[Khoa Học Vật Liệu] Bê Tông Asphalt Phần 4 ppt

Theo TCVN 7570–2006 mơ đun đ l n c a cát đư c tính theo cơng th c sau: M dl = đó: A 2,5 + A 1,25 + A 0,65 + A 0,315 + A 0,14 100 (3.2) Ai – lư ng sót tích lu sàn Mơđun ñ l n, bi u th ñ m n c a cát m t cách tương ñ i, ñư c tính theo ph n trăm c a t ng lư ng sót tích lũy sàng tiêu chu n thí nghi m sàng cát tiêu chu n Sáu c sàng đư c dùng đ thí nghi m g m c sàng s 4, 8, 16, 30, 50, 100 Mơ đun đ l n nh cát m n Mơđun đ l n c a cát t t nh t n m ph m vi t 2,25 – 3,25 Thành ph n h t c a cát ñư c l p theo quan h gi a kích thư c m t sàng v i lư ng sót tích lu ph i phù h p v i quy ñ nh c a t ng lo i bê tông khác (xem ph n bê tơng ximăng) Phương pháp xác đ nh thành ph n b i, bùn sét, t p ch t h u cơ, hàm lư ng sunfat theo TCVN 334, 345, 346–1986 Cát nghi n c n ph i ch t o t đá g c có cư ng đ khơng nh cư ng ñ c a ñá dùng làm ñá dăm (600 – 1000 daN/cm2) ð i v i h n h p bê tông asphalt lo i G s dùng cát nghi n Cát ñư c nghi n t đá mácma có mác khơng nh 1000 Hàm lư ng h t nh 0,071mm cát nghi n khơng đư c l n 14% theo kh i lư ng, lư ng h t sét khơng đư c l n 0,5%, lư ng h t nh 0,14mm không l n 20% Yêu c u v cát làm bê tông asphalt có th tham kh o tiêu chu n 8736–85 ho c 26193–84, 3344–83 c a Nga 3.5.4 B T KHOÁNG B t khoáng thành ph n quan tr ng h n h p bê tơng asphalt Nó khơng nh ng nhét ñ y l r ng gi a lo i c t li u l n (cát, ñá dăm hay s i) làm tăng ñ ñ c c a h n h p mà làm tăng di n tích ti p xúc, làm cho màng bitum m t h t khoáng m ng v y l c tưong tác gi a chúng tăng lên, cư ng ñ ñ b n nư c c a bê tông asphalt tăng lên Khi tr n v i bitum h n h p bê tơng asphalt, b t khống c n t o nên m t l p ho t tính, n ñ nh nư c M i quan h v t lý, hoá h c gi a b m t h t b t khoáng bitum làm tăng cư ng ñ c a bê tông asphalt, làm tăng tính giịn c a Vì v y, lư ng b t khống bê tơng ch đư c dùng m t gi i h n nh t ñ nh đ tránh làm tăng t c đ hố già c a bitum bê tơng B t khống đ ch t o bê tông asphalt thư ng s d ng lo i b t m n t ñá vơi đá đơlơmit Cư ng đ ch u nén c a đá khơng nh 200 daN/cm2 V t li u ch t o b t khoáng c n s ch, không ch a ch t b n sét 5% B t khoáng c n ph i khô, x p tr n v i bitum, khơng đư c vón c c, có kh hút bitum t t ph i tho mãn yêu c u sau (có th tham kh o tiêu chu n Nga 16557–88): ð nh : Lư ng l t qua sàng có kích thư c l sàng: 1,25mm 100% 0,315mm ≥ 90% 0,071mm ≥ 70% Lư ng b t khống hút h t 15g bitum mác 60/70 khơng nh 40g ð trương n c a m u th h n h p gi a b t khoáng bitum khơng đư c l n 1,5% ð ch a bitum khơng đư c l n 65% ð m không l n 1% ð r ng lèn ch t v i t i tr ng 400 daN/cm2 ñ i v i tro, b i ximăng, x , khơng đư c l n 30%, cịn đ i v i lo i b t ñá ñ c ch c khơng l n 35% H s ưu nư c Ku ñư c xác ñ nh b ng cơng th c: Ku = đó: V1 V2 (3.3) V1 – th tích l ng nư c c a 5g b t khống, V2 – th tích l ng d u (môi trư ng không phân c c) c a 5g b t khoáng N u Ku > v t li u ưu nư c ngư c l i Ku < – v t li u ghét nư c B t khoáng ghét nư c liên k t t t v i bi tum làm tăng cư ng đ bê tơng asphalt ð i v i nh ng h t ñư ng kính < 1,25mm, quy đ nh Ku >1 V i h n h p lo i bê tông asphalt lo i II, III có th dùng b t khống t tro than đá, b i ximăng, b t v sị h n, phù h p quy ñ nh c a tiêu chu n 9128 – 84 c a Nga B t khống đư c tăng cư ng ch t lư ng b ng cách ho t hoá b m t nghi n H n h p ho t tính b m t g m bitum ch t ho t tính b m t v i t l t 1/1 ñ n 1/1,1 Lư ng h n h p ho t tính ph i h p v i lư ng b t khoáng theo t l 1,5 – 2,5% B t khống cịn có kh tăng đ c ng l i c a bitum Thí nghi m v i m u bitum – b t ñá t l 4/6 có nhi t đ hố m m th p nhi t đ hố m m c a bitum 10 – 200C 3.6 CÁC TIÊU CHU N ASTM ð I V I C T LI U Ph n gi i thi u tiêu chu n thí nghi m ASTM, chúng nh n m nh vào thí nghi m s d ng thi t k Tiêu chu n ASTM D75: m c ñích c a thí nghi m gi i thi u cách l y m u thí nghi m cho c t li u thô Tiêu chu n ASTM C136 (sàng, phân lo i ñánh giá c t li u m n c t li u thô) M c đích c a thí nghi m xác đ nh kích thư c h t c a c t li u m n c t li u thơ đư c s d ng thí nghi m khác Tiêu chu n ASTM C127 (kh i lư ng riêng kh hút nư c c a c t li u l n) M c ñích c a thí nghi m xác ñ nh th tích đ c c a c t li u thơ th tích đơn v c a c t li u khô, m i liên h gi a kh i lư ng th tích t xác ñ nh ñư c h n h p thi t k Kh i lư ng riêng c a h n h p dùng đ xác đ nh th tích mà c t li u chi m Tiêu chu n ASTM C128 (kh i lư ng riêng kh hút nư c c a c t li u nh ) M c đích c a thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng riêng kh i lư ng th tích c a c t li u nh kh hút nư c Tiêu chu n ASTM C29 (kh i lư ng ñơn v c a c t li u) Thí nghi m xác ñ nh kh i lư ng ñơn v c a h t m n, h t thô, hay h n h p c t li u CÂU H I ÔN T P Phân lo i phương pháp s n xu t c t li u cho bê tơng asphalt Trình bày v c t li u nhân t o đ ch t o bê tơng asphalt Các nguyên lý v c t li u ñ ch t o bê tông asphalt Các tiêu chu n ASTM ñ i v i c t li u cho bê tông asphalt Chương H N H P V T LI U KHOÁNG 4.1 KHÁI QUÁT V H N H P V T LI U KHOÁNG S thay ñ i d n t c h t l n ñ n c h t nh m t ñ c tính c a c t li u C p ph i h t nh hư ng đ n tính cơng tác, s n đ nh, đ b n c a h n h p bê tông asphalt, s n đ nh, kh nư c c a l p n n Do đó, c t li u ph i ñáp ng ñư c v i m c đích s d ng C t li u có th có c p ph i: đ c (dense), gián ño n (gap–graded), ñ ng nh t (uniform), ñ u(well–graded), r ng (open) Lo i “ñ c” g n gi ng lo i “gián ño n” “ñ ng nh t”, lo i “ñ u” g n gi ng lo i “r ng” Hình 4.1 minh ho lo i c p ph i n hình c a h n h p c t li u Nh ng phương pháp khác bi u di n s phân b kích thư c h t đư c phát tri n (công th c nghiên c u v c p ph i h t) Nh ng nghiên c u khác ñ xác ñ nh ñ ñ c t i ña ñã ñư c ti n hành M t lý thuy t khác cho r ng n u c t li u ñư c sàng qua sàng: l n, trung bình, nh , h n h p có đ đ c t i đa có ph n c t li u h t l n, ph n h t nh h t trung Nh ng nghiên c u thêm cho th y r ng h n h p có đ đ c cao có th đ t ñư c s d ng m t t l m i sàng 4.2 C P PH I C A C T LI U BÊ TÔNG ASPHALT Tùy thu c vào t ng lo i h n h p bê tông asphalt, c p ph i c a c t li u thay ñ i ph m vi r t l n H n h p bê tông asphalt ch t lư ng cao dùng làm l p m t ñư ng cho ñư ng cao c p thư ng s d ng c t li u có “c p ph i đ c”(dense–grade) Trong trư ng h p (đ i v i bê tơng asphalt) khơng s d ng “đư ng cong đ đ c t i đa c a Fuller” b i s khơng đ kho ng tr ng c n thi t cho ch t k t dính asphalt Do v y, nguyên t c t t nh t không t o c p ph i có đ đ c t i ña ði u ñ t ñư c b ng cách b sung thêm thành ph n h t m n (c t li u nh sàng No200) C t li u h n h p bê tông asphalt không gi ng c t li u bê tơng xi măng Pc lăng, c n t o s n ñ nh c n cư ng đ đ hao mịn h p lý, n u khơng s gây hi n tư ng m t n ñ nh H n h p c t li u có “c p ph i r ng” (nhi u h t m n) có xu hư ng b hư h ng nhi u h n h p c t li u có “c p ph i đ c” (ít h t m n) Vì v y, n u v t li u đ ch t o bê tơng asphalt có cư ng đ th p, s s d ng h n h p c a v t li u ñó có ñ ñ c th p Tiêu chu n ASTM C131 (Resistance to Degradation of Small Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine) – (Kh ch ng l i hư h ng c a c t li u thơ kích thư c nh ch u mài mòn va ch m thí nghi m Los Angeles) xác ñ nh ñư c cư ng ñ m t cách tương đ i đ hao mịn c a c t li u Hình d ng c t li u đơi cịn quan tr ng c p ph i, cư ng ñ ñ b n c t li u ñư c nhào tr n vào h n h p bê tông asphalt N u c t li u trịn đư c s d ng v i “c p ph i r ng” đ n ñ nh s r t Do v y s d ng “c p ph i r ng” ph i s d ng c t li u có hình d ng góc c nh N u ph i s d ng c t li u trịn nên nghi n Tuy nhiên, nghi n c t li u s có nh ng v t n t ngang, làm gi m ch t lư ng c t li u ð r ng c a c t li u nh hư ng r t l n ñ n v n ñ kinh t c a h n h p Trong h n h p c t li u c n ph i có m t đ r ng nh t đ nh Nói chung, n u đ r ng l n c n nhi u ch t k t dính asphalt bám vào b m t l p ñ y b t l r ng c a h n h p c t li u, d n ñ n c n hàm lư ng asphalt nhi u Ngoài ra, c t li u có l r ng (x p) s gây hi n tư ng “th m hút ch n l c” (selective absorption) Khi th m hút ch n l c ch có thành ph n ch n l c asphalt th m vào, ñ l i nh ng ph n th a r n lên b m t c a c t li u ði u có th gây s tách r i ch t k t dính asphalt kh i c t li u 4.3 QUY T C C U T O H N H P KHỐNG ð C V t li u khống cho bê tông asphalt bao g m h n h p ñá dăm (ho c s i), cát b t khống Kh i lư ng đá, cát, b t khống ñư c tính b ng % theo kh i lư ng T ng kh i lư ng v t li u khoáng 100% T l c a v t li u khống quy t đ nh c u trúc tính ch t bê tơng asphalt Khi t l thành ph n v t li u khoáng khác h n h p s có th tích ph n r ng kh i lư ng ñơn v khác d n ñ n ñ r ng khác Ví d : h n h p 25% đá dăm, 60% cát 15% b t khống có ñ r ng 20–22% N u t l 65% ñá dăm, 31% cát, 4% b t khống đ r ng 15–17% Vì v y l a ch n xác thành ph n v t li u khống y u t quan tr ng C n tìm ki m b ng th c nghi m ho c lý thuy t ñ t o thành ph n v t li u khoáng t i ưu (t l t t nh t) Có nhi u phương pháp đ tính tốn thành ph n, xong m c tiêu c a t t c phương pháp tìm ki m t l ph i h p h p lý h n h p v t li u khoáng v i th tích l r ng nh nh t, ñáp ng ñư c yêu c u c a bê tơng asphalt làm đư ng Thành ph n v t li u khống đư c xác đ nh b ng nh ng b sàng tiêu chu n Ph n h n h p l t qua m i c sàng ñư c g i hàm bi n ñ i theo h t t nh nh t ñ n l n nh t Hàm l n đ ñ c l n ñ r ng nh ð r ng c a h n h p đá, cát, b t khống có th t i 15–16%; h n h p cát b t khoáng có th t i 24–25%; b t khống t i 30–35% Tiêu chu n Nga Vi t Nam quy ñ nh b sàng s d ng ñ phân lo i thành ph n h t c a v t li u khoáng g m 10 c sàng: 40, 20, 10, , 0.071 mm V i tiêu chu n AASHTO kích thư c m t sàng in b sàng g m: 37.5; 25; 19; 12.5; 9.5; 4.75; 2.36; , 0.071 mm (tương ng v i 1.5; 1; 3/4; 0.5; 3/8 in; No4; No8; ; No200) Thành ph n h t c a h n h p v t li u khống thư ng đư c bi u di n b ng ñư ng cong quan h gi a hàm lư ng l t qua sàng kích thư c c sàng Lư ng l t qua sàng t i m t c sàng kích thư c i (mm) ñư c xác ñ nh b ng công th c: Li = 100 – Ai (%) (4.1) Trong đó: Ai lư ng sót tích lu t i c sàng đư ng kính i, t ng c a lư ng sót riêng bi t t c sàng l n nh t ñ n c sàng kh o sát: n Ai = ∑ a i i (%) (4.2) Lư ng sót riêng bi t t l ph n trăm gi a kh i lư ng sót l i c sàng kh o sát v i t ng kh i lư ng v t li u khống sàng thí nghi m ðư ng c p ph i c a h n h p có t t c m i c sàng g i c p ph i liên t c N u c p ph i thi u m t ho c m t vài c h t g i c p ph i gián ño n Thành ph n v t li u khống c a bê tơng asphalt có d ng c p ph i sau: Lư ng l t qua sàng, % Matít CP Gián đo n CP Liên t c ðá dăm đen Kích thư c m t sàng, mm Hình 4.1 Các d ng c p ph i v t li u khoáng D i h t ñư c ch n theo yêu c u v ñ ñ c c a h n h p v t li u khống Ví d : D i h t đá có c h t 15–5mm cát nh 5mm có th có đ r ng đ n 17% n u t l ph i h p c a chúng 64/36 H n h p cát/b t ñá 70/30 có th có ñ r ng ñ n Độ rỗng, % Tỷ lệ C/Đ 20% Hỡnh 4.2 Quan h gi a ñ r ng c a h n h p v t li u khoáng t l c a chúng 4.4 CƠ S LÝ THUY T C A CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THÀNH PH N H T C A H N H P V T LI U KHỐNG Các phương pháp tính tốn thành ph n h t c a h n h p v t li u khống cho bê tơng asphalt có th ñư c d a s c a tác gi sau: Phương pháp Fuller: Thành ph n h t (lư ng l t sàng, %) có đ đ c t t nh t c a h n h p đá dăm (s i), cát b t khống ñư c Fuller ñ ngh m t ñư ng cong theo phương trình: d y=  D đó: n (4.3) y – lư ng l t sàng t i c sàng kh o sát, % D – ñư ng kính h t l n nh t c a h n h p v t li u khoáng d – ñư ng kính h t c n tính lư ng h t n – thơng s đ u ch nh ñư ng cong c p ph i h t, n=0.5 Khi n = 0.45; 0.5; 0.65 có th có m t h ñư ng cong c p ph i h t v i ñ ñ c khác Cơng th c Fuller đư c dùng Pháp, Anh tiêu chu n thi t k thành ph n bê tông asphalt Phương pháp Bôlômây: Thành ph n h t c a h n h p v t li u khống dùng cho bê tơng asphalt có th đư c xác đ nh theo phương trình sau: d y = A + (100 − A )  D 0.5 (4.4) đó: A– h s thí nghi m, A=10 h n h p h t m n; A=12 h n h p dùng c t li u l n s i; A=14 h n h p dùng c t li u l n ñá dăm Phương pháp c a Phịng thí nghi m Thu Sĩ: ð ngh ñư ng cong h n h p ñ c theo phương trình:  d  d  0.5  y = 0.5 +    D  D     (4.5) Thi t k đư ng ơtơ t i M thư ng dùng phương trình c a Telbot–Risard đ tính tốn thành ph n h n h p v t li u khống cho bê tơng asphalt: d y = 100  D đó: m (4.6) m = 0.46–0.52 Căn c vào phương trình k t h p v i kinh nghi m xây d ng khai thác đư ng ơtơ nư c Châu Âu, M thành l p thành ph n h n h p v t li u khoáng cho lo i bê tông asphalt Anh s d ng tiêu chu n BS 594 v i cát có c h t n m kho ng 3.71– 0.074 mm, b t khống có c h t nh 0.074 mm, ñá dăm l n 3.71 mm M bê tơng asphalt thư ng đư c thi t k theo phương pháp Marshall có gi i h n c sàng gi a cát ñá 2.36 mm Theo tiêu chu n Nga 9128–84: Phương trình b n c a Ivan p thành l p năm 1932 s ñ l a ch n h n h p v t li u khống cho bê tơng asphalt c a Nga sau: y1 = 1− k × 100 , (%) 1− km (4.7) ðây lư ng l t sàng th nh t c a h n h p Các c sàng ti p theo lư ng l t sàng đư c xác đ nh theo cơng th c: y x = y1 × k (x −1) đó: (4.8) k– h s đ đ c c a h n h p v t li u khoáng V i đ đ c b t kỳ k thư ng ñư c l y t 0.1 ñ n 0.9 ð ñ c l n nh t ñ t ñư c k = 0.81 ð i v i D = 40–20mm, thành ph n đư c tính tốn v i h s k = 0.75–0.9 sau: B ng 4.1 Thành ph n h t theo tiêu chu n Nga 9128–84 40 20 10 95–100 75–87 57–75 41–65 2.5 1.25 33–57 22–44 0.63 0.31 0.14 0.071 16–36 11–28 8–22 5–18 T năm 1967 tiêu chu n Nga s d ng phương trình thành ph n h t sau: y = a1x + a x + a x đó: (4.9) y– lư ng l t sàng, % x– ñ l n h t, mm a– h s c a phương trình quy ho ch th c nghi m v i c h t: 20, 5, 1.25, 0.071 mm Thành ph n h t ñư c ghi b ng 4.2; 4.3 4.4 B ng 4.2 Thành ph n c a h n h p bê tơng nh a r i nóng r i m ñ làm l p c a m t ñư ng Lư ng l t sàng, % c h t, mm D ng lo i h n h p 20 10 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 0.071 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) A 95– 100 60– 100 35– 50 24–38 17–28 12– 20 9–15 6–11 4–10 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) B 95– 100 70– 100 50– 65 38–52 28–39 20– 29 14–22 9–16 6–12 C 95– 100 80– 100 65– 80 52–66 39–53 29– 40 20–28 12–20 8–14 BT cát lo i D – – 95– 100 68–83 45–67 28– 50 18–35 11–24 8–16 BT cát lo i E – – 95– 100 74–93 53–86 37– 75 27–55 17–33 10–16 B ng 4.3 Thành ph n c a h n h p bê tơng nh a r i nóng r i m ñ c ho c r ng ñ làm l p dư i c a m t ñư ng D ng lo i h n h p Lư ng l t sàng, % 40 20 10 c h t, mm 2.5 1.25 0.63 0.31 0.14 0.07 A 95– 100 65–80 47–62 35– 50 24– 38 17– 28 12– 20 9– 15 6– 11 4– 10 B 95– 100 80–89 62–77 50– 65 38– 52 28– 39 20– 29 14– 22 9– 16 6– 12 BT cát lo i D 95– 100 70– 100 BT cát lo i E – 45–82 – 27– 65 18– 48 10– 38 7– 28 4– 20 3– 12 2–8 95– 100 68– 100 45– 100 28– 98 18– 73 10– 45 4– 10 B ng 4.4 Thành ph n c a h n h p bê tông nh a r i ngu i ñ làm l p c a m t ñư ng Lư ng l t sàng (%) D ng lo i h n h p Lư ng l t sàng, % c h t, mm 20 10 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 0.071 A 95 – 100 60 – 100 50 – 65 33 – 50 21 – 39 14 – 29 10 – 22 9– 16 – 12 B 95 – 100 70 – 100 65 – 80 50 – 68 39 – 40 29 – 45 22 – 32 16 – 22 12 – 17 95 – 66 – 46 – 26 – 18 – 14 – 12 – 100 82 68 54 43 30 20 Bi u ñ c p ph i h t c a lo i h n h p đư c th hi n hình t 4.3 đ n 4.7 C – – HÌNH 4.3 C P PH I H T BÊ TÔNG ASPHALT LO I A R I NÓNG HO C M ð LÀM L P TRÊN Hình 4.4 C p ph i h t bê tơng asphalt lo i B r i nóng ho c m đ làm l p Hình 4.5 C p ph i h t bê tông asphalt lo i C r i nóng ho c m đ làm l p Hình 4.6 C p ph i h t bê tơng asphalt cát lo i D r i nóng ho c m đ làm l p Hình 4.7 C p ph i h t bê tông asphalt cát lo i E r i nóng ho c m đ làm l p Tiêu chu n Nga 9128–84 xây d ng v i thành ph n đá dăm có th đ n 65% B t khống t 4–14% cát t 8–24% ði u làm tăng kh n đ nh c t c a bê tơng asphalt Thành ph n h n h p v t li u khống cho bê tơng asphalt theo tiêu chu n 9128– 84 c a Nga hi n v n ñư c dùng ñ thi t k thành ph n bê tông asphalt theo tiêu chu n Vi t Nam V i d án xây d ng ñư ng ôtô sân bay Vi t nam b ng ngu n v n nư c ngồi thành ph n h n h p v t li u khoáng cho bê tơng asphalt thư ng đư c thi t k theo tiêu chu n AASHTO C n lưu ý r ng s d ng đá có D l n lư ng đá dăm h n h p v t li u khoáng tăng lên Khi D t i 40mm lư ng đá ð t 35–60%; cịn D b ng 20mm ð 26–45% Khi lư ng đá dăm s d ng tăng lư ng cát gi m xu ng lư ng b t khống gi m Khi ð=35% lư ng b t khống kho ng 20% Khi ð=65% b t khoáng ch c n 5–6% 4.5 THÀNH PH N H N H P C T LI U THEO TIÊU CHU N AASHTO Tiêu chu n AASHTO ñư c xây d ng s c a Vi n bê tơng Hoa Kỳ s d ng phương trình Fuller v i h s n t 0.45 ñ n 0.52 Thành ph n h n h p v t li u khống đư c chia làm 21 lo i bao g m c p ph i liên t c gián ño n v i D l n nh t t i 21/2 in (75 mm) ñ n nh nh t No200 (0.075mm) ðư ng kính l n nh t hay s d ng t in ñ n 3/4in (25–19mm) Các h n h p v t li u khống c a bê tơng asphalt theo tiêu chu n AASHTO, ASTM ñư c ghi b ng 4.5 H n h p c a bê tông asphalt thư ng c p ph i liên t c Riêng h n h p v t li u khoáng cho bê tông asphalt lo i l n (macadam) c p ph i gián ño n Căn c vào thành ph n c p ph i theo tiêu chu n có th tính tốn c p ph i c t li u s d ng b ng phương pháp lý thuy t th c nghi m ñ ch n c p ph i c t li u tho mãn yêu c u k thu t c a t ng d án H n h p v t li u khống có th bao g m 2, ho c nhi u lo i c t li u Khi ñư c ph i h p v i nh ng t l h p lý s t o h n h p c t li u h p chu n B ng 4.5 Các h n h p bê tông asphalt c a M Lo i C sàng 2.5 in 1.5 in in 3/4 in 1/2 in 3/8 in No4 No8 No16 Lư ng l t qua sàng, %, mm IA IIA IIB IIC 100 35–70 0–15 100 0–5 45–50 5–20 100 70 – 100 20–40 5–20 100 70–100 IID IIE 100 70–100 IIIA IIIB 100 75–100 50–80 100 100 75–100 45–75 35–60 25–60 75–100 60–85 20–40 5–20 15–35 5–20 10–30 5–20 35–55 20–35 35–55 20–35 10–22 10–22 No30 No50 No100 No200 B% 0–3 3–4.5 0–4 4–5 0–4 4.5–5 0–4 3–6 6–16 6–16 4–12 2–8 3–6 6–16 6–16 4–12 2–8 3–6 VIB VIIA VIIB 85–100 100 100 65–78 50–70 35–60 25–48 25–48 15–30 6–12 100 65–80 47–68 30–50 20–40 20–40 10–25 3–8 85–100 80–95 70–89 55–80 30–60 30–60 10–35 4–14 100 95–100 85–98 70–95 40–75 40–75 20–40 8–16 4.5–8.5 4.5–8.5 7–11 7.5–12 0–4 3–6 0–4 3–6 B ng 4.5 (ti p) Lo i C sàng 2.5 in 1.5 in in 3/4 in 1/2 in 3/8 in No4 No8 No16 No30 No50 No100 No200 B% Lư ng l t qua sàng, %, mm IVA IVC IVD 100 80–100 100 80–100 70–90 100 80–100 60–80 55–75 55–75 35–50 48–65 35–50 45–62 35–50 18–29 13–23 13–23 8–16 4–10 19–30 13–23 13–23 7–15 0–8 19–30 19–30 19–30 19–30 19–30 3.5–7 3.5–7 3.5–7 VA 100 85– 100 65–80 50–60 37–52 25–40 18–30 18–30 10–20 3–10 4.5– 7.5 VIA 100 85–100 Bi u ñ thành ph n h t c a m t s h n h p c t li u cho bê tơng asphalt c a M đư c trình bày hình t 4.8 đ n 4.10 Hình 4.8 C p ph i h t bê tông asphalt lo i IIIB Hình 4.9 C p ph i h t bê tơng asphalt lo i VA Hình 4.10 C p ph i h t gián ño n (Macadam) 4.6 THI T K H N H P CÁC C T LI U ð CH T O BÊ TÔNG ASPHALT THEO PHƯƠNG PHÁP MARSHALL Thi t k h n h p c t li u ñ ch t o bê tơng asphalt nh m xác đ nh t l ph i h p c a hay nhi u c t li u ñ t o m t h n h p có thành ph n c p ph i ñ m b o n m gi i h n cho phép (ñư c quy ñ nh tiêu chu n k thu t c a d án) Có hai phương pháp thư ng đư c s d ng phương pháp gi i tích phương pháp đ th 4.6.1 PHƯƠNG PHÁP GI I TÍCH Gi thi t có c t li u có lư ng l t sàng t i m t sàng b t kỳ A, B, C Chúng có t l ph i h p tương ng a, b, c (%) Khi đó, cơng th c đ m b o h n h p h p lý sau: P = A.a + B.b + C.c (4.10) ñó: P – t l ph n trăm c a lư ng l t sàng c a h n h p Yêu c u P ph i n m ph m vi gi i h n c a tiêu chu n k thu t: Pmin ≤ P ≤ Pmax đó: (4.11) Pmin Pmax tr s t i thi u t i ña c a tiêu chu n Khi tính P + Pmin tốn đ xác đ nh a, b, c có th thay P = max Phương pháp gi i tích đư c phát tri n v i s tr giúp c a máy tính Nó có th xác đ nh tr c ti p ñư c phương án ph i h p t i ưu Có nhi u phương án t i ưu đư c dùng, ví d phương án ti p c n v i giá tr trung bình c a d i yêu c u k thu t M c ñ nhanh hay ch m c a phương pháp tuỳ thu c vào s lư ng c t li u ñư c ph i h p Nhi u nhà thi t k ñã s d ng phương pháp phân tích h n h p bê tông asphalt nh s tr giúp c a máy tính (Computer–Assisted Asphalt Mix Analysis (CAMA)) s tính tốn c a Vi n Asphalt M đ đánh giá ñư ng cong c p ph i c a h n h p m t cách nhanh chóng 4.6.2 PHƯƠNG PHÁP ð TH Phương pháp ñ th ñư c s d ng ñ xác ñ nh thành ph n c t li u c n ph i h p ñ t o h n h p có c p ph i tho mãn yêu c u Nguyên t c gi ng phương pháp gi i tích Phương pháp ñ th có th ñư c dùng phương pháp th d n trư ng h p h n h p ho c lo i c t li u 4.6.3 XÁC ð NH T L H N H P 4.6.3.1 H n h p c t li u: Phương pháp gi i tích: Phương trình b n dùng ñ ph i h p c t li u đư c rút t cơng th c 4.10 sau: P = A.a+B.b (4.12) T a+b=1 ––> a=b–1, thay vào phương trình 4.12 ta đư c: b= P−A B−A (4.13) t ta tính đư c a theo công th c: a= P−B A−B (4.14) Ví d : Gi s c n ph i h p m t lo i c t li u l n v i cát ñ t o thành m t h n h p có c p ph i tho mãn yêu c u k thu t dùng cho bê tơng asphalt (b ng 4.6) B ng 4.6 Ví d tính tốn ph i h p h n h p c t li u 19 12.5 9.5 4.75 2.36 0.6 0.35 0.15 0.075 3/4" 1/2" 3/8" No.4 No.8 30 50 100 200 L t sàng yêu c u 100 80 – 100 70 – 90 50 – 70 35 – 50 18 – 29 13 – 23 8– 16 4– 10 L t sàng A 100 90 59 16 3.2 1.1 0 L t sàng B 100 100 100 96 82 51 36 21 9.2 0.5A 50 45 29.5 8.0 1.6 0.6 0 0.5B 50 50 50 48 41 25 18 10.5 4.6 T ng 100 95 79.5 56 42.6 25.6 18 10.5 4.6 C sàng ðánh giá ñ t ñ t ñ t ñ t Vi c tính tốn ti n hành theo bư c sau: ñ t ñ t ñ t ñ t ñ t Ki m tra xem c t li u chi m t l l n c sàng ðá (A) trư ng h p h u h t ph n c t li u nh 2.36mm (No8) thu c v B (cát) S d ng tr s ph n trăm c a c sàng 2.36mm (No8) thay vào phương trình 4.13, t l ñư c xác ñ nh n m kho ng gi a c a yêu c u k thu t b ng 4.6 b= P − A 42.5 − 3.2 = 0.5 = B−A 82 − 3.2 T ta tính đư c a = 1– 0.5 = 0.5 Ki m tra c p ph i c a l n th ñ u tiên th y r ng ph n trăm l t qua sàng 0.075mm (No200) g n c n dư i c a yêu c u k thu t Tăng t l c a c t li u B lên (trong trư ng h p tăng lên b ng 0.55) tính tốn l i l n th Ki m tra l n cho th y c p ph i có v n ñ v i c sàng 0.6mm (No30) Gi m t l c a c t li u B xu ng cịn 0.52 tính l i l n th K t qu cho th y ph n trăm l t qua sàng cõ 0.6mm 0.075mm phù h p nh t Phương pháp ñ th : Trong trư ng h p ph i h p c t li u có th s d ng phương hình ch nh t trình bày hình 4.11 T l % l t qua sàng c a c t li u A ñư c th hi n c t t l ñ ng T l % l t qua sàng c a c t li u B ñư c th hi n c t t l ñ ng N i ñi m th hi n % l t qua c a m t c sàng c a hai c t b ng m t ñư ng th ng “gán mác” cho pháp to ñ bên ph i bên trái li u A B Lư ng c t li u B, % 1– D=9.5mm; 2– D=4.75; 3– D=2.36; 4– D=0.6; 5– D=0.3; 6– D=0.15; 7– D=0.075 Lư ng l t qua sàng c a c t li u B, % Lư ng l t qua sàng c a c t li u A, % Ghi chú: Lư ng c t li u A, % ... B% 0–3 3? ?4. 5 0? ?4 4–5 0? ?4 4.5–5 0? ?4 3–6 6–16 6–16 4? ??12 2–8 3–6 6–16 6–16 4? ??12 2–8 3–6 VIB VIIA VIIB 85–100 100 100 65–78 50–70 35–60 25? ?48 25? ?48 15–30 6–12 100 65–80 47 –68 30–50 20? ?40 20? ?40 10–25... 68 54 43 30 20 Bi u ñ c p ph i h t c a lo i h n h p ñư c th hi n hình t 4. 3 đ n 4. 7 C – – HÌNH 4. 3 C P PH I H T BÊ TÔNG ASPHALT LO I A R I NÓNG HO C M ð LÀM L P TRÊN Hình 4. 4 C p ph i h t bê tông. .. 30–60 30–60 10–35 4? ?? 14 100 95–100 85–98 70–95 40 –75 40 –75 20? ?40 8–16 4. 5–8.5 4. 5–8.5 7–11 7.5–12 0? ?4 3–6 0? ?4 3–6 B ng 4. 5 (ti p) Lo i C sàng 2.5 in 1.5 in in 3 /4 in 1/2 in 3/8 in No4 No8 No16 No30