Đang tải... (xem toàn văn)
Novachip là một công nghệ mới và tiên tiến trong xây dựng lớp phủ bê tông nhựa tạo nhám, được sử dụng phổ biến ở Hoa Kỳ và ở nhiều nước trên thế giới, là một giải pháp hữu hiệu để tạo nhám cho mặt đường xe chạy với nhiều ưu điểm nổi bật (độ nhám cao, giảm tiếng ồn, bền vững, tốc độ thi công nhanh, nhanh thông xe, . . .). Tại Việt Nam, lớp phủ mỏng bê tông nhựa tạo nhám bước đầu đã được thử nghiệm trên đường Bắc Thăng LongNội Bài, QL1A đoạn Pháp VânCầu Giẽ. Qua hơn 10 năm khai thác, lớp phủ này đã khẳng định được đặc tính độ nhám cao và độ bền qua thời gian khai thác. Từ những kinh nghiệm thu nhận được qua thi công các đoạn tạo nhám trên, bước đầu đã khẳng định được khả năng làm chủ công nghệ lớp phủ mỏng bê tông nhựa tạo nhám của Ngành xây dựng công trình giao thông trong nước.
lớp phủ siêu mỏng đờng ô tô theo công nghệ novachip kết nghiên cứu ban đầu việt nam Ultra-thin Bonded Wearing Course NOVACHIP and Initial Study Results in Vietnam ThS Nguyễn Mạnh Thắng Vụ Khoa học Công nghệ Bộ GTVT ThS Nguyễn Văn Thành Viện Khoa học Công nghệ GTVT Tóm tắt: Novachip công nghệ tiên tiến xây dựng lớp phủ bê tông nhựa tạo nhám, đợc sử dụng phổ biến Hoa Kỳ nhiều nớc giới, giải pháp hữu hiệu để tạo nhám cho mặt đờng xe chạy với nhiều u điểm bật (độ nhám cao, giảm tiếng ồn, bền vững, tốc độ thi công nhanh, nhanh thông xe, ) Bài báo giới thiệu số nội dung chủ yếu công nghệ Novachip kết nghiên cứu bớc đầu Việt Nam Đặt vấn đề Việc sử dụng lớp phủ mỏng để tạo nhám cho hệ thống đờng ô tô, đặc biệt đờng cấp cao đờng cao tốc cần thiết nhằm tăng sức kháng trợt (độ nhám mặt đờng) cải thiện tốc độ xe chạy, hạn chế tai nạn xảy đờng xe chạy với tốc độ cao, điều kiện đờng ẩm ớt Hiệu tạo nhám đạt đợc sử dụng cấp phối gián đoạn (gap-graded), bê tông nhựa có độ rỗng d cao, cốt liệu đợc tuyển chọn có chất lợng tốt, sử dụng nhựa đờng cải thiện polime (hoặc nhựa thông thờng) Trên giới, lớp phủ mỏng có độ nhám cao đợc áp dụng phổ biến đờng cao tốc, đờng ô tô đờng đô thị với tên gọi khác nh VTO (Very Thin Overlay), VTAC (Very Thin Asphalt Concrete), UTFC (Ultra-Thin Friction Courses), Đặc biệt, năm gần Mỹ số nớc khác (Châu Âu, Canada, Nam Phi, ) phát triển sử dụng rộng rãi lớp phủ tạo nhám siêu mỏng theo công nghệ Novachip (Ultra-thin Bonded Wearing Course Novachip) Công nghệ Novachip dùng làm lớp phủ mỏng mặt đờng lần đợc giới thiệu sử dụng Pháp vào năm 1986 Lần công nghệ đợc giới thiệu Mỹ vào năm 1990 Dự án sử dụng công nghệ Novachip Mỹ đợc thực vào năm 1992 bang Alabama với thiết bị rải đợc nhập từ Pháp Từ đến nay, công nghệ không ngừng đợc cải tiến áp dụng rộng rãi nhiều bang nớc Mỹ nh Michigan, Texas, California, Oklahoma, Kansas, Tính có 42 bang nớc Mỹ sử dụng công nghệ Novachip làm lớp phủ mỏng mặt đờng với diện tích rải 40 triệu m2 bề mặt tuyến đờng Tại Việt Nam, lớp phủ mỏng bê tông nhựa tạo nhám bớc đầu đợc thử nghiệm đờng Bắc Thăng Long-Nội Bài, QL1A đoạn Pháp Vân-Cầu Giẽ Qua 10 năm khai thác, lớp phủ khẳng định đợc đặc tính độ nhám cao độ bền qua thời gian khai thác Từ kinh nghiệm thu nhận đợc qua thi công đoạn tạo nhám trên, bớc đầu khẳng định đợc khả làm chủ công nghệ lớp phủ mỏng bê tông nhựa tạo nhám Ngành xây dựng công trình giao thông nớc Trên sở nghiên cứu lý thuyết kết thu nhận đợc từ đoạn thử nghiệm tạo nhám, Quy trình công nghệ thi công nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa tạo nhám đợc biên soạn đợc Bộ GTVT ban hành mã số 22TCN345-06 Quy trình dựa sở Chỉ dẫn kỹ thuật ESSO, Shell áp dụng cho đoạn thử nghiệm đờng Bắc Thăng LongNội Bài, đờng QL1A đoạn Hà Nội-Cầu Giẽ, đợc chỉnh sửa cho phù hợp với sở lý thuyết trình độ công nghệ nớc Quy trình 22 TCN 345-06 đa quy định chặt chẽ liên quan đến công tác kiểm soát chất lợng vật liệu sản phẩm giai đoạn: trớc, sau thi công; bổ sung hớng dẫn công tác thiết kế mẫu hỗn hợp bê tông nhựa, công tác sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa Do thực tế công nghệ nớc cha có máy rải chuyên dụng, cha có loại nhũ tơng cải thiện sử dụng phụ gia polime phụ gia cao su nên Quy trình 22 TCN 345-06 áp dụng với loại máy rải thông thờng Chính vậy, quy trình quy định với loại đờng bao cấp phối cốt liệu phù hợp với chiều dầy rải trung bình 2,5 (2,0-3,0) cm Do không áp dụng nhũ tơng nhựa đờng cải thiện-loại phân tách nhanh nhanh (chỉ sử dụng nhũ tong nhựa đờng thông thờng) làm lớp dính bám nên thời gian thi công lớp phủ kéo dài bị gián đoạn phải chờ nhũ tơng phân tách (thời gian gián đoạn đến giờ) Do việc nghiên cứu để ban hành quy trình lớp phủ siêu mỏng đờng ô tô theo công nghệ Novachip cần thiết để bổ sung cho công nghệ tạo nhám mặt đờng bê tông nhựa công nghệ novachip Novachip công nghệ rải lớp bê tông nhựa nóng (đợc trộn nóng, rải nóng), có cấp phối cốt liệu gián đoạn lớp mặt đờng đợc tới dính bám loại nhũ tơng nhựa đờng đặc biệt (gọi vật liệu dính bám Novabond) Công nghệ Novachip sử dụng máy rải chuyên dụng (gọi máy rải Novapaver) thực đồng thời hai chức năng: (1) tới vật liệu dính bám Novabond, (2) rải hỗn hợp bê tông nhựa Lớp bê tông nhựa Novachip (BTNNVC) đợc dùng cho: đờng cao tốc, đờng ô tô cấp cao, đờng đô thị; đợc rải lớp mặt đờng bê tông nhựa bê tông xi măng xây dựng qua thời gian khai thác Hình Cấu tạo lớp BTNNVC 2.1 Vật liệu sử dụng Về cốt liệu, so với quy trình bê tông nhựa hành Việt Nam, cốt liệu thô (đá dăm) có thêm quy định độ mài mòn micro-deval số Polising Stone Value; cốt liệu mịn (cát xay) có thêm quy định tiêu xanh mê-ty-len; bột khoáng khác biệt Tuy nhiên, tiêu kỹ thuật yêu cầu có giá trị phù hợp với điều kiện thực tế Hoa Kỳ Về nhựa đờng, Novachip quy định sử dụng nhựa đờng theo tiêu chuẩn PG Hoa Kỳ, mác nhựa PG70-28, PG76-28 phù hợp để dùng cho BTNNVC Về vật liệu dùng cho lớp dính bám, Novachip sử dụng loại nhũ tơng polime đặc biệt (gọi vật liệu Novabond) Khi đợc sử dụng, lớp dính bám dính bám tốt hàn gắn vết nứt (nếu có) lớp mặt đờng phía dới, thấm nhập lên lớp BTNNVC phía tạo cho mặt đờng BTNNVC có độ bền vững Và khác biệt công nghệ Novachip so với công nghệ tạo nhám khác 2.2 Thành phần cấp phối đặc trng gián đoạn BTNNVC có cấp phối cốt liệu gián đoạn, gồm có loại cấp phối tơng ứng cỡ hạt lớn khác nhau: loại A (có cỡ hạt lớn 9,5 mm); loại B (có cỡ hạt lớn 12,5 mm); loại C (có cỡ hạt lớn 19 mm) Việc lựa chọn loại cấp phối Novachip sử dụng cần vào đặc điểm đờng đợc đa Bảng Bảng Thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu BTNNVC Kích cỡ sàng mắt vuông (mm) 19 12,5 9,5 4,75 2,36 Lợng lọt sàng (%) BTNNVC BTNNVC BTNNVC loại A loại B loại C 100 100 75 ữ 100 100 75 ữ 100 50 ữ 80 40 ữ 55 25 ữ 38 25 ữ 38 22 ữ 32 22 ữ 32 22 ữ 32 Kích cỡ sàng mắt vuông (mm) 1,18 0,600 0,300 0,150 0,075 HLN (%) Lợng lọt sàng (%) BTNNVC BTNNVC BTNNVC loại A loại B loại C 15 ữ 25 15 ữ 23 15 ữ 23 10 ữ 18 10 ữ 18 10 ữ 18 ữ 13 ữ 13 ữ 13 ữ 10 ữ 10 ữ 10 4ữ6 4ữ6 4ữ6 5,0 ữ 6,2 4,8 ữ 6,2 4,6 ữ 6,2 Hình Đờng bao cấp phối cốt liệu loại BTNNVC Bảng Các đặc điểm lựa chọn loại cấp phối Novachip Đặc tính Loại cấp phối BTNNVC loại A BTNNVC loại B BTNNVC loại C Chiều dầy tối thiểu sau lu lèn (mm) 12,5 16 19 Đờng có xe tải trọng lớn Tốt Rất tốt Rất tốt Đờng phố Rất tốt Rất tốt Rất tốt Đờng khu dân c Rất tốt Rất tốt Tốt Đờng dành cho xe đạp Rất tốt Tốt Khá Đờng dành cho ngời Rất tốt Tốt Khá Đờng với mục đích giảm tiếng ồn Rất tốt Tốt Khá Khá Tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Rất tốt Đờng với mục đích giảm nứt phản ảnh Đờng cải tạo nâng cấp đòi hỏi thông xe nhanh Căn vào thành phần cấp phối loại BTNNVC nhận thấy: Thành phần cấp phối BTNNVC tuân theo quy luật Fuler với số mũ n lớn 0,75 nên độ rỗng cốt liệu có xu hớng lớn, bề mặt đờng có xu thô Thành phần cấp phối nhóm hạt