Hiện tượng lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa Nguyên nhân và giải pháp khắc phục

Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 1/22 Hiện tượng lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa - Nguyên nhân và gi ải pháp khắc phục Tình tr ạng lún vệt bánh xe trên mặt đường, các công trình giao thông (CTGT) trong thời gian g ần đây đã trở nên rất phổ biến với mức hư hỏng hết sức nghiêm trọng. Theo báo cáo c ủa bộ GTVT t ại Hội t h ảo “Tiến độ và chất lượng công trình giao thông”do Báo Giao thông tổ chức ngày 15/11/2013, hi ện tượng lún vệt bánh xe gần như xảy ra trên tất cả các trục đường chính có lư ợng giao thông lớn như QL 1, QL 5, xa lộ Đông - Tây, đư ờng vành đai 2 của Hà Nội. Hi ện tư ợng h ư hỏng này cũng liên tục xảy ra đối với mặt đường trên và đầu cầu Thanh Trì, kể c ả khi công trình được thiết kế và thi công lại một cách thận trọng, sử dụng vật liệu có cải tiến. Theo s ố liệu thống k ê từ đầu năm nay trên Quốc lộ 1, đoạn đường từ Thanh Hóa đ ến Huế có 70km trên t ổng số 620km gặp phải t ình trạng lún theo vệt bánh xe. Đoạn từ Đà Nẵng đến Khánh Hoà có 90km trên t ổng số 953km. Trên một số tuyến đường đèo, các vệt hằn lún chênh so v ới mặt đường từ 10 - 15cm. Theo s ố liệu thống kê của Tổng cục Đư ờng bộ, 13 - 15% trong s ố những đoạn tuyến này được thi công từ cách đây 10 năm, khi xuất hiện lún là đã đưa vào khai thác đư ợc 6 năm. Thời điểm lún nhiều nhất là những ngày nắng nóng dữ dội. Chưa bao gi ờ, tình trạng hằn lún v ệt bánh xe trên mặt đư ờng l ại nhức nhối nh ư hiện nay. Tình tr ạng này xảy ra trên hầu hết các tuyến đường, từ những tuyến đường cao tốc hiện đại mới đưa vào s ử dụng như QL3 Hà Nội - Thái Nguyên, cao t ốc Nội Bài - Lào Cai, QL1, QL5…đ ến mặt c ầu cũng xuất hiện hằn, lún như mặt cầu B ến Th ủy ,m ặt c ầu Thanh Trì, đường Vành đai 3 trên cao Bài vi ết này đưa ra một số phân tích về nguyên nhân và các gi ải pháp khắc phục c ụ thể đ ề xuất. I. Tìm hiểu cơ chế xảy ra lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa Lún v ệt xe là một dạng hư hỏng áo đường phổ biến trên các Qu ốc lộ ch ịu xe nặng trên th ế giới c ũng như ở Việt Nam trong nh ững năm gần đây. Đây là các d ải lún theo vệt bánh xe ở n h ững làn đư ờng xe t ải nặng chạy. Nhìn chung với các tuyến đường chịu xe tải nặng thì lún v ệt bánh xe s ẽ xảy ra khi số l ư ợt xe nặng chạy qua vệt này đạt đến con s ố n ào đó. Trên th ế giới, đặc biệt là ở các bang của Hoa kỳ đ ã có rất nhiều nghiên cứu về hiện t ư ợng n ày. Chính vì v ậy trong các quy trình thi ết kế hỗn hợp b ê tông nh ựa của các n ước phát triển đều có chỉ tiêu thí nghiệm lún v ệt bánh xe. Ở Việt Nam thí nghiệm lún vệt bánh xe cũng đ ã b ắt đầu đư ợc đ ưa vào quy trình cho bê tông nh ựa Polime 22 TCN 319 -04 ho ặc tro ng Tiêu chu ẩn mới nhất về B ê tông nh ựa TCVN 8819:2011. Hiện tượng hằn lún vệt bánh xe (HLVBX) trên các quốc lộ hiện nay là một loại biến dạng và hư hỏng cơ bản của mặt đường nhựa, đ ã đư ợc giảng dạy cho sinh viên ngành cầu đường trong các trường đại học từ lâu. Hiện tượng này xuất hiện khi ứng suất cắt do tải trọng thẳng đứng của xe cô gây ra trong tầng mặt đường nhựa, tầng móng hoặc nền đường vượt quá khả năng chống cắt trượt của vật liệu. Các dạng HLVBX trên các quốc lộ gần đây cho thấy: hư hỏng chủ yếu phát sinh trong tầng mặt bê tông nhựa. Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 2/22 Bê tông nhựa loại vật liệu có tính đàn hồi – chậm – nhớt – dẻo, nên HLVBX ở mặt đường nhựa sẽ phát triển nhanh và mạnh khi: dòng xe có l ưu lư ợng lớn, tải trọng nặng, tác dụng trong thời gian dài, khi nhiệt độ mặt đường cao. Cùng v ới sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu của vận tải đường bộ không ngừng gia tăng. Để đáp ứng nhu cầu trên cần số lượng lớn xe tải n ặng và xe contenno tham gia giao thông. K ết quả là s ố lượng trục xe cũng như t ải trọng tr ục xe thực tế lưu thông trên đư ờng l ớn hơn nhiều so với d ự tính ban đầu c ủa các đơn vị thiết kế . Ngoài các y ếu tố chủ quan về kiểm soát chất l ư ợng bê tông nhựa và nhựa đường, cốt liệu, hiện tư ợng xe quá tải là m ột trong các nguy ên nhân khách quan làm cho k ết cấu mặt đ ư ờng nhanh chóng hư h ỏng m à thường gặp nhất là hiện tượng đùn trồi hay xuất hiện ở vị trí giao lộ và lún v ệt bánh xe (LVBX) dọc theo tuyến đ ường. Bên cạnh đó phải kể đến yếu tố môi trường mà đi ển h ình nhất ở các vùng nh i ệt đới nh ư nước ta là yếu tố nhiệt độ. Nhiệt độ đóng góp một phần không nh ỏ trong việc đẩy nhanh tiến trình lún trồi mặt đường bê tông nhựa. Đối với các vật li ệu đàn nhớt như nhựa đường thì tính mẫn cảm với nhiệt luôn là một đặc trưng cơ lý cần được qua tâm khi đưa vào s ử dụng. Lún v ệt bánh xe (LVBX) cơ b ản đư ợc phân ra làm 3 dạng: LVBX trên bề mặt bê tông nhựa (BTN), rutting trong l ớp móng của kết cấu áo đường (bao gồm các lớp móng đường và nền đư ờng) và vừa LVBX trong BTN vừa LVBX trong lớp móng. Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 3/22 LVBX d ạng 1 LVBX d ạng 2 LVBX d ạng 3 Thư ờng gặp nhất là dạng LVBX trên b ề mặt BTN. Các nhà nghiên cứu v ề bê tông nhựa đ ã tìm ra ba cơ ch ế chủ yếu gây ra LVBX: Tình tr ạng lún v ệt bánh xe cục bộ trên Dự án Đại Lộ Đông Tây – T ại nút giao đi cảng Cát Lái Cơ ch ế 1: LVBX do bi ến dạng tr ư ợt xuất hiện khi t ải trọng đ ặt l ên l ớp BTN lớn hơn sức chịu t ải của nó. Khi đó lớp BTN sẽ không ổn định l àm xu ất hiện các mặt trượt. Lớp BTN ngay dưới v ị trí vệt bánh xe tr ượt ra hai bên làm cho mặt đường bị lõm xu ống v à trồi lên như hình trên. Cơ ch ế 2: LVBX do bi ến dạng từ biến theo ph ương đứng. Cơ chế này thư ờng x ảy ra khi nhi ệt đ ộ lớp BTN tăng và thời gian tác dụng của tải trọng tăng. Khi nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt, gi ảm độ cứng của bitume và độ cứng của BTN cũng giảm tương ứng. Khi thời gian tác d ụng tăng, bi ến dạng sẽ tăng lên do có nhiều thời gian hơn để tích lũy. Biến dạng từ biến không hồi ph ục lại hoàn toàn khi dỡ tải gây ra hiện tượng LVBX. Đi ều này giải thích tại sao hiện lượng lún v ệt bánh xe xảy ra ở các vị trí giao lộ trục đường xe nặng, đèo d ốc, đường cong, nơi tốc độ giao thông ch ậm, và xảy ra nhiều vào mùa nắng nóng. Cơ ch ế 3 : LVBX do đ ầm nén thứ cấp (post compaction) theo phương đ ứng. Cơ chế này xả y ra sau khi quá trình lu lèn k ết thúc nhưng độ chặt của BTN chưa đạt. Lỗ rổng trong cố t li ệu cao nên khi g ặp tải trọng nặng kết hợp với nhiệt độ cao, các cốt liệu sẽ được sắp xếp lại. Quá trình này làm tăng đ ộ chặt, nghĩa là làm giảm thể tích. Kết quả là lớp BTN sẽ bị lún xuống tại vị trí v ệt bánh xe. Hi ện tượng này chỉ cho độ lún vệt bánh xe khá bé. Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 4/22 II. Các giải pháp cơ bản để hạn chế hiện tượng hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa Bộ trưởng bộ GTVT đ ã đang ch ỉ đạo rốt ráo vấn đề kiểm soát tải trọng xe trên các quốc lộ, song các nhà thầu tư vấn, nhà thầu thi công, nhà thầu tư vấn giám sát, nhà thầu quản lý dự án, chủ đầu tư và các đơn vị quản lý khai thác đ ư ờng bộ c ũng ph ải cùng vào cuộc, giải quyết tốt vấn đề của mình, mới có thể xử lý đ ư ợc triệt để vấn đề HLVBX trên các quốc lộ. Bức tranh của ngành giao thông vận tải đường bộ giờ đây đ ã khác trư ớc rất nhiều. Vì thế, thiết ngh ĩ, nh ững câu hỏi như: “tại sao đường trước đây không lún, bây giờ lại lún?”, “tại sao có đoạn lún, có đoạn không lún?” phải được các chuyên gia cầu đường, các nhà khoa học, nhà quản lý đ ư ờng sá có câu trả lời xác đáng ngay. Ở các nước phát triển, các Nhà thầu xây lắp đ ã đ ạt đến trình đ ộ chuyên nghiệp, có những đầu tư nghiên cứu độc lập để hướng tới phát triển bền vững, đ ã có nh ững giải pháp triệt để cho vấn đề HLVBX từ thế kỷ trước. Ở nước ta, tuyệt đại đa số các Nhà thầu xây lắp chưa đạt đến trình đ ộ này. Với họ, khá nhất là làm sao bê tông nhựa đạt được các chỉ tiêu yêu cầu của các tiêu chuẩn thi công, để có thể nghiệm thu được, đ ã là q uá sức. Khi đ ã c ố gắng làm đúng tiêu chuẩn, mà đường vẫn lún, họ như đi vào ng õ c ụt, vô cùng hoang mang. Với những lý thuyết tính toán, thiết kế đ ã đư ợc trang bị, cùng với những trải nghiệm tích l ũy được trong quá trình thi công, giám sát, quản lý và khai thác đườn trên nhiều tuyến đường quốc lộ, đường đô thị, mặt cầu, có sử dụng tầng mặt bê tông nhựa, chúng tôi cho rằng: để giải quyết triệt để vấn đề HLVBX, cần phải tập trung vào 05 nhóm giải pháp sau đây: (1) Nhóm giải pháp về thiết kế kết cấu nền-áo đường có tầng mặt bê tông nhựa. (2) Nhóm giải pháp về thiết kế lựa chọn thành phần hỗn hợp bê tông nhựa (3) Nhóm giải pháp về chế tạo và kiểm soát chất lượng hỗn hợp bê tông nhựa (4) Nhóm giải pháp về kỹ thuật, công nghệ thi công; kỹ thuật giám sát, kiểm tra trong quá trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa (5) Nhóm giải pháp kiểm soát tải trọng và tốc độ và lưu lượng xe trong quá trình khai thác, sử dụng mặt đường bê tông nhựa. Dưới sự chỉ đạo quyết liệt của Bộ trưởng GTVT, công tác kiểm soát tải trọng xe hiện đ ã đư ợc triển khai và đ ã đ ạt được những kết quả nhất định, sẽ dần giải quyết được vấn đề (5) như nêu trên. Ngày 26 tháng 03 năm 2014, Bộ đ ã có văn b ản số 858/QĐ-BGTVT về việc ban hành “Hướng dẫn áp dụng hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế và thi công mặt đường bê tông nhựa nóng đối với các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn”. Bản Hướng dẫn này đ ã đ ịnh hướng cho các Nhà thầu Tư vấn thiết kế, Tư vấn Giám sát và Nhà thầu xây lắp giải quyết được khá nhiều vấn đề nêu ở (2) và (4), một số vấn đề nêu ở (1) và (3). Nhiều Nhà thầu Tư vấn và xây lắp, Nhà đầu tư BOT trên QL1A đ ã nhanh chóng đi ều chỉnh thiết kế kết cấu, thiết kế vật liệu và kỹ thuật thi công theo bản Hướng dẫn, tuy nhiên, hiện tượng HLVBX vẫn xảy ra khá nhanh trên các đoạn đường thử nghiệm, đặc biệt là ở dự án mở rộng QL1A, qua khu vực miền Trung. Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 5/22 Theo chúng tôi, tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường mềm hiện hành 22 TCN 211-06 và Văn bản 858/QĐ-BGTVT vẫn chưa giải quyết hết được các vấn đề ở nhóm giải pháp (1): - Chưa phân loại các đoạn đường bê tông nhựa có điều kiện khai thác đặc biệt: tải trọng nặng, tốc độ chậm, nhiệt độ cao, lưu lượng lớn để có các yêu cầu đặc biệt tới cường độ và độ ổn định của bê tông nhựa. Đảm bảo bê tông nhựa có đủ khả năng chịu cắt trượt, hạn chế được việc HLVBX; - Chưa đưa ra được cường độ yêu cầu của bê tông nhựa khi chịu cắt trượt ở nhiệt độ cao. - Chưa giải quyết cụ thể bài toán kiểm toán khả năng chịu cắt của mặt đường bê tông nhựa dưới tác dụng của tải trọng có áp lực thẳng đứng lớn khi nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa cao. Vì các lý do này, nên đa s ố các đoạn đường quốc lộ làm mới hoặc cải tạo không bị HLVBX, mà chỉ tập trung ở một vài đoạn ngắn, có tổng chiều dài HLVBX dưới 10% so với tổng chiều dài tuyến đường. Với trách nhiệm của một Tổ chức Nghiên cứu khoa học chuyên sâu về Kỹ thuật Mặt đường, với đội ng ũ chuyên gia v ừa nghiên cứu khoa học và tham gia các hoạt động tư vấn, tham vấn, giám sát, thi công cầu đường trong Trường đại học và các dự án đường bộ lớn của đất nước, chúng tôi xin đóng góp một số ý kiến để Bộ trưởng và các cơ quan tham mưu xem xét: (1). Những nét mới trong Hướng dẫn kèm theo Quyết định số 858/QĐ-BGTVT về căn bản là rất thiết thực, phản ánh đúng những vấn đề nổi cộm, cần giải quyết để tăng tính bền vững cho kết cấu áo đường mềm cấp cao, đặc biệt là kết cấu áo đường sử dụng tầng mặt bê tông nhựa trên các đường cao tốc, đường trục ô tô cấp cao, và các tuyến đường có xe nặng chạy với lưu lượng và tải trọng lớn trong thực tiễn xây dựng và khai thác đường hiện nay. Dự thảo đ ã nêu ra hầu hết các vấn đề và hướng giải quyết về mặt tổng thể để nâng cao tính ổn định, bền vững cho kết cấu nền-áo đường từ nền, đến móng và mặt đường; từ việc lựa chọn vật liệu đầu vào, đến các giải pháp cấu tạo, thi công, thí nghiệm và kiểm tra chất lượng vật liệu nền và áo đường. (2) Việc khuyến cáo chỉ nên sử dụng BTNC12.5 cho lớp mặt trên như ở điều điều 2.3.2.2 của Hướng dẫn chưa hẳn đ ã là m ột khuyến cáo chính xác. Các số liệu thí nghiệm trong phòng cho thấy: BTNC12.5 có độ ổn định Marshall c ũng như đ ộ ổn định còn lại sau khi ngâm mẫu 24h ở 60oC đều thấp hơn BTNC19. Nếu cho rằng: sử dụng BTNC19 có độ nhám và độ bằng phẳng thấp hơn BTNC12.5 th ì đó là m ột nhận định chưa hợp lý. Và nếu cho rằng: BTNC19 có độ rỗng cao hơn BTNC Dmax12.5, thì đây cũng là m ột nhận định chưa phù hợp nữa. Kích cỡ hạt lớn nhất của BTNC không quyết định trực tiếp đến độ nhám, độ bằng phẳng, độ rỗng của nó. Thậm chí, để khắc phục hiện tượng lún vệt bánh xe (LVBX) còn nên sử dụng BTNC Dmax19 làm lớp mặt trên của mặt đường BTN, đặc biệt là đối với đường cao tốc – mặt đường có lớp nhám cao tiếp xúc trực tiếp với bánh xe hoạt tải chứ không phải BTN lớp mặt trên. (3) Hàm lượng đá dăm trong BTN có ảnh hưởng lớn đến cường độ, độ ổn định nhiệt và độ nhám của BTN. Cần thiết phải bổ sung cách phân loại BTN theo hàm lượng đá dăm vào tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8819:2011 như cách phân loại đ ã đ ề cập trong tiêu chuẩn ngành 22TCN 249:1998 trước đây, để thống nhất lại khái niệm “bê tông nhựa nhiều đá dăm” như Dự thảo đ ã nêu. (4) Độ nhám của tầng mặt BTN trong các đường trục cấp cao và đường cao tốc có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn giao thông và chi phí vận chuyển. Các kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy: có thể đánh giá được độ nhám của BTN ngay trong quá trình lựa chọn thành phần hỗn hợp BTN. Chỉ dẫn thiết kế thành phần BTN nóng theo phương pháp Marshall TCVN Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 6/22 8820:2011 hiện nay hoàn toàn chưa đề cập đến vấn đề này, cần phải được bổ sung. (5) Việc quy định tầng mặt BTN có chiều dày tối thiểu bằng chiều dày lớp mặt trên có gia cố xi măng (GCXM) như ở điều 2.4.2.2 của Hướng dẫn là một quy định cần phải cân nhắc thêm. Hiện nay, có nhiều giải pháp hạn chế hiện tượng nứt phản ánh từ tầng móng GCXM lên lớp mặt BTN như: -Sử dụng lưới sợi Geogrid -Sử dụng BTN cốt sợi -Kỹ thuật tạo nứt trước -Làm lớp trung gian hấp thụ ứng suất (SAMI) Lưới sợi thủy tinh đường Nguyễn Tri Phương Lưới sợi thủy tinh dự án xử lý Dioxin Đ à n ẵng Các giải pháp nêu trên sẽ có hiệu quả hơn nhiều so với giải pháp tăng chiều dày lớp BTN. Quy định này, vô hình chung đã làm hạn chế việc sử dụng lớp mặt trên có GCXM, vì việc tăng chiều dày tầng mặt BTN để thỏa mãn quy định này sẽ làm tăng rất đáng kể chi phí xây dựng đường, do đó các đơn vị Tư vấn Thiết kế sẽ rất khó đưa vào các Dự án. (6). Cốt liệu đá để sản xuất BTN có chất lượng cao cần quy định về cấp dính bám giữa nhựa và đá tốt hơn so với BTN thông thường. Chí ít, cấp dính bám phải đạt cấp 4 (vì BTN thông th ư ờng đ ã yêu c ầu cấp dính bám là cấp 3). Đảm bảo được yêu cầu này, mới đảm bảo được tính bền vững cho BTN khi chịu tác dụng của nhiệt và nước trong quá trình khai thác sau này. Với sự phát triển của công nghệ hóa học, hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại phụ gia có thể cải thiện tính năng dính bám đá nhựa với chi phí phát sinh không lớn so với giá trị mà nó mang lại cho tuổi thọ và độ ổn định của các lớp mặt đường bê tông nhựa. Đá có độ dính bám nhựa kém Đá có độ dính bám nhựa tốt Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 7/22 (7). Cần có quy định tối đa hàm lượng cát tự nhiên trong BTN, theo kinh nghiệm thực tiễn, thành phần này không nên lớn hơn 14% để đảm bảo tính đồng nhất của hỗn hợp BTN. Việc sử dụng hàm lượng cát tự nhiên lớn chính là một trong các nguyên nhân làm mặt đường BTN sau một thời gian khai thác có hiện tượng nổi nhựa lên bề mặt, gây hằn lún – trồi trượt về mùa nóng, và trơn trượt về mùa mưa. Nên khuyến khích sử dụng 100% cát nghiền cùng loại đá gốc với đá dăm dùng trong BTN. (8). Về việc lựa chọn vật liệu bột khoáng dùng cho bê tông nhựa (BTN), nhất thiết cần dùng loại bột khoáng được nghiền từ đá vôi (như chỉ dẫn ở điều 5.3.1 của TCVN 8819:2011), là loại bột khoáng có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 cao (tối thiểu 95%), cần loại bỏ hàm lượng bột mịn (lọt sàng 0.075) trong cát nghiền và tuyệt đối không sử dụng thành phần bột mịn thu được khi thu bụi từ trạm trộn BTN. Đây là những loại bột mịn có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 thấp (đặc biệt từ khu vực Quảng Bình trở vào miền Trung, Tây Nguyên và miền Nam). Thành phần bột mịn này không có những hấp phụ về mặt hóa học khi tiếp xúc với nhựa đường, làm cho BTN kém ổn định cả về nhiệt và nước. Vấn đề này đ ã đư ợc kiểm chứng trong cả các nghiên cứu trong phòng lẫn ở hiện trường và thực tiễn khai thác đường trên 3 miền trong cả nước. Theo kết quả nghiên cứu tính ổn định nhiệt và nước của BTN mà chúng tôi đ ã th ực hiện, các loại BTN sử dụng bột khoáng là bột đá vôi có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 cao trên 95% có độ ổn định Marshall ở nhiệt độ 70oC vẫn lớn hơn 8KN (điều mà các loại BTN sử dụng bột khoáng khác không thể có được). (9). Không nên loại bỏ chỉ tiêu khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng như trong TCVN 8819:2011(Chỉ tiêu số 5 và số 6 trong Bảng III-2 của 22TCN 249-98). Nên khôi phục các yêu cầu này như trong tiêu chuẩn ngành c ũ v ề thi công và nghiệm thu bê tông nhựa 22TCN 249:1998. Khả năng làm cứng nhựa của bột khoáng thực chất phản ánh tương tác tích cực giữa bột khoáng và nhựa đường, tạo ra được màng bi tum có cấu trúc bao bọc bề mặt khoáng vật trong bê tông nhựa, cải thiện được tính ổn định của mặt đường nhựa khi chịu nhiệt độ cao. Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 8/22 (10). Việc đề nghị tăng độ rỗng của BTN chặt khi dùng làm lớp mặt trên của mặt đường khi lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu trong quá tr ình thi ết kế cấp phối BTN như ở điều 3.2.2 của Hướng dẫn chưa hẳn là đ ã h ợp lý (độ rỗng còn d ư c ủa BTN lớp trên khi thiết kế hỗn hợp được khuyến cáo nên là 4,5 - 5%). Nếu chỉ dựa trên cơ sở lý thuyết, cho rằng: BTN cần có độ rỗng để nhựa đường có không gian chứa khi nở thể tích lúc nhiệt độ tăng cao, dẫn đến việc xuất hiện hiện tượng nổi nhựa (làm mặt đường đen bóng, trơn trượt) chưa hẳn đ ã là nh ững cơ sở đáng tin cậy. Bởi lẽ:(10). Việc đề nghị tăng độ rỗng của BTN chặt khi dùng làm lớp mặt trên của mặt đường khi lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu trong quá tr ình thi ết kế cấp phối BTN như ở điều 3.2.2 của Dự thảo chưa hẳn là đ ã h ợp lý (độ rỗng còn d ư c ủa BTN lớp trên khi thiết kế hỗn hợp được khuyến cáo nên là 4,5 - Hệ số giãn nở nhiệt của nhựa đường chỉ là 0.0017/1oC. Có ngh ĩa là: khi nhi ệt độ BTN tăng lên 50oC, thể tích của nhựa đường mới chỉ tăng lên 8.5%. Hàm lượng nhựa trong BTN tối đa chỉ khoảng 6%. Do đó: việc tăng 8.5% của 6% chỉ làm tăng khoảng 0.5% không gian trong BTN. Với độ rỗng còn d ư c ủa BTN tối thiểu là 3%, dư thừa không gian trống trong BTN để cho nhựa “phình ra” khi nhiệt độ tăng; - Độ rỗng của BTN tăng lên sẽ làm nước dễ xâm nhập vào BTN, phá hoại lực dính c ũng như lực ma sát trong bản thân kết cấu, làm cho BTN nhanh chóng giảm chất lượng; - Việc mặt đường BTN có hiện tượng “nổi nhựa” đen bóng, trơn trượt khi ẩm ướt thực chất là do việc nhựa làm việc trong BTN ở trạng thái của nhựa tự do, không có cấu trúc, bởi không có sự khuếch tán tán có chọn lọc của nhựa vào trong bề mặt cốt liệu, để tạo thành màng nhựa có cấu trúc, và không xảy ra hấp phụ hóa học giữa bề mặt cốt liệu và nhựa (do không sử dụng bột khoáng có hàm lượng CaCO3 và MgCO3 như đ ã nêu ở mục 2). (11). Việc tăng hàm lượng đá dăm trong BTN là cần thiết, để BTN có tính ổn định nhiệt, tăng khả năng chống biến dạng lún vệt bánh xe (LVBX). Tuy nhiên, việc khuyến cáo sử dụng đường cong cấp phối cốt liệu hạt có dạng chữ S – phỏng theo đường cong cấp phối cốt liệu hạt của SMA chưa hẳn đ ã là m ột việc làm mang lại hiệu quả nếu chỉ sử dụng các loại nhựa đường đặc thông thường để chế tạo BTN. Bởi lẽ, cốt liệu trong SMA tạo nên cấu trúc “đá chồng đá” song để khắc phục nhược điểm giảm mật độ liên kết này, trong cấu trúc phải bổ sung các liên kết thiếu hụt bằng việc sử dụng hàm lượng nhựa và bột khoáng cao, cốt sợi, cải thiện chất lượng liên kết bằng việc sử dụng nhựa đường cải tiến. Còn nếu giải pháp dùng đường cong chữ S để tăng độ rỗng của BTN thì ch ưa h ẳn đ ã là vi ệc làm hợp lý nh ư đã phân tích ở (10). Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 9/22 (12). Cần ban hành riêng một tiêu chuẩn kiểm tra và vận hành trạm trộn BTN. Đặc biệt cần quan tâm việc kiểm tra và thay thế định kỳ các thiết bị cân và đát-sít cảm ứng nhiệt ở trạm trộn. Thực tiễn cho thấy: ở các trạm trộn, các thiết bị này chỉ được thay thế khi không còn hoạt động được, chứ không được thay thế định kỳ để đảm bảo tính chính xác khi cân đong và gia nhiệt cho cốt liệu và nhựa. Có như vậy, các quy định về kiểm tra ở điều 4.2.1 của bản Hướng dẫn mới có ý ngh ĩa th ực tiễn. Kiểm soát trạm trộn bê tông nhựa trong Dự án Cầu dây văng Trần Thị Lý Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường. Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 10/22 (13). Cần tuyệt đối cấm việc làm ẩm bánh lu bằng nước. Bởi lẽ: các thiết bị lu lèn của các nhà thầu ít khi có hệ thống phun sương làm ẩm bánh lu hoàn hảo. Nước khi rơi xuống bề mặt lớp BTN còn nóng sẽ khuếch tán mạnh, tách nhựa ra khỏi đá, làm cho mặt đường BTN nhanh chóng bị bóc lớp vật liệu hạt nhỏ trong quá trình khai thác sau này. C ũng nên q uy định rõ việc dùng các loại dầu chống dính bánh lu là các loại dầu thực vật, không hòa tan nhựa đường. Dùng dầu ăn chống dính bánh lu trên Dự án lớp phủ mặt cầu Thuận Phước (14). Cần quy định rõ việc kiểm tra độ chặt của BTN ngay sau khi lu lèn, để quyết định ngừng lu bằng thiết bị kiểm tra và cho độ chặt tức thì (Ví dụ Paver Tracker của hãng Troxler). Bởi lẽ: BTN là loại vật liệu không thể tiếp tục lu lèn để làm tăng độ chặt nếu BTN đ ã ngu ội. Thực tế cho thấy: khi kiểm tra độ chặt BTN bằng phương pháp khoan lấy mẫu, hiếm có đoạn đường BTN nào phải đào lên làm lại, mặc dù độ chặt của BTN không đạt yêu cầu, do chi phí 1km tầng mặt BTN đều là tiền tỷ. Thiết bị kiểm tra độ chặt của Bê tông nhựa không dùng phóng xạ của hãng Troxler (US) (15). Cần quy định về nhiệt độ đun nhựa khi trộn BTN và nhiệt độ tối thiểu khi lu lèn mặt đường BTN như trong các tài liệu nghiên cứu khuyến cáo của tập đoàn Shell, phù hợp với từng loại nhựa dùng để chế tạo BTN trong từng dự án, cụ thể: - Nhiệt độ đun nhựa = nhiệt độ hóa mềm của nhựa + 110oC - Nhiệt độ tối thiểu khi lu lèn BTN = nhiệt độ hóa mềm của nhựa + 50oC (16). Cần quy định rõ các công đo ạn và kỹ thuật tưới thấm bám một cách cụ thể như trong các Chỉ dẫn kỹ thuật của các gói thầu trong dự án cải tạo quốc lộ 1A trước đây. Bao gồm các trình tự: [...]... kèm 3: Bài viết về Bê tông nhựa Multiphalte trên Đèo Hải Vân Pavement Engineering Institute – bachkhoadanang.net Trang 19/22 Góp ý và Đ ề xuất gởi Bộ Giao Thông Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường Tài liệu đính kèm 4: Bài viết về Bê tông nhựa trên mặt cầu thép Tuy nhiên do giá thành bê tông nhựa Polime quá đắt... cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ KHÁNG LÚN VỆT BÁNH XE CHO MẶT ĐƯỜNG TRÊN CÁC TRỤC CHỊU XE NẶNG, CHẠY CHẬM Chúng ta không thể đầu tư dàn trải để nâng cao khả năng chịu lực của tất cả các tuyến đường, song cần phải biết tăng suất đầu tư cho đoạn đường nào để hạn chế HLVBX Các giải pháp kỹ thuật và công nghệ tiên... cáo dùng cho các vị trí bất lợi có xe tải nặng, chạy chậm, trùng phục nhiều +Với các tuyến đường có lưu lượng và tải trọng xe lên đến một mức nào đó, độ lún vệt bánh xe của mặt đường trên lớp móng đá dăm không gia cố sẽ lớn gấp 3-4 lần so với mặt đường trên lớp móng gia cố (nhựa hoặc xi măng) +Mặt dù chịu tải trọng nặng trùng phục ở vệt bánh xe, nhưng kết cấu mặt đường lát gạch tự chèn cho thấy không... trọng xe chạy trên mặt đường Hình 9 Lún vệt bánh xe điển hình trên kết cấu 1-Móng cấp phối đá dăm không gia cố, sau vài ngàn lượt tải trọng tiêu chuẩn Hình 8 Tải trọng xe được mô phỏng bằng một xe tải 8 bánh quá tải, chạy tới và lui với vận tốc không đổi khoảng 10m / phút (16 Km/ giờ) Hình 10 Biểu đồ theo dõi phát triển lún vệt bánh xe trên kết cấu mặt đường dùng móng đá dăm không gia cố Các kết quả và. .. chỉ có thể xuất hiện hiện tượng võng tại vệt bánh xe nặng, tương tự như thường xảy ra với kết cấu mặt đường mềm Với dạng hư hỏng này, biện pháp gỡ gạch làm lại lớp móng đệm tạo phẳng lát lại rất nhanh và kinh tế so với việc sửa chữa mặt đường bê tông nhựa hoặc bê tông xi măng liền khối Đây là quan sát rất quan trọng để có thể xem xét ứng dụng mặt đường lát gạch tự chèn tính năng cao vào các vị trí phù... cạnh đó các loại nhựa đường truyền thống gốc dầu mỏ hầu như không có tính đàn hồi do đó dễ dẫn đến các biến dạng không hồi phục dưới tác dụng của tải trọng lớn và độ trùng phục cao Do vậy sử dụng nhựa đường Polime cho bê tông nhựa ở các đoạn có điều kiện chịu lực đặc biệt nêu trên là giải pháp cần được xem xét Tài liệu đính kèm 2: Bài viết về Bê tông nhựa Polime trên Đèo Cả và Đèo Rọ Tượng Tài liệu đính... Vận Tải về các Giải pháp Tăng cường chất lượng mặt đường, chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường Với điều kiện kinh tế còn khó khăn, chúng ta cũng không cần làm đường vòng mà cho làm ngay trên Quốc lộ 1A, để tận dụng lượng xe hiện đang chạy tham gia vào dòng xe test (Ví dụ xe test chỉ chạy vào ban đêm) Lắp đặt hệ thống cân động để đếm tải trọng trục qua mặt cắt ngang suốt... kiện khai thác khắc nghiệt: nhiều xe nặng, đã xuất hiện lún vệt bánh xe nhiều lần cũng như các d ạng hư hỏng khác 2 Sẽ có 3 loại kết cấu mặt khác nhau được áp dụng để kiểm nghiệm tính năng làm việc của từng đoạn, cụ thể: -Một đoạn mặt đường dùng Bê tông nhựa lớp trên Dmax19, lớp dưới Dmax37.5 Móng cấp phối đá dăm không gia cố với chiều dày tính toán -Một đoạn mặt đường dùng Bê tông nhựa lớp trên Dmax19,... lượng xe nặng (các Quốc lộ, đường cao tốc, đường vào khu công nghiệp……), có thể vẫn xem xét áp dụng kết cấu mặt đường mềm, nhưng thành phần bê tông nhựa cần được thiết kế phù hợp với khả năng chống lún vệt bánh xe cao, cụ thể bằng cách áp dụng các giải pháp sau: (i) Sử dụng cốt liệu lớn hơn và hàm lượng đá dăm trong hỗn hợp BTN nhiều hơn Cụ thể không sử dụng BTN 12,5 cho lớp trên của các trục đường. .. chống hằn lún vệt bánh xe và các dạng hư hỏng sớm khác của mặt đường Ứng dụng lưới sợi thủy tinh gia cường bê tông nhựa trong dự án xử lý môi trường sân bay Đà Nẵng Ứng dụng lưới sợi thủy tinh gia cường bê tông nhựa trong dự án lớp phủ mặt cầu thép Thuận Phước – Thành phố Đà Nẵng -Lớp móng cấp phối đá dăm trên được gia cố ximăng, để tăng độ cứng móng đường, và giảm thiểu biến dạng của mặt đường dưới . bachkhoadanang. net Trang 1/22 Hi n t ng l n v t b nh xe tr n m t đư ng b t ng nh a - Nguy n nh n v gi i ph p khắc ph c T nh tr ng l n v t b nh xe tr n m t đư ng, các c ng tr nh giao th ng. m t b t ng nh a. (2) Nh m gi i ph p v thi t kế l a ch n th nh ph n h n h p b t ng nh a (3) Nh m gi i ph p v chế t o v ki m so t ch t l ng h n h p b t ng nh a (4) Nh m gi i ph p v kỹ thu t, . quả nghi n cứu của ch ng t i cho thấy: có thể đ nh gi được độ nh m của BTN ngay trong quá tr nh l a ch n th nh ph n h n h p BTN. Chỉ d n thi t kế th nh ph n BTN n ng theo ph ng ph p Marshall TCVN Góp