1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mặt đường bê tông asphalt chiếm tỷ trọng lớn mạng lưới đường ô tô giới Việt Nam ưu điểm về: chất lượng khai thác, giá thành mức độ thuận lợi thi công Theo số liệu thống kê, 70% tổng số chiều dài đường cao tốc giới, 72% tổng chiều dài đường cao tốc Đức 80% tổng chiều dài mạng lưới đường Việt Nam sử dụng kết cấu mặt đường bê tông asphalt [18] Các tiêu chuẩn giới tiêu chuẩn Việt Nam quy định đặc tính bê tơng asphalt làm mặt đường Dưới ảnh hưởng nhiệt độ tải trọng, hai vấn đề cần bổ sung xem xét: khả chống lún chịu mỏi bê tông asphalt Thông qua thí nghiệm lún vệt bánh xe, chiều sâu lún tương quan với số lượt tác dụng tải trọng xác định Thơng qua thí nghiệm mỏi, tuổi thọ mỏi đường đặc tính mỏi vật liệu xác định Từ kết thí nghiệm đánh giá khả chống lún chống mỏi vật liệu làm mặt đường ô tô, phục vụ cho q trình thiết kế thi cơng Để nâng cao chất lượng bê tông asphalt, giới thường theo ba hướng: + Sử dụng bitum cải tiến + Điều chỉnh cấp phối phù hợp với mục đích sử dụng sử dụng cốt liệu chất lượng cao + Cải tiến thành phần hỗn hợp bê tông asphalt vật liệu gia cường Các loại sợi gia cường bê tông asphalt đa dạng, như: sợi Cellulose, sợi cácbon, sợi thủy tinh, sợi Polypropylene, sợi khoáng, v.v… Nghiên cứu Luận án tập trung vào việc xem xét ảnh hưởng sợi thủy tinh đến khả chống mỏi chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt Trên giới, từ năm 60 kỷ trước bê tông asphalt gia cường sợi bắt đầu nghiên cứu [51], đến nghiên cứu tương đối toàn diện kết thấy vật liệu làm việc tốt điều kiện nước ôn đới hàn đới Vấn đề đặt cốt sợi thủy tinh có cải thiện đặc tính chống mỏi chống lún cho vật liệu bê tơng asphalt nóng điều kiện Việt Nam hay khơng? Cần phải nghiên cứu, thực nghiệm để có câu trả lời Do vậy, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng cốt sợi thủy tinh phân tán đến khả chống mỏi chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt điều kiện Việt Nam” cần thiết có tính thời Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu đặc tính chống lún vệt bánh xe, đặc tính chịu mỏi bê tơng asphalt chặt rải nóng (HMA); Lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần cấu tạo bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh (G-FRAC) để cải thiện đặc tính chịu mỏi chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt; Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá khả cải thiện đặc tính chống lún vệt bánh xe G-FRAC, ảnh hưởng hàm lượng sợi thủy tinh gia cường tới khả chống lún vệt bánh xe; Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá khả cải thiện đặc tính chịu mỏi G-FRAC, ảnh hưởng hàm lượng sợi thủy tinh gia cường đến đặc tính Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tập trung vấn đề sau: - Khả chống lún vệt bánh xe bê tơng asphalt chặt nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán (GFRAC); - Khả chống mỏi G-FRAC; Cấu trúc luận án Gồm phần mở đầu, bốn chương, phần kết luận, kiến nghị, dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo, danh mục tài liệu tham khảo Cụ thể sau : Đặt vấn đề nghiên cứu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Sợi thủy tinh khả gia cường sợi thủy tinh bê tông asphalt Chương 3: Nghiên cứu khả chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh Chương 4: Nghiên cứu khả chống mỏi bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh Kết luận, kiến nghị dự kiến hướng nghiên cứu Tài liệu tham khảo Những đóng góp đề tài l - - Phân tích ảnh hưởng cốt sợi thủy tinh phân tán cải thiện đặc tính chống mỏi chống lún vệt bánh bê tơng asphalt chặt nóng; Phân tích lựa chọn mơ hình thí nghiệm mỏi lún vệt bánh xe bê tông asphalt Đã lựa chọn loại cốt sợi thủy tinh phù hợp để gia cường bê tông asphalt; Đề xuất công thức hỗn hợp bê tông asphalt chặt nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán với hàm lượng sợi tốt 0,3%, sử dụng bitum PMBIII bitum 40-50 Đã đưa định lượng hiệu cải thiện khả chống mỏi chống lún vệt bánh bê tông asphalt cốt sợi thủy tinh phân tán với bê tông asphalt đối chứng với loại bitum PMBIII 40-50; Đã xây dựng đường đặc tính mỏi bê tơng asphalt PMBIII đường đặc tính mỏi bê tơng asphalt 40/50 tùy thuộc vào hàm lượng sợi thủy tinh 0%; 0.1%; 0.3%; 0.5% từ thí nghiệm uốn mỏi theo phương pháp khống chế ứng suất Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bê tơng asphalt rải nóng vật liệu để xây dựng lớp mặt đường tơ Trong q trình khai thác dài hạn, lớp bê tơng asphalt kết cấu mặt đường bị phá hoại mỏi xuất biến dạng không hồi phục (lún vệt bánh xe) Các vấn đề ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ an toàn khai thác Vì vậy, để tăng cường hai tính chất sử dụng biện pháp cải tiến chất lượng bê tơng asphalt có hướng nghiên cứu sử dụng cốt sợi phân tán Một số nghiên cứu giới thí nghiệm đặc tính bê tông asphalt sử dụng sợi bon, sợi polyester, sợi amiang sợi thủy tinh theo tiêu kỹ thuật thu kết tốt uận án có ngh a khoa học thực tiễn, có tính mới, lần triển khai nghiên cứu bê tông asphalt sử dụng sợi thủy tinh gia cường, bê tông asphalt sử dụng nhựa đường 40/50 liên quan đến mỏi biến dạng không hồi phục Luận án xác định hàm lượng sợi thủy tinh phân tán cho bê tơng asphalt chặt rải nóng sử dụng bitum 40/50 bitum polymer với hàm mục tiêu chu kỳ mỏi khống chế ứng suất chiều sâu vệ lún bánh xe Luận án góp phần làm rõ vai trò cốt sợi thủy tinh phân tán với hàm lượng từ 0,1% đến 0,5% bê tơng asphalt rải nóng Luận án làm phong phú thêm kiến thức lý thuyết thực nghiệm chế gia cường cốt sợi phân tán bê tông asphalt rải nóng tài liệu tham khảo tốt cho nhà nghiên cứu vấn đề CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đặc tính kháng lún vệt bánh xe kháng mỏi bê tông asphalt xây dựng mặt đƣờng ô tô 1.1.1 Các vấn đề chung 1.1.1.1 ịch sử phát triển bê tông asphalt 1.1.1.2 Khái niệm phân loại bê tông asphalt 1.1.2 Đặc tính kháng lún vệt bánh xe bê tông asphalt 1.1.2.1 Giới thiệu chung Lún vệt bánh xe hay gọi biến dạng không hồi phục tượng mặt đường bê tông asphalt Nguyên nhân là: - Sự giảm thể tích bê tông asphalt tác dụng đầm nén bánh xe; - Ứng suất cắt sinh tác dụng lặp lặp lại tải trọng bánh xe, nhân tố Cơ chế hình thành phát triển tượng lún vệt bánh xe chia thành hai trường hợp [14] : - Trường hợp thứ nhất, lún vệt bánh xe xuất lớp vật liệu bê tông asphalt, ứng suất cắt trượt xuất lớp vật liệu bê tông asphalt lớn cường độ chịu cắt trượt vật liệu - Trường hợp thứ hai, biến dạng gây lún vệt bánh xe chủ yếu xảy lớp lớp móng xảy lớp bê tơng asphalt Để đánh giá đặc tính bê tơng asphalt, người ta sử dụng dạng thí nghiệm mơ khả chịu lún mẫu vật liệu tác động tải trọng bánh xe ngồi thực tế Có nhiều tiêu chuẩn như: AASHTO T324; BS EN 12697-22:2004 1.1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính kháng lún vệt bánh xe: - Cốt liệu - Bitum Bột khoáng Tải trọng Nhiệt độ cao o o Ở ngưỡng nhiệt độ cao, thay đổi từ 46 C đến 82 C [2], mặt đường HMA thường xuất tình trạng trồi lún Tại Hà nội, 10 năm gần đây, nhiệt độ khơng khí cao năm theo thống kê Trung tâm tư liệu khí tượng o thủy văn đạt ngưỡng cao cao, dao động xung quanh mốc 39 C Ta có biểu đồ nhiệt độ mặt đường (chiều sâu 20mm lớp bê tơng asphalt) Hình 1-1 Hình 1-1 Nhiệt độ môi trường nhiệt độ mặt đường Asphalt Hà nội 10 năm gần - Biến dạng ban đầu (m/m) Nước 1.1.3 Đặc tính kháng mỏi bê tông asphalt 1.1.3.1 Giới thiệu chung Bản chất tượng mỏi suy giảm độ bền vật liệu tác dụng tải trọng trùng phục Dưới tác dụng tải trọng ban đầu vết nứt vi mô xuất vật liệu Dần dần, vết nứt vi mô phát triển, liên kết hình thành vết nứt lớn gây suy giảm cường độ, phá hoại mặt đường Để đánh giá đặc tính mỏi bê tông asphalt người ta tiến hành hai nhóm thí nghiệm chính: nhóm thực nghiệm trường nhóm thí nghiệm phòng Nhóm thí nghiệm trường Nhóm phòng thí nghiệm chia làm loại lớn: - Thí nghiệm uốn (hai, ba, bốn điểm); - Thí nghiệm kéo nén (trực tiếp gián tiếp); - Thí nghiệm trượt Hai dạng thí nghiệm sử dụng: - Thí nghiệm khống chế biến dạng; - Thí nghiệm khống chế ứng suất 1.1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính mỏi bê tơng asphalt  Nhiệt độ Thí nghiệm khống chế ứng suất Với thí nghiệm mỏi khống chế ứng suất, nhiều nghiên cứu thấy tuổi thọ mỏi giảm nhiệt độ tăng lên [65] Trong vài nghiên cứu, phân tích thí nghiệm mỏi khống chế ứng suất rằng, thể tuổi thọ mỏi theo thay đổi biến dạng ban đầu, đường đặc tính mỏi không bị ảnh o o hưởng yếu tố nhiệt độ nhiệt độ thí nghiệm khoảng từ -10 C đến 20 C [80] (Hình 1-2) Tuổi thọ mỏi N (chu kì) Hình 1-2 Đường đặc tính mỏi nhiệt độ khác với thí nghiệm mỏi khống chế ứng suất [80] iên quan đến ảnh hưởng nhiệt độ tới vị trí phá hủy thí nghiệm mỏi, Kim làm thí nghiệm mỏi khống chế ứng suất, ép theo phương đường kính mẫu trụ tròn [52] Kết 0°C, vị trí vết phá hủy nằm màng bitum chí cốt liệu đá, trừ trường hợp vật liệu dính Còn 20°C, vị trí nứt mỏi nằm bề mặt tiếp xúc đá bitum - Nhiệt độ thấp o o Bê tông asphalt loại vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ Ở nhiệt độ thấp từ - 10 C đến - 46 C [2], bitum hỗn hợp bê tông asphalt bị hóa cứng khiến cho cốt liệu dễ bị bong bật khỏi chất kết dính asphalt Gây nên tượng gẫy vỡ lớp bê tông asphalt mặt đường Biểu đồ nhiệt độ thấp mặt đường thể Hình 1-3 Đây lấy làm sở ngưỡng nhiệt độ thấp để nghiên cứu tuổi thọ mỏi mặt đường bê tông asphalt Theo phân vùng khí hậu Việt Nam, khu vực khác có ngưỡng nhiệt độ thấp (như vùng núi phía Bắc) cao (như vùng miền Nam Trung Bộ Nam Bộ) Hình 1-3 Nhiệt độ mặt đường thấp năm Hà nội  Tần số tác dụng lực Yếu tố tần số tác dụng lực nghiên cứu so với nhiệt độ Nghiên cứu Doan tần số tác dụng lực tăng, tuổi thọ mỏi giảm với thí nghiệm khống chế biến dạng tăng với thí nghiệm khống chế ứng suất [80]  Hình dạng mẫu  Thời gian nghỉ tác dụng lực Hai dạng sơ đồ tác dụng tải thường sử dụng thí nghiệm có thời gian chờ: - Tác dụng nhiều chu kì tải liên tục sau thời gian nghỉ chờ dài; - Tác dụng xung lực, sau chu kì có khoảng nghỉ lặp lại nhiều lần Các kết nghiên cứu cho thấy tuổi thọ mỏi bê tông asphalt tăng lên có thời gian nghỉ chờ thí nghiệm mỏi [28], [80] Tuy nhiên thời gian nghỉ chờ có giới hạn hiệu Vượt qua khoảng giới hạn này, tăng thời gian nghỉ không làm tăng tuổi thọ mỏi vật liệu Thời gian nghỉ chờ gấp 10 lần thời gian tác dụng lực lấy ngưỡng thí nghiệm đánh giá tuổi thọ mỏi bê tông asphalt [21]  Bitum Nhìn chung, sử dụng loại bitum polyme, bitum cải tiến làm tăng tuổi thọ mỏi bê tơng asphalt  Cốt liệu bột khống Kết nghiên cứu số tác giả [27] cho hình dạng cốt liệu ảnh hưởng đến đặc tính mỏi bê tơng asphalt Kim tính dính bám bitum cốt liệu có ảnh hưởng đến đặc tính mỏi bê tơng asphalt [52] Mặt khác bê tông asphalt sử dụng cấp phối gián đoạn có tuổi thọ mỏi so với bê tông asphalt sử dụng cấp phối liên tục [60] Cũng giống hàm lương bitum, bê tông asphalt tồn hàm lượng bột khoáng thiết kế cho sức kháng mỏi [83] Hàm lượng khoảng từ 7-9% hỗn hợp đá bitum sử dụng làm lớp móng (GB Grave Bitume) Pháp 1.2 Các nghiên cứu biện pháp cải thiện đặc tính kháng lún vệt bánh xe đặc tính chịu mỏi bê tơng asphalt giới Việt Nam Để cải thiện đặc tính lún vệt bánh xe đặc tính mỏi bê tơng asphalt chặt rải nóng, giới nói chung Việt Nam nói riêng sử dụng theo ba hướng: - Điều chỉnh cấp phối phù hợp với mục đích sử dụng sử dụng cốt liệu chất lượng cao; - Cải tiến thành phần hỗn hợp vật liệu gia cường; Sử dụng bitum cải tiến Luận án tập trung hướng cải tiến vật liệu gia cường sử dụng bitum cải tiến 1.2.1 Sử dụng sợi gia cƣờng Trên giới, biện pháp cải tiến thành phần chế tạo hữu hiệu để nâng cao chất lượng bê tông asphalt biện pháp gia cường sợi bê tông asphalt Phương pháp nghiên cứu từ năm 60 kỷ trước [51] nghiên cứu sử dụng nhiều nước Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc v.v… - Bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh (Glass fiber) - Bê tông asphalt gia cường sợi cacbon - Bê tông asphalt gia cường sợi polypropylen - Bê tông asphalt sử dụng sợi Cellulose phân tán - Bê tông asphalt gia cường sợi polypropylen - Bê tông asphalt gia cường sợi polyester 1.2.2 Sử dụng bitum cải tiến Bitum chất kết dính tạo tính đàn - nhớt cho bê tông asphalt Một số phương pháp cải tiến bitum trình bày sau đây: - Bitum polime - Bium cải tiến cách cho thêm lưu huỳnh - Bitum cải tiến cách cho thêm cao su - Bitum cải tiến cách cho thêm cao su dẻo nhiệt 1.3 Xác định vấn đề nghiên cứu Các biện pháp cải thiện đặc tính lún vệt bánh xe đặc tính mỏi bê tơng asphalt phân tích đánh giá phần 1.2 Nhìn chung biện pháp gia cường sợi phân tán biện pháp hữu hiệu để cải thiện khả làm việc bê tông asphalt Việc nghiên cứu giai đoạn bước đầu, nghiên cứu bê tơng asphalt chặt rải nóng sử dụng cốt sợi thủy tinh hạn chế, khả cải thiện đặc tính chống lún vệt bánh xe chưa đề cập đầy đủ Chưa có nghiên cứu khả cải thiện đặc tính chịu mỏi bê tơng asphalt gia cường sợi thủy tinh chưa đề cập đến ảnh hưởng điều kiện nhiệt đới Việt Nam Do luận án “Nghiên cứu ảnh hưởng cốt sợi thủy tinh phân tán đến khả chống mỏi chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt điều kiện Việt Nam” cần thiết có tính thời 1.4 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định thành phần cấu tạo bê tơng asphalt chặt rải nóng gia cường sợi thủy tinh G-FRAC sử dụng hàm lượng sợi 0%; 0,1%; 0,3%; 0,5%; - Nghiên cứu khả chống lún vệt bánh xe bê tông asphalt chặt rải nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán; - Nghiên cứu khả chống mỏi bê tông asphalt chặt rải nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán; - Phân tích đánh giá ảnh hưởng hàm lượng sợi thủy tinh, bitum polymer PMBIII bitum thường mác 40-50 đến khả chống lún vệt bánh xe chống mỏi bê tơng asphalt chặt rải nóng 1.5 Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết chất đặc tính sợi thủy tinh G-FRAC; vai trò sợi thủy tinh gia cường bê tông asphalt; - Nghiên cứu thực nghiệm xác định công thức thành phần G-FRAC phòng thí nghiệm Việt Nam; - Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá khả chống lún vệt bánh xe khả chống mỏi GFRAC điều kiện Việt Nam CHƢƠNG SỢI THỦY TINH VÀ KHẢ NĂNG GIA CƢỜNG SỢI THỦY TINH TRONG BÊ TÔNG ASPHALT 2.1 Các nghiên cứu sợi thủy tinh ứng dụng sợi thủy tinh để gia cƣờng bê tông asphalt 2.1.1 Khái niệm phân loại sợi thủy tinh 2.1.1.1 Khái niệm Sợi thủy tinh vật liệu ứng dụng nhiều công nghệ ngành công nghiệp khác nhau, sản xuất từ nguồn nguyên liệu sẵn có Tất loại sợi thủy tinh có nguồn gốc từ silica 2.1.1.2 Quá trình hình thành sợi Đây cách tạo sợi điển hình, ngồi số cách tạo sợi khác bi quay ly tâm với thủy tinh nóng chảy 2.1.1.3 Phân loại sợi thủy tinh Theo phân loại [23] sợi thủy tinh chia Bảng 2-1: Loại sợi E - Glass S - Glass C - Glass M - Glass A - Glass D - Glass Bảng 2-1 Phân loại sợi thủy tinh Đặc tính Dẫn điện Độ bền học cao Ổn định với chất hóa học Độ cứng cao Hàm lượng alkali lớn Cách điện bền vững Sợi thủy tinh thông thường chủ yếu loại E – Glass, C-Glass ứng dụng nhiều công nghệ lọc, cách nhiệt, gia cường vải công nghiệp v.v… (xem Hình 2-1) Hình 2-1 Sợi Thủy tinh loại C-Glass Sợi thủy tinh đặc biệt chia thành số loại điển S - Glass, D - Glass, A- Glass, ECR – Glass, sợi siêu tinh khiết silic, sợi rỗng sợi trilobal Các loại sợi thủy tinh đặc biệt lựa chọn sử dụng cho mục đích đặc biệt có xét đến hiệu kinh tế 2.1.2 Các đặc điểm tính chất sợi thủy tinh để ứng dụng xây dựng cơng trình giao thơng Như u cầu sợi gia cường bê tông asphalt loại sợi có khả ổn định mặt hóa học lý học mơi trường chất kết dính asphalt bê tơng asphalt, có độ dãn nở nhiệt thấp, khả bám dính cao giai đoạn đầu suốt thời gian khai thác công trình tác động mơi trường bên ngồi 2.1.3 Đề xuất loại sợi thủy tinh sử dụng nghiên cứu Trong khuôn khổ luận án, sợi thủy tinh thông thường loại C-Glass lựa chọn nghiên cứu 2.2 Vai trò sợi thủy tinh bê tơng asphalt theo số nghiên cứu giới 2.2.1 Vai trò sợi thủy tinh 2.2.1.1 Về mặt hóa học Nhìn chung loại sợi thủy tinh ổn định với chất hóa học Trong khn khổ luận án, sợi thủy tinh sử dụng loại C-Glass, sợi thủy tinh có độ ổn định hóa học cao, gia cường bê tơng asphalt khơng làm thay đổi tính chất hóa học bitum [23] 2.2.1.2 Về mặt lý học Khi gia cường sợi có cường độ chịu kéo cao làm tăng cường độ hỗn hợp bê tông asphalt Về lý thuyết, ứng suất truyền sang sợi cường độ cao, làm giảm ứng suất lên phần có cường độ yếu chất liên kết asphalt [59] Năm 2005 Najd tiếp tục nghiên cứu vai trò sợi thủy tinh bê tông asphalt Độ bền Marshall độ bền mỏi G-FRAC tăng đáng kể gia cường sợi thủy tinh với hàm lượng từ 0,175% – 0,375% theo khối lượng hỗn hợp HMA [58] Sợi thủy tinh có khả giữ ổn định cho chất kết dính asphalt, đặc biệt điều kiện nhiệt độ cao lưu lượng giao thơng lớn Hơn sợi có cấu trúc mạng lưới ba chiều hỗn hợp asphalt nên gia cường cho khung giúp chống lại lực cắt giảm khả bị chảy hỗn hợp asphalt [49][55] Hình 2-2 Đặc tính mỏi G-FRAC hàm lượng sợi thủy tinh khác [49] Những ưu điểm thể rõ rệt hàm lượng sợi thủy tinh tăng lên Nhưng tỷ lệ sợi vượt 0,3% giá trị lại giảm xuống Nghiên cứu [55] cho thấy hàm lượng sợi thủy tinh gia cường hợp l 0,3% bê tơng asphalt gia cường sợi Hình 2-3: Quan hệ hàm lượng sợi thủy tinh mô đun đàn hồi, [55] Hình 2-4: Quan hệ độ bền chịu mỏi tỷ lệ sợi, [55] Sợi gia cường bê tông asphalt coi pha gián đoạn chất liên kết asphalt pha Sợi có khả chịu phần ứng suất hỗn hợp composite mà pha asphalt Sợi pha asphalt mô tả theo dạng “ Slippage” (trượt) Hình 2-5 Hejazi đưa hệ số λ đánh giá tỷ lệ sợi bị trượt làm việc với pha asphalt HMA Hệ số λ lớn phần sợi khơng tham gia làm việc lớn Trong nghiên cứu này, ứng xử bê tơng asphalt bốn loại sợi khác có chiều dài 12mm mơ hình hóa theo dạng “Slippage”: sợi thủy tinh, sợi nylon, sợi polypropylene sợi polyester Kết nghiên cứu cho thấy sợi thủy tinh cho hiệu gia cường bê tông asphalt cao Hình 2-5 Sợi pha asphalt tác dụng lực P [44] Mặt khác, hệ thống sợi phân tán tạo nên mạng lưới cấu trúc ba chiều bê tông asphalt [35], nâng cao độ ổn định pha asphalt đặc biệt hình thành nên khung tăng cường cho hạt cốt liệu chống lại lực cắt, hạn chế dịch chuyển hạt cốt liệu, từ giảm khả biến dạng bê tơng asphalt tác dụng lực bánh xe, cải thiện suy giảm mơ đun độ cứng cải thiện đặc tính mỏi bê tơng asphalt 2.2.2 Một số yếu tố ảnh hƣởng đến vai trò sợi thủy tinh 2.2.2.1 Mức độ phân tán 2.2.2.2 Đường kính chiều dài sợi Chiều dài sợi gia cường phụ thuộc vào đường kính lớn cốt liệu [59] Chiều dài sợi sử dụng -2 gia cường bê tông asphalt thay đổi khoảng lớn từ cỡ 10 mm đến vài chục mm [35], [44], [49], [55] Trong luận án này, sợi thủy tinh trộn thử theo phương pháp trộn khô với ba chiều dài sợi khác 10mm, 20mm, 30mm Hỗn hợp vật liệu sử dụng sợi thủy tinh chiều dài 30mm xuất số búi sợi (xem Hình 2-6, Hình 2-7, Hình 2-8) Hình 2-6 Sợi 10mm Hình 2-7 Sợi 20mm Hình 2-8 Sợi 30mm Như phân tích, theo Fu đánh giá, tỷ lệ chiều dài sợi đường kính sợi lớn cho hiệu mạng lưới sợi phân tán bê tông asphalt cao [42] Tuy nhiên chiều dài sợi bị khống chế khả trộn hốn hợp vật liệu Do chiều dài sợi thủy tinh 20mm lựa chọn để gia cường bê tông asphalt mẫu thử luận án 2.3 Nghiên cứu thực nghiệm tính chất sợi thủy tinh dự kiến sử dụng nghiên cứu 2.3.1 Tính chất lý học sợi thủy tinh Thí nghiệm đo đường kính sợi đếm số sợi tao sợi thủy tinh nghiên cứu sinh thực Viện Dệt may da giầy Trung tâm Thí nghiệm vật liệu Dệt may da giầy trường đại học Bách khoa Hà nội.Thí nghiệm phân tích thành phần nguyên tố có sợi thủy tinh nghiên cứu sinh thực Phòng Thí nghiệm Siêu cấu trúc cơng nghệ nano y sinh thuộc Viện Vệ sinh Dịch tễ TW số Yersin Hà nội Đường kính sợi thủy tinh Mẫu sợi thủy tinh Đường kính sợi (mm) Hình 2-9 Đo đường kính sợi thủy tinh Bảng 2-2 Kết đo đường kính sợi thủy tinh Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 0.02 0.015 0.02 0.018 Mẫu 0.02 TB 0.018 2.3.2 Tính chất học sợi thủy tinh Thí nghiệm xác định lực kéo đứt, độ giãn đứt sợi thủy tinh theo tiêu chuẩn ASTM D 2256-02 [24], nghiên cứu sinh thực phòng thí nghiệm Viện Dệt may, Trường Đại học Bách khoa Hà nội Bảng 2-3 Kết đo độ bền kéo đứt, độ giãn đứt mô đun đàn hồi sợi thủy tinh Mẫu sợi thủy tinh Lực kéo đứt tao sợi (F) Độ giãn đứt (e) Độ giãn tương đối Mô đun đàn hồi Đơn vị N mm % MPa Tổ mẫu 21, 2,00 0,80 30.431 Tổ mẫu 23, 2,23 0,89 29.571 Tổ mẫu 18, 1,95 0,78 25.349 Trung bình 21,4 2,06 0,83 28.450 2.3.3 Hình thái sợi thủy tinh Hình thái bề mặt sợi thủy tinh thành phần hóa học chủ yếu xác định theo phương pháp chụp máy quang phổ EDX (Energy-dispersive X-ray) Hình 2-10: Hình thái bề mặt sợi thủy tinh theo phương pháp EDX với tỷ lê phóng ×500 (trái) ×2000 (phải) CHƢƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG LÚN VỆT BÁNH XE CỦA BÊ TƠNG ASPHALT CHẶT RẢI NĨNG GIA CƢỜNG SỢI THỦY TINH (G-FRAC) 3.1 Thiết kế thành phần G-FRAC 3.1.1 Trình tự thiết kế Các loại bê tơng asphalt sử dụng nghiên cứu gia cường sợi thủy tinh với hàm lượng: 0% ; 0,1% ; 0,3% ; 0,5% theo khối lượng hỗn hợp vật liệu chia thành nhóm : Nhóm thứ nhất: bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh (Glass Fiber reinforced asphalt concrete G-FRAC) sử dụng bitum polyme PMBIII: G-FRAC PMBIII Nhóm thứ hai: bê tơng asphalt gia cường sợi thủy tinh sử dụng bitum thường mác 40-50: G-FRAC 40-50 STT Bảng 3-1: Bảng k hiệu loại G-FRAC tương ứng với loại bitum, tỷ lệ sợi Hàm lượng sợi thủy Nhóm bê tông Loại bitum Ký hiệu G-FRAC tinh (%) B0PMB 0% B1PMB 0,1% G-FRAC PMBIII PMBIII B3PMB 0,3% B5PMB 0,5% B0TT 0% B1TT 0,1% G-FRAC 40-50 Bitum 40-50 B3TT 0,3% B5TT 0,5% 3.1.2 Lựa chọn vật liệu thành phần 3.1.2.1 Cốt liệu lớn Các yêu cầu kỹ thuật cốt liệu lớn hay gọi đá dăm sau kiểm tra chất lượng, thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn 22TCN 356-06 [5] dùng cho G-FRAC PMBIII TCVN 8819-2011 [9] dùng cho G-FRAC 40-50 3.1.2.2 Cốt liệu nhỏ Các yêu cầu kỹ thuật cốt liệu nhỏ hay gọi cát sau kiểm tra chất lượng thỏa mãn theo 22TCN 356-06 dùng cho G-FRAC PMBIII, TCVN 8819-2011 dùng cho G-FRAC 40-50 3.1.2.3 Bột khoáng Bột khoáng sử dụng nghiên cứu có nguồn gốc đá vơi khai thác Phủ Lý-Hà Nam Các yêu cầu kỹ thuật bột khoáng sau kiểm tra chất lượng thỏa mãn theo 22TCN 356-06 dùng cho G-FRAC PMBIII TCVN 8819-2011 dùng cho G-FRAC 40-50 Chi tiết kết xem Phụ lục1-Kết thí nghiệm yêu cầu kỹ thuật vật liệu chế tạo 3.1.2.4 Chất kết dính Bitum polyme PMBIII: Bitum polyme PMBIII sử dụng sau kiểm tra chất lượng thoả mãn yêu cầu kỹ thuật Tiêu chuẩn bitum polymer 22 TCN 319-04 [6] Bitum 40-50: Loại bitum thứ hai sử dụng bitum thường mác 40-50 Loại bitum khuyến nghị áp dụng TCVN 8819:2011 nhiều lý khác nên chưa nghiên cứu áp dụng nhiều nước ta Việc lựa chọn loại bitum 40-50 để nghiên cứu có tính thời sự, nhằm đưa thông tin hiệu sử dụng loại bitum 40-50 thơng qua kết thí nghiệm lún vệt bánh xe, thí nghiệm mỏi bê tơng asphalt khơng có có gia cường sợi thủy tinh phân 3.1.2.5 Sợi Sợi thủy tinh sử dụng nghiên cứu loại sợi thủy tinh thường C-Glass, chiều dài sợi 20mm, cắt từ cuộn sợi lớn Một số tiêu l chủ yếu sợi thủy tinh thí nghiệm Viện Dệt may Đại học Bách Khoa theo tiêu chuẩn [24], thống kê Bảng 3-2 Bảng 3-2 Đặc tính kỹ thuật sợi thủy tinh loại C Đặc tính Đường kính sợi (mm) Chiều dài sợi (mm) Tỷ lệ chiều dài/đường kính sợi Mơ đun đàn hồi (MPa) Nhiệt độ nóng chảy(độ C) Sợi Thủy tinh 0,018 20 20/0,018 25000 >1000 3.1.3 Thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt 3.1.3.1 Thiết kế tỷ lệ phối trộn cốt liệu Tỷ lệ phối trộn cốt liệu thành phần tính tốn kiểm tra theo 22TCN 356-06 TCVN 8819-2011 Trên Hình 3-1, đường cong cấp phối thiết kế nằm phía cận đường bao tiêu chuẩn ượng lọt qua sàng ứng với cỡ hạt thỏa mãn tiêu chuẩn 22TCN 356-06 cho nhóm bê tơng polime G-FRAC PMBIII TCVN 8819-2011cho nhóm bê tơng thường G-FRAC 40-50 Hình 3-1: Đường cong cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng sau phối trộn 3.1.3.2 Đầm mẫu Marshall Thiết bị đầm mẫu Marshall, dụng cụ thí nghiệm, trình tự đầm mẫu theo quy định tiêu chuẩn TCVN 8820-2011 3.1.3.3 Thí nghiệm tính tốn tiêu kỹ thuật G-FRAC:  Thí nghiệm tính tốn tiêu đặc tính thể tích  Thí nghiệm đặc trƣng học Marshall: 3.1.3.4 Thiết lập đồ thị quan hệ hàm lượng bitum tiêu liên quan Trên sở kết thí nghiệm, tính tốn xác định trên, vẽ đồ thị quan hệ sau, trục hồnh biểu thị hàm lượng bitum (5 hàm lượng bitum chọn); trục tung biểu thị giá trị tương ứng: + Độ ổn định Marshall - Hàm lượng bitum; + Độ dẻo - Hàm lượng bitum; + Độ rỗng dư - Hàm lượng bitum; + Độ rỗng cốt liệu - Hàm lượng bitum; + Độ rỗng lấp đầy bitum - Hàm lượng bitum; + Khối lượng thể tích G-FRAC - Hàm lượng bitum 3.1.3.5 Lựa chọn hàm lượng bitum Hàm lượng bitum chọn cho thoả mãn tất tiêu yêu cầu hỗn hợp 3.1.3.6 Kiểm tra yêu cầu kỹ thuật sau thiết kế thành phần hỗn hợp Sau thiết kế hàm lượng bitum sơ cho loại G-FRAC, nghiên cứu sinh tiến hành chế bị tám tổ mẫu tương ứng với loại G-FRAC, tổ ba mẫu để kiểm tra tiêu kỹ thuật theo 22 TCN 356-06 cho GFRAC PMBIII theo TCVN 8819-2011 cho G-FRAC 40-50 3.1.4 Nghiên cứu thực nghiệm 3.1.4.1 Kế hoạch thực nghiệm Kế hoạch thực nghiệm xác định khoảng hàm lượng bitum hợp lý Bảng 3-3 Bảng 3-3 Kế hoạch đúc mẫu thực nghiệm xác định hàm lượng bitum thiết kế Loại bê tơng Chỉ tiêu thí nghiệm Ghi Loại Số lượng bitum mẫu G-FRAC PMBIII G-FRAC 40-50 PMBIII 40-50 G-FRAC PMBIII G-FRAC 40-50 G-FRAC PMBIII G-FRAC 4050 Tổng số mẫu PMBIII 40-50 xác định tỷ trọng bitum xác định tỷ trọng bitum xác định tỷ trọng cốt liệu xác định tỷ trọng lớn G-FRAC trạng thái rời xác định tỷ trọng khối (khối lượng thể tích) mẫu G-FRAC đầm Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall xác định tỷ trọng lớn G-FRAC trạng thái rời xác định tỷ trọng khối (khối lượng thể tích) mẫu G-FRAC đầm Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall 3 60 60 60 60 60 60 mẫu (1 tổ mẫu) x công thức bê tông x hàm lượng bitum (4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum(4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum(4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) mẫu (1 tổ mẫu) x công thức bê tông x hàm lượng bitum (4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum(4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum(4% ; 4,5% ; 5% ; 5,5% ; 6%) 369 Kế hoạch thực nghiệm để kiểm tra yêu cầu kỹ thuật G-FRAC thể Bảng 34 Bảng 3-4 Kế hoạch đúc mẫu thực nghiệm kiểm tra yêu cầu kỹ thuật G-FRAC Loại Số lượng Loại bê tông Chỉ tiêu thí nghiệm Ghi bitum mẫu Loại bê tơng G-FRAC PMBIII Loại bitum PMBIII G-FRAC 40-50 40-50 Chỉ tiêu thí nghiệm xác định tỷ trọng lớn G-FRAC trạng thái rời xác định tỷ trọng khối (khối lượng thể tích) mẫu GFRAC đầm Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall Xác định độ ổn định lại xác định tỷ trọng lớn G-FRAC trạng thái rời xác định tỷ trọng khối (khối lượng thể tích) mẫu GFRAC đầm Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall Xác định độ ổn định lại Số lượng mẫu Ghi 12 mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế 12 mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế 12 12 12 mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế 12 mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế mẫu x công thức bê tông x hàm lượng bitum thiết kế 12 12 96 Tổng số mẫu 3.1.4.2 Kết thí nghiệm  Kết nghiên cứu thực nghiệm lựa chọn hàm lƣợng bitum cho G-FRAC Sau tổng hợp kết thí nghiệm Kết lựa chọn hàm lượng bitum cho loại G-FRAC tổng kết Bảng 3-5 Bảng 3-5 Kết lựa chọn hàm lượng bitum Hàm lượng sợi, % Loại bê tông 0,0 0,1 0,3 0,5 0,0 0,1 0,3 0,5 Hàm lượng bitum lựa chọn Blc, % 4,8 4,9 5,0 5,2 4,8 4,9 5,0 5,2 Ký hiệu G-FRAC B0PMB B1PMB B3PMB B5PMB B0TT B1TT B3TT B5TT G-FRAC PMBIII G-FRAC 40-50  Kết kiểm tra yêu cầu kỹ thuật sau thiết kế thành phần hỗn hợp Sau tổng hợp kết thí nghiệm kiểm tra yêu cầu kỹ thuật G-FRAC Kết thí nghiệm kiểm tra yêu cầu kỹ thuật với nhóm G-FRAC PMBIII thể Bảng 3-6 Bảng 3-6 Bảng kiểm tra yêu cầu kỹ thuật G-FRAC PMBIII Hàm lượng sợi, % Loại bê tông Hàm lượng bitum, % 0,0 0,1 0,3 0,5 B0PMB B1PMB B3PMB B5PMB 4,8 4,9 5,0 5,2 Độ ổn định Marshall, kN 22 Kết TCN TN 35606 ≥12 14,41 15,32 16,37 18,17 Độ dẻo Marshall, mm 22 Kết TCN 356TN 06 3-6 3,44 3,50 3,67 4,04 Độ rỗng dư, % 22 TCN 356-06 Kết TN 3-6 3,83 3,86 4,33 4,37 Độ rỗng hỗn hợpVLK, % 22 Kết TCN TN 35606 15,13 ≥14 15,06 14,93 15,29 Đánh giá Đạt Đạt Đạt Đạt Kết thí nghiệm với nhóm G-FRAC 40-50 thể Bảng 3-7 Bảng 3-7 Kết kiểm tra yêu cầu kỹ thuật G-FRAC 40-50 Hàm lượng sợi, % Loại bê tông Hàm lượng bitum, % 0,0 0,1 0,3 0,5 B0TT B1TT B3TT B5TT 4,8 4,9 5,0 5,2 Độ ổn định Marshall, kN TCVN Kết 8819:20 TN 11 11,52 ≥8 11,68 12,57 10,34 Độ dẻo Marshall, mm TCVN Kết 8819:20 11 TN 2-4 3,18 3,15 3,67 3,26 Độ rỗng dư, % TCVN 8819:20 11 3-6 Kết TN 3,45 3,54 3,56 3,91 Độ rỗng hỗn hợpVLK, % TCVN Kết 8819: TN 2011 14,56 ≥14 14,81 14,89 15,76 Đánh giá Đạt Đạt Đạt Đạt 3.1.5 Phân tích đánh giá kết thí nghiệm 3.1.5.1 Hàm lượng bitum lựa chọn (Blc) Kết thí nghiệm cho thấy tăng dần theo hàm lượng sợi đưa vào HMA (xem Hình 3-2) Đó tượng hấp thụ bitum vào sợi [47] Hơn nữa, có mặt sợi thủy tinh làm tăng tỷ diện bề mặt hỗn hợp, dẫn đến cần thêm lượng bitum định để bao phủ bề mặt sợi [67] Hình 3-2 Quan hệ hàm lượng bitum lựa chọn hàm lượng sợi G-FRAC 3.1.5.2 Độ rỗng dư (VA) Kết thí nghiệm cho thấy độ rỗng dư VA hai nhóm G-FRAC sử dụng PMBIII bitum 40-50 tăng cho sợi vào hỗn hợp xu hướng tăng tiếp tục diễn hàm lượng sợi tăng (hình 3-3 hình 34) Sợi đóng vai trò loại cốt liệu mịn hỗn hợp hạn chế hạt cốt liệu lớn tiếp xúc nhau, tác dụng gọi hiệu ứng “làm lỏng” (loosening effect) Mặt khác Blc G-FRAC khác nguyên nhân gây VA khác Độ rỗng dư lớn gây nứt khơng đủ chất kết dính asphalt bọc cốt liệu, ngược lại, giá trị nhỏ làm tăng độ dẻo chảy bitum Hình 3-3 Quan hệ độ rỗng dư hàm lượng sợi G-FRAC Hình 3-4 Quan hệ độ ổn định Marshall hàm lượn sợi G-FRAC 3.1.5.3 Độ ổn định Marshall (MS) độ dẻo Marshall (FV) Kết thí nghiệm cho thấy độ ổn định Marshall (MS) hai nhóm G-FRAC tăng gia cường hàm lượng sợi (Error! Reference source not found.) Độ dẻo Marshall (FV) hỗn hợp tăng sau có sợi Sự tăng lên MS FV cải thiện tính dẻo dai khả chịu tải trọng G-FRAC Sợi hình thành chế “bắc cầu” qua vết nứt xuất bê tơng, làm tăng độ bền hỗn hợp, giảm hình thành phát triển vết nứt Cơ chế gọi “khâu vết nứt” (bridging cracking effects) [53] Ngoài ra, sợi tạo nên hiệu ứng mạng lưới làm ổn định tăng độ bền HMAC nhờ phân tích SEM (Scannning Electron Microscopy) [34] Hơn nữa, nhờ tính hấp thụ asphalt [67], sợi cải thiện tính nhớt tính dính asphalt [47] 3.2 Nghiên cứu khả chống lún vệt bánh xe G-FRAC 3.2.1 Thí nghiệm lún vệt bánh xe (Wheel Tracking Test) 3.2.1.1 Phương pháp thí nghiệm Trong nghiên cứu này, phương pháp B sử dụng để xác định chiều sâu lún vệt bánh xe 3.2.1.2 Mục đích thí nghiệm: - Xác định chiều sâu lún vệt bánh xe theo số lượt tác dụng bánh xe - Số lượt tác dụng tải trọng lớn nhất: 60.000 lượt (30.000 chu kỳ); Xác định xu hướng chiều sâu lún vệt bánh xe tăng theo thời gian tác dụng chu kỳ bánh xe (mm/h) 3.2.1.3 Tiêu chuẩn thiết bị thí nghiệm Tiêu chuẩn thí nghiệm Lún vệt bánh xe BS EN 12697-22-2004[31] Luận án sử dụng thiết bị thí nghiệm Wheel-Tracking - Cooper buồng khí hậu Các thơng số đầu vào thí nghiệm sau: Tốc độ lăn bánh xe: 26,5±1,0 vòng/60s Tải trọng bánh xe: 700±10N o Nhiệt độ thí nghiệm: 60 C 3.2.1.4 Q trình thí nghiệm : Đúc mẫu theo tám công thức bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh kích thước 300mm×300mm×50mm máy đầm lăn Trình tự đúc mẫu sau: Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm xác định vệt hằn lún bánh xe thiết bị Wheel tracking, loại nhỏ model A buồng khí hậu Hình 3-5 với số lượt tác dụng 60.000 lượt Hình 3-5: Thiết bị thí nghiệm vệt lún bánh xe mẫu vng 300mm×300mm×50mm Độ sâu vệt lún chênh lệch chuyển vị theo chiều đứng từ giá trị ban đầu r0 đến số đọc r30000 3.2.1.5 Nghiên cứu thực nghiệm  Loại bê tơng asphalt thí nghiệm Tám loại G-FRAC chia thành nhóm, chi tiết xem Bảng 3-1 Nhóm G-FRAC PMBIII : B0PMB, B1PMB, B3PMB, B5PMB, Nhóm G-FRAC 40-50 : B0TT, B1TT, B3TT, B5TT  Kế hoạch thí nghiệm Nghiên cứu sinh tiến hành thí nghiệm Lún vệt bánh xe 24 mẫu G-FRAC theo tiêu chuẩn BS EN 12697-22-2004 Mỗi loại G-FRAC, làm thí nghiệm mẫu lấy kết trung bình mẫu Kế hoạch thực nghiệm thể Bảng 3-8 Loại bê tông G-FRAC PMBIII G-FRAC 40- Bảng 3-8 Kế hoạch thực nghiệm đánh giá khả cải thiện đặc tính lún vệt bánh xe Ký hiệu Bê tơng Chỉ tiêu thí nghiệm Số lượng mẫu Ghi B0PMB B1PMB xác định chiều sâu vệt lún lượt = chu tới 60.000 lượt (30.000 B3PMB kỳ chu kỳ) B5PMB B0TT 50 3 B1TT B3TT B5TT  Kết thí nghiệm STT Loại tông Bê Hàm lượng sợi B0PMB B1PMB 0% 0,1% B3PMB 0,3% B5PMB B1TT 0,5% 0% 0,1% B3TT 0,3% B5TT 0,5% B0TT Bảng 3-9 Kết thí nghiệm lún vệt bánh xe Chiều sâu Chiều sâu Chiều sâu lún Loại lún lún 60.000 lượt bitum 15.000 lượt 40.000 lượt (mm) (mm) (mm) PMBIII 40-50 Hệ số biến sai (%) 1,83 1,42 2,29 1,96 2,54 2,27 7% 3% 1,32 1,71 1,9 7% 1,36 4,35 3,92 1,8 6,53 5,36 2,03 7,94 6,48 4% 5% 4% 3,39 4,17 4,81 7% 3,67 4,96 5,93 4% Hướng dẫn thiết kế VicRoads 2012 ≤ 6mm ≤ 9mm 3.2.2 Phân tích đánh giá khả chống lún vệt bánh xe 3.2.2.1 Chiều sâu lún vệt bánh xe Kết giá trị trung bình mẫu thử tổ mẫu tương ứng Hình 3-6 Quan hệ chiều sâu lún vệt bánh xe hàm lượng sợi G-FRAC PMBIII Hình 3-7 Quan hệ chiều sâu lún vệt bánh xe hàm lượng sợi G-FRAC 40-50 Theo Hướng dẫn thiết kế VicRoad, chiều sâu lún vệt bánh xe lớn cho phép bê tơng asphalt sử dụng bitum có độ kim lún 40-50 bitum cải tiến 9mm 6mm [43] Như vậy, tất mẫu thử nghiệm có chiều sâu lún nhỏ giá trị quy định tiêu chuẩn Ở tỷ lệ gia cường sợi thủy tinh 0,3% theo khối lượng hỗn hợp HMA, chiều sâu lún vệt bánh xe nhỏ nhất: 4,81mm; 1,9mm 53%; 32% so với chuẩn chiều sâu lún khống chế hướng dẫn thiết kế bê tông asphalt Úc Theo nghiên cứu giới, khả cải thiện chiều sâu lún vệt bánh xe bê tông asphalt gia cường sợi phân tán nằm khoảng từ 7,4-37,2% Bê tông SMA gia cường sợi thủy tinh hàm lượng 0,3% cải thiện 20% so với mẫu đối chứng không sợi [55] Bê tơng asphalt chặt rải nóng gia cường sợi cellulose, sợi polyester, sợi mineral cải thiện 12%, 14%, 24% so với mẫu đối chứng không sợi [74] Theo nghiên cứu Bruce năm 2003, chiều sâu lún vệt bánh xe bê tông asphalt rải nóng gia cường sợi cacbon phân tán cải thiện từ 7,4-37,2% [29] Kết nghiên cứu nghiên cứu sinh, bê tông asphalt gia cường 0,3% sợi thủy tinh cho chiều sâu lún bánh xe nhỏ nhất, khả cải thiện lớn 39,4% 3.2.2.2 Xu hướng lún vệt bánh xe Xu hướng phát triển chiều sâu lún vệt bánh xe theo số chu kỳ tác dụng tải trọng G-FRAC PMBIII GFRAC 40-50 thể Hình 3-8 Hình 3-8 Xu hướng lún G-FRAC PMBIII G-FRAC 40-50 Ta thấy rõ xu hướng lún vệt bánh xe chia thành giai đoạn - Giai đoạn Các đường cong cho thấy chiều sâu vệt lún tăng nhanh phần giai đoạn (5000 chu kỳ tác dụng đầu tiên) Theo [31], mẫu thí nghiệm chế tạo với độ rỗng dư 7% ± 2%, nghiên cứu này, mẫu thí nghiệm đúc với độ rỗng dư 5%, tương ứng với độ rỗng dư thực tế mặt đường sau lu lèn Độ lún tăng nhanh giai đoạn 1(0-5.000 chu kỳ) giải thích phần hỗn hợp chặt lại tác dụng áp lực thẳng đứng bánh xe so với độ rỗng dư ban đầu Hơn nữa, bê tơng asphalt có tính dẻo nhớt, biến dạng thay đổi nhanh khoảng thời gian đầu thay đổi tải trọng - Giai đoạn Từ sau 5.000 chu kỳ trở đi, tốc độ tăng RD giảm rõ rệt Độ dốc đường lún thể mức độ tăng chiều sâu lún độ ổn định hỗn hợp vật liệu: độ dốc lớn độ ổn định vật liệu tác dụng tải trọng thấp Đây coi giai đoạn trình lún vệt bánh xe 3.2.2.3 Ảnh hưởng sợi thủy tinh đến chiều sâu lún vệt bánh xe Có thể nhận xét rằng, chiều sâu lún nhỏ tức khả chống lún vệt bánh xe G-FRAC lớn Để lượng hóa khả chống biến dạng v nh cửu – chống lún vệt bánh xe ta gọi hệ số kKLi – hệ số kháng lún vệt bánh xe, tính phần trăm giảm chiều sâu lún mẫu G-FRAC gia cường sợi với mẫu đối chứng Hệ số kKLi xác định cho G-FRAC khác (0,1%; 0,3%; 0,5%) sau : kKli = (3.1) Trong : RDBo : chiều sâu lún vệt bánh mẫu đối chứng, mm; RDBi : chiều sâu lún vệt bánh mẫu bê tơng có gia cường sợi, mm; i : hàm lượng sợi, % Hình 3-9 Quan hệ hệ số kháng lún kKLi với hàm lượng sợi Hình 3-9 cho thấy ứng với hàm lượng sợi thủy tinh gia cường 0,3%, hệ số cải thiện lún vệt bánh xe cao Các kết cho thấy RD giảm hàm lượng sợi tăng từ đến 0,3% - khả chống vệt hằn lún bánh xe tăng Nhưng tiếp tục bổ sung sợi đến 0,5% khả chống vệt hằn lún bánh xe lại giảm -giá trị RD tăng Để phân tích xu hướng đưa số lập luận ưu nhược điểm sợi: RD giảm (khả chống lún tăng) sợi tăng từ đến 0,3%, ưu điểm sợi thủy tinh là: + Sợi nằm pha asphalt hút chất bão hòa – có khối lượng phân tử nhỏ - asphalt đặc tính hấp thụ bề mặt sợi; qua cải thiện tính dính bám bề mặt asphalt, tăng cường tính ổn định tác dụng nhiệt, làm tăng độ bền liên kết asphalt hạt cốt liệu [36] + Hệ thống sợi tạo nên mạng lưới cấu trúc ba chiều bê tông asphalt, nâng cao độ ổn định pha asphalt đặc biệt hình thành nên khung tăng cường cho hạt cốt liệu chống lại lực cắt, hạn chế dịch chuyển hạt cốt liệu RD tăng (khả chống lún giảm) sợi tăng từ 0,3 đến 0,5%, nhược điểm sợi thủy tinh bê tông asphalt là: + Liên quan đến độ rỗng dư hàm lượng sợi tăng Va tăng; độ rỗng dư lớn nguyên nhân ảnh hưởng rõ rệt tới tăng RD đặc biệt giai đoạn Zhao cộng [79] thiết lập phương trình RD độ rỗng tổng thể (VTM) bê tơng asphalt RD VTM quan hệ bậc tuyến tính Do hàm lượng bitum thiết kế nguyên nhân thứ hai + Bảng 3-5 cho thấy, OAC tăng lượng sợi gia cường tăng Trên thực tế, hàm lượng bitum làm tăng tính biến dạng dẻo HMA nhiệt độ cao ượng bitum thừa hỗn hợp làm giảm nội ma sát hạt cốt liệu dẫn tới tăng biến dạng v nh cửu – RD AC tác dụng bánh xe nhiệt độ 3.2.2.4 Ảnh hưởng bitum đến chiều sâu lún vệt bánh xe Nhìn Hình 3-8, nhóm G-FRAC 40-50, tốc độ tăng RD có giảm so với giai đoạn so với nhóm G-FRAC PMB III, độ dốc lớn hẳn, xu hướng rõ rệt chu kỳ tác dụng tải lớn sau 15.000 chu kỳ Điều chứng tỏ G-FRAC PMB III có độ ổn định tốt có khả chống biến dạng v nh cửu tốt G-FRAC 40-50 đặc biệt số lượt tải trọng tác dụng lớn Phân tích điều sau: PMB III loại bitum cải tiến, thành phần có bổ sung chất polyme để tăng tính đàn hồi ổn o o định nhiệt bitum Nhiệt độ hóa mềm PMB III 87 C cao hẳn bitum 40-50 52,5 C Do HMA sử dụng PMB III ổn định với nhiệt độ chiều sâu vệt lún so với HMA sử dụng bitum 40-50 trường hợp có sợi hay khơng có sợi CHƢƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG MỎI CỦA BÊ TƠNG ASPHALT CHẶT RẢI NĨNG GIA CƢỜNG SỢI THỦY TINH (G-FRAC ) 4.1 Thí nghiệm mỏi 4.1.1 Mơ hình thí nghiệm - Thí nghiệm khống chế ứng suất; Hình 4-1 Những sơ đồ tác dụng tải sử dụng thí nghiệm mỏi [38] Trong nghiên cứu này, thí nghiệm thực theo dạng tác dụng lực hay cố định ứng suất  Nguyên tắc thí nghiệm Nguyên tắc thí nghiệm mỏi tác dụng tải trọng hình sin liên tục lên mẫu dầm Cần lưu rằng, biên độ tải trọng trùng phục thí nghiệm mỏi phải nhỏ cường độ phá hủy vật liệu Nếu không, thí nghiệm khơng mỏi thực mà thiên thí nghiệm phá hủy 4.1.2 Mục đích thí nghiệm - Xác định tuổi thọ mỏi loại vật liệu; - Xác định mô đun phức động; - Xác định độ lệch pha ứng suất biến dạng 4.1.3 Tiêu chuẩn thiết bị thí nghiệm  Tiêu chuẩn thí nghiệm: Luận án sử dụng Tiêu chuẩn thí nghiệm mỏi Anh năm 2004: BS EN 12697-24-2004 [30]  Thiết bị thí nghiệm Trong nghiên cứu này, thí nghiệm đánh giá khả cải thiện đặc tính mỏi G-FRAC thực thiết bị uốn mỏi bốn điểm Cooper CRT-SA4PT-BB (Stand Alone Four Point Bending Beam Machine)  Thơng số đầu vào thí nghiệm Bảng 4-1 Các thơng số đầu vào thí nghiệm mỏi Mô đun ban đầu Xác định sau 100 chu kỳ Mức suy giảm mô đun để xác định tuổi thọ mỏi (j %) 50 Nhiệt độ (oC) 10 Tần số (Hz) 10 Ứng suất khống chế 1,2MPa; 1,4MPa; 1,6MPa 4.1.4 - Q trình thí nghiệm Chế bị mẫu hình kích thước 400mm × 300mm × 50mm; Nén mẫu thiết bị đầm lăn); Cắt mẫu dầm kích thước 400mm × 50mm × 50mm từ mẫu tấm; Thí nghiệm mỏi (xem Hình 4-2 Hình 4-4) thực theo q trình sau: Hình 4-2 Mơ hình thí nghiệm mỏi [30] 1: Lực tác dụng (Applied load) 4: Kẹp mẫu (Specimen clamp) 2: Phản lực (Reaction) 5: Độ võng dầm (Deflection) 3: Mẫu dầm (Beam specimen) 6: Về vị trí ban đầu (Return to original position) Mẫu dầm, hai kẹp mẫu hai kẹp mẫu đặt truyền lực Mẫu dầm chuyển động dạng hình sin với tần số lựa chọn f = 10Hz Lực tác dụng thông qua hai kẹp mẫu bên (vị trí mơ hình thí nghiệm mỏi Hình 4-2) Chế độ gia tải khơng chế ứng suất đảm bảo thiết bị theo dõi khống chế lực Ứng suất, biến dạng độ chễ pha ứng suất biến dạng đo sau 100 chu kỳ tác dụng tải đo tiếp sau n=100 chu kỳ Độ cứng ban đầu xác định chu kỳ thứ 100, tuổi thọ mỏi Nf xác định độ cứng giảm nửa so với độ cứng ban đầu Hình 4-3 Mẫu dầm 400mmx50mmx50mm Hình 4-4 Thí nghiệm uốn mỏi bốn điểm 4.1.5 Nghiên cứu thực nghiệm 4.1.5.1 Kế hoạch thí nghiệm o Tiến hành thí nghiệm 72 mẫu G-FRAC ứng với ba mức ứng suất nhiệt độ 10 C, tần số 10Hz theo tiêu chuẩn BS EN 12697-24 [30] Mỗi loại G-FRAC, làm thí nghiệm mẫu lấy kết trung bình mẫu Kế hoạch thực nghiệm Bảng 4-2 Loại bê tông G-FRAC PMBIII G-FRAC 40-50 Bảng 4-2 Kế hoạch thí nghiệm uốn mỏi Ký hiệu Bê tơng Chỉ tiêu thí nghiệm Số lượng mẫu B0PMB B1PMB xác định tuổi thọ B3PMB mỏi B5PMB B0TT B1TT xác định tuổi thọ B3TT mỏi B5TT Ghi mẫu (1 tổ mẫu) x mức ứng suất mẫu (1 tổ mẫu) x mức ứng suất Kết thí nghiệm Bảng 4-3 thống kê kết tuổi thọ mỏi tám loại G-FRAC ba mức ứng suất : Bảng 4-3 Tuổi thọ mỏi G-FRAC Loại Bê tông B0PMB B1PMB B3PMB B5PMB B0TT B1TT B3TT B5TT Hàm lượng sợi (%) 0% 0,1% 0,3% 0,5% 0% 0,1% 0,3% 0,5% Loại bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh Tuổi thọ mỏi (Nf) mức ứng suất 1,2 Mpa G-FRAC-PMBIII G-FRAC 40-50 158.000 235.000 1.362.500 4.304.000 32.500 96.000 245.500 291.000 Tuổi thọ mỏi (Nf) mức ứng suất 1,4 Mpa 117.000 151.000 239.000 3.587.000 24.000 46.500 54.000 73.000 Tuổi thọ mỏi (Nf) mức ứng suất 1,6 Mpa 35.500 50.500 192.500 1.535.500 17.000 35.000 45.500 47.500 4.2 Phân tích đánh giá khả chống mỏi G-FRAC 4.2.1 Tuổi thọ mỏi Hiện để đánh giá sức kháng mỏi vật liệu có nhiều phương pháp Trong nghiên cứu này, hai phương pháp lựa chọn sử dụng để xác định tuổi thọ mỏi phương pháp cổ điển phương pháp lượng Kết hình 4-5 hình 4-6 tuổi thọ mỏi xác định theo phương pháp cổ điển Hình 4-5 Tuổi thọ mỏi G-FRAC PMBIII theo phương pháp cổ điển Hình 4-6 Tuổi thọ mỏi G-FRAC 40-50 theo phương pháp cổ điển Theo kết thí nghiệm, hàm lượng sợi thủy tinh gia cường ba hàm lượng sợi gia cường (0,1%) tác dụng sợi đến tuổi thọ mỏi không đáng kể (1,2 – 2,1lần) Tuy nhiên, tỷ lệ tăng lên 0,3% 0,5%, khả chịu mỏi G-FRAC cải thiện lên rõ rệt so với mẫu đối chứng (2,0 - 43 lần) Xu hướng với hai nhóm bê tông asphalt polyme G-FRAC PMBIII bê tông asphalt thường GFRAC 40-50 Điều giải thích vai trò sợi thủy tinh bê tông asphalt: + Sợi có khả làm tăng độ bền liên kết chất kết dính asphalt hạt cốt liệu Hệ thống sợi tạo nên mạng lưới cấu trúc ba chiều bê tông asphalt giúp giữ ổn định cho hạt cốt liệu tác dụng loại lực + Ngồi ra, mạng lưới sợi có vai trò khung tham gia chịu lực với HMA theo chế: phân bố ứng suất tập trung xuất đỉnh vết nứt pha asphalt truyền ứng suất sang sợi Vì vậy, ứng suất tập trung vết nứt giảm đáng kể tác dụng tải trọng bên ngồi Những đặc tính sợi hạn chế xuất vết nứt ban đầu làm chậm lan truyền vết nứt bê tông bị lượng, suy giảm mô đun tác dụng tải trọng trùng phục 4.2.2 Mô đun phức động suy giảm độ cứng Có thể nhận thấy rõ độ lớn mô đun phực động giảm dần theo số chu kì tải tác dụng Ba giai đoạn thí nghiệm mỏi phân biệt rõ ràng thí nghiệm GĐ I 7000 Giai đoạn III Giai đoạn (GĐ) II 6500 Độ cứng |E*| (MPa) 6000 5500 5000 4500 Thí nghiệm B1TT-II 4000 3500 50% E0 3000 Nf50 2500 10000 20000 30000 Số chu kì N 40000 50000 Hình 4-7 Sự giảm độ cứng thí nghiệm mỏi B1TT-II * Trong thí nghiệm mỏi, mơ đun phức động vật liệu |E | giảm dần theo số lần tác dụng tải lên mẫu N Giá trị mô đun phức động xác định sau: (4.1) Trong đó: * |E |: mơ đun phức động vật liệu σ0: biên độ ứng suất ban đầu ɛ0: biên độ biến dạng ban đầu Dù tác dụng tải theo lực hay chuyển vị, giảm độ cứng vật liệu chia làm ba giai đoạn (Hình 4-7): - Giai đoạn (giai đoạn ban đầu): Độ cứng vật liệu giảm nhanh Theo Benedetto cộng sự, giai đoạn này, mô đun vật liệu giảm không tác dụng mỏi tải trọng trùng phục mà nguyên nhân tượng phụ: tượng xúc biến, phi tuyến tự nóng lên vật liệu [40] Các vết nứt vi mô bắt đầu xuất giai đoạn - Giai đoạn (giai đoạn mỏi): Tốc độ giảm mô đun theo số chu kì tải tác dụng tương đối đồng Trong giai đoạn này, vết nứt vi mơ phát triển tồn vùng tác dụng tải mẫu Giai đoạn (giai đoạn phá hủy): Các vết nứt vi mô phát triển tập hợp lại tạo thành vết nứt lớn Sự tập trung ứng suất vùng bị phá hoại xuất vết nứt lớn gây nên giảm nhanh độ cứng phá hủy mẫu Giá trị mô đun phức động thay đổi từ 4320 đến 9700 MPa Bảng 4-4 Mơ đun phức động loại G-FRAC thí nghiệm (10°C, 10Hz) Vật liệu Mô đun phức động (MPa) Hệ số biến sai (%) 6145 3% B0PMB 5767 9% B1PMB 4320 7% B3PMB 9685 9% B5PMB 6489 4% B0TT 5488 14% B1TT 5304 7% B3TT 8795 13% B5TT Tuổi thọ mỏi theo phương pháp truyền thống xác định số lần tải trọng tác dụng ứng với 50% độ giảm độ cứng ban đầu E0 mẫu, kí hiệu Nf50 4.2.3 Độ lệch pha ứng suất biến dạng Độ lệch pha ứng suất biến dạng cùng với độ lớn mô đun phức động hai đại lượng đặc trưng cho tính đàn nhớt tuyến tính vật liệu bê tông asphalt Sự thay đổi giá trị trong thí nghiệm mỏi thể Hình 4-8 Giá trị có thể thấy có xu hướng tăng thí nghiệm mỏi 25 Thí nghiệm B1TT-II  (độ) 20 15 10 0 10000 20000 30000 40000 50000 Số chu kì N Hình 4-8 Sự thay đổi trong q trình thí nghiệm mỏi B1TT-II Bảng 4-5 Độ lệch pha ứng suất biến dạng loại G-FRAC thí nghiệm (10°C, 10Hz) Độ lệch pha ứng suất Vật liệu Loại G-FRAC Độ lệch chuẩn (độ) biến dạng (độ) 17,3 ±0,9 B0PMB 17,2 ±1,9 B1PMB G-FRAC-PMBIII 15,2 ±1,1 B3PMB 18,8 ±1,2 B5PMB 15,5 ±1,1 B0TT 14,9 ±0,7 B1TT G-FRAC 40-50 12,4 ±0,8 B3TT 9,5 ±0,3 B5TT Hiện nay, giá trị mô đun đàn hồi phức động độ lệch pha bê tơng asphalt (do thí nghiệm) Việt Nam Các giá trị tìm thơng qua thí nghiệm uốn mỏi có giá trị tham khảo lớn Đặc biệt dùng vài tính tốn kết cấu mặt đường mềm có tính đến độ đàn nhớt vật liệu HMA 4.2.4 Đặc tính mỏi vật liệu Đường đặc tính mỏi có dạng đường thẳng hệ tọa độ logarit có dạng N = A  (-B) (4.2) A B thơng số vật liệu Hình 4-9 hình 4-10 tổng hợp đường đặc tính mỏi vật liệu HMA thí nghiệm nghiên cứu Các đường đặc tính xác định có giá trị R cao (từ 0,85 trở lên) Hình 4-9 Các đường đặc tính mỏi bê tơng asphalt sử dụng bitum 40-50 Hình 4-10 Các đường đặc tính mỏi bê tông asphalt sử dụng bitum polyme PMB III Như trình bày phần trước, đường đặc tính mỏi có dạng N = A  hệ tọa độ logarit với A B thông số vật liệu (-B) đường thẳng o STT Bảng 4-6 Các hệ số đường đặc tính mỏi G-FRAC thí nghiệm (10 C, 10Hz) Loại vật liệu A B R2 B0TT 49611 2,245 0,9939 B1TT 172858 3,538 0,9583 B3TT 602596 5,961 0,8556 B5TT 818412 6,369 0,9372 B0PMB 372427 4,121 0,8668 B1PMB 692570 5,282 0,9227 B3PMB 4E+06 6,917 0,8616 B5PMB 9E+06 3,521 0,8494 Giá trị độ dốc đường đặc tính mỏi B thể độ nhạy cảm mỏi vật liệu Giá trị lớn thay đổi ứng suất, tuổi thọ mỏi vật liệu thay đổi nhiều Hình 4-11 Sự thay đổi độ nhạy cảm mỏi theo hàm lượng sợi Hình 4-12 Ảnh hưởng hàm lượng sợi đến tuổi thọ mỏi G-FRAC- 40-50 Nhìn Hình 4-11 Hình 4-12, dựa đường đặc tính mỏi loại bê tơng asphalt định ta có thể: - Tại mức ứng suất σ1 (tương ứng với tải trọng tác dụng P1) xác định giá trị tuổi thọ mỏi Nf1 - Tại mức ứng suất σ2 (tương ứng với tải trọng tác dụng P2) xác định giá trị tuổi thọ mỏi Nf2 4.2.5 Ảnh hƣởng sợi thủy tinh đến tuổi thọ mỏi bê tông asphalt thí nghiệm Có thể nhận thấy rằng, tăng hàm lượng sợi làm tăng tuổi thọ mỏi bê tông asphalt tất mức ứng suất thí nghiệm cho hai loại sử dụng bitum thường sử dụng bitum polyme Tuy nhiên, mức độ tăng cho hai loại bitum khác Với G-FRAC 40-50, hàm lượng sợi tăng từ đến 0,3% tuổi thọ mỏi tăng nhanh, tiếp tục tăng sợi đến 0,5%, mức độ tăng tuổi thọ mỏi chậm dần Như vậy, với nhóm G-FRAC 40-50, khoảng hàm lượng sợi khảo sát, 0,3% hàm lượng sợi thủy tinh gia cường 0,3% hiệu Còn G-FRAC-PMBIII ngược lại, tuổi thọ mỏi tăng nhanh hàm lượng sợi tăng cao Hình 4-13 Ảnh hưởng hàm lượng sợi đến tuổi thọ mỏi G-FRAC- PMBIII Hình 4-14 Ảnh hưởng loại bitum đến tuổi thọ mỏi bê tông asphalt 4.2.6 Ảnh hƣởng loại bitum đến tuổi thọ mỏi Tỉ số tuổi thọ mỏi G-FRAC-PMBIII với G-FRAC 40-50 mức ứng suất mức hàm lượng sợi sử dụng hỗn hợp, tỉ số lớn chứng tỏ G-FRAC-PMBIII có ưu vượt trội mỏi so với G-FRAC 40-50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Thiết kế thành phần cấu tạo tám loại G-FRAC sử dụng bitum polime PMBIII bitum thường mác 40-50 với hàm lượng sợi thay đổi tỷ lệ 0,1%; 0,3%; 0,5% 1.2 Tám loại bê tông nghiên cứu chống lún vệt bánh xe chống mỏi thơng qua thí nghiệm lún vệt bánh xe thí nghiệm uốn mỏi điểm khống chế ứng suất Đã xây dựng đường đặc tính mỏi bê tơng asphalt PMBIII đường đặc tính mỏi bê tơng 40/50 tùy thuộc vào hàm lượng sợi thủy tinh 0%; 0.1%; 0.3%; 0.5% từ thí nghiệm mỏi 1.3 Khả chống lún vệt bánh xe bê tơng asphalt chặt nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán cải thiện rõ ràng, mức độ cải thiện sau: - Sử dụng hai loại bitum 40-50 PMBIII bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh với tỷ lệ 0,3% theo khối lượng hỗn hợp HMA cho chiều sâu lún vệt bánh xe nhỏ là: 4,81mm; 1,90mm 53%; 32% so với chuẩn chiều sâu lún khống chế hướng dẫn thiết kế bê tông asphalt Úc; - Trị số chiều sâu vệt lún bánh xe RD bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh sử dụng bitum 40-50 (G-FRAC 40-50) giảm 18,4% - 39,4%; sử dụng bitum polime PMBIII (G-FRAC PMBIII) giảm 10,6% - 25,2% so với HMA không sử dụng sợi; - Hệ số cải thiện chiều sâu lún vệt bánh xe nhóm G-FRAC sử dụng bitum 40- 50 cao 1,56 lần so với nhóm bê tơng sử dụng PMB III 1.4 Khả chống mỏi bê tông asphalt chặt nóng gia cường sợi thủy tinh phân tán tăng cường rõ ràng, chi tiết thể sau: - Mức độ cải thiện tuổi thọ mỏi nhóm G-FRAC PMBIII tăng từ 27- 43 lần với nhóm GFRAC40-50 tăng từ 9-3 lần tùy theo mức ứng suất 1,2MPa 1,6Mpa; - Khi sử dụng bitum polyme PMBIII, hiệu cải thiện tuổi thọ mỏi tăng mức ứng suất lớn; sử dụng bitum 40-50 hiệu cải thiện rõ thí nghiệm mức ứng suất thấp; - Độ lệch pha ứng suất biến dạng G-FRAC-PMBIII lớn G-FRAC 40-50; Khi số lượt tác dụng tải lớn, G-FRAC PMB III có độ ổn định tốt có khả chống lún vệt bánh xe tốt G-FRAC 40-50 Hàm lượng sợi thủy tinh gia cường 0,3% hiệu Những tồn tại, hạn chế Do hạn chế thiết bị thời điểm thực thí nghiệm nên luận án chưa tiến hành thí nghiệm lún vệt bánh xe mơi trường nước Mặt khác, hạn chế kinh phí nên vật liệu bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh kiểm tra khả chống lún vệt bánh xe chống mỏi phòng thí nghiệm, chưa có điều kiện trộn trải thử ngồi trường Bitum sử dụng nghiên cứu có loại PMBIII 40-50 Kiến nghị hƣớng nghiên cứu 3.1 Kiến nghị - Các kết nghiên cứu hàm lượng sợi thủy tinh 0,3% dùng nghiên cứu thử nghiệm cho HMA gia cường sợi thủy tinh; - Các đường đặc tính mỏi trợ giúp cho việc thiết kế kháng mỏi cho mặt đường sử dụng HMA gia cường sợi thủy tinh 3.2 Hướng nghiên cứu Tiến hành trộn trải thử G-FRAC ngồi trường để khảo sát việc ứng dụng cơng nghệ cách đại trà, so sánh kết trường với kết nghiên cứu phòng thí nghiệm; - Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng sợi thủy tinh gia cường HMA sử dụng bitum 6070; - Tiến hành nghiên cứu thêm đặc tính bê tông asphalt gia cường loại sợi khác  ... SỢI THỦY TINH VÀ KHẢ NĂNG GIA CƢỜNG SỢI THỦY TINH TRONG BÊ TÔNG ASPHALT 2.1 Các nghiên cứu sợi thủy tinh ứng dụng sợi thủy tinh để gia cƣờng bê tông asphalt 2.1.1 Khái niệm phân loại sợi thủy tinh. .. có nghiên cứu khả cải thiện đặc tính chịu mỏi bê tông asphalt gia cường sợi thủy tinh chưa đề cập đến ảnh hưởng điều kiện nhiệt đới Việt Nam Do luận án Nghiên cứu ảnh hưởng cốt sợi thủy tinh phân. .. - Phân tích ảnh hưởng cốt sợi thủy tinh phân tán cải thiện đặc tính chống mỏi chống lún vệt bánh bê tơng asphalt chặt nóng; Phân tích lựa chọn mơ hình thí nghiệm mỏi lún vệt bánh xe bê tông asphalt