BÁO CÁO Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng Loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám nhiệt độ thí nghiệm đến cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt

Nghiên cứu đánh giá ứng xử dính bám hai lớp bê tông Asphalt LOGO Nguyễn Ngọc Lân Trường Đại học Giao thông vận tải NỘI DUNG BÁO CÁO Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng Loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám nhiệt độ thí nghiệm đến cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt Nghiên cứu đề xuất giới hạn cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt Nội dung 1: Đánh giá ứng xử dính bám hai lớp BTA thơng qua mẫu chế bị phịng Phương pháp thí nghiệm: Leutner tiến Tiêu chuẩn thí nghiệm: pr EN 12697-48: 2013 50,8 mm/phút 70 mm 50 mm 14 mm AC 12,5 AC 19 15 0m m 50,8 mm/phút Lựa chọn hỗn hợp BTA & VL tưới dính bám BTAC 12.5 ASTM D2397 TCVN 8819: 2011 cm TCVN 8819: 2011 TCVN 8820: 2011 BTAC 19 CRS-1P CRS-1 CSS-1 cm 0.0 l/m2 0.2 l/m2 0.4 l/m2 0.9 l/m2 Chế tạo mẫu thử bê tông asphalt hai lớp Thiết bị đầm xoay TROXLER 4140 Tổng số vòng xoay: 120 vòng (AASHTO TP4, 2000) Áp lực đầm: 600 kPa P = 600 kPa o Nhiệt độ đầm: 140 C d=150 mm v=30 vịng/phút Loại vật dính bám liệu Nhũ tương CSS-1 Tỷ lệ, l/m2 Nhiệt độ thí nghiệm, oC Tổng mẫu số Số lượng mẫu thí nghiệm tổ mẫu 20 30 40 50 60 Nhũ tương CRS-1 Nhũ tương CRS-1P 0.2 0.4 0.9 0.2 0.4 0.9 0.2 0.4 0.9 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 300 Góc xoay =1.25o Chế tạo mẫu thử Thời gian phân tách nhũ tương: 3-6 THÍ NGHIỆM CẮT MẪU THỬ HAI LỚP Mấu thử bê tơng asphalt lớp sau thí nghiệm cắt Nhiệt độ thí nghiệm: 20, 30, 40, 50 60oC Quy trình thí nghiệm tn thủ theo: Pr EN 12697-48: 2013 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT Fmax (Lực cắt lớn nhất) Womax = Wmax - Wt Smax (Độ cứng chống cắt lớn nhất) Điểm dính bám hồn tồn LOP M max Wo Wt Biến dạng cắt lớn (Wmax) F    r dF S max  dw( F ) d K max  dw( ) Phân tích phương sai (ANOVA) Phân tích ANOVA đến cường độ dính bám Yếu tố thay đổi Bậc Phương sai tự Gía trị Gía trị P Kết luận* F Loại 5.3844 1197.66 0.000 Có Tỷ lệ 0.3943 87.71 0.000 - Nhiệt độ 55.0101 12235.99 0.000 - Loại*Tỷ lệ 0.6323 140.65 0.000 - Loại*Nhiệt độ 0.4520 100.53 0.000 - Tỷ lệ*Nhiệt độ 12 0.1089 24.23 0.000 - Loại*Tỷ lệ*Nhiệt độ 24 0.0600 13.35 0.000 - Company Logo Phân tích phương sai (ANOVA) Phân tích ANOVA đến mơ đun độ cứng chống cắt Yếu tố thay đổi Bậc Phương sai tự Gía trị Gía trị P Kết luận* F Loại 1.94515 989.36 0.000 Có Tỷ lệ 0.33203 168.88 0.000 - Nhiệt độ 3.70014 1882.00 0.000 - Loại*Tỷ lệ 0.26513 134.85 0.000 - Loại*Nhiệt độ 0.17614 89.59 0.000 - Tỷ lệ*Nhiệt độ 12 0.06275 31.92 0.000 - Loại*Tỷ lệ*Nhiệt độ 24 0.03226 16.41 0.000 - Phân tích hồi quy   10 1 0.04T  T K  10 0.36  0.035T  T Company Logo Nội dung 2: Nghiên cứu đề xuất giới hạn cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tơng asphalt Thực nghiệm Phân tích kết cấu Kiến nghị Nghiên cứu thực nghiệm xác định cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt KCAD mềm điển hình Phân tích kết cấu để xác định ứng suất cắt trượt hai lớp bê tơng asphalt Cường độ dính bám tối thiểu u cầu hai lớp bê tơng asphalt 2.1 Cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm thực tế đạt Cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt Thông số thống kê Dự án DA(*) DA DA DA DA DA DA XTB, MPa 1.36 1.79 1.48 1.30 1.24 1.12 1.23 S, MPa 0.35 0.45 0.32 0.34 0.27 0.37 0.36 26.14 25.24 21.50 26.12 21.83 32.96 29.20 P5%, MPa 0.78 1.05 0.96 0.74 0.79 0.51 0.64 P15%, MPa 1.00 1.32 1.15 0.95 0.96 0.74 0.86 P25%, MPa 1.12 1.49 1.26 1.07 1.06 0.87 0.99 P35%, MPa 1.22 1.62 1.36 1.17 1.14 0.98 1.09 P50%, MPa 1.36 1.79 1.48 1.30 1.24 1.12 1.23 Cv, % 2.1 Cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt kết cấu áo đường mềm thực tế đạt 3.50 Cường độ dính bám, MPa 3.00 2.50 2.00 1.36 MPa 1.50 1.22 MPa 1.00 1.00 MPa 0.50 0.00 DA1 DA2 DA3 DA4 Dự án DA5 DA6 2.1 Cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt kết cấu áo đường mềm thực tế đạt 100 60 50 % 1.36 MPa 40 20 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Cường độ dính bám 20*C 100 80 Phần trăm tích lũy Phần trăm tích lũy 80 60 1.00 MPa 40 15 % 20 0.5 1.0 1.5 2.0 Cường độ dính bám 20*C 2.5 Company Logo 2.2 Ứng suất cắt trượt lớn hai lớp bê tông asphalt Kết cấu KC KC KC Lớp Mặt Mặt Móng Móng Subgrade Mặt Mặt Móng Móng Subgrade Mặt Mặt Móng Móng Subgrade Vật liệu BTAC 12.5 BTAC 19 CPĐD I CPĐD II Á cát BTAC 12.5 BTAC 19 ATB CPĐD I Á sét BTAC 12.5 BTAC 19 ATB CPĐD I Á sét Chiều dày, mm Độ cứng, MPa Hệ số poisson 50 100 300 540 60 80 130 400 50 70 150 300 - 4500 4200 400 300 42 4500 4200 4000 300 42 4500 4200 4000 300 42 0.35 0.35 0.35 0.35 0.42 0.35 0.35 0.35 0.35 0.42 0.35 0.35 0.35 0.35 0.42 Các thơng số phân tích kết cấu X Áp lực thẳng đứng, P = 600 kPa Áp lực ngang, Pn = 480 kPa Y Đường kính vệt bánh xe, D = 33 cm BTAC 12.5 Z H1 H2 BTAC 19 CPĐD I, ATB CPĐD II, CPĐD I Subgrade Dính bám hồn tồn Dính bám hồn tồn Dính bám hồn tồn Dính bám hồn tồn Ứng suất cắt trượt lớn hai lớp BTA ứng với kết cấu Kết cấu KC KC KC Loại bê tông asphalt BTAC 12.5 BTAC 19 Chiều dầy, mm 50 100 BTAC 12.5 60 BTAC 19 80 BTAC 12.5 50 BTAC 19 70 Ứng suất cắt trượt, MPa 0.392 0.413 0.480 Điều kiện dính bám khác hai lớp BTA KC3 Kết cấu KC 3-A KC 3-B KC 3-C Các lớp kết cấu K (MPa/mm) Điều kiện dính bám BTAC12.5-BTAC19 BTAC19-ATB ATB-CPĐD I CPĐD I – Subgrade BTAC12.5-BTAC19 BTAC19-ATB ATB-CPĐD I CPĐD I – Subgrade BTAC12.5-BTAC19 BTAC19-ATB ATB-CPĐD I CPĐD I – Subgrade 0.1 105 105 105 1.0 105 105 105 10 105 105 105 Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính Dính bám bám bám bám bám bám bám bám bám bám bám bám trung gian hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn trung gian hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn trung gian hoàn toàn hoàn toàn hoàn toàn Company Logo Company Logo Áp lực thẳng đứng, P = 600 kPa X Áp lực ngang, Pn = 480 kPa Y cm Đường kính vệt bánh xe, D = 33 cm BTAC 12.5, E=4500 MPa Z cm BTAC 19, E = 4200 MPa K = 0.1, 1, 10 MPa/mm K = 105 MPa/mm K = 105 MPa/mm 15 cm ATB, E = 4000 MPa 30 cm CPĐD I, E = 300 MPa Subgrade, E = 42 MPa K = 105 MPa/mm Giá trị ứng suất, Mpa 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 1.1 1.2 1.3 Ứnh suất cắt, MPa Ứng suất nén, MPa Chiều sâu,m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Giá trị ứng suất, Mpa 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 40 % 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 1.1 1.2 1.3 Ứnh suất cắt, MPa Ứng suất nén, MPa Kết phân tích KC3-A Chiều sâu,m Chiều sâu,m Kết phân tích KC3-B Giá trị ứng suất, Mpa 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 Ứnh suất cắt, MPa Ứng suất nén, MPa Kết phân tích KC3-C Ảnh hưởng ứng suất nén đến ứng suất cắt  /  on  (1.85   /  )  Company Logo Ứng suất cắt danh định Giá trị ứng suất, Mpa 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.00 0.05 Chiều sâu,m 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 K=0.1 K=1 0.45 0.50 K=10 0.55 0.60 Giá trị giới hạn ứng suất cắt danh định trường hợp khơng có ứng suất nén kết cấu KC3-A, KC3-B KC3-C tương ứng 0,403 MPa; 0,331 MPa; 0,191 MPa Company Logo Giới hạn đề xuất Đức, Thụy Sỹ, Anh Việt Nam Thiết bị thí nghiệm Godjia [1994] Leutner Đường kính mẫu, mm 150 Tốc độ cắt, mm/phút Cường độ dính bám yêu cầu, MPa 50.8 mm/phút 0.85 Đức Partl Raab [1999] Leutner 150 50.8 mm/phút 1.30 Thụy Sĩ Stockkert [2001] Leutner 150 50.8 mm/phút 1.41 Đức SN 640430B [2008] Leutner 150 50.8 mm/phút 0.85 Thụy Sĩ A.C Collop [2009] Leutner 100 50.8 mm/phút 1.0 100 50.8 mm/phút 1.0 cải tiến Anh Nghiên cứu Leutner đề xuất cải tiến ... tông asphalt Cường độ dính bám tối thiểu yêu cầu hai lớp bê tơng asphalt 2.1 Cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm thực tế đạt Cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt. .. cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tơng asphalt Thực nghiệm Phân tích kết cấu Kiến nghị Nghiên cứu thực nghiệm xác định cường độ dính bám hai lớp bê tơng asphalt KCAD mềm điển hình Phân tích kết... nhiệt độ thí nghiệm đến cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt Nghiên cứu đề xuất giới hạn cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt Nội dung 1: Đánh giá ứng xử dính bám hai lớp BTA