NCKH: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG NHỰA RỖNG VỪA CHỊU LỰC VÀ TẠO NHÁM TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG CAO tốc ở VIỆT NAM

36 16 0
  • Loading ...
1/36 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 26/11/2018, 17:03

BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI MỞ ĐẦU Kết cấu áo đường ô phận bao gồm nhiều lớp vật liệu xây dựng phía đường, chịu tác dụng trực tiếp tải trọng bánh xe tác động mơi trường - khí hậu, thời tiết Các lớp vật liệu kết cấu áo đường cấu tạo xắp xếp theo trật tự định, bảo đảm yêu cầu chung khả chịu lực, tuổi thọ, tiện nghi ổn định suốt thời kỳ khai thác Hỗn hợp tông nhựa truyền thống sử dụng làm lớp phủ mặt đường hỗn hợp có cấp phối liên tục, hàm lượng hạt lớn ít, nhiều cốt liệu nhỏ bột khống, nhựa (bi tum) có độ qnh cao (50~100) tơng nhựa loại thường có độ nhám thấp độ rỗng nhỏ (3~5%), không đáp ứng yêu cầu khai thác tốc độ cao Để giải vấn đề này, người ta nghiên cứu ứng dụng vào thực tế giải pháp tăng cường lên lớp tông nhựa chặt thông thường lớp tông nhựa mỏng, có độ nhám cao khơng kể đến khả chịu lực lớp Có thể kể đến số vật liệu thuộc nhóm giải pháp như: lớp phủ siêu mỏng VTO (Very Thin Overlay), Novachip vv Tuy nhiên, giải pháp có hạn chế lớp tông nhựa tạo nhám tăng cường bên không tham gia chịu lực kết cấu áo đường Do vậy, thiết kế kết cấu áo đường ta phải tính tốn chiều dày lớp kết cấu áo đường bên đủ để đảm bảo khả chịu lực kết cấu mà không kể đến tham gia chịu lực lớp tông nhựa tạo nhám bên Điều làm cho chi phí xây dựng cơng trình tăng cao, kéo dài thời gian xây dựng cơng trình (do phải thi cơng, kiểm sốt chất lượng nhiều lớp vật liệu vv) Từ hạn chế giải pháp tăng cường lớp phủ mỏng nêu trên, số nước giới người ta tiến hành nghiên cứu lựa chọn loại tông nhựa vừa tham gia chịu lực kết cấu áo đường, vừa nâng cao độ nhám đảm bảo an toàn cho xe chạy với tốc độ cao Những năm thập niên 1950, Viện Franklin Philadelphia, Mỹ nghiên cứu đề xuất loại kết cấu mặt đường sử dụng tông nhựa rỗng (porous asphalt pavement) nhằm khắc phục tình trạng thoát nước mặt (tạo thành màng nước mặt đường bánh xe lượng nước mưa nước mặt lớn) mặt đường sử dụng tông nhựa chặt thơng thường, góp phần tăng an tồn xe chạy loại bỏ màng nước bánh xe mặt đường, đồng thời tăng khả chống ồn, chống ô nhiễm môi trường …vv Mặt đường tông nhựa rỗng sử dụng hỗn hợp tông nhựa rỗng với độ rỗng khoảng 20% Loại mặt đường không gọi mặt đường tông nhựa rỗng mà gọi mặt đường nước mặt đường giảm tiếng ồn Do độ rỗng lớp tông nhựa rỗng lớn (xấp xỉ 20%) nên nước mưa nhánh chóng thấm qua lớp tơng nhựa rỗng xuống bề mặt lớp (không thấm nước) chảy hệ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam Lớp bên (Rỗng & thấm nước) Mặt đường BTN thông thường trời mưa Lớp bên (Khơng thấm nước) BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI thống thoát nước hai bên mà khơng đọng & thành màng nước ngồi bên bề mặt lớp tơng nhựa thông thường Một số ưu điểm mặt đường tông nhựa rỗng + Giảm bắn nước bụi nước, trượt mặt đường ướt + Giảm phản chiếu ánh sáng độ chói đèn pha + Giảm tiếng ồn xe chạy + Tăng sức kháng trượt + Hạn chế tượng vệt hằn bánh xe Từ phân tích, đánh giá thấy tơng nhựa rỗng vật liệu thích hợp làm lớp phủ kết cấu áo đường cấp cao, vừa tăng cường độ nhám, tăng cường khả thoát nước mặt kết cấu áo đường CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Tính mặt đường tông nhựa rỗng 1.1.1 Ưu điểm Kết cấu mặt đường quốc lộ cấp cao khơng có đủ cường cường độ để chịu đường tác dụng tải trọng thường xun phương tiện giao thơng mà tính lớp bề mặt phải an tồn, tạo thoải mái để đảm bảo cho lái xe tốc độ cao Do số ưu điểm đặc biệt mặt đường BTN rỗng phù hợp với nhu cầu nay, ngành giao thông ngày quan tâm đến loại mặt đường Các nghiên cứu nước ngồi cho thấy rằng, mục đích chủ yếu mặt đường BTN rỗng để cải thiện thoải mái an toàn cho người lái xe Dưới số ưu điểm mặt đường tông nhựa rỗng 1.1.1.1 Giảm bắn nước bụi nước, trượt mặt đường ẩm ướt Nước mặt dễ dàng chảy xuyên qua lớp tông nhựa rỗng so với lớp tông nhựa chặt thông thường tơng nhựa rỗng có hệ thống lỗ rỗng liên tục cấu trúc Khi chạy xe mặt đường sử dụng tông nhựa rỗng, khả quan sát người lái xe điều kiện mưa tốt hơn, ngăn ngừa tình trạng lưu lượng giao thông giảm iều kiện thời tiết mưa gió Hình 1.1 Đặc tính nước tơng nhựa rỗng Hình 1.3 Mặt đường tơng Hình 1.2 Mặt đường tông nhựa thông thường nhựa rỗng trời mưa (mặt đường không bắn toé nước) trời mưa (đường bắn toé nước) Nhờ khả thoát nước nhanh nên mặt đường tơng nhựa rỗng giảm thiểu nguy gây tai nạn xe chạy với tốc độ cao bên lớp đệm (màng) nước mỏng 1.1.1.2 Giảm phản chiếu ánh sáng độ chói đèn pha tơng nhựa rỗng đóng vai trò lớp nước, cho phép cho nước mưa thấm qua hỗn hợp, ánh sáng phản chiếu độ chói đèn pha (những yếu tố gây nguy hiểm cho lái xe, đặc biệt vào ban đêm) mặt đường tông nhựa rỗng giảm đáng kể so với mặt đường tông nhựa thơng thường trời mưa Ngồi ra, sơn phân đường hiển thị rõ ràng bề mặt đường tông nhựa rỗng trời mưa 1.1.1.3 Giảm tiếng ồn xe chạy Bề mặt mặt đường tơng nhựa rỗng (vị trí tiếp xúc trực tiếp với bánh xe) có độ nhám vĩ mơ lớn Chính độ nhám góp phần hấp thụ tiếng ồn bề mặt lốp xe Kết nghiên cứu cho thấy tiếng ồn mặt đường tông nhựa rỗng nhỏ tiếng ồn mặt đường tông 5~6 dB(A) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Kinh nghiệm Thụy Sĩ cho thấy hiệu giảm tiếng ồn tông nhựa rỗng đáng kể xe chạy với tốc độ 80 Km/h Khi xe chạy tốc độ thấp độ ồn loại tương đường tông nhựa rỗng tông nhựa thông thường xấp xỉ Kinh nghiệm Hà Lan tuyến đường giao thông tốc độ thấp hơn, nhỏ 70 km, mức độ tiếng ồn BTN nhựa rỗng chí cao so với hỗn hợp dày đặc kết cấu thơ vĩ mơ bề mặt Để khắc phục tình trạng này, người ta nghiên cứu giải pháp sử dụng đồng thời lớp BTN nhựa rỗng (Twinlay) (Bochove, năm 1996) Nó bao gồm lớp BTN nhựa rỗng bên với cốt liệu hạt thô (11 / 16 mm) lớp mỏng BTN nhựa rỗng hạt mịn (4/8 mm) Cấu trúc hai lớp góp phần làm giảm tiếng ồn giao thông cho tốc độ xe cộ Ngồi Twinlay làm tăng tính chống bụi bẩn, dễ làm lớp mặt hơn.Vì vậy, cấu trúc độc đáo dự kiến giới thiệu khu vực đô thị họ cách thường xuyên để đáp ứng nhu cầu cao môi trường Kinh nghiệm Nhật Bản cho thấy tông nhựa rỗng nhựa rỗng có hiệu tốt việc giảm tiếng ồn + Theo kinh nghiệm Nhật Bản, mặt đường tơng nhựa rỗng giảm tiếng ồn so với mặt đường tông nhựa thông thường khoảng 3~4bB + Với tốc độ xe chạy, độ ồn mặt đường tông nhựa rỗng giảm 20% so với mặt đường tông nhựa thông thường + Với lưu lượng xe chạy qua, độ ồn mặt đường tông nhựa rỗng giảm nửa so với mặt đưởng BTN thông thường 1.1.1.4 Tăng sức kháng trượt Một ưu điểm mặt đường BTN nhựa rỗng tăng sức kháng chống trượt điều kiện ẩm ướt Kết nghiên cứu cho thấy, điều kiện mặt đường khơ hỗn hợp BTN nhựa rỗng không cải thiện nhiều sức kháng trượt, nhiên điều kiện ẩm ướt mưa nhiều hỗn hợp BTN nhựa rỗng thể rõ tính ưu việt tăng khả kháng trượt mặt đường Sức kháng trượt phụ thuộc vào độ nhám vi mô độ nhám vĩ mô mặt đường Các kết nghiên cứu Nhật Bản cho thấy: ban đầu mặt đường tông nhựa rỗng tơng nhựa thơng thường có sức kháng trượt xấp xỉ Tuy nhiên, khai thác sử dụng sức khàng trượt mặt đường BTN rỗng tăng, sức kháng trượt mặt đường BTN thông thường không thay đổi lớn Một số chuyên gia Thụy Sĩ đề nghị không nên sử dụng BTN nhựa rỗng với kích cỡ hỗn hợp cốt liệu vượt 16 mm lớp phủ mặt đường Theo kinh nghiệm họ, việc sử dụng cốt liệu với kích thước lớn lớp có sức kháng chống trượt nhỏ bề mặt đường ẩm ướt Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.1.1.5 Hạn chế tượng vệt hằn bánh xe Tại Nhật Bản, số thử nghiệm cho thầy có độ rỗng cao mặt đường BTN nhựa rỗng có biến dạng vĩnh cửu thấp so với mặt đường tông nhựa chặt thông thường Bộ khung cốt liệu hỗn hợp BTN nhựa rỗng có cấu trúc chặt chẽ giúp cho vật liệu chịu tải trọng tải trọng giao thông (EHRFJ năm 1993) Trên thử nghiệm Burton năm 1987 Anh, tỷ lệ biến dạng BTN nhựa rỗng đường bên cạnh mm / năm 0,5 mm / năm trung bình sau năm khai thác Kết đánh giá tỷ lệ chấp nhận Anh Mặc dù biến dạng mặt đường phụ thuộc vào số điều kiện, chẳng hạn cường độ giao thơng, khí hậu tải trọng, BTN nhựa rỗng có khả hạn chế vệt hằn bánh xe so với hỗn hợp tông nhựa thông thường (Daines, 1992) 1.1.2 Nhược điểm 1.1.2.1 Sự lão hóa hao mòn Mặc dù BTN nhựa rỗng có nhiều lợi rõ ràng, có số nhược điểm Một yếu tố quan trọng đặc tính hỗn hợp bitum xu hướng màng chất kết dính bề mặt cốt liệu liên tục tiếp xúc với oxy, ánh sáng mặt trời, nước vv Điều dẫn đến chất kết dính cứng giảm trình khai thác mặt đường (Hoban et al, 1985) Khi bitum cứng, cốt liệu bị bong cách dễ dàng từ hỗn hợp BTN Có thể nhận thấy rằng, độ rỗng cao, tuổi thọ BTN rỗng nhanh nhiều so với hỗn hợp BTN đặc thông thường Trong thử nghiệm quy mô đường Anh, cho kết luận tuổi thọ sau BTN rỗng bị giới hạn cứng lại chất kết dính khơng làm việc thâm nhập giảm xuống 15 pen (Daines, 1992) Một bất lợi tiềm nhựa xốp độ nhạy nước hỗn hợp Nước mưa xâm nhập thông qua hệ thống lỗ Đôi nước lại kết cấu nhựa đường điều kiện ẩm ướt thời gian dài Độ ẩm gây thêm số thiệt hại BTN nhựa rỗng cách làm bong màng chất kết dính bề mặt cốt liệu hỗn hợp 1.1.2.2 Giảm tính xốp Trong suốt thời gian khai thác, lỗ rỗng có xu hướng bị tắc bụi bẩn tác nhân gây tắc nghẽn khác Trên tuyến đườngtốc độ cao, lốp xe gây hiệu ứng tự làm lỗ rỗng (Heystraeten Moraux, 1990) Như tắc nghẽn lỗ rỗng xảy nhiều tuyến đường tốc độ thấp tuyến đường nhỏ Với mát lỗ rỗng, lợi việc giảm tiếng ồn chức thoát nước biến Đây vấn đề quan trọng cho bảo trì đường Để khắc phục bất lợi nhiều loại phương pháp làm sạch, kể xe hút chân khơng với vòi phun nước, phát triển để trì lợi dài hạn BTN rỗng Tuy nhiên, khơng có kết luận phương pháp làm tốt khuyến khích Mất độ xốp nén chặt thứ yếu xe cộ tham gia giao thông, đặc biệt tuyến đường xe tải nặng 1.1.2.3 Tuổi thọ khai thác ngắn Do nhược điểm trên, tuổi thọ bề mặt BTN rỗng ngắn so với lớp hỗn hợp dày đặc khác Ngồi ra, phụ thuộc vào nhiều yếu tố hàm lượng chất kết dính loại , cỡ hạt hỗn hợp cốt liệu, lưu lượng giao thơng khí hậu Mặc dù kinh nghiệm trước cho thấy tuổi thọ trung bình khoảng 15 năm, số bảo trì cần thiết khoảng đến năm theo kết nhiều nước Chi phí bảo trì cho BTN rỗng (từ làm lỗ rỗng bị tắc để khôi phục lại chức thoát nước ) coi cao so với nhựa đường thông thường.Tuy nhiên, điều nghĩa Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI hiệu chi phí bề mặt BTN rỗng thấp so với hỗn hợp bề mặt khác Khi vấn đề thảo luận, đóng góp quan trọng ưu điểm trước cho lợi ích xã hội, chẳng hạn an tồn giao thơng vấn đề mơi trường bỏ qua 1.1.2.4 Bảo dưỡng thời tiết lạnh Việc loại bỏ tuyết băng giá khỏi bề mặt BTN rỗng đòi hỏi hai lần chi phí làm tan băng muối hỗn hợp dày đặc khác Tuy nhiên, thiệt hại cho BTN rỗng muối chưa rõ ràng Loại xe nhiều bánh, loại lốp xe có gai xe cày tuyết gây thiệt hại nghiêm trọng măt kết cấu hỗn hợp rỗng, cân sửa chữa bổ sung thành phần hỗn hợp bị bong khỏi bề mặt đường Tiêu chuẩn Thụy Sĩ đề nghị cách rõ ràng nhựa BTN rỗng không sử dụng khu vực nơi xe nhiều bánh lốp xe có gai (SN 640 433b, 2001) CEN cho thấy kiểm tra mài mòn lốp xe có vít cấy để đánh giá chuỗi thiệt hại (EN13108-7, 2006) Nhật Bản áp dụng thử nghiệm tương tự cho BTN rỗng, mà ban đầu phát triển cho hỗn hợp sử dụng vùng tuyết rơi dày đặc, giảm nhiệt độ xuống đến - 20° C kiểm tra Cantabro (Tổng công ty công cộng Nhật Bản lộ, 2006) Cần lưu ý rằng, BTN rỗng có tính dẫn nhiệt thấp hơn, mùa đông bề mặt BTN rỗng lạnh so với BTN đặc (Koster, 1991) Vì vậy, bề mặt nhựa xốp, tuyết có xu hướng đọng sớm tồn lâu hơn, băng giá hình thành sớm đường bị ẩm ướt (Nicholls, 1996) CHƯƠNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ TÔNG NHỰA RỖNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM HỖN HỢP TƠNG NHỰA RỖNG Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.1.2.5 Đề xuất phương pháp thiết kế tông nhựa rỗng phù hợp với điều kiện Việt Nam Trên sở phân tích trên, đề xuất phương pháp thiết kế tông nhựa rỗng bao gồm phương pháp thử, bao gồm: (1) Sử dụng phương pháp pháp thí nghiệm Cantabro để xác định hàm lượng nhựa tối ưu (cận dưới) hỗn hợp tông nhựa rỗng sở cấp phối lựa chọn (thỏa mãn đường bao cấp phối) (2) Sử dụng phương pháp thí nghiệm độ chảy nhựa (Drain Down theo Tiêu chuẩn ASTM D6390 Binder Run-off Test theo Tiêu chuẩn Nhật bản) để xác định hàm lượng nhựa tối ưu (cận trên) hỗn hợp tông nhựa rỗng sở cấp phối lựa chọn (3) Sử dụng phương pháp Marshall với số chày đầm mẫu 50x2, với tơng nhựa rỗng có cấp phối lựa chọn, hàm lượng nhựa lựa chọn giá trị thỏa mãn yêu cầu quy định phương pháp Cantabro phương pháp độ chảy nhựa Qua xác định độ rỗng dư yêu cầu, độ ổn định Marshall, độ dẻo Marshall yêu cầu hàm lượng nhựa tối ưu (4) Sử dụng phương pháp Wheel Tracking theo Tiêu chuẩn Nhật Bản, xác định thông qua hệ số Độ ổn định động (Dynamic Stability) để đánh giá tính phù hợp hỗn hợp tơng nhựa rỗng thiết kế (5) Sử dụng phương pháp thí nghiệm thấm cột nước thay đổi theo tiêu chuẩn Nhật Bản để đánh giá khả thấm tông nhựa rỗng Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thí nghiệm tơng nhựa rỗng Trên sở phân tích, đề xuất phương pháp thiết kế tông nhựa rỗng nêu trên, phương pháp thí nghiệm cần thiết phục vụ cho thiết kế bao gồm: (1) Phương pháp thí nghiệm xác đinh tiêu đá dăm: Bảng 2.1 Bảng 2.1 Các phương pháp thí nghiệm với đá dăm (2) Phương pháp thí nghiệm với cát: Bảng 2.2 Bảng 2.2 Các phương pháp thí nghiệm với cát Chỉ tiêu Mô đun độ lớn (MK) Hệ số đương lượng cát (ES), % Hàm lượng chung bụi, bùn, sét, % Hàm lượng sét cục, % Phương pháp thử TCVN 7572-2: 2006 AASHTO T176 TCVN 7572- : 2006 TCVN 7572- : 2006 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Chỉ tiêu Độ góc cạnh cát (độ rỗng cát trạng thái chưa đầm nén), % Phương pháp thử TCVN 8860-7:2011 (3) Phương pháp thí nghiệm với bột khống: Bảng 2.3 Bảng 2.3 Các phương pháp thí nghiệm với bột khoáng Chỉ tiêu Thành phần hạt (lượng lọt sàng qua cỡ sàng mắt vuông), % Độ ẩm, % Chỉ số dẻo bột khoáng nghiền từ đá bô nát, % Phương pháp thử TCVN 7572-2: 2006 TCVN 7572-7: 2006 TCVN 4197-1995 (4) Phương pháp thí nghiệm với nhựa đường polime: Bảng 2.4 Bảng 2.4 Các phương pháp thí nghiệm với nhựa đường polime Các tiêu Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng bi), °C Độ kim lún 25°C, 0,1 mm Điểm chớp cháy, oC Lượng tổn thất sau gia nhiệt, 163°C, giờ, % Tỷ số độ kim lún nhựa đường polime sau đun nóng 163°C so với độ kim lún nhựa 25°C, % Lượng hòa tan tricloetylen, % Khối lượng riêng 25°C, g/cm3 Độ dính bám với đá, cấp Độ đàn hồi 25°C, % 10 Độ ổn định lưu trữ (gia nhiệt 163°C 48 giờ, sai khác nhiệt độ hóa mềm phần mẫu), °C 11 Độ nhớt 135°C (con thoi 21, tốc độ cắt 18,6s-1, nhớt kế Brookfield), Pa.s Phương pháp thử TCVN 7497:2005 TCVN 7495:2005 TCVN 7498:2005 TCVN 7499:2005 TCVN 7497:2005 7499:2005 TCVN 7500:2005 TCVN 7501:2005 TCVN 7504:2005 22 TCN 319-04 22 TCN 319-04 22 TCN 319-04 (5) Phương pháp thí nghiệm Marshall: theo TCVN 8860-1:2011, TCVN 8860-9:2011 TCVN 8860-12:2011 (6) Phương pháp thí nghiệm Cantabro: theo TxDOT Designation: Tex-245-F (7) Phương pháp thí nghiệm độ chảy nhựa (Binder Run-off Test) theo Tiêu chuẩn Nhật Bản phương pháp xác định độ chảy nhựa (Drain Down Test) theo ASTM D 6390 (8) Phương pháp thí nghiệm xác định thấm theo cột nước thay đổi CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA LỚP TÔNG NHỰA RỖNG 1.2.1 Kết thí nghiệm tiêu lý hỗn hợp BTNR13 a) Số lượng hỗn hợp BTNR thí nghiệm: Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ tơng nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Để có sở đánh giá chất lượng BTNR sử dụng phụ gia TPS, tiến hành thí nghiệm tiêu kỹ thuật 04 hỗn hợp BTNR sử dụng phụ gia TPS với hàm lượng nhựa thiết kế xác định Để có sở so sánh, đánh giá hiệu ưu điểm phụ gia TPS, tiến hành chế bị 02 tổ mẫu BTNR với thành phần cấp phối (02 hỗn hợp BTNR sử dụng nguồn đá vôi) hàm lượng nhựa tương tự hỗn hợp thiết kế sử dụng phụ gia TPS, sử dụng nhựa PMB.III thay cho nhựa cải thiện có sử dụng phụ gia TPS b) Các tiêu thí nghiệm loại hỗn hợp BTNR bao gồm: 10 11 12 13 14 15 16 Độ rỗng dư; Độ rỗng cốt liệu; Độ thấm nước; Tỷ lệ độ rỗng liên thông; Độ ổn định, độ dẻo Marshall 600C; Độ ổn định Marshall lại (sau ngâm mẫu 600C 24 giờ) so với độ ổn định ban đầu; Độ chảy nhựa; Độ hao mòn Cantabro; Thí nghiệm độ ổn định động (Vệt hằn lún bánh xe); Cường độ chịu nén; Cường độ kéo ép chẻ; Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 150C; Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 300C; Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 600C; Cường độ chịu kéo uốn nhiệt độ 150C; Mô đun đàn hồi động c) Đánh giá tiêu lý hỗn hợp BTNR: Bảng 2.5 Kết thí nghiệm tiêu lý hỗn hợp BTNR13 Kết thí nghiệm TT Nội dung Đơn vị BTNR13 (đá vôi, TPS) BTNR13 (granite, TPS) BTNR13 (đá vôi, PMB.III) Yêu cầu kỹ thuật Nhật Hàm lượng nhựa thiết kế theo phần trăm hỗn hợp % 5.0 4.4 5.0 - Khối lượng thể tích g/cm3 2.172 2.006 2.142 - Khối lượng riêng g/cm3 2.740 2.502 2.700 - Độ rỗng dư % 20.74 19.83 20.66 ~ 20 Độ rỗng cốt liệu % 29.68 28.69 30.63 - Độ thấm nước cm/s - - - ≥1.0*10-2 Tỷ lệ độ rỗng liên thông % 15.39 14.99 15.32 - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Kết thí nghiệm TT Nội dung Đơn vị BTNR13 (đá vôi, TPS) BTNR13 (granite, TPS) BTNR13 (đá vôi, PMB.III) Yêu cầu kỹ thuật Nhật Độ ổn định Marshall 600C KN 4.97 7.07 5.58 ≥ 3.5 Độ dẻo Marshall 600C mm 2.49 2.61 2.29 2~4 10 Độ ổn định Marshall lại (sau ngâm mẫu 600C 24 giờ) so với độ ổn định ban đầu % 82.03 85.21 84.51 - 11 Độ chảy nhựa (Binder Run-off Test) % 0.70 1.60 0.90 - 12 Độ hao mòn Cantabro % 9.43 14.53 12.76 ≤ 20 13 Độ ổn định động (Vệt hằn lún bánh xe) Chu kỳ/m m 5727 - 2739 - 14 Cường độ chịu nén MPa 3.47 3.43 3.09 - 15 Cường độ kéo ép chẻ MPa 0.39 0.79 0.35 - 16 Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 150C MPa 130.1 131.5 130.5 - 17 Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 300C MPa 122.4 123.6 121.6 - 18 Mô đun đàn hồi tĩnh nhiệt độ 600C MPa 113.8 114.9 114.2 - 19 Cường độ chịu kéo uốn nhiệt độ 150C MPa 2.56 2.0 2.17 - 20 Mô đun đàn hồi động 5OC MPa 24825 - 37258 - 21 Mô đun đàn hồi động 25OC MPa 11250 - 9454 - 22 Mô đun đàn hồi động 40OC MPa 2897 - 2273 - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Chỉ số kết cấu SN: 2.54 SN = a 1D1 + m 2a2D2 + m3a3D Trong đó: + a1a2a3 - hệ số lớp lớp mặt, lớp móng lớp móng + m2m3 - hệ số điều kiện nước ảnh hưởng đến cường độ lớp móng trên, lớp móng + D1D 2D - bề dày tính cm lớp mặt, lớp móng lớp móng 2.54 SN TK = 0.36*12 + 1*0.133*25 + 1*0.108*30 SN TK = 4.28 3.2) Kết cấu 2: + tông nhựa rỗng dày 5cm + tông nhựa chặt hạt mịn rải nóng C12.5 dày 5cm + tơng nhựa chặt hạt thơ rải nóng C19 dày 7cm + Móng CPĐD loại dày 25cm + Móng CPĐD loại dày 30cm Chỉ số kết cấu SN: 2.54 SN = a 1D1 + m 2a2D2 + m3a3D 2.54 SN TK = 0.28*5 + 0.36*12 + 1*0.133*25 + 1*0.108*30 SN TK = 4.84 3.2) Kết cấu 3: + tông nhựa rỗng dày 5cm + tơng nhựa chặt hạt thơ rải nóng C19 dày 7cm + Móng CPĐD loại dày 25cm + Móng CPĐD loại dày 30cm Chỉ số kết cấu SN: 2.54 SN = a 1D1 + m 2a2D2 + m3a3D 2.54 SN TK = 0.28*5 + 0.36*7 + 1*0.133*25 + 1*0.108*30 SN TK = 4.13 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 3.3) Kết cấu 4: + tông nhựa rỗng dày 5cm + tơng nhựa chặt hạt thơ rải nóng C19 dày 8cm + Móng CPĐD loại dày 25cm + Móng CPĐD loại dày 30cm Chỉ số kết cấu SN: 2.54 SN = a 1D1 + m 2a2D2 + m3a3D 2.54 SN TK = 0.28*5 + 0.36*8 + 1*0.133*25 + 1*0.108*30 SN TK = 4.28 Tính tốn kết cấu áo đường có lớp mặt BTNR theo 22TCN 211 – 06 với số kết cấu mặt đường cụ thể sau: Tính tốn kết cấu áo đường có lớp mặt BTNR đề nghị theo tiêu chuẩn trạng thái giới hạn theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06 Giá trị môđuyn đàn hồi (Eyc), xác định sở kinh nghiệm thực tế khai thác sử dụng tuỳ thuộc vào lưu lượng xe chạy, cấp đường Giá trị môđuyn đàn hồi (E vl) lớp BTNR lấy 150 Mpa để tính tốn giá trị mơ đun đàn hồi chung kết cấu mặt đường Với một kết cấu mặt đường cụ thể sau: 1) Với kết cấu BTNC có lớp BTNR 4cm: ∇Ech ? E1 = 250,09 x1,21 = 302,61MPa E0 = 40MPa Ech = 0,55 → Ech = 166, 44 Mpa E1 E0 40 H 66 = = 0,132 → = = 2,0; E1 302,61 D 33 từ biểu đồ 2) Với kết cấu BTNC khơng có lớp BTNR 4cm: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ∇Ech* ? E1 = 257,75 x1, 204 = 310,33 E0 = 40 MPa Ech* = 0,54 → Ech* = 167,58Mpa E1 E0 40 H 62 = = 0,129 → = = 1,88; E1 310,33 D 33 từ biểu đồ Sau điều chỉnh với β=1,204 với H/D=62/33=1,879 có: Ech* ? E1=257,75x1,204=310,33 Mpa E0=40 Mpa H/D=1,879; E0/E1=40/310,33=0,129 => từ biểu đồ Ech/E1=0,54 =>Ech*=167,58 Mpa Qua tính tốn mơ đun đàn hồi chung 02 kết cấu mặt đường cụ thể nêu kết luận rằng, tính tốn theo 22TCN 211 - 06 làm thêm lớp BTNR 4cm không làm tăng thêm cường độ ( Echung ) kết cấu áo đường khơng có lớp BTNR 4cm Tuy nhiên lợi ích lớp BTNR cm chỗ: Giảm tiếng ồn xe chạy, tăng sức kháng trượt, giảm phản chiếu ánh sáng độ chói đèn pha Những ưu điểm đường cao tốc quan trọng Một ví dụ khác kết cấu hợp lý với đường cấp cao, cao tốc: có lớp BTNC, lớp ATB, lớp móng trên, lớp móng dưới, với trường hợp khơng có lớp BTNR cùng, trường hợp có thêm lớp BTNR sau đây, cho kết luận trên: Với kết cấu có lớp BTNR cùng: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ∇Ech ? E1 = 240,737 x1,21 = 291,292 E0 = 45MPa Ech = 0,594 → Ech = 173,027 Mpa E1 E0 45 H 66 = = 0,1545 → = = 2,0; E1 291, 292 D 33 từ biểu đồ Với kết cấu khơng có lớp BTNR ∇Ech* ? E1 = 247,599 x1,204 = 289,01 E0 = 45MPa Ech* = 0,592 → Ech* = 176,481Mpa E1 E0 45 H 62 = = 0,1509 → = = 1,88; E1 298,11 D 33 từ biểu đồ Như vậy, qua 02 cách tính tốn mơ đun đàn hồi chung kết cấu áo đường cho thấy BTNR phải tính theo mơ đun đàn hồi động thích hợp với điều kiện xe chạy đường cao tốc,cấp cao tận dụng khả chịu lực chúng, tính theo mơ đun đàn hồi tĩnh lớp cấp phối đá dăm, chí BTNR nước E E cấp phối đá dăm Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CHƯƠNG CƠNG NGHỆ THI CƠNG BẢO TRÌ MẶT ĐƯỜNG TÔNG NHỰA RỖNG 1.2.2.1 Sản xuất hỗn hợp BTNR Sơ đồ công nghệ chế tạo hỗn hợp BTNR trạm trộn phải tuân theo quy định hướng dẫn kỹ thuật nhà sản xuất trạm trộn cung cấp Việc sản xuất hỗn hợp BTNR trạm trộn phải tuân theo công thức chế tạo hỗn hợp BTNR lập Thùng nấu nhựa chứa đầy từ 75% đến 80% thể tích thùng nấu Nhiệt độ trộn nhựa đường thùng trộn chọn sở dẫn kỹ thuật nhà sản xuất nhựa đường nhà thầu đặt Nhiệt độ cốt liệu khỏi tang sấy không cao nhiệt độ trộn 15°C Bột khoáng dạng nguội sau qua hệ thống cân đưa trực tiếp vào thùng trộn Thời gian trộn vật liệu khoáng với nhựa đường thùng trộn phải tuân theo quy định kỹ thuật với loại trạm trộn chu kỳ, sở tham khảo dẫn kỹ thuật nhà sản xuất nhựa đường Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI không nhỏ 50s Thời gian trộn cụ thể điều chỉnh phù hợp sở xem xét kết sản xuất thử rải thử Tham khảo số cơng trình nước ngồi, thời gian làm nóng cốt liệu nguội 20s, sau cho nhựa đường, bột khống trộn 40s, tổng thời gian trình trộn hỗn hợp BTNR 60s Nhà sản xuất nhựa đường polymer phải công bố số liệu khoảng nhiệt độ quy định ứng với công đoạn xây dựng lớp phủ BTNR để làm chấp thuận áp dụng cho cơng trình (quy định 22 TCN 319-04) Trong số trường hợp việc trực tiếp sử dụng tông nhựa polymer để sản xuất hỗn hợp BTNR, sử dụng BTN thơng thường có bổ sung số phụ gia cải tiến tăng độ nhớt nhựa đường để sản xuất hợp BTNR Có cách để thêm hạt phụ gia vào hỗn hợp BTN, thứ phương pháp thêm hạt phụ gia phương pháp thủ công cách thứ hai sử dụng máy móc để thêm hạt phụ gia vào hỗn hợp BTN Các điểm cần ý thứ tự thêm hạt phụ gia khâu nào, nhiệt độ trộn thời gian trộn vấn đề cần đặc biệt lưu ý Hình 2.4 Thêm phụ gia phương pháp thủ cơng Hình 2.5 Thêm phụ gia máy Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Công nghệ thi công mặt đường BTNR Thi công mặt đường BTNR tiến hành giống với thi công mặt đường BTN thông thường, hỗn hợp BTNR dễ bị lỏng nhiệt nên cần phải xem xét kỹ lưỡng, đặt tuân thủ tiêu chuẩn thi công để không làm hao tổn tới tính quy định Năng suất sản xuất hỗn hợp BTNR trạm trộn thường giảm so với hỗn hợp BTN thường nên cần phải nắm vững mối quan hệ suất tốc độ thi cơng, sau tiến hành xem xét quy trình, thiết bị, phương pháp thi công để cho việc thi cơng diễn liên tục Nếu nhiệt độ hỗn hợp BTNR cao khiến cho BTN dễ bị lỏng nhiệt độ giảm xuống gây khó khăn cho việc thực thao tác Vì vậy, thi cơng, quản lý nhịêt độ vô quan trọng Mặt khác, quản lý nhiệt độ, cần tính tốn khoảng cách thời gian vận chuyển đến địa điểm thi công Các thao tác thi công lựa chọn máy móc dùng thi cơng mặt đường để mặt đường hồn thiện đạt u cầu hình học chất lượng, trình tự thi cơng, phương pháp thi công, … quy định dựa kết qủa thi công thử nghiệm kết thi công đạt hiệu đoạn trước 1.3.1 Đoạn thi công thử nghiệm Phải tiến hành thi công thử đoạn BTNR để kiểm tra xác định công nghệ trình rải, lu lèn làm sở áp dụng thi công đại trà Đoạn thi công thử phải có chiều dài tối thiểu 100 m, chiều rộng tối thiểu xe Nếu đoạn thi công thử chưa đạt chất lượng yêu cầu phải làm đoạn thử khác Phải điều chỉnh lại công thức chế tạo hỗn hợp BTNR, công nghệ thi công đạt chất lượng yêu cầu Số liệu thu sau rải thử sở để chỉnh sửa (nếu có) chấp thuận để thi cơng đại trà Các số liệu chấp thuận bao gồm: + Công thức chế tạo hỗn hợp BTNR; + Phương án thi cơng: phải quy định rõ loại nhựa tưới dính bám, tỷ lệ tưới dính bám, thời gian cho phép rải lớp phủ BTNR sau tưới dính bám, nhiệt độ rải, chiều dầy rải BTNR chưa lu lèn, nhiệt độ lu lèn, tải trọng lu, sơ đồ lu, số lượt lu, độ chặt, độ nhám bề mặt sau thi công 1.3.2 Vận chuyển Phải bảo đảm nhịp nhàng hoạt động trạm trộn, phương tiện vận chuyển hỗn hợp trường, thiết bị rải phương tiện lu lèn Khoảng cách trạm trộn trường thi cơng phải tính tốn cho hỗn hợp vận chuyển đến trường bảo đảm nhiệt độ quy định Chỉ thi công lớp phủ BTNR nhiệt độ khơng khí lớn 15°C Khơng thi cơng trời mưa ẩm ướt Xe vận chuyển hỗn hợp BTNR loại xe tự đổ có thùng xe kim loại BTNR vận chuyển đến công trường điều kiện che chắn tốt, xe tải có bạt che đề phòng giảm nhiệt độ q mức tạo lớp vỏ cứng mặt thời gian trộn, xả vào phễu máy rải Các xe thường phủ bạt hai lớp thời tiết lạnh Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Để dỡ vật liệu nóng dễ dàng người ta rải cát bụi đáy thùng xe trước chất tải Tuyệt đối không dùng dầu diezel cho mục đích dầu có xu hướng đọng lại mặt sàn xe bị hỗn hợp nóng hấp thụ Dầu làm mềm nhựa đường khơng phân tán rải làm cho vật liệu rải bị chỗ mềm cục Điều đặc biệt có hại vật liệu dùng làm lớp mặt Mỗi chuyến ô vận chuyển hỗn hợp rời trạm phải có phiếu xuất xưởng ghi rõ nhiệt độ hỗn hợp, khối lượng, chất lượng (đánh giá mắt), thời điểm xe rời trạm trộn, nơi xe đến, biển số xe, tên người lái xe Trước đổ hỗn hợp tông nhựa vào phễu máy rải, phải kiểm tra nhiệt độ hỗn hợp nhiệt kế, nhiệt độ hỗn hợp nhỏ quy định phải loại bỏ 1.3.3 Lớp nhựa dính bám Về nguyên tắc, lớp nhựa dính bám nên sử dụng nhữ tương nhựa đường polymer, rải phủ đảm bảo có thời gian định để hạt nhựa phân tách trước tiến hành thi cơng lớp mặt BTNR - Lớp nhựa dính bám tưới nhằm tăng độ dính bám lớp mặt lớp mặt tầng không thấm nước Ngồi ra, lớp hi vọng góp phần vào việc bịt kín khe nứt tăng cường khả chống thấm nước lớp mặt - lớp chống thấm - Lượng bao phủ lớp nhựa dính bám nhìn chung theo quy chuẩn 0.4~0.6 l/m - Trường hợp thi công thời tiết lạnh thi công gấp, để rút ngắn thời gian cho hạt nhựa phân tách Sau nhựa đường phủ lên vật liệu, áp dụng số phương pháp phương pháp phủ gia nhiệt, phương pháp gia nhiệt máy tầng mặt phương pháp chia lượng rải phủ để rải thành lần Hình 3.6 Một số hình ảnh thi cơng lớp nhựa dính bám 1.3.4 Rải hỗn hợp BTNR Cũng giống BTN truyền thống, xe chuyên dụng vận chuyển hỗn hợp từ trạm trộn đến trường thi công BTNR Vật liệu từ xe tải cho vào phễu phận kéo Hai hệ thống cấp liệu độc lập chuyển vật liệu qua cấu băng truyền xích Dòng vật liệu từ phễu khống chế tốc độ băng tải điều chỉnh cửa vật liệu phía sau phễu Khi vật liệu tháo từ phía sau phận kéo, phân phối theo phương ngang với tốc độ băng tải trái phải Có số san gạt khác nhau, để tạo khả san rải cho đườngbề rộng khác nhau, bàn san nối rộng Điều đạt trục bu lông liên kết tăng cường Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI với bàn gạt cứng cấu thủy lực Bàn gạt cứng chế tạo với bề rộng 12,5m Tuy nhiên bàn gạt thủy lực có ưu điểm chúng cho phép thay đổi bề rộng vệt rải công tắc điều khiển lúc máy di chuyển Chiều rộng vệt rải máy kiểu Anh thường thay đổi từ 2,5m đến 4,75m phận nới rộng trục bu lơng cho phép rải với bề rộng nên tới 6,5m Các máy rải kiểu Nga có chiều rộng vệt rải ~ 3.5m, với máy rải liên hợp rải vệt tới 7.5m Hiện giới thường sử dụng nhiều máy rải san tự động khống chế xác chiều dày lớp BTNR Tốc độ thảm máy rải BTNR khoảng 1m/min Lắp đặt hệ thống cao độ chuẩn cho máy rải: cấu tạo hệ thống cao độ chuẩn tuỳ thuộc vào loại cảm biến máy rải Khi lắp đặt hệ thống phải ý tuân thủ đầy đủ hướng dẫn nhà sản xuất thiết bị phải đảm bảo cảm biến làm việc ổn định với hệ thống cao độ chuẩn Hỗn hợp BTNR phải rải máy Trừ vị trí cục máy khơng thể rải phép rải thủ công Trái: in China, Giữa: in South Korea, Phải: in Japan Hình 3.7 Hiện trường rải tông nhựa rỗng Trước bắt đầu công tác rải hỗn hợp, gạt máy rải phải làm nóng Guồng xoắn máy rải phải đốt nóng trước đổ vật liệu vào máy Hỗn hợp rải san gạt theo độ dốc dọc, cao độ, mặt cắt ngang yêu cầu Công tác rải lu lèn hoàn thiện vào ban ngày, tránh thi công vào ban đêm Trường hợp đặc biệt phải thi công vào ban đêm, Nhà thầu phải có đủ thiết bị chiếu sáng, bảo đảm chất lượng an tồn thi cơng Tư vấn giám sát chấp thuận Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Tuỳ theo bề rộng mặt đường, nên dùng (hoặc 3) máy rải hoạt động đồng thời (hoặc 3) vệt rải Các máy rải cách từ 10 đến 20m Trường hợp dùng máy rải, trình tự rải phải tổ chức cho khoảng cách điểm cuối vệt rải ngày nhỏ Ơ chở hỗn hợp BTNR lùi tới phễu máy rải, bánh xe tiếp xúc nhẹ nhàng với trục lăn máy rải Sau điều khiển cho thùng ben đổ từ từ hỗn hợp xuống phễu máy rải Xe để số 0, máy rải đẩy ô từ từ phía trước máy rải Khi hỗn hợp BTNR phân dọc theo guồng xoắn máy rải ngập tới 2/3 chiều cao guồng xoắn máy rải bắt đầu tiến phía trước theo vệt quy định Trong q trình rải ln giữ cho hỗn hợp thường xuyên ngập 2/3 chiều cao guồng xoắn Tốc độ rải phải Tư vấn giám sát chấp thuận phải giữ suốt trình rải Trong suốt thời gian rải hỗn hợp BTNR, bắt buộc phải để đầm máy rải hoạt động Phải thường xuyên dùng thuốn sắt để đánh dấu để kiểm tra bề dày rải Cuối ngày làm việc, máy rải phải chạy không tải cuối vệt rải m ngừng hoạt động Mối nối ngang sau ngày làm việc phải sửa cho vng góc với trục đường Trước rải tiếp, phải cắt bỏ phần đầu mối nối, sau dùng nhựa tưới dính bám qt lên vết cắt để đảm bảo vệt rải cũ dính kết tốt Các mối nối ngang hai vệt rải sát phải cách m Các mối nối dọc để qua ngày phải xử lý mối nối ngang Trước rải vệt tiếp theo, phải cắt bỏ phần rìa vệt rải cũ, dùng nhựa tưới dính bám quét lên vết cắt sau tiến hành rải Các điểm cần ý rải hỗn hợp BTNR - Rải hỗn hợp BTNR giống với hỗn hợp BTN thông thường giảm nhiệt độ nhanh hơn nên cần phải tiến hành nhanh tốt - Thao tác rải tiến hành cách liên tục Tốc độ rải định dựa vào kế hoạch cung cấp hỗn hợp BTNR - Chiều dày lớp hỗn hợp BTNR thay đổi tùy theo cấp phối hỗn hợp loại máy rải nên việc định chiều dày cần phải dựa thi công thử nghiệm đoạn thi cơng thực tế trước - Khơng nên rải phương pháp thủ cơng khó đảm bảo phẳng đồng bề mặt - Trong trường hợp cần thi công tơng nhựa rỗng rải đồng thời lúc sử dụng thiết bị rải DL (Thiết bị rải 02 lớp BTNR khác nhau, Hình 3.8 Hình 3.9) PA cốt liệu cỡ hạt nhỏ PA cốt liệu cỡ hạt nhỏ cận thông thường(13mm) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Hình 3.10 Kết cấu 02 lớp BTNR Hình 3.11 Thiết bị rải DL 1.3.5 Đầm nén hỗn hợp BTNR Đầm chặt trình nén hỗn hợp tơng nhựa rỗng đến thể tích phạm vi yêu cầu, điều chỉnh phối hợp hạt để làm giảm độ rỗng khối Đầm nén giai đoạn định việc thi công lớp vật liệu kết cấu mặt đường Sự đầm nén làm cho hạt cấu trúc vật liệu tiếp xúc chặt chẽ với giảm thiểu lỗ rỗng dư Sự đầm nén có ảnh hưởng định đến chất lượng lớp phủ mặt đường tuổi thọ Theo nghiên cứu giới thấy lớp phủ có độ đầm nén thường giảm khả ổn định nước giảm thời gian khai thác đến lần nhiều Khi tăng lực đầm nén cấu trúc tông nhựa rỗng thay đổi, tính chất vật lý học thay đổi Việc đầm sơ vật liệu rải thực thiết bị đầm, thiết bị đầm rung hai Thiết bị đầm nối với cấu truyền động thủy lực liên kết với trục lệch tâm khung bàn san Khung đầm gắn chặt với trục truyền Những trục lệch tâm chuyển đổi chuyển động quay trục truyền thành chuyển động thẳng đứng khung đầm để đầm sơ vật liệu Một bàn rung liên kết với phận truyền động thủy lực đặt khung bàn san Tuy nhiên bàn rung trục lệch tâm thay giá gắn lệch tâm vào trục truyền trục truyền quay bàn san rung động Bàn san rung làm cho vật liệu rải nhanh, đầm tạo nên bề mặt tốt nói chung hiệu đầm sơ cao hơn, việc đầm lèn sơ làm cho tốc độ rải chậm Việc kết hợp bàn đầm rung san rải nói chung cho khả đầm nén tốt làm chậm tốc độ rải Việc đầm nén tông nhựa rỗng xác định yếu tố sau: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI + Chiều dày lớp rải; + Nhiệt độ tối thiểu vật liệu khỏi thùng trộn; + Nhiệt độ lu lèn tối thiểu; + Loại lu trọng lượng lu Việc lu lèn bắt đầu tiến hành nhanh tốt ( sau rải) mà không làm vật liệu bị dồn đẩy nhiều ( vật liệu nóng mềm) tiếp tục lúc khơng vệt di chuyển bánh lu Mục đích đầm nén đạt cao độ yêu cầu tiêu kỹ thuật mặt đường theo quy định Tốc độ chuyển động máy lu nhẹ khơng vượt q 0.5km/giờ, máy lu nặng không vượt 1.5 – 2.5km/giờ Sự lựa chọn cơng suất đầm nén thích hợ kéo dài tuổi thọ mặt đường tới 30% Các thí nghiệm nhiệt độ lu, số lần lu cho loại cốt liệu khác thu kết tương tự Sự tăng độ cứng động học làm giảm ứng suất kéo phát sinh tải trọng đáy lớp móng đường, kết làm tăng đáng kể khả chịu mỏi vật liệu Sự biến dạng lớp tông nhựa rỗng kết cấu mặt đường góp phần đáng kể vào biến dạng chung (của kết cấu – mặt đường) đo mặt (dưới tải trọng xe chạy) Cải thiện chất lượng đầm nén làm cải thiện đáng kể khả phân bố tải trọng, khả chống lại nội biến dạng tông nhự rỗng rõ ràng làm tăng tuổi thọ mặt đường Các phương pháp đầm nén Cơng tác đầm nén cải thiện cách: + Tăng chiều dày lớp BTNR; + Tăng công đầm nén Tăng chiều dày lớp vật liệu Lớp vật liệu dày giữ nhiệt lâu cho phép tăng thời gian đầm nén có hiệu sau rải Thời gian nguội dần hỗn hợp tông nhựa từ bắt đầu rải đến nhiệt độ cuối (có thể đầm nén hiệu quả) hàm số chiều dày lớp: t= k*d đó: t: thời gian nguội dần hỗn hợp từ thời điểm bắt đầu rải đến kết thúc lu; d: chiều dày lớp rải; k: số, có độ lớn tùy thuộc vào điều kiện môi trường, nhiệt độ lúc bắt đầu rải kết thúc lu lèn Như tăng chiều dày lớp rải lên 25% kéo dài thời gian nguội (thời gian đầm) 50% Bảng cho thấy ý nghĩa tương đối chiều dày lớp rải với số yếu tố khống chế không khống chế Trong yếu tố nêu tốc dộ gió ảnh hưởng lớn biên độ nhiệt khơng khí hiệu ứng yếu tố khách quan nhỏ yếu tố khống chế chiều dày lớp rải nhiệt độ hỗn hợp lúc bắt đầu rải Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Bảng 3.7 Quan hệ yếu tố khác thời gian đầm nén Các yếu tố Khoảng biến thiên Sự thay đổi thời gian đầm nén, (%) -26 +19 +15 +57 +40 Tốc độ gió đến 20km/h Nhiệt độ khơng khí đến 200C Bức xạ nhiệt độ mặt trời +100C Chiều dày lớp rải 35mm đến 45mm Nhiệt độ vật liệu bắt đầu rải 1400C đến 1600C Nhiệt độ tối thiểu cho phép đầm nén 1000C đến 900C +30 Giá trị +10°C xạ nhiệt mặt trời giá trị chênh lệch nhiệt độ bề mặt đường với nhiệt độ khơng khí; Sự thay đổi thời gian đầm nén tăng nhiệt độ bắt đầu lu lèn tính tốn sở nhiệt độ kết thúc đầm nén 100°C Tuy tăng chiều dày lớp rải giải pháp vạn cho công việc đầm nén Với vật liệu dày rải nóng tác dụng thời tiết, lớp vỏ bề mặt tương đối lạnh tạo nên lớp vật liệu cứng mặt khối vật liệu mềm tạo nên rạn nứt lớp vỏ cứng bề mặt dày lớp vật liệu rải, người ta thấy lớp rải có chiều dày 200mm tiêu chất lượng bề mặt khơng đạt yêu cầu quy định CHƯƠNG KẾT LUẬN Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Mặt đường tông nhựa rỗng sử dụng hỗn hợp tông nhựa rỗng với độ rỗng khoảng 20% Loại mặt đường không gọi mặt đường tơng nhựa rỗng mà gọi mặt đường thoát nước mặt đường giảm tiếng ồn Do độ rỗng lớp tông nhựa rỗng lớn (xấp xỉ 20%) nên nước mưa nhánh chóng thấm qua lớp tông nhựa rỗng xuống bề mặt lớp (khơng thấm nước) chảy hệ thống nước hai bên mà không đọng & thành màng nước ngồi bên bề mặt lớp tông nhựa thông thường Kết cấu mặt đường quốc lộ cấp cao khơng có đủ cường độ để chịu tác dụng tải trọng thường xuyên phương tiện giao thơng mà tính lớp bề mặt phải an tồn, tạo thoải mái để đảm bảo cho lái xe tốc độ cao Do số ưu điểm đặc biệt mặt đường BTN rỗng phù hợp với nhu cầu nay, mặt đường BTNR ứng dụng rộng rãi nhiều nước giới như: Mỹ, Anh, Pháp, Đan Mạch, Hà Lan, Nhật, Trung Quốc…Dưới số ưu điểm mặt đường BTNR: + Giảm bắn nước bụi nước trời mưa: Nước mặt dễ dàng chảy xuyên qua lớp tông nhựa rỗng so với lớp tông nhựa chặt thông thường tông nhựa rỗng có hệ thống lỗ rỗng liên tục cấu trúc Khi chạy xe mặt đường sử dụng tông nhựa rỗng, khả quan sát người lái xe điều kiện mưa tốt hơn, ngăn ngừa tình trạng lưu lượng giao thơng giảm iều kiện thời tiết mưa gió + Giảm phản chiếu ánh sáng độ chói đèn pha: tơng nhựa rỗng đóng vai trò lớp nước, cho phép cho nước mưa thấm qua hỗn hợp, ánh sáng phản chiếu độ chói đèn pha (những yếu tố gây nguy hiểm cho lái xe, đặc biệt vào ban đêm) mặt đường tông nhựa rỗng giảm đáng kể so với mặt đường tơng nhựa thơng thường trời mưa Ngồi ra, sơn phân đường hiển thị rõ ràng bề mặt đường tông nhựa rỗng trời mưa + Giảm tiếng ồn xe chạy: Bề mặt mặt đường tơng nhựa rỗng (vị trí tiếp xúc trực tiếp với bánh xe) có độ nhám vĩ mơ lớn Chính độ nhám góp phần hấp thụ tiếng ồn bề mặt lốp xe Kết nghiên cứu cho thấy tiếng ồn mặt đường tông nhựa rỗng nhỏ tiếng ồn mặt đường tông 5~6 dB(A) + Tăng sức kháng trượt: Một ưu điểm mặt đường BTN nhựa rỗng tăng sức kháng chống trượt điều kiện ẩm ướt Kết nghiên cứu cho thấy, điều kiện mặt đường khơ hỗn hợp BTN nhựa rỗng không cải thiện nhiều sức kháng trượt, nhiên điều kiện ẩm ướt mưa nhiều hỗn hợp BTN nhựa rỗng thể rõ tính ưu việt tăng khả kháng trượt mặt đường + Hạn chế tượng vệt hằn bánh xe: Mặc dù biến dạng mặt đường phụ thuộc vào số điều kiện, chẳng hạn cường độ giao thơng, khí hậu tải trọng, BTN nhựa rỗng có khả hạn chế vệt hằn bánh xe so với hỗn hợp tơng nhựa thơng thường Mặc dù BTN nhựa rỗng có nhiều lợi rõ ràng, có số nhược điểm Một yếu tố quan trọng đặc tính hỗn hợp bitum xu hướng màng chất kết dính bề mặt cốt liệu liên tục tiếp xúc với oxy, ánh sáng mặt trời, nước vv Điều dẫn đến chất kết dính lão hóa nhanh q trình khai thác mặt đường Khi bitum cứng, cốt liệu bị bong cách dễ dàng từ hỗn hợp BTN Có thể nhận thấy rằng, độ rỗng cao, tuổi thọ BTN rỗng nhanh nhiều so với hỗn hợp BTN đặc thơng thường Từ phân tích, đánh giá thấy tơng nhựa rỗng vật liệu thích hợp làm lớp phủ kết cấu áo đường cấp cao, vừa tăng cường độ nhám, tăng cường khả thoát nước mặt kết Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI cấu áo đường Tại Việt nam nay, nghiên cứu mặt đường sử dụng tơng nhựa rỗng chưa nhiều, ngoại trừ số nghiên cứu ban đầu thực Viện Khoa học Công nghệ GTVT Để hội nhập với giới hoàn thiện phương pháp thiết kế, thí nghiệm, kiểm sốt chất lượng thi công, nghiệm thu mặt đường tông nhựa rỗng Việt nam, cần phải có nghiên cứu chuyên sâu vấn đề Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô đường cao tốc Việt Nam ... tông nhựa rỗng nhỏ tiếng ồn mặt đường bê tông 5~6 dB(A) Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Bê tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô tô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO... cứu ứng dụng công nghệ Bê tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô tô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI CHƯƠNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG VÀ... cứu ứng dụng công nghệ Bê tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) vừa chịu lực tạo nhám xây dựng đường ô tô đường cao tốc Việt Nam BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Công nghệ thi công mặt đường
- Xem thêm -

Xem thêm: NCKH: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG NHỰA RỖNG VỪA CHỊU LỰC VÀ TẠO NHÁM TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG CAO tốc ở VIỆT NAM, NCKH: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG NHỰA RỖNG VỪA CHỊU LỰC VÀ TẠO NHÁM TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG CAO tốc ở VIỆT NAM, Tính năng của mặt đường bê tông nhựa rỗng, Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thí nghiệm bê tông nhựa rỗng, CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ CÓ LỚP MẶT LÀ BÊ TÔNG NHỰA RỖNG, CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ THI CÔNG VÀ BẢO TRÌ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA RỖNG, Công nghệ thi công mặt đường BTNR

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay