1 Tổng quan về mặt đường BTN a BTN là vật liệu được sử dụng làm lớp phủ mặt đường giao thông, đường sân bay, vỉa hè, khu vui chơi giải trí, công trình thể thao và một số công trình thủy lợi BTN được h[.]
1 Tổng quan mặt đường BTN a BTN vật liệu sử dụng làm lớp phủ mặt đường giao thông, đường sân bay, vỉa hè, khu vui chơi giải trí, cơng trình thể thao số cơng trình thủy lợi BTN hình thành phối trộn hỗn hợp gồm đá, cát, nhựa đường bột khoáng nhiệt độ cao trạm trộn BTN b BTN (Bê tơng asphalt) có nguồn gốc từ Mỹ, sử dụng Nga từ thập niên 1950 sử dụng Việt Nam từ năm 1970 đến Qua tình sử dụng nhận thấy BTN có nhiều ưu điểm: Kc kín chặt, khả chịu nén-uốn-cắt tốt, chịu lực ngang tốt, chịu tải trọng động đất tốt, hao mịn, sinh bụi, phẳng, độ cứng không cao, xe chạy tốc độ cao êm thuận, gây tiếng ồn, giới hóa tồn dây chuyền thi cơng, cơng tác tu bảo dưỡng ít, thời gian sử dụng tương đối dài, gia thành phù hợp,…Nên đến mặt đường BTN sử dụng rộng rãi hầu hết tuyến đường giao thông hệ thống giao thông VN giới c Phân loại: i Theo PP thi công: BTN lu lèn: Hàm lượng bột khoáng cao 20%-25%, hàm lượng nhựa 9-12%, chiều dày rải 1-4cm, nhiệt độ rải 210-230oC BTN phải lu lèn: Khi thi công phải lu lèn ii Theo nhiệt độ: BTN nóng: Nhiệt độ trộn 140-170oC, rải >110oC Cường độ hình thành sau kết thúc lu lèn lúc nhiệt độ nhiệt độ môi trường BTN ấm: Nhiệt độ trộn 110-130oC, rải >60oC Cường độ hình thành sau 15-20 ngày BTN nguội: Nhiệt độ trộn 110-120oC, rải nhiệt độ bình thường Cường độ hình thành sau 20-40 ngày iii Theo độ rỗng cịn dư: BTNC: 3-6%, có bột khống BTNR: 6-10%, thường sử dụng làm lớp mặt lớp móng BTN nước: 20-25%, thường sử dụng mặt đường có u cầu cao nước iv Theo tính chất BTN: BTN thơng thường, BTN nước, BTN màu, BTN có độ nhám cao v Theo chất lượng BTN vi Theo cỡ hạt lớn vii Theo PP chế tạo: trộn công trường (BTN nguội) , trộn trạm viii Theo màu nhựa d Sự hình thành cường độ BTN: i Đá dăm: Tạo thành khung sườn chịu lực tạo độ nhám cho BTN ii Cát: Có chức lấp đầy lỗ rỗng khung sườn đá dăm làm tăng tính ổn định khung sườn đá dăm iii Bột khoáng nhựa: Tương tác với nhau, tạo thành chất liên kết Asphalt để liên kết cốt liệu thô lấp đầy lỗ rỗng lại iv Chất phụ gia: Cải thiện tính liên kết, dính bám nhựa cốt liệu thô v Thi công: Các vật liệu phối trộn nhiệt độ 140-170oC, sau rải nhiệt độ >110oC lu lèn chặt theo sơ đồ lu hợp lu Sau kết thúc lu lèn, hỗn hợp giảm nhiệt độ đến nhiệt độ mơi trường đạt cường độ Dây chuyển đại Dây chuyển thơng thường VN (có đội CN hoàn thiện) e Kết cấu mặt đường BTN (tầng mặt vật liệu BTN): Thực trạng hư hỏng mặt đường BTN: a Hư hỏng kết cấu mặt đường tượng mặt đường đi, làm giảm khơng dẫn đến giảm lực phục vụ lập tức, dẫn đến việc giảm lực phục vụ mặt đường tương lai b Các loại Hư hỏng: i Nứt: Nứt mỏi: a Biểu hiện: Sự xuất vết nứt dài, không liên tục theo vệt bánh xe Các vết nứt sau phát triển dần lên số điểm vết nứt cấu trúc hỗn hợp nối lại với nhau, hình thành vùng nứt lớn Các vết nứt phát triển trở thành nứt kiểu “da cá sấu” với đặc tính gồm nhiều vết nứt ngang nối tiếp với vết nứt dọc Mặt đường tiếp tục bị hư hỏng nặng xuất ổ gà xe cộ qua làm bong bật lớp mặt bê tông nhựa làm cho nước mặt cso khả thấm xuống, làm giảm cường độ lớp phía b Nguyên nhân: i Tải trọng nặng trùng phục nhiều mặt đường ii Mặt đường có bề dày nhỏ lớp phía yếu làm xuất độ võng lớn mặt đường tải trọng tác dụng Độ võng mặt đường lớn làm tăng ứng suất kéo phía đáy lớp BTN, dẫn tới hình thành vết nứt iii Chất lượng xây dựng thiết kế thiếu Ngoài ra, khả thoát nước mặt đường kém, làm giảm cường độ lớp nền, móng vật liệu khơng gia cố góp phần làm tăng khả xuất vết nứt chất lượng lớp dính bám kèm làm tăng giá trị ứng suất kéo đáy lớp vật liệu BTN c Thông thường: Trong trường hợp thông thường (khi mặt đường thiết kế thi công đúng), tượng nứt mỏi dấu hiệu báo mặt đường chịu tới số lượng tải trọng trục thiết kế tính tốn Mặt đường cần phải nâng cấp cải tạo cho phù hợp Nếu tượng nứt mỏi xảy cuối thời kỳ thiết kế tượng phát triển cách tự nhiên theo dự đoán thiết kế Nếu quan sát thấy vết nứt xuất sớm so với thời kỳ thiết kế dấu hiệu tải trọng giao thông đánh giá không mức thiết kế d Một số giải pháp kiểm soát tượng nứt mỏi: i Tính tốn hợp lý số lượng tải trọng nặng thời kỳ thiết kế ii Đảm bảo nước mặt đường tốt để đường khơng bị ẩm ướt iii Sử dụng lớp kết cấu mặt đường đủ chiều dày iv Sử dụng vật liệu hợp lý cho lớp mặt đảm bảo khơng thấm nước Ngồi ra, lớp vật liệu mặt đường cần có khả ổn định nước v Sử dụng hỗn hợp bê tông nhựa có thành phần thiết kế hợp lý, đảm bảo cường độ chịu tải trọng bánh xe Hay nói cách khác, hỗn hợp BTN mặt đường cần thiết kế để đảm bảo có đủ cường độ kéo, chống lại ứng suất kéo lớn gây đáy lớp BTN tải trọng bánh xe có đủ tính đàn hồi để chống lại tác động tải trọng trùng phục mà không gây vết nứt Có nghĩa là, hỗn hợp BTN thiết kế cho có khả giống vật liệu đàn hồi trạng thái chịu kéo khắc phục tượng nứt mỏi Khả chịu kéo hỗn hợp BTN phụ thuộc nhiều vào nhựa đường, loại nhựa đường có độ cứng nhỏ có đặc tính chịu mỏi tốt nhựa đường có độ cứng lớn vi Sử dụng vật liệu làm lớp dính bám tốt thi công đủ chất lượng để đảm bảo dính bám hồn tồn lớp BTN mặt đường lớp e Biện pháp xử lý: Hiện tượng nứt mỏi cần sửa chữa triệt để, thông thường cách đào bỏ thay vật liệu rải tăng cường tồn mặt đường Nếu không sửa chữa kịp thời, vết nứt mỏi ban đầu nhanh chóng phát triển thành nứt lưới bong bật tạo ổ gà Ngoài ra, nước thấm xuống qua khe nứt làm đất ẩm ướt, giảm cường độ hình thành hố lún tác dụng tải trọng bánh xe Nứt nhiệt: a Biểu hiện: Thường vết nứt ngang cách b Nguyên nhân: i Vết nứt xuất thường nhiệt độ bề mặt đường xuống thấp đủ để tạo ứng suất kéo nhiệt, lớn cường độ chịu kéo uốn vật liệu BTN