Nghiên cứu sử dụng vôi thuỷ hoá làm phụ gia cải thiện đặc tính cơ học của bê tông nhựa trong điều kiện ẩm ướt khu vực thành phố hồ chí minh luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - ĐẶNG ĐÌNH TÀI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VƠI THỦY HĨA LÀM PHỤ GIA CẢI THIỆN ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TÔNG NHỰA TRONG ĐIỀU KIỆN ẨM ƯỚT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT TP.Hồ Chí Minh, Năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - ĐẶNG ĐÌNH TÀI NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VƠI THỦY HĨA LÀM PHỤ GIA CẢI THIỆN ĐẶC TÍNH CƠ HỌC CỦA BÊ TƠNG NHỰA TRONG ĐIỀU KIỆN ẨM ƯỚT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MNH NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG MÃ SỐ: 62580205 CHUYÊN SÂU: KTXD ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ VĂN PHÚC Thành Phố Hồ Chí Minh, Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Luận văn đề tài “Nghiên cứu sử dụng vơi thủy hóa làm phụ gia cải thiện đặc tính học bê tơng nhựa điều kiện ẩm ướt khu vực thành phố Hồ Chí Minh” cơng trình nghiên cứu tơi thực Dưới hướng dẫn nhiệt tình khoa học TS Lê Văn Phúc - Bộ môn đường - Đường sắt, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải – Phân hiệu TP Hồ Chí Minh, giúp đỡ khơng nhỏ từ phía Cơng ty Cổ Phần UTC2 – Phịng thí nghiệm kiểm định LasXD 1398 Các số liệu, kết sử dụng phân tích nêu luận văn trung thực, khách quan, có nguồn gốc rõ ràng chưa cơng bố hình thức Để hồn thành luận văn này, số kết trích dẫn tham khảo tư liệu, giáo trình đề tài nghiên cứu công bố nhà khoa học ngồi nước Tp Hồ Chí Minh, tháng Học viên Đặng Đình Tài năm 2020 ii LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, em nhận hỗ trợ, giúp đỡ quan, tập thể cá nhân Nghiên cứu khoa học hoàn thành dựa tham khảo, học tập kinh nghiệm từ kết nghiên cứu liên quan, sách báo chuyên ngành nhiều tác giả trường Đại học, tổ chức nghiên cứu Sự giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần từ phía gia đình, bạn bè đồng nghiệp Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy TS Lê Văn Phúc – Bộ môn đường - Đường sắt, Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải – Phân hiệu TP Hồ Chí Minh, người trực tiếp hướng dẫn khoa học dành nhiều thời gian, công sức, tận tình bảo hướng dẫn em suốt trình thực ngiên cứu hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học Em xin trân trọng cảm ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thầy, Cô giáo công tác trường tận tình truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ em trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo tập thể Công ty Cổ Phần UTC2, tập thể Phịng thí nghiệm Las – XD 1398 tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho suốt trình nghiên cứu Cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln khích lệ, động viên giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu khoa học Mặc dù có nhiều cố gắng để hồn thành luận văn với kết tốt lực thân cịn hạn chế, đề tài nghiên cứu khoa học không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến Quý thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp để đề tài nghiên cứu em hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Học viên Đặng Đình Tài iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix PHẦN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục tiêu nghiên cứu đề tài III Đối tượng nghiên cứu IV Phạm vi nghiên cứu: V Phương pháp nghiên cứu: VI Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: VII Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VƠI THỦY HOÁ LÀM PHỤ GIA CHO BTN Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.1 Nghiên cứu tổng quan bê tông nhựa dạng phá hoại bê tông nhựa tác dụng nhiệt-ẩm ướt 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng vơi thủy hóa làm phụ gia cho BTN nước nước: 10 1.3 Kết luận chương 14 CHƯƠNG 15 THU THẬP SỐ LIỆU VỀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO BTN VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT VÀ KHAI THÁC MẶT ĐƯỜNG BTN Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 15 2.1 Đánh giá thực trạng sản xuất khai thác mặt đường BTN khu vực thành phố Hồ Chí Minh 15 a) Thực trạng sản xuất BTN khu vực thành phố Hồ Chí Minh 15 b) Thực trạng khai thác mặt đường BTN khu vực thành phố Hồ Chí Minh 15 iv 2.2 Thu thập số liệu vật liệu chế tạo BTN 17 2.3 Kết luận chương 28 CHƯƠNG 29 CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG VƠI THỦY HĨA CHẾ TẠO BÊ TƠNG NHỰA TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 29 3.1 Cơ sở lý thuyết nghiên cứu thực nghiệm sử dụng vơi thủy hóa chế tạo bê tơng nhựa phịng thí nghiệm 30 3.2 Thí nghiệm xác định tiêu lý vật liệu dùng chế tạo BTN31 3.2.1 Cốt liệu thô 31 3.2.2 Bột khoáng 33 3.2.3 Vơi thủy hóa 34 3.2.4 Nhựa đường 34 3.3 Thiết kế thành phần BTNC12.5 sử dụng vơi thủy hóa khơng sử dụng vơi thủy hóa 36 3.3.1 Thiết kế thành phần cấp phối BTNC 12.5 không sử dụng vôi thủy hóa37 3.3.2 Thiết kế thành phần cấp phối BTNC 12.5 có sử dụng vơi thủy hóa 40 3.4 Kết luận chương 43 CHƯƠNG 44 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG, ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH NƯỚC, TUỔI THỌ VÀ TÍNH HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VƠI THỦY HÓA LÀM PHỤ GIA CHẾ TẠO BTN MẶT ĐƯỜNG TRONG ĐIỀU KIỆN NHIÊT-ẨM ƯỚT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 44 4.1 Thí nghiệm đánh giá độ ổn định nước BTN sử dụng vôi thủy hóa theo tiêu chuẩn ASTM D4867M-96 44 4.1.1 Xác định số công đầm 45 4.1.2 Quy trình thí nghiệm theo ASTM D4867 [23] 47 4.2 Thí nghiệm kéo gián TCVN 8862:2011 [11] 49 4.3 Thí nghiệm mơ đun đàn hồi tĩnh 52 4.4 Thí nghiệm hằn lún vệt bánh xe 56 4.5 Đánh giá tuổi thọ BTN có dụng vơi thủy hóa theo 22TCN 211- 06 59 v 4.6 Đánh giá hiệu kinh tế dùng BTN sử dụng 15% vơi thủy hóa làm mặt đường 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 I KẾT LUẬN 67 II KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 71 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT Bộ GTVT : Bộ Giao thông Vận tải BTN : Bê tông nhựa BTNC 12,5 : Bê tơng nhựa chặt có cỡ hạt lớn danh định 12,5 mm BTNC 19 : Bê tơng nhựa chặt có cỡ hạt lớn danh định 19 mm BTNR : Bê tông nhựa rỗng BTXM : Bê tông Xi măng CBR : Chỉ số sức chịu tải CPĐD : Cấp phối đá dăm HMA : Hỗn hợp bê tơng nhựa nóng KC : Kết cấu QL1A : Quốc lộ 1A TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam TCN : Tiêu chuẩn ngành Tp HCM : Thành phố Hồ Chí Minh Trường ĐH GTVT : Trường Đại học Giao thông Vận tải 60/70 : Nhựa đường độ kim lún 60-70 vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng thống kê cơng trình phải sửa chữa hư hỏng .16 Bảng 2.2 Tóm tắt các đặc tính cốt liệu và tín h thích ứng sử dụng hỗn hợp BTN mặt đường [13] 20 Bảng 2.3 Tính chất của cốt liệu hỗn hợp bê tông nhựa và khả trì các đặc trưng khai thác tốt của bề mặt đường [13] 21 Bảng 2.4 Kết thí nghiệm cường độ đá gốc 23 Bảng 2.5 Kết thí nghiệm lý đá 10x16 .23 Bảng 2.6 Kết thí nghiệm lý đá 5x10 23 Bảng 2.7 Kết thí nghiệm lý đá 0x5 24 Bảng 2.8 Kết quả thí nghiệm nhựa đường 60/70 theo chuẩn PG [8] 26 Bảng 3.1 Khối lượng mẫu thí nghiệm 29 Bảng 3.2 Các tiêu lý quy định cho đá dăm dùng BTN 31 Bảng 3.3 Kết thí nghiệm tiêu lý cốt liêu thô 32 Bảng 3.4 Các tiêu lý quy định cho bột khoáng 33 Bảng 3.5 Kết thí nghiệm bột khống 34 Bảng 3.6 Kết thí nghiệm vơi thủy hóa 34 Bảng 3.7 Các tiêu lý nhựa đường 60/70 35 Bảng 3.8 Các tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa chặt (BTNC) 36 Bảng 3.9 Thành phần cốt liệu phối trộn thiết kế 37 Bảng 3.10 Kết thí nghiệm tiêu lý BTN 39 Bảng 3.11 Kết thí nghiệm xác định tiêu kỹ thuật BTN sử dụng vơi thủy hóa 42 Bảng 4.1 Khối lượng mẫu thí nghiệm 44 Bảng 4.2 Kết thí nghiệm xác định số công đầm BTN thông thường .45 Bảng 4.3 Kết thí nghiệm xác định số công đầm BTN sử dụng 15% vôi 46 Bảng 4.4 Kết thí nghiệm sức kháng kéo BTN theo ASTM D4867 [23] 48 Bảng 4.5 Kết thí nghiệm sức kháng kéo BTN ứng với độ rỗng dư 4±0.5% 50 Bảng 4.6 Một số u cầu thí nghiệm mơ đun đàn hồi vật liệu 53 viii Bảng 4.7 Kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi tĩnh 300C BTN thường BTN sử dụng vôi .54 Bảng 4.8 Kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi tĩnh 60oC BTN thường BTN sử dụng vôi .55 Bảng 4.9 Các thơng số tính tốn kết cấu áo đường sử dụng BTN C12.5 thơng thường .60 Bảng 4.10 Các thông số tính tốn kết cấu áo đường sử dụng BTN C12.5 +15% vôi .61 Bảng 4.11 Kết tính tốn kết cấu KC1 KC2 .62 Bảng 4.12 Đơn giá bê tông nhựa C12.5 thông thường (tấn) 63 Bảng 4.13 Đơn giá bê tơng nhựa C12.5 có sử dụng vơi thủy hóa (tấn) 64 Bảng 4.14 Đơn giá bê tông nhựa C12.5 (tấn) 65 Bảng 4.15 Tổng hợp chi phí sản xuất loại BTNC12.5 có khơng có sử dụng vơi thủy hóa .66 60 - Lớp BTN chặt cỡ hạt danh định Dmax 19mm, sử dụng nhựa 60/70 b) Các thông số sử dụng tính tốn kết cấu: Số liệu chung Trong phân tích này, điều kiện khí hậu khu vực Tp Hồ Chí Minh sử dụng để áp dụng cho tính tốn kết cấu - Cấp hạng đường : Đường trục khu vực - Loại mặt đường thiết kế : Đường cấp cao A1 - Độ tin cậy thiết kế : 0,90 - Thời hạn thiết kế t(năm) : 15 - Số trục xe tính tốn Ntt(trục/làn, ngày đêm : 650 (ở năm cuối thời hạn thiết kế) - Tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn P(kN) : 100 - Áp lực tính tốn lên mặt đường p (Mpa) : 0,6 - Đường kính vệt bánh xe D (cm) : 33 Thông số vật liệu Các thông số lớp bê tông nhựa, lớp cấp phối đá dăm đất Số liệu mô đun đàn hồi lớp BTNC 12.5, BTNC 19 sử dụng nhựa 60/70 bê tông nhựa thông thường BTN sử dụng vôi thể Bảng 4.9; 4.10 Bảng 4.9 Các thơng số tính tốn kết cấu áo đường sử dụng BTN C12.5 thông thường Stt Lớp vật liệu Chiều dày (cm) BTN C12.5 thông thường 324 213 1800 2,2 BTN C19 350 300 1600 2,0 Cấp phối đá dăm loại I 20 300 300 300 Cấp phối đá dăm loại II 30 250 250 250 Nền đường Ev (Mpa) Etr (Mpa) Eku (Mpa) Rku (Mpa) 50 61 Bảng 4.10 Các thơng số tính toán kết cấu áo đường sử dụng BTN C12.5 +15% vôi Stt Lớp vật liệu Chiều dày (cm) Ev (Mpa) Etr (Mpa) Eku (Mpa) Rku (Mpa) BTN C12.5 + 15% vôi 381 235 1800 2,2 BTN C19 350 300 1600 2,0 Cấp phối đá dăm loại I 20 300 300 300 Cấp phối đá dăm loại II 30 250 250 250 Nền đường 50 - Số liệu lớp BTN C12.5 thông thường BTN C12.5 + 15% vôi + Lớp BTN C12.5 thơng thường (KC1) có chiều dày 6cm, mơ đun đàn hồi E =324Mpa, lấy theo số liệu thí nghiệm mơ đun đàn hồi tĩnh mục 4.3 trên; + Lớp BTN C12.5 + 15% vơi (KC2) có chiều dày 4cm, mô đun đàn hồi E =381Mpa, lấy theo số liệu thí nghiệm mơ đun đàn hồi tĩnh mục 4.3 trên; - Số liệu lớp cấp phối đá dăm loại cấp phối đá dăm loại + Lớp cấp phối đá dăm loại có chiều dày 20cm, mô đun đàn hồi E= 300 MPa, hệ số poisson=0.35 thông số khác lấy theo mặc định lớp vật liệu; + Lớp cấp phối đá dăm loại có chiều dày 30cm, mơ đun đàn hồi E= 250Mpa, hệ số poisson=0.3 thông số khác lấy theo mặc định lớp vật liệu; - Số liệu đất: Lớp đất có mơ đun đàn hồi E= 50Mpa, hệ số poisson=0.4 thông số khác lấy theo mặc định lớp vật liệu Subgrade: A-7-6 c) Kết tính tốn Các kết tính với điều kiện khu vực Tp Hồ Chí Minh thể Bảng 4.11; Các giới hạn khác lấy theo mặc định ứng với đường trục quan trọng, độ tin cậy 90% Số trục xe tính tốn Ntt (trục/làn, ngày đêm) = 650, E yêu cầu = 182Mpa 62 Bảng 4.11 Kết tính tốn kết cấu KC1 KC2 TT Tiêu chuẩn giới hạn Giá Các kết cấu phân tích trị KC1 KC2 giới hạn Tính tốn Đánh giá Tính tốn Đánh giá Độ võng đàn hồi 200.2 202.67 Đạt 201.15 Đạt Điều kiện cân trượt 0.086 0.0072 Đảm bảo 0.0078 Đảm bảo 1.04 Đạt 1.08 Đạt 0.68 Đạt Tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp BTN C12.5 thông 1.04 thường Tiêu chuẩn chịu kéo uốn 1.14 lớp BTN C12.5 + 15% vôi Tiêu chuẩn chịu kéo uốn 0.73 lớp BTN C19 0.61 Đạt Từ kết bảng 4.11 cho thấy, kết cấu thỏa mãn với lưu lượng xe So sánh tiêu chuẩn độ tin cậy KC1 KC2 chịu tải trọng giao thông, điều kiện khu vực Tp HCM sau Để thỏa mãn lưu lượng xe 650 trục /làn chiều dày lớp vật liệu kết cấu thay đổi Chiều dày lớp BTN KC1 với BTN C12.5 thơng thường tổng chiều dày lớp BTN 13cm đạt yêu cầu; tương tự cho KC2 sử dụng BTN C12.5 + 15% vôi tổng chiều dày lớp BTN 11cm đạt yêu cầu Như vậy, thiết kế lớp mặt đường sử dụng vơi thay bột khống làm BTN giảm chiều dày 2cm so với BTN truyền thống 4.6 Đánh giá hiệu kinh tế dùng BTN sử dụng 15% vơi thủy hóa làm mặt đường Để có sở cho việc áp dụng BTN sử dụng vơi thủy hóa vào thực tế nhằm tăng cường độ cho BTN, tác giả tiến hành tính tốn chi phí sản xuất cho loại BTN theo nguyên tắc sau: - Các cấp phối BTN sử dụng loại cấp phối với hàm lượng nhựa thiết kế tối ưu trình bày Chương 3; - Hao phí nhiên liệu, nhân cơng, ca máy tính nhau; - Giá cốt liệu nhựa đường giống nhau; - Giá bột khống vơi thủy hóa khác 63 + Bột khống: 860 VNĐ/kg; + Vơi thủy hóa: 2,860 VNĐ/kg; Định mức sản xuất BTN lấy theo định mức phần xây dựng ban hành kèm công văn số 1776 /BXD-VP, ngày 16 tháng 08 năm 2007 Cơng bố Định mức dự tốn xây dựng cơng trình - Phần xây dựng [15, 16] Chi phí sản xuất 01 BTN C12.5 có khơng có sử dụng vơi thủy hóa thể Bảng 4.12 4.13 Bảng 4.12 Đơn giá bê tông nhựa C12.5 thông thường (tấn) TT Hạng mục công tác Đơn vị Định mức Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) Sản xuất bê tông nhựa chặt C12.5 A- Vật liệu : 884.058 - Đá dăm 5x10 m3 0,1856 114.119 21.184 - Đá dăm 10x16 m3 0,1424 199.573 28.414 - Đá mạt m3 0,3194 125.028 39.940 - Bột đá Kg 60 860 51.600 - Nhựa đường Kg 48 10.900 523.200 - Dầu diezel (BTN) Kg 1,5 21.216 31.824 - Dầu ma zút (BTN) Kg 10,2 15.760 160.752 - Dầu bảo ôn (BTN) Kg 0,4675 58.071 27.148 B- Nhân công : - Nhân công bậc 4.5/7 15.708 Công 0,0420 374.003 C- Máy thi công : 15.708 79.503 - Trạm trộn 80T/h Ca 0,0047 11.004.312 51.720 - Máy xúc 0.6m3 Ca 0,0039 5.383.466 20.996 - Máy ủi 110CV Ca 0,0030 1.743.131 5.229 - Máy khác % 2,0000 + Cộng chi phí trực tiếp T (VL+NC+M) *1.02 1.416 998.855 64 TT Hạng mục công tác Đơn vị Định mức Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) + Chi phí chung C T*5.5% 54.937 + Thu nhập chịu thuế tính trước L (T+C)*6% 63.227 + Giá xây lắp trước thuế XL T+C+L + Thuế giá trị gia tăng đầu VAT XL*10% + Chi phí xây dựng nhà tạm, lán trại Lt XL*1.1*2% + Giá tổng hợp sau thuế G XL+VAT+Lt 1.117.019 111.702 24.574 1.253.295 Bảng 4.13 Đơn giá bê tơng nhựa C12.5 có sử dụng vơi thủy hóa (tấn) TT Hạng mục cơng tác Đơn vị Định mức Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) Sản xuất bê tông nhựa chặt C12.5 A- Vật liệu : 902.058 - Đá dăm 5x10 m3 0,1856 114.119 21.184 - Đá dăm 10x16 m3 0,1424 199.573 28.414 - Đá mạt m3 0,3194 125.028 39.940 - Bột đá Kg 51 860 43.860 2.860 25.740 - Vơi thủy hóa - Nhựa đường Kg 48 10.900 523.200 - Dầu diezel (BTN) Kg 1,5 21.216 31.824 - Dầu ma zút (BTN) Kg 10,2 15.760 160.752 - Dầu bảo ôn (BTN) Kg 0,4675 58.071 27.148 B- Nhân công : - Nhân công bậc 4.5/7 15.708 Công 0,0420 374.003 C- Máy thi công : - Trạm trộn 80T/h 15.708 79.503 Ca 0,0047 11.004.312 51.720 65 TT Hạng mục công tác Đơn vị Định mức Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) - Máy xúc 0.6m3 Ca 0,0039 5.383.466 20.996 - Máy ủi 110CV Ca 0,0030 1.743.131 5.229 - Máy khác % 2,0000 1.558 (VL+NC+M) + Cộng chi phí trực tiếp T + Chi phí chung C T*5.5% 55.947 + Thu nhập chịu thuế tính trước L (T+C)*6% 64.390 + Giá xây lắp trước thuế XL T+C+L + Thuế giá trị gia tăng đầu VAT XL*10% + Chi phí xây dựng nhà tạm, lán trại Lt XL*1.1*2% + Giá tổng hợp sau thuế G XL+VAT+Lt 1.017.215 *1.02 1.137.551 113.755 25.026 1.273.332 Tổng hợp đơn giá bê tơng nhựa có khơng có sử dụng vơi thủy hóa thể Bảng 4.14 Bảng 4.14 Đơn giá bê tông nhựa C12.5 (tấn) Loại BTN Chi phí sản xuất BTN cho 1tấn (VNĐ) BTNC12.5 1,253,295 BTNC12.5 sử dụng 15% vơi thủy hóa 1,273,332 Chênh lệch giá (%) 1.8% Theo đơn giá đưa phụ gia vơi thủy hóa vào hỗn hợp bê tơng nhựa làm cho giá BTN có phụ gia vơi thủy hóa cao khoảng 1.8% so với bê tông nhựa thông thường Xét cho trường hợp đánh giá tiêu chuẩn giới hạn kết cấu áo đường theo theo tiêu chuẩn 22TCN211-06 [12] chiều dày lớp BTNC 12.5 sử dụng 15% vơi thủy hóa giảm cm so BTN truyền thống Như vậy, theo kết cấu hình 4.13 để đạt chiều dày BTN theo tiêu chuẩn trạng thái giới hạn theo 22TCN 211-06 66 [12] lớp BTN C12,5 dày 6cm BTNC 12.5 sử dụng 15% vôi dày 4cm Lớp BTNC 19 bên Khi tổng hợp chi phí sản xuất loại BTN cho 01 Km đường, bề rộng mặt đường 7m thể Bảng 4.15 Bảng 4.15 Tổng hợp chi phí sản xuất loại BTNC12.5 có khơng có sử dụng vơi thủy hóa Loại BTN Chi phí sản xuất BTN cho 1km (VNĐ) BTNC12.5 1,276,480,958 BTNC12.5 sử dụng 15% vơi thủy hóa Chênh lệch giá (%) -31% 869,227,356 Từ kết Bảng 4.15 cho thấy thay 15% bột khoáng vơi thủy hóa vào hỗn hợp bê tơng nhựa giá thành xây dựng sử dụng BTN có vơi thủy hóa giảm 31% so với BTN truyền thống Vì vậy, khơng giá thành giảm mà cải thiện đáng kể tiêu kỹ thuật, đáp ứng khả chịu tải trọng khả thích ứng tốt điều kiện nhiệt - ẩm ướt khu vực TP Hồ Chí Minh 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Từ nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm phòng từ kinh nghiệm sử dụng vơi thủy hóa làm phụ gia cho bê tông nhựa nước ngồi nước cho thấy việc sử dụng vơi thủy hóa làm phụ gia cải thiện số đặc tính học cho bê tơng nhựa, làm tăng khả kháng kéo môi trường nhiệt ẩm, tăng khả kháng lún bị biến dạng điều kiện bất lợi nhiệt - ẩm ướt Trên sở tiến hành thí nghiệm phịng cho BTNC 12.5 cho thấy: - Tỷ số sức kháng kéo BTN sử dụng 15% vơi thủy hóa tăng 23% so với BTN thông thường; - Cường độ chịu kéo gián tiếp BTN sử dụng vơi thủy hóa tăng 28% so với BTN thông thường; - Mô đun đàn hồi tĩnh tương ứng 300C 600C BTN có sử dụng vơi thay bột khống cao 17% 9% so BTN thông thường; - Khả kháng hằn lún vệt bánh xe BTN sử dụng vơi thủy hóa tăng 37% so với BTN truyền thống; Trên sở đánh giá tiêu chuẩn giới hạn theo 22TCN 211-06 [12] cho thấy BTN sử dụng vôi thủy hóa đảm bảo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, tiêu chuẩn chịu kéo uốn Cụ thể phân tích nghiên cứu sử dụng BTNC12.5 sử dụng vơi thủy hóa làm lớp mặt đường giảm chiều dày 2cm so với BTN truyền thống Trên sở kết tính tốn kết cấu áo đường theo 22TCN 211-06 [12], tiến hành đánh giá hiệu kinh tế cho BTN sử dụng vôi thủy hóa giảm 31% giá thành so với BTN truyền thống II KIẾN NGHỊ Cần thực thêm thí nghiệm cấp phối BTN khác nhau, loại nhựa khác Từ làm rõ khả kháng lún kháng mỏi bê tơng nhựa có phụ gia vơi thủy hóa Cần có quy định thiết kế, thi cơng nghiệm thu mặt đường bê tơng nhựa có sử dụng phụ gia vơi thủy hóa 68 Cần có nghiên cứu đầy đủ để sử dụng phương pháp học thực nghiệm dự báo tuổi thọ kết cấu áo đường, nhằm đánh giá ảnh hưởng nhân tố khí hậu, tải trọng tính chất vật liệu Thực thí điểm đoạn thi cơng thực tế trường để có sở đánh giá làm rõ kết nghiên cứu phòng 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Nguyễn Quan Phúc, Nghiên cứu khảo sát thực địa tuyến quốc lộ có tượng VHBX, 2018; [2] ThS Đỗ Vương Vinh PGS.TS Trần Thị Kim Đăng, Ảnh hưởng cốt liệu mịn bột khoáng đến cường độ kéo uốn thành phần vữa nhựa hỗn hợp bê tơng nhựa nóng, Tập chí Giao thông vận tải, 12/2016; [3] ThS.NCS Vũ Ngọc Phương, Nghiên cứu sử dụng phụ gia vơi thủy hóa việc tăng dính bám đá-nhựa đường cải thiện khả chống hằn lún vệt bánh xe mặt đường bê tông nhựa T2017 - CT- 93, 2017; [4] Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8819 : 2011, Mặt đường bê tông nhựa nóng- u cầu thi cơng nghiệm thu; [5] Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8862 : 2011, Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính; [6] Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 7493 : 2005, Bitum Yêu cầu kỹ thuật; [7] Tiêu chuẩn ngành, 22TCN 319 – 04, Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường Polime (Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thí nghiệm); [8] Bộ Giao thông vận tải (2014), Thông tư số 07/2014/TT-BGTVT, Quy định quản lý chất lượng vật liệu nhựa đường sử dụng xây dựng cơng trình giao thơng; [9] Viện Khoa học Cơng nghệ GTVT – Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Đường III (2017), Báo cáo thử nghiệm đánh giá chất lượng nhựa đường 40/50 so sánh với nhựa đường 60/70 xây dựng mặt đường BTN; [10] Bộ Giao thông vận tải (2014), Quyết định số 858/QĐ-BGTVT, Ban hành hướng dẫn áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế thi công mặt đường bê tơng nhựa nóng tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn; [11] Tiêu chuẩn Việt Nam, TCVN 8860 : 2011, Bê tông nhựa- Phương pháp thủ nghiệm; [12] Tiêu chuẩn ngành, 22TCN 211-06, Áo đường mềm - Các yêu cầu dẫn thiết kế; [13] PGS.TS Trần Thị Kim Đăng, Độ bền khai thác tuổi thọ kết cấu mặt đường 70 bê tông nhựa, Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà Nội - 2010; [14] Bộ Giao thông vận tải, Quyết định số 1617/QĐ-BGTVT, 2014, Quy định kỹ thuật phương pháp thử độ sâu vệt hằn bánh xe bê tông nhựa xác định thiết bị Wheel Tracking; [15] Bộ Xây dựng, Công văn số 1776 /BXD-VP, 2007, Định mức dự tốn xây dựng cơng trình - Phần xây dựng; [16] Tập đoàn Xăng dầu Petrolimex Việt Nam, 2019, Báo giá nhiên liệu tháng năm 2019; [17] Report to the European Lime Association, Hydrated lime, a proven additive for durable asphalt pavements, critical literature review, 2011; [18] F T Sacramento Aragão, J Lee, Y.Kim, Pravat Karki, Material-specific effects of hydrated lime on the properties and performance behavior of asphalt mixtures and asphaltic pavements Construction and Building Materials, 2011; [19] Cagri Gorkem, Burak Sengoz Predicting stripping and moisture induced damage of asphalt concrete prepared with polymer modified bitumen and hydrated lime Construction and Building Materials, 2009, pp 125-137; [20] R.G Hicks, & T.V Scholz, Life cycle costs for lime in hot mix asphalt, National Lime Association, 2003 Pp 25-78; [21] Hicks, R.G NCHRP synthesis of highway practice 175: Moisture Damage in Asphalt Concrete Washington, DC: Transportation Research Board, 1991; [22] Raynaud C L’ajout de chaux hydratée dans les enrobés bitumineux BTP Matériaux n 22, October 2009 p 42–43; [23] ASTM D4867/D 4867M – 96 Standard Test Method for Effect of Moisture on Asphanlt Concrete Paving Mixtures PHẦN PHỤ LỤC PHỤ LỤC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM PHỤ LỤC KẾT QUẢ TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG PHỤ LỤC BÀI BÁO