Nghiên cứu ứng xử dính bám và đề xuất giới hạn cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt trong kết cấu áo đường mềm ở việt nam

Đặtvấnđềnghiêncứu

Theo chiến lược phát triển Giao thông vận tải Việt Nam đến năm 2020, tầmnhìn2030đãđượcBộgiaothôngvậntảiphêduyệt.Theođó,đếnnăm2020,phấnđấu100

%kếtcấumặtđườngôtôđượcbêtôngasphalthóahoặcbêtôngximănghóa[6].Vớikếtcấum ặtđườngbêtôngasphalt,trongquátrìnhkhai thác,lớp mặtthườngxuấthiệncáchưhỏngcụcbộ.Mộttrongcácnguyênnhângâyhưhỏngmặtđường bê tông asphalt hiện nay là chất lượng dính bám giữa các lớp bê tông asphaltkhông được đảm bảo Dính bám kém giữa các lớp bê tông asphalt, hoặc cường độchịucắttrượtgiữacáclớpbêtôngasphaltkémthườngdẫnđếnnhữnghưhỏngchokếtcấumặtđư ờng mềmtrongquátrìnhkhaithácnhưhiệntượngtrượt,dồnđống,lượn sóng, hằn vệt bánh xe, nứt v.v .

Hư hỏng mặt đường bê tông asphalt donguyên nhân trượt có thể làm giảm từ 40% đến thậm chí trên 80% tuổi thọ khaitháccủa kếtcấumặtđường[32].

Trongkếtcấumặtđườngbêtôngasphalt,cáclớpáođườngthườngđượcthiếtkế thành nhiều lớp Khi thi công, giữa các lớp bê tông asphalt thường được xử lýbằng lớp dính bám gốc bitum Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường mềm ở

ViệtNamgiảđịnhcáclớpbêtôngasphaltlàđồngnhấtvàliềnkhối[8].Tuynhiên,cáckết cấu mặt đường bê tông asphalt thường được thi công thành từng lớp, làm chotính liền khối giữa các lớp bê tông asphalt không được đảm bảo Các nghiên cứucủatácgiảgầnđâyđãchothấy,nhữngpháhủydocắttrượtởlớp mặtkếtcấumặtđườngbêtôngasphaltphầnlớnxuấthiệnởlớpdínhbámgiữalớpbê tôngasphaltmặt trên và lớp bê tông asphalt mặt dưới Vấn đề này có thể trở nên nghiêm trọnghơnkhikếtcấumặtđườngthườngxuyênchịunhữngnhữngtảitrọngngangvàkhinhiệtđộmặ tđườnglêncao [20].

Một số nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bám đến tính năngcủakếtcấumặtđườngchothấy,dínhbámgiữacáclớpbêtôngasphaltảnhhưởngđếnsựph ânbốứngsuấtbiếndạngvàđộvõng trongkếtcấumặtđường.Hơnnữa, điềukiệndínhbámkémgiữalớpmặtdướivớilớpmóngtrêncóthểlàmgiảmtuổithọ của kết cấu mặt đường [24], [28] Tác giả Shahin và các cộng sự (1987) chorằng, nếu biến dạng trượt xuất hiện giữa lớp mặt trên và lớp mặt dưới, biến dạngkéo ngang lớn nhất sẽ xuất hiện ở đáy của lớp mặt trên và gây ra phá hủy ở lớpmặt trên [59].

Sựcầnthiếtnghiêncứu

Thựctếtrongquátrìnhkhaithácmặtđườngbêtôngasphaltchothấy, cáchiệntượng hư hỏng như nứt dạng parabol, trượt, lượn sóng, dồn đống, hằn vệt bánh xehay các biến dạng ngang không hồi phục khác đều có thể liên quan đến mức độdính bám giữa các lớp bê tông asphalt Hiện tượng hư hỏng này xảy ra nhiều hơnvới kết cấu mặt đường ở vùng khí hậu nóng, lưu lượng xe lớn, tải trọng xe và tốcđộ khai thác cao, hay ở những vị trí mà kết cấu mặt đường chịu tác dụng bất lợicủa lực đẩy ngang do tải trọng xe chạy gây ra như ở những vị trí có độ dốc dọclớn, tốc độ thay đổi đột ngột Hư hỏng này có nguy cơ tăng lên đối với những tuyếnđườngcấpcaocólớpmặt bêtôngasphaltđược tạonhám [39].

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Nhiệt độ về mùa hèthường lên cao dẫn đến nhiệt độ trong các lớp kết cấu mặt đường mềm tăng cao,gây bất lợi cho chất lượng dính bám giữa các lớp Điều này sẽ dẫn đến xuất hiệncác dạng hư hỏng mặt đường có thể liên quan đến dính bám như : nứt trượt, xôdồn, lún vệt hằn bánh xe…Theo kết quả nghiên cứu đánh giá thực trạng hư hỏngmặt đường bê tông asphalt có liên quan đến xô dồn và nứt trượt trên một số tuyếnquốc lộ ở Việt Nam cho thấy [3], tỷ lệ hư hỏng do xô dồn chiếm 4.51%, lún vệthằn bánh xe chiếm 1.5 % và ổ gà chiếm 0.15 % trên tuyến QL3 đoàn từ Km 229-Km 237 Với QL1A đoạn từ Km 223-Km 232, tỷ lệ hư hỏng lún vệt hằn bánh xechiếm9.9%,xôdồnchiếm2.78%,nứttrượtchiếm0.4%.MộtđoạntuyếntừKm387- Km709trênQL1Ađặctrưngchovùngkhíhậu miềnTrungcũngđượcphântích đánh giá và cho kết quả như sau : tỷ lệ lún vệt hằn bánh xe chiếm 5.58% vàdiện tích xô dồn chiếm 0.38 % Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá đặc tính dínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalttrongkếtcấuáođườngmềmởđiềukiệnVi ệt

Nhữngnộidungcầngiảiquyết

Nội dung chính của nghiên cứu ở đây là đánh giá mức độ dính bám giữa hailớpbêtôngasphaltkhixétđếnmộtsốyếutốảnhhưởngliênquanđếnvậtliệutướidính bám và nhiệt độ thí nghiệm để đảm bảo việc thi công các lớp bê tông asphaltđạtđượcyêucầuthiếtkế.Đểgiảiquyếtvấnđềđó,nộidungnghiêncứubaogồm:

 Thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến để đánh giámứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltchếbịtrongphòngthínghiệmvànhững mẫukhoanhiệntrườngphùhợpvớiđiềukiệnViệtNam;

 Đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt khi xét đến một sốyếu tố ảnh hưởng liên quan đến loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám và nhiệtđộthínghiệmtrênthiếtbịthínghiệmLeutnercảitiếnđượcchếtạođược;

 Đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt trong kết cấu áođường mềmđiểnhìnhở mộtsốDựánvới thiếtbịLeutnercáitiến chếtạo;

 Kiến nghị tiêu chuẩn giới hạn cường độ dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalttrong phạmvinghiêncứu.

Phươngpháp nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận của Luận án là nghiên cứu lý thuyết để định hướng vàdự kiến kết quả đạt được, dùng thực nghiệm để kiểm chứng Xuất phát từ thànhphầnbêtôngasphaltrảinóngphổbiếnởViệtNam,tiếnhànhxáclậpmôhìnhdínhbám theo lý thuyết, giải quyết vấn đề bằng cơ sở khoa học thực nghiệm Đề xuấtmô hìnhthựcnghiệmđểxácđịnhđặctínhdínhbámgiữacác lớpbêtôngasphalt.

Ýnghĩakhoahọcvàthực tiễncủađềtàinghiêncứu

Tổng quanvềkếtcấuáođường mềm

Theotiêuchuẩnthiếtkếkếtcấuáo đườnghiệnhành,kếtcấuáođườngmềmcóthểbaogồmcáclớpđượcphânbốnhưHình 1- 1[8].Mỗilớpkếtcấucómộtchứcnăng nhất định và phù hợp dưới tác dụng phân bố của ứng suất do áp lực bánh xegây ra Do sự phân bố ứng suất giảm dần theo chiều sâu nên hệ thống phân lớpđược bố trí lớp vật liệu tốt hơn ở bên trên, nơi có giá trị ứng suất cao và các lớpvậtliệuchấtlượngthấphơnở dướiđáy,nơicógiátrịứngsuấtthấphơn.

Hiện nay, trong các tiêu chuẩn thiết kế và thi công mặt đường bê tông asphalt ởViệtNamchưaquantâmnhiềuđếnmứcđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt,mộtsốgiảthi ếtthiếtkếkếtcấuáođườngmềmvẫncoicáclớpdínhchặthoàntoànvà quá trình thi công các lớp chỉ quy định

“Về độ dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalt hoặc giữa lớp bê tông asphalt với lớp móng được đánh giá bằng định tínhthôngquansátmẫuthửkhoanhiệntrường”chưacóđịnhlượngcảvềphươngphápthínghiệ mvàchuẩngiớihạndínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt[11].

Cácdạnghưhỏngmặtđườngliênquanđếnmứcđộdínhbámgiữacáclớp bêtôngasp halt

Nghiên cứu của Shahin và các cộng sự [1987] đã chỉ ra rằng, biến dạng kéolớnnhấtxuấthiệnởmặtđáylớpbêtôngasphaltmặtdưới(Hình1-2)nếugiữacáclớp được dính bám hoàn toàn [59] Tuy nhiên, nếu các lớp mất dính bám, biếndạngkéolớnnhấtxuấthiệnởđáymỗilớp(Hình 1-3).

Hình 1-3 Phân bố ứng suất vớitrườnghợp hailớp dínhbámkém

Với trường hợp dính bám kém giữa các lớp, ứng suất kéo ở đáy lớp mặt trên gâyra ứng nén ở bề mặt lớp bê tông asphalt ngay bên dưới Điều này dẫn đến sự chuyểndịch tương đối giữa lớp phủ mặt trên và lớp ngay phía dưới tại mặt tiếp xúc giữahai lớp [59], làm cho ứng suất cắt vượt quá cường độ chịu cắt giữa hai lớp và dẫnđếntrượtgiữahailớp.

Trong quá trình khai thác, dưới tác dụng của tải trọng giao thông, áp lực bánh xetác dụng lên kết cấu mặt đường sẽ hình thành trạng thái ứng suất nhưHình 1- 4a[62] Ứng suất trượt τ do lực đẩy ngang sinh ra phân bố đạt cực đại trong khoảngchiềusâubằngvớibánkínhvòngtrònvệttiếpxúcgiữalốpxevớimặtđường[49][60]. Khi ứng suất cắt trượt lớn hơn cường độ chống trượt giữa các lớp bê tôngasphalt trong kết cấu mặt đường sẽ dẫn phá hoại do trượt như mô hình được thểhiệnởHình 1-4b [49].

Kết quả nghiên cứu của K.Su và L.Sun (2008) trên kết cấu áo đường mềm ba lớpgồm(AC1/AC2/Cement- stabilizedaggregatecóchiềudầytươngứng50/100/300mm)vàcủaS.Xie(2003)trênkếtcấuA C/BASE/

SUBASEcóchiềudầytươngứng150/200/300mmchothấy, giá trịứngsuấtcắttrượtlớ nphânbốtrongkhoảng

Mô hình cắt Mô hình kéo chiềusâutừkhoảng2đến12cmvàđạtcựcđạivớigiátrịtừkhoảng0.2-0.4MPa[65], [71] Trong trường hợp có xét đến điều kiện bất lợi khi hãm xe, ứng suất cắtlớn nhất có thể đạt tới giá trị 1.60 MPa [71] Như vậy, với quy định về chiều dàytừng lớp và sự phân bố các lớp bê tông asphalt trong các kết cấu áo đường mềmcủa một số dạng kết cấu điển hình thì vị trí mặt tiếp xúc giữa các lớp bê tông asphaltluônnằmtrongvùngnguyhiểmvềtrượt [8].

O 0,2 p v 0,4 p v 0,6 p v 0,8 p v 1,0 p v US a) b) Hình 1-4 a) Sơ đồ phân bố ứng suất trong mặt đường mềmvàb)Môhìnhpháhủydo ứngsuấttrượt[49]

Dính bám kém giữa các lớp bê tông asphalt, hoặc cường độ chịu cắt trượt của lớpbê tông asphalt thấp thường dẫn đến những hư hỏng cho kết cấu mặt đường mềmtrongquátrìnhkhaithácnhư hiệntượngtrượt,dồnđống,lượnsóng,hằnvệtbánhxe,nứtv.v Hưhỏngmặtđườngbêtôngas phaltdonguyênnhântrượtcóthểlàm p v giảmtừ40%đếnthậmchítrên80%tuổithọkhaitháccủakếtcấumặtđường[32].Các mô hình cơ học được nghiên cứu thường dựa trên mô hình đàn hồi lớp và sựthay đổi các thông số trượt giữa các lớp.

Các nghiên cứu của Shahin và các cộngsự(1987),WillisvàTimm(2007)đãchothấyrằngmấtmátdínhbámgiữacáclớpbê tông asphalt sẽ dẫn đến kết quả giảm tuổi thọ do nứt mỏi ở mặt đường bê tôngasphalt[59], [70].Harveyvàcáccộngsự(1997)cũngđãđưaranhữngkếtluậnvềmất mát dính bám giữa các lớp bê tông asphalt có thể làm tăng lún vệt hằn bánhxe ở mặt đường bê tông asphalt [30] Theo như những nghiên cứu ở trường Đạihọc Nottingham, tỷ lệ hư hỏng mặt đường do trượt giữa các lớp bê tông asphaltchiếmđến5%mạnglướiđườngcaotốcởAnhvàởPháp[20].ỞNhật,nhữngpháhoạic ủađườngbăngsânbaysửdụngkếtcấubêtôngnhựaởcácđoạncấthạcánhđều do trượt giữa các lớp Sự trượt giữa lớp phủ tăng cường trên mặt đường cũngaysaukhihoànthànhdựán chiếmđến44% ởBangNevada,USA [32].

Khi các lớp mất dính bám hoàn toàn, sự trượt ở lớp dính bám xuất hiện cho đếnkhicáclớptáchhoàntoàn.Mộtsốtácgiảđãchỉra,ngaycảkhidínhbámđạt90%thìứngxửt rượtgiữacáclớpvẫncóthểxảyra[25],[32],[68].Thựctế,Shahinvàcác cộng sự (1987) đã tiến hành đánh giá những ảnh hưởng của trượt ở lớp dínhbámđốivớinhữngmặtđườngđangkhaithác,vàđãchỉrarằngkhimộtbiếndạngtrượtxảyr a,đáycủa lớpmặttrênchịukéotheophươngngangvàbiếndạngtrongkếtcấumặtđườngsẽlàmchocác lớptrượttựdo[59].

Theo tác giả Shahin và các cộng sự (1987), Romanoschi và các cộng sự (2002),với trường hợp các lớp dính bám tốt, khi tải trọng ngang xuất hiện, biến dạng lớnphát sinh ở phía trên đỉnh lớp mặt [56], [59] Điều này dẫn đến các vết nứt sẽ bắtđầu ở đỉnh của lớp mặt và không phải ở dưới cùng ở các lớp như thường được giảđịnh trong thiết kế cơ học hiện hành Trong thực tế, Myers và các cộng sự (2001)đãchothấynhững yếutốchínhgâynứtdọctheovệtbánhxechạylàứngsuấttiếpngang gây ra bởi áp lực ngang bánh xe [40].

Do đó, khi các lực ngang xuất hiệnphía trên mặt kết cấu, những biến dạng xuất hiện tương ứng trên bề mặt làm giảmtuổi thọ khai thác của mặt đường [54], [56] Sự giảm tuổi thọ phục vụ của mặtđường,do pháhủyở lớpbềmặt,cũngphátsinhkhisựgiảmdínhbám ở một mức độnàođóởlớpdínhbámtrongcảtrườnghợpcólựcngangvàkhôngcólựcngang[14], [24], [32], [54],

[64] Đặc biệt, Romanoschi và các cộng sự (2001) đã chothấy hậu quả tích lũy của sự giảm dính bám ở lớp dính bám và những lực ngangxuấthiệntrênbềmặtcóthểdẫntớigiảmtuổithọmặtđường[54].

Như đã đề cập ở trên, điều kiện dính bám giữa các lớp bê tông asphalt ảnh hưởngđến tính năng khai thác của mặt đường Những khảo sát lý thuyết và thực nghiệmcho thấy thành phần lớp dính bám là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến đặc tínhdínhgiữacáclớpbêtôngasphalt.Đặcbiệt,nhữngbáocáokhảosátcủaPeattievàcác cộng sự

(1979) cho thấy 25-55 % những mẫu lấy từ những kết cấu mặt đườngđang khai thác và làm mới có chất lượng dính bám kém [46].

Tuy nhiên, một sốnghiêncứuthựcnghiệmđãchothấyrằng,trongquátrìnhkhaitháccáclớpbêtôngasphalt đã được dính chặt hơn sau khi thi công nếu giữa các lớp đạt được mức độdínhbámbanđầutốithiểuđủlớn[31],[44], [58].

Nghiên cứu hiện tượng trượt giữa hai lớp bê tông asphalt và ảnh hưởng của chấtlượng dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt đến khả năng chịu cắt trượt đã đượcquan tâm nghiên cứu trên thế giới từ những năm 1970 [35], [68] Đặc biệt, trongkhoảng20nămgầnđây,cáctrungtâmnghiêncứuvềbêtôngasphaltvàmặtđườngmềmtậpt rungquantâmnhiềuđếnvấnđềnàynhằmtừngbướcxâydựngmộttiêuchuẩn kỹ thuật phù hợp cho thiết kế, kiểm tra, đánh giá chất lượng dính bám vàhạn chế những hư hỏng của mặt đường mềm có nguyên nhân từ chất lượng dínhbám[19],[24],[66],[69]. Ở Việt Nam, những năm gần đây, chất lượng mặt đường bê tông asphalt đã đượccải thiện đáng kể, nhiều loại vật liệu và kết cấu mặt đường mềm tiên tiến đã đượcáp dụng Tuy nhiên, thực tế cho thấy ở một số dự án đã xuất hiện tỷ lệ đáng kể hưhỏng mặt đường ngay ở giai đoạn mới đưa vào khai thác Các dạng hư hỏng tậptrungchủyếuvàoxôdồn,nứttrượtvàhằnvệtbánhxecủalớpbêtôngasphalt.Đểđánh giá đúng mức chất lượng mặt đường bê tông asphalt ở Việt Nam trong giaiđoạn hiện nay, việc khảo sát dạng và tỷ lệ hư hỏng mặt đường do từng nguyênnhânlàhếtsứccầnthiết.Đểtiếnhànhnghiêncứuđánhgiáhưhỏngmặtđườngbê

0.15 tông asphalt nguyên nhân do xô dồn và nứt trượt, ba tuyến Quốc lộ có điều kiệnđịa hình và điều kiện khai thác khác nhau đã được lựa chọn bao gồm: Quốc lộ 3(Km2 29 - K m 23 7) ; Q u ố c l ộ 1 A ( K m 22 3- K m 23 2v à Km3 8 7 + 1 0 0 - K m 709+400) Trên cơ sở số liệu khảo sát của Tổng cục Đường bộ Việt Nam và cơquan hợp tác Quốc tế Nhật Bản (Jica) thực hiện vào tháng 3 năm 2012, các tỷ lệhư hỏng điển hình ở lớp mặt bê tông asphalt đã được tổng hợp đánh giá theo tiêuchuẩn ASTM D 6433-07 [77],Hình 1-5vàHình 1-6thể hiện kết quả phân tíchđánhgiátrên QL3(Km229-Km237).

Nứt trượt Xô dồn Lúnvệthằn bánh xe

Hình 1-5 Lớp mặt bị nứt trượt trênQL3(Km229 -Km237)

Hình 1-6 Tỷ lệ các dạng hư hỏngđiểnhìnhlớp mặt trênQL3 (KM229÷KM 237)

Kết quả phân tích cho thấy, diện tích hư hỏng lớp mặt bị xô dồn là 2526.41 m 2 (chiếm4.51%);nứttrượtlà1042.23m 2 (chiếm1.86%);lúnvệthằnbánhx elà

838.23 m 2 (chiếm 1.5%) và diện tích ổ gà là 81.79 m 2 (chiếm 0.15 %) trên tổngdiệntíchđoạnphântích.Sốliệunghiêncứukhảosátchothấyhầuhếtcácvịtríbịhư hỏng đều nằm trong các đường cong nằm hay ở các đoạn có độ dốc dọc lớn,nơi mà kết cấu mặt đường chịutác động bất lợi nhất do lực đẩy ngang của áp lựcbánh xe gây ra Mặt khác, với kết cấu lớp mặt bê tông asphalt hạt trung thảm trênlớp bê tông asphalt hạt trung cũ được khai thác từ năm 2005 nên đã mất mát mộtphần độ nhám mặt đường Một lý do nữa có thể là nguyên nhân dẫn đến các dạnghưhỏngtrênliênquanđếntỷlệvậtlệutướidínhbámsửdụnglà0.5l/m 2 caohơn

0.400 0.0050.101 so với khuyến cáo của sổ tay chỉ dẫn sử dụng nhũ tương của Viện Asphalt Mỹ(2009) [79] và Báo cáo NCHRP 712 (2012) [36], điều này có thể làm tăng khảnănggâytrượt giữacáclớp mặt, đặc biệt khinhiệtđộmặt đườnglêncao.

Phươngphápphântíchcũngđượcthựchiệntươngtựvớidữliệukhảosátthuđượctrên Quốc lộ 1A đoạn từ Km 223 - Km 232 đi qua địa phận tỉnh Hà Nam Số liệusau khi khảo sát được thống kê với tỷ lệ các dạng hư hỏng như sau: lún vệt hằnbánh xe là 17368,9 m 2 (chiếm 9,9 %); xô dồn là 4876,65 m 2 (chiếm 2,78 %); nứttrượt là 701,8 m 2 (chiếm 0,4 %); ổ gà là 8 m 2 (chiếm 0,0046 %) và nứt mỏi là177,05 m 2 (chiếm 0,1 %).Hình 1-7vàHình 1- 8thể hiện thực trạng và tỷ lệ cácdạnghư hỏnglớp mặtbêtôngtrênđoạntuyếnkhảosát.

Xô dồn Nứt trượt Ổ gà Nứtmỏi

Môhìnhdínhbámgiữacác lớpbêtôngasphalt

Để mô tả điều kiện dính bám giữa các lớp bê tông asphalt, các lý thuyết vàthựcnghiệmđãđượcsửdụngnhư:môhìnhcủacáctácgiảGoodmanvàRomanoschi.

TheoGoodmanvàcáccộngsự[1968],môhìnhgiữahailớpbêtôngasphaltcómột lớp vật liệu mỏng với mô đun cắt G và chiều dày t,Hình 1-11[23] Dưới tácdụngcủaứng suấtdotảitrọngtrênbềmặtđườnggâyra,giátrịứngsuấtcắtở lớp

T ỷl ệc ác dạ ng h ư hỏ ng ,% dínhbámcóthểđượcxácđịnhnhưsau:

  G  trongđó:-ứngsuấtcắtởlớpdínhbámgiữa lớptrênvàlớpdưới,MPa;G- môđuncắtcủa lớpvậtliệudínhbám,MPa;

Với: KG t làmôđun độcứngchốngcắttại mặt tiếpxúc(MPa/mm). Đểgiảmcácthamsố,vớichươngtrìnhmáytínhchophépthayđổicácbiến,hệsốKcóthểđượ ctínhtoántheocôngthức sau:

Như vậy, trong trường hợp các lớp được dính bám tốt với lớp tưới dính bám, mốiquanhệđónhư sau:

ThamsốKcóthểđượcgiảđịnhlàgiátrịđặctrưngchocáccấpđộdínhbámkhácnhau của lớp dính bám và đã được nghiên cứu bởi một số tác giả để đánh giá sựảnh hưởng của những cấp độ dính bám khác nhau đến sự phân bố ứng suất – biếndạng trong kết cấu mặt đường [28], [43], [55], [68] Uzan và các cộng sự [1978],đã nghiên cứu những giá trị K ở lớp mặt dính bám với giá trị từ 0 đến

∞ của kếtcấu mặt đường ba lớp trên lớp móng [68] Các tác giả đã chỉ ra, sự thay đổi đángkể những giá trị ứng suất và biến dạng ở vị trí dưới cùng của lớp trên xảy ra khigiá trị K thay đổi Hơn thế nữa, trong các nghiên cứu tương tự cũng cho thấy, khigiá trị K tăng, giá trị biến dạng tiến gần đến giá trị được tính cho trường hợp dínhbámhoàntoànvà giảmđượcứngsuấtkéoởvịtríđáyởmỗilớp,Hình 1-12.

Từ một quan điểm lý thuyết cho rằng ứng xử cơ học của lớp dính bám liên quanđến mô đun độ cứng của các lớp trong kết cấu mặt đường Do vậy, việc đánh giáđộ cứng có thểđược thực hiện thông qua thiết bị đo FWD (FallingWeighDeflectometer) Một hạn chế của hầu hết các phương pháp tính toán kết cấu mặtđườngmềmhiệnnaylàđãgiảđịnhcáclớpdínhbámhoàntoànmàkhôngxemxétđến điều kiện thực tế Để khắc phục hạn chế này, một phương pháp tính toán mớiđược đề xuất bởi Al Hakim và các cộng sự (1999, 2002) và đã ứng dụng cho mộtloạtcáckếtcấumặtđường[27],

[43].Phươngphápnàyđánhgiámôđunđộcứnglớpkhixemxétđếncácđiềukiệndínhbámth ựctếbằngcáchđềcậpđếnthôngsốđộ cứng chống cắt K Al Hakim và các cộng sự [1996] đã sử dụng thiết bịFWDđểxácđịnh môđunlớp vàmứcđộdínhbámgiữacáclớpthôngquahệsốK[42].

Các giá trị thực nghiệm về giá trị K là thực sự cần thiết để đánh giá chính xác khảnăngchịulựccủakếtcấumặtđườngvà môđunlớp.Dođó,mộtvàiphươngphápthí nghiệm đã từng được đề xuất nhằm để đánh giá những giá trị K thích hợp nhất[31].

Romanoschi (2001) đã đề xuất một mô hình dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalt được suy ra từ thí nghiệm cắt trực tiếp trong điều kiện bề mặt có lớp dínhbámvàkhôngcódính bám[54],môhìnhthí nghiệmđượcthểhiệnởHình1-13.

+Giaiđoạn0-1:Mốiquanhệứngsuấtcắt– chuyểnvịlàtuyếntính.Pháhoạixuấthiệnkhiứngsuấtcắtởbềmặtđạtgiátrị lớnnhất(max).

+ Giai đoạn 2-3: Sau khi những lớp liền kề bị tách hoàn toàn, hai lớp liền kề làmviệcthôngquamasáttiếpxúcgiữacáclớp.

Hình 1-15thể hiện đường quan hệ ứng suất cắt và chuyển vị cắt được sử dụngtrong mô hình phân tích kết cấu Do tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đường vàdo giai đoạn sau phá hủy có thể chỉ xuất hiện một lần, điều này cho thấy chỉ cógiaiđoạncắtphẳngvàgiaiđoạn masátđượcsửdụngphổbiếnđể môtảđiềukiệnbề mặt lớp dính bám Đối với bề mặt lớp bê tông asphalt, ba thông số được xemđể môtảứngxử bề mặtkhithínghiệmcắtbaogồm:mô đuncắtbềmặt(K-làđộ Ứ ng su ất cắ t, M P a z

Giai đoạn cắt phẳng Ma sỏt đơn, à Ứng suất cắt = Smax

Ks = tan(a) dốc củađường cong chuyển vị-ứngsuất cắt), cườngđộchống cắt (max) vàhệsốmasỏtsaukhibịphỏhoại(à).Trongnghiờncứu,tỏcgiảRomanoschiđóchỉraK,

Mô hình Romanoschi được sử dụng trong chương trình phần mềm phân tích kếtcấuABAQUSđểphântíchứngxửcủakếtcấuáođườngmềmkhixétđếncácđiềukiệndínhbá mgiữacáclớpkhácnhau.Môhìnhhóadínhbámgiữacáclớpbêtôngasphaltbằngcáchsử dụngđiềukiệntươngtácbềmặt[56].

 Điều kiện dính bám hoàn toàn: Điều kiện này ứng với mô hình toàn khối. Đâylà giả thuyết được sử dụng trong tất cả những phương pháp phân tích mô đunngược và là cơ sở để đánh giá những tác động của dính bám giả định về tínhchínhxáccủaphươngphápphântíchngược.

 Điềukiệnmasátđơn:Trườnghợpnàyxảyrakhidínhbámgiữahailớpbịmấtđihoàntoànv àđượcmụtảbằnghệsốmasỏt(à).Gớatrịhệsốmasỏtđượcthuthậptừ cỏc thớ nghiệmcắttrực tiếpvớitảitrọngchuẩn.

 Điềukiệnbềmặtcólớpdínhbám:Đượcsửdụngđểmôtảchuyểnvịtươngđốitrên bề mặt tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt ứng với ứng suất tiếp, khi đóứngsuấttiếpsẽnhỏhơngiátrịchophép(max).MôđuncắtKvà ứng suấttiếp Ứ n gs uấ tc ắt ,M P a

maxk h ô n gphụthuộcvàomứcứngsuấttiếptrênbềmặtgiaodiện.Chuyểnvị đànhồitốiđatạivịtrídínhbám d max max

K Khiđạtđếnmax hoặcdđạt đến dmaxthì điều kiện dính bám chuyển thành điều kiện ma sát đơn, đặc trưng bởihệsốmasỏt(à).

 Điều kiện bề mặt không có lớp dính bám: Điều kiện này được sử dụng để môphỏng những trường hợp không có lớp dính bám Khi đó, độ lớn ứng suất cắt(max) ở lớp dính bám và mô đun cắt K chỉ phụ thuộc vào độ lớn của ứng suấtthẳngđứng.

Cácyếutốảnhhưởngđếnmứcđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt

Dính bám tốt giữa các lớp bê tông asphalt nhằm mục đích đảm bảo các tínhnăngchokếtcấumặtđường.Dovậy,cácyếutốảnhhưởngđếnđặctínhdínhbámgiữa các lớp bê tông asphalt đóng vai trò quan trọng, quyết định đến chất lượngdínhbámchocáclớpbêtôngasphalt.Mụcnàytổnghợpcácyếutốảnhhưởngđếndínhbámgi ữacáclớpbêtôngasphaltđãđượcnghiêncứubởimộtsốtácgiảthôngquacácnghiêncứuthực nghiệmtrongphòng.

Một khảo sát về phá hủy trượt giữa các lớp bê tông asphalt đã được thực hiệnbởi phòng thí nghiệm nghiên cứu giao thông (Transport Research Laboratory–TRL)vàogiữanhữngnăm1970[31],

[86].Cáckếtquảđãchothấyrằngmặttrượtxuấthiệnchủyếuởvịtrítiếpxúcgiữalớpbêtôngaspha ltmặttrênvớilớpbêtôngasphalt mặt dưới có độ cứng không tương xứng Để giảm nguy cơ trượt, một sốgợi ý sau được đưa ra: 1) cải thiện chất lượng vật liệu không dính bám sử dụngcho lớp móng trên và lớp móng dưới bằng cách tăng cấp độ đầm nén và 2) đảmbảo nhiệt độ thảm và lu khi thi công lớp mặt bê tông asphalt rải nóng Từ nhữngnhận xét trên, có thể kết luận rằng cấp độ đầm nén lớp dưới và nhiệt độ thi cônglớp bê tông asphalt rải nóng lớp trên là những yếu tố quan trọng để đảm bảo dínhbámtốtgiữacáclớpliềnkềnhautrongkếtcấuáođường.Cấpđộđầmnénthích hợpcủalớptrêncũnglàyếutốquantrọngđểđạtđượcmứcđộdínhbámtốt.Đầmnéntốtsẽlàmc hocáchạtcốtliệulớptrêntiếpxúctốtvớilớpdưới,từđónângcaođược hệ số ma sát giữa các hạt cốt liệu Raab và Partl (2004) đã sử dụng phươngphápđầmxoaytrongphòngthínghiệmđểđầmmẫunhằmđánhgiáảnhhưởngcủaviệc đầm mẫu đến cường độ chống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt [51] Cườngđộ chống cắt được xác định theo tiêu chuẩn SN 640430B ở 20 o C [87] Kết quả thínghiệmchothấy,lớptrênđầmở204vòngxoaychokếtquảcườngđộcắtđạttrungbình 2.67 MPa, khi đầm ở 50 vòng xoay cường độ chống cắt chỉ đạt được 1.94MPa.

Những kết quả nghiên cứu của các tác giả về ảnh hưởng của nguồn gốc mẫuthí nghiệm đến cường độ dính bám giữa các lớp bê tông asphalt cho thấy, kết quảthí nghiệm cường độ dính bám của những mẫu chế bị trong phòng thí nghiệm caohơnnhữngmẫukhoanvềngoàihiệntrường[16],[19],[38],[69].Điềunàycóthểlà do: 1) Chất lượng lớp tưới dính bám trong phòng thí nghiệm được quản lý tốthơn ngoài hiện trường, 2) Đối với những mẫu khoan ngoài hiện trường, có thể doảnh hưởng của lực cắt khi khoan lấy mẫu đã làm giảm cường độ chống cắt giữahai lớp Do vậy, việc đầm mẫu trong phòng thí nghiệm thích hợp cho việc nghiêncứuđánhgiátínhchấtdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltvớicácđiềukiệnthayđổivềvậ tliệutướidínhbám,nhiệtđộthínghiệmvà điều kiệnbềmặt.

Sholar và các cộng sự (2004) đã đánh giá cường độ dính bám giữa hai lớp bêtôngasphaltcủanhữngmẫuthínghiệmcóđườngkínhkhácnhau[61].Kếtquảthínghiệmxác địnhcườngđộdínhbámgiữahailớpvớinhữngmẫucóđườngkính

101.6 mm có trị số cao hơn khoảng 14 % so với những mẫu có đường kính152.4mm Điều này là do, mẫu có đường kính 152.4 mm có diện tích tiếp xúc bề mặtlớnhơn,dẫnđếnxácsuấtxuấthiệnkhuyếttậtlớnhơn,tăngtínhbấtlợiđốivớikếtquả thí nghiệm thu được so với những mẫu có đường kính 101.6 mm Tuy nhiên,đườngkínhmẫu152.4mmđãđượclựachọnđểnghiêncứuđánhgiácácyếutố khácnhauảnhhưởngđếncườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalttrongphòng thínghiệm vớicácyếutốthayđổikhácnhau.

Sự thay đổi tốc độ tác dụng của lực thẳng đứng cũng ảnh hưởng đáng kể đếnnhững tính chất của mặt đường bê tông asphalt, điều này được thể hiện bởi tốc độtăng tải khi thí nghiệm cắt Ứng xử chất kết dính asphalt thể hiện tính nhớt ở tốcđộ tăng tải chậm và thể hiện tính đàn hồi dẻo ở tốc độ tăng tải nhanh Nghiên cứuảnh hưởng của tốc độ tăng tải đến cường độ chống cắt cho thấy, cường độ chốngcắt giữa hai lớp bê tông asphalt tăng lên khi tốc độ tăng tải tăng từ 1.27 mm/phútđến200mm/phút[17],[24],

[61].Cácnghiêncứuthựcnghiệmđềuđềxuấttốcđộtăng tải khi thí nghiệm cắt 50.8 mm/phút là hợp lý Vì vậy, có thể thực hiện thínghiệm xác định cường độ chống cắt trên máy thí nghiệm nén Marshall hoặc máythínghiệmCBR.

Những kết quả nghiên cứu của các tác giả đã công bố và kết luận rằng, khi độrỗng dư của lớp mặt trên cao, nước sẽ thấm xuống lớp dính bám và làm giảm cườngđộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt [16], [20], [44], [47], [51] Cụ thể, kếtquảthínghiệmxácđịnhcườngđộchốngcắtở40 o CcủaRaabvàPartl(2004) trênnhữngmẫukhôngchonướcthấmquađạttrungbình1.57MPacònvớinhữngmẫuchoáplựcn ướcthấmqua0.56at,cườngđộchốngcắtđạt1.08MPa[51].Gầnđây,Ferrotti (2007) đã sử dụng phương pháp phân tích ảnh trên thiết bị EMPA để xácđịnhthểtíchlỗrỗngởlớpmặtdínhbámvànhữnglớpliềnkề[22].Từnghiêncứunày, tác giả đã kết luận, thể tích lỗ rỗng ở mẫu hai lớp bê tông asphalt tập trung ởlớp dính bám và quan hệ giữa thể tích lỗ rỗng với cường độ chống cắt bề mặt códạngparabol.

Pos và các cộng sự (2001), Sholar và các cộng sự (2004) đã nghiên cứu đánhgiáảnhhưởngcấpphốicốtliệucủalớpmặttrênvàlớpmặtdướiđếncườngđộ chống cắt giữa hai lớp [47], [61] Kết quả nghiên cứu thực nghiệm của Pos và cáccộngsự(2001)chothấy,hỗnhợpbêtôngasphaltcócấpphốihạtnhỏđặttrênhỗnhợp bê tông asphalt có cấp phối hạt lớn cải thiện đáng kể ma sát giữa các hạt cốtliệu ở bề mặt lớp dính bám Nghiên cứu của Sholar và các cộng sự (2004) đã chỉra, các vật liệu tưới dính bám ảnh hưởng đến cường độ dính bám của hỗn hợp bêtông asphalt có cấp phối hạt nhỏ lớn hơn hỗn hợp có cấp phối hạt lớn và hỗn hợpcó cấp phối hạt lớn đạt được cường độ dính bám cao hơn hỗn hợp có cấp phối hạtnhỏ [61] Nghiên cứu của West và các cộng sự (2005) sử dụng hai cấp phối hạtnhỏ và hạt lớn với các loại vật liệu tưới dính bám CRS-2, CSS-1 và PG 64-22 vớicáctỷlệ0.2l/m 2 ,0.4l/m 2 và0.6l/m 2 chothấy,ởhàmlượngvậtliệutướidínhbám 0.2 l/m 2 và 0.4 l/m 2 cho kết quả cường độ dính bám cao hơn với cấp phối hạt nhỏ[69].Tuynhiên,vớihỗnhợpcấpphốihạt lớn,cườngđộdínhbámkhôngthayđổinhiều khi tỷ lệ vật liệu tưới dính bám thay đổi Các kết quả thí nghiệm ở các nhiệtđộ 10 o C, 25 o C và 60 o C cho thấy, những ảnh hưởng của loại và tỷ lệ vật liệu tướidính bám đến cường độ dính bám là khác nhau với hỗn hợp bê tông asphalt sửdụngcấpphốihạtlớnvàhạtnhỏ.

Hiện nay có một số loại vật liệu tưới dính bám được sử dụng khi thi công cáclớp bê tông asphalt rải nóng bao gồm: nhũ tương bitum, bitum quánh, và bitumlỏng Nhìn chung, việc lựa chọn sử dụng loại vật liệu dính bám được quyết địnhbởikinhnghiệmvànhữngđánhgiákỹthuật.

Trong số những loại vật liệu tưới dính bám trên, nhũ tương bitum là loại vật liệutưới dính bám được sử dụng phổ biến nhất Nhũ tương bitum được phân loại dựatheothờigianphântách,đượckiểmsoátbởiloạivàhàmlượngchấtnhũhóa.Cácloại nhũ tương anionic bao gồm loại phân tách nhanh (rapid setting (RS)), phântách trung bình (medium setting (MS) và phân tách chậm (slow setting (SS) Cáccấp nhũ tương anionic bao gồm: RS-1, RS-2, MS-1, MS-2, MS-2h, SS-1, và SS-1h Các loại nhũ tương cationic bao gồm: loại phân tách nhanh (rapid- setting(CRS)),nhũtươngphântáchtrung bình(medium- setting(CMS)).Các cấpnhũ tương cationic bao gồm: CRS-1, CRS-2, CMS-2, CMS-2h, CSS-1, và CSS- 1h.Một lượng dư thừa vật liệu tưới dính bám có thể gây ra sự trượt giữa các lớp bêtôngasphalt.Mặtkhác,khilượngvậtliệutướidínhbámkhôngđủcóthểlàmgiảmdính bám giữa các lớp bê tông asphalt và có thể gây ra nứt ở mặt đường Vì thế,đưa ra một tỷ lệ sử dụng hợp lý ứng với các lớp bê tông asphalt khác nhau là rấtquan trọng Mohammad và các cộng sự

(2012), đã tiến hành nghiên cứu đánh giácườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltsửdụngbốnloạinhũtương(CRS-2P,SS- 1,CSS-1,vàSS-1h)vớicáctỷlệ0 0 0 , 0.09,0.23,0.45và0.9l/m 2 [36].

Thí nghiệm cắt được thực hiện trên thiết bị cắt Superpave Shear Test (SST), vớitốc độ cắt không đổi 222.5 N/phút ở 25 o C và 55 o C Kết quả nghiên cứu cho thấy,cườngđộcắtở25 o CvớinhũtươngCRS-2P,tỷlệ0.09l/m 2 đạtgiátrịcaonhất 0.35MPa.

Một cuộc khảo sát đánh giá được thực hiện bởi liên đoàn nhũ tương quốc tế vàonăm 1999, đã kết luận loại nhũ tương cationic CRS-1h được sử dụng thích hợpnhất làm vật liệu tưới dính bám [53] Cũng theo báo cáo khảo sát, một số Bang ởMỹ như: California, Florida, và Vermont sử dụng loại nhũ tương anion phân táchnhanh RS-1 và RS-2 Florida và Georgia là các tiểu Bang duy nhất sử dụng bitumquánh hóa lỏng AC-5, AC-20, và AC-30 làm vật liệu tưới dính bám tại thời điểmkhảo sát Một số tiểu bang chỉ định sử dụng vật liệu tưới dính bám theo điều kiệnthực tế thi công Ví dụ, tiêu chuẩn kỹ thuật của Bang Florida cho phép sử dụngmột trong ba loại vật liệu tưới dính bám (nhũ tương, bitum lỏng, hoặc bitumquánh).Với việc thi công ban ngày, có thể sử dụng một trong hai loại nhũ tươngphân tách nhanh (RS-1 hoặc RS-2), trong khi đó loại AC-5 có tính nhớt được sửdụngkhithicôngbanđêm.

Loại bitum quánh được sử dụng khi thi công vào ban đêm hoặc khi thời tiết lạnhvìloạinàykhôngyêucầuthờigianphávỡcácliênkết(phântách)trướckhithảm.Loại chất kết dính bitum quánh thường được sử dụng phổ biến làm vật liệu tướidính bám khi thi công kết cấu mặt đường bê tông asphalt mới [83] Bitum quánhđượclàmnóngvàtướiởnhiệtđộcaohơnsovớinhũtương,nhưngnócóxuhướng bịnguộiđimộtcáchnhanhchóng,dovậyđòihỏiphảiđượcsửdụngngaysaukhitưới[78].

MộtnghiêncứuđánhgiáđượcthựchiệnbởiPaulvàScherocman(1998)chorằng,nhũ tương phân tách chậm được sử dụng phổ biến nhất [45] Phổ biến trong số đólàcácloạiSS-1,SS-1h,CSS-1,vàCSS- 1hvớicáctỷlệthayđổitùytheođiềukiệnbềmặttừ0.06-0.26l/ m 2 Uzanvàcáccộngsự(1978)chorằng,tỷlệchấttướidínhbámcaodẫnđếntăngchiềudầymà ngdínhbám,điềunàydẫnđếngiảmkhảnăngchènmóccáchạtcốtliệuvớinhau[68].Sholarvà cáccộngsự(2004)đãtiếnhànhđánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ chất tưới dính bám đến cường độ cắt trực tiếp vớinhữngmẫukhoanhiệntrường.Thínghiệmđượcthựchiệnở25 o Cvàtốcđộcắt 50.8 mm/phút.Cóbatỷlệđược lựachọnđánhgiátheochỉdẫn kỹthuậtcủaBangFlorida là: 0.091, 0.226 và 0.362 l/m 2 Kết quả nghiên cứu đánh giá cho thấy,cườngđộkhángcắtcógiátrịcaohơnởtỷlệchấttướidínhbámcao.

Cross và Shrestha (2005) đã tiến hành nghiên cứu khảo sát về ứng dụng của vậtliệu tưới dính bám trong việc thi công các lớp bê tông asphalt [21] Mười ba tiểuBang đã tham gia trong cuộc khảo sát này Mười hai trong tổng số mười ba Bangđã đưa ra kết luận sử dụng nhũ tương phân tách chậm làm vật liệu tưới dính bám.Cácloạiđượcsửdụnggồm:SS-1,SS-1h,CSS-1,vàCSS-1h.ChỉcóduynhấtbangKanas sử dụng bitum lỏng Bitum lỏng được sử dụng khi thời tiết lạnh và khi thicônglớpphủbêtôngasphalttrênmặtbêtôngximăng.

Cácphươngphápthínghiệmđánhgiáứngxửdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphlat

Từ những năm 1970 đến nay, nhiều mô hình và phương pháp thí nghiệm đã đượcnghiên cứu áp dụng để đánh giá ứng xử dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt. Cácphươngphápthínghiệmcóthểđượcchiathànhhainhómchính,gồmnhómcácphươngphápthín ghiệmtrong phòngvànhómcácphươngphápthínghiệm ngoàihiện trường.

Hình 1-16thể hiện các mô hình thí nghiệm trong phòng để đánh giá mức độ dínhbám giữa hai lớp bê tông asphalt Với các mô hình thí nghiệm này, nhóm phương pháptrong phòng có thể kể đến một số phương pháp thí nghiệm điển hình như: thí nghiệmkéo dính bám, thí nghiệm xoắn, thí nghiệm cắt trực tiếp không có lực dọc trục và thínghiệmcắtcólực dọctrục.

Các phương pháp thí nghiệm này tiến hành kiểm tra đối với các mẫu khoan từ hiệntrường hoặc mẫu chế bị trong phòng thí nghiệm với các kích thước khác nhau. Thôngqua lực cắt lớn nhất làm bề mặt tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt bị cắt phẳng trựctiếpđểxácđịnhcườngđộchịucắthaycường độdínhbám. z

Hình1-16.Cácmô hìnhthínghiệmdính bámtheophương pháppháhủy

Phương pháp thí nghiệm kéo trực tiếp và gián tiếp (loại (a) và (d.3)) được sử dụng phổbiến để xác định tính chất kéo dính bám Thí nghiệm kéo trực tiếp phù hợp với cả thínghiệm trong phòng và đánh giá hiện trường, trong khi phương pháp thí nghiệm kéogián tiếp chỉ phù hợp với việc thí nghiệm các mẫu chế bị trong phòng Mô hình thínghiệm kéo trực tiếp và gián tiếp được xem như ít khi xảy ra trong những trường hợppháhủykếtcấumặtđường.Hơnnữa,cảthínghiệmkéotrựctiếpvàkéogiántiếpkhôngcó khả năng để xác định cường độ chịu kéo lớp dính bám khi chiều dầy lớp bê tôngasphaltlớnvàkhôngcókhảnăngxácđịnhảnhhưởngcủasựchènmócgiữacáchạtcốtliệu.Dođó, phươngphápthínghiệmkéotrực tiếpvàgiántiếpxemnhưkhôngphùhợpđểxácđịnhtínhchấtdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalt.

Các phương pháp thí nghiệm khác (loại b, c.1, c.2., d.1 và d.2) với mô hình thí nghiệmcắt được dùng phổ biến nhất trong các nghiên cứu đánh giá dính bám giữa hai lớp bêtông asphalt Xét về tính đồng nhất của ứng suất cắt gây ra ở lớp dính bám, mô hình thínghiệm cắt bốn điểm (loại d.2) được sử dụng do nó tạo ra sự phân bố ứng suất cắt đềuvà triệt tiêu độ vồng ở lớp tiếp xúc giữa hai lớp Hơn nữa, mô hình thí nghiệm này cóthể được thực hiện với trường hợp có hoặc không có lực dọc trục Tuy nhiên, do tínhchấtphứctạpliênquanđếnchuẩnbịmẫuthínghiệmvàquátrìnhthínghiệm,thínghiệmcắtbốnđiểm đượcxemnhưkhôngthíchhợpchothínghiệmđánhgiádínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltthôngdụ ng;

Thínghiệmcắttrựctiếpcóhoặckhôngcólựcdọctrụcđượcsửdụngphổbiếnnhấttrongthí nghiệm đánh giá tính chất dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt trong phòng thínghiệm Với nghiên cứu chi tiết về dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt, thí nghiệmcắt trực tiếp có lực dọc trục được xem như phù hợp hơn so với thí nghiệm cắt trực tiếpkhông có lực dọc trục do có xem xét đến áp lực thẳng đứng khi bánh xe chạy trên mặtđường.Tuynhiên,việcápdụngáplựcdọctrụckhiếnchoviệcthínghiệmphứctạphơnnhiều, do đó khó khăn cho việc chấp nhận như một thí nghiệm thông dụng Do vậy,phươngphápthínghiệmcắttrựctiếpkhôngcólựcdọctrụcđượcxemnhưphươngphápthínghiệmt híchhợpvàcơbảnnhấtchocácphươngphápthínghiệmđánhgiádínhbámgiữahai lớpbêtôngasphalt;

Thí nghiệm cắt ba điểm (loại d.1) được thực hiện tương tự như với thí nghiệm cắt trựctiếp.Xétvềtínhphổbiến,phươngphápthínghiệmnàyítđượcsửdụngphổbiếnhơn so với phương pháp thí nghiệm cắt trực tiếp và chỉ có một vài nghiên cứu được thựchiện (Miro và các cộng sự., 2005; Vanci và các cộng sự., 2005) Nên lưu ý rằng do đặcthù của thí nghiệm nên mẫu thí nghiệm sẽ yêu cầu dài hơn so với mẫu thí nghiệm cắttrực tiếp không có lực dọc trục, đây cũng là một nhược điểm của phương pháp thínghiệm Do vậy, phương pháp thí nghiệm cắt ba điểm ít có triển vọng cho thí nghiệmđánh giá dính bám thông dụng hơn so với phương pháp thí nghiệm cắt trực tiếp khôngcólực dọc trục;

Với thí nghiệm xoắn (loại b), phá hủy cắt ở lớp dính bám của mẫu thử được tạo ra bởimô men xoắn với tốc độ không đổi Thí nghiệm có thể được thực hiện bằng cơ hoặc tựđộng có hoặc không có lực dọc trục Mặc dù một bộ phận kẹp cơ học có thể được sửdụngnhưngmộttấmkimloạiởtrênbềmặtvàdướiđáycủamẫuthửvẫnđượcsửdụngđể chuyền lực xoắn tới mẫu thử Trở ngại lớn nhất của phương pháp thí nghiệm này làpháhủycóthểxuấthiệnởbảnthânlớpbêtôngasphaltkhicườngđộchốngcắtcủalớpbê tông asphalt nhỏ hơn cường độ chống cắt trượt giữa hai lớp Do vậy, phương phápthí nghiệm này không thích hợp cho việc xác định dính bám trong trường hợp lớp bêtông asphalt có kết cấu yếu ví dự như bê tông asphalt rỗng Trở ngại này có thể khắcphục bằng cách kẹp chặt lớp bê tông asphalt của mẫu thí nghiệm để phá hủy xảy ra ởlớpdínhbám.Tuynhiên,tácgiảRaabvàPartl(1999)chorằng,việckẹpmẫuthínghiệmcó thể khó giải quyết bởi vì lực kẹp có thể không đủ và dẫn đến trượt, và nếu lực kẹplớn quá có thể làm hỏng mẫu thí nghiệm [44]. Hơn nữa, theo báo cáo nghiên cứu củaRaab và Partl (1999) cho rằng, độ lệch chuẩn của kết quả thí nghiệm xoắn có thể lớnhơn 20 % so với giá trị trung bình Do sự phá hủy có thể xảy ra ở lớp bê tông asphalttrong quá trình thí nghiệm và sự phân tán lớn của kết quả thí nghiệm, cho nên phươngphápthínghiệmxoắncũngítđượcsửdụngphổbiếnsovớicácphươngphápthínghiệmcắttrực tiếp.Hơnnữa,dophảicóbộphậnkẹpchặthailớpbêtôngasphaltkhithínghiệmxoắn nên phương pháp thí nghiệm xoắn không thích hợp cho thí nghiệm xác định dínhbámgiữa hai lớpbêtôngasphaltthôngdụng;

Do tầm quan trọng của dính bám giữa các lớp bê tông asphalt trong thiết kế và thi côngkết cấu áo đường mềm ở Anh, nên cần thiết phải có tiêu chuẩn thí nghiệm chính xác,đơn giản, và phổ biến để xác định mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt.Xuấtpháttừthựctếtrên,A.C.Collopvàcáccộngsự(2009)đãtiếnhànhnghiêncứuđánh

Vòng thép Chất keo gắn

Bi nối giá và phát triển một phương pháp thí nghiệm phổ biến để đánh giá tính chất dính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt theo mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner không có lựcdọc trục [19] và cải tiến khoảng hở giữa hai lưỡi cắt Kết quả nghiên cứu đã đưa rakhoảng hở giữa hai lưỡi cắt là 5 mm thay vì 0 mm như theo một số thiết bị thí nghiệmtươngtựđểloạitrừtrườnghợpcónhiềucốtliệuhạtlớnnằmởlớptiếpxúcgiữahailớpbêtông asphaltvàđểcảithiệnđộchínhxáccủakếtcủathínghiệm,vấnđềnàysẽđượcnghiêncứukỹhơnởM ục 2.1 củaChương2.

Thínghiệmkéodínhbámlàmộtphươngphápthínghiệmđượcsửdụngđểxácđịnhcườngđộdính bámtheotiêuchuẩncủaÁo[53],[67].ỞAnh,thínghiệmkéodínhbámđược sử dụng để xác định cường độ dính bám giữa các lớp bê tông asphalt theo tiêuchuẩn EN 13863-2 [81] Thí nghiệm kéo dính bám là một phương pháp thí nghiệm chophép xác định trên những mẫu trụ tròn hoặc mẫu dạng bản được chế bị ở trong phònghoặc khoan về từ hiện trường Các bản thép được đặt ở phía trên và phía dưới bề mặtmẫu. Một máy thí nghiệm kéo được sử dụng để kéo mẫu theo phương dọc trục. Thínghiệmnàycóthểđượcsửdụngđểxácđịnhnhữngtínhchấtkéodínhbámcủalớpphủmỏng trên lớp bê tông asphalt Một vòng thép được đặt xung quanh pittông trụ và cốđịnh bệ đỡ Sau đó máy thí nghiệm kéo được sử dụng để nhổ pittông trụ theo phươngdọctrục.MôhìnhmáythínghiệmđượcthểhiệnởHình1-17.

Hình1-17.ThínghiệmkéodínhbámđượcsửdụngởĐức[84] ỞĐức,thínghiệmkéodínhbámđượcsửdụngđểxácđịnhcườngđộkéodínhbámdướilớpphủmỏngv ớichiềudàyxấpxỉ10 mm [84].

Phương pháp thí nghiệm xoắn (Torque Bond test) được phát triển ở Thụy Điển đểthí nghiệm điều kiện dính bám ngoài hiện trường,Hình 1-18 Sau đó phương pháp nàyđượccảitiếnvàsửdụngởVươngquốcAnhnhằmphụcvụđánhgiáchấtlượngthicôngcác lớp phủ mỏng bê tông asphalt ngay tại hiện trường [Washington Center for AsphaltTechnology,2006].Bộthiếtbịxoắnbaogồmmộtkhuônđếbằngkimloại,mộttấmkimloại có đường kính bằng đường kính lõi khoan, một bộ tay quay để tạo lực xoắn khi thínghiệm Theo phương pháp này, kết cấu mặt đường sau khi thi công xong được khoanlấymẫuvớiđườngkínhthườnglà100mm.Chiềusâukhoanlõimẫusâuhơnchiềudàykếtcấum ặtđường.Lõimẫusauđóđượcthínghiệmđánhgiángaytạihiệntrườngbằngthiết bị này với các bước chủ yếu gồm: đặt mẫu vào khuôn đế sao cho mặt phân cáchgiữahailớpbêtôngasphaltnằmphíatrêncủavòngkhuônđế;làmsạchbềmặttrêncủamẫu; bôi keo để gắn chặt tấm kim loại vào mặt trên của mẫu lõi khoan; gá lắp tay quayvàxoắnchođếnkhimẫuthử bịpháhoại.

Thông thường, vị trí phá hoại trùng với mặt tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt củamẫu thí nghiệm Lực xoắn lớn nhất thu được được sử dụng để tính toán cường độ chịucắt(haycườngđộdínhbám)giữahailớpbêtôngasphalt.Cườngđộdínhbámđượctínhtoánsử dụngcôngthứcsau:

D 3 (1-6) trongđó: τ- cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt

(kPa);M-mô menxoắn lớn nhấtgâypháhoại mẫu thử(N.m);

Gầnđây,bộthiếtbịnàycũngđượchiệuchỉnhđểsửdụngthínghiệmtrongphòngnhằmmục tiêu thực hiện các thí nghiệm dính bám ứng với các điều kiện môi trường khácnhau.

Mô hình thí nghiệm cắt phẳng không có lực dọc trục theo mô hình thí nghiệm cắtphẳngLeutnerchođến nayđượcsửdụngphổbiếnnhấtởcácnướcđểđánhgiámứcđộdính bám giữa hai lớp bê tông asphalt Thí nghiệm cắt Leutner (Leutner test) được pháttriểnởĐứcvàocuốinhữngnăm1970,môhìnhnàyđãđượctácgiảA.A.Collopcảitiếnkhoảnghở giữahailưỡicắtvàđượcgọilà môhìnhLeutnercảitiến [19],Hình1-19. Đâylàmộtthiếtbịđơngiảnđểthínghiệmcắttrựctiếpnhằmxácđịnhlựcdínhgiữahailớpbêtôngasph alt.Thínghiệmđượcthựchiệnvớimẫuthửhìnhtrụtròncóđườngkính150 mmhoặc102mmđượctạothànhtừ hailớpbêtôngasphalt.

PHÍA TRƯỚC MẶT TẠO ÁP LỰC

MẶT TẠO ÁP LỰC PHÍA SAU

PHẦN ĐẦU BỘ PHẬN CẮT CẢI TIẾN

Mẫu thử có thể được khoan từ hiện trường hoặc được chế bị trong phòng thí nghiệm.Cơ chế của phương pháp này là tác dụng một lực cắt tập trung không đổi để tạo ra mộttốc độ chuyển vị cắt không đổi tại mặt tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt. Tốc độchuyển vị cắt không đổi theo một số tiêu chuẩn là 50.8 mm/phút [74], [82],

[84], [87].Vì vậy, thiết bị thí nghiệm Marshall hoặc thiết bị thí nghiệm CBR có thể được sử dụngcho thínghiệmLeutner.

Ảnh hưởng củađiều kiệndính bámđếncáctínhnăngkhai tháccủakếtcấumặtđường

Như đã trình bày ở Mục 1.2, mức độ dính bám giữa các lớp bê tông asphalt ảnhhưởng lớn đến độ ổn định của kết cấu mặt đường bê tông asphalt trong quá trình khaithác Hiện nay, để đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bám đến tính năng khai tháccủakếtcấumặtđường,cácnghiêncứubaogồm:nghiêncứulýthuyếtsửdụngcácphầnmềmphân tíchkếtcấuvớicácđiềukiệndínhbámgiảđịnhkhácnhauvàcácnghiêncứuthựcnghiệmtrongphòngv àhiệntrường.

1.6.1 Cácnghiên cứu lý thuyết về ảnh hưởng của điều kiện dính bám giữa các lớpbêtôngasphalt đếncáctínhnăngkhaitháccủamặtđường

Uzan và các cộng sự (1978) đã phân tích ảnh hưởng của điều kiện dính bám giữahai lớp bê tông asphalt trong kết cấu áo đường gồm bốn lớp bằng cách sử dụng phầnmềm máytínhBISAR[60],kếtquảphântích được thểhiệnởHình1-22.

Môđun độ cứngchốngcắt,K s (MPa/mm)

Hình 1-22 Ảnh hưởng của điều kiện dính bám đến ứng suấtởđáylớpbêtôngasphaltmặttrên[68] σr,r /p K éo N én

Kết quả phân tích cho thấy, ứng suất kéo ở đáy các lớp thay đổi đáng kể khi mô đun độcứng chống cắt K thay đổi từ 0.01 đến 100 MPa/mm Hơn nữa, các tác giả cũng đã tiếnhànhphântíchđánhgiánhững yếutốảnhhưởngcủalớpdínhbámđếnsựphânbốbiếndạng ngang trong toàn bộ chiều sâu kết cấu áo đường Cũng theo kết quả phân tích ởHình1-22chothấy,biếndạngkéongangởđáylớpbêtôngasphaltmặttrêntănglênkhiK thay đổi từ mức độ dính hoàn toàn đến trượt hoàn toàn Có thể nhận thấy rằng biếndạngkéongangởđáylớpbêtôngasphaltmặttrênvượtquábiếndạngkéoởđáylớpbêtôngasphalt mặtdướivàbiếndạngkéoởtrênlớpbêtôngasphaltmặtdướichuyểnthànhbiến dạng nén khi điều kiện hai lớp trượt hoàn toàn Điều kiện này có thể làm cho lớpbê tông asphalt mặt trên bị phá hủy nhanh hơn lớp bê tông asphalt mặt dưới Brown vàBrunton (1984) đã sử dụng chương trình BISAR để tiến hành phân tích dự báo tuổi thọcủakếtcấumặtđườngbêtôngasphaltkhixétđếnđiềukiệndínhbámgiữacáclớp[14].Kếtquảnghi êncứuchothấy,tuổithọcủakếtcấumặtđườngđãbịgiảmđikhoảng50

%khimứcđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphaltthayđổitừ mứcđộdínhchặthoàntoànđếnmứcđộmấtdínhbámhoàntoàn.CòntheokếtquảnghiêncứucủaUzan vàcáccộng sự (1978) đã sử dụng hệ số α = 0.7 (K = 6.6-9.9 MPa/mm) để mô hình điều kiệndínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt,kếtquảnghiêncứuchothấytuổithọcủakếtcấumặtđường giảmkhoảng30%khiđiềukiệndínhbámgiữacáclớpbêtôngasphaltthayđổitừtrườnghợpdính chặthoàntoànđếntrườnghợp mấtdínhbámhoàntoàn[68].

Al Hakim (1997) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt đến tuổi thọ của bốn loại kết cấu mặt đường thông qua môđunđộcứngchốngcắtgiữahailớpbêtôngasphalt(K),vớigiátrịKđượclựachọnnhưsau[28]: K≤0.01 MPa/mm:trượthoàntoàn

0.01 MPa/mm ≤ K ≤ 100 MPa/mm: dính bám thứ cấpK≥100MPa/mm:dínhbámhoàntoàn

Hình 1-23thể hiện kết quả phân tích đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bám đếntuổi thọ của kết cấu mặt đường Kết quả cho thấy, tuổi thọ của kết cấu mặt đưởng giảmkhoảng 40 % khi giá trị K thay đổi từ 0.01 MPa/mm đến 100 MPa/mm Với kết cấukém,tuổithọgiảmđến50% sovớitrườnghợp mấtdínhbámhoàntoàn.

Kém Trung bình Tốt Rất tốt

Hachiya và Sato (1997) đã sử dụng chương trình BISAR để đánh giá ảnh hưởng củađiều kiện dính bám giữa lớp bê tông asphalt mặt trên và lớp bê tông asphalt mặt dướiđếnứngsuấtkéogiữahailớp[24].Nghiêncứucủacáctácgiảđãchỉrarằng,việcgiảmchiều dầy lớp bê tông asphalt mặt trên và tăng tải trọng ngang tác dụng làm tăng đángkể ứng suất cắt trượt và ứng suất kéo giữa hai lớp Cụ thể, ứng suất kéo ở đáy lớp mặttrêntrongtrườnghợphailớpbêtôngasphaltmấtdínhbámhoàntoànlớnhơnkhoảng5lầnsovớit rườnghợphailớpdínhbámhoàntoàn.

Môđun độ cứngchốngcắt,ksi(MPa/mm)

Krunchevavàcáccộngsự(2000)đãtiếnhànhnghiêncứuđánhgiátuổithọcủakếtcấumặt đường khi xem xét đến điều kiện dính bám giữa các lớp bê tông asphalt thông quagiá trị mô đun độ cứng chống cắt K thay đổi từ 0.01 MPa/mm đến 100 MPa/mm.

KếtquảphântíchđánhgiáđượcthểhiệnởH ì n h 1-24[33].Kếtquảphântíchđánhgiáchothấy, tuổi thọ kết cấu giảm đi khoảng 80 % nếu giữa lớp bê tông asphalt mặt dưới mấtdínhbámhoàntoànvớilớpmóngtrênvà40%nếuhailớpbêtôngasphaltmấtdínhbámhoàntoàn.

Rafiqul A Tarefder và các cộng sự (2011) đã tiến hành đánh giá ảnh hưởng của sự suygiảmdínhbámđếntínhnăngcủamặtđườngmềmsửdụngcácmôhìnhcơhọcthực

T uổ ith ọ so vớ itr ườ ng hợ pd ín hb ám ho àn to àn

Nd, lớp dính bám giữa lớp 1-lớp 2

Nf, lớp dính bám giữa lớp 1-lớp 2

Nd, lớp dính bám giữa lớp 2-lớp 3

Nf, lớp dính bám giữa lớp 2-lớp 3

Nd, lớp dính bám giữa lớp 3-lớp 4

Nf, lớp dính bám giữa lớp 3-lớp 4

Mô đun độ cứng chống cắt Ks (MPa/mm)

Nd: phá hủy do biến dạng Nf: phá hủy do mỏi nghiệm [52] Kết quả nghiên cứu cho thấy, có đến 90 % kết cấu mặt đường bị nứt mỏinếu sự suy giảm dính bám xuất hiện giữa các lớp bê tông asphalt Với nứt từ dưới lêntrên, có 2 trong số 8 kết cấu mặt đường thể hiện những giá trị cao (>20 %) do suy giảmdính bám giữa các lớp bê tông asphalt Nứt từ dưới nứt lên cũng tăng đáng kể trong 6kếtcấumặtđườngcònlại(7- 17%).

Hình 1-24 Ảnh hưởng của điều kiện dính bám đếntuổithọkếtcấumặt đường[33]

Khi có suy giảm dính bám giữa các lớp bê tông asphalt, có một sự tăng đáng kể nứt từdưới lên trên cũng được dự đoán (8-12%) Cũng trong nghiên cứu Rafiqul A. Tarefdervà các cộng sự (2011) đã kết luận, lún vệt hằn bánh xe trở nên nghiêm trọng hơn trongtrườnghợpsuygiảmdínhbámgiữacáclớpvàtảitrọngtácdụnglớn[52].

Hassan Ziari và các cộng sự (2005) đã sử dụng chương trình Kenlayer để nghiên cứuđánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bám đến tuổi thọ của mặt đường mềm [73].

Kếtquảphântíchchothấy,khichấtlượngdínhbámgiữacáclớpgiảmcóthểlàmtăngbiếndạngthẳng đứngởlớpmóngtrênvàlớpmóngdướilênđến20%.MarianaR.Kruntcheva và Andrew C Collop (2005) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá ảnh hưởngcủađiềukiệndínhbámđếntínhnăngcủamặtđườngbêtôngasphalt[37].Trongnghiêncứu, các tác giả đã sử dụng chương trình phần mềm BISAR 3.0 và chương trình phântíchphầntửhữuhạnANSYSđểmôphỏngứngxửcủakếtcấumặtđườngkhixétđến

P h ần tr ă m t u ổ it h ọ tr ư ờ n g h ợ p d ín h b á m h oà n to à n (% ) điều kiện dính bám giữa các lớp Các kết quả nghiên cứu thể hiện rằng điều kiện dínhbámkémgiữalớpmặtdướivớilớpmóngtrêncóthểlàmgiảm80%tuổithọcủakếtcấumặt đường.

Theo kết quả nghiên cứu phân tích ứng suất kéo khi uốn ở đáy lớp bê tông asphalt vớicác điều kiện dính bám khác nhau của tác giả B.X.Cậy và N.Q.Phúc (2011) cho thấy,trong trường hợp hai lớp dính bám hoàn toàn ứng suất kéo khi uôn ở đáy lớp bê tôngasphalt bằng 0.2117 MPa, trường hợp mất dính bám hoàn toàn, ứng suất kéo khi uốnbằng 1.191 MPa (tăng 204.97 % so với trường hợp dính bám hoàn toàn), trường hợpdính bám 50% ứng suất kéo khi uốn bằng 0.3003 MPa (tăng 41.9 % so với trường hợpdínhbámhoàntoàn)[1].

Kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bám giữa các lớp bê tôngasphaltđếnứngxửcủakếtcấuáođườngmềmđượcthựchiệnbởiN.N.LânvàN.Q.Phúc(2012)bằn gphầnmềmMEPDGchothấy,trườnghợpkhôngxétđếnđiềukiệndínhbámgiữa các lớp (mất dính bám hoàn toàn), độ lún vệt hằn bánh xe lớn hơn 91.38%, độ gồghềIRIlớnhơn51.79%,vàtỷlệnứtmỏilớnhơn177.81%sovớitrườnghợpcóxétđếnđiềukiệndínhb ámgiữa các lớp(dínhbámhoàntoàn)[4].

1.6.2 Cácnghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của điều kiện dính bámgiữahailớpbêtôngasphaltđếncáctínhnăngcủa mặtđường

Yu Chen và các cộng sự (2012) đã tiến hành đánh giá ảnh hưởng của một số đặctínhdínhbámgiữacáclớpđếnkhảnăngchốngnứtlantruyềnvànứtphảnxạthôngquathí nghiệm các mẫu thí nghiệm được tạo thành bởi hai lớp bê tông asphalt cấp phối hởtạonhám(OGFC)đượcđặttrênhỗnhợpbêtôngasphaltchặtsửdụngnhũtươngthườngCRS-1,SS- 1vànhũtươngpolymer(TracklessTack)vớicáctỷlệ0.113l/m 2 ,0.585l/m 2 và0.9l/ m 2 Kếtquảnghiêncứuthựcnghiệmchothấy,việcsửdụngnhũtươngpolymerđã làm giảm 51.2% tốc độ phát triển phá hoại nứt [72] Các kết quả nghiên cứu này cóthểđượcsửdụngđểtốiưuhóaloạivàtỷlệchấttướidínhbámđểhạnchếnứtởlớpmặtbêtôngasphal t.

Nghiêncứuthựcnghiệmđánhgiábiếndạnglúnvệthằnbánhxetrêncáctổmẫuthửbêtông asphalt hai lớp sử dụng nhũ tương dính bám CRS-1 và CRS-1P với cùng tỷ lệ 0.5l/ m 2 đượcthựchiệnbởiĐ.V.ĐôngvàN.N.Lân(2014)chothấy[2],khisửdụngnhũ tương CRS-1 với tỷ lệ tưới dính bám 0.5 l/m 2 cho tốc độ lún trung bình là 0.095 (mm/10 3 chu kỳ), độ ổn định động trung bình bằng 1083 (chu kỳ/mm), và tổng độ lún vệt hằnbánh xe trung bình là 2.78 mm Nhưng khi sử dụng nhũ tương CRS-1P với cùng tỷ lệtướidínhbám0.5l/m 2 thìtốcđộlúntrungbìnhgiảmchỉcòn0.05mm/10 3 chukỳ(giảm

KếtluậnChương1

 Trong thiết kế kết cấu áo đường mềm, việc giả định các lớp trong kết cấu áođường mềm dính chặt hoàn toàn và giữa các lớp không có sự chuyển dịch làkhôngphùhợpvớiđiềukiệnthực tế;

 Các nghiên cứu tổng quan về hư hỏng mặt đường bê tông asphalt liên quan đếndính bám giữa các lớp bê tông asphalt cho thấy, ngoài yếu tố liên quan đến chấtlượng bản thân lớp bê tông asphalt, thì yếu tố chất lượng lớp dính bám giữa hailớp bê tông asphalt cũng ảnh hưởng đáng kể đến các dạng hư hỏng điển hình ởlớp mặtbêtôngasphalthiệnnay;

 Điều kiện dính bám giữa các lớp bê tông asphalt ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ củakếtcấumặtđường.Khihailớpmấtdínhbámhoàntoàncóthểlàmgiảmkhoảng50 % đến

80 % tuổi thọ của kết cấu mặt đường Còn với mức độ dính bám khácnhaugiữahailớpbêtôngasphaltcóthểlàmgiảmtuổithọcủamặtđườngxấpxỉtừ20%đ ến40%;

 Để đánh giá mức độ dính bám giữa các lớp bê tông asphalt, có thể sử dụngphươngphápphảhủyhoặcphươngphápkhôngpháhủy.Trongđó,phươngphápthí nghiệm phá hủy theo mô hình cắt phẳng Leutner được sử dụng phổ biến nhấtởcác nướctrênthếgiới;

 Córấtnhiềuyếutốảnhhưởngđếnmứcđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt,những yếu tố này đã được trình bày kỹ ở Mục 1.4 Một trong số những yếu tốảnhhưởnglớnđếnmứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltlàloại,tỷlệvậtliệutướidính bámvà nhiệtđộthínghiệm.Dochiềudầylớpmặt bêtôngasphalt thayđổivànhiệtđộbềmặtlớpbêtôngasphaltcũngthayđổivàotừngthờiđiểmdẫn đến nhiệt độ ở lớp dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt cũng thay đổi Dovậy, việc nghiên cứu đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ởcácmứcnhiệtđộkhácnhaucầnđượcnghiêncứu,hơnnữaviệcđưaraloạivàtỷlệ vật liệu tưới dính bám ứng với điều kiện nghiên cứu cụ thể ở Việt Nam cũngcần được thực hiện Đây cũng là những nội dung chính được thực hiện trongnghiêncứunày, chitiết được thểhiệnởChương2vàChương3.

 Songsongvớiviệctiêuchuẩnhóaphươngphápthínghiệmxácđịnhmứcđộdínhbám giữa hai lớp bê tông asphalt, việc đưa ra một tiêu chuẩn giới hạn cường độdính bám giữa hai lớp bê tông asphalt cũng là cần thiết Hiện tại, chưa có tiêuchuẩn giới hạn về cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt phục vụ thiếtkếvàthicôngkếtcấumặtđườngbêtôngasphaltởViệtNam.TiêuchuẩnTCVN8819: 2011 đã đề cập đến vấn đề dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt (loại, tỷlệ vật liệu tưới dính bám và quy định dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt khinghiệm thu mặt đường) Tuy nhiên,các quy định ở đây chỉ mang tính chất địnhtính chưa xét đến định lượng về mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt.Sự thiếu thông tin về giá trị cường độ dính bám cần đạt được sẽ dẫn đến nhữngkhókhăntrongquátrìnhthicôngkếtcấumặtđườngbêtôngasphalt.Vấnđềnàytrở nên quan trọng hơn khi kết cấu áo đường sử dụng lớp phủ mỏng thoát nướcdo ứng suất cắt trượt ở lớp dính bám cao hơn và sử dụng tỷ lệ tưới dính bámnhiềuhơnhơnsovớithôngthường.Chitiếthơnnữavềkiếnnghịtiêuchuẩngiớihạncườn gđộdínhbámđượctrìnhbàycụthểởChương4.

Chương 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ DÍNH

Chươngnàytrìnhbàynộidungnghiêncứuthựcnghiệmxác địnhmứcđộdính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt thông qua các mẫu chế bị trong phòng sử dụng các loại vàtỷlệvậtliệutướidínhbámkhácnhau.Ngoàira,cáctổmẫubêtôngasphalthailớpđượclấyởcácDựánđi ểnhìnhtrênmộtsốtuyếnQuốclộcủaViệtNamcũngđượcthínghiệmởcácnhiệtđộkhácnhauđểđánhgi ámứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltthựctếtrongkếtcấuáođườngmềmđiểnhình.

Sosánhđánhgiácáctiêuchuẩnthínghiệm

Chương 1 đã trình bày khái quát về các phương pháp thí nghiệm đánh giá mức độdính bám giữa các lớp bê tông asphalt Trong số các mô hình thí nghiệm đánh giá, môhìnhthínghiệmcắttrựctiếpkhôngcólựcdọctrụcđượcsửdụngphổbiếnnhất.Dovậy,một số quốc gia đã biên soạn thành tiêu chuẩn thí nghiệm theo mô hình này, so sánh vềphương pháp thí nghiệm theo mô hình cắt phẳng Leutner không có lực dọc trục ở cácquốcgiađượcthểhiệnởBảng2-1.

Nguồngốc DIN[1999] FSV[1999] VSS[2000] ALDO

ALPA-Stb RVS11.065 SN 671961 ALDOT-430 EN

12697-48 Thiếtbị Leutner Austrian sheartest LPDS/Leutner Leutner Modified

Quốcgia Đức Áo ThụySĩ Mỹ Anh

150±2 mm 100±2 mm Mẫu trụtròn Tốcđ ộ t h í nghiệmcắt 50±3 mm/ph 50±3 mm/ph 50±3 mm/ph 50±3 mm/ph 50±3 mm/ph Nhiệt độthínghiệ m tiêuchuẩn

Khoảnghở 0 mm 0 mm 2 mm 5 mm 5 mm giữa hailưỡicắt

Chiều lớp min dầy trên,

25 mm Không quyđịnh Không quyđịnh Không quyđịnh

Chiều lớp dầy dưới, 70 mm Không quy định Không quy định Không quy định 60 mm min

Hầuhếtcáctiêuchuẩntrênápdụngchonhữngmẫutrụtrònvìnhữngmẫutrụtrònkháphổ biến có được khi thi công kết cấu áo đường mềm, tốc độ tăng tải khi thí nghiệmbằng 50±3 mm/phút được lấy bằng tốc độ tăng tải của thiết bị thí nghiệm nén Marshallhoặc CBR hiện khá phổ biến đối với các phòng thí nghiệm và để đảm bảo việc thínghiệm cắt không ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ của mẫu thử Nhiệt độ thí nghiệm cắtđược xác định ở 25 o C hoặc 20 o C, đây là các nhiệt độ dễ dàng đạt được trong phòng thínghiệm và đã được xác định bởi các nghiên cứu của các tác giả Partl và Raab, 1999;Scholar và các cộng sự, 2004; Choi và các cộng sự., 2005; West và các cộng sự., 2005[17], [44], [69] Ngoại trừ tiêu chuẩn của Áo (RVS 11.065), hầu hết các tiêu chuẩn sửdụng mẫu có đường kính 150 mm để đánh giá tính chất dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalttrongphòngthínghiệmdomứcđộphântánkếtquảthấphơnsovớimẫuđườngkính100 mm.

Các tiêu chuẩn thí nghiệm đưa ra quy định về khoảng hở giữa hai lưỡi cắt khác nhauthayđổitừ0.0đến5.0mm.Khoảnghởdựphòngmộtcấpđộdungsainhấtđịnhđểphùhợp với thí nghiệm cắt phẳng khi bề mặt tiếp xúc giữa hai lớp không bằng phẳng hoặckhôngsongsong,đặcbiệtkhicấpphốicủahailớpbêtôngasphaltcónhiềuhạtlớnnằmở lớp tiếp xúc giữa hai lớp Khoảng hở không nên quá lớn vì nó có thể làm xuất hiệnứng suất vồng ở lớp tiếp xúc do hiệu ứng hẫng của ghờ mẫu không được chống đỡ.Khoảng hở giữa hai lưỡi cắt tối đa là 2 mm theo tiêu chuẩn của Thụy Sĩ với thiết bị cắtphẳng Leutner và LPDS Một số tiêu chuẩn của Mỹ và Anh quy định khoảng hở giữahai lưỡi cắt là 5 mm sau khi có những nghiên cứu của Choi và các cộng sự

(2005), cáctác giả cho rằng với cốt liệu nghiền sẽ rất khó để căn chính xác điểm giữa lớp tiếp xúcvới thiết bị Leutner Mặc dù độ lệch tối đa của bề mặt mẫu thí nghiệm không được quyđịnhtrongtiêuchuẩnthínghiệmởAnh,nhưngtiêuchuẩnBSEN12697-36khuyếncáotrụccủamẫukhoankhôngnênquá5 o sovớitrụcáplựcthẳngđứng,nơicóthểxuấthiệnđộ lệch tiếp xúc với mẫu khoan 150 mm lên đến 13 mm [80] Mặc dù khoảng hở 5 mmđượcquyđịnhtheotiêuchuẩnprEN12697-48khôngbằngvớiđộlệchlớptiếpxúclên

Leutner LPDS Leutner cải tiến

Lớp dính bám Lưỡi cắt dưới

Lớp dưới đến13mm,nhưngchừngđócũngđủrộngbởivìvớikhoảnghở13mmsẽtăngnguycơxuấthiệnứngsu ấtvồng[82].

TheoquyđịnhcủatiêuchuẩnĐứcvàThụySĩ,chiềudầylớptrêntốithiểu25mm,trongkhitiêuchuẩnc ủaAnhquyđịnhtốithiểu30mm.Chiềudầytốithiểulớptrênđượcquyđịnhbởivìtiếpxúcquánhỏgiữa lớptrênvàlưỡicắttrênsẽxuấthiệnứngsuấttậptrungcaohơnởdiệntíchtiếpxúcvàcóthểdẫnđếnlớptrê nbịpháhoạitrước,đặcbiệtkhibộkhungcấutrúcvậtliệuyếuhoặckhithínghiệmởnhiệtđộcao.Vìchiề udầylớptrêntốithiểu liên quan đến khoảng hở giữa những lưỡi cắt và lớp tiếp xúc được xác định thẳngchính giữa của khoảng hở; bề rộng có hiệu tối thiểu diện tích tiếp xúc giữa mẫu thínghiệm với lưỡi cắt trên của thiết bị thí nghiệm Leutner, LPDS và Leutner cải tiến lầnlượt là 25 mm, 24 mm và 27.5 mm (Hình 2-1). Để đảm bảo mẫu có thể kẹp chặt đượcvới thiết bị thí nghiệm cắt, tiêu chuẩn thí nghiệm ở Đức và Anh quy định chiều dày lớpdưới tối thiểu lần lượt 70 mm và 60 mm Mặc dù tiêu chuẩn Thụy sĩ không quy địnhchiều dày lớp dưới tối thiểu với thiết bị LPDS, nhưng nó thể hiện bố trí phần kẹp củathiếtbịLPDS,thểhiệnởHình2-

Hình 2-1 So sánh khoảng hở, chiều dày lớp trên tối thiểu và bề rộngtiếpxúctốithiểugiữacác thiếtbịthínghiệm

Lựachọnmôhìnhthínghiệmvàchếtạothiếtbịthínghiệmđánhgiámứcđộdín hbámgiữahai lớpbêtôngasphalt

Mục 1.5 đã phân tích ưu nhược điểm của các mô hình và phương pháp thí nghiệmđánh giá cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt Trong số các mô hình vàphương pháp thí nghiệm đã trình bày, mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner được sửdụngphổbiếnnhất,điểnhình mộtsốnướcnhư:Đức,Áo,Thụysĩ,Anh, mộtsốBangởnước Mỹ và đã được các nước này biên soạn thành các tiêu chuẩn thí nghiệm đánh giánhư:D I N 2 3 1 2 : 1 9 9 9 , R V S 1 1 0 6 5 , S N 6 7 1 9 4 1 , A L D O T -

2014. Đây là một mô hình thí nghiệm đơn giản để thí nghiệm cắt trực tiếp nhằm xác địnhlực dính giữa hai lớp bê tông asphalt Thí nghiệm được thực hiện với mẫu thử hình trụđường kính 150 mm hoặc 101.6 mm được tạo thành từ ít nhất hai lớp bê tông asphalt.Mẫu thử có thể được khoan từ hiện trường hoặc được chế bị trong phòng thí nghiệm.Cơ chế của phương pháp này là tác dụng một lực cắt tập trung không đổi để tạo ra mộttốc độ chuyển vị cắt không đổi tại mặt tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt Tốc độchuyển vị cắt không đổi theo tiêu chuẩn là 50.8 mm/phút Vì vậy, thiết bị thí nghiệmMarshallhoặcthiếtbịthínghiệmCBRcóthểđượcsửdụngchomôhìnhthínghiệmcắtLeutn er.

MôhìnhthínghiệmcắtphẳngLeutnerđượcsửdụngđầutiênởĐứcvàocuốinhữngnăm 1970, thiết bị đi kèm được gọi là thiết bị cắt phẳng Leutner tiêu chuẩn với khoảngcách giữa hai lưỡi cắt bằng 1 mm Những nghiên cứu của A.C Collop (2005,

2009) đãchỉrarằng,khikhoảnghởgiữahailưỡicắtbằng1mmmứcđộphântáncủacáckếtquảthí nghiệm khá lớn [19] Do vậy, sau những nghiên cứu, tác giả A.C Collop đã kiếnnghị khoảng hở giữa hai lưỡi cắt bằng 5 mm và được gọi là thiết bị cắt phẳng Leutnercải tiến, và tiêu chuẩn EN 12697-48: 2014 đã được biên soạn theo mô hình thí nghiệmcắt phẳng Leutner cải tiến Do đó, trong nghiên cứu tác giả đã sử dụng mô hình thínghiệmcắtphẳngLeutnercảitiếnđểtiếnhànhnghiêncứuchếtạobộthiếtbịthínghiệm,cácthôngsốkỹt huậtcủathiếtbịcắtphẳngLeutnerđượctuânthủtheoMục4.2.2.1củatiêu chuẩn EN 12697-48: 2014.Hình2-2thể hiện mô hình thí nghiệm và bộ thiết bị thínghiệmcắtphẳngLeutnercảitiếnsaukhichếtạo.

Hình2-2.MôhìnhthínghiệmvàthiếtbịcắtphẳngLeutnercải tiến Để xác định cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt, mẫu thử được cắt bởi lựccắttậptrungvớitốcđộkhôngđổi50.8mm/phútởvịtrígiữahailớpđếnkhimẫubịpháhoại, tốc độ gia tải này bằng với tốc độ tăng tải của thiết bị nén Marshall Do vậy, bộthiếtbịcắtphẳngLeutnercảitiếnđược tíchhợpvớithiếtbịnénMarshall.

Nghiêncứuthựcnghiệmtrongphòngxácđịnhmứcđộdínhbámgiữahailớpb êtôngasphalt

Hai hỗn hợp bê tông asphalt chặt loại có kích thước hạt lớn nhất danh định bằng 19mm(BTAC19)vàloạicókíchthướchạtlớnnhấtdanhđịnhbằng12,5mm(BTAC12,5)được thiết kế cho hai lớp Tỷ lệ phối trộn các thành phần vật liệu được thiết kế theoTCVN8820:2011[12]vàTCVN8819:2011[11].Thànhphầnvậtliệuchếtạohỗnhợpbêtônga sphaltchohailớpnhư sau:

 ĐádămD25,đádăm D19,đádămD12,5:MỏđáThống Nhất, Hải Dương.

T C V N 8819:2011.Kếtquảthí nghiệmđược thểhiệnởBảng2-2,Bảng2-3vàBảng2-4.

Bảng2-2.Cácchỉtiêu kỹthuậtcủa đádămD25,D19vàD12,5

Kếtquảthínghiệm Yêu cầu kỹthuật Đádăm Đádăm Đádăm TCVN

Kếtquảthínghiệm Yêu cầu kỹthuật Đádăm Đádăm Đádăm TCVN

11 Độdínhbámvới bitum,cấp Cấp5 Cấp5 Cấp5 MinCấp3

STT Tênchỉtiêu Kếtquảthí nghiệm Yêu cầu kỹ thuậtTCVN8819: 2011

Yêu cầu kỹ thuậtTCVN8819:2011 quasàng,%

STT Tênchỉtiêu Kết quả thínghiệm Yêu cầu kỹ thuậtTCVN8819: 2011

Chất kết dính bitum dùng để chế tạo BTAC 19 và BTAC 12,5 là bitum quánh mác60/70đượccungcấpbởiCôngtyTNHHnhựađườngPetrolimex.Cácyêucầukỹthuậtcủa bitum được thí nghiệm và kiểm tra theo TCVN 7493: 2005 [7] và TCVN 8819:2011.Kếtquảthínghiệmđược thểhiệnởBảng 2-5.

Bảng 2-5 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuậtcủabitumquánh60/70

4 Lượngtổnthấtsaukhiđunnóngở163 o Ctro ng5giờ,% 0.028 Max0.5

8 Độdínhbámđối vớiđá,cấp Cấp5 Cấp3

P+bB+cC a+b+c+ =1 trongđó:a , b,ctỷlệphầntrămtheokhốilượngcủatừngthànhphầntronghỗnhợp vậtliệukhoáng,%;

Quy trình chế tạo và kiểm tra hỗn hợp bê tông asphalt cho hai lớp được tuân thủ chặtchẽ theo tiêu chuẩn TCVN 8819: 2011 và AASHTO T245 [76] Kết quả thiết kế tỷ lệphốitrộncácvậtliệuthànhphầnvàcácchỉtiêukỹthuậtcủahỗnhợpBTAC19vàBTAC 12.5đượcthểhiệnởBảng2-6.

Bảng 2-6 Tỷ lệ phối trộn và kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuậtcủahỗnhợpbêtôngasphaltthiếtkế

Loạihỗn hợpbêtông asphalt Yêucầukỹ Tỷlệphối trộn,chỉtiêu

Tỷl ệ p h ố i ĐádămD25,% 10 - - trộnc á c v ậ t liệu thành ĐádămD19 19 12 - phần(%) ĐádămD12.5 35 34 - ĐádămD4.75 30 48 -

Bitum 4.8 5.0 - ĐộổnđịnhMarshall,kN 10.37 14.85 Min8 ĐộdẻoMarshall, mm 2.98 3.10 2-4 Độrỗngdư,% 4.47 4.15 3-5 ĐộrỗnghỗnhợpVLK,% 13.55 14.13 Min13 Độrỗnglấpđầybitum,% 67.01 70.63 65-75

Cấp phối của hỗn hợp vật liệu khoáng BTAC 19 và BTAC 12.5 được thể hiện ởHình2-8vàHình 2-9.

Mẫu thử hai lớp bê tông asphalt gồm lớp dưới là BTAC19 dày 7 cm, lớp trên làBTAC12.5 có chiều dày 5 cm Kết cấu này phù hợp với chỉ dẫn của tiêu chuẩn thiết kếkếtcấuáođườngmềm22TCN211-

ChếbịcácmẫuthửđượcthựchiệntrongphòngbằngbộthiếtbịđầmxoayTroxler4140(Hình 2-11). Để đạt được độ rỗng dư và chiều dầy lớp thiết kế, mỗi lớp bê tông asphaltđượcđầm120vòngxoay,áplựcđầm600kPaởnhiệtđộ145 o C.BaloạinhũtươngCSS-1,CRS- 1vàCRS-1Pđượcsửdụnglàmvậtliệudínhbámgiữahailớpvớicáctỷlệ0.0,0.2,0.4và0.9l/ m 2 CácyêucầukỹthuậtcủahailoạinhũtươngnàyđượckiểmtratheoTCVN8817:2011[10]vàTC VN8816:2011[9].Kếtquảthínghiệmđượcthểhiệnở

T ỷl ệp hầ n tr ăm lư ợn gl ọt sà ng , % T ỷl ệp hầ n tr ăm lư ợ ng lọ ts àn g, %

Bảng 2-7 Số lượng mẫu thí nghiệm xác định cường độ dính bámgiữahailớpbêtôngasphalt

Loạivậtliệudínhbám Sốlượngmẫuthí nghiệmứngvớiloạivà tỷlệvậtliệu dínhbám ởcácnhiệtđộthínghiệm

Bảng2-8.Kếtquảthínghiệmcác chỉ tiêukỹthuậtcủa nhũtương CSS-1

STT Chỉtiêuthínghiệm Đơnvị Tiêuchuẩn thínghiệm

5 Thí nghiệm trộn vớixi măng

Bảng2-9.Kếtquảthínghiệmcác chỉtiêu kỹthuậtcủanhũtương CRS-1

STT Chỉtiêuthínghiệm Đơnvị Tiêuchuẩn thínghiệm

II Thínghiệmtrênmẫunhựathuđượcsauchưngcất Độkéodàiở25˚C,5cm/ phút

STT Chỉtiêuthínghiệm Đơnvị TCTN Kếtquả YCKT

STT Chỉtiêuthínghiệm Đơnvị TCTN Kếtquả YCKT

1 Độ nhớt Saybolt-Furol ở50˚C s TCVN

Lớp trên (BTAC 12.5) được đầm sau khi lớp nhũ tương dính bám trên bề mặt lớp dưới(BTAC 19) phân tách xong với nhiệt độ đầm bằng 145 o C, áp lực đầm 600 kPa, và sốvòng xoay 120 vòng Tùy thuộc vào loại và tỷ lệ nhũ tương quét dính bám, nhiệt độ vàđộẩmphòngthínghiệm,thờigianphântáchcủacácloạinhũtươngCSS-1từ6-12giờ,nhũ tương CRS-1 từ 4-6 giờ, và nhũ tương CRS-1P từ 2-4 giờ.Hình 2-11vàHình 2-12thể hiện quá trình đầm mẫu trên thiết bị đầm xoay

Troxler 4140 và mẫu thử hai lớp bêtôngasphaltsaukhiđầmđượcthựchiệnởPhòngthínghiệmBộmônVậtliệuxâydựng,TrườngĐạihọ cGTVT.

Hình 2-11 Thiết bị đầm xoayTroxlerModel4140 Hình 2-12 Mẫu thử hai lớp bê tôngasphaltsaukhichếbị

2.3.3 Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám và mô đun độ cứng chống cắt giữahailớpbê tôngasphaltcủacácmẫuthử chếbịtrongphòng

Cườngđộdínhbámvàmôđunđộcứngchốngcắtgiữahailớpbêtôngasphaltđượcxác định ở các nhiệt độ 20, 30, 40, 50 và 60 o C theo mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutnercải tiến Các nhiệt độ này được tham khảo theo kết quả nghiên cứu của các tác giảCanestrariFvàcáccộngsự(2005),R a a d CvàPartlMN(2004),củaLouayNM(2012)và cũng phù hợp với điều kiện nhiệt độ khai thác của kết cấu áo đường mềm trong điềukiện Việt Nam Toàn bộ quá trình thí nghiệm cắt được tuân thủ theo chỉ dẫn của tiêuchuẩnEN12697-48:2014[82].Hình2-

Hình2-14thểhiệnquanhệgiữacườngđộcắtvàchuyểnvịcắtđượcthiếtlậptừkếtquảthí nghiệm cắt Các thông số có được từ thí nghiệm cắt bao gồm: cường độ chống cắt(cườngđộdínhbám),chuyểnvịcắtứngvớilựccắtlớnnhất,môđunđộcứngchốngcắt.Trị số cường độ cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt của mỗi mẫu thử được tính theocôngthức sau:

.d 2 ,MPa (2-1) trongđó:max-cường độcắt,MPa;

F-lựccắtlớnnhấtpháhoại mẫu,N; d–đườngkínhmẫuthử,mm kmax

max (2-2) trongđó:k-môđunđộcứngchốngcắt,MPa/mm;

Hình 2-14 Đường cong quan hệ chuyển vị cắt và cường độ dính bám

[82]Hình2-15,Hình2-16vàHình2-17thểhiệnkếtquảthínghiệmcắt củacáctổmẫu.

Hình2-15.Kếtquảthí nghiệmcường độdính bámgiữahailớpbêtôngasphaltứngvớinhũ tươngdínhbámCSS-1ởcáctỷlệvànhiệtđộlựa chọn

C ư ờn gđ ộd ín h bá m ,M P a

Hình2-16.Kếtquảthí nghiệmcường độdính bámgiữahailớpbêtôngasphaltứngvớinhũtươngdínhbámCRS-

Hình2-17.Kếtquảthí nghiệmcường độdính bámgiữahailớpbêtôngasphaltứngvớinhũtươngdínhbámCRS-1Pởcác tỷlệvànhiệtđộlựa chọn

C ườ ng đ ộd ín hb ám , M Pa C ườ ng đ ộd ín hb ám ,M P a

Kếtquảthínghiệmcườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalttrongkếtcấ

mặtđườngđiểnhình Đểđánhgiámứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltthựctếđạtđượctrongkếtcấu áo đường mềm, 6 dự án đã được lựa chọn để đánh giá Trong đó dự án 1, 2, 3, 4, 5thuộc tuyến đường Cấp II - Đồng bằng đồi, dự án 6 thuộc tuyến đường Cấp III - Đồngbằng đồi, các dự án lấy mẫu đều thuộc khu vực miền Bắc Việt Nam Đặc trưng kết cấucủa cả 6 dự án như sau: lớp trên là bê tông asphalt chặt kích thước hạt lớn nhất danhđịnh bằng 12.5 (BTAC 12.5) dày 5 cm, lớp dưới là lớp bê tông asphalt chặt có kíchthước hạt lớn nhất danh định bằng 19 (BTAC 19) dày 7 cm Qúa trình lấy mẫu hiệntrườngở6dựánđượcthựchiệntạinhữngvịtríkhôngbịhưhỏngnứttrượtvàtuânthủtheo chỉ dẫn của TCVN 8860: 2011 Bảng 2-11 thể hiện số lượng mẫu thí nghiệm lấytươngứngvớimỗidựán.

Tên Đặcđiểm Loại/Tỷ lệ vậtSTT liệutướidính

Số mẫ dựán kếtcấu bám(l/m 2 ) tháng u

Qúa trình khoan lấy mẫu được tuân thủ theo chỉ dẫn TCVN 8860: 2011.Hình 2-18thểhiện quá trình lấy mẫu của một dự án Cùng với các tổ mẫu thí nghiệm cắt phẳng, mộtsố tổ mẫu được lấy thí nghiệm kiểm tra đánh giá các yêu cầu kỹ thuật đối với loại bêtôngasphaltcủahailớpBTAC12.5vàBTAC19.

Qúa trình thí nghiệm kiểm tra được tuân thủ theo TCVN 8860: 2011, tổng hợp các chỉtiêu thí nghiệm kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật của bê tông asphalt hai lớp được thể hiệnởBảng2-12.

Bảng 2-12 Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuậtcủabê tông asphalthailớp

STT Dựán LớpBTA VA,% P,kN L,mm

AC19 7.46 11.01 3.79 Đểđánhgiáứngxửdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalttrongkếtcấuáođườngmềm,mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến đã được lựa chọn Toàn bộ quy trình thínghiệm đánh giá được tuân thủ theo chỉ dẫn của EN 12697-48 trên thiết bị cắt phẳngLeutnerởPhòngthínghiệmBộmônVậtliệuxâydựng,TrườngĐạihọcGiaothôngvậntải Thí nghiệm cắt được thực hiện ở 20 o C, 40 o C, và 60 o C.Hình 2-19thể hiện quá trìnhthínghiệmxácđịnhcườngđộcắt giữa hailớp bêtôngasphalt.

Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám và chuyển vị cắt ở 20 o C, 40 o C, và 60 o C ở cácDựán khảosátđượcthểhiệnởHình2-20,Hình 2-21vàHình2-22.

Dựán1 Dựán2 Dựán3 Dựán4 Dựán5 Dựán6

C ườ ng đ ộd ín hb ám ,M Pa

Dựán1 Dựán2 Dựán3 Dựán4 Dự án5 Dựán6

Dựán1 Dựán2 Dựán3 Dựán4 Dựán5 Dựán6

KếtluậnChương2

C ườ ng đ ộd ín hb ám ,M Pa C ườ ng đ ộd ín hb ám ,M Pa nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến để đánh giá ứng xử dính bám giữa hai lớp bêtông asphalt Với mô hình thí nghiệm đã lựa chọn, tác giả đã tiến hành thiết kế,gia công chế tạo bộ thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến phù hợp vớitiêuchuẩnEN12697-48:2014;

 Để đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt, các tổ mẫu bê tôngasphalthailớpđãđượcchếbịtrongphòngtheophươngphápđầmxoaytrênthiếtbịTRO XLER4140baogồmlớpdướilàBTAC19dày70mm,lớptrênlàBTAC

12.5 dày 50 mm Hỗn hợp bê tông asphalt hai lớp được thiết kế theo chỉ dẫn củaTCVN8820:2011.Để xửlýdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalt,cácloạinhũtương dính bám CSS-1, CRS-1 và CRS-1P với các tỷ lệ 0.0, 0.2, 0.4 và 0.9 l/ m 2 đãđượclựachọn.ThínghiệmcắtphẳngLeutnerđượcthựchiệnở20,30,40,50và 60 o C.

Số lượng mẫu thí nghiệm cho 1 tổ mẫu là 6 mẫu, do vậy tổng số mẫuthí nghiệm bê tông asphalt hai lớp chế bị trong phòng là 300 mẫu Kết quả thínghiệmchothấy,cườngđộdínhbámtrungbìnhcủacáctổmẫuở20 o Cđạttừ 2.38đến2.92MPa,ở30 o Cđạttừ1.35đến2.31MPa,ở40 o Cđạttừ0.62đến1.18MPa,ở50 o Cđạt từ0.41đến0.96MPa,vàở60 o Cđạttừ0.33đến0.73MPa.Gíatrị mô đun độ cứng chống cắt ở 20 o C đạt từ 0.66 đến 1.24 MPa/mm, ở 30 o C đạttừ0.34đến0.85MPa/mm,ở40 o Cđạttừ0.14đến0.40MPa/mm,ở50 o Cđạttừ 0.12đến0.32MPa/mm,và ở60 o Cđạt từ0.09đến0.25 MPa/mm;

 Song song với các tổ mẫu chế bị trong phòng, các tổ mẫu bao gồm các mẫu thửbê tông asphalt hai lớp có đường kính bằng 101 mm với lớp trên là BTAC 12.5lớp dưới là BTAC 19 có chiều dày tương ứng 50 mm và 70 mm được lấy ở cácDự án điển hình ở những vị trí không bị hư hỏng nứt trượt với các cấp hạng đườngvà thời gian khai thác khác nhau để đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bêtông asphalt thực tế đạt được Tổng số mẫu thử lấy ở các Dự án là 180 mẫu. Thínghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến được sử dụng để đánh giá mức độ dính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt ở nhiệt độ 20, 40 và 60 o C Cụ thể, cường độ dínhbámtrungbìnhcủacáctổmẫuở20 o Cđạttừ0.6đến2.83MPa,ở40 o Cđạttừ 0.14đến1.25MPa,vàở60 o Cđạttừ0.06đến0.34MPa.Gíatrịmôđunđộcứngchống cắt 20 o C đạt từ 0.33 đến 1.68 MPa/mm, ở 40 o C đạt từ 0.09 đến 0.74MPa/mm, và ở

Nội dung Chương này trình bày phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm của các mẫuthử bê tông asphalt hai lớp chế bị trong phòng và các mẫu khoan hiện trường ở các Dựán có kết cấu hai lớp bê tông asphalt điển hình Trong qúa trình phân tích đánh giá kếtquả thí nghiệm, lý thuyết phân tích xác suất thống kê đã được ứng dụng với sự hỗ trợcủa phần mềm Minitab 17.Kết quả phân tích là cơ sở cho việc đưa ra khuyến cáo loạivàtỷlệvậtliệutướidínhbámhợplýkhithicônghailớpbêtôngasphalt,vàcũnglàcơsởchoviệc đưaragiớihạncườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalttốithiểuđạtđượcsau khithi công.

Phântíchđánhgiá phươngsai

Phân tích đánh giá phương sai (ANOVA –AnalysisofVariance) được sử dụng đểxem xét ảnh hưởng của một hay một số yếu tố đến kết quả thí nghiệm ANOVA là kỹthuậtthốngkêđượcsửdụngđểsosánhsốtrungbìnhcủalớnhơn3nhóm.Kỹthuậtnàychia phương sai của 1 quan sát (observation) thành 2 phần: 1 phương sai giữa các nhóm(between groups) và 2 phương sai nội nhóm (within group) Do phương sai là độ phântán tương đối của các quan sát so với số trung bình nên việc phân tích phương sai giúpsosánhcácsốtrungbìnhdễdàng(bêncạnhviệc sosánh các phươngsai).

Phépkiểmđịnhgiảthuyếtvềhaiphươngsai,Ftest,cóthểđượcsửdụngđểkiểmđịnhtỉ số phương sai giữa các nhóm và phương sai nội nhóm Giả thuyết trống của Ftestchorằng hai phương sai này bằng nhau; nếu

Hođúng thì có nghĩa là biến thiên giữa cácnhóm sẽ không lớn hơn so với biến thiên nội nhóm. Trong tình huống này, không thểkết luận là các trung bình khác lẫn nhau (không có một cặp trung bình nào khác nhau).Ngượclại,nếutừchốiđượcH othì kếtluậnđượclàkhôngphảitấtcảcáctrungbìnhđềubằng nhau (có ít nhất 1 cặp trung bình khác nhau) Mục tiêu của phân tích phương sai:Từ số liệu thực nghiệm, kiểm tra có (hay không) sự ảnh hưởng của các yếu tố xem xétlên đại lượng nghiên cứu Phân tích phương sai bao gồm phân tích phương sai 1 chiềuvàphântíchphươngsai2chiều. ĐểxemxétxemcácyếutốLoạivậtliệutướidínhbám,TỷlệvậtliệutướidínhbámvàNhiệtđộthíng hiệmcóảnhhưởngđếncườngđộdínhbámvàmôđunđộcứngchống cắt hay không thông qua kết quả thí nghiệm, mô hình phân tích đánh giá phương sai đãđược sử dụng với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích xác suất thống kê MINITAB 17[57].Cácthôngsốđầuvàobaogồm:

Loại vật liệu tưới dính bám: CSS-1, CRS-1 và CRS-

Dựa trên kết quả thí nghiệm cường độ dính bám và mô đun độ cứng chống cắt ứng vớicác loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám và nhiệt độ thí nghiệm Kết quả phân tích phươngsaivớisựhỗtrợcủaphầnmềmphântíchthốngkêMinitab17[57]đượcthểhiệnởBảng3-1.

Bảng 3-1 Kết quả phân tích phương sai kết quảthínghiệmcườngđộdínhbám

Kết quả phân tích phương sai các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ dính bám và mô đunđộ cứng chống cắt cho thấy, với các ảnh hưởng tương tác một chiều (Loại, Tỷ lệ, Nhiệtđộ), hai chiều (Loại*Tỷ lệ, Loại*Nhiệt độ, Tỷ lệ*Nhiệt độ) và ba chiều

(Loại*Tỷlệ*Nhiệtđộ)đềuảnhhưởngđếncườngđộdínhbámvàmôđunđộcứngchốngcắt.Điềunày được thể hiện bởi giá trị phân phối Fthí nghiệmcủa các yếu tố đều lớn hơn Flý thuyếtvàgiá trị xác suất P = 0.001 đều nhỏ hơn mức ý nghĩa α = 0.05, chứng tỏ các yếu tố ảnhhưởngcóýnghĩathốngkê.

Ngoài ra, để đánh giá mức độ khác nhau giữa các nhóm trong nội bộ nhóm liên quanđếncácyếutốthínghiệmLoạivàtỷlệvậtliệutướidínhbám,nhiệtđộthínghiệm,phântích so sánh Tukey đã được lựa chọn Kết quả thí nghiệm ứng với mỗi nhóm có cùngmộtchữcái,thìkhôngcósựkhácbiệt đángkể.Bảng3-2thểhiện kếtquảphântích.

*Nghĩa làcó cùngchữ cái thì không có sựkhácbiệt

Kếtquảphântíchchothấy,nhómkếtquảthínghiệmứngvớinhũtươngdínhbámCRS-1P có khác biệt so với nhóm sử dụng nhũ tương dính bám CRS-1 và CSS-1, còn hainhóm CRS-1 và CSS-1 có cùng chữ cái, do vậy kết quả thí nghiệm không có sự khácbiệt đáng kể Về yếu tố tỷ lệ vật liệu tưới dính bám, kết quả phân tích đều có cùng chữcái ở các tỷ lệ vật liệu tưới dính bám, điều này có nghĩa rằng kết quả thí nghiệm cườngđộ dính bám của các tổ mẫu ứng với các tỷ lệ tưới dính bám không khác nhau Còn vềyếutốnhiệtđộthínghiệm,kếtquảphântíchchothấy,ởcácnhiệtđộthínghiệm20,30,và

40 o C các kết quả thí nghiệm cường độ dính bám có sự khác biệt đáng kể, còn ở cácnhiệt độ thí nghiệm 50 và 60 o C không có sự khác biệt đáng kể về kết quả thí nghiệm.Kết quả phân tích so sánh Tukey còn được thể hiện bằng biểu đồ ởHình 3- 1,Hình 3-2vàHình3-3vớikhoảngtincậy95%.

Hình 3-1 Trung bình hiệu và khoảng tin cậy 95% giữacácnhómloạivậtliệutướidínhbám

KếtquảphântíchTykeycũngchothấy,nhómkếtquảthínghiệmcủatổmẫuCRS-1vàCSS-1 khác nhau 0.031 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.206 đến 0.267 đơn vị; nhómCRS-1PvàCSS- 1khácnhau0.325đơnvị,khoảngtincậy95%từ0.089đến0.562đơnvị;nhómCRS-1PvàCRS- 1khácnhau0.295đơnvị,khoảngtincậy95%từ0.058đến

0.532đơn vị Kếtquảphântíchcònthểhiện,không cósựkhácbiệt đáng kểvềkếtquả thí nghiệm của nhóm CRS-1 và CSS-1, còn lại nhóm CRS-1P và CSS-1, CRS-1P vàCRS-1 có sự khác biệt đáng kể về kết quả thí nghiệm được thể hiện bởi khoảng tin cậykhông cắt đường “0” Với yếu tố tỷ lệ vật liệu tưới dính bám, nhóm tỷ lệ 0.2-0.0 khácnhau 0.114 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.191 đến 0.418 đơn vị; nhóm 0.4-0.0 khácnhau 0.033 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.272 đến 0.337 đơn vị; nhóm 0.9-0.0 khácnhau0.051đơn vị,khoảng tincậytừ-0.356đến0.253 đơnvị;nhóm0.4-0.2 khácnhau

0.081 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.386, 0.223; nhóm 0.9-0.2 khác nhau 0.165 đơnvị, khoảng tin cậy 95% từ-0.470 đến 0.140 đơn vị; nhóm 0.9-0.4 khác nhau 0.084 đơnvị, khoảng tin cậy 95% từ -0.388 đến 0.221 đơn vị Kết quả phân tích Tukey còn thểhiện,khoảngtincậycủatấtcảcáccặpnhómtỷlệtướidínhbámđềucắtquađường“0”,cho nên không có sự khác biệt đáng kể về kết quả thí nghiệm cường độ dính bám giữacáccặpnhómtỷlệvậtliệutướidínhbám.

Hình 3-2 Trung bình hiệu và khoảng tin cậy 95% giữacácnhómtỷlệvậtliệutướidínhbám

Về ảnh hưởng của nhiệt độ thí nghiệm đến kết quả thí nghiệm cường độ dính bám, kếtquả phân tích Tukey cho thấy, nhóm nhiệt độ 30 - 20 o C khác nhau 0.9241 đơn vị, khoảngtin cậy 95% từ -1.0377 đến -0.8105 đơn vị; nhóm nhiệt độ 40 - 20 o C khác nhau 1.6404đơnvị,khoảngtincậy95%từ-1.7539đến-1.5268đơnvị;nh óm nhiệtđộ50-

20 o C khác nhau 1.9413 đơn vị, khoảng tin cậy 95% thay đổi từ -2.0549 đến -1.8277 đơn vị;nhómnhiệtđộ60-20 o Ckhácnhau1.9961đơnvị,khoảngtincậy95%từ-2.1097đến

-1.8826 đơn vị; nhóm nhiệt độ 40 - 30 o C khác nhau 0.7163 đơn vị, khoảng tin cậy 95%từ -0.8299 đến -0.6027 đơn vị; nhóm nhiệt độ 50 - 30 o C khác nhau 1.0172 đơn vị, khoảngtin cậy 95% từ - 1.1308 đến -0.9037 đơn vị; nhóm nhiệt độ 60 - 30 o C khác nhau 1.0720đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ-1.1856 đến -0.9585 đơn vị; nhóm nhiệt độ 50 - 40 o Ckhác nhau 0.3009 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.4145 đến -0.1874đ ơ n v ị ; n h ó m n h i ệ t độ 60 - 40 o C khác nhau 0.3550 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.4693 đến -0.2422 đơnvị; nhóm nhiệt độ 60 - 50 o C khác nhau 0.0.0548 đơn vị, khoảng tin cậy 95% từ -0.4693đến -0.2422 đơn vị Các kết quả phân tích cho thấy, đều có sự khác biệt đáng kể vềcường độ dính bám giữa các nhóm nhiệt độ thí nghiệm 20, 30, và

40 o C, điều này đượcthể hiện bởi đường khoảng tin cậy không cắt qua đường “0” Còn kết quả thí nghiệmcường độ dính bám ở 50 và 60 o C không có sự khác biệt, đường khoảng tin cậy khôngcắtquađườngkhông.

Hình 3-3 Trung bình hiệu và khoảng tin cậy 95% giữacácnhómnhiệtđộthínghiệm

Kết quả phân tích phương sai ANOVA kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắtvớicácyếutốthayđổibaogồmLoạivàtỷlệvậtliệutướidínhbám,nhiệtđộthínghiệmđượcthểhiệnởBảng3-3.

Bảng 3-3 Kết quả phân tích phương sai kết quả thí nghiệmmôđunđộcứngchốngcắt

(*)- Nếu P ≤0.05: cóảnh hưởngđến kết quả thínghiệm

Kết quả phân tích ANOVA cho thấy, các tương tác một chiều (Loại, Tỷ lệ, Nhiệt độ),tương tác hai chiều (Loại*Tỷ lệ, Loại*Nhiệt độ, Tỷ lệ*Nhiệt độ) và tương tác ba chiều(Loại*Tỷlệ*Nhiệtđộ)đềuảnhhưởngđếnmôđunđộcứngchốngcắtvớicácgiátrịFthựcnghiệmđ ề u lớnhơn Flýthuyếtv àcácgiátrịPđềunhỏhơnmứcýnghĩaα=0.05.

Ngoài ra, phân tích so sánh Tukey cũng được thực hiện để xem xét mức độ ảnh hưởngcủacácyếutốtrongnộibộnhómđếnmôđunđộcứngchốngcắt,kếtquảphântíchđượcthểhiệnở Bảng3-4.

Bảng3-4.PhântíchTukeykếtquảthínghiệmmô đunđộ cứngchống cắt

*Nghĩa làcó cùngchữ cái thì không có sựkhácbiệt

Kết quả phân tích so sánh Tukey cho thấy, về nhóm loại vật liệu tưới dính bám: nhómkết quả thí nghiệm ứng với nhũ tương CRS-1P cho kết quả cao nhất và có sự khác biệtso với hai nhóm kết quả thí nghiệm ứng với hai loại nhũ tương CRS-1 và

Đánhgiáảnhhưởngcủaloạivậtliệutướidínhbámđếnmứcđộdínhbámgiữahai lớpbêtôngasphalt

Kếtquảthínghiệmcườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltsửdụngcácloạivậtliệutướidín hbámlànhũtươngCSS-1,CRS-1vàCRS-1Pở20,30,40,50và60 o Cứngvớicáctỷlệ0.2,

Hình 3-7 Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám củacácloạivậtliệudínhbámkhácnhau ứngvớitỷlệ0.2l/m 2

Kếtquảthínghiệmchothấy,cườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltởcácnhiệtđộ và tỷ lệ vật liệu dính bám lựa chọn tăng lên khi loại vật liệu dính bám giữa hai lớpthay đổi từ nhũ tương CSS-1 sang CRS-1 và CRS-1P Cụ thể, với nhũ tương dính bámCSS-1 cường độ dính bám đạt trung bình

1.08 MPa, với nhũ tương dính bám CRS-

1Pcườngđộdínhbámđạttrungbình1.59MPa(tăng47.1%)ởcácnhiệtđộthínghiệmsovớicườngđ ộdínhbámcủa tổmẫusử dụng nhũtươngCSS-1.

Hình 3-8 Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám củacácloạivậtliệudínhbámkhácnhau ứngvớitỷlệ0.4l/m 2

Hình 3-9 Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám vớicácloạivậtliệudínhbámkhácnhau ứngvớitỷlệ0.9l/m 2

Mức độ thay đổi cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt với các loại vật liệutưới dính bám ở các nhiệt độ và tỷ lệ khác nhau ứng với khoảng tin cậy 95% còn đượcthểhiệnởHình3-10.

C ư ờ n gđ ộd ín h bá m ,M P a C ư ờ n gđ ộd ín h bá m ,M P a

Loại vật liệu tưới dính bám

The pooled standard deviation was used to calculate the intervals.

Hình 3-10 Sự thay đổi cường độ dính bám với cácloạinhũtươngkhácnhau

1, CRS-1 và CRS-1P được thể hiện ở Hình 3-11,Hình 3-12, vàHình3-13.

Hình 3-11 Kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt với các loạivậtliệudínhbámkhácnhau(tỷlệ0.2l/m 2 )

M ôđ un độ cứ ng ch ốn gc ắt ,M P a/ m m C ư ờ n g đ ộ d ín h b á m ,M P a

Hình 3-12 Kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt vớicácloại vậtliệu dínhbámkhácnhau (tỷlệ0.4l/m 2 )

Hình 3-13 Kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt vớicácloại vậtliệu dínhbámkhác nhau (tỷlệ0.9l/m 2 )

Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, với các tổ mẫu sử dụng nhũ tương CRS-1, mô đunđộ cứng chống cắt trung bình tăng 4.8 %, với các tổ mẫu sử dụng nhũ tương polymerCRS-

M ôđ un đ ộc ứ ng ch ốn gc ắt ,M P a/ m m M ôđ un độ cứ ng ch ốn gc ắt ,M P a/ m m

Loại vật liệu tưới dính bám CRS-1P

The pooled standard deviation was used to calculate the intervals. cứng chống cắt trung bình của các tổ mẫu sử dụng nhũ tương dính bám CSS-1 ở cácnhiệtđộthínghiệm.

Mức độ thay đổi mô đun độ cứng chống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt ứng với cácloạivậtliệu tướidính bámsửdụngvớikhoảng tincậy95%đượcthểhiệnởHình3-14.

Hình 3-14 Sự thay đổi mô đun độ cứng chống cắt vớicácloạinhũ tươngkhácnhau

Kếtquảthểhiện,giátrịmôđunđộcứngchốngcắtgiữahailớpbêtôngasphaltứngvớinhũ tương CRS-1P cao hơn hẳn so với nhũ tương CRS-1 và CSS-1, điều này còn chothấy biến dạng của thành phần chất kết dính trong nhũ tương CRS-1P nhỏ hơn so vớithànhphầnchấtkếtdínhcótronghailoạinhũ tươngCRS-1vàCSS-1.

Giải thích cho xu hướng mức độ thay đổi cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltđược xác định theo mô hình thí nghiệm cắt phẳng, xuất phát từ mô hình dính bám giữahai lớp bê tông asphalt theo tác giả Goodman (1968) cường độ chống cắt giữa hai lớpbêtôngasphaltphụthuộcvàomứcđộkhángcắtcủavậtliệudínhbámgiữahailớp.Dovậy, mô hình thí nghiệm xác định độ nhớt động và ứng suất cắt động đã được lựa chọnđể đánh giá mức độ kháng cắt của các loại vật liệu tưới dính bám

15athểhiệnthiếtthínghiệmxácđịnhđộnhớtđộngởPhòngthínghiệmBitum và Bê tông asphalt của Trường Đại học Công nghệ GTVT Qúa trình thí nghiệmđượctuân thủtheo tiêuchuẩnAASHTOT316-1vàkết quảthínghiệmđượcthểhiệnở

Hình3-15b.Kếtquảthínghiệmchothấy, độnhớtđộngcủanhũtươngCSS-1đạttrungbình 0.22 Pa.s, nhũ tương CRS-1 đạt trung bình 0.26 Pa.s (lớn hơn 16.24 % so với nhũtương CSS-1), và nhũ tương CRS-1P đạt trung bình 2.03 Pa.s (lớn hơn 792.4 % so vớinhũtươngCSS-1).

Loạivậtliệudínhbámgiữa hai lớpBTA a,Thiếtbịthínghiệm b, Kết quả thí nghiệmHình3-15 Thínghiệmxácđịnhđộnhớt độngcủa cácloạivậtliệudính bám Để đánh giá sức kháng cắt của thành phần chất kết dính của các loại vật liệu tưới dínhbám, mô hình thí nghiệm cắt động cũng đã được sử dụng để đánh giá mô đun cắt củathành phần chất kết dính trong các loại nhũ tương CSS-1, CRS-1 và CRS-1P.Hình 3- 16athể hiện thiết bị thí nghiệm cắt lưu biến động (Dynamic Shear Rheometer-DSR), quátrình thí nghiệm DSR được tham khảo theo chỉ dẫn AASHTO T315-10 [75] vàHình3-16b thể hiện kết quả thí nghiệm DSR của thành phần chất kết dính trong các loại nhũtươngCSS-1,CRS-1vàCRS-1Pởcácnhiệtđộthínghiệm20,30,40,50,và60 o C.Kếtquả thí nghiệm DSR cho thấy, ở 20 o C thông số G*/sincủa chất kết dính nhũ tươngCRS-1P đạt trung bình 14793.60 kPa (cao hơn 5.9 lần), ở 30 o C đạt trung bình 1908.97kPa (cao hơn 6.9 lần); ở 40 o C đạt trung bình 383.08 kPa (cao hơn 7.7 lần); ở 50 o C đạttrung bình 88.11 kPa (cao hơn 8.8 lần); ở 60 o C đạt trung bình 20.03 kPa (cao hơn 9.3lần)sovớigiátrịG*/ sincủa nhũtươngCRS-1vàCSS-1. Đ ộn hớ tđ ộn g, Pa s

Các kết quả thí nghiệm đánh giá sức kháng cắt động của thành phần chất kết dính cótrong ba loại vật liệu tưới dính bám là nhũ tương CSS-1, CRS-1, và CRS-1P cho thấy,cácthôngsốđặctrưngchosứckhángcắtnhưđộnhớtđộng,môđuncắtcủathànhphầnchất kết dính trong nhũ tương CRS-1P cao hơn so với nhũ tương CSS-1 và CRS-1 Kếtquả thí nghiệm này cùng với mô hình dính bám lý thuyết theo tác giả Goodman đưa ragiảithíchcholýdotạisaocườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltsửdụngnhũtương polymer CRS-1P cao hơn so với nhũ tương CRS-1 và CSS-1 ở các nhiệt độ thínghiệmkhácnhau.

3.3.Đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ vật liệu tưới dính bám đến mức độ dính bámgiữahailớpbêtôngasphalt

Tươngquangiữacáctỷlệvậtliệutướidínhbámlựachọn0.0l/m 2 ,0.2l/m 2 0.4l/m 2 và0.9l/ m 2 ứngvớicácloạivậtliệutướidínhbámCSS-1,CRS-1vàCRS-

Kết quả thí nghiệm cho thấy, với hai loại nhũ tương dính bám CSS-1 và CRS-1 cườngđộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở 40 o C và 60 o C có xu hướng giảm xuống khităng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám Cụ thể, với tỷ lệ 0.0 l/m 2 cường độ dính bám giữa hailớpbêtôngasphaltthínghiệmở40 o Cvà60 o Cđạttrungbìnhlầnlượtlà0.98MPavà

0.47 MPa, với tỷ lệ tưới dính tăng lên 0.2 l/m 2 cường độ dính bám đạt trung bình lầnlượt 0.83 MPa (giảm 15.5 %) và 0.41 MPa (giảm 13.3 %), với tỷ lệ vật liệu tưới dínhbám0.4l/m 2 cườngđộdínhbámđạttrungbìnhlầnlượt0.81MPa(giảm17.8%)v à

0.37MPa(giảm20.3%),vàvớitỷlệvậtliệutướidínhbám0.9l/ m 2 cườngđộdínhbámđạttrungbìnhlầnlượt0.67MPa(giảm31.9% ) và0.35MPa(giảm24.2%)tư ơngứngvới các nhiệt độ thí nghiệm 40 o C và 60 o C Xu hướng cường độ dính bám giữa hai lớpbê tông asphalt giảm đi khi tăng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám có thể được giải thích theomô hình ứng xử dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt theo tác giả Goodman và cáccộngsự[1968],khităngtỷlệvậtliệutướidínhbámthìchiềudầycủalớpdínhbámgiữahai lớp bê tông asphalt tăng lên, dẫn đến cường độ chống cắt trượt giữa hai lớp giảmxuống.

20-CRS-1 20-CRS-1P 30-CSS-1 30-CRS-1 30-CRS-1P 40-CSS-1 40-CRS-1

40-CRS-1P 50-CSS-1 50-CRS-1 50-CRS-1P 60-CSS-1 60-CRS-1 60-CRS-1P

Hình 3-17 Tương quan giữa cường độ dính bámvớitỷlệvậtliệutướidínhbám

Mặtkháckếtquảthínghiệmcònchothấy,ởnhiệtđộthínghiệmtrên40 o C,mứcđộthayđổi cường độ dính bám ứng với các tỷ lệ 0.2, 0.4, và 0.9 l/m 2 không nhiều, điều này cóthểởnhiệtđộcaovậtliệudínhbámgiữahailớpchuyểnsanggiaiđoạnnhớtvàđộnhớtcủa thành phần chất kết dính trong nhũ tương và độ nhớt của thành phần chất kết dínhtronghỗnhợpbêtôngasphaltnhư nhau.

C ư ờn gđ ộd ín h bá m ,M P a

Kết quả thí nghiệm cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt với vật liệu tướidínhbámgiữahailớplànhũtươngCRS-1Pchothấy,ởcácnhiệtđộthínghiệm20,30,40, 50 và

60 o C cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt đều đạt giá trị lớn nhấtở tỷ lệ 0.2 l/m 2 với giá trị trung bình lần lượt đạt 2.92 MPa, 2.74 MPa, 1.18 MPa, 0.96MPa và 0.73 MPa tương ứng với các nhiệt độ thí nghiệm 20, 30, 40, 50 và 60 o C Sosánh kết quả thí nghiệm cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở các tỷ lệ 0.4 l/m 2 và 0.9 l/m 2 với cường độ dính bám ở tỷ lệ 0.2 l/m 2 cho thấy cường độ dính bám cóxu hướng giảm xuống tương ứng với các nhiệt độ thí nghiệm Cụ thể, với tỷ lệ 0.4 l/ m 2 cườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltđạttrungbìnhlầnlượt2.76MPa(giảm5.2%),2.53 MPa(giảm7.5%),1.07MPa(giảm7.8%),0.9MPa(giảm6.2%)và0.7

MPa (giảm 3.6 %), còn với tỷ lệ 0.9 l/m 2 cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltđạttrungbìnhlầnlượt2.75MPa(giảm5.7%),2.25MPa(giảm18%),0.87MPa(giảm 26.1 %), 0.78 MPa (giảm 19 %) và 0.68 MPa (giảm 7.4 %) tương ứng với các nhiệt độthínghiệm20,30,40,50và60 o C.

Tương quan giữa mô đun độ cứng chống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt với các tỷ lệtướidínhbám0.0,0.2,0.4và0.9l/m 2 ứngvớicácnhiệtđộthínghiệm20,30,40,50và60 o Cđượcth ểhiệnởHình3-18.

20-CRS-1P 30-CSS-1 30-CRS-1 30-CRS-1P 40-CSS-1

50-CSS-1 50-CRS-1 50-CRS-1P 60-CSS-1 60-CRS-1

Hình 3-18 Tương quan giữa mô đun độ cứng chống cắtvớitỷlệvậtliệutướidínhbám

M ôđ un độ cứ ng ch ốn gc ắt ,M P a/ m m

Kếtquảthínghiệmchothấy, môđunđộcứngchốngcắtcũngcóxuhướnggiảmxuốngkhi tăng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám sử dụng từ 0.0 l/m 2 lên 0.2 l/m 2 , 0.4 l/m 2 , và0.9l/m 2 Tuy nhiên, với nhũ tương dính bám CSS-1 và CRS-1 cho kết quả thí nghiệm môđun độ cứng chống cắt ở 20 o C cao nhất ứng với tỷ lệ 0.2 l/m 2 Với nhũ tương CRS-1Pchokết quảmô đunđộcứngchống cắt lớnnhấtởcácnhiệt độthí nghiệmứngvớitỷlệ

0.2l/ m 2 Từsốliệukếtquảthínghiệmcóđược,cácbiểuđồđườngđồngmứccủacườngđộdínhbámvớitỷlệ tướidínhbámđược thểhiệnởHình 3-19vàHình3-20.

Hình 3-19 Biểu đồ đường đồng mức của cường độ dính bámvớinhiệtđộvàtỷlệtướidínhbám

Hình 3-20 Biểu đồ đường đồng mức của mô đun độ cứngchốngcắtvớinhiệtđộvàtỷlệtướidínhbám

T ỷ lệ vậ tl iệ u tư ớ id ín h b á m ,l /m 2 T ỷ lệ vậ tl iệ u tư ớ id ín h b á m ,l/ m 2

Đánhgiáảnhhưởngcủanhiệtđộthínghiệmđếnmứcđộdínhbámgiữahailớpbêtônga sphalt

Như đã trình bày ở Mục 2.3 các mức nhiệt độ 20, 30, 40, 50 và 60 o C đã được lựachọn để tiến hành thí nghiệm đánh giá cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltvới các loại và tỷ lệ vật liệu tưới dính bám khác nhau Tương quan cường độ dính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt với nhiệt độ thí nghiệm ứng với các loại và tỷ lệ vật liệutướidínhbámkhácnhauđượcthểhiệnởHình 3-21.

0.2-CSS-1 0.4-CSS-1 0.9-CSS-1 0-CRS-1 0.2-CRS-1

0.4-CRS-1 0.9-CRS-1 0-CRS-1P 0.2-CRS-1P 0.4-CRS-1P

Kếtquảthínghiệmchothấy,cườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltgiảmđángkể khi nhiệt độ thí nghiệm thay đổi từ 20 o C lên 30, 40, 50 và 60 o C ở các loại và tỷ lệnhũtươnglựachọn.Cụthể,ở20 o Ccườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltcủacác tổ mẫu đạt trung bình 2.537 MPa, ở 30 o C đạt trung bình 1.737 MPa (giảm 31.6

%),ở40 o Cđạttrungbình0.914MPa(giảm63.9%),ở50 o Cđạttrungbình0.623MPa(giảm

75.4%),vàở60 o Cđạt trungbình0.516 MPa(giảm79.7 %).

0-CSS-1 0.2-CSS-1 0.4-CSS-1 0.9-CSS-1 0-CRS-1 0.2-CRS-1 0.4-CRS-1 0.9-CRS-1 0-CRS-1P 0.2-CRS-1P 0.4-CRS-1P 0.9-CRS-1P

Nếu lấy giá trị giới hạn cường độ dính bám yêu cầu giữa hai lớp bê tông asphalt là 1.0MPa theo A.C.Collop và các cộng sự đưa ra vào năm 2009 thì cường độ dính bám giữahailớpbêtôngasphalt chỉđảmbảokhinhiệtđộgiữa hailớpnhỏhơn40 o C.

Kết quả thí nghiệm cho thấy, trị số mô đun độ cứng chống cắt giảm đáng kể khi nhiệtđộ thí nghiệm tăng từ 20 o C lên 60 o C ở các loại và tỷ lệ vật liệu tưới dính bám sử dụng.Cụ thể, ở 20 o C mô đun độ cứng chống cắt đạt trung bình 0.673 MPa/mm, ở 60 o C đạttrung bình 0.139 MPa (giảm 79.3 %) Sở dĩ cường độ dính bám và mô đun độ cứngchống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt giảm dần khi nhiệt độ thí nghiệm tăng từ

20 o Clên 60 o C, điều này là do mô đun cắt (G*) của các loại vật liệu tưới dính bám giữa hailớpgiảmđikhinhiệtđộgiữa hai lớptănglên(Hình3-16)

Phântíchđánhgiámứcđộảnhhưởngcủacácyếutốđếndínhbámgiữahailớpbêtônga sphalt

Kỹ thuật hồi quy đa biến được sử dụng để xác định quan hệ giữa các biến với hàmmụctiêu.Mộtbiếnthínghiệmđượccoilàcó ảnhhưởngmạnhnếusựthayđổicủabiếngây nên sự thay đổi lớn của hàm mục tiêu đó, mức độ thay đổi bao nhiêu được coi làlớn, việc sử dụng xác suất thống kê để phân tích sẽ giải quyết được vấn đề này Một sựthayđổicủamộtđạilượngđượccoilàđángkểkhiphépthốngkêchorakếtluậnlàthay

M ôđ un độ cứ ng ch ốn gc ắt ,M P a/ m m

Gía trị Gía trị thấp Gía trị cao

Thông số Gía trị Gía trị Gía trị Gía trị đổi đó “có ý nghĩa thống kê” Trong nghiên cứu thực nghiệm, ảnh hưởng của các biếnthí nghiệm được coi là các ảnh hưởng chính (main effect); ảnh hưởng của các tác độngtươngtácgữacácbiếnđược coilàcácảnhhưởngtươngtác(interactioneffect).

Như đã trình bày ở Mục 3.2, Mục 3.3 và Mục 3.4 các yếu tố được xem xét ảnh hưởngđến cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt bao gồm: Loại vật liệu tưới dínhbám, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám và nhiệt độ thí nghiệm Các kỹ thuật phân tích thốngkê sẽ cho phép đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến kết quả thí nghiệm cũngnhưtácdụngtươngtácgiữa chúng.

Dosốbiếnthínghiệmkhôngnhiều,chonênđểđánhgiámứcđộảnhhưởngcủacácyếutố,quyhoạchth ựcnghiệmhaimứcđầyđủ(2 k )đãđượclựachọn.Trongquyhoạchthựcnghiệm hai mức đầy đủ, kết quả thí nghiệm cho phép xác định ứng xử của đối tượng ởtấtcảcáccấpđộvàkhảnăngtươngtáccủacácbiếnthínghiệm.Tậphợpcácthínghiệmvớikbiến,mỗib iếnnhậnhaimứcgiátrị(giátrịcaovàgiátrịthấp).Vớinộidungnghiêncứu:đánhgiáảnhhưởngcủaLoạivậ tliệutướidínhbám,tỷlệvậtliệutướidínhbámvànhiệtđộthínghiệmđếncườngđộdínhbámgiữa hai lớpbêtôngasphalt.

Gọi yếu tố loại vật liệu tưới dính bám là biến X1, yếu tố tỷ lệ vật liệu tưới dính bám làbiến X2, và yếu tố nhiệt độ thí nghiệm là biến X3, hàm mục tiêu cường độ dính bámđược ký hiệu là Y Do quy hoạch thực nghiệm hai mức đầy đủ (2 k ) với k là biến khảosátchỉnhậnhaihaimứcgiátrị,chonênvớisốliệuđầuvàonghiêncứuthựcnghiệmcácgiátrịX 1 ,

Bảng3-5.Cácthôngsố đầuvàovàbiếnthí nghiệm thực mãhóa thực mãhóa

Nhiệtđộthínghiệm (X3) 20 -1 60 +1 Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến kết quả thí nghiệm, phần mềm phântích xác suất thống kê Minitab 17 đã được lựa chọn với kế hoạch thực nghiệm hai mứcđầyđủ,lặp6lần,6khối.Vớiviệckhảosát3yếutốảnhhưởngđếnhàmmụctiêu(k=3)nêntổngsố mẫucầnthínghiệmlà2 3 =8mẫu.Vớimongmuốnnângcaođộtincậycủacácthínghiệm,cácthínghi ệmđượclặplại6lần.Nhưvậy,tổngsốmẫuthínghiệmcầnthựchiệnlà48.

Các yếu tố ảnh hưởng chính đến cường độ dính bám và mô đun độ cứng chống cắtgiữahailớpbêtôngasphaltcóthểđượcxácđịnhthôngquacácđồthịảnhhưởngchính,đồ thị ảnh hưởng của mỗi biến thí nghiệm được vẽ độc lập trên một đồ thị chung, Hình3-23 vàHình 3-24thể hiện mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến cường độ dính bámgiữahai lớpbêtôngasphalt.

Trên đồ thị Hình 3-23 vàHình 3-24, ba đồ thị ảnh hưởng của ba biến thí nghiệm gồmLoại, Tỷ lệ và Nhiệt độ được vẽ trong 3 ô độc lập nhau Ô góc trên bên trái của đồ thịbiểudiễnảnhhưởngcủabiếnLoại,tiếptheolàđồthịảnhhưởngcủabiếnTỷlệvàbiếnNhiệtđộ.

Trong3đồthịtrênchothấy,đồthịảnhhưởngcủabiếnNhiệtđộcóđộdốclớnnhất,dovậy mức độ ảnh hưởng của biến này đến hàm mục tiêu là lớn nhất, tiếp theo lần lượt làbiến Loại và biến Tỷ lệ Hay nói cách khác, trong ba yếu tố được xem xét, ảnh hưởngđến cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt thì yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng lớnnhất,tiếptheođếnyếutốloạivậtliệudínhbámvàcuốicùnglàyếutốtỷlệvậtliệutướidínhbám.

3.5.2 Đánhgiáảnhhưởngtươngtácgiữacácyếutố Đểđánhgiáảnhhưởngtươngtácgiữacácyếutốđếnhàmmụctiêu,mộtmatrậnđồthị con đã được thiết lập,Hình 3-25vàHình 3-26thể hiện đồ thị các ảnh hưởng tươngtác giữa các yếu tố với các giá trị thực đã được mã hóa Để tiện cho việc phân tích, tađânhsốcâcôcủamatrậnđồthịnhưtrínhìnhvẽ.Ôthứijcónghĩalẵnằmởhăngthứivăcộtthứjcủa matrận.Cácônằmtrênhàngthứibiểudiễnsự thayđổicủahàmmụctiêutheogiátrịcácbiếnx j(j≠i) khiXiđượcđặtởmứcthấp(đườngnétliền)vàmứcc ao(đường nét đứt) Chẳng hạn xét ô 12, ta thấy giá trị hàm mục tiêu giảm khi X2tăng từ -1 đến +1 (tỷ lệ vật liệu tưới dính bám thay đổi từ 0 đến 0.9) ứng với X1= -1 (nhũ tươngCSS-1), nhưng với X1= +1 (nhũ tương CRS-1P) hàm mục tiêu Y tăng lên khi X2thayđổi từ -1 đến +1 Nói cách khác,

X1(loại vật liệu tưới dính bám) có ảnh hưởng tươngtácđáng kểđếnđếnảnhhưởngcủaX2( t ỷlệvậtliệutướidínhbám).

Hình3-25 Đồthị cácảnhhưởngtươngtácgiữacácyếutố đếncường độdínhbám

Xét ô 13, hai đoạn thẳng trên hai ô này có độ dốc khá lớn nhưng gần như song songnhau Điều này có nghĩa là mặc dù hàm mục tiêu thay đổi lớn khi X 3 thay đổi, nhưnglượng chênh lệch tung độ giữa hai đầu mút mỗi đoạn thẳng gần như bằng nhau dù X1lớn hay bé Nói cách khác, X1không có ảnh hưởng tương tác đáng kể đến ảnh hưởngcủaX3.Nhậnxéthoàntoàntươngtự nhưđốivớicácô23,31và32

Hình 3-26 Đồ thị các ảnh hưởng tương tác giữa các yếu tốđếnmôđunđộcứngchốngcắt

Cóthểquétnhanhcácôvàrútranhậnxétrằng,ônàocócácđoạnđồthịcóđộdốckhácnhau nhiều thì ảnh hưởng tương tác giữa các biến tương ứng của ô đó càng đáng kể vàngược lại.Hình 3-25vàHình 3-26cho thấy, chỉ có tương tác X1- X2là đáng kể Điềunày có nghĩa là việc lựa chọn tỷ lệ vật liệu tưới dính bám bị ảnh hưởng bởi loại vật liệutướidínhbám.Cònlại cáctươngtácảnhhưởngX1-

Cácđánhgiáảnhhưởngcủacác yếutốđếnhàmmụctiêudựatrênviệcquansátcácđồthịchokếtquảnhanhchóngnhưngmangtínhchấ tđánhgiáđịnhtính.Đểcókếtluậnchắc chắn hơn, các đặc trưng định lượng cần được xem xét Các phân tích định lượngđượcthực hiệnbằng cáchxemxétmôhìnhhồiquyvàphântíchđánhgiá phươngsai.

Mô hình hồi quy ở mức tương tác hai yếu tố bao gồm một số hạng hằng số bo, ba sốhạngứngvớibabiếnthínghiệm(cácsốhạngảnhhưởngchính),basốhạngcủacácảnhhưởng tương tác mức hai, và một số hạng của ảnh hưởng tương tác ba mức Do vậy,phươngtrìnhhồiquytổngquátcódạngnhư sau:

Cáchệsốbo,bx,bxx,bxxxđượcMINITABliệtkêgiátrịởcộtHệsố,Têncácyếutố(baogồmcácbiếnthí nghiệmvàcáctươngtác)được liệtkêtrongcộtSốhạng.

Cột T thể hiện giá trị tính theo phân phối t của đại lượng được xem xét; cột P thể hiệngiá trị xác suất p khi kiểm định giả thiết thống kê về khả năng các hệ số bằng 0. Gía trịP lớn hơn mức ý nghĩa α báo hiệu rằng việc tồn tại hệ số tương ứng không có ý nghĩathốngkê.Nóicáchkhác,khip>α,cóthểtintưởngđến(1-α)

Gía trị cột P thể hiện các yếu tố đánh giá có thể ảnh hưởng đến hàm mục tiêu. Trướchết, giá trị P của yếu tố chia khối đều lớn hơn mức ý nghĩa α = 0.05, điều này có nghĩaviệcphânchiakhốikhôngảnhhưởngđếnkếtquảxâydựngmôhìnhhồiquy.Tiếptheo,các biến độc lập X1, X2và X3ảnh hưởng mạnh đến kết quả xây dựng mô hình, giá trị Pứng với các biến này đều nhỏ hơn mức ý nghĩa α = 0.05 Trong số các yếu tố tương táchai mức, chỉ có cặp tương tác X1.X2có ảnh hưởng đáng kể (P = 0.001 nhỏ hơn mức ýnghĩa α = 0.05), còn lại các ảnh hưởng X1.X3và X2.X3đều ảnh hưởng yếu đến kết quảmôhìnhvớiPlầnlượtbằng0.812và0.171,cảhaigiátrịPnàyđềulớnhơnmứcýnghĩaα=0.05.Vớiy ếutốtươngtácbamứcX1.X2.X3cógiátrịPbằng0.788>0.05nêncũngảnhhưởngyếuđếnkếtquảmô hình.

Kếtquảmôhìnhcònchothấy,cácthôngsốđánhgiámôhìnhhồiquybaogồmR-SqvàR-Sq(adj) đều lớn hơn 90%, chứng tỏ mô hình hồi quy tìm được khớp với dữ liệu phântích.Phươngtrìnhhồiquycódạngnhư sau:

=1.497+0.09 X 1 +0.036 X 2 –1.012X 3 +0.091 X 1 X 2 (3-2) trong đó:- cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt, MPa;X 1- loạivậtliệutướidínhbám;

X2- tỷ lệ vật liệu tưới dính bám, l/m2;X3-nhiệtđộthínghiệm,oC

Phântíchđánhgiákếtquảthínghiệmdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalttrongkếtcấuá ođường mềm

Bảng 3-8 Tổng hợp kết quả thí nghiệm cường độ dính bám trung bìnhgiữahailớpbêtôngasphaltcủacácDựán

Gíatrị Nhiệtđộthí Dựán nghiệm, o C DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6

Kết quả cho thấy, cường độ dính bám trung bình giữa hai lớp bê tông asphalt ở

20 o C,40 o C, và 60 o C lần lượt đạt 1.36 MPa, 0.47 MPa và 0.16 MPa, mô đun độ cứng chốngcắt trung bình lần lượt đạt 0.72 MPa/mm, 0.30 MPa/mm và 0.15 MPa/mm tương ứngvới các nhiệt độ thí nghiệm Với các Dự án có cấp hạng kỹ thuật thấp hơn, cường độdính bám giữa hai lớp bê tông asphalt cũng thấp hơn, điều này cho thấy việc quản lýchất lượng thi công lớp dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở những Dự án có cấphạng kỹ thuật cao hơn tốt hơn so với những dự án có cấp hạng kỹ thuật thấp hơn, kếtquảthínghiệmnàycũngtươngđồngvớikếtquảnghiêncứucủaA.C.Collopvàcáccộngsự[2009]đãt hựchiện Ngoàira,kếtquảthínghiệmcònchothấy,vớicáctổmẫuởcácDự án 1, Dự án 2 và Dự án 3 với thời gian đã khai thác từ (6-36) tháng, cường độ dínhbámtrungbìnhở20 o Ccaohơn22.1%,ở40 o Ccaohơn34.87%,vàở60 o Ccaohơn9.3

% so với cường độ dính bám trung bình của các tổ mẫu lấy ở các Dự án 4, Dự án 5, vàDựán6vớikếtcấuvừamớithicôngxong.Kếtquảnàychothấy,saukhithicôngxonghai lớp bê tông asphalt nếu cường độ dính bám ban đầu đạt được mức độ tối thiểu nhấtđịnh thì cường độ dính bám giữa hai lớp sẽ tăng lên theo thời gian dưới tác dụng đầmnén của các phương tiện tham gia giao thông, kết quả này cũng hoàn toàn tương đồngvớikếtquảnghiêncứucủatácgiảStockert(2001)[63].

Từsốliệukếtquảthínghiệmcắt,môđunđộcứngchốngcắtgiữahailớpbêtôngasphaltcũngđã đượcxácđịnhở cácnhiệtđộ thínghiệmtướng ứng (Bảng3-9).

Bảng 3-9 Tổng hợp kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắttrungbìnhgiữahailớpbêtôngasphaltcủa cácDựán

DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6

60 29.38 46.01 19.20 45.47 20.38 42.52 Đánh giá mức độ phân tán kết quả thí nghiệm cường độ dính bám của các dự án thôngqua hệ số phân tán (C v ) cho thấy, ở 20oC: Cvthay đổi từ 21.50 % đến 30.59 % với kếtquả thí nghiệm cường độ dính bám, Cvthay đổi từ 28.64 % đến 55.68 % với kết quả thínghiệmmôđunđộcứngchốngcắt.Ở40oC:Cvthayđổitừ21.96%đến46.08%vớikếtquả thí nghiệm cường độ dính bám, Cvthay đổi từ 25.61 % đến 43.11 % với kết quả thínghiệm mô đun độ cứng nghiệm, o C DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6

% 40 34.53 31.69 39.22 43.11 38.52 25.61 chống cắt Ở 60oC: Cvthay đổi từ 19.4 % đến 36.69 % với kếtquả thí nghiệm cường độ dính bám, Cvthay đổi từ 19.2 % đến 46.01 % với kết quả thínghiệm mô đun độ cứng chống cắt Theo kết quả nghiên cứu đánh giá cường độ dínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltcủanhữngDựánđườngởThụySĩđượcthựchiệnbởitácgiảPar tlvàRaab(1999)chothấy,Cvthayđổitừ3%tới50%vớikếtquảthínghiệmcường độ dính bám, Cvthay đổi từ 9.5 % tới 47 % với kết quả thí nghiệm mô đun độcứng chống cắt Còn kết quả nghiên cứu được thực hiện bởi tác giả A.C Collop và cáccộngsự (2009)thực hiệnởcácDự ánđườngbộởAnhchokếtquả,Cvth ayđổi từ 20.4

% đến 44.3 % với kết quả thí nghiệm cường độ dính bám, còn với kết quả thí nghiệmmô đun độ cứng chống cắt, C v thay đổi từ 35.8 % đến 57.5 % Điều này cho thấy, mứcđộphântáncủacáckếtquảthínghiệmtrongnghiêncứutươngđồngvớikếtquảnghiêncứucủa các tác giảđãcôngbố.

KếtluậnChương3

Từsốliệukếtquảthínghiệmcóđượccùngvớiphântíchđánhgiákếtquảthínghiệmtheophương pháplýthuyếtxácsuấtthống kê Chươngnàyđưaramộ sốkếtluận sau:

 Kết quả phân tích đánh giá phương sai ANOVA cho thấy, các yếu tố Loại và tỷlệ vật liệu tưới dính bám, nhiệt độ thí nghiệm đều ảnh hưởng đến cường độ dínhbám và mô đun độ cứng chống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt với các giá trịF thực nghiệmđềulớnhơnFlýthuyếtvà giátrị Pđều nhỏhơn mức ýnghĩaα=0.05.

 Kết quả phân tích sự khác biệt về kết quả thí nghiệm cường độ dính bám và môđun độ cứng chống cắt bằng phương pháp Tukey cho thấy, nhóm sử dụng nhũtươngCSS-1vàCRS-1khôngcósựkhácbiệtđángkể,cònnhómsửdụngnhũ tương CRS-1P có sự khác biệt đáng kể Về nhóm sử dụng các tỷ lệ vật liệu tướidính bám, nhóm kết quả thí nghiệm ứng với tỷ lệ 0.2 l/m 2 và 0.9 l/m 2 có sự khácbiệt đáng kể, còn nhóm sử dụng các tỷ lệ 0.0 và 0.4 l/m 2 không có sự khác biệtvề kết quả thí nghiệm Ở các nhiệt độ thí nghiệm 20, 30, và 40 o C kết quả thínghiệm có sự khác biệt giữa các nhóm, còn ở nhiệt độ 50 và 60 o C kết quả thínghiệmmức độdínhbámkhôngcósự khácbiệtđángkể;

 Địnhlượngmứcđộảnhhưởngcủacácyếutốđếncườngđộdínhbámvàmôđunđộ cứng chống cắt giữa hai lớp bê tông asphalt, kết quả thí nghiệm và phân tíchxácsuấtthốngkêchothấy,trongsốbaloạivậtliệutướidínhbámsửdụngnghiêncứulànhũtươ ngCSS-1,CRS-1,vàCRS-1P,thìloạivậtliệutướidínhbámCRS-1P cho giá trị lớn nhất ở mọi tỷ lệ sử dụng và nhiệt độ thí nghiệm Cụ thể, vớinhũtươngdínhbámCSS- 1cườngđộdínhbámđạttrungbình1.08MPa,vớinhũtươngdínhbámCRS-

1Pcườngđộdínhbámđạttrungbình1.59MPa(tăng47.1%)ởcácnhiệtđộthínghiệm.Cònkếtqu ảthínghiệmmôđunđộcứngchống cắt cho thấy, với vật liệu dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt là nhũtươngCRS-

1Pmôđunđộcứngchốngcắttrungbìnhtăng114.1%sovớigiátrịmôđunđộcứngchốngcắttr ungbìnhcủanhữngmẫuthửhailớpsửdụngnhũtươngdínhbám CSS-1ở cácnhiệt độthínghiệm.

 Vềảnhhưởngcủatỷlệvậtliệutướidínhbámsửdụngđếnmứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngas phalt.Kếtquảnghiêncứuchothấy,vớihailoạinhũtươngdínhbámCSS-1vàCRS-

1cườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltở40 o Cvà60 o C có xu hướng giảm xuống khi tăng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám Cụ thể, vớitỷ lệ 0.0 l/m 2 cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt thí nghiệm ở

40 o Cvà60 o Cđạttrungbìnhlầnlượtlà0.98MPavà0.47MPa,vớitỷlệtướidínhbámtănglên0. 2l/m 2 cườngđộdínhbámđạttrungbìnhlầnlượt0.83MPa(giảm15.5

%) và 0.41 MPa (giảm 13.3 %), với tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 0.4 l/ m 2 cườngđộdínhbámđạttrungbìnhlầnlượt0.81MPa(giảm17.8%)và0.37MPa(giảm20.3%),vàvớitỷlệvậtliệutướidínhbám0.9l/m 2 cườngđộdínhbámđạttrung bình lần lượt 0.67 MPa (giảm 31.9%) và 0.35 MPa (giảm 24.2 %) tương ứngvớicácnhiệtđộthínghiệm40 o Cvà60 o C.;

 Với vật liệu tưới dính bám là nhũ tương CRS-1P kết quả thí nghiệm cho thấy, ởcác nhiệt độ thí nghiệm 20, 30, 40, 50 và 60 o C cường độ dính bám giữa hai lớpbê tông asphalt đều đạt giá trị lớn nhất ở tỷ lệ 0.2 l/m 2 với giá trị trung bình lầnlượtđạt2.92MPa,2.74MPa,1.18MPa,0.96MPavà0.73MPa.Sosánhkếtquảthí nghiệm cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở các tỷ lệ 0.4 l/m 2 và 0.9 l/m 2 với cường độ dính bám ở tỷ lệ 0.2 l/m 2 cho thấy, với tỷ lệ 0.4 l/ m 2 cườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltđạttrungbìnhlầnlượt2.76MPa(giảm5.2

%),2.53MPa(giảm7.5%),1.07MPa(giảm7.8%),0.9MPa(giảm

6.2 %) và 0.7 MPa (giảm 3.6 %), còn với tỷ lệ 0.9 l/m 2 cường độ dính bám giữahailớpbêtôngasphaltđạttrungbìnhlầnlượt2.75MPa(giảm5.7%),2.25MPa(giảm18

%),0.87MPa(giảm26.1%),0.78MPa(giảm19%)và0.68MPa(giảm

 Kếtquảthínghiệmmôđunđộcứngchốngcắtcóxuhướnggiảmxuốngkhităngtỷlệvậtliệut ướidínhbámsửdụngtừ0.0l/m 2 lên0.2l/m 2 ,0.4l/m 2 ,và0 9 l/ m 2 Tuynhiên,vớinhũtươngdínhbámCSS-1vàCRS-1chokếtquảthínghiệmmôđun độ cứng chống cắt ở 20 o C cao nhất ứng với tỷ lệ 0.2 l/m 2 Với nhũ tươngCRS- 1Pchokếtquảmôđunđộcứngchốngcắtlớnnhấtởcácnhiệtđộthínghiệmứngvớitỷlệ0.2l/m 2 ;

 Sựthayđổimứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltkhinhiệtđộthínghiệmthay đổi cho thấy, cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt giảm đáng kểkhi nhiệt độ thí nghiệm thay đổi từ 20 o C lên 30, 40, 50 và

60 o C ở các loại và tỷlệ nhũ tương lựa chọn Cụ thể, ở 20 o C cường độ dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalt của các tổ mẫu đạt trung bình 2.537 MPa, ở 30 o C đạt trung bình

1.737MPa(giảm31.6%),ở40 o Cđạttrungbình0.914MPa(giảm63.9%),ở50 o Cđạttrungbì nh0.623MPa(giảm75.4%),vàở60 o Cđạttrungbình0.516MPa(giảm

79.7 %) Kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt thể hiện, trị số mô đunđộcứngchốngcắtgiảmđángkểkhinhiệtđộthínghiệmtăngtừ20 o Clên60 o Cởcácloạiv àtỷlệvật liệutướidính bámsửdụng.Cụthể,ở20 o Cmôđunđộcứng chốngcắtđạttrungbình0.673MPa/mmở60 o Cđạttrungbình0.139MPa(giảm79.3%).

 Từkếtquảnghiêncứumứcđộảnhhưởngcủaloạivàtỷlệvậtliệutướidínhbámở các nhiệt độ thí nghiệm khác nhau, loại nhũ tương dính bám phân tách nhanhnên được sử dụng đặc biệt là loại có mức độ dính bám cao như nhũ tương polymerCRS- 1P.Cũngtừkếtquảnghiêncứuthựcnghiệm,khoảngtỷlệvậtliệutướidínhbámhợplýnêntừ (0.1-0.4)l/m 2 ;

 Cũng từ kết quả phân tích đánh giá ảnh hưởng của loại, tỷ lệ vật liệu tưới dínhbám và nhiệt độ thí nghiệm đến cường độ dính bám và mô đun độ cứng chốngcắt,cácphươngtrìnhhồiquythựcnghiệmứngvớitỷlệvậtliệutướidínhbá m

 Kếtquảthínghiệmđánhgiámứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltởmộtsố Dự án có kết cấu hai lớp bê tông asphalt điển hình cho thấy, cường độ dínhbámtrungbìnhgiữahailớpbêtôngasphaltở20 o C,40 o C,và60 o Clầnlượtđạt 1.36MPa,0.41MPavà0.16MPa,môđunđộcứngchốngcắttrungbìnhlầnlượtđạt 0.95 MPa/mm, 0.26 MPa/mm và 0.14 MPa/mm tương ứng với các nhiệt độthí nghiệm Ở các dự án có cấp hạng kỹ thuật cao có cường độ dính bám và môđun độ cứng chống cắt cao hơn ở các dự án có cấp hạng kỹ thuật thấp hơn.Điềunàychothấy,việcquảnlýchấtlượngthicônglớpdínhbámởcácdựáncấphạngkỹthuậtca ocó thểtốt hơnởnhữngdự áncócấphạngkỹthuậtthấphơn;

 Mức độ phân tán của các kết quả thí nghiệm ở các Dự án được đánh giá thôngquahệsốphântánC v Kếtquảchothấy,ở20oC:Cvthayđổitừ21.50%đến 30.59 %vớikếtquảthínghiệmcườngđộdínhbám,Cvt h a yđổitừ28.64%đến

55.68 % với kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt Ở 40oC: Cvthay đổitừ 21.96 % đến 46.08 % với kết quả thí nghiệm cường độ dính bám, Cvthay đổitừ 25.61 % đến 43.11 % với kết quả thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt.Ở60oC: C v thay đổi từ 19.4 % đến 36.69 % với kết quả thí nghiệm cường độ dínhbám, Cvthay đổi từ 19.2 % đến 46.01 % với kết quả thí nghiệm mô đun độ cứngchống cắt Kết quả thí nghiệm này cũng khá tương đồng với số liệu kết quả thínghiệmcủacáctácgiảPartlvàRaab[1999], A.C.Collopvàcáccộngsự[2009];

Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ DÍNH

Đặtvấnđề

Hiệnnay,đểđảmbảodínhbámchocáclớpbêtôngasphalttrongquátrìnhthicông,một tỷ lệ vật liệu tưới dính bám sẽ được sử dụng để tưới lên bề mặt lớp bê tông asphaltphía dưới trước khi thi công lớp bê tông asphalt phía trên Các tiêu chuẩn BS 594987[British Standard Institution, 2007], TCVN 8819: 2011 đã đưa ra khuyến cáo cho việclựa chọn loại và tỷ lệ vật liệu tưới dính bám Tuy nhiên, việc lựa chọn loại và tỷ lệ vậtliệutướidínhbámvẫnchỉdựatrênkinhnghiệmmàkhôngdựatrêncácđặctínhcủalớpdính bám và tính chất của hai lớp bê tông asphalt Do đó, việc đánh giá tính chất dínhbám giữa hai lớp bê tông asphalt theo các đặc trưng cơ học là cần thiết, không chỉ dựatrên các khuyến cáo về loại và tỷ lệ vật liệu tưới dính bám Hiện nay, tiêu chuẩn giớihạncườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphalttrongkếtcấuáođườngởViệtNamvẫn chưa được đề cập đến Trong khi đó, giới hạn cường độ dính bám tối thiểu cho hailớp bê tông asphalt trong kết cấu áo đường mềm ở Đức, Anh, Áo, Thụy Sĩ và một sốBangởnướcMỹđãđượcđưavàotrongtiêuchuẩnkỹthuật[50],[63].

NộidungChươngnàytrìnhbàyphươngphápxácđịnhcườngđộdínhbámyêucầugiữahailớpbêtông asphaltchokếtcấuhailớpbêtôngasphaltđiểnhìnhởViệtNamsửdụngmô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến Số liệu thí nghiệm cường độ dính bámgiữa hai lớp bê tông asphalt có được ở các Dự án cùng với phân tích xác suất thống kêvà giá trị tham khảo theo các tiêu chuẩn kỹ thuật ở Đức, Áo, Anh, Mỹ và Thụy sĩ đượcsửdụngđểxácđịnhcườngđộdínhbámyêucầucầnđạtđược.

Xácđịnhcườngđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalttrongkếtcấuáođường mềmđiểnhìnhởViệtNam

Để xác định cường độ dính bám yêu cầu giữa hai lớp bê tông asphalt, số liệu thínghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến thông qua các mẫu khoan hiện trường trình bày ởChương 2 đã được tổng hợp, phân tích và đánh giá.Bảng 4-1tổng hợp kết quả thínghiệm cường độ dính bám trung bình và đặc trưng ở 20 o C của 6 Dự án với các cấphạngkỹthuậtđườngvàthờigiankhaithác khácnhau.

Cường độ dính b ám giữa hai lớp bê tông asphaltcủacácDự án

DA (*) DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6

Hình 4-1thể hiện kết quả thí nghiệm cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltcủa 6 Dự án ở 20 o C Kết quả thí nghiệm cho thấy không có sự khác biệt lớn về cườngđộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt của các Dự án Do đó, một giá trị giới hạncường độ dính bám tối thiểu giữa hai lớp bê tông asphalt có thể được ứng dụng cho tấtcả các dự án.Bảng 4-1thể hiện giá trị cường độ dính bám trung bình giữa hai lớp bêtông asphalt của các Dự án ở 20 o C bằng 1.36 MPa Nếu lấy giá trị cường độ dính bámtối thiểu giữa hai lớp bê tông asphalt là 1.36 MPa từ những kết quả thí nghiệm riêng lẻởcácDựánthìDựán1có2kếtquả,Dựán2có3kếtquả,Dựán3có6kếtquả,Dựán4 có 5 kết quả, Dự án 5 có 6 kết quả, và Dự án 6 có 5 kết quả không đáp ứng được giátrị tối thiểu yêu cầu Bởi vì có đến

50 % kết quả không đáp ứng được giá trị cường độdính bám giữa hai lớp bê tông asphalt lớn hơn mức tối thiểu này, do đó giá trị đưa rađược coi là quá cao với số liệu thí nghiệm có được từ các dự án Do vậy, cần xem xétvớigiátrịgiớihạncườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltthấphơn.Giátrịgiới hạnđượcđềnghịbởitácgiảPartlvàRaab(1999)vàStocker(2001)đãloạitrừ33-35

Nếulấygiátrịlà35%thìgiátrịcườngđộdínhbámtốithiểutrungbìnhgiữahailớpbêtôngasphaltcủac ácDựánbằng1.22MPa.Vớigiátrịnày,Dựán1có2kếtquả,Dựán2có2kếtquả,Dựán3có3kếtquả, Dựán4có3kếtquả,Dựán5có4kếtquả,vàDựán 6 có 4 kết quả thí nghiệm cường độ dính bám không đáp ứng được giá trị tối thiểuyêu cầu Do vẫn có nhiều kết quả thí nghiệm ở các Dự án không đáp ứng được giá trịtối thiểu này, vậy nên một giá trị giới hạn cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltthấphơncầnđượcxemxét.

Hình4-2thểhiệnbiểuđồtầnsuấttíchlũykếtquảthínghiệmcườngđộdínhbámcủa6Dự án ở 20 o C. Trên biểu đồ cho thấy, nếu lấy giá trị tần suất tích lũy là 15 % (xác suất đảm bảo 85

%), thì giá trị cường độ dính bám là 1.00 MPa Với giá trị cường độ dínhbám giữa hai lớp bê tông asphalt là 1.00 MPa, chỉ có 1 kết quả thí nghiệm cường độdínhbámcủaDựán1,Dựán2vàDựán3;2kếtquảthínghiệmởDựán4,2kếtquảởDự án 5, và 3 kết quả ở Dự án 6 có cường độ dính bám không đáp ứng được giá trị tốithiểu yêu cầu tương ứng Do vậy, có thể chấp nhận một giá trị tối thiểu cường độ dínhbámyêucầugiữahai lớpbêtôngasphaltở20 o Cbằng1.00MPa.

C ư ờn gđ ộd ín h bá m ,M P a

Hình 4-2 Biểu đồ tần suất tích lũy kết quả thí nghiệm cường độdínhbámcủacácmẫukhoanhiện trường

Xácđịnhcườngđộ dínhbámyêucầu giữahailớpbêtôngasphalt

Phântíchứngxửcủakếtcấumặtđườngcùngvớisốliệuthínghiệmđánhgiácườngđộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở một số Dự án điển hình ở Việt Nam để xácđịnhgiớihạncườngđộdínhbámtốithiểugiữahailớpbêtôngasphaltsẽđượctrìnhbàytrong phần này. Việc phân tích kết cấu được thực hiện bằng cách sử dụng các thống sốliênquanđếnvậtliệubêtôngasphalt,vậtliệucáclớpdướivàcácmứcđộdínhbámgiảthiết.

Mộtsốkếtcấuáođườngmềmvớilớptrên là Bêtôngasphaltchặtloại12.5(BTAC12.5) lớp dưới là

Bê tông asphalt chặt loại 19 (BTAC 19) điển hình cho các tuyến quốclộ ở Việt Nam đã được lựa chọn để tiến hành phân tích kết cấu nhằm xác định ứng suấtcắttrượtlớnnhấtgiữahailớpbêtôngasphaltdướitácdụngcủaáplựcbánhxe.Kếtcấumặt đường điển hình được tóm tắt trongBảng 4-2 Để đơn giản hóa việc phân tích kếtcấusơbộbanđầu,cáclớpbêtôngasphalt đượcgiảđịnhlàdínhbámhoàntoàn.

Theotiêuchuẩnthínghiệm:EN12697-48:2013,SN640430:2008,DIN13863,vàcáckết quả nghiên cứu của các tác giả ở Châu Âu, nhiệt độ tiêu chuẩn thí nghiệm xác địnhcườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltđượclấy20 o C[82],[84],[87].Dovậy,các thông số cơ học của các lớp kết cấu áo đường đưa vào phân tích kết cấu được lấy ở20 o C.

Kếtcấu Lớp Vậtliệu Chiều dày,m m

3thểhiệntrụcxetiêuchuẩn100kNcóáplựcbánhxe690kPađượcsửdụngđểmôhìnhtảitr ọngchokếtcấumặtđườngđãlựachọn.Đểđánhgiátácđộngcủatải trọng ngang trên bề mặt đường đến các lớp kết cấu, hệ số ma sát giữa lốp xe và bề mặtđườngasphaltkhôráođượclấytrongkhoảngtừ0.5-

0.8[66].Dođó,hệsốmasátđượclấybằng0.7thểhiệnchotrườnghợpbấtlợinhất,khiđóáplựcngang đượclấybằng70

%giátrịcủa áplựcthẳngđứngkhiphanhxe.Áplựcngangdobánhxegâyra tácdụnglên kết cấu mặt đường bằng 0.7 × áp lực thẳng đứng = 0.7 × 690 = 483 kPa Bán kínhtiếpxúcvệtbánhxetươngđương lấybằng10.66 cm.

Hình 4-3 Kết cấu áo đường mềm phân tích BISAR vớitrườnghợpcáclớp dínhbámhoàntoàn

Giá trị ứng suất cắt trượt tại lớp tiếp xúc giữa hai lớp bê tông asphalt và giữa các lớpdưới được xác định bằng cách sử dụng phần mềm BISAR 3.0 của hãng Shell [60].Kếtquả phân tích ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt với trường hợp các lớptrong kết cấu giả định dính bám hoàn toàn được thể hiện ởBảng 4-3 Có thể thấy từBảng 4-3, KC 3 có ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt cao nhất và có thểđược coi là trường hợp kết cấu bất lợi nhất trong ba trường hợp kết cấu được phân tích.Dovậy,KC3 sẽđượcsử dụngtrong cácphântíchtiếptheo.

Bảng 4-3 Ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphaltứngvớicáckếtcấu khácnhau

Kếtcấu Loạibêtôngasphalt Chiềudầy,mm Ứngsuất cắttrượt,MPa

Trong các phân tích tiếp theo, điều kiện dính bám giữa các lớp bê tông asphalt đượcphân tích với trường hợp dính bám trung gian (dính bám 50 % so với trường hợp dínhbám hoàn toàn) và trường hợp gần như dính bám hoàn toàn Giá trị mô đun độ cứngchống cắt (K) được sử dụng để đặc trưng cho mức độ dính bám giữa các lớp trong kếtcấu áo đường mềm và được tích hợp vào phần mềm phân tích kết cấu BISAR 3.0 Cácmức độ dính bám khác nhau thông qua giá trị của K đã được các tác giả nghiên cứu sửdụng rộng rãi (Mục 1.3.1 của Chương 1) Tác giả Al Hakim [1996] đã đưa ra giá trị

Knằmgiữa0,01và100MPa/mmđểđặctrưngchođiềukiệndínhbámtrunggian[42].Vìvậy,trongcác phântíchtiếptheocủanghiêncứu,cácgiátrịKđượcsửdụngđểmôhìnhphân tích lần lượt là 0.1, 1.0 và 10 MPa/mm tại các lớp dính bám giữa các lớp bê tôngasphaltcủaKC3(Bảng4- 4).TrườnghợpcáclớpđượccoidínhbámhoàntoànkhiK 5 MPa/mm.

Bảng 4-4 Những điều kiện dính bám khác nhau giữahailớpbêtôngasphaltcủaKC3

Kếtcấu Cáclớpkết cấu K(MPa/mm) Điềukiệndínhbám

Kếtcấu Cáclớpkết cấu K(MPa/mm) Điềukiệndínhbám

Cácthôngsốvềvậtliệu,tảitrọngđểmôhìnhphântíchkếtcấuKC3-A,KC3-B,vàKC3- CđượcthểhiệnởHình4-4. Áplực thẳngđứng,P = 690kPa

30cm CPĐDI,E00MPa K= 10MPa/mm 5

Hình 4-4 Kết cấu áo đường mềm KC-3 phân tích BISAR với trường hợpmứcđộdínhbámgiữacáclớp BTA khácnhau Ứng suất nén, MPa Ứnh suất cắt, MPa Ứng suất nén, MPa Ứnh suất cắt, MPa

Phân tích sự phân bố ứng suất nén và ứng suất cắt giữa các lớp trong kết cấu KC3- A,KC3-B và KC3-C được thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm BISAR 3.0 và kết quảphântíchđược trìnhbàytươngứngtrongHình4-5,Hình 4-6vàHình 4-7.

Hình 4-5 Phân bố ứng suất nén và ứng suất cắtgiữacáclớpcủa kếtcấuKC3-A

Hình 4-6 Phân bố ứng suất nén và ứng suất cắtgiữahai lớpcủa kếtcấuKC3-B

C h iề us âu ,m C h iề us âu ,m Ứng suất nén, MPa Ứnh suất cắt, MPa

Hình 4-7 Phân bố ứng suất nén và ứng suất cắtgiữahailớpBTAcủakếtcấuKC3-C

z-ứngsuấtnéntạichiềusâuz, MPa; pv-áp lựcnéncủabánhxetácdụng,MPa;z- chiềusâuđiểmtínhứngsuất,m; r-khoảngcáchgiữahaibánhxetươngđương;

Giátrịứng suấtcắt trượtởvị trítiếp xúcgiữacáclớpđượcxácđịnhtheo côngthức:

K-mô đunđộ cứng chốngcắt, MPa/mm;

u-chuyển vịtương đốigiữahai lớp,mm.

Kết quả phân tích cho thấy, giá trị ứng suất nén σzvà ứng suất cắt trượt giảm dần liêntục theo chiều sâu, với ứng suất nén đạt giá trị lớn nhất ở ngay trên bề mặt và có giá trịlớn nhất bằng 1.0 pv Sự phân bố ứng suất cắt trượt theo chiều sâu tương đối phức tạp,khác với trường hợp giả định các lớp khi giả định các lớp dính bám hoàn toàn, giá trịứng suất cắt trượt đạt giá trị lớn nhất trong khoảng chiều sâu bằng 0.7 r) [49], ở đây giátrị ứng suất cắt trượt đều đạt cực trị ở vị trí tiếp xúc giữa hai lớp, hay nói cách khác sựgiảmứngsuấtcắttrượt khôngliêntụctheochiềusâukếtcấu màđều cóbướcnhảyứngsuấtởvịtrítiếpgiápgiữacáclớp,nớiđượcgiảđịnhcócácmứcđộdínhbámkhácnha utrong môhìnhphântích.

Ngoài ra kết quả phân tích còn cho thấy, khi mô đun độ cứng chống cắt thay đổi từ 10MPa/mm xuống 0.1 MPa/mm, ứng suất nén phân bố trong các lớp thay đổi không đángkể Đồng thời kết quả phân tích cũng cho thấy, giá trị ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bêtôngasphalttănglên59.4%khimôđunđộcứngchốngcắtgiảmtừ10MPa/mmxuống

Hình 4-5,Hình 4-6vàHình 4-7cho thấy, ứng suất nén xuất hiện đáng kể ở lớp tiếpxúc giữa hai lớp bê tông asphalt, do vậy cần phải xem xét ảnh hưởng của ứng suất nénđến ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt.Hình 4-8thể hiện ứng suất cắt (lấygốc chuẩn từ cường độ kháng cắt không có ứng suất nén) được thiết lập bởi Canestrarivà các cộng sự (2005) [16], các đường tương quan này được xác định thông qua thínghiệm cắt phẳng các tổ mẫu bê tông asphalt hai lớp AC11/AC16 có chiều dầy tươngứng 40/50 mm với các giá trị áp lực nén dọc trục mẫu thí nghiệm 0.0, 0.2 và 0.4 MPa.Kết quả cho thấy, tỷ số ứng suất nén/ứng suất cắt tăng lên, cường độ chống cắt trượtgiữahailớpbêtôngasphaltcũngtănglênvớitỷlệtăngtươngứngxấpxỉtừ1.0đến2.7.Trongphạm viphântíchởđây,hệsốtăngcườngđộchốngcắttrượtgiữahailớpbêtông asphalt được lựa chọn là trung bình cộng tương ứng với hệ số của tác giả Canestrari vàcáccộngsự (2005)đưara.Dovậy, cáchệsốnàyđược lấybằng(1.0+2.7)/2=1.85.

/on=(1.85×/)+1 (4-4) trongđó: σ/τ-tỷlệứngsuấtnénvớiứngsuấtcắt; τ-ứngsuấtcắtcóxétđếnứngsuấtnén(MPa); τon-ứngsuấtcắtkhôngxétđếnứng suấtnén (MPa).

Mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến được thực hiện không xét ứng suất nén,trongkhisựphânbốcủaứngsuấttrongkếtcấumặtđườngphântích dướitácdụngcủaáplựcbánhxetheolýthuyếtđượcthểhiệnởHình4-5,Hình4-6vàHình4-

7chothấy,ứng suất nén xuất hiện đáng kể giữa hai lớp bê tông asphalt, tức là có ảnh hưởng đếnsức kháng cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt Do đó, để tương thích với mô hình thínghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến, ứng suất cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt cầnđượcđiềuchỉnhvàđượcgọilàứngsuấtcắtdanhđịnh.Gíatrịứngsuấtcắtdanhđịnh

K=0.1 (MPa/mm) K=1.0 (MPa/mm) K (MPa/mm) giữahailớpbêtôngasphaltkhikhôngxétứngsuấtnénđượctínhtừ cácgiátrịứngsuấtnén và ứng suất cắt ởHình 4-5,Hình 4-6vàHình 4-7cùng với phương trình 4.1 và kếtquảcủatínhtoánđóđượcthểhiệnởHình4-9.

Hình 4-9 Ứng suất cắt danh định giữa hai lớp bê tông asphaltkhôngxétđếnứngsuấtnén

KếtquảHình4-9chothấy,cácgiátrịgiớihạncủaứngsuấtcắttrượtdanhđịnhgiữahailớp bê tông asphalt trong trường hợp không xét đến ứng suất nén của các kết cấu KC3-A,KC3-BvàKC3- Ctươngứnglà0,463MPa;0,381MPa;và 0,220MPa.

Một đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mô đun độ cứng chống cắt với cường độkháng cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt đã được A.A.Collop và các cộng sự (2009)thiết lập từ những số liệu phân tích trước đây ở các kết cấu không bị hư hỏng nứt trượtgiữa hai lớp bê tông asphalt trên những tuyến đường ở Anh, kết quả phân tích được thểhiệnởHình 4-10.

KếtquảcủathínghiệmLeutnercảitiếntrênnhữngmẫukhoanhiệntrườngởnhữngDự án khảo sát trình bày ở Chương 3 cho thấy, giá trị mô đun độ cứng chống cắt giữahailớpbêtôngasphaltthayđổitrongkhoảng0.59đến0.96MPa/mm,dođócườngđộ

C hi ều sâ u, m y = 0.891x 0.380 R² = 0.933 khángcắtgiữahailớpbêtôngasphaltcầnđượchiệuchỉnhtheogiátrịcủamôđunđộcứngchố ngcắt.

TừbiểuđồHình4-10chothấy,nếumôđunđộcứngchốngcắtthayđổitừ0.59đến0.96MPa/ mmthìcườngđộcắttrượt yêucầugiữahailớpbêtôngasphaltsẽthayđổitừ0.73đến0.88MPa.Cácgiátrịnàyvẫnlớnhơnứngsuấ tcắttrượtgiữahailớpbêtôngasphaltdoáplựcbánhxegâyra.

Từsốliệuthínghiệmcườngđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltđượcxácđịnhbằng thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến thông qua các mẫu thử chế bị trong phòngthí nghiệm và những mẫu thử khoan hiện trường của những Dự án điển hình được lấymẫuởvịtríkhôngbịhưhỏngnứttrượt,vàkếtquảphântíchkếtcấuáođườngmềmvớicácmứcđộdí nhbámgiữacáclớpgiảđịnhkhácnhauchogiátrịứngsuấtcắttrượtgiữahailớpbêtôngasphaltlớnnhấ tbằng0.86MPa,gíatrịnàythấphơncườngđộdínhbámđặc trưng giữa hai lớp bê tông asphalt có được từ các mẫu hiện trường lấy ở các Dự ánđiển hình Do đó, một giá trị cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt tối thiểubằng 1.00 MPa có thể được sử dụng như một cơ sở cho việc đề xuất giới hạn cường độdínhbámyêucầugiữahailớpbêtôngasphaltchokếtcấuáođường mềmởViệtNam.

C ư ờn gđ ộk há ng c ắt ,M P a

Các tiêu chuẩn quy định giới hạn cường độ dính bám yêu cầu giữa hai lớp bê tông asphaltđã được đề xuất tại Đức, Thụy Sỹ, và Anh [19], [44], [63], [87] Chỉ tiêu giới hạn cũngnhư thiết bị, kích thước mẫu và điều kiện tác dụng của lực cắt sử dụng trong các thínghiệm được thể hiện trongBảng 4-5 Lưu ý rằng, mặc dù các mô hình thí nghiệmLeutner,LPDSvàLeutnercảitiếnlàtươngtựnhau,nhưngkhoảngcáchkhehởgiữahaimặt phẳngcắtlàkhácnhau,mứcđộkhácnhauđãđượcphântích ởMục2.1.

Thiết bị thínghiệm Đườngkí nh mẫu,mm

Godjia[1994]Đức Leutner 150 50mm/phút 0.85

Stockkert[2001]Đức Leutner 150 50mm/phút 1.41

A.C.Collop[2009] Anh Leutner 150(101) 50mm/phút 1.00 cảitiến

Có thể thấy rằng, nếu sử dụng các kết quả thí nghiệm cường độ dính bám trung bình từcácDựánởHình4-

1bằng0.85MPa,tươngứngvớigiátrịgiớihạncườngđộdínhbámđượcđềxuấtởĐức[Godjia,1994]t hìcó1kếtquảthínghiệmcườngđộdínhbámgiữahai lớp bê tông asphalt ở Dự án 3 và Dự án 4, có 2 kết quả ở Dự án 5 và

Dự án 6 sẽkhông đáp ứng mức độ dính bám tối thiểu yêu cầu với giá trị bằng 0.85 MPa.

Sử dụnggiá trị này vào biểu đồ tần suất tích lũy cho toàn bộ nhóm mẫu sẽ loại bỏ khoảng 10 %mẫu(Hình4-11),tươngứngvớixácsuấtđảmbảo90%.

Nếu sử dụng giá trị cường độ dính bám yêu cầu giữa hai lớp bê tông asphalt bằng 1.41MPa,thìsẽcókhoảng50%kếtquảthínghiệmkhôngđápứngđượcyêucầu,giátrịnàyđược thể hiện trên biểu đồ tần suất tích lũy như ởHình 4-12 Với giá trị xác suất đảmbảo bằng 50 % thì gía trị cường độ dính bám yêu cầu lấy bằng 1.41 MPa có thể coi làquácaosovớisốliệuthínghiệmphântíchởcácDựánđãđượclựachọn.

KếtluậnChương4

Chương này đã tiến hành nghiên cứu đánh giá cường độ dính bám giữa hai lớp bêtông asphalt ở 20 o C của một số Dự án điển hình ở Việt Nam cùng với số liệu phân tíchkếtcấumặtđườngvàrútramộtsốkếtluậnsau:

 Cường độ dính bám tối thiểu giữa hai lớp bê tông asphalt ở 20 o C đạt được 1.00MPavớixácsuấtđảmbảo85%;

 Kết quả phân tích ứng xử của 3 kết cấu áo đường mềm điển hình ở 20 o C trongtrường hợp các lớp được giả định dính bám hoàn toàn cho thấy, kết cấu(BTAC12.5/BTAC19/ATB/CPĐDI/Ásétcóchiềudầycáclớptươngứng50/70/150/300 mm) là kết cấu bất lợi nhất, với ứng suất cắt trượt lớn nhất giữa hai lớp bê tôngasphalt bằng 0.511 MPa Trường hợp giả định các mức độ dính bám khác nhaugiữa hai lớp bê tông asphalt thông qua mô đun độ cứng chống cắt lần lượt bằng0.1,1.0,và10MPa/mm,thìgiáứngsuấtcắttrượtlớnnhấtxuấthiệngiữahailớpdướitácd ụngtảitrọnglầnlượtđạt1.000MPa,0.883MPa,và0.628MPa.Cũngtừ kết quả phân tích, nếu không xét đến ảnh hưởng của ứng suất nén thì giá trịứngsuấtcắttrượtgiữahailớpbêtôngasphaltứngvớicáctrườnghợpK=0.1,1.0và10MPa/mmlầnlượtlà0.463MPa,0.381MPa,và0.220MPa;

 Gía trị cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt được hiệu chỉnh theo giátrịmôđun độcứngchốngcắt(K)thựctếthínghiệmđạt được là0.88MPa;

 Do sức kháng cắt trượt giữa hai lớp bê tông asphalt thí nghiệm theo mô hình cắtLeutner cải tiến có thể dễ dàng đạt được 1.00 MPa Hơn nữa, giá trị ứng suất cắttrượt giữa hai lớp bê tông asphalt do áp lực bánh xe gây ra trong trường hợpkhông xét đến ứng suất nén để tương đồng với mô hình cắt phẳng Leutner lớnnhất bằng 0.483 MPa Do vậy, khuyến cáo sức kháng cắt trượt giữa hai lớp bêtông asphalt sử dụng mô hình thí nghiệm cắt phẳng

Leutner cải tiến không thấphơn1.00MPa,giátrịnàytươngđồngvớicáctrịsốgiớihạnkhácđãđượcđưaraởĐức,T hụySĩvàAnh.

 Luậnánđãtiếnhànhphântíchtổngquanvềkếtcấuáođườngmềm,cácdạnghưhỏng điển hình trên lớp mặt bê tông asphalt có thể liên quan đến mức độ dínhbám giữa hai lớp Trên cơ sở đó Luận án cũng đã tiến hành phân tích đánh giámột số dạng hư hỏng điển hình trên mặt đường bê tông asphalt ở một số tuyếnQuốclộViệtNamcóliênquanđếnmứcđộdínhbámgiữacáclớpbêtôngasphaltvàđãđưa rađược tỷlệcácdạnghư hỏngđiểnhình;

 Luận án đã phân tích đánh giá tổng quan các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dínhbám giữa hai lớp bê tông asphalt để từ đó đưa ra nội dung nghiên cứu của Luậnán;

 Luậnánđãtiếnhànhphântíchđánhgiáưunhượcđiểmcủacácphươngphápthínghiệm đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt Trên cơ sở đóLuậnánđãlựachọnđượcmôhìnhthínghiệmcắtphẳngLeutnercảitiếnphùhợpvớiđiềukiệ nViệtNam;

 Vớimôhìnhvàtiêuchuẩnthínghiệmđánhgiámứcđộdínhbámgiữahailớpbêtông asphalt đã lựa chọn Một thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến đãđược thiết kế chế tạo trong điều kiện Việt Nam và phù hợp với tiêu chuẩn thínghiệmhiệnhành;

 Luận án đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm và phân tích đánh giá ảnh hưởngcủaloại,tỷlệvậtliệutướidínhbámvànhiệtđộthínghiệmđếnứngxửdínhbámgiữahai lớpbêtôngasphalt.Kếtquảnghiêncứulàcơsởđểtốiưuhóaloạivàtỷlệvậtliệutướidínhbám hợplýnhằmđảmbảomứcđộdínhbámtốtnhấtchocáclớpbêtôngasphalttrongkếtcấuáođư ờngmềm;

 Từsốliệuthínghiệmvàphântíchkếtcấu.Luậnánđãđềxuấtgiớihạncườngđộdínhbámyêuc ầugiữa hai lớpbêtôngasphalt.

 Thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến được chế tạo theo pr EN 12697- 48:2013trongđiềukiệnViệtNamhoàntoànphùhợpvớichoviệcđánhgiámứcđộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt thông qua các mẫu thử chế bị trongphòng và những mẫu khoan từ hiện trường có đường kính 150±2 mm và 100±2mmởcácnhiệtđộthínghiệmkhácnhau;

 Với kết quả nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của ba loại nhũ tươngdínhbámCSS-1,CRS-1,vàCRS-1Pứngvớicáctỷlệ0.0,0.2,0.4,và0.9l/m 2 ởcácnhi ệtđộthínghiệm20,30,40,50,và60 o C.LuậnánđãđưarađượcloạinhũtươngCRS-

 Từ kết quả nghiên cứu thực nghiệm và với phân tích đánh giá xác suất thống kê.Luận án đã đưa ra được các phương trình hồi quy thực nghiệm biểu diễn mốiquan hệ giữa cường độ dính bám và mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ ứngvới ba loại nhũ tương CSS-1, CRS-1, và CRS-1P ở tỷ lệ 0.2 l/m 2 Các phươngtrìnhhồiquycódạngnhư sau:

 Luậnánđãđưarađượccácmứcđộdínhbámgiữahailớpbêtôngasphaltở20 o C,40 o C, và 60 o C thực tế đạt được trong kết cấu áo đường mềm của một số dự ánđiểnhìnhởViệtNam;

 Với số liệu kết quả thí nghiệm cường độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphaltthựctếđạtđượctrongkếtcấuáođườngmềmởmộtsốDựánđiểnhìnhkhôngbịhưhỏn gnứttrượtvớithờigiankhaitháckhácnhau,vàcùngvớisốliệuphântíchkếtcấubằngphần mềmBISAR3.0.Luậnánđãđưarađượccườngđộdínhbámtốithiểuyêucầugiữahailớpbê tôngasphaltở20 o Cbằng1.0 MPa.

 Mởrộngphạmvinghiêncứuđánhgiáthêmcácyếutốcóthểảnhhưởngđếnmứcđộdính bámgiữahailớpbêtôngasphaltnhư:cấpphốihỗnhợpbêtôngasphalt và độ rỗng dư của hai lớp, mức độ đầm nén lớp trên và lớp dưới, sựxuất hiện của nước và chất bẩn ở lớp dính bám, tuổi và độ nhám bề mặt lớpdưới,tốcđộtăngtảithí nghiệm,vàthínghiệmcắtcóxétđếnlựcdọctrục.

 Ảnh hưởng của tải trọng lặp cũng cần được xem xét trong dự báo cường độdínhbámyêucầugiữa hailớpbêtôngasphalt.

 Cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá mức độ thay đổi cường độ dính bám giữahailớpbêtôngasphalttheothờigiandướitácđộngcủamộtsốyếutốnhưđộẩm, nhiệtđộ,vàtảitrọng.

 Các nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của mức độ dính bám giữahailớpbêtôngasphalt đếnứngxửcủahailớpvàkếtcấu mặtđườngcầntiếptụcđượcnghiêncứu.

 Các nghiên cứu thực nghiệm đánh giá mức độ dính bám giữa hai lớp bê tôngasphalt trong kết cấu áo đường mềm theo phương pháp không phá hủy cũngcầnđược thực hiện.

[1] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông và Phạm Duy Hữu (2013), "Nghiên cứu đánhgiá hư hỏng mặt đường bê tông asphalt có liên quan đến xô dồn và nứt trượt trênmộtsốQuốclộ ởViệt Nam",TạpchíGiaothôngvậntải,Số08/2013;

[2].NguyễnNgọcLânvàNguyễnQuangPhúc(2013),"Nghiêncứuđánhgiáảnhhưởngcủa điều kiện dính bám giữa các lớp đến tính năng khai thác của mặt đường bêtôngasphalt",TạpchíKhoahọcGTVT, Số10/2013,tr.213-218;

[3] Nguyễn Ngọc Lân (2014), Phân tích ứng xử cơ học của kết cấu áo đường mềm khixétđếnđiềukiệndínhbámgiữacáclớpbêtôngasphalt,KỷyếuHộithảoNhàkhoahọctrẻngành

[4] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông, Phạm Duy Hữu (2014), “Ảnh hưởng của loại,tỷ lệ vật liệu tưới dính bám và nhiệt độ thí nghiệm đến ứng xử dính bám giữa hailớpbêtôngasphalt”,TạpchíGiaothôngvậntải,Số11/2014,tr.24-27;

[5] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân và Vũ Tử Trọng (2015), "Nghiên cứu đánh giábiến dạng lún vệt hằn bánh xe của mẫu thử bê tông asphalt hai lớp",Tạp chí

[6] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân, Bùi Thị Quỳnh Anh (2015), “Ảnh hưởng củatải trọng bánh xe thí nghiệm đến biến dạng lún vệt hằn bánh xe của mẫu thử bêtôngasphalthailớp”,TạpchíGiaothông vận tải,Số10/2015,tr.57-60;

[7] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Quang Phúc, Lê Thị Thanh Tâm (2015),“Ảnh hưởng của nhiệt độ và tải trọng đến biến dạng từ biến của bê tông asphalt”,TạpchíGiaothôngvậntải,Số10/2015,tr.25-28;