Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An i Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An ii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tơng nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An TĨM TẮT Tên đề tài: Thiết kế trạm trộn Bê tông nhựa, cơng suất 120 tấn/giờ theo cơng nghệ rải nóng Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt đến khả chịu lưc Bê tông nhựa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Duy MSSV: 109130013 Lớp: 13VLXD 1, Phần lý thuyết: Từ số liệu giao, tiến hành cơng việc sau: + Tìm hiểu lý thuyết Bê tông nhựa (BTN) công nghệ sản xuất BTN + Lựa chọn địa điểm xây dựng + Thiết kế dây chuyền công nghệ theo cơng suất cho + + + + Tính cân vật chất Lựa chọn thiết bị máy móc Thiết kế vẽ chi tiết Tính hạch tốn kinh tế cho dự án Phần thực nghiệm: + Lựa chọn cấp phối BTN theo phạm vi thành phần hạt theo TCVN 8819 – 2011 + Chế tạo mẫu BTN theo cấp phối thiết kế + Tiến hành thí nghiệm xác định tính chịu lực BTN mẫu chế tạo + Phân tích ảnh hưởng thành phần hạt cốt liệu đến khả chịu lực BTN SVTH: Nguyễn Văn Duy iii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ………………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Duy Số thẻ sinh viên: 109130013 Lớp:13 VLXD Khoa:.Xây dựng Cầu đường Ngành: Công nghệ kỹ thuật VLXD Tên đề tài đồ án: Phần I: Thiết kế trạm trộn sản xuất bêtông nhựa cơng suất 120 /h theo cơng nghệ rải nóng Phần II: Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu lực bêtông nhựa Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Bài toán thiết kế cấp phối: BTNC Ddđ =12,5 9,5 - Địa điểm xây dựng: thành phố Đà nẵng - Sản phẩm: BTNC Ddđ =12,5 9,5 - Đặc điểm công nghệ: Thiết kế trạm có cố định Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Phần I - Giới thiệu chung bêtông nhựa - Vật liệu sản xuất - Lựa chọn địa điểm trạm trộn - Lựa chọn cơng nghệ sản xuất, tính cấp phối - Tính cân vật chất - Tính lựa chọn thiết bị sản xuất - Tính cân nhiệt tang sấy 8- Tính tốn kinh tế Phần II Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu uốn bêtông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy iv Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Phần I 1- Mặt tổng thể mặt công nghệ trạm 2- Mặt mặt cắt kho cốt liệu, bồn nhựa 3- Mặt mặt cắt trạm trộn 4- Mặt mặt cắt máy trộn, tang sấy Phần II 1- Kết nghiên cứu ảnh hưởng ảnh hưởng của thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu uốn bêtông nhựa Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: Nguyễn Thị Tuyết An Toàn đồ án Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25./02./2019 Ngày hoàn thành đồ án: 10./06./2019 Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2019 Trưởng Bộ môn……………………… Huỳnh Phương Nam Người hướng dẫn Nguyễn Thị Tuyết An - SVTH: Nguyễn Văn Duy v Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An LỜI NÓI ĐẦU Trong xu phát triển xây dựng Nhà nước ta có định hướng với vật liệu cấu kiện xây dựng sản xuất lẫn lưu thông phân phối theo chế thị trường có quản lý Nhà nước Nhận thức rõ tầm quan trọng việc phát triển sở hạ tầng, đặc biệt mạng lưới giao thông, Đảng Nhà nước ta quan tâm đầu tư cho sở hạ tầng giao thông nhằm thúc đẩy giao lưu kinh tế đất nước nói riêng, hòa nhập nhanh chóng sâu rộng với kinh tế nước khác khu vực giới nói chung Trong năm qua, với tốc độ phát triển kinh tế cao, Đà Nẵng phấn đấu thành đầu tàu kinh tế miền Trung Tây Nguyên Việc xây dựng tuyến giao thông đặt lên hàng đầu, tuyến đường mở, thi công nâng cấp, dự án giao thông lớn đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi, đường băng sân bay quốc tế Đà Nẵng, Quốc lộ 1A Với tốc độ thế, đòi hỏi phải có nguồn cung cấp ngun liệu ổn định chất lượng Bê tông nhựa phần khơng thể thiếu q trình thi cơng đường Để có nguồn cung cấp bê tơng nhựa phục vụ cho trình xây dựng, cần nhanh chóng xây dựng trạm trộn có đủ cơng suất, công nghệ tiên tiến cấp phối bê tông nhựa hợp lý để cung cấp, phục vụ cho q trình thi cơng cơng trình Bê tơng nhựa hỗn hợp cấp phối hình thành từ phối hợp nhiều thành phần cốt liệu khác Với tác dụng lấp đầy vào lỗ rỗng khung cốt liệu, tạo liên kết, chèn móc tốt cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ (cát xay cát sông) thường sử dụng chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa Thực tế cho thấy, có chênh lệch giá thành cát sơng cát xay nên q trình chế tạo thi công nhiều đơn vị thi công sử dụng tỷ lệ cát sông tương đối lớn, điều làm cho chất lượng bê tông nhựa bị giảm đáng kể ảnh hưởng hình dạng trạng thái bề mặt cốt liệu Nhằm mục đích sát với thực tế, nhận thấy nhu cầu cần thiết đề xuất tỷ lệ lựa chọn tối ưu cho cốt liệu nhỏ thiết kế thi công hỗn hợp bê tông nhựa rải nóng, nhóm chúng em thực đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế trạm trộn sản xuất bê tông nhựa cơng suất 120 tấn/giờ theo cơng nghệ rải nóng Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu lực bê tông nhựa” Đồ án tốt nghiệp học phần cuối chương trình đào tạo trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, đồ án thể kiến thức tổng hợp ứng dụng vào thực tế, đòi hỏi sinh viên phải có am hiểu rộng, biết cách tổ chức, thiết kế, tính tốn khoa học khả phân tích thị trường Qua nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, em thể cách thức đầu tư xây dựng, công nghệ sản xuất đánh giá tình hình kinh tế SVTH: Nguyễn Văn Duy vi Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An trạm trộn Đây tiền đề giúp cho em có khả làm việc sau tốt nghiệp trường Em chân thành kính cảm ơn hướng dẫn, bảo tận tình cô giáo Th.S Nguyễn Thị Tuyết An, thầy, cô giáo Bộ môn Vật liệu xây dựng, khoa Xây dựng Cầu đường, trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng bạn góp ý, bổ sung giúp em hoàn thành tốt đồ án Em ghi nhận sâu sắc công lao to lớn quý thầy cô, người thắp lên lửa tri thức nhân cách chúng em Em kính chúc quý thầy cô sức khỏe dồi dào, tràn ngập hạnh phúc tiếp tục giảng dạy lớp lớp hệ học trò để xã hội có đội ngũ tri thức hùng mạnh ngày phát triển Bản thân em cố gắng nỗ lực, tìm tòi, học hỏi, cố gắng vận dụng kiến thức có, bám sát tiêu chuẩn thiết kế thi công hành Nhưng kiến thức non yếu, kinh nghiệm chưa nhiều thời gian hạn hẹp, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cơ, bạn đóng góp ý kiến để thân em chỉnh sửa hoàn thiện Đà Nẵng, tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Duy SVTH: Nguyễn Văn Duy vii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An CAM ĐOAN Trong suốt trình thực đề tài tốt nghiệp, em xin cam đoan thực tuyệt đối nghiêm túc đạo đức, liêm học tập hoạt động học thuật em sử dụng số liệu lý thuyết, thực tế với thật, không bịa đặt không gian lận Đà Nẵng, tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Duy SVTH: Nguyễn Văn Duy viii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An MỤC LỤC Phần I: THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG NHỰA CÔNG SUẤT 40 TẤN/GIỜ .1 Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG NHỰA 1.1 Giới thiệu chung bê tông nhựa (Bê tông asphalt) 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại bê tông nhựa 1.1.3 Cấu trúc bê tông nhựa 1.1.4 Các yêu cầu chung bê tông nhựa 1.1.5 Kết cấu mặt đường bê tông nhựa Chương 2: VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHỰA 2.1 Cốt liệu 2.1.1.Đá dăm 2.1.1.1 Vai trò 2.1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 2.1.2 Cát 11 2.1.2.1 Vai trò 11 2.1.2.1.Yêu cầu kỹ thuật 11 2.1.3 Nhựa đường (bitum) 12 2.1.3.1 Vai trò 12 2.1.3.2 Yêu cầu kỹ thuật 12 2.1.4 Bột khoáng 13 2.1.4.1 Vai trò 13 2.1.4.2 Yêu cầu kỹ thuật 14 2.1.5 Phụ gia (Nếu cần): 14 Chương 3: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM TRẠM TRỘN 15 3.1 Yêu cầu địa điểm xây dựng 15 3.2 Các phương án chọn địa điểm 15 3.2.1 Sơ lược thành phố Đà Nẵng nhu cầu BTN thành phố Đà Nẵng 16 3.3 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 17 SVTH: Nguyễn Văn Duy ix Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Chương 4: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÊ TÔNG NHỰA 21 4.1 Khái quát công nghệ sản xuất 21 4.2 Phân loại trạm trộn phương pháp sản xuất bê tông nhựa 21 4.2.1.Phân loại trạm trộn: 21 4.2.2.Các phương pháp sản xuất bê tông nhựa 22 4.2.2.2 Phương pháp trộn theo chu kỳ cấp nhiệt trực 23 4.2.2.3 Phương pháp trộn liên tục cấp nhiệt trực 23 4.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 25 4.3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ thuyết minh q trình cơng nghệ 25 4.4 Các thiết bị chủ yếu trạm 30 4.4.1 Kho cốt liệu 30 4.4.2 Bunke chứa định lượng cốt liệu nguội 31 4.4.3 Bunke chứa định lượng cốt liệu nóng 31 4.4.4 Băng tải cao su nằm ngang 31 4.4.5 Sàng thô 31 4.4.6 Băng tải cao su nghiêng 31 4.4.7 Tang sấy vật liệu 31 4.4.8 Gầu nâng 32 4.4.9 Sàng phân loại 32 4.4.10 Hệ thống lọc bụi 32 4.4.11 Hệ thống cấp nhiên liệu đốt 32 4.4.12 Hệ thống nấu nhựa bơm nhựa 32 Chương 5: BÀI TOÁN CẤP PHỐI 33 5.1 Lý thuyết chung tính tốn cấp phối bê tơng nhựa 33 5.1.1 Khái niệm 33 5.1.2 Nguyên tắc thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương pháp Marshall 33 5.1.3 Các giai đoạn nội dung thiết kế hỗn hợp bê tơng nhựa 34 5.1.4 Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa 35 Chương 6: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 45 6.1 Quỹ thời gian sản xuất trạm trộn 45 SVTH: Nguyễn Văn Duy x Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An - Nhận xét: dựa vào tiêu chuẩn TCVN 7495:2005 nhựa sử dụng loại nhựa 60/70 1.2.5.3 Nhiệt độ hóa mềm a) Khái niệm: Nhiệt độ hóa mềm bitum nhiệt độ chuyển bitum từ trạng thái quánh sang trạng thái lỏng b) Phương pháp thí nghiệm : Đo nhiệt độ trực tiếp dụng cụ vòng bi (TCVN 7597:2005) Hình 1.3 Dụng cụ vòng bi 1- Viên bi; 2- Vòng; 3- Giá trên; 4- Giá c) Kết quả: SVTH: Nguyễn Văn Duy 131 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tơng nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Hình 1.4: Thí nghiệm Nhiệt hóa mềm bitum Bảng 2.9 Nhiệt hóa mềm bitum Mẫu số Nhiệt độ Nhiệt độ ban bi chạm đáy đầu (0C) giá treo (0C) 5 46 47 Nhiệt độ hóa mềm cuẩ mẫu (0C) 46 47 Giá trị TBnhiệt độ hóa mềm (0C) 46.5 - Nhận xét: + Đối chiếu quy định TCVN 7597:2005, với bitum mac 60/70, điểm hóa mềm nhỏ 460C Vậy bitum sử dụng có điểm hóa mềm phù hợp t0 = 460C để chế tạo bê tơng nhựa 1.2.5.4 Độ dính bám với đá dăm a) Khái niệm: Độ dính bám khả dính bám bitum với bề mặt đá dăm chúng tiếp xúc tương tác với thời gian nhiệt độ quy định b) Phương pháp TN : Phương pháp Lechatelie (TCVN 7504:2005) - Độ dính bám nhựa với đá đánh giá theo cấp sau: + Cấp 5: Màng nhựa lại đầy đủ bao bọc toàn bề mặt viên đá, dính bám tốt + Cấp 4: Màng nhựa lẫn vào nước sôi không đáng kể, độ dày mỏng nhựa lại bề mặt đá giữ màng nhựa, dính bám tốt + Cấp 3: Cá biệt chỗ mặt đá màng nhựa bị bong, nói chung bề mặt đá giữ màng nhựa, dính bám trung bình + Cấp 2: Màng nhựa lẫn vào nước mặt đá dăm trần hoàn toàn, song hạt nhựa len mặt, dính bám + Cấp 1: Màng nhựa bong khỏi viên đá lẫn hoàn toàn vào nước, mặt đá dăm sạch, toàn nhựa lên mặt nước, dính bám c) Kết quả: SVTH: Nguyễn Văn Duy 132 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Hình 1.5: Độ dính bám đá Hố Chuồn với Bitum Bảng 1.10 Độ dính bám với đá dăm bitum, Đá 9.5-19 (viên) Hố Chuồn Độ dính bám Kết luận cấp cấp cấp cấp cấp cấp 0 - Nhận xét: đối chiếu quy định TCVN 8819-2011, độ dính bám nhựa với đá dăm yêu cầu ≥ cấp Vậy đá dăm sử dụng có độ dính bám với bitum phù hợp đề chế tạo bê tông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy 133 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Chương 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI HẠT CỐT LIỆU ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BÊ TÔNG NHỰA 2.1 Đối tượng thiết kế - Hỗn hợp bê tông nhựa thiết kế loại bê tơng nhựa chặt rãi nóng, có đường kính cỡ hạt lớn danh định Dmax 19 (BTNC19) 2.2 Thiết kế cấp phối 2.2.1 Định hướng thiết kế - Để nghiên cứu ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu lực hỗn hợp bê tông nhựa, thiết kế cấp phối bê tông nhựa chuẩn với hàm lượng nhựa 5,3% thỏa mãn theo TCVN 8819-2011 (Hàm lượng nhựa tham khảo với cấp phối BTN chặt 19 từ 4.8-5.8) Sử dụng cốt liệu lớn đá Hố Chuồn sử dụng toàn cốt liệu nhỏ cát sơng cát xay sau thay đổi thành phần cấp phối hạt khác thỏa mãn theo giới hạn thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu TCVN 8819-2011 3.2.2 Thiết kế cấp phối - Tính tốn thiết kế cho bê tông nhựa chặt Dmax 19 (BTNC19) theo giới hạn thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu (thí nghiệm theo TCVN 7572-2-2006) phạm vi áp dụng loại BTNC quy định ( theo TCVN 8819-2011) - Để đảm bảo kết thí nghiệm đạt có tính đồng nhất, phản ánh ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu lực hỗn hợp bê tông nhựa, đề tài chọn đường cong cấp phối chuẩn thiết kế theo TVCN 8819-2011, thí nghiệm xác định hàm lượng nhựa tối ưu, sau giữ hàm lượng nhựa tối ưu, thay đổi thành phần cấp phối hạt cốt liệu SVTH: Nguyễn Văn Duy 134 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 100 Lượng lọt sàng (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 19 12,5 Cận 9,5 4,75 Cận 2,36 CS1 1,18 0,6 CS2 0,3 CS3 0,15 0,075 Cỡ sàng (mm) CS4 CS5 Hình 2.1 Yêu cầu cấp phối hạt theo TCVN 8819-2011 Bảng 2.1 Cấp phối hỗn hợp BTNC19 cát sông 0.07 Cỡ sàng 25 19 12.5 9.5 Cận 100 100 86 78 61 45 Cận 100 90 71 58 36 Trung bình 100 95 78.5 68 48.5 CS1 100 CS2 100 92,5 74,7 63,0 42,2 30,0 21,0 15,2 10,2 7,50 5,75 5 0 5 CS3 100 95,0 78,5 68,0 48,5 35,0 25,0 18,5 12,5 9,00 6,50 0 0 0 0 CS4 100 CS5 100 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 33 25 17 12 25 17 12 35 25 6.5 18.5 12.5 90,0 71,0 58,0 36,0 25,0 17,0 12,0 0 0 0 8,00 6,00 5,00 97,5 82,2 73,0 54,7 40,0 29,0 22,7 14,7 10,5 5 0 5 7,25 100, 86,0 78,0 61,0 45,0 33,0 25,0 17,0 12,0 8,00 0 0 0 0 SVTH: Nguyễn Văn Duy 135 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 100 90 Lượng lọt sàng (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 19 12,5 Cận 9,5 4,75 Cận 2,36 CX1 1,18 0,6 CX2 0,3 CX3 0,15 0,075 Cỡ sàng (mm) CX4 CX5 Hình 2.2 Yêu cầu cấp phối hạt theo TCVN 8819-2011 Bảng 2.2 Cấp phối hỗn hợp BTNC19 cát xay 0.6 0.3 0.15 0.07 33 25 17 12 25 17 12 35 25 6.5 Cỡ sàng 25 19 12.5 9.5 Cận 100 100 86 78 61 45 Cận 100 90 71 58 36 Trung bình 100 95 78.5 68 48.5 CX1 100 90,0 71,0 58,0 36,0 25,0 17,0 12,0 8,00 6,00 5,00 0 0 0 CX2 100 92,5 74,7 63,0 42,2 30,0 21,0 15,2 10,2 7,50 5,75 5 0 5 CX3 100 95,0 78,5 68,0 48,5 35,0 25,0 18,5 12,5 9,00 6,50 0 0 0 0 CX4 100 97,5 82,2 73,0 54,7 40,0 29,0 22,7 14,7 10,5 7,25 5 0 5 CX5 100 100, 86,0 78,0 61,0 45,0 33,0 25,0 17,0 12,0 8,00 0 0 0 0 SVTH: Nguyễn Văn Duy 4.75 2.36 1.18 18.5 12.5 136 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 2.3 Xác định hàm lượng nhựa tối ưu 2.3.1 Dự đoán hàm lượng nhựa tối ưu Xác định hàm lượng nhựa tối ưu dự đốn theo cơng thức theo TCVN 8820-2011 Hỗn hợp bê tơng nhựa nóng-Thiết kế theo phương pháp MARSHALL: P = 0.035a + 0.045b + Kc + F Trong đó:  P hàm lượng nhựa tối ưu dự đốn (tính theo % tổng hỗn hợp BTN);  a phần trăm cốt liệu nằm sàng 2.36mm, đưa vào dạng số nguyên;  b phần trăm cốt liệu lọt sàng 2.36mm nằm sàng 0.075mm, đưa vào dạng số nguyên;  c phần trăm cốt liệu lọt sàng 0.075mm, đưa vào dạng số thập phân;  K chọn 0.15 lượng lọt sàng 0.075mm từ 11 – 15%, K chọn 0.18 lượng lọt sàng 0.075mm từ đến 10%, K chọn 0.20 lượng lọt sàng 0.075mm từ đến 5%;  F chọn giá trị từ 0.2 đến 0.6 phụ thuộc vào độ hấp phụ nhựa đường cốt liệu thơ, cốt liệu có độ hâp phụ nhựa thấp chọn giá trị thấp ngược lại Thay số ta có: Với cát sơng: CS1 P = 0.035 × 75 +0.045 × 20 + 0.18 × + 0.2 = 4.63 % CS2 P = 0.035 × 70 +0.045 × 24 + 0.18 × 5.75 + 0.2 = 4.78 % CS3 P = 0.035 × 65 +0.045 × 29 + 0.18 × 6.5 + 0.18 = 4.91 % CS4 P = 0.035 × 60 +0.045 × 33 + 0.18 × 7.25 + 0.18 = 5.06 % CS5 C = 0.035 × 55 +0.045 × 37 + 0.18 × + 0.18 = 5.21 % Với cát xay: CX1 P = 0.035 × 75 +0.045 × 20 + 0.18 × + 0.2 = 4.63 % CX2 P = 0.035 × 70 +0.045 × 24 + 0.18 × 5.75 + 0.2 = 4.78 % CX3 P = 0.035 × 65 +0.045 × 29 + 0.18 × 6.5 + 0.18 = 4.91 % SVTH: Nguyễn Văn Duy 137 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An CX4 P = 0.035 × 60 +0.045 × 33 + 0.18 × 7.25 + 0.18 = 5.06 % CX5 C = 0.035 × 55 +0.045 × 37 + 0.18 × + 0.18 = 5.21 % Ta quy đổi hàm lượng nhựa theo tổng khối lượng hỗn hợp BTN (P) hàm lượng nhựa theo cột liệu (P’) sau: P'  P 100 4.87 100  (%)  5.12% 100  P 100  4.87 Các giá trị để xác định hàm lượng nhựa tối ưu: CS1/CX1 CS2/CX2 CS3/CX3 CS4/CX4 CS5/CX5 P (%) 4.63 4.78 4.91 5.06 5.21 P’ (%) 4.85 5.02 5.16 5.33 5.50 Để phản ánh ảnh hưởng thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả chịu lực hỗn hợp bê tông nhựa, ta lựa chọn hàm lượng nhựa để tiến hành thí nghiệm Theo TCVN 8819-2011 (Hàm lượng nhựa tham khảo với cấp phối BTN chặt 19 từ 4.8-5.8) kết hợp với tính tốn ta chọn hàm lượng nhựa để tiến hành thí nghiệm 5.3 % 2.3.2 Chế tạo mẫu uốn nén 40x40x160 mm Phương pháp thí nghiệm: theo phương pháp phi tiêu chuẩn chế tạo mẫu 40x40x160mm 2.3.3 Thí nghiệm tính tốn tiêu đặc tính thể tích hỗn hợp BTN 2.3.3.1 Kích thước tổ mẫu Bảng 2.3 Kích thước tổ mẫu Cấp phối CS1 CS2 Mẫu Chiều cao (h) mm Bề rộng (b) mmm Chiều dài (l) mm 1.1 42.3 41.0 16.1 1.2 41.0 41.1 16.2 1.3 43.0 41.6 16.0 2.1 40.1 40.2 16.0 2.2 43.2 40.3 15.9 SVTH: Nguyễn Văn Duy 138 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa CS3 CS4 CS5 Cấp phối CX1 CX2 CX3 CX4 CX5 GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 2.3 43.4 40.1 16.1 3.1 41.8 40.2 16.0 3.2 41.1 40.4 16.2 3.3 42.1 40.0 16.1 4.1 42.5 40.2 16.3 4.3 42.7 40.9 16.3 4.4 41.0 40.3 16.1 5.1 41.4 40.6 16.3 5.3 42.1 40.4 16.2 5.4 41.1 40.7 16.1 Chiều cao (h) Bề rộng (b) Chiều dài (l) mm mmm mm 1.1 42.1 40.0 16.2 1.2 42.2 40.2 16.2 1.3 42.3 40.5 16.1 2.1 40.9 40.3 16.1 2.2 41.2 40.5 16.0 2.3 41.4 40.4 16.2 3.1 41.2 40.2 16.0 3.2 41.1 40.4 16.1 3.3 40.9 40.4 16.1 4.1 43.2 40.2 16.4 4.3 43.4 40.4 16.3 4.4 42.8 40.1 16.2 5.1 41.4 41.1 16.4 5.3 41.1 40.9 16.4 5.4 41.2 40.9 16.1 Mẫu 2.3.3.2 Thí nghiệm xác định cường độ nén uốn Kết thí nghiệm cường độ uốn: Bảng 2.4 Cường độ uốn cấp phối cát sông SVTH: Nguyễn Văn Duy 139 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa Cấp phối CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Chiều cao h Lực nén TB (mm) (KN) (KN) 1.1 42.3 - 1.2 41.0 - 1.3 43.0 - 2.1 40.1 - 2.2 43.2 - 2.3 43.4 - 3.1 41.8 - 3.2 41.1 - 3.3 42.1 - 4.1 42.5 - 4.3 42.7 - 4.4 41.0 - 5.1 41.4 - 5.3 42.1 - 5.4 41.1 - Mẫu - - - - - Bảng 2.5 Cường độ uốn cấp phối cát xay Cấp phối CX1 CX2 CX3 CX4 Chiều cao h Lực nén TB (mm) (KN) (KN) 1.1 42.1 - 1.2 42.2 - 1.3 42.3 - 2.1 40.9 - 2.2 41.2 - 2.3 41.4 - 3.1 41.2 - 3.2 41.1 - 3.3 40.9 - 4.1 43.2 - Mẫu SVTH: Nguyễn Văn Duy - - - 140 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa CX5 GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 4.3 43.4 - 4.4 42.8 - 5.1 41.4 - 5.3 41.1 - 5.4 41.2 - - Kết luận: Mẫu bê tơng nhựa có độ dẻo lớn, tiến hành uốn mẫu thiết bị máy nén uốn 20KN (Máy nén CBR) xác định giá trị uốn bê tơng nhựa Kết thí nghiệm cường độ nén: Thí nghiệm với cát sơng Bảng 2.6 Cường độ nén cấp phối cát sông Cấp phối CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 Chiều cao h Lực nén Cường độ Sai số TB (mm) (KN) (KN) % (KN) 1.1 42.3 4,59 2,71 8,0 1.2 41.0 4,48 2,73 7,4 1.3 43.0 5,85 3,40 15,4 2.1 40.1 4,67 2,91 1,8 2.2 43.2 4,92 2,85 0,5 2.3 43.4 4,90 2,82 1,3 3.1 41.8 3,24 1,94 20,5 3.2 41.1 4,35 2,65 8,6 3.3 42.1 4,59 2,73 11,9 4.1 42.5 4,64 2,73 13,5 4.3 42.7 3,37 1,97 18,0 4.4 41.0 4,12 2,51 4,5 5.1 41.4 3,94 2,38 12,1 5.3 42.1 3,13 1,86 12,4 5.4 41.1 3,50 2,13 0,3 Mẫu SVTH: Nguyễn Văn Duy 2.72 2.86 2.69 2.35 2.12 141 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An Cường độ Mpa 3,1 2,9 2,7 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 Cấp phối Hình 2.4 Cường độ nén cấp phối bê tơng nhựa chặt 19 sử dụng cát sông Nhận xét: Cường độ mẫu nén bê tơng nhựa khơng cao trình nén xảy tượng mẫu dẻo nở hơng sau cường độ Cường độ nén mẫu bê tông nhựa chặt 19 sử dụng cát sông cho cường độ cao CP2 Thí nghiệm với cát xay: Bảng 2.7 Cường độ nén cấp phối cát xay Cấp phối CX1 CX2 CX3 CX4 Chiều cao h Lực nén Cường độ Sai số TB (mm) (KN) (KN) % (KN) 1.1 42.1 4,62 2,74 9,5 1.2 42.2 4,78 2,83 6,6 1.3 42.3 5,95 3,52 16,0 2.1 40.9 5,17 3,16 7,7 2.2 41.2 5,22 3,17 7,9 2.3 41.4 4,10 2,48 15,6 3.1 41.2 4,14 2,51 11,1 3.2 41.1 5,20 3,16 11,9 3.3 40.9 4,59 2,81 0,8 4.1 43.2 4,64 2,69 10,9 4.3 43.4 3,37 1,94 19,9 Mẫu SVTH: Nguyễn Văn Duy 2.79 3.16 2.83 2.66 142 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa CX5 GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 4.4 42.8 4,52 2,64 9,0 5.1 41.4 3,94 2,38 8,3 5.3 41.1 3,43 2,09 5,0 5.4 41.2 3,50 2,12 3,3 2.20 Cường độ Mpa 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 CX1 CX2 CX3 CX4 Cấp phối CX5 Hình 2.5 Cường độ nén cấp phối bê tông nhựa chặt 19 sử dụng cát xay Nhận xét: Cường độ mẫu nén bê tơng nhựa khơng cao q trình nén xảy tượng mẫu dẻo nở hơng sau cường độ Cường độ nén mẫu bê tông nhựa chặt 19 sử dụng cát xay cho cường độ cao CP2 SVTH: Nguyễn Văn Duy 143 Cường độ Mpa Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 CP1 Chú thích: CP2 CS CP3 CX CP4 CP5 Cấp phối Hình 2.6 Cường độ nén cấp phối bê tông nhựa chặt 19 so sánh cát sông cát xay Nhận xét: Cường độ nén mẫu bê tông nhựa chặt 19 sử dụng cát xay cát sông cho cường độ cao CP2 Với cát xay ta nhận thấy cường độ lớn cường độ cát sông cấp phối 2.5 Kết luận Quan sát biều đồ thiết lập trên, ta đưa số nhận xét sau: + Dựa tiêu lý thực nhận thấy độ góc cạnh cát xay cao cát sông, hàm lượng bùn bụi sét cát xay thấp cát sơng yếu tố ảnh hưởng đến độ dính bám nhựa làm cho cường độ cát xay lớn cường độ cát sông + Về thành phần hạt nhận thấy CP2 có hàm lượng sót sàng 5mm 57.8% cao CP5 (39%), CP4(45.3%), CP3(51.5%) cốt liệu lớn đóng vái trò lớn việc tạo khung chịu lực yếu tố tạo nên tăng cường độ tường ứng Nhưng với CP1 (64%) cao CP2 hàm lượng đá hàm lượng cốt liệu nhỏ làm ảnh hưởng đến độ đặc hỗn hợp gây suy giảm cường độ SVTH: Nguyễn Văn Duy 144 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ môn Vật liệu xây dựng, Trường ĐH Bách khoa Đà Nẵng (2009), Giáo trình Vật liệu xây dựng Bê tông Asphalt, GS.TS Phạm Duy Hữu (2008) Nguyễn Phước Bình, Máy xây dựng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7570 : 2006, Cốt liệu cho Bê tông Vữa - Yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7572 : 2006, Cốt liệu cho Bê tông Vữa - Phương pháp thử Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8819 : 2011, Mặt đường Bê tơng nhựa nóng - u cầu thi công nghiệm thu Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8820 : 2011, Hỗn hợp Bê tơng nhựa nóng - Thiết kế theo phương pháp Marshall Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8860 : 2011, Bê tông nhựa - Phương pháp thử Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7493 : 2005, Bitum - Yêu cầu kỹ thuật 10 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7494 : 2005, Bitum - Phương pháp thử 11 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7495 : 2005, Bitum - Phương pháp xác định độ kim lún 12 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7497 : 2005, Bitum - Phương pháp xác định điểm hóa mềm 13 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7504 : 2005, Bitum - Phương pháp xác định độ dính bám với đá 14 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3114 : 1993, Bê tông nặng – Phương pháp xác định độ mài mòn SVTH: Nguyễn Văn Duy 145 .. .Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An ii Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tơng nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết... thành phần hỗn hợp bê tông nhựa SVTH: Nguyễn Văn Duy Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An 1.1.4.Các yêu cầu chung bê tông nhựa Bê tông nhựa loại vật liệu... khoáng vật bê tơng nhựa Ngồi ra, cát SVTH: Nguyễn Văn Duy 10 Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An bê tông nhựa có tác dụng làm giảm bớt lượng nhựa bột khoáng