCA đã được sử dụng rộng rãi trên khắp tiểu bang Cỡ hạt dmax= 9,5÷19mm trong đó cỡ hạt d=12,5 mm phổ biến sử dụng; - Châu âu : Các nước ở Châu Âu như Đan Mạch, Hà Lan, Úc, Bỉ, Thụy Sĩ, Anh và Tây Ban Nha là những quốc gia sử dụng nhiều vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở cho các tuyến cao Những chú ý khi thiết kế thành phần vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở bao gồm: độ rỗng dư của vật liệu, độ mài mòn và độ chảy nhựa. Những chất phụ gia sợi tạo ổn định cho hỗn hợp được sử dụng kèm theo cho hỗn hợp nên lấy tỉ lệ từ 0,2%- 0,5% của tổng khối lượng hỗn hợp. Theo tổng hợp báo cáo của Huber-NCAT năm 2000 [50], các nước ở Châu Âu khi thiết kế thành phần vật liệu OGFCA vẫn chưa có tiêu chuẩn thống nhất 4 - Bỉ: Lớp vật liệu OGFCA được sử dụng trên mặt đường ô tô, đường băng và trên các đường hầm. Trung tâm nghiên cứu đường ô tô của Bỉ (Belgian Road Research Center - BRCC) đã nghiên cứu thiết kế thành phần vật liệu, thi công và đánh giá khả năng làm việc của vật liệu OGFCA. Giá trị thiết kế độ rỗng dư cho vật liệu OGFCA từ 19 đến 25% , chất kết dính polime, hàm lượng nhựa từ 4,5% đến 6,5%, chiều dày lớp OGFCA từ 3,0÷4,0 cm. Hầu hết ứng dụng vật liệu này nhằm giảm ồn hoặc với mục đích thoát nước - Tây Ban Nha Ứng dụng vật liệu OGFCA ở Tây Ban Nha vào năm 1980 nhằm cải thiện an toàn giao thông trong các vùng có mưa thường xuyên. Có hai loại vật liệu OGFCA cùng cỡ hạt dmax=12,5 mm thường được sử dụng ở Tây Ban Nha với chiều dày từ 4÷5 cm Yêu cầu kỹ thuật cốt liệu và hỗn hợp bao gồm: + Chỉ số độ kháng mài bóng PSV, mài mòn Los Angeles ≤ 20%; + Đầm nén Marshall 50 chày/mặt; + Độ rỗng dư ≥ 20%. Nhựa sử dụng: Bitum thông thường 60/70 + SBS hoặc 60/70 + EVA (etylene vinyl acetate), Bitum polime:80/100 + SBS hoặc 80/100 + EVA, phụ gia sợi tổng hợp, bột cao su. Lớp trên dmax=8mm, chiều dày h=2,5 cm, Va=20% Lớp dưới dmax=16mm, chiều dày h=4,5 cm, Va=25% ● Anh Vật liệu OGFCA ban đầu đã được biết đến như là vật liệu “lớp ma sát”. Phòng thí nghiệm nghiên cứu đường và giao thông của Anh (Transportation and Road Research Laboratory -TRRL) bước đầu sử dụng vật liệu OGFCA với mục tiêu chủ yếu thoát nước bề mặt, giảm màng nước trên mặt đường; nhưng thuộc tính này bị giảm theo thời gian, điều này đã được khắc phục bằng cách thêm cốt liệu thô vào trong thành phần cấp phối. Kết quả từ những thử nghiệm và các báo cáo về việc sử dụng vật liệu OGFCA trên mặt đường có tốc độ cao là khá tốt, đặc biệt khả năng thoát nước trên bề mặt. Vật liệu OGFCA ở Anh dùng cỡ hạt dmax=10mm và 20mm; sử dụng nhựa đường polime SBS hoặc EVA, đầm nén Marshall 50 chày/mặt; độ rỗng dư Va ≥20% và hàm lượng nhựa đường tối thiểu sử dụng là 4,5%. Chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu vật liệu OGFCA ở Anh như sau: - Độ mài mòn Losangeles, LA, %: max 12% - Chỉ số nghiền 2 mặt, %: max 100 - Độ rỗng còn dư, % (ASTM D3203 hoặc D6752): min 18% ; - Độ chảy nhựa (Draindown Test): max 0,3%. - Độ mài mòn (Cantabro Test): max 20%-30% 5 - Thấm nước: 0,12 cm/sec – 0,14 cm/sec. - Ý: Vật liệu OGFCA đã được sử dụng rộng rãi trên các tuyến đường cao tốc của Ý với mục đích làm giảm ồn, cải thiện độ nhám, giảm hiệu ứng màng nước và giảm tối đa bụi nước sau xeVật liệu OGFCA ở Ý sử dụng như sau: thành phần cốt liệu với cỡ hạt dmax=16 mm, độ mài mòn LA ≤16%, dùng nhựa đường polime nhiệt độ hỗn hợp yêu cầu từ 1900C đến 200ºC. Đầm nén Marshall 50 chày/mặt. Hàm lượng nhựa tối thiểu được xác định dựa trên kiểm tra độ mài mòn Cantabro được thí nghiệm mẫu ở 20ºC, giá trị Cantabro cho phép ≤ 25% ; độ rỗng dư Va=18÷23%, hàm lượng nhựa từ 4 ÷ 6% Ngoài ra tiêu chuẩn của Ý còn kiểm tra ảnh hưởng độ ẩm đến vật liệu OGFCA, bằng cách ngâm bảo hòa trong nước ở 49ºC sau 12 giờ và thử nghiệm mẫu Cantabro ở 20ºC, giá trị cho phép ≤ 30%. Hầu hết các nước châu Âu khi xây dựng lớp OGFCA làm lớp mặt đều có xu hướng sử dụng để giảm tiếng ồn xe chạy trên đường, do tác động của tiếng ồn với cỡ hạt lớn; do vậy các nước có xu hướng sử dụng cỡ cốt liệu nhỏ hơn. Ở Pháp 6 mm, Italy 11mm, Đan Mạch (8 mm) và Hà Lan (6 mm) - Nam Phi Do lưu lượng giao thông tăng, đặc biệt liên quan đến tiếng ồn cũng như tỷ lệ tai nạn giao thông tăng lên do mặt đường ẩm ướt, do vậy vật liệu OGFCA đã được sử dụng nhiều ở Nam Phi Tiêu chuẩn Nam Phi yêu cầu cốt liệu: Chỉ số PSV > 50%, Lượng nước hấp thụ cốt liệu < 1%, Đương lượng cát ES > 45%, Chỉ số nghiền hai mặt từ 90 tới 100%, Đầm nén mẫu: Theo phương pháp Marshall 50 chày/mặt. Độ rỗng còn dư, % (ASTM D3203 hoặc D6752): 18-22%; Độ chảy nhựa (Draindown Test): không qui định, Độ mài mòn (Cantabro Test): max 25%-30%; Loại nhựa sử dụng là bitum polime:SBR-Styren Butadien Rubber, sợi tổng hợp và cao su tự nhiên. Loại nhựa sử dụng căn cứ vào khí hậu và điều kiện giao thông. Khí hậu nóng hoặc lưu lượng lớn sử dụng nhựa polime. Với lượng giao thông từ thấp đến trung bình, nhựa polyme hoặc bitum thường được sử dụng. - Úc Hướng dẫn thiết kế thành phần vật liệu OGFCA theo tiêu chuẩn của Úc, bao gồm ba thành phần hỗn hợp cốt liệu; kí hiệu: OG-10, OG-14 và OG-20 Tiêu chuẩn của Úc phân ra hai loại vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở OG-I và OGII 6 được xác định theo lưu lượng giao thông dự kiến thiết kế; trong đó vật liệu OG-II dùng thêm phụ gia sợi và đề nghị sử dụng tuyến đường có lượng giao thông cao hơn 5x106 xe trục tiêu chuẩn và hơn 500 xe/làn/ngày. Các chỉ tiêu và yêu cầu kỹ thuật của vật liệu OGFCA theo tiêu chuẩn của Úc như sau: + Đặc trưng yêu cầu cốt liệu: độ mài mòn Losangeles, LA, %: max 12%, chỉ số nghiền hai mặt, %: max 100. + Chất liên kết: bitum polime: 80/100 + SBS hoặc phụ gia sợi tổng hợp, bột cao su; - Hàm lượng nhựa (%): 4,0% - 6%; - Đầm nén mẫu: theo phương pháp Marshall 50 chày/mặt. - Độ rỗng dư, % (ASTM D3203 hoặc D6752): min 18%-23%. - Độ chảy nhựa (Draindown Test): Không qui định; - Độ mài mòn (Cantabro Test): max 25%-30%. - Độ thấm nước không qui định. - Châu Á ● Malaixia: Malaixia sử dụng vật liệu OGFCA đầu tiên vào năm 1971 khi thực hiện dự án làm lớp mặt đường “giảm ồn” có độ nhám cao (Skid Resistant Silent Surfacing - SRSS) tuyến liên bang giữa Cheras và Beranang. Hỗn hợp bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở (OGFCA) đã được dùng với cỡ hạt dmax=14mm, hàm lượng nhựa 5,5%; dùng nhựa polime-ethylene methacrylate (EMA) polymer, Polybilt XCS 503 [40]. Trước khi rải lớp OGFCA thường tưới một lớp nhựa bitum nhũ tương cation gọi là Neomed, bao gồm 36% nước, 62% bitum, 2% mũ cao su tự nhiên. Qui định trong suốt quá trình rải lớp SRSS là nhiệt độ trộn hỗn hợp khoảng 1900C, nhiệt độ rải rải 1400C÷1700C, nhiệt độ lu lèn 1200C÷1400C. Tiêu chuẩn Malaixia yêu cầu: độ rỗng dư: min 20% ; sức kháng trượt: 40; độ nhám vĩ mô theo phương pháp rắc cát: Htb=0,7mm. Kết quả kiểm tra cho thấy hiện tượng màng nước trên bề mặt giảm đáng kể khi mưa lớn. Sau ba năm khai thác khả năng thoát nước mặt bị giảm do bụi đường và các mảnh vỡ do các phương tiện đi qua, không có hiện tượng lún bề mặt. Một loại vật liệu OGFCA khác sử dụng nhựa đường polime-styrene butadiene styrene (SBS) gọi là Europrene Sol-T dùng để xây dựng tuyến xa lộ liên bang năm 1995. Sau một năm sử dụng độ nhám vĩ mô thay đổi từ 1,0 ÷ 0,75mm, lún bề mặt không xuất hiện lượng nước thoát bề mặt giảm 300÷120mm/s. ● Japan, Korea, India Viện phát triển hạ tầng Nhật Bản sử dụng vật liệu OGFCA xây dựng lớp mặt trên tuyến cao tốc ở Malaixia nhằm thử nghiệm, phát triển và chuyển giao công nghệ xây dựng vật liệu này. Việc xây dựng thí điểm ngoài mục tiêu không chỉ giới thiệu mà còn phổ biến sử dụng loại vật liệu này ở các nước đang phát triển. Hàn quốc, Ấn Độ và Malaixia rất quan tâm loại vật liệu này do những tiện ích 7 của nó và đưa các chỉ tiêu kỹ thuật đánh giá chất lượng OGFCA theo tiêu chuẩn Châu Âu vào nước mình để ứng dụng. Loại nhựa đường sử dụng là polime, cốt liệu và chất phụ gia sợi; mẫu đầm Marshall 50 chày/mặt. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu cho vật liệu OGFCA của Nhật bao gồm: 1. Độ rỗng dư: 18-22%; 2. Hàm lượng nhựa tối ưu: 4,4÷4,6% trong lượng hỗn hợp; 3. Độ thấm nước: 52÷56 mm/sec; 4. Độ chảy nhựa: ≤ 0,3%; 5. Độ mài mòn Cantabro: 17÷23%; 6. Cường độ chịu kéo gián tiếp (ITS): 5÷10 kg/cm2; 2. Cơ sở khoa học : Thành phần hỗn hợp bê tông nhựa tạo nhám OGFCA - Cốt liệu : Bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở-OGFCA (Open Graded Friction Courses Asphalt) là loại cấu trúc khung dạng vĩ mô ,hỗn hợp bao gồm các hạt cốt liệu lớn đồng dạng, có một ít hoặc không có hạt cốt liệu nhỏ và bột khoáng; hỗn hợp vật liệu được thiết kế sao cho vật liệu đầm nén đạt được độ rỗng dư từ 18%÷25% Việc lựa chọn thành phần hỗn hợp cho bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở căn cứ theo các tiêu chuẩn lựa chọn vật liệu và kinh nghiệm của các nước đã sử dụng, sao cho hỗn hợp đạt được độ rỗng dư yêu cầu và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của vật liệu khi khai thác. Đặc tính cơ-lí của cốt liệu thô trong hỗn hợp là một chỉ tiêu rất quan trọng để đạt được độ nhám cao (sức kháng trượt bề mặt), đồng thời duy trì độ nhám vĩ mô và vi mô theo thời gian khai thác. Cấu trúc của hỗn hợp OGFCA. 8 So với bê tông nhựa chặt, độ nhám vĩ mô được cho bởi các hạt cốt liệu thô, độ nhám vi mô được cho cả cốt liệu thô và cốt liệu mịn. Với vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở giới hạn cốt liệu mịn; do vậy độ nhám vi mô và vĩ mô chủ yếu có được do cốt liệu thô trong thành phần vật liệu tạo nên. Thành phần vật liệu của bê tông nhựa cấp phối hở và bê tông nhựa chặt giống nhau về thành phần vật liệu gồm: cốt liệu hạt thô, cốt liệu mịn, chất liên kết và bột khoáng; tuy nhiên hàm lượng cốt liệu có sự khác nhau. Vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở có hàm lượng hạt mịn ít hơn nhiều so với bê tông nhựa chặt với mục đích là tạo độ rỗng dư trong vật liệu cao hơn so với vật liệu bê tông nhựa thông thường, đáp ứng đặc tính nhám và thoát nước mà vật liệu mặt đường bê tông nhựa chặt chưa giải quyết được. 9 - Chất liên kết: Khi thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông nhựa lớp tạo nhám, kinh nghiệm các nước chất liên kết thông thường sử dụng là bitum cải tiến, việc sử dụng nhựa này nhằm cải thiện đặc tính biến dạng và độ bền của bê tông nhựa khi sử dụng nơi có nhiệt độ, độ ẩm thay đổi bất thường Bitum cải tiến sử dụng cho hỗn hợp asphalt bằng cách cho thêm vào bitum các chất như amiang, các chất khoáng đặc biệt, các sợi khoáng, cao su hoặc các polime dẻo nhiệt. Hiện nay, bitum cải tiến phổ biến nhất là loại bitum polime dẻo nhiệt hay cao su dẻo nhiệt. Polyethylen, polypropylen, polyvinyl chlorid, polystyren và ethylen vinyl acetate (EVA) là các polime dẻo nhiệt hoặc styren butadien styren (SBS), styrene isopren styren (SIS) là các loại cao su dẻo nhiệt. Các polime dẻo nhiệt hay cao su dẻo nhiệt khi được trộn với bitum ở nhiệt độ thích hợp, chúng sẽ làm tăng liên kết với bitum và tăng độ nhớt của bitum. Độ nhớt nhựa và chiều dày màng nhựa ảnh hưởng nhiều đến độ bền của vật liệu, do vậy việc sử dụng bitum cải tiến cho vật liệu sẽ bị hạn chế tối đa hiện tượng chảy nhựa, làm gia tăng liên kết trong vật liệu, giảm thiểu những hư hỏng do tác động nhiệt độ, độ ẩm môi trường mà bitum thông thường khó có thể kiểm soát được. 3. Tính chất vật liệu : Ngoài tính chất nói qua ở phần tổng quan thì còn một số vấn đề : Việc sử dụng lớp bê tông nhựa rỗng bên trên có tác dụng như bộ lọc nhằm làmgiảm thêm đáng kể sự tắc nghẽn có thể của lớp bên dưới. Lớp bên dưới phải luôn luôn hở để nước có thể di chuyển một cách nhanh chóng ra khỏi đường bằng cách chảy qua các lớp theo chiều ngang. Loại bề mặt này thường giới hạn sử dụng cho các tuyến đường có tốc độ cao kết hợp lượng mưa lớn và hoạt động lốp xe có thể ngăn 10 dòng chảy tự do. Tuổi thọ trung bình dự đoán trong khoảng 7-9 năm và không bị rạn nứt. Vật liệu OGFCA được sử dụng làm lớp tạo nhám trên đường cao tốc, đường băng và các tuyến đường qua hầm Giá trị độ rỗng dư thiết kế cho vật liệu OGFCA từ 19 đến 25% [37], chất kết dính là polime hàm lượng nhựa từ 4,5% đến 6,5%, và chiều dày lớp OGFCA từ 3,0÷4,0 cm. Mục đích sử dụng vật liệu này nhằm giảm ồn hoặc với mục đích thoát nước. Thành phần vật liệu hai lớp OGFCA của Châu Âu - Tính chịu mài mòn của cốt liệu: Độ bền của nhám vĩ mô phụ thuộc chủ yếu vào tính chịu mài mòn của cốt liệu. Cốt liệu có sức chịu mài mòn kém sẽ nhanh chóng bị mất đi độ nhám vĩ mô dưới tác động của bánh xe và của thời tiết. Thí nghiệm độ mài mòn Los Angeles để xác định tính chịu mài mòn của cốt liệu. - Hình khối, góc cạnh của cốt liệu (chỉ số nghiền một mặt): Để cho các hạt cốt liệu nhô lên bề mặt đường không bị gãy vụn, đảm bảo độ nhám vĩ mô và cường độ của lớp tạo nhám thì các hạt cốt liệu phải có dạng hình khối, không nên có nhiều hạt dẹt. - Diện tích cốt liệu thô nổi lên mặt đường: Trong hỗn hợp bê tông nhựa thì cốt liệu lớn nhất nhô trên mặt đường là nơi mà vỏ lốp xe tiếp xúc nhiều nhất. Do đó nó đóng vai trò quan trọng vào khả năng chống trượt khi xe chạy trên mặt đường, khả năng này thông qua cả độ nhám vi mô và vĩ [...]... hoàn thiện, hay nói cách khác để vật liệu OGFC có độ rỗng dư lớn (≥ 12%÷18%) so với lớp phủ bê tông nhựa chặt thông thường (độ rỗng dư khoảng từ 4% đến 6%) Theo lý thuyết, cấp phối cốt liệu tốt nhất là cấp phối cốt liệu có độ đặc tối đa, để các hạt cốt liệu sát với nhau, chèn móc vào nhau và tăng lực ma sát trong bộ khung cốt liệu Tuy nhiên, với hỗn hợp OGFCA, độ rỗng cốt liệu thích hợp nhằm tạo hỗn hợp... của vật liệu OGFCA Trong trường hợp này không sử dụng “đường cong độ đặc tối đa của Fuller”; hàm mục tiêu của thiết kế cấp phối OGFCA là nhằm tạo ra hỗn hợp vật liệu có độ rỗng dư thiết kế Va= 16-18% So sánh tỉ lệ cốt liệu trong các hỗn hợp bê tông nhựa Bảng trên chỉ rõ tỉ lệ thành phần cốt liệu cho các hỗn hợp bê tông nhựa được lấy theo tiêu chuẩn ngành [16],[21],[22],[23] và tiêu chuẩn châu Âu cho cấp. .. bánh xe Giá trị modul đàn hồi vật liệu: loại OG-A nhỏ hơn hai loại OG-B và OG-C khi dùng nhựa PmB-I, PmB-II, PmB-III từ 4-6%; điều này chứng tỏ bê tông nhựa có độrỗng cao sẽ có giá trị modul đàn hồi thấp hơn Tuy nhiên khi so sánh với vật liệu bê tông nhựa chặt theo 22TCN 211-06 [14]; thì vật liệu này khi dùng nhựa PmB-III cho giá trị từ 320-340 Mpa cao xấp xỉ gần bằng vật liệu bê tông nhựa chặt Hệ số... hệ thống đảm bảo an toàn giao thông và an toàn lao động Công tác kiểm tra chất lượng vật liệu Kiểm tra chấp thuận vật liệu: với đá dăm, cát xay, bột khoáng: kiểm tra các chỉ tiêu quy định cho mỗi đợt nhập vật liệu; với nhựa đường polyme: kiểm tra tất cả các chỉ tiêu quy định cho mỗi đợt nhập Công tác nghiệm thu vật liệu bê tông nhựa tạo nhám Công tác nghiệm thu bao gồm các công việc sau: + Kích thước... tiêu chuẩn ngành [16],[21],[22],[23] và tiêu chuẩn châu Âu cho cấp phối OGFCA là PEM 12,5 [24]; hình 2.3 cho thấy thành phần hạt mịn trong hỗn hợp OGFCA là 31% ít hơn so với BTNC.9,5, BTNNC.9,5, BTNNVC.12,5; và tỉ lệ này lớn hơn so với thành phần hạt mịn cho cấp phối PEM (có độ rỗng dư Va≥ 20%) Điều này có cơ sở lựa chọn cấp phối vật liệu OGFCA phục vụ nghiên cứu để thiết kế bê tông nhựa lớp tạo nhám... Công nghệ thi công Rải vật liệu Máy rải hỗn hợp BTN lớp tạo nhám: dùng loại máy rải bêtông nhựa thông thường, có gắn thiết bị cảm biến, có khả năng tự điều chỉnh chiều dày một cách chính 12 xác; lưu ý quan trọng đối với vật liệu BTN tạo nhám do thành phần cốt liệu thô nhiều đó là tránh phân tầng khi rải Lu lèn Lu lèn cần đảm bảo ở nhiệt độ đúng theo qui định Độ rỗng dư của vật liệu bê tông nhựa nhám... cuẩn của châu Âu Giá trị độ mài mòn vật liệu: loại OG-A cao hơn OGB và OG-C chênh lệch từ 8-10% (do OG-A có độ rỗng cao hơn); và có giá trị nhỏ hơn tiêu chuẩn Châu Âu là 3%; tuy nhiên loại OG-A vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật; Hệ số thấm là các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu quan trọng cho vật liệu bê tông nhựa lớp tạo nhám mặt đường ô tô Kết quả thí nghiệm cho thấy vật liệu OG-A lớn hơn nhiều so với OG-B... bằng phẳng + Độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát và sức kháng trượt mặt đường đo bằng con lắc Anh 6 Nhận xét đánh giá : Vật liệu OGFCA là loại vật liệu có độ rỗng cao rất nhạy cảm với nhiệt độ, tải trọng và môi trường, do vậy cần đánh giá các đặc trưng khai thác của vật liệu về độ nhám và thoát nước bằng thử nghiệm thực tế tại hiện trường; ... OGFC của lớp mặt tạo nhám phải làm sao nổi lên tối đa thành phần cốt liệu cỡ lớn Việc sử dụng một thành phần cốt liệu hạt lớn hợp lý cho hỗn hợp OGFC sẽ cho được lớp mặt đường có độ nhám vĩ mô phù hợp theo thiết kế ban đầu - Thành phần hỗn hợp cốt liệu: Việc tăng độ nhám vĩ mô được thực hiện thông qua việc lựa chọn thành phần cấp phối hạt nằm trong đường bao chuẩn quy định, nhằm đạt được giá trị chiều... nhanh hơn, do vậy cần kết thúc đầm nén nhanh hơn Lu bánh lốp, lu rung không nên sử dụng lu lèn trên lớp vật liệu bê tông nhựa nhám, chỉ được dùng lu bánh thép tĩnh loại hai bánh sắt tải trọng 5 - 6 tấn 5 Kiểm soát chất lượng : Thực nghiệm đánh giá các chỉ tiêu sau: 1 Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi vật liệu; 2 Thí nghiệm cường độ chịu kéo gián tiếp; 3 Thí nghiệm xác định hệ số cường độ chịu kéo gián . BỊ MÔN HỌC VẬT LIỆU MỚI Chủ đề: Vật liệu cấp phối hở Nhóm :03 Học viên: Nguyễn Văn Tuấn; Đỗ Trung Hà; Đàm Thị Lục; Phạm Văn Tân; Lê Văn Hiếu 1. Tổng Quan: Vật liệu bê tông nhựa nhám cấp phối hở. dụng nhiều vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở cho các tuyến cao Những chú ý khi thiết kế thành phần vật liệu bê tông nhựa tạo nhám cấp phối hở bao gồm: độ rỗng dư của vật liệu, độ mài. thô trong thành phần vật liệu tạo nên. Thành phần vật liệu của bê tông nhựa cấp phối hở và bê tông nhựa chặt giống nhau về thành phần vật liệu gồm: cốt liệu hạt thô, cốt liệu mịn, chất liên kết