Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế trạm trộn sản xuất bêtông nhựa công suất 120 tấngiờ theo công nghệ rải nóng n
LỜI MỞ 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 nguyên liệu ổn định chất lượng Bê tông nhựa phần thiếu trình thi công đường Để có nguồn cung cấp bê tông nhựa phục vụ cho trình xây dựng, cần nhanh chóng xây dựng trạm trộn có đủ công suất, công nghệ tiên tiến cấp phối bê tông nhựa hợp lý để cung cấp, phục vụ cho trình thi công công trình Bê tông 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 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 bêtông nhựa công suất 120 tấn/giờ theo công nghệ rải nóng Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ Cs/Cx; chất lượng cát xay đến tính chất lý bê tông nhựa hàm lượng nhựa tối ưu” 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 toán khoa học khả phân tích thị trường Qua nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, chúng em thể cách thức đầu tư xây dựng, công nghệ sản xuất đánh giá tình hình kinh tế trạm trộn Đây tiền đề giúp cho chúng em có khả làm việc sau tốt nghiệp trường Chúng 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 chúng em hoàn thành tốt đồ án Chúng em ghi nhận sâu sắc công lao to lớn quý thầy cô, người thắp lên lửa tri thức nhân cách chúng em Chúng 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 chúng 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 không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cô, bạn đóng góp ý kiến để thân chúng em chỉnh sửa hoàn thiện Đà Nẵng, tháng 06 năm 2016 Sinh viên thực Võ Tấn Vinh Phạm Tấn Đạo MỤC LỤC 219 DANH MỤC CÁC BẢNG PHẦN Bảng 1.1 Cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa chặt (BTNC) TCVN 8819-2011………………………………………………………………………… Bảng 1.2 Cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa rỗng (BTNR) TCVN 8819-2011……………………………………………………………………… Bảng 2.1 Các tiêu lý quy định cho đá dăm Bảng 2.2 Các tiêu lý quy định cho cát Bảng 2.3 Các yêu cầu bột khoáng Bảng 2.4 Các tiêu chất lượng bitum Bảng 4.1 Các tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa chặt (BTNC) Bảng 4.2 Cấp phối chuẩn dành cho BTNC 19-TCVN 8819-2011 Bảng 4.3 Cấp phối chuẩn dành cho BTNC 12.5-TCVN 8819-2011 Bảng 4.4 Cấp phối chuẩn dành cho BTNC 9.5-TCVN 8819-2011 .54 Bảng 4.5 Bảng tổng hợp cấp phối Bảng 5.1 Thống kê khối lượng cho loại sản phẩm yêu cầu Bảng 5.2 Hao hụt (%) thiết bị Bảng 5.3 Phần trăm cấu tử hỗn hợp BTNC 19 Bảng 5.4 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm Bảng 5.5 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát 66 Bảng 5.6 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng Bảng 5.7 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa .67 Bảng 5.8 Phần trăm cấu tử hỗn hợp BTNC 12.5 67 Bảng 5.9 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm 74 Bảng 5.10 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát 74 Bảng 5.11 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng 75 Bảng 5.12 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa 76 Bảng 5.13 Phần trăm cấu tử hỗn hợp BTNC 9.5 .76 Bảng 5.14 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm Bảng 5.15 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát Bảng 5.16 : Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng Bảng 5.17 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa Bảng 5.18 Tổng hợp CBVC cho tuyến đá dăm – DC1 Bảng 5.19 Tổng hợp CBVC cho tuyến đá dăm – DC1 Bảng 5.20 Tổng hợp CBVC cho tuyến cát – DC1 Bảng 5.21 : Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng Bảng 5.22 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa Bảng 5.23 Hao hụt (%) thiết bị Bảng 5.24 Phần trăm cấu tử hỗn hợp BTNC 19 Bảng 5.25 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm Bảng 5.26 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát Bảng 5.27 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng Bảng 5.28 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa Bảng 5.29 Phần trăm cấu tử hỗn hợp BTNC 12.5 Bảng 5.30 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm Bảng 5.31 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát Bảng 5.32 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng Bảng 5.33 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa Bảng 5.34 Phần trăm cấu tử hỗn hợp cốt liệu BTNC 9.5 Bảng 5.35 Thống kê cân vật chất cho tuyến đá dăm Bảng 5.36 Thống kê cân vật chất cho tuyến cát Bảng 5.37 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng .119 Bảng 5.38 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa 120 Bảng 5.39.Tổng hợp CBVC cho tuyến đá dăm – DC2 120 Bảng 5.40.Tổng hợp CBVC cho tuyến đá dăm – DC2 121 Bảng 5.41.Tổng hợp CBVC cho tuyến cát – DC2 Bảng 5.42 Thống kê cân vật chất cho tuyến bột khoáng – DC2 Bảng 5.43 Thống kê cân vật chất cho tuyến nhựa – DC2 Bảng 6.1 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 Bảng 6.2 Thông số kỹ thuật máy xúc lật LW300F Bảng 6.3 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 Bảng 6.4 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 Bảng 6.5 Thông số kỹ thuật băng tải SBM Bảng 6.6 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 Bảng 6.7 Thông số kỹ thuật băng tải SBM Bảng 6.8 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 Bảng 6.9 Thông số kỹ thuật sàng rung 133 Bảng 6.10 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 134 Bảng 6.11 Thông số kỹ thuật băng tải SBM 134 Bảng 6.12 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 135 Bảng 6.13 Thông số kỹ thuật tang sấy 135 Bảng 6.14 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 136 Bảng 6.15 Thông số kỹ thuật gầu nâng 136 Bảng 6.16 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 137 Bảng 6.17 Thông số kỹ thuật sàng rung .138 Bảng 6.18 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 138 Bảng 6.19 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 140 Bảng 6.20 Thông số kỹ thuật cân điện tử 140 Bảng 6.21 Lượng vật liệu cần dùng BTNC 19 140 Bảng 6.22 Thông số kỹ thuật máy trộn 141 Bảng 6.23 Thông số kỹ thuật gầu nâng 142 Bảng 6.24 Thông số kỹ thuật cân điện tử 144 Bảng 6.25 Thông số máy bơm Astralpool 25461 144 Bảng 6.26 Thông số kỹ thuật băng tải SBM 146 Bảng 6.27 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 149 Bảng 6.28 Thông số kỹ thuật băng tải SBM 150 Bảng 6.29 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 151 Bảng 6.30 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 152 Bảng 6.31 Thông số kỹ thuật cân điện tử 152 Bảng 6.32 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 152 Bảng 6.33 Thông số kỹ thuật băng tải SBM 153 Bảng 6.34 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 154 Bảng 6.35 Thông số kỹ thuật sàng rung .155 Bảng 6.36 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 155 Bảng 6.37 Thông số kỹ thuật băng tải SBM 156 Bảng 6.38 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 156 Bảng 6.39 Thông số kỹ thuật tang sấy 156 Bảng 6.40 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 157 Bảng 6.41 Thông số kỹ thuật gầu nâng 158 Bảng 6.42 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 158 Bảng 6.43 Thông số kỹ thuật sàng rung 159 Bảng 6.44 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 160 Bảng 6.45 Lượng cốt liệu cần dùng BTNC 19 161 Bảng 6.46 Thông số kỹ thuật cân điện tử 161 Bảng 6.47 Lượng vật liệu cần dùng BTNC 19 162 Bảng 6.48 Thông số kỹ thuật máy trộn 162 Bảng 6.49 Thông số kỹ thuật gầu nâng 163 Bảng 6.50 Thông số kỹ thuật cân điện tử 165 Bảng 6.51 Thông số máy bơm Astralpool 25461 165 Bảng 7.1 Chỉ tiêu chất lượng dầu FO 168 Bảng 7.2 Bảng thành phần chất cháy dầu mazut 170 Bảng 7.3 Kết cân nhiệt tang sấy 177 Bảng 8.1 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phần kiến trúc trạm trộn…………… … 178 Bảng 8.2 Bảng thống kê vốn đầu tư trang thiết bị ………………….……….… .180 Bảng 8.3 Thống kê vốn xây lắp………………………………………………… 182 Bảng 8.4 Tổng hợp nguyên vật liệu sử dụng cho toàn trạm trộn ………… … …183 Bảng 8.5 Giá thành nguyên vật liệu BTNC19 DC1 …………………….… 184 Bảng 8.6 Giá thành nguyên vật liệu BTNC12.5 DC1…………………… …184 Bảng 8.7 Giá thành nguyên vật liệu BTNC9.5 DC1……….…………… … 184 Bảng 8.8 Giá thành nguyên vật liệu BTNC19 DC2 ………………………….….185 Bảng 8.9 Giá thành nguyên vật liệu BTNC12.5 DC2 …………….…………… 185 Bảng 8.10 Giá thành nguyên vật liệu BTNC9.5 DC2 ………………….……… 186 Bảng 8.11 Năng suất sản phẩm trạm trộn ……………………….… ….186 Bảng 8.12 Giá thành nguyên vật liệu cho sản phẩm ……………….………186 Bảng 8.13.Giá điện cho sản phẩm ……………………………………… ….187 Bảng 8.14 Giá thành bê tông nhựa ………………………… ………………….189 Bảng 8.15 Xác định mức lãi nhà máy năm …………………… ……190 PHẦN Bảng 1.1 So sánh cát sông cát xay 195 Bảng 2.1 Khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ hút nước cát sông 198 Bảng 2.2 Khối lượng riêng cát xay 198 Bảng 2.3 Khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ hút nước độ hao mòn đá dăm .199 Bảng 2.4 Độ ẩm bột khoáng 201 Bảng 2.5 Giới hạn chảy, giới hạn dẻo bột khoáng 202 Bảng 2.6 Độ kéo dài mẫu bitum 203 Bảng 2.7 Độ kéo dài mẫu bitum 204 Bảng 2.8 Nhiệt hóa mềm bitum .205 Bảng 3.1 Yêu cầu cấp phối hạt thep TCVN 8819-2011 206 Bảng 3.2 Cấp phối thành phần bê tông nhựa khác 207 Bảng 3.3 Các tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa chặt Dmax19 (BTNC19) …………………………………………… ………………………… 207 Bảng 3.4 Kích thước mẫu 208 Bảng3.5 Khối lượng thể tích bê tông nhựa 209 Bảng 3.6 Hệ số hiệu chỉnh độ ổn định Marshall 211 Bảng 3.7 Biến dạng dẻo độ bền Marshall .211 Bảng 3.8 Tỷ trọng lớn nhất, KLR 212 Bảng 3.9 Độ rỗng dư bê tông nhựa 213 Bảng 3.10 Độ rỗng khung cốt liệu bê tông nhựa 214 Bảng 3.11 Độ góc cạnh cát 215 DANH MỤC CÁC HÌNH PHẦN Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo kết cấu áo đường Hình 3.1 Vị trí dự định xây dựng trạm trộn Hình 4.1 Sơ đồ cấu tạo trạm trộn chu kỳ sấy nóng gián tiếp…………………… Hinh 4.2 Sơ đồ trạm trộn liên tục theo công nghệ Turbin Hình 4.3 Sơ đồ công nghệ trạm trộn theo DC1………………………………… Hình 4.4 Sơ đồ công nghệ trạm trộn theo DC2…………………………… …… Hình 6.1 Xe xúc lật…………………………………………………………… …128 Hình 6.2 Bunke chứa cốt liệu Hình 6.3 Băng tải chung Hình 6.4 Bunke chứa cốt liệu nóng Hình 6.5 Máy trộn bê tông nhựa SPECO-Hàn Quốc Hình 6.6 Phễu chứa bột khoáng Hình 6.7 Bunke chứa cốt liệu kho Hình 6.8 Băng tải Hình 6.9 Bunke chứa cốt liệu Hình 6.10 Băng tải chung Hình 6.11 Bunke chứa cốt liệu nóng Hình 6.12 Máy trộn Bê tông nhựa SPECO-Hàn Quốc Hình 6.13 Phễu chứa bột khoáng PHẦN Hình 1.1 Mối tương quan độ góc cạnh cát sông cát xay Hình 1.2 Phương pháp AIMS (Aggregate Imaging System) xác định độ góc cạnh cốt liệu Hình 2.2 Dụng cụ Casagrande để xác định giới hạn chảy Hình 2.3 Tấm gạt tạo rãnh .202 Hình 2.3 Biểu đồ mối quan hệ độ ẩm- số búa 203 Hình 2.4 Khuôn tạo mẫu .203 Hình 2.5 Dụng cụ đo độ kéo dài ( chưa kéo) 203 Hình 2.6 Dụng cụ đo độ kim lún ……………………………………………… 204 Hình 2.7 Dụng cụ vòng bi …………………………………………… ….204 Hình 3.1 Đồng hồ đo biến dạng 210 Hình 3.2 Máy nén Marshall 210 Hình 3.3 Biểu đồ mối liên hệ độ góc cạnh-tỷ lệ cát sông/cát xay .215 Hình 3.4 Bộ dụng cụ thí nghiệm…………………… ………………………… 215 Hình 3.5 Biểu đồ mối liên hệ độ dẻo-tỷ lệ cát sông/cát xay 216 Hình 3.6 Biểu đồ mối liên hệ độ ổn định-tỷ lệ cát sông/cát xay 216 Hình 3.7 Biểu đồ mối liên hệ khối lượng thể tích-tỷ lệ cát sông/cát xay .216 Hình 3.8 Biểu đồ mối liên hệ độ rỗng dư-tỷ lệ cát sông/cát xay 217 PHẦN I: THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG NHỰA NÓNG CÔNG SUẤT 120 TẤN/H CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG NHỰA 1.1 Giới thiệu chung bê tông nhựa nóng 1.1.1 Khái niệm 1.1.1.1 Khái niệm hỗn hợp bê tông nhựa nóng Hỗn hợp bê tông nhựa hỗn hợp gồm: cốt liệu lớn (đá dăm cỡ), cốt liệu nhỏ (cát sông, cát nghiền, bột khoáng) chất kết dính hữu (bitum) phối hợp theo tỷ lệ hợp lý, nhào trộn đồng điều kiện thích hợp thành hỗn hợp đồng 1.1.1.2 Khái niệm bê tông nhựa Bê tông nhựa (bê tông asphalt hay asphalt bê tông) vật liệu đá nhân tạo, thành phần cấu trúc gồm: cốt liệu lớn (đá dăm cỡ), cốt liệu nhỏ (cát sông, cát xay) đá chất kết dính asphalt bột khoáng (chất kết dính hữu kết hợp bột khoáng) trạng thái rắn làm đặc rắn từ hỗn hợp bê tông nhựa Bê tông nhựa vật liệu chủ yếu dùng xây dựng mặt đường Bê tông nhựa nóng (Hot mix asphalt, HMA) sản xuất cách đốt nóng nhựa đường để tăng cường độ nhớt rang khô vật liệu để loại hết ẩm trước trộn Việc trộn thực thông thường với cốt liệu 150 0C kết hợp với nhựa thường 40/50 60/70 166oC dùng nhựa polime Việc thảm lu lèn phải thực bê tông nhựa nóng Ưu điểm bê tông nhựa: - Sử dụng vật liệu đá thiên nhiên Sử dụng chất kết dính hữu cơ, có khả liên kết dạng màng mỏng Công nghệ chế tạo tương đối đơn giản Có khả chịu lực tốt, có tính đàn hồi Bền môi trường axit vô Ít bụi, phát sinh tiếng ồn, bị bào mòn Tuy nhiên, bê tông nhựa bền môi trường có dung môi hữu cơ, nhanh già hóa nhạy cảm với nhiệt nhiệt nên dễ tính ổn định 1.1.1.3 Vai trò bê tông nhựa xây dựng công trình giao thông Cùng với phát triển ngày nhanh chóng công trình giao thông (quốc lộ, đường đô thị…), bê tông nhựa sử dụng ngày rộng rãi trở nên phổ biến Bê tông nhựa phù hợp với cấp đường, dùng làm lớp móng, lớp liên kết hay lớp mặt, dùng phổ biến thi công đường bộ, 10 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 CP8 8.3 8.4 8.5 9.1 9.2 9.3 4 4 4 3 3 142 102 2456 54 187 186 2405 2404 114 79 105 103 2454 2385 2275 2282 2377 2303 2351 2381 2291 2360 2382 2267 2366 2416 2281 126 133 2396 2442 2468 150 64 57 191 126 581 472 2788 491 533 553 2634 2791 599 470 506 538 2887 2780 2805 2761 2825 2776 2801 2759 2740 2789 2834 2819 2782 2986 2793 583 446 2796 2789 2753 487 416 379 461 501 4.39 3.7 3.32 4.37 3.46 3.67 2.29 3.87 4.85 3.91 4.01 4.35 4.33 3.95 5.3 4.79 4.48 4.73 4.5 3.78 4.49 4.29 4.52 5.52 4.16 5.7 5.12 4.57 3.13 3.47 2.85 3.37 3.52 3.22 2.7 3.75 3.80 3.14 4.21 4.23 4.68 4.57 4.19 4.73 5.13 3.53 3.25 3.22 163 9.4 9.5 10.1 10.2 CP10 10.3 10.4 10.5 4 4 3 4 154 2477 2313 138 54 2343 105 133 2413 2407 102 2455 26 2459 171 37 179 75 2365 2190 150 593 2809 2795 599 552 2828 477 455 2799 2738 492 2787 425 2773 501 426 513 455 2784 2564 504 4.39 3.32 4.82 4.61 4.98 4.85 3.72 3.22 3.86 3.31 3.9 3.32 3.99 3.14 3.3 3.89 3.34 3.8 4.19 3.74 3.54 3.86 4.81 3.60 3.51 3.48 3.68 3.82 Bảng 3.8: Độ ổn định Marshall Kí hiệu mẫu CP1 1.1 1.2 1.3 1.4 4 3 Chỉ số đồng hồ lực Lực nén P (kN) Độ ổn định Marshall S (kN) 180 165 158 167 176 168 142 138 131 138 134 9.72 8.91 8.532 9.018 9.504 9.072 7.668 7.452 7.074 7.452 7.236 8.8 8.7 8.3 8.2 8.3 7.4 7.1 6.7 6.9 Trung bình 8.60 8.17 7.07 6.75 164 1.5 2.1 2.2 CP2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 CP3 3.3 3.4 3.5 CP4 4.1 4 4 4 3 3 4 137 130 125 127 144 162 149 138 148 137 128 128 105 126 150 138 132 148 122 142 149 146 151 151 149 138 157 138 150 172 147 179 171 163 175 177 178 7.398 7.02 6.75 6.858 7.776 8.748 8.046 7.452 7.992 7.398 6.912 6.912 5.67 6.804 8.1 7.452 7.128 7.992 6.588 7.668 8.046 7.884 8.154 8.154 8.046 7.452 8.478 7.452 8.1 9.288 7.938 9.666 9.234 8.802 9.45 9.558 9.612 6.9 6.2 6.3 6.4 7.5 8.5 7.9 7.3 7.2 7.1 6.6 6.2 5.2 6.6 7.8 7.2 6.5 6.3 7.3 7.3 7.2 7.8 7.7 7.5 6.7 7.8 6.6 7.8 8.7 7.5 9.8 9.3 8.7 8.9 9.3 6.30 7.97 7.20 6.00 7.15 6.60 7.27 7.67 7.03 8.00 9.27 9.07 165 4.2 4.3 4.4 4.5 5.1 5.2 CP5 5.3 5.4 5.5 CP6 6.1 6.2 6.3 6.4 4 4 3 3 3 151 150 156 157 151 160 178 177 172 181 161 168 129 135 133 146 147 134 127 129 133 155 148 142 152 152 159 176 170 150 159 157 162 156 119 139 139 8.154 8.1 8.424 8.478 8.154 8.64 9.612 9.558 9.288 9.774 8.694 9.072 6.966 7.29 7.182 7.884 7.938 7.236 6.858 6.966 7.182 8.37 7.992 7.668 8.208 8.208 8.586 9.504 9.18 8.1 8.586 8.478 8.748 8.424 6.426 7.506 7.506 7.7 7.9 8.1 8.3 7.8 8.2 9.2 9.3 9.4 8.3 8.9 6.5 6.7 7.4 7.3 6.8 6.5 6.2 6.8 7.7 7.5 7.3 7.9 8.4 9.1 8.8 7.6 8.1 7.7 8.3 7.9 6.1 7.2 7.90 8.10 9.30 8.73 6.73 7.17 6.50 7.50 8.10 8.50 8.03 7.00 7.60 166 6.5 7.1 7.2 CP7 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 CP8 8.3 8.4 8.5 CP9 9.1 3 4 4 4 3 4 151 152 146 133 150 143 149 154 162 156 148 170 171 160 168 164 166 186 177 172 226 243 246 163 158 170 131 127 144 169 183 173 144 149 147 201 175 8.154 8.208 7.884 7.182 8.1 7.722 8.046 8.316 8.748 8.424 7.992 9.18 9.234 8.64 9.072 8.856 8.964 10.044 9.558 9.288 12.204 13.122 13.284 8.802 8.532 9.18 7.074 6.858 7.776 9.126 9.882 9.342 7.776 8.046 7.938 10.854 9.45 7.7 7.9 7.8 6.9 7.6 7.5 7.6 8.4 8.4 7.5 8.7 8.4 8.4 8.7 8.8 8.8 9.9 9.6 9.1 11.6 12.4 12.5 7.9 8.7 6.4 6.4 8.5 9.4 8.8 7.1 7.3 7.3 10.7 9.3 7.43 7.70 8.10 8.50 8.77 9.53 12.17 8.20 6.60 8.90 7.23 10.07 167 9.2 9.3 9.4 9.5 10.1 10.2 CP10 10.3 10.4 10.5 3 4 4 3 4 202 167 194 176 177 162 173 188 197 184 156 160 154 156 150 169 132 131 135 117 121 111 172 173 166 175 160 173 10.908 9.018 10.476 9.504 9.558 8.748 9.342 10.152 10.638 9.936 8.424 8.64 8.316 8.424 8.1 9.126 7.128 7.074 7.29 6.318 6.534 5.994 9.288 9.342 8.964 9.45 8.64 9.342 10.2 8.8 10 9.2 8.3 10.6 10.4 9.6 7.9 8.8 7.9 8.7 8.5 8.8 6.7 6.5 6.4 5.7 5.8 5.4 9.1 9.1 8.8 9.2 8.2 9.3 9.27 8.83 10.20 8.20 8.67 6.53 5.63 9.00 8.90 3.4.4 Xác định tỷ trọng lớn nhất, khối lượng riêng BTN trạng thái rời – Độ rỗng dư BTN - Khái niệm: + Tỷ trọng lớn (Gmm) BTN trạng thái rời tỷ số khối lượng bê tông nhựa nhiệt độ 25oC so với khối lượng nước có thể tích nhiệt độ, xác định: Gmm = A A+ D− E 168 Trong đó: A: khối lượng mẫu BTN khô, tính gam (g) D: khối lượng bình không chứa mẫu đổ đầy nước 25 oC, tính gam (g) E: khối lượng bình có chứa mẫu đổ đầy nước 25oC, tính gam (g) + Khối lượng riêng BTN (ρmm) khối lượng đơn vị thể tích BTN không chứa lỗ rỗng nhiệt độ 25oC, xác định: ρ mm = 0.997x Gmm + Độ rỗng dư bê tông nhựa tổng thể tích lỗ rỗng chứa không khí hạt cốt liệu bọc nhựa hỗn hợp bê tông nhựa đầm nén, biểu thị phần trăm thể tích mẫu hỗn hợp bê tông nhựa đầm nén, tính xác đến 0,1% xác định theo công thức sau: Gmm − Gmb rd = x100(%) Gmm Trong đó: Gmm: tỷ trọng lớn BTN trạng thái rời, không thứ nguyên Gmb: tỷ trọng khối BTN đầm nén, không thứ nguyên - Phương pháp thí nghiệm: hút chân không (TCVN 8860-4-2011) - Kết Bảng 3.9: Tỷ trọng lớn nhất, KLR BTN trạng thái rời Kí hiệu mẫu CP1 CP2 CP3 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Khối lượng mẫu (A) 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1827 2000 Khối lượng mẫu + nước (E) 6012 6021 6019 6004 6002 6011 6019 6019 6027 6003 6015 6023 6026 5907 6011 Tỉ trọng lớn trạng thái rời Gmm 2.40 2.42 2.42 2.38 2.37 2.40 2.42 2.42 2.44 2.37 2.41 2.43 2.44 2.39 2.40 Khối lượng riêng BTN (ρmm) 2.39 2.42 2.41 2.37 2.36 2.39 2.41 2.41 2.43 2.37 2.40 2.42 2.43 2.38 2.39 Độ rỗng dư (rd) 1.53 5.95 4.10 0.97 3.46 1.86 3.45 5.78 3.93 3.35 3.40 3.89 6.68 2.16 0.15 169 CP4 CP5 CP6 CP7 CP8 CP9 CP10 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1900 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1867 2000 2000 2000 2000 6002 6008 6007 6004 6001 5996 6009 6011 5940 6001 6007 6020 6014 6011 6004 6008 6011 6013 6005 6007 6012 6011 6020 6005 6005 6006 6006 6014 6006 6008 5936 6008 6021 6006 6004 2.37 2.39 2.38 2.38 2.37 2.35 2.39 2.40 2.36 2.37 2.38 2.42 2.40 2.40 2.38 2.39 2.40 2.40 2.38 2.38 2.40 2.40 2.42 2.38 2.38 2.38 2.38 2.40 2.38 2.39 2.40 2.39 2.42 2.38 2.38 2.36 2.38 2.38 2.37 2.36 2.35 2.38 2.39 2.35 2.36 2.38 2.41 2.40 2.39 2.37 2.38 2.39 2.39 2.37 2.38 2.39 2.39 2.41 2.37 2.37 2.37 2.37 2.40 2.37 2.38 2.40 2.38 2.42 2.37 2.37 1.59 2.95 2.75 0.22 0.19 2.69 4.47 5.88 1.47 0.32 0.79 4.87 2.91 1.73 1.85 1.91 2.83 3.61 0.05 0.66 3.59 3.75 5.63 1.91 2.84 1.06 2.59 3.68 0.04 1.35 0.63 4.59 6.50 0.03 0.36 170 3.5 Phân tích kết thí nghiệm 3.5.1 Ảnh hưởng tỉ lệ Cs/Cx đến tiêu lí BTN 3.5.1.1 Đối với cát xay Bảng 3.10: Tổng hợp kết thí nghiệm S(kN), ε(mm), rd(%) Kí hiệu CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 S (kN) 8.60 8.15 7.07 6.75 6.30 7.97 7.20 6.00 7.15 6.60 7.27 7.67 7.03 8.00 9.27 9.07 7.90 8.10 9.30 8.73 6.73 7.17 6.50 7.50 8.10 ε (mm) 3.93 3.89 3.00 4.16 4.48 4.03 3.86 3.60 4.16 4.91 5.67 4.94 4.26 5.99 6.54 3.28 3.17 2.87 3.53 3.69 3.34 3.23 2.87 3.50 3.60 rd (%) 1.53 3.60 4.10 0.97 3.46 1.86 3.45 5.78 3.93 3.35 3.40 3.89 6.68 2.16 1.30 1.59 2.95 2.75 0.22 0.19 2.69 4.47 5.88 1.47 0.32 N (%) 5.45 5.17 4.90 5.73 6.01 5.52 5.24 4.96 5.80 6.08 5.53 5.26 4.98 5.81 6.09 5.42 5.14 4.87 5.70 5.98 5.41 5.13 4.85 5.68 5.96 a Độ ổn định - Hình 3.3: Biểu đồ tương quan S(kN) – N(%) Khi thiết kế cấp phối BTNC12.5 tìm hàm lượng nhựa tối ưu, cụ thể 5.15% ÷ 5.5% 171 Khi thay đổi tỉ lệ CS/CX, ứng với hàm lượng nhựa nằm phạm vi hợp lý, kết cho thấy độ ổn định mẫu BTN khả không đạt yêu cầu lớn - Dựa vào biểu đồ tìm tỉ lệ C S/CX = 56.2 : 43.9 (ứng với CP4) mẫu BTN đạt yêu cầu lý với hàm lượng nhựa b Độ dẻo - Hình 3.4: Biểu đồ tương quan ε(mm) – N(%) Khi thay đổi tỉ lệ CS/CX, ứng với hàm lượng nhựa hợp lý, kết cho thấy độ dẻo mẫu BTN đa số đạt yêu cầu, trừ CP3 (cấp phối sử dụng hoàn toàn 100% CX1) c Độ rỗng dư Hình 3.5: Biểu đồ tương quan rd(%) – N(%) Kết cho thấy độ rỗng dư đạt yêu cầu tỉ lệ CS/CX thay đổi ứng với hàm lượng nhựa nằm phạm vi hợp lý 3.5.1.2 Đối với cát xay Bảng 3.11: Tổng hợp kết thí nghiệm S(kN), ε(mm), rd(%) Kí hiệu CP6 CP7 CP8 CP9 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 9.1 9.2 9.3 9.4 S (kN) 8.50 8.02 7.00 7.60 7.43 7.70 8.10 8.50 8.77 9.53 12.17 8.20 6.60 8.90 7.23 10.07 9.27 8.83 10.20 ε (mm) 3.78 3.66 3.44 3.80 4.20 4.01 3.80 3.14 4.21 4.23 4.68 4.57 4.19 4.73 5.13 3.53 3.25 3.22 3.86 rd (%) 0.79 4.87 2.91 1.73 1.85 1.91 2.83 3.61 0.05 0.66 3.59 3.75 5.63 1.91 2.84 1.06 2.59 3.68 0.04 N (%) 5.39 5.12 4.84 5.67 5.95 5.35 5.07 4.79 5.62 5.90 5.39 5.11 4.83 5.66 5.94 5.39 5.12 4.84 5.67 172 9.5 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 CP10 8.20 8.67 6.53 5.63 9.00 8.90 4.81 3.60 3.51 3.48 3.68 3.82 1.35 0.63 4.59 6.50 0.03 0.36 5.95 5.39 5.11 4.84 5.67 5.95 a Độ ổn định Hình 3.6: Biểu đồ tương quan S(kN) – N(%) - Khi thiết kế cấp phối BTNC12.5 tìm hàm lượng nhựa tối ưu, cụ thể 5.3% ÷ 5.5% - Khi thay đổi tỉ lệ CS/CX, ứng với hàm lượng nhựa nằm phạm vi hợp lý, kết cho thấy độ ổn định mẫu BTN đa số đạt yêu cầu - Dựa vào biểu đồ tìm tỉ lệ C S/CX = 34.7 : 65.3 (ứng với CP9) mẫu BTN đạt yêu cầu lý với hàm lượng nhựa b Độ dẻo Hình 3.7: Biểu đồ tương quan ε(mm) – N(%) Khi thay đổi tỉ lệ CS/CX, ứng với hàm lượng nhựa hợp lý, kết cho thấy độ dẻo mẫu BTN đa số đạt yêu cầu, trừ CP8 (cấp phối sử dụng hoàn toàn 100% CX2) c Độ rỗng dư Hình 3.8: Biểu đồ tương quan rd(%) – N(%) Kết cho thấy độ rỗng dư đạt yêu cầu tỉ lệ CS/CX thay đổi ứng với hàm lượng nhựa nằm phạm vi hợp lý 3.5.2 Ảnh hưởng hàm lượng nhựa đến tiêu lí BTN 3.5.2.1 Đối với cát xay Bảng 3.12: Tổng hợp kết thí nghiệm S(kN), ε(mm), rd(%) Kí hiệu HLN ban đầu HLN giảm 0.25% S (kN) ε (mm) rd (%) CX (%) 1.1 8.60 3.93 1.53 62.60 2.1 7.97 4.03 1.86 81.30 3.1 7.27 5.67 3.40 100.00 4.1 9.07 3.28 1.59 43.90 5.1 6.73 3.34 2.69 25.20 1.2 8.15 3.89 3.60 62.60 2.2 7.20 3.86 3.45 81.30 173 HLN giảm 0.5% HLN tăng 0.25% HLN tăng 0.5% 3.2 7.67 4.94 3.89 100.00 4.2 7.90 3.17 2.95 43.90 5.2 7.17 3.23 4.47 25.20 1.3 7.07 3.00 4.10 62.60 2.3 6.00 3.60 5.78 81.30 3.3 7.03 4.26 6.68 100.00 4.3 8.10 2.87 2.75 43.90 5.3 6.50 2.87 5.88 25.20 1.4 6.75 4.16 0.97 62.60 2.4 7.15 4.16 3.93 81.30 3.4 8.00 5.99 2.16 100.00 4.4 9.30 3.53 0.22 43.90 5.4 7.50 3.50 1.47 25.20 1.5 6.30 4.48 3.46 62.60 2.5 6.60 4.91 3.35 81.30 3.5 9.27 6.54 1.30 100.00 4.5 8.73 3.69 0.19 43.90 5.5 8.10 3.60 0.32 25.20 a Độ ổn định Hình 3.9: Biểu đồ tương quan S(kN) – CX(%) Khi thay đổi hàm lượng nhựa so với hàm lượng nhựa theo thiết kế ban đầu độ ổn định mẫu BTN đa số không thỏa mãn yêu cầu - Đối với hàm lượng nhựa theo thiết kế ban đầu mẫu BTN đảm bảo yêu cầu độ ổn định với hàm lượng CX hỗn hợp cốt liệu mịn từ 35% ÷ 85% b Độ dẻo - Hình 3.10: Biểu đồ tương quan ε(mm) – CX(%) Dựa vào biểu đồ quan hệ độ ổn định kết hợp với biểu đồ quan hệ độ dẻo, ứng với hàm lượng nhựa theo thiết kết ban đầu, để đảm bảo độ dẻo mẫu BTN hàm lượng CX từ 35% ÷ 45% c Độ rỗng dư Hình 3.11: Biểu đồ tương quan rd(%) – CX(%) Kết cho thấy với tỉ lệ CS/CX khác nhau, đa số mẫu BTN đạt yêu cầu độ rỗng dư 174 3.5.2.1 Đối với cát xay Bảng 3.13: Tổng hợp kết thí nghiệm S(kN), ε(mm), rd(%) Kí hiệu HLN ban đầu HLN giảm 0.25% HLN giảm 0.5% HLN tăng 0.25% HLN tăng 0.5% S (kN) ε (mm) rd (%) CX (%) 6.1 8.50 3.78 0.79 76.80 7.1 7.70 4.01 1.91 88.40 8.1 8.20 4.68 3.59 100.00 9.1 10.07 3.53 1.06 65.30 10.1 8.67 3.60 0.63 53.70 6.2 8.02 3.66 4.87 76.80 7.2 8.10 3.80 2.83 88.40 8.2 12.17 4.57 3.75 100.00 9.2 9.27 3.25 2.59 65.30 10.2 6.53 3.51 4.59 53.70 6.3 7.00 3.44 2.91 76.80 7.3 8.50 3.14 3.61 88.40 8.3 6.60 4.19 5.63 100.00 9.3 8.83 3.22 3.68 65.30 10.3 5.63 3.48 6.50 53.70 6.4 7.60 3.80 1.73 76.80 7.4 8.77 4.21 0.05 88.40 8.4 8.90 4.73 1.91 100.00 9.4 10.20 3.86 0.04 65.30 10.4 9.00 3.68 0.03 53.70 6.5 7.43 4.20 1.85 76.80 7.5 9.53 4.23 0.66 88.40 8.5 7.23 5.13 2.84 100.00 9.5 8.20 4.81 1.35 65.30 10.5 8.90 3.82 0.36 53.70 a Độ ổn định Hình 3.12: Biểu đồ tương quan S(kN) – CX(%) Khi thay đổi hàm lượng nhựa so với hàm lượng nhựa theo thiết kế ban đầu độ ổn định mẫu BTN đa số đạt yêu cầu trừ cấp phối thiết kế với hàm lượng nhựa giảm 0.5% b Độ dẻo 175 Hình 3.13: Biểu đồ tương quan ε(mm) – CX(%) Dựa vào biểu đồ quan hệ độ ổn định kết hợp với biểu đồ quan hệ độ dẻo, ứng với hàm lượng nhựa (ngoại trừ hàm lượng giảm 0.5% so với thiết kế ban đầu), để đảm bảo độ dẻo mẫu BTN hàm lượng CX từ 53% ÷ 75% c Độ rỗng dư Hình 3.14: Biểu đồ tương quan rd(%) – CX(%) Kết cho thấy với tỉ lệ CS/CX khác nhau, đa số mẫu BTN đạt yêu cầu độ rỗng dư 3.5.3 Ảnh hưởng chất lượng cát xay đến tiêu lí BTN 3.5.3.1 Đánh giá chất lượng cát xay Kết thí nghiệm độ hao mòn LA cho thấy độ hao mòn C X1 (42.18%) lớn nhiều so với CX2 (20%) Điều cho thấy cường độ C X2 lớn nhiều so với CX1 3.5.3.2 Ảnh hưởng chất lượng cát xay đến tiêu lí BTN a Độ ổn định Hình 3.15: Biểu đồ tương quan S(kN) – N(%) b Độ dẻo Hình 3.16: Biểu đồ tương quan ε(mm) – N(%) c Độ rỗng dư Hình 3.17: Biểu đồ tương quan rd(%) – N(%) Kết cho thấy với hàm lượng nhựa nằm phạm vi từ 5% ÷ 5.6% mẫu BTN sử dụng CX2 có độ ổn định cao khoảng 30% so với CX1, độ dẻo mẫu BTN nằm phạm vi cho phép, độ rỗng dư nhỏ CX1 Điều cho thấy ưu điểm CX2 3.6 Kết luận - Kết thí nghiệm cho thấy tỉ lệ CS/CX thay đổi độ ổn định mẫu chênh lệch 35% (đối với CX1) 54% (đối với CX2), độ dẻo chênh lệch 56% (đối với CX1) 39% (đối với CX2) Khi chất lượng C X sử dụng thành phần cốt liệu mịn thay đổi độ ổn định mẫu chênh lệch khoảng 30%, độ dẻo chênh lệch khoảng 18% 176 - - Khi thiết kế cấp phối BTNC12.5 sử dụng C X trạm trộn với hàm lượng nhựa nằm phạm vi 5.15% ÷ 5.5% hàm lượng C X cốt liệu mịn từ 35% ÷ 45% Đối với CX lấy trạm nghiền cát Bà Rịa Vũng Tàu sản xuất dây chuyền theo phương pháp đệm không khí hàm lượng nhựa nằm phạm vi 5.3% ÷ 5.5% hàm lượng C X cốt liệu mịn từ 53% ÷ 75% Việc sử dụng CX sản xuất dây chuyền theo phương pháp đệm không khí có chất lượng tốt giúp cho BTN có chất lượng tốt Tuy nhiên cần phải sử dụng lượng cát sông hợp lý nhằm tăng độ dễ thi công hỗn hợp dễ dàng chèn vào lỗ rỗng lại khung cốt liệu, tạo kết cấu BTN có độ chặt cao độ rỗng dư nhỏ sau lu lèn 177