Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu đề xuất các yêu cầu về chất lượng mặt đường bê tông xi măng cho mặt đường cao tốc tại các tỉnh phía Nam

TÓM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨĐề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu dé xuất các yêu câu về chat lượng mặt đườngbê tông xi măng cho mặt đường cao tốc tại các tỉnh phía Nam” với mục đích xác địnhthành

Trang 1

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINHTRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA

VO TRONG THO

NGHIEN CUU DE XUAT CAC YEU CAU VE CHATLUONG MAT DUONG BE TONG XI MĂNG CHO MAT

DUONG CAO TOC TAI CAC TINH PHIA NAM

Chuyén nganh: XAY DUNG DUONG OTO VA DUONG THANH PHO

Mã ngành: 60 58 30

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHÍ MINH, THANG 12 NAM 2012

Trang 2

Cán bộ hướng dẫn khoa học: GVC.TSKH.TRAN QUANG HẠ

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa.

CHỦ TỊCH HỘI DONG TRƯỞNG KHOA

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ và tên học viên: VÕ TRỌNG THỌ MSHV: 10014255Ngày, tháng, năm sinh: 20-08-1982 Nơi sinh: Khánh HòaChuyên ngành: Xây dựng đường ôtô và đường thành phố Mã số: 60 58 301- TÊN DE TÀI: “Nghiên cứu đề xuất các yêu cầu về chất lượng mặt đường bê tôngxỉ măng cho mặt đường cao tốc tại các tỉnh phía Nam”

2- NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG:Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Cơ sở khoa hoc của bê tôngChương 3: Nghiên cứu kết câu mặt đường bê tông xi măngChương 4: Thí nghiệm thực nghiệm và đánh giá kết quảChương 5: Nghiên cứu công nghệ thi công mặt đường bê tông xI măngChương 6: Kết luận và hướng phát triển

Kết luận và kiến nghi.Il NGÀY GIAO NHIEM VU: tháng 07-2012IH NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 30-11-2012IV CÁN BO HƯỚNG DAN: GVC TSKH TRAN QUANG HẠCÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TSKH TRAN QUANG HẠ TS LE BA KHÁNH

TRUONG KHOA KY THUẬT XÂY DUNG

Trang 4

cho đường Cao tốc tạt các tỉnh phía Nam” đã được thực hiện tại Trường Đại học Báchkhoa TP Hồ Chi Minh — Đại hoc Quốc Gia.

Trước hết, tôi muốn gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Bộ Môn Cau đường nhữngngười đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn Đặc biệt là GVC TSKH.Trần Quang Hạ người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thựchiện luận văn, tô1 xin chân thành cảm ơn.

Nhân đây, tôi cũng bảy tỏ lòng cảm ơn các đồng nghiệp của Phòng thí nghiệm LASNha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho việc hoanthành luận văn.

Tôi đặc biệt cám ơn đến những người thân trong gia đình Sự động viên, cổ vũ và làniêm động lực lớn lao đôi với tôi trong suôt thời gian học tập.

Học viên

Võ Trọng Thọ

Trang 5

TÓM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu dé xuất các yêu câu về chat lượng mặt đườngbê tông xi măng cho mặt đường cao tốc tại các tỉnh phía Nam” với mục đích xác địnhthành phan cấp phối hỗn hợp, các tính chat cơ lý của bê tông xi măng dé áp dụng chocác công trình đường cao tốc tại các tỉnh phía Nam có sử dụng mặt đường bê tông xi

mang.

Luận văn đã trình bay cơ sở khoa hoc về bê tông, các kết cấu sử dung mặtđường bê tông xi măng và đặc biệt có nghiên cứu thí nghiệm thực nghiệm của mặtđường bê tông xi măng: qua đó xác định hỗn hợp cấp phối tỉ lệ các vật liệu cốt liệu, ximăng nước , các tính chất cơ lý của bê tông xi măng Kết quả thí nghiệm cho 2 loại

hỗn hợp bê tông xi măng của mác Bê tông B35 với R.„=6,§Mpa Các chỉ tiêu qui định

của các tiêu chuẩn liên quan TCVN, 22TCN, ASTM, AASHTO được sử dụng đểnghiên cứu cho loại bê tông xi măng làm mặt đường Kết quả thực nghiệm cho thây loạibê tông xi măng trên phù hợp để làm mặt đường bê tông xi măng cho xây dựng cáccông trình đường ô tô cao tốc tại các tỉnh phía Nam

Bản luận văn đã đưa ra tính toán và kiểm toán bê tông thí nghiệm với kết cấumặt đường cao tốc và cho thấy răng kết quả đạt được phù hợp áp dụng xây dựng kết câumặt đường bê tông xi măng ô tô cao tốc khu vực các tỉnh phía Nam

Trang 6

1.1 Mục đích nghiên cứu dé tal oo cc c2 2 2211122 vn ch nhe, |12 Nội dung nghiên cứu dé tải G5 11 S E5 1151115111111 1EE1111111 0118 1E 31.3 Đối tượng và phạm vi nghiên CỨU + E21 S323EEEEEEE SE EE SE E11 kg hến 3

“cm N od 1104: ce 92.4 Yéu cau môi trường dưỡng h6 oo cecccceccccceceececececsceseevscsescssesecereseevseeeeeeen 92.5 Yéu cau chất lượng bê tÔng ¿tt 1c 1111111111111 1E1E1 1110111 HH rêu 9

2.5.2 Trạng thái bê tông MEM ccc ccccecececeecscsceceseessvecscecececeresvsveteveeseeeesees 112.5.3 Trang thái tuổi ban đầu (Sớm) :-k Sẻ SE v13 11 EE E211 tri 122.5.4 Trạng thái rắn chắc - : sctc S1 E11 11111 1511111111118 12g ở 132.5.4.1 Đặc tính cơ NOC oe ce ceecccecccueccececuceceeecueeeeececaueeauceceeeaeeaueverseeneees 132.5.4.2 Tudi tho mat đường bê tông xi măng + scsecxsxceẻ 14

Trang 7

3.2

3.33.43.5

4.12.5.4.5 Phản ứng kiểm cốt liệu cSc St 1 1131211111115 eprrki 172.5.4.6 Độ hao MON ccQQQQ HS HH TH TH TK TT nhà 172.5.4.7 Ôn định Sulfãt c ST HH Hit 182.5.4.8 On định hóa chat - - ST SE cesses 2122111121101 ưyg 192.5.4.9 Độ suy giảm do sinh vật - c2 22212111111 11111 111111111111 111111 x55 19

CHƯƠNG 3

NGHIÊN CỨU KET CẤU MAT ĐƯỜNG BE TONG XI MĂNGTình hình phát triển của mặt đường BTXM trên thế giới và Việt Nam 203.1.1 Tinh hình phát triển mặt đường BTXM trên thế giới - 203.1.2 Tình hình phát triển mặt đường BTXM tại Việt Nam 26Ưu nhược điểm của mặt đường BTXM - ¿c1 S11 SE He gưyg 293.2.1 Ưu điểm -.S S1 111111111 111111012111011 11012111111 293.2.2 Nhược điỂm c1 111121111111111111111 1111111122111 111tr ta 31Phân loại mặt đường BTXM Q22 010 102111111111111 1111111111111 11 111 ky 32Phạm vi áp dung của mặt đường BTXM 2111211 vài 35Cau tạo, yêu cau vật liệu mặt đường BTXM -¿ k tt ren 363.5.1 Câu tạo của mặt đường BTXM - St SE 12121511 1E EEkEE net ren 363.5.2 Câu tạo khe nối mặt đường BTXXM cc 2.22 222 2s 373.25.3 Bê tông làm mặt đường - : - cc c2 122211111111 11v sa 43

CHƯƠNG 4

THÍ NGHIỆM THỰC NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUÁKET CẤU MAT DUONG BE TONG XI MĂNG CHO CACCONG TRÌNH XÂY DUNG DUONG CAO TOC Ở TINH PHÍA NAMLựa chọn vật liệu cấp phối va thành phan vật liệu cho thí nghiệm thực nghiệm 51"hs 5a 512 OP OF | ree 527 Gs OL: cece 54

4.1.5 Cấp phối vật liệu cho 1m” bê tOn ge eee eccccceecscseseecececscesesceseveseseeeees 55Am Vat WOU =đddẢ 554.1.5.2 Thanh phan vật liệu (tính cho vật liệu ở trạng thái khô gió) 56

Trang 8

43 Đề xuất kết câu mặt đường BTXM cho công trình đường cao tỐc 594.3.1 Số liệu và yêu cau thiết kỀ - - 5 111v SE 1E E113111111 1811 111111111 teg 594 3.2 Tính toán và kiểm toan o c.cccecccecccccesesesesesescsesesvsnsvsvsesvevsvsvsesessevsceseseneees 60

CHƯƠNG 5

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CONG MAT DUONG

BE TONG BE TONG XI MĂNG5.1 Yêu cầu công nghệ vật liệu chế tạo bê 07507 685.2_ Yêu cầu khi trộn, rải bê tông và chuẩn bị mặt bang thi công -s-s+sc5¿ 685.3 Thiết bi máy móc và thiết bị thi công mặt đường bê tông xi măng cho đường cao

Trang 9

LÝ LỊCH TRÍCH NGANGHọ và tên: VÕ TRỌNG THỌ

Ngày, tháng, năm sinh: 20-08-1982 Nơi sinh: Khánh HòaDia chỉ liên lạc: Thái Thông — Vĩnh Thai — Nha Trang

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠONăm

Năm 2011 - nay: Học viên cao học trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí MinhQUÁ TRÌNH CÔNG TÁC

Năm 2007 đến nay: UBND thành phố Nha Trang

Trang 10

CHƯƠNG 1

TỎNG QUAN1.1 Mục đích nghiên cứu đề tài

Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam gồm TP H6 Chí Minh và các tinh BinhDương, Đông Nai, Ba Ria - Vũng Tàu, Tây Ninh, Bình Phước, Long An vaTiền Giang Theo Bộ GTVT, so với cả nước, hiện khối lượng vận tải củavùng này chiếm 28% về lượt khách và 29% về hang hóa Sự yếu kém vềgiao thông đã hạn chế năng lực phát triển cả vùng Trong hai năm qua, tìnhtrạng kẹt xe triền miên trên Quốc lộ 1A từ TP Hỗ Chí Minh đi Biên Hòa vaQuốc lộ 51, từ Biên Hòa đi Vũng Tàu đã ảnh hưởng rất lớn đến việc đi lạicủa người dân và vận chuyên hàng hóa của doanh nghiệp.

Trước thực trạng đó, Bộ GTVT vừa trình dự thao về Quy hoạch phát triểnGTVT vùng kinh tế trọng điểm phía Nam đến năm 2020 và định hướng đếnnăm 2030 nhằm tạo nên hệ thống giao thông liên kết vùng đồng bộ, thống

Trang 11

LUẬN VĂN THẠC SỸ Chuyên ngành Xây Dung Đường O tô và Duong Thành phô

-nhất Trước hết phải ưu tiên các công trình góp phan giải quyết ùn tắc, kếtnối đồng bộ mạng lưới hạ tầng giao thông: Đường cao tốc TP Hồ Chí Minh- Long Thanh - Dau Giây, Trung Lương - Mỹ Thuận, Bến Lức - NhơnTrạch - Long Thành va Dau Giây - Phan Thiết Đồng thời xây dựng đườngcao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu, TP Hồ Chí Minh - Mộc Bài, TP Hồ ChíMinh - Thủ Dau Một - Chon Thanh, Dau Giây - Đà Lạt Xây dựng cáctuyến đường vành đai 3 - 4 TP Hỗ Chí Minh, các đường liên cảng và nângcâp các quôc lộ.

Đề hoàn thiện hệ thống giao thông cho vùng kinh tế trọng điểm phía Nam,theo Bộ GTVT cần số vốn rất lớn: từ 2011 - 2020 khoảng 682 nghìn tỉđồng Riêng giai đoạn trước mắt 2011 - 2015 cần 287 nghìn tỉ đồng, bìnhquân mỗi năm cần 57.400 tỉ đồng

Bên cạnh đó hiện trạng giao thông đường bộ Việt Nam nói chung và củakhu vực các tỉnh phía Nam hiện nay được cải thiện rõ rệt, hàng năm nângcấp xây dựng được trên 1.000 km đường, 10.000 mét dai cầu, các tuyến trụccơ bản được nâng cấp cải tạo, khai thác có hiệu quả Đến nay, tổng chiềudài đường bộ cả nước trên 256.000 km Tuy nhiên, kết cấu hạ tầng giaothông đường bộ vẫn yếu kém, lạc hậu, chất lượng đường bộ nói chung cònthấp, các tuyến đường chất lượng tốt chỉ tập trung cho những công trìnhquan trong, cap bách Ty trọng đường cao tốc tại Việt Nam tiêu chuẩn có kỹthuật cao còn thấp so với khu vực và quốc tế So với các nước trong khuvực, mật độ đường bộ và chất lượng kỹ thuật ở nước ta ở mức thập trong

khu vực: Tỷ lệ trải mặt mới đạt khoảng 31,2%, trong khi tỷ lệ này củaMalayxia đạt 81,32%, Han Quốc đạt 76,82%, Trung Quốc đạt 81,62%, nhậtBản đạt 77,7% và Thái Lan đạt 98,5% Với tinh ưu việt riêng thì hiện nay 2loại đường bê tông được sử dụng rộng rãi trên thế giới là đường bê tôngasphalt và đường bê tông xi măng Việc sử dụng vật liệu bê tông xI măng

Trang 12

vào nước ta còn hạn chê là do nang lực sản xuât x1 mang còn thap, các tiêuchuẩn, công nghệ thích hợp chưa day đủ nhất là sử dụng cho đường cao tốc.Vì vậy, để sử dụng hiệu quả vật liệu này vào làm đường cao tốc phải đưa ratiêu chuẩn, công nghệ thích hợp Việc nghiên cứu ứng dụng mặt đường bêtông xi măng cần phải giải quyết yêu cầu vật liệu, quá trình công nghệ thicông dé dam bảo cường độ chất lượng sử dụng mặt đường tốt nhất, thi côngthuận tiện và có thể áp dụng cơ giới hóa cho việc xây dựng mặt đường.

1.2 Nội dung nghiên cứu đề tàiTiến hành nghiên cứu và thí nghiệm các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của bêtông xi măng áp dụng cho xây dựng đường cấp cao và đường Cao tốc.Nghiên cứu công nghệ xây dựng mặt đường bê tông xi măng Qua đónghiên cứu đánh giá phạm vi áp dụng cho các các công trình thực tế của cácdự án xây dựng đường cao tốc ở các tỉnh phía Nam

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tàiĐề tài tập trung nghiên cứu loại bê tông xi măng mác 450 (B35) để làm mặtđường qua đó dé xuất kết cấu mặt đường bê tông xi măng ứng dụng làmmặt đường Cao tốc tại các tỉnh phía Nam

Trang 13

Trong bê tông xi măng cốt liệu thường chiếm 80-85%, còn xi măng chiếm8-15% khối lượng

2.1.2 Phân loại bê tôngViệc phân loại bê tông dựa vào những đặc diém sau:° Theo chất kết dính phân ra: Bê tông xi măng, bê tông thạch cao, bêtong siliccat, bê tong chat kết đính hỗn hợp, bê tông polime, bê tông dungchất kết dính đặc biệt

° Theo dang cốt liệu phân ra:- Bê tông cốt liệu đặc

- _ Bê tông cốt liệu rỗng- Bê tông cốt liêu đặc biệt ( chống phóng xạ, chống nhiệt, chịu axit )

Trang 14

Theo khối lượng thể tích phân ra:Bê tông đặc biệt nặng ( yo > 2500 kg/m3 )

Bê tông nặng ( y o= 1800 + 2500 kg/m3 )

Bê tông nhẹ ( yo = 500 + 1800 kg/m3 )

Bê tông đặc biệt nhẹ ( yo < 500 kg/m3 )

Theo công dụng phân raBê tông thường dung trong các cau kiện bê tông cốt thép

Bê tông thủy công dùng cho xây đập, công trình dẫn nước Bê tông có công dụng đặc biệt như bê tông chiu axit, chịu nhiệt,chống phóng xạ

Bê tông dung cho kết cau bao cheBê tông trang trí

Bê tông làm mặt đường ô tô, sân bay, lát vỉa hè.

2.2 Cơ sở khoa học của bê tông

2.2.1 Cơ sở hóa học

khi nhào trộn xi măng với nước ở giai đoạn đâu xảy ra phan ứng thủy hóagiữa các khoáng vật trong xi măng với nước Trong đó phản ứng của alitvoi nước xảy ra như sau:

2(CaO.SiO¿) + 6HạO > 3CaO.2§iO;.3H ;O +3Ca(OH); (1.1)Vi đã có Ca(OH), tách ra từ alit nên bêlit thủy hóa chậm hon và tách ra itCa(OH); hơn:

2(2CaO.Si02) + 4H;O —3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2 (1.2)Và 3Cao.AlzO+ và 4CaO.Al,O3.Fe,O3 cũng phản ứng với nước:

Trang 15

-Quá trình rắn chắc của xi măng được chia làm 3 giai đoạn:- Giai đoạn hòa tan: Khi nhao trộn xi măng với nước các thành phan khoángcủa clanke sẽ tac dung với nước ngay trên bé mặt hạt xi măng Những sanphẩm tạo được [Ca(OH);; 3CaO.Al;Oas.6H;O| sẽ tan ra Nhưng vì độ tancủa nó không lớn và lượng nước có hạn nên dung dịch nhanh chóng trở nênquá bão hòa.

- Giai đoạn hóa keo: Trong dung dịch quá bão hòa, các sản phẩm Ca(OH);;3CaO.AI1,03.6H2O) mới tạo thành sẽ không tan nữa mà ton tại ở trạng tháikeo Còn các sản phẩm etringit, C-S-H vốn không tan nên tổn tại ở thể keophân tán Nước vẫn tiếp tục mắt đi (bay hơi, phản ứng với xi măng), các sảnphẩm mới tiếp tục tạo thành, tỷ lệ rắn/lỏng ngày một tăng, hỗn hợp mat dantính dẻo, các sản pham ở thể keo liên kết với nhau thành thể ngưng keo.- Giai đoạn kết tinh: Nước ở thé ngưng keo vẫn tiếp tục mat đi, các sảnphẩm mới ngày càng nhiều Chúng kết tinh lại thành tinh thể rồi chuyểnsang thé liên tinh làm cho các hệ thông hoá cứng và cường độ tăng

Tóm lại quá trình ran chac cua xi măng có thê biêu diễn như sau:

Ca(OH), và 3CaO.Al;O;.6H;O 2CaO.SiO nH„OHòa tan vào nước Không hoa tan vào nước

Ngưng keo Khuếch tán ở dạng keo phân tán

1 bộ phận

Kết tỉnh ~ Ngưng keo

| > Ximăng rắnchắc Khô

Trang 16

V / # / / / ý /# ý v ee ý ý ý vy v v £ể v ee ể

XS Sw DNS SA AAA NAN NR NESW NNN

“, # CPE LA FP cv FB CEss NON NS ee, SS YL ee

ye? # z

bP ‘

Ẹ

` ` Capillar.

LO ROPE cà LESS RAE BIS CAE oresse NSN OR NS

Vđ.# at det Oe ee aessa NN SN SN"Dr ae" Da ở a ae

^^

yy # Pe aSN es ah+ # # fv

x oN ji a

yf # 6 OE aesVSR v xxx.TM Dar ae Be Bw XP tae

2.3 Các yêu cầu vật liệu chế tạo bê tông và môi trường dưỡng hộ bê

tông

2.3.1 Đá dămĐá dam sử dụng cho bê tông sớm đạt cường độ cao phải thoả mãn yêu cầukỹ thuật theo tiêu chuẩn TCVN 7570: 2006 “Cốt liệu cho bê tông va vữa”:

- _ Xác định khối lượng riêng, khối lượng thé tích và độ hút nước củacốt liệu theo TCVN 7572-4:2006

Trang 17

_ Xác định khối lượng riêng, khối lượng thé tích và độ hút nước của đágốc và hạt cốt liệu lớn theo TCVN 7252-5:2006

- _ Xác định khối lượng thể tích xốp và độ hồng của cốt liệu theo TCVN7572-6:2006

- _ Xác định độ 4m của cốt liệu theo TCVN 7572-7:2006- _ Xác định ham lượng hạt thoi det trong cốt liệu lớn theo TCVN 7572-

13:2006- Xác định độ hao mòn khi va đập của cốt liệu lớn trong máy Los

Angeles theo TCVN 7572-12:2006.

2.3.2 Xi măngSử dụng xi mang pooclang địa phương Trong đó việc lựa chọn xi măng làđặc biệt quan trọng, nó vừa đảm bảo yêu câu thiết kế vừa đảm bảo yêu cầukinh tế Các yêu cầu kỹ thuật của bê tông tuân theo tiêu chuẩn TCVN6260:1997 “ Xi mang Pooclăng hỗn hợp — Yêu cau kỹ thuật”

- TCVN 6016:1995: Xi măng — Phương pháp xác định độ bên.- TCVN 6017:1995: Xi măng — Phương pháp xác định thời gian đông

cứng và độ ồn định.2.3.3 Cát

Cát sử dụng cho bê tông sớm đạt cường độ cao phải thoả mãn yêu cầu kỹthuật theo tiêu chuẩn TCVN 1770: 86 “cát xây dựng”

Ngoài ra, để trộn bê tông làm đường, tốt nhất là dùng cát hạt lớn và vừa,sạch và chứa it tạp chất nhất Không được dùng cát có chứa trên 3% các hạtbụi sét ( xác định bang phương pháp rửa ) dé trộn bê tông làm mặt đườngmột lớp hoặc làm lớp trên của mặt đường hai lớp.

2.3.4 NướcNước để chế tạo bê tông phải có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đếnthời gian ninh két và ran chac cua xi mang.

Trang 18

Nước dùng cho xi măng phải tuân theo tiêu chuẩn TCXDVN 302:2004;“Nước trộn bê tông và vữa — Yêu câu kỹ thuật”.

2.3.5 Phụ giaPhụ gia dẻo: Có tác dụng làm tăng khả năng làm việc của hỗn hợp bê tôngrỗng nhưng không làm tăng lượng nước nhào trộn

Phụ gia tăng thời gian ninh kết: có tác dụng làm rút ngăn thời gian giữa giaiđoạn bắt đầu ninh kết và kết thúc ninh kết của xi măng

2.4 Yêu cầu môi trường dưỡng hộVật liệu bê tông sớm đạt cường độ cao sau khi được tạo hình sẽ đượcdưỡng hộ trong điều kiện nhiệt độ khác nhau trong 28 ngày

- _ Môi trường khô: Độ âm 70-90%, nhiệt độ 30-35°C- _ Môi trường âm: Độ 4m 100%, nhiệt độ 25-29°CSau khi vật liệu được dưỡng hộ sẽ được bảo dưỡng trong các môi trườnghóa học khác nhau:

- _ Môi trường pH: Có nông độ pH khác nhau, thay đổi từ 7-13- _ Môi trường sunphat: Môi trường nước có nông độ Na;S0u 5%- _ Môi trường muối: Môi trường nước có nông độ NaCl 10%.2.5 Yêu cầu chất lượng bê tông

Bê tông được sản xuất tại trạm trộn hoặc ở hiện trường phải đáp ứng cácyêu cầu chất lượng trong các trạng thái sau đây: Bê tông tươi, bê tôngmềm và bê tông ran chắc Xem xét về chat lượng bê tông cần xem xét cảba trạng thai trên.

2.5.1 Bê tông tươi

Trạng thái bê tông tươi là giai đoạn tính từ khi trộn xong tới lúc hoàn thànhviệc đô bê tông.

Trang 19

-Tính dễ đồ của bê tông cần được quy định cho mỗi khoảng thời gian thicông cụ thể, trong đó có tính đến công nghệ thi công ( bao gồm cả phươngpháp đầm ) dạng kết cầu hoặc câu kiện, loại bê tông, tiết diện của chi tiếtkết cầu Phương pháp thí nghiệm tốt đối với tinh dé đồ phải là phương phápcó thé đánh giá được khả năng biến dạng và độ phân li và khả năng chốngđôn tach côt liệu.

Bê tông ở trạng thái hỗn hợp - bê tông tươi phải có tính dễ đồ tốt để dễ dànglap day khuôn khi dùng dam thông thường Tốc độ suy giảm tính dễ đồ phảinam trong giới hạn cho phép dé giữ được tính dé đồ yêu cau trong suốt quatrình thi công bê tông Tính dễ đồ tốt nghĩa là:

- — Có khả năng biến dạng hoặc tự chảy phù hợp với phương pháp

thi công cụ thé.- — Không có hiện tượng phân tang ( dồn, tách cốt liệu lớn ) trong

các khu vực ván khuôn khi đô bê tông.

Phương pháp thí nghiệm thông dụng là thử độ sụt bê tông, độ sụt phải đượcduy trì trong một quãng thời gian thích hợp đối với mỗi biện pháp thi công.Hiện không có phương pháp tiêu chuẩn dé xác định độ phân li của hỗn hopbê tông Phương pháp đơn giản và tiện dụng nhất có thé là quan sát khối bêtông đã thử độ sụt và đánh giá độ phân li thông qua sự đồng nhất của bêtông Bê tông cân có đủ độ dính để trong trường hợp có độ sụt thấp thì cáchạt cốt liệu sẽ không bị tách khỏi khối bê tông khi thử độ sụt Đối với hỗnhợp bê tông có độ sụt cao hoặc bê tông chảy thì phải không thấy xuất hiệnvành rỗng xi măng hoặc vành nước chạy xung quanh khối bê tông thử độ

sụt.

Đối với bê tông tự đầm cần phải làm thí nghiệm về khả năng bê tông lọtqua không gian cốt thép

Trang 20

2.5.2 Trạng thái bê tông mềmTrạng thái bê tông mém là giai đoạn từ sau khi đồ bê tông tới lúc kết thúcninh kết Cho dù bê tông có thé tốt nhưng hiện tượng lún sụt và co mềm vancó thé xây ra là do thực tế thi công kém.

Đánh giá bê tông trong trạng thái mềm theo hai chỉ tiêu sau:+ Thể tích tách nước của bê tông tiêu chuẩn phải không lớn hơn giá trị đãđược qui định ( tính bằng % thể tích mẫu bê tông )

+ Mức lún sụt của mẫu bê tông tiêu chuẩn phải không lớn hơn giá trị đãđược qui định ( tính bang % chiều cao mẫu bê tông )

Trang 21

-Nếu mẫu bê tông có giá trị lún sụt nhỏ như qui định thì có thể ngăn ngừađược sự co mém băng cách giữ cho bê tông không bi mat nước do hay bịbay hơi qua bê mặt hở bê tông

Bê tông ở trạng thái còn mềm phải có những đặc trưng yêu câu sau đây:- Không có hoặc có rat ít hiện tượng tách nước

- Không có hoặc có rat ít hiện tượng lún sụt- Hạn chế được co mềm

- Có tính hoàn thiện bề mặt tối.2.5.3 Trang thái tuổi ban đầu (sớm)Trạng thái tuổi ban đâu là trạng thái của bê tông trước khi đạt được cườngđộ đặc trưng Trường hợp trạng thái bê tông ở tuổi 3, 7 ngày đầu được coilà trạng thái tuổi ban đâu

Bê tông trong trang thái tuôi ban dau phải có những đặc trưng yêu cau sau:- Co ngót tự sinh, nếu không thể tránh được thì không được quá lớn đếnmức gây ra biến dạng phá hoại trong những chi tiết liên kết của kết cau.Biến dạng tự co tuyến tính của một mẫu bê tông tiêu chuẩn không bị ghìmgiữ phải không lớn hơn giá trị được quy định ( tính bằng % chiều dài banđâu của mau bê tông ).

- Quá trình tăng nhiệt độ trong bê tông can phải được kiểm soát dé tránhứng suất phụ thêm do nhiệt độ có thé dẫn đến nứt hoặc biến dang bên tronghoặc ở mặt ngoài kết cấu Độ chênh lệch nhiệt độ lớn nhất ở bat kỳ 2 điểmnào trong khối bê tông phải không được lớn hơn một giá trị qui định ( tínhbang OC ) Độ chênh lệch nhiệt độ lớn nhất có thé được đánh giá băng mộtphương pháp thử quá trình nâng đoạn nhiệt của một mẫu bê tông tiêu chuẩntrong một điều kiện môi trường tiêu chuân.

Trang 22

- Cường độ tuổi ban dau của bê tông cần phải đủ lớn để chịu được các tảitrọng đã được qui định sau khi tháo ván khuôn Thuong đó là tải trọng tinhvà tai trọng động trong qua trình thi công Cường độ của bê tông thườngđược biểu thị băng cường độ nén ở tuổi 3 ngày hoặc 7 ngày ( R3 hoặc R7 ).Với trình độ vật liệu và công nghệ bê tông hiện nay ta nên chọn tuổi R7cho thí nghiệm và nội suy cường độ của Bê tông.

2.5.4 Trạng thái rắn chắcBê tông trong trạng thái ran chắc phải có những đặc tính tốt, tôn tại trongthời gian dai Có 10 đặc tính này được mô tả chi tiết dưới đây:

2.5.4.1 Đặc tính cơ học

Đặc tính cơ học bao gôm cường độ và mô đun đàn hồi Cường độ bê tôngphải đủ lớn để chịu được ứng suất phát sinh do các tải trọng thiết kế vớimột hệ thống an toàn thích hợp Mô dun đàn hồi vật liệu bê tông phải khôngnhỏ hon giá trị dùng trong thiết kế kết câu Cần quan tâm đến van dé môđun đản hôi động

Cường độ đặc trưng của bê tông đã đóng ran thường được đánh giáthông qua cường độ nén phá hoại mẫu ở tuổi 28 ngày, hoặc bằng phươngpháp quy định khác cho những điều kiện riêng ( các phương pháp khôngpha huỷ ).

Cường độ và độ chống thấm của bê tông đã đóng rắn phụ thuộc vào tỷ lệN/X, loại xi măng, lượng hồ xi măng, điều kiện bảo dưỡng, cũng như loạivà lượng dùng các phụ gia và cốt liệu

Trang 23

-Hình 2.3: Thí nghiệm Mô đun đàn hồi bê tông2.5.4.2 Tudi thọ mặt đường Bê tông xi măng

Các đặc trưng bên lâu có liên quan của bê tông phải đạt được cho thời gianlàm việc lâu dài và phụ thuộc vào môi trường sử dụng Những đặc trưngsau đây phải được xem xét theo điều kiện môi trường xung quanh mặtngoài bê tông.

Độ nở trong điều kiện 4m ướt, bê tông không được nở thêm trong điều kiệnâm ướt: Độ nở tuyệt đối của bê tông trong một thí nghiệm ngâm nước phảikhông được quá lớn đến mức gây ảnh hưởng bắt lợi cho các chỉ tiết lân cận.Độ nở tuyến tính của một mẫu bê tông tiêu chuẩn, phải không được lớn hơnmức giá trị đã được qui định ( tính băng % chiều dài ban đầu của mẫu bêtông ) trong một khoảng thời gian qui định Hàm lượng SO3 cua xi mang vàcác vật liệu thay thế xi măng là một trong những nguyên nhân chính gây ranở bê tông trong những nguyên nhân chính gây ra nở bê tông trong điềukiện ướt co khô.

Trang 24

Bê tông không được có lượng co khô qua lớn, dẫn đến xuất hiện vết nứt cóthể nhìn thấy Tùy theo yêu cầu cụ thể của mỗi quốc gia, lượng co khô tuyệtđối của một mẫu bê tông tiêu chuẩn, tính theo sự thay đồi chiều dai tuyếntính trong một điều kiện khô tiêu chuẩn liên tục, phải không được lớn hơngiá trị được quy định ( tính bang micro biến dang ).

Hình 2.4: Bê tông bị phá hoại do nở thể tích khi 4m va co ngót khô2.5.4.3 Cácbonat hoá

Tuy theo yêu cầu cụ thể của mỗi quốc gia, chiều day lớp bê tông bicacbonat hoá trên mẫu bê tông tiêu chuẩn, thí nghiệm băng phương phápnhanh tiêu chuẩn, phải không được lớn hơn mức giá trị đã được quy định

( tính bằng mm ) trong một giai đoạn thí nghiệm xác định Gia tri quy địnhđược xác lập đảm bảo rang: Quá trình cácbonat hoá sẽ không dat tới vị trícốt thép ngoài cùng trong kết cau bê tông trước thời gian bảo trì theo quyđịnh thiết kế hoặc theo dự kiến, hoặc trước khi hết tuôi thọ thiết kế

Trang 25

quy định cho lớp bê tông bảo vệ dày hơn Giá trị chỉ dẫn được xác định sao

cho đảm bảo răng hàm lượng clorit sẽ không cao hơn mức giới hạn chophép tại vị trí cốt thép ngoài cùng của kết cau bê tông trước thời gian bao trì

Trang 26

Bé rộng vết nứt phải không được lớn hơn giới han cho phép trong thiết bikết cầu trong môi trường xâm thực.

Hàm lượng các thành phần hoá học, khoáng vật của xi măng như CaO vàC3A là những yếu t6 ảnh hưởng chính dé đảm bảo chống ăn mòn cốt thép.Loại xi mang, hàm lượng xi mang và lượng phụ gia phải được lựa chọnthích hợp cho bê tông làm việc trực tiếp trong môi trường xâm thực

2.5.4.5 Phản ứng kiềm — cốt liệuBê tông phải không có nguy cơ phản ứng kiém-silic hoặc phản ứng kiém-cácbonat Nếu có nguy cơ phản ứng kiềm — cốt liệu thì hàm lượng kiềmtrong xi măng phải không được lớn hơn mức giá tri quy định hoặc phảidùng xi măng hỗn hợp ( có thêm muội silic, tro bay hoặc xỉ lò cao )

Hình 2.7: Bê tông nguy cơ phản ứng kiềm — silic — cốt liệu

2.5.4.6 Độ hao mòn

Bê tông không bi hao mòn ở mức nghiêm trọng trong suốt tudi thọ thiết kế.Yêu cầu về chống hao mòn của bê tông phụ thuộc vào dạng kết câu hoặcchỉ tiết và vào điều kiện môi trường mặt ngoài bê tông, chất lượng xi măngvà côt liệu làm bê tông.

Trang 27

-Hình 2.8: Mức độ hao mòn trong thời gian khai thác2.5.4.7 Ôn định Sulfat

Bê tông phải đủ độ bên sulfat Tuy theo yêu cau cụ thé của mỗi quốc gia, độnở của một mẫu bê tông tiêu chuẩn cho một thí nghiệm tiêu chuẩn về độ nởsulfat phải không được lớn hơn mức giá trị đã được quy định ( tính bằng %chiều dai ban đầu của mẫu bê tông ) trong một giai đoạn thí nghiệm xác

Trang 28

2.5.4.8 Ôn định hoá chatBê tông sử dụng phải đủ cứng và bên chống lại các tac động hoá chất nhưtác động của axit va muối Phan trăm khối lượng bị mat so với khối lượngban đầu của bê tông trong một thí nghiệm tiêu chuẩn phải nhỏ hơn mức giátrị đã được quy định.

Hình 2.10: Bê tông bị phá hoại do quá trình xâm thực của hóa chất

2.5.4.9 Độ suy giảm do sinh vật

Phải có một giới han ton thất cường độ tinh bang % so với cường độ banđầu trong một thí nghiệm nhanh tốc độ suy giảm cường độ do sinh vật

Trang 29

-CHƯƠNG 3

NGHIÊN CỨU KET CAU MAT DUONG BE TONG XI MĂNG3.1 Tình hình phát triển mặt đường BTXM trên thé giới và Việt Nam3.1.1 Tình hình phát triển mặt đường BTXM trên thé giới

Mặt đường BTXM xuất hiện vào cuối thé ky 19, bắt đầu ở Anh vào nhữngnăm 1950, sau đó lan dần sang Pháp, Đức, Mỹ và Nga

Hình 3.1: Đường bê tông xi măng đầu tiên ở Mỹ-Bellefontaine, OhioTrong suốt hơn 100 năm qua, mặt đường BTXM đã được tiếp tục xây dựngva phát triển ở hau hết các nước trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở cácnước có nên kinh tế phát triển như: Canada, Hoa Ky, CHLB Duc, Anh, Bi,Hà Lan, Australia, Trung Quốc

Mặt đường BTXM ( mặt đường cứng ) cùng với mặt đường mém là 2 loạihình mặt đường chính được sử dụng cho giao thông đường bộ và sân bay,đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên mạng lưới giao thông cuacác khu vực, lãnh thô và xuyên quôc gia.

Mặt đường BTXM có mặt trên tất cả các cấp đường giao thông đường bộ,từ địa phương, hệ thống tỉnh lộ, quốc lộ, từ đường có lưu lượng xe thấp đến

Trang 30

đường phố, đường trục chính, đường cao tốc Mặt đường BTXM cũngthường được sử dụng ở hau hết các sân bay, bến cảng, các đường chuyêndụng và các bãi đồ xe.

Ngày nay, mặt đường BTXM vẫn luôn được các nhà nghiên cứu các nhà

quản lý rat quan tâm Hệ thống Tiêu chuẩn ngày cảng hoàn thiện va côngnghệ xây dựng ngày càng phát triển đồng bộ và hiện đại Hàng năm, nhữnghội nghị tong kết pho biến kinh nghiệm và những nghiên cứu phát triển mớivề loại hình mặt đường BTXM của thế giới vẫn được duy trì thường niên vàphạm vi áp dụng của mặt đường BTXM ngày càng được mở rộng.

Hình 3.2: Đường Cao tốc Bê tông xi măng 161, có 6 làn xe ( Texas Mỹ)Khối lượng mặt đường BTXM đã xây dựng ở một số nước ( Long - LifeConcrete Pavements in Europe and Canada” của Cục Đường bộ Liên bangMỹ - FHWA công bố năm 2007 ) được thống kê dưới đây:

Trang 31

— Mỹ, mặt BTXM chiếm khoảng 9% của 490179 km đường đô thivà 4% của 1028491 km đường ngoài đô thị;

- — Tỉnh Québec, Canada có 1239 km ( đường 2 làn xe ) trong tổngsố 29000 km đường ( khoảng 4% ) là mặt đường BTXM nhưnglại phục vu tới 75% lượng giao thông ở Quebec;

- — Đức, mặt đường BTXM không cốt thép, phân tam chiếm khoảng25% mạng lưới đường cao tốc với lưu lượng giao thông cao;- _ Áo, đường cao tốc chiếm khoảng 25% mạng lưới đường bộ quốc

gia (14000 km), trong đó mặt đường BTXM chiếm 2/3 khốilượng đường cao tốc;

- Bi, mạng lưới đường khoảng 134000 km, gồm đường cao tốc,đường tỉnh, đường địa phương và đường nông thôn Trong đó,đường cao tốc có khoảng 1700 km, tức là chỉ hơn 1% Mặt đườngBTXM chiếm 40% của những đường cao tốc và 60% đườngnông thôn Tổng cộng, mặt đường BTXM chiếm khoảng 17%;- Ha Lan, mạng lưới đường 6 tô có khoảng 113000 km Khoảng

2300 km là đường cao tốc, chỉ khoảng 2% về chiều dai, nhưngnhững con đường cao tốc nay phục vụ 38% lưu lượng giao thông.5% đường cao tốc là mặt đường BTXM, trong đó một nửa là mặtđường BTCT liên tục và một nửa là BTXM không cốt thép, phântam Ha Lan còn có khoảng 140 km đường khu vực có mặtBTXM không cốt thép, phân tắm Tổng cộng, mặt đường BTXMchiếm khoảng 4% mạng đường ô tô Ngoài ra, Hà Lan còn có20000 km đường xe dap, trong đó 10% là mặt đường BTXM.- _ Vương quốc Anh, mạng lưới đường có khoảng 285000 km, trong

đó có 1500 km là mặt đường BTXM Cho tới đầu những năm1980, mặt đường BTXM phân tâm, không hoặc có cốt thép vẫn là

Trang 32

loại chủ yếu Từ giữa những năm 1980 đến giữa những năm năm1990, mặt đường BTXM điển hình lại là BTCT liên tục Từ cuốinhững năm 1990, do yêu cầu về giảm tiếng ôn, mặt đườngBTXM buộc phải có lớp mặt bê tông nhựa mỏng, nhưng yêu caunày mới chỉ là bắt buộc trong phạm vi xứ Anh ( England ), chứchưa bắt buộc đối với các xứ khác ( Scotland, Wales và BacAilen ).

Ngoài ra, mặt đường BTXM chiếm khoảng 67% đường cao tốc ở Úcvà chiếm 60% đường cao tốc ở Trung Quốc

Về phân loại mặt đường BTXM Trong hơn 100 năm phát triển, mặtđường BTXM được phân ra một số loại như sau:

- Mat đường BTXM không cốt thép, phân tam, đồ tại chỗ ( thôngthường )

- — Mặt đường BTXM cốt thép- Mặt đường BTXM lưới thép- Mat đường BTXM cốt thép liên tục; mặt đường BTXM cốt phân

tán

- Mat đường BTXM lu lèn- Mat đường BTXM ứng suất trước- Mat đường BTXM lắp ghép.Tương ứng với mỗi loại mặt đường BTXM có những đặc điểm và phạm viáp dụng nhất định:

- Mat đường BTXM không cốt thép, phân tâm ra đời sớm nhất vavan dang được áp dụng phô biến ở nhiều nơi Chiều day của tắmtừ 15 - 40cm; kich thước tâm thay đổi tuỳ theo từng dự án có thétừ 3 - 7m, thông thường khoảng 5m Mặt đường BTXM không

Trang 33

-cốt thép ( không kể -cốt thép dùng làm thanh truyền lực giữa cáctam ) sử dụng cho hau hết đường ô tô các cấp, các bãi đỗ, bếncảng và sân bay Móng của mặt đường BTXM phân tâm thôngthường là đất, cát gia cố, vôi, xi măng: đá gia cô xi măng: đôi khilà đá gia có nhựa đường, BTN hoặc chính là BTXM Rat ít khi sửdụng móng là cát hoặc đá dăm.

- Mat đường BTXM cốt thép thường được sử dụng đối với nhữngtuyến đường có tải trọng lớn như sân bay, đường chuyên dụng,đường có lưu lượng xe lớn và các công trình đặc biệt có yêu cầutuổi thọ cao Về cơ bản, kích thước tam mặt đường BTXM cốtthép tương tự như BTXM phân tâm thông thường nhưng đượctăng cường thêm 2 lớp cốt thép ( thép All ) chịu lực ( trong tínhtoán thiết kế có kế đến khả năng cùng chịu lực của cốt thép ).- Mat đường BTXM lưới thép ra đời chủ yếu nhằm khắc phục va

hạn chế các vết nứt do co ngót của bê tông và nứt do nhiệt Trêncơ sở tính toán thiết kế như vậy mặt đường BTXM thông thường,lưới thép (thép All: 10 - 14 mm, @: 10 - 20cm) được bổ sung vàbố trí cách bé mặt mặt đường từ 6 - 10 cm nhằm hạn chế các vếtnứt trong quá trình bê tông hình thành cường độ và trong khaithác Mặt đường BTXM lưới thép xuất hiện chậm hơn BTXMthông thường và phạm vi áp dung cua nó tương tự như phạm viáp dụng của mặt đường BTXM thông thường.

- Mat đường BTXM cốt thép liên tục ra đời nhằm khắc phụcnhững nhược điểm cô hữu của mặt đường BTXM phân tâm thôngthường là giảm thiểu các mối nối ngang mặt đường ( khe co,giãn) Hàm lượng lưới thép thiết kế khoảng 0,54%, bao gôm cốtthép đọc ( thép All, 16 mm ), cốt thép ngang ( thép All, 12 mm )được bé trí liên tục suốt chiều dai đường và đặt ở vị trí 1/3 - 1⁄2 bể

Trang 34

dày tam BTXM Mục đích của việc bố trí cốt thép này khôngphải là ngăn ngừa vết nứt do tải trọng và ứng suất nhiệt, mà chỉnhăm hạn chế việc mở rộng khe nứt Theo yêu cầu, khoảng cáchkhe nứt nam trong khoảng 3,5 - 8,0 feets ( 1,05 - 2,4m ), độ mởrộng khe nứt không được quá 0,04 inch ( 1,0 mm ) nhằm hạn chếnước thấm qua khe nứt phá huỷ cốt thép và bảo đảm mặt đườngkhai thác được bình thường Pham vi áp dụng của mặt người

BTXM cốt thép liên tục là khắc phục nhược điểm không êmthuận chạy xe do các khe của mặt đường BTXM phân tâm, ápdụng chủ yếu đối với các tuyến đường có lưu lượng xe lớn,đường cao tốc, đường băng sân bay và kinh phí dau tư ban daulớn hơn.

- Mat duong BTXM cét phan tan ( cốt sợi ) chỉ được sử dụng trongnhững trường hợp đặc biệt có khả năng chịu lực rất lớn và chốngmai mòn cao Trong khi trộn bê tông tươi, ngoai cốt liệu đá và cátthông thường người ta bổ sung thêm và trộn đều với các loại cốtsợi: thuỷ tinh, kim loại, tổng hop (acrylic, aramid, cacbon, nylon,polyester, polyethylene, polyproplene ) và cốt sợi tự nhiên.BTXM cot phân tán có cường độ va khả nang chong mài mòn.

- Mat đường BTXM lu lèn là loại mặt đường sử dụng bê tông khô,thi công liên tục ( không có mối nối ) và băng thiết bị lu thôngthường Do mặt đường BTXM lu lèn được đồ dai liên tục nêntrên đó phải làm thêm lớp đá dăm láng nhựa ( lớp láng nhựa )nhăm khắc phục các vết nứt do co ngót và do nhiệt độ, hoạt tảigây ra Chiều dày của lớp BTXM Iu lèn đao động trong khoảng20cm, móng của nó có thể là các vật liệu gia cô hoặc đá dam.Mặt đường BTXM lu lèn được áp dụng có hiệu quả cho các

Trang 35

-tuyến đường có lưu lượng xe không cao và làm lớp móng chomặt đường BTXM hoặc mặt đường bê tông nhựa.

- Mat đường BTXM ứng suất trước ra đời cũng nhằm khắc phụccác vết nứt của mặt đường BTXM thông thường đồng thời tăngcường khả năng chiu lực cua kết câu dang tam Có loại mặtđường BTXM ứng suất trước sử dụng các sợi thép căng trước vàmặt đường BTXM cốt thép ứng suất trước căng sau Mặt đườngBTXM cốt thép dự ứng lực có phạm vi áp dụng hạn chế vì côngnghệ thi công phức tạp.

- Mat đường BTXM lắp ghép là loại mặt đường BTXM có hoặckhông có cốt thép được chế tạo sẵn tại xưởng va vận chuyển đếncông trường lắp ghép thành mặt đường Các tắm BTXM đúc sẵncó thể đặt trực tiếp trên nền đất, nền cát hoặc mong đá dam.Phạm vi áp dụng đối với các đường lâm nghiệp, đường có thoihan sử dụng ngắn, công vụ và các tấm BTXM có thé được sửdụng lại.

3.1.2 Tình hình phát triển mặt đường BTXM tại Việt NamỞ Việt Nam đã xây dựng mặt đường BTXM từ những năm 1975 nhưngkhối lượng và kinh nghiệm xây dựng chưa nhiều Can có những bổ sunghoàn thiện về tiêu chuẩn và thiết kế thi công, kiểm tra nghiệm thu mặt bangđường BTXM và các lớp mong gia cố xi măng trước khi triển khai thi côngđại trà.

Quá trình phát triển và xây dựng mặt đường BTXM tại Việt Nam được chiathành 2 giai đoạn.

e Giai đoạn trước nam 1995

Trong thời gian trước đây ( trước 1995 ), thi công mặt đường BTXM ởnước ta chủ yếu là cơ giới kết hợp với thủ công Công đoạn trộn bê tông

Trang 36

chủ yếu băng máy trộn nhỏ; riêng sân bay Tân Sơn Nhất và Nội Bài,công trường 75 - 808 có sử dụng máy trộn bê tông cưỡng bức năng suấtcao Vận chuyển bê tông ra công trường bang ô tô ( xe ben ) Rai bêtông kết hợp cơ giới với thủ công, thiết bị rải bê tông tự chế tạo, chủ yếubao gồm các khung dàn thép dùng tời kéo Đầm bê tông băng đầm dùi,đâm bàn dùng sức người điều khiển Ván khuôn thép được sử dụng chủyếu dé thi công các loại mặt đường nói trên Việc tạo khe thường bangcách đặt các thanh gỗ được tiến hành ngay trong quá trình thi công mặtđường Mastic chèn khe tự sản xuất ở trong nước từ vật liệu nhựa đườngthông thường.

e Giai đoạn sau 1995Thời điểm sau năm 1995, bat dau từ việc thi công sân bay Tân Sơn Nhat,sân bay Nội Bài và sau này là Quốc lộ 1A, đường Hồ Chi Minh, thi côngmặt đường BTXM ở nước ta đã được cơ giới hoá băng các thiết bị nhậpngOạI.

Hình 3.3: Thi công mặt đường BTXM trong Dự án điều chỉnh

QL32C đoạn qua thành phô Việt Trì

Trang 37

-Cùng với việc sử dụng các thiết bị nêu trên, công nghệ thi công mặtđường BTXM về cơ bản đã được cải thiện và chất lượng mặt đườngBTXM được kiểm soát Cho đến thời điểm hiện nay, co thể nói rằng, 0Việt Nam hoàn toàn có thé làm chủ được công nghệ thi công mat đườngBTXM phân tâm đồ tại chỗ

Tính đến ngày 30 - 6 - 2003, 12 máy tải BTXM các loại đã được nhậpvào Việt Nam được sử dụng để thi công một số công trình đường ô tô vàsân bay trong thời gian qua Số lượng và chủng loại như sau: Máy đã

Hình 3.4: Mat đường BTXM sau khi thi công xong của Dự án Nâng cap và kéo dai

đường CHC 35R-17L - Cảng Tan Sơn Nhat

Trang 38

3.2 Ưu nhược điểm của mặt đường BTXM3.2.1 Ưu điểm

e Tuổi thọ của mặt đường BTXM tương đối cao, cao hơn mặt đườngbê tông nhựa ( BTN ) Tuy theo cap hạng đường và tiêu chí đánh giácủa từng nước nhưng nói chung tudi thọ của mặt đường BTXM đượclây vào khoảng 20 - 50 năm, Trung Quốc lấy 35 năm Tuổi thọ thựctế của mặt đường BTXM nhiều khi lớn hơn dự kiến khi thiết kế.Theo thống kê, có những đoạn mặt đường BTXM sau khi xây dựngsau 50 năm mới phai tăng cường và thậm chí có đoạn ton tại sau 78năm sử dụng.

e Cường độ mặt đường BTXM cao và không thay đối theo nhiệt độnhư mặt đường nhựa, thích hợp với tất cả các loại xe, ổn định Cườngđộ đối với âm và nhiệt, cường độ không những không bị giảm ma cógiai đoạn còn tang theo thời gian ( không có hiện tượng bị lão hoanhư mặt đường BTN ).

e Cuong độ cao, thích hợp với tat cả các loại phương tiện vận tải, kécả xe bánh xích, bánh sat.

e Điều kiện thi công không khat khe như khi thi công mặt đường bêtông nhựa.

e Hao mòn ít, độ hoa mòn thường không quá 0.1 - 0.2 mm/năm Hệ sốbám giữa bánh xe và mặt đường cao va không thay đối khi mặtđường bị âm ướt Có khả năng chéng bảo mòn, hệ số bám giữa bánhxe và mặt đường cao, an toàn cho xe chạy, mặt đường BTXM cómàu sáng nên thuận lợi cho việc chạy xe ban đêm.

Trang 39

-Concrete Asphalt

a- Đường bêtông ximang b- Đường asphaltHình 3.5: Chiếu sáng trên mặt đườngBTXM va BTN

rChevy-Khô/Nhãu

Chevy- ứơt/Nhấn 109 rm |Chevy- Uét/Lún

Khoảng trượt dừng tính theo rnét

Hình 3.7: Khoảng cách trượt dài khi dừng gấp do được của 2 loại xe 6

tô trên đường BTXM và đường BTN ở tốc độ 100 km/h

Trang 40

e Tan dụng vật liệu địa phượng, có thể cơ giới hoá hoàn toàn trongcông tác thi công, do đó đây được tốc độ thi công, tăng năng suất laođộng, hạ gia thành,

e Công tac duy tu, bảo dưỡng it và đơn giản Do vậy mặt đườngBTXM tắt thích hợp làm ở những khu vực ít có điều kiện duy tu, bảodưỡng thường xuyên.

e Viéc thi công mặt đường BTXM đơn giản, kỹ thuật, phương tiện đòihỏi không may phức tạp, kỹ thuật thi công bê tông xi măng tươngđối phố cập trong toàn dân Mặt khác xi mang, đá, sỏi, cát déu có thélà vật liệu địa phương Do vậy mặt đường BTXM rât thích hợp vớiđường giao thông nông thôn, bởi vì khối lượng BTXM trong đườnggiao thông nông thôn không nhiêu, nên giá dau tư cũng vừa pha.e Do thời gian phục vụ tương đối dài, chi phí duy tu bảo dưỡng thấp,

nên tổng giá thành xây dựng và khai thác của mặt đương bê tông ximăng có cao nhưng không cao hơn nhiều so với mặt đường BTN.3.2.2 Nhược điểm

e Mat đường BTXM thông thường tổn tại các khe nối, vừa làm phứctạp thêm cho việc thi công và duy tu, bảo dưỡng, vừa tốn kém, lạivừa ảnh hưởng đến chất lượng vận doanh, khai thác ( xe chạy khôngêm thuận ) Khe nối lại là chỗ yếu nhất của mặt đường BTXM, khiếncho chúng dễ bị phá hoại ở cạnh và góc tâm

e Sau khi xây dựng xong phải bảo dưỡng một thời gian mới cho phépthông xe, do vậy ít thích hợp đối với trường hợp nâng cấp mặt đườngcũ, cân đảm bao giao thông.