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

i MỤC LỤC DANH MỤC ẢNH, HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ vi DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU xi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề nghiên cứu Sự cần thiết nghiên cứu Những nội dung cần giải Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ DÍNH BÁM GIỮA CÁC LỚP BÊ TÔNG ASPHALT 1.1 Tổng quan kết cấu áo đường mềm 1.2 Các dạng hư hỏng mặt đường liên quan đến mức độ dính bám lớp bê tông asphalt 1.3 Mô hình dính bám lớp bê tông asphalt 12 1.3.1 Mô hình Goodman 12 1.3.2 Mô hình Romanoschi 15 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dính bám lớp bê tông asphalt 18 1.4.1 Cấp độ đầm nén 18 1.4.2 Nguồn gốc mẫu thí nghiệm 19 1.4.3 Kích thước mẫu thí nghiệm 19 1.4.4 Tốc độ tăng tải thí nghiệm 20 1.4.5 Độ rỗng dư lớp mặt 20 1.4.6 Cấp phối hỗn hợp bê tông asphalt 20 1.4.7 Loại tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 21 1.4.8 Điều kiện bề mặt 24 ii 1.4.9 Nhiệt độ thí nghiệm 25 1.4.10 Thời gian khai thác 26 1.5 Các phương pháp thí nghiệm đánh giá ứng xử dính bám lớp bê tông asphlat 32 1.5.1 Nhóm phương pháp thí nghiệm phòng 32 1.5.2 Nhóm phương pháp thí nghiệm trường 38 1.6 Ảnh hưởng điều kiện dính bám đến tính khai thác kết cấu mặt đường 41 1.6.1 Các nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng điều kiện dính bám lớp bê tông asphalt đến tính khai thác mặt đường 41 1.6.2 Các nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng điều kiện dính bám lớp bê tông asphalt đến tính mặt đường 45 1.7 Kết luận Chương 46 Chương 2: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ DÍNH BÁM GIỮA HAI LỚP BÊ TÔNG ASPHALT 48 2.1 So sánh đánh giá tiêu chuẩn thí nghiệm 48 2.2 Lựa chọn mô hình thí nghiệm chế tạo thiết bị thí nghiệm đánh giá mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 51 2.3 Nghiên cứu thực nghiệm phòng xác định mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 52 2.3.1 Thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông asphalt cho hai lớp 52 2.3.2 Chế tạo mẫu thử bê tông asphalt hai lớp 58 2.3.3 Kết thí nghiệm cường độ dính bám mô đun độ cứng chống cắt hai lớp bê tông asphalt mẫu thử chế bị phòng 63 2.4 Kết thí nghiệm cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt kết cấu mặt đường điển hình 66 2.5 Kết luận Chương 69 Chương 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 71 3.1 Phân tích đánh giá phương sai 71 3.2 Đánh giá ảnh hưởng loại vật liệu tưới dính bám đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 81 iii 3.3 Đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 87 3.4 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ thí nghiệm đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 91 3.5 Phân tích đánh giá mức độ ảnh hưởng yếu tố đến dính bám hai lớp bê tông asphalt 92 3.5.1 Xác định yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 94 3.5.2 Đánh giá ảnh hưởng tương tác yếu tố 95 3.5.3 Phân tích hồi quy 97 3.6 Phân tích đánh giá kết thí nghiệm dính bám hai lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm 102 3.7 Kết luận Chương 104 Chương 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ DÍNH BÁM YÊU CẦU GIỮA CÁC LỚP BÊ TÔNG ASPHALT 109 4.1 Đặt vấn đề 109 4.2 Xác định cường độ dính bám lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm điển hình Việt Nam 109 4.3 Xác định cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt 112 4.3.1 Tính toán ứng suất cắt trượt hai lớp bê tông asphalt 112 4.3.2 Ảnh hưởng ứng suất nén đến ứng suất cắt trượt 119 4.3.3 Ảnh hưởng mô đun độ cứng chống cắt hai lớp bê tông asphalt 121 4.4 Nhận xét đánh giá 122 4.5 Kết luận Chương 125 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP 127 iv DANH MỤC CÁC CHŨ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU AASHTO Hiệp hội xây dựng mặt đường vận tải Mỹ Adj MS: Trung bình cộng bình phương điều chỉnh Adj SS: Tổng bình phương điều chỉnh ANOVA: Phân tích đánh giá phương sai ASTM: Hiệp hội thử nghiệm Vật liệu Mỹ ATB: Đá trộn bitum ALDOT: Sở giao thông Bang Alabama BISAR: Phân tích ứng suất kết cấu mặt đường asphalt BTAC: Bê tông asphalt chặt CPĐD: Cấp phối đá dăm CRS-1: Nhũ tương nhựa đường gốc axit phân tách nhanh CRS-1P Nhũ tương nhựa đường polime gốc a xít phân tách nhanh, có độ nhớt nhỏ CRS-2P CSS-1: Nhũ tương nhựa đường gốc axit phân tách chậm DIN Tiêu chuẩn Đức EN Tiêu chuẩn châu Âu FDOT: Sở giao thông Bang Florida MEPDG: Phần mềm thiết kế đường theo học thực nghiệm v MS: Nhũ tương nhựa đường có tốc độ phân tách trung bình NCAT: Trung tâm công nghệ Asphalt Hoa kỳ QL: Quốc lộ RVS Tiêu chuẩn Áo SN: Tiêu chuẩn Thụy Sĩ TCN: Tiêu chuẩn Ngành TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam VA: Độ rỗng dư bê tông asphalt VMA: Độ rỗng hỗn hợp vật liệu khoáng VFA: Độ rỗng lấp đầy bitum vi DANH MỤC ẢNH, HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ Hình 1-1 Cấu tạo lớp kết cấu áo đường mềm Hình 1-2 Phân bố ứng suất với trường hợp hai lớp dính bám tốt Hình 1-3 Phân bố ứng suất với trường hợp hai lớp dính bám Hình 1-4 Sơ đồ phân bố ứng suất mặt đường mềm Hình 1-5 Lớp mặt bị nứt trượt QL3 (Km 229 - Km 237) 10 Hình 1-6 Tỷ lệ dạng hư hỏng điển hình lớp mặt QL3 (KM 229÷KM 237) 10 Hình 1-7 Xô trượt lớp mặt bê tông asphalt QL1A 11 Hình 1-8 Tỷ lệ dạng hư hỏng điển hình lớp mặt BTA QL1A 11 Hình 1-9 Hư hỏng xô trượt lớp mặt bê tông asphalt QL1A (Km641+700) 12 Hình 1-10 Tỷ lệ dạng hư hỏng điển hình QL1A (387+100 - Km 709+400) 12 Hình 1-11 Mô hình xác định điều kiện dính bám 13 Hình 1-12 Sự phân bố ứng suất – biến dạng theo chiều sâu 15 Hình 1-13 Sơ đồ thí nghiệm cắt Romanoschi 16 Hình 1-14 Biểu đồ quan hệ ứng suất cắt – chuyển vị 16 Hình 1-15 Mô hình dính bám lớp bê tông asphalt hai giai đoạn 17 Hình 1-16 Các mô hình thí nghiệm dính bám theo phương pháp phá hủy 32 Hình 1-17 Thí nghiệm kéo dính bám sử dụng Đức 35 Hình 1-18 Mô hình thí nghiệm xoắn 36 Hình 1-19 Mô hình thiết bị Leutner 37 Hình 1-20 Thiết bị cắt phát triển NCAT 38 Hình 1-21 Gia tải tiến hành thí nghiệm nhổ bật 40 Hình 1-22 Ảnh hưởng điều kiện dính bám đến ứng suất đáy lớp BTA mặt 41 Hình 1-23 Ảnh hưởng điều kiện dính bám đến tuổi thọ mặt đường 43 Hình 1-24 Ảnh hưởng điều kiện dính bám đến tuổi thọ kết cấu mặt đường 44 vii Hình 2-1 So sánh khoảng hở, chiều dày lớp tối thiểu bề rộng tiếp xúc tối thiểu thiết bị thí nghiệm cắt phẳng 50 Hình 2-2 Mô hình thí nghiệm thiết bị cắt phẳng Leutner cải tiến 52 Hình 2-3 Thành phần cấp phối đá dăm D25 53 Hình 2-4 Thành phần cấp phối đá dăm D19 53 Hình 2-5 Thành phần cấp phối đá dăm D12.5 53 Hình 2-6 Thành phần cấp phối đá dăm D4.75 54 Hình 2-7 Thành phần cấp phối bột đá 54 Hình 2-8 Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng BTAC 19 58 Hình 2-9 Cấp phối hỗn hợp vật liệu khoáng BTAC 12.5 58 Hình 2-10 Quét lớp dính bám hai lớp BTA 62 Hình 2-11 Thiết bị đầm xoay Troxler Model 4140 62 Hình 2-12 Mẫu thử hai lớp bê tông asphalt sau chế bị 62 Hình 2-13 Thí nghiệm cắt mẫu thử hai lớp 63 Hình 2-14 Đường cong quan hệ chuyển vị cắt cường độ dính bám 64 Hình 2-15 Kết thí nghiệm cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt với nhũ tương dính bám CSS-1 tỷ lệ nhiệt độ lựa chọn 64 Hình 2-16 Kết thí nghiệm cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt với nhũ tương dính bám CRS-1 tỷ lệ nhiệt độ lựa chọn 65 Hình 2-17 Kết thí nghiệm cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt với nhũ tương dính bám CRS-1P tỷ lệ nhiệt độ lựa chọn 65 Hình 2-18 Khoan mẫu thí nghiệm bê tông asphalt hai lớp 67 Hình 2-19 Thí nghiệm cắt phẳng Leutner mẫu thử sau cắt 68 Hình 2-20 Tương quan cường độ dính bám – chuyển vị cắt 20oC 68 Hình 2-21 Tương quan cường độ dính bám – chuyển vị cắt 40oC 69 Hình 2-22 Tương quan cường dính bám – chuyển vị cắt 60oC 69 Hình 3-1 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm loại vật liệu tưới dính bám 74 viii Hình 3-2 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 75 Hình 3-3 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm nhiệt độ thí nghiệm 76 Hình 3-4 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm loại vật liệu tưới dính bám 79 Hình 3-5 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 80 Hình 3-6 Trung bình hiệu khoảng tin cậy 95% nhóm nhiệt độ thí nghiệm 80 Hình 3-7 Kết thí nghiệm cường độ dính bám loại vật liệu dính bám khác ứng với tỷ lệ 0.2 l/m2 81 Hình 3-8 Kết thí nghiệm cường độ dính bám loại vật liệu dính bám khác ứng với tỷ lệ 0.4 l/m2 82 Hình 3-9 Kết thí nghiệm cường độ dính bám với loại vật liệu dính bám khác ứng với tỷ lệ 0.9 l/m2 82 Hình 3-10 Sự thay đổi cường độ dính bám với loại nhũ tương khác 83 Hình 3-11 Kết thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt với loại vật liệu dính bám khác (tỷ lệ 0.2 l/m2) 83 Hình 3-12 Kết thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt với loại vật liệu dính bám khác (tỷ lệ 0.4 l/m2) 84 Hình 3-13 Kết thí nghiệm mô đun độ cứng chống cắt với loại vật liệu dính bám khác (tỷ lệ 0.9 l/m2) 84 Hình 3-14 Sự thay đổi mô đun độ cứng chống cắt với loại nhũ tương khác 85 Hình 3-15 Thí nghiệm xác định độ nhớt động loại vật liệu dính bám 86 Hình 3-16 Thí nghiệm cắt lưu biến động loại vật liệu dính bám 87 Hình 3-17 Tương quan cường độ dính bám với tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 88 ix Hình 3-18 Tương quan mô đun độ cứng chống cắt với tỷ lệ vật liệu tưới dính bám 89 Hình 3-19 Biểu đồ đường đồng mức cường độ dính bám với nhiệt độ tỷ lệ tưới dính bám 90 Hình 3-20 Biểu đồ đường đồng mức mô đun độ cứng với nhiệt độ tỷ lệ tưới dính bám 90 Hình 3-21 Tương quan cường độ dính bám với nhiệt độ 91 Hình 3-22 Tương quan mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ 92 Hình 3-23 Đồ thị ảnh hưởng đến cường độ dính bám 94 Hình 3-24 Đồ thị ảnh hưởng đến mô đun độ cứng chống cắt 95 Hình 3-25 Đồ thị ảnh hưởng tương tác yếu tố đến cường độ dính bám 96 Hình 3-26 Đồ thị ảnh hưởng tương tác yếu tố đến mô đun độ cứng chống cắt 96 Hình 3-27 Tương quan cường độ dính bám mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ (ứng với nhũ tương CSS-1) 101 Hình 3-28 Tương quan cường độ dính bám mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ (ứng với nhũ tương CRS-1) 101 Hình 3-29 Tương quan cường độ dính bám mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ (ứng với nhũ tương CRS-1P) 102 Hình 4-1 Cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 20oC 111 Hình 4-2 Biểu đồ tần xuất tích lũy kết thí nghiệm cường độ dính bám mẫu khoan trường 112 Hình 4-3 Kết cấu áo đường mềm phân tích BISAR với trường hợp lớp dính bám hoàn toàn 114 Hình 4-4 Kết cấu áo đường mềm KC-3 phân tích BISAR với trường hợp mức độ dính bám lớp BTA khác 116 Hình 4-5 Phân bố ứng suất nén ứng suất cắt lớp kết cấu KC3-A 117 x Hình 4-6 Phân bố ứng suất nén ứng suất cắt lớp kết cấu KC3-B 117 Hình 4-7 Phân bố ứng suất nén ứng suất cắt lớp kết cấu KC3-C 118 Hình 4-8 Ảnh hưởng ứng suất nén đến hệ số ứng suất cắt 120 Hình 4-9 Ứng suất cắt danh định hai lớp bê tông asphalt không xét đến ứng suất nén 121 Hình 4-10 Tương quan mô đun độ cứng chống cắt cường độ cắt 122 Hình 4-11 Biểu đồ tần suất tích lũy với xác suất đảm bảo 90 % 124 Hình 4-12 Biểu đồ tần suất tích lũy với xác suất đảm bảo 50 % 124 124 Hình 4-11 Biểu đồ tần suất tích lũy với xác suất đảm bảo 90 % Nếu sử dụng giá trị cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt 1.41 MPa, có khoảng 50 % kết thí nghiệm không đáp ứng yêu cầu, giá trị thể biểu đồ tần suất tích lũy Hình 4-12 Với giá trị xác suất đảm bảo 50 % gía trị cường độ dính bám yêu cầu lấy 1.41 MPa coi cao so với số liệu thí nghiệm phân tích Dự án lựa chọn Hình 4-12 Biểu đồ tần suất tích lũy với xác suất đảm bảo 50 % 125 So sánh với giới hạn Bảng 4-5, nghiên cứu cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt đề xuất giới hạn nhỏ 1.00 MPa nằm khoảng giá trị từ 0.85 MPa đến 1.41 MPa Nhìn chung, với số liệu cường độ dính bám tham khảo công bố tiêu chuẩn thể Bảng 4-5 cho thấy, giới hạn cường độ dính bám tối thiểu yêu cầu hai lớp bê tông asphalt đề xuất nghiên cứu tương đồng Hiện Việt Nam, phần lớn kết cấu áo đường mềm thiết kế theo tiêu chuẩn 22 TCN 211: 2006, tiêu chuẩn thiết kế chưa đưa quy định giới hạn cường độ dính bám yêu cầu điều kiện kiểm toán trượt hai lớp bê tông asphalt Gía trị cường độ dính bám tiêu chuẩn có đề cập đến Mục 3.5 giá trị cường độ dính bám hạt cốt liệu thân lớp bê tông asphalt điều kiện kiểm toán trượt thân lớp bê tông asphalt 4.5 Kết luận Chương Chương tiến hành nghiên cứu đánh giá cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 20oC số Dự án điển hình Việt Nam với số liệu phân tích kết cấu mặt đường rút số kết luận sau:  Cường độ dính bám tối thiểu hai lớp bê tông asphalt 20oC đạt 1.00 MPa với xác suất đảm bảo 85 %;  Kết phân tích ứng xử kết cấu áo đường mềm điển hình 20oC trường hợp lớp giả định dính bám hoàn toàn cho thấy, kết cấu (BTAC 12.5/BTAC19/ATB/CPĐDI/Á sét có chiều dầy lớp tương ứng 50/70/150/300 mm) kết cấu bất lợi nhất, với ứng suất cắt trượt lớn hai lớp bê tông asphalt 0.511 MPa Trường hợp giả định mức độ dính bám khác hai lớp bê tông asphalt thông qua mô đun độ cứng chống cắt 0.1, 1.0, 10 MPa/mm, giá ứng suất cắt trượt lớn xuất hai lớp tác dụng tải trọng đạt 1.000 MPa, 0.883 MPa, 0.628 MPa Cũng từ kết phân tích, không xét đến ảnh hưởng ứng suất nén giá trị ứng suất cắt trượt hai lớp bê tông asphalt ứng với trường hợp K = 0.1, 1.0 10 MPa/mm 0.463 MPa, 0.381 MPa, 0.220 MPa; 126  Gía trị cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt hiệu chỉnh theo giá trị mô đun độ cứng chống cắt (K) thực tế thí nghiệm đạt 0.88 MPa;  Do sức kháng cắt trượt hai lớp bê tông asphalt thí nghiệm theo mô hình cắt Leutner cải tiến dễ dàng đạt 1.00 MPa Hơn nữa, giá trị ứng suất cắt trượt hai lớp bê tông asphalt áp lực bánh xe gây trường hợp không xét đến ứng suất nén để tương đồng với mô hình cắt phẳng Leutner lớn 0.483 MPa Do vậy, khuyến cáo sức kháng cắt trượt hai lớp bê tông asphalt sử dụng mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến không thấp 1.00 MPa, giá trị tương đồng với trị số giới hạn khác đưa Đức, Thụy Sĩ Anh 127 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP Với nội dung nghiên cứu đề cập Luận án này, số kết luận kiến nghị sau rút từ kết nghiên cứu: Những đóng góp Luận án mặt khoa học  Luận án tiến hành phân tích tổng quan kết cấu áo đường mềm, dạng hư hỏng điển hình lớp mặt bê tông asphalt liên quan đến mức độ dính bám hai lớp Trên sở Luận án tiến hành phân tích đánh giá số dạng hư hỏng điển hình mặt đường bê tông asphalt số tuyến Quốc lộ Việt Nam có liên quan đến mức độ dính bám lớp bê tông asphalt đưa tỷ lệ dạng hư hỏng điển hình;  Luận án phân tích đánh giá tổng quan yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt để từ đưa nội dung nghiên cứu Luận án;  Luận án tiến hành phân tích đánh giá ưu nhược điểm phương pháp thí nghiệm đánh giá mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt Trên sở Luận án lựa chọn mô hình thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam;  Với mô hình tiêu chuẩn thí nghiệm đánh giá mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt lựa chọn Một thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến thiết kế chế tạo điều kiện Việt Nam phù hợp với tiêu chuẩn thí nghiệm hành;  Luận án tiến hành nghiên cứu thực nghiệm phân tích đánh giá ảnh hưởng loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám nhiệt độ thí nghiệm đến ứng xử dính bám hai lớp bê tông asphalt Kết nghiên cứu sở để tối ưu hóa loại tỷ lệ vật liệu tưới dính bám hợp lý nhằm đảm bảo mức độ dính bám tốt cho lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm;  Từ số liệu thí nghiệm phân tích kết cấu Luận án đề xuất giới hạn cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt 128 Những đóng góp mặt thực tiễn  Thiết bị thí nghiệm cắt phẳng Leutner cải tiến chế tạo theo pr EN 1269748: 2013 điều kiện Việt Nam hoàn toàn phù hợp với cho việc đánh giá mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt thông qua mẫu thử chế bị phòng mẫu khoan từ trường có đường kính 150±2 mm 100±2 mm nhiệt độ thí nghiệm khác nhau;  Với kết nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng ba loại nhũ tương dính bám CSS-1, CRS-1, CRS-1P ứng với tỷ lệ 0.0, 0.2, 0.4, 0.9 l/m2 nhiệt độ thí nghiệm 20, 30, 40, 50, 60oC Luận án đưa loại nhũ tương CRS-1P tỷ lệ 0.2 l/m2 có mức độ dính bám cao Từ tác giả kiến nghị khoảng tỷ lệ vật liệu tưới dính bám hợp lý (0.1-0.4) l/m2;  Từ kết nghiên cứu thực nghiệm với phân tích đánh giá xác suất thống kê Luận án đưa phương trình hồi quy thực nghiệm biểu diễn mối quan hệ cường độ dính bám mô đun độ cứng chống cắt với nhiệt độ ứng với ba loại nhũ tương CSS-1, CRS-1, CRS-1P tỷ lệ 0.2 l/m2 Các phương trình hồi quy có dạng sau: Với nhũ tương dính bám CSS-1:  Cường độ dính bám:   10 0.810.022T  Mô đun độ cứng chống cắt: K  10 0.320.022T Với nhũ tương dính bám CRS-1:  Cường độ dính bám:   10 0.770.02T  Mô đun độ cứng chống cắt: K  100.300.021T Với nhũ tương dính bám CRS-1P:  Cường độ dính bám:   10 0.770.015T  Mô đun độ cứng chống cắt: K  100.300.021T  Luận án đưa mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt 20oC, 40oC, 60oC thực tế đạt kết cấu áo đường mềm số dự án điển hình Việt Nam; 129  Với số liệu kết thí nghiệm cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt thực tế đạt kết cấu áo đường mềm số Dự án điển hình không bị hư hỏng nứt trượt với thời gian khai thác khác nhau, với số liệu phân tích kết cấu phần mềm BISAR 3.0 Luận án đưa cường độ dính bám tối thiểu yêu cầu hai lớp bê tông asphalt 20oC 1.0 MPa Hướng nghiên cứu tiếp  Mở rộng phạm vi nghiên cứu đánh giá thêm yếu tố ảnh hưởng đến mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt như: cấp phối hỗn hợp bê tông asphalt độ rỗng dư hai lớp, mức độ đầm nén lớp lớp dưới, xuất nước chất bẩn lớp dính bám, tuổi độ nhám bề mặt lớp dưới, tốc độ tăng tải thí nghiệm, thí nghiệm cắt có xét đến lực dọc trục  Ảnh hưởng tải trọng lặp cần xem xét dự báo cường độ dính bám yêu cầu hai lớp bê tông asphalt  Cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá mức độ thay đổi cường độ dính bám hai lớp bê tông asphalt theo thời gian tác động số yếu tố độ ẩm, nhiệt độ, tải trọng  Các nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt đến ứng xử hai lớp kết cấu mặt đường cần tiếp tục nghiên cứu  Các nghiên cứu thực nghiệm đánh giá mức độ dính bám hai lớp bê tông asphalt kết cấu áo đường mềm theo phương pháp không phá hủy cần thực xiii DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ [1] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông Phạm Duy Hữu (2013), "Nghiên cứu đánh giá hư hỏng mặt đường bê tông asphalt có liên quan đến xô dồn nứt trượt số Quốc lộ Việt Nam", Tạp chí Giao thông vận tải, Số 08/2013; [2] Nguyễn Ngọc Lân Nguyễn Quang Phúc (2013), "Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng điều kiện dính bám lớp đến tính khai thác mặt đường bê tông asphalt ", Tạp chí Khoa học GTVT, Số 10/2013, tr 213-218; [3] Nguyễn Ngọc Lân (2014), Phân tích ứng xử học kết cấu áo đường mềm xét đến điều kiện dính bám lớp bê tông asphalt, Kỷ yếu Hội thảo Nhà khoa học trẻ ngành GTVT năm 2014; [4] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông, Phạm Duy Hữu (2014), “Ảnh hưởng loại, tỷ lệ vật liệu tưới dính bám nhiệt độ thí nghiệm đến ứng xử dính bám hai lớp bê tông asphalt”, Tạp chí Giao thông vận tải, Số 11/2014, tr 24-27; [5] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân Vũ Tử Trọng (2015), "Nghiên cứu đánh giá biến dạng lún vệt hằn bánh xe mẫu thử bê tông asphalt hai lớp", Tạp chí Giao thông vận tải, Số 6/2015, tr 32-34; [6] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân, Bùi Thị Quỳnh Anh (2015), “Ảnh hưởng tải trọng bánh xe thí nghiệm đến biến dạng lún vệt hằn bánh xe mẫu thử bê tông asphalt hai lớp”, Tạp chí Giao thông vận tải, Số 10/2015, tr 57-60 ; [7] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Quang Phúc, Lê Thị Thanh Tâm (2015), “Ảnh hưởng nhiệt độ tải trọng đến biến dạng từ biến bê tông asphalt”, Tạp chí Giao thông vận tải, Số 10/2015, tr 25-28; [8] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông, Phạm Duy Hữu (2015), “Ảnh hưởng nhiệt độ tính chất lưu biến vật liệu tưới dính bám đến cường độ dính bám lớp bê tông asphalt”, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Số 11/2015, tr 9499 ; [9] Ngoc Lan Nguyen, Van Dong Dao, Mai Lan Nguyen and Duy Huu Pham (2016), “Investigation of bond between asphalt layers in flexible pavemen”, RILEM Bookseries of the 8th RILEM International Conference on Mechanisms of Cracking and Debonding in Pavements, pp 510-515 xiv TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Bùi Xuân Cậy Nguyễn Quang Phúc (2010), "Phân tích ứng suất kéo uốn kết cấu mặt đường mềm có xét đến điều kiện dính bám lớp bê tông asphalt", Tạo chí Khoa học GTVT Số 6/2010; [2] Đào Văn Đông, Nguyễn Ngọc Lân Vũ Tử Trọng (2014), "Nghiên cứu đánh giá biến dạng lún vệt hằn bánh xe mẫu thử bê tông asphalt hai lớp", Tạp chí Giao thông vận tải Số 6/2015; [3] Nguyễn Ngọc Lân, Đào Văn Đông Phạm Duy Hữu (2013), "Nghiên cứu đánh giá hư hỏng mặt đường bê tông asphalt có liên quan đến xô dồn nứt trượt số Quốc lộ Việt Nam", Tạp chí Giao thông vận tải, Số 08/2013; [4] Nguyễn Ngọc Lân Nguyễn Quang Phúc (2013), "Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng điều kiện dính bám lớp đến tính khai thác mặt đường bê tông asphalt ", Khoa học GTVT Số 10/2013, tr 213-218; [5] Nguyễn Quang Phúc Trần Thị Cẩm Hà (2012), "Đánh giá mô đun lớp điều kiện dính bám lớp bê tông asphalt kết cấu mặt đường mềm thiết bị FWD", Tạp chí Giao thông vận tải Số 12/2012; [6] Bộ giao thông vận tải (2004), Chiến lược phát triển giao thông vận tải đến năm 2020 tầm nhìn 2030; [7] Bộ giao thông vận tải (2005), TCVN 7493: 2005 Bitum-Yêu cầu kỹ thuật; [8] Bộ giao thông vận tải (2006), 22TCN: 211-06 - Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo đường mềm; [9] Bộ giao thông vận tải (2011), TCVN 8816: 2011 - Nhũ tương nhựa đường gốc axits; [10] Bộ giao thông vận tải (2011), TCVN 8817: 2011 - Nhũ tương nhựa đường Polime gốc axit; [11] Bộ giao thông vận tải (2011), TCVN 8819: 2011 - Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường bê tông asphalt rải nóng; [12] Bộ Giao thông vận tải (2011), TCVN 8820: 2011 - Tiêu chuẩn thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt rải nóng; [13] Bộ Giao thông vận tải (2011), TCVN 8860: 2011 - Bê tông nhựa - Phương pháp thử; xv TIẾNG ANH [14] Brown SF and Brunton JM (1984), “The influence of bonding between bituminous layers”, The Journal of the Institution of Highway and Transportation, Vol.31, pp 16-22; [15] Caltrans SA (2009), Tack Coat Guidelines, Division of Construction, California Department of Transportation, Sacamento, CA; [16] Canestrari F et al (2005), “Advanced testing and characterization of interlayer shear Resitance”, Transport Research Record No 1929, pp 69-78; [17] Choi YK et al (2005), “A Comparison Between Inter face Properties Measured Using The Leutner Test And The Torque Test”, Journal of Assocition of Asphalt Paving Technologists Vol 74E; [18] Choi YK et al (2005), Bond between asphalt layers, Project Report to the UK Highways Agency, Scott Wilson Pavement Engieering Ltd, Nottingham, UK; [19] Collop AC et al (2009), “Shear bond strenght between asphalt layers for laboratory prepared samples and field cores”, Constrution and Building Materials.23, pp.2251- 2258 [20] Collop AC and Thom NH (2002), The importance of bond between pavement layers, Final Summary Report, School of Civil Engineerting, University of Nottingham, Nottingham, UK; [21] Cross SA and Shrestha PP (2004), Guidelines for Using Prime and Tack Coats, Federal Highway Asministration, Publication No FHWA-CFL-04-001; [22] Ferrotti G (2007), Theoretical and expenrimental characterization of inter layer shear resistance in flexible pavements, Facoltà di Ingegeneria, Istituto di Infrastruture Viarie, University Politecnica delle Marche, Italy; [23] Goodman RE, Taylor RL and Brekke TL (1968) “A model for the Mechanics of Jointed Rocks of Soil Mechanics ang Foundation Division”, ASCE.94, pp 637659; xvi [24] Hachiya Y and Sato K (1997), Effect of Tack Coat on Bonding Characteristics at Interface between Asphalt Concrete Layers, Proccdings of the Eighth Internationnal Conferrnce on Asphalt Pavements; [25] Hakim AI (1997), An Improved Backcalculation Method to Predict Flexible Pavement Layers Moduli and Bonding Condition Between Wearing Course and Base Coures, Liverpool John Moores University; [26] Hakim AI (2000), “Use of FWD Data for Prediction of Bonding Between Pavement Layers”, Intern J.Pavement Engineeing Vol (1), pp.49-59; [27] Hakim AI (2002), The Importance of Good Bond between Bituminous Layers, Proceed-ings of the 9th Internationl Conference on Asphalt Pavements; [28] Hakim AI (1997), An improved backcalculation mentheod to predict flexible pavenmant layers moduli and bonding condition between weaing course and base course, Liverpool John Moores University, Liverpool, UK; [29] Hansen KN (2004), “Avoid Slippage by Using Good Tack Coat Practices”, Hot Mix Asphalt Technology Vol , pp 33-37; [30] Havey JT et al (1997), CAL/APT Program: Test Results from Accelerated Pavement Test on Pavement Structure Containing Asphalt Treated Permeale Base (ATPB) Section 500RF, Pavement Research Center, University of California at Berkeley, report for the the California Department of Transportation, Sacaramento, CA; [31] Kenneydy CK and Lister NW (1979), Experimental Studies of Slippage, In: The Performance of Rolled Asphalt Road Surfacing Conference, London; [32] Khweir K and Fordyce D (2003), “Influence of Layer Bonding on the Precdiction of Pavement Life”, Proceedings of the Institution of Civil Engineering Transport 156, pp 73-83; [33] Kruntcheva MR, Collop AC and Thom NH (2005), “Effect of Bond Condition on Flexible Pave -ment Performance”, J Transp Eng ASCE Pulications 131 (11), pp.131(11), 880-888; [34] Lavin KC and Patric G (2003), Asphalt Pavements, Spon Press, New York; xvii [35] Leutner R (1979), Untersuchungen des Schichtenverbunsds beim bituminosen Oberbau ( Investigation of the adhesion of bituminous pavements), pp.84-91; [36] Louay NM (2012), Optimization of tack coat for HMA Placement; [37] Mariana RK (2005), “Effect of Bond Condition on Flexible Pavement Performance”, Journal of Transportation engineering ASCE/Novembe 2005, pp.880-888; [38] Miro RR, Martinez A and Peres JF (2005), Assessing heat-adhesive emulsions for tack coats, Proceeding of the Institution of Civil Engineers, Transport, UK; [39] Stephen T Muench and Tim Moomaw (2008), De-Bonding of Hot Mix Asphalt Pavements in Washingtn State: An Initial Investigation, Washington State of Department of transportation; [40] Myers LA and Roque R (2001), “Evaluation of Top-Down Cracking in Thick Asphalt Pavements and the Implication for Pavement Design”, Transportation Research Circular n 503 – Per-petual Bituminous Pavements, pp 79-87 [41] Nachiketa MN, Bharat BC and Patel AC (2010), Factors affecting the interface shear strength of pavenment layers, Faculty of the Louissiana State University and Agricultural and Mechanical College; [42] Nageim AH, Hakim AB anh Pountney D (1996), Reflection of interface condition modelling error on backcalculated moduli and pavement remaining life, n: Proceeding of Eurasphalt Eurobitume Congress, Strasbourg; [43] Nageim AL and Hakim AI (1999), “Bonding conditions between pavement layers and their in-fluence on pavement layers moduli and remaining life”, Proceedings of the 3rd European Symposium on Performance and Durability of Bituminous Materials and Hydraulic Stabi-lised Composites, pp 725-736; [44] Part MN and Raab C (1999), “Shear adhesion between top layers of fresh asphalt pavements for Southern Africa, pp 5.130-5.137; [45] Paul HR and Scheroman JA (1998), Friction Testing of Tack Coat Surfaces , Transportation Research Record No 1616, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC; xviii [46] Peattie KR (1979), The Incidence and Investigation of Slippage Failures, In: The Performance of Rolled Asphalt Road Surfacings Conference, London; [47] Pos JK (2001), Effects on bond between pavement layers, Project Report, The University of Nottingham, Nottingham, UK; [48] Raad C and Partl MN (2005), “Determination of the machanical resistance of thin surfacings on asphalt pavements”, Proceeding of the 4th International Conference on Maintenance and Rehabilitations of Pavements and Lechnological Control 1919th August, paper no.144; [49] Raad C and Partl MN (2004), Interlayer Shear Performance: Experience with Different Pavement Structures, 3rd Eurasphalt & Eurobitumen Congress, Vienna; [50] Raad C and Partl MN (1999), Mothoden zur beurteilung des schichtenverbunds von asphaltbelegen Eidgenossisches Department fur Umwelt, Verkhr, Energie und Kommunikation/Bundessamt Eidgenossische fur Strassen, Foeschungsaufrag 12/94, Materialprufungs-und Forschungsannstalt, Report Nr442, Zurich, Switzerland; [51] Raad C and Partl MN (2004), Effect of tack coats on interlayer shear bond of pavements, Proceeding of the 8th Conference on Asphalt Pavement for Southern Africa, Sun City, South Africa; [52] Rafiqul A and Tarefder M (2011), “Determining Effects of Layer Bonding and DeBonding on Perpetual Pavements”, Geotechnical Special Publication No 218 ASCE 2011; [53] Roffe JC and Chaignon F (2002), Chatacterisation Tests on Bond Coats: Wordwide Study, Impact, Tests, and Recommendations, 3rd International Conference Bituminous Mixtures and Pavements, Thessaloniki; [54] Romanoschi SA and Metcalf JB (2001), Characterization of asphalt concrete layer interfaces, Transportation Rearch Record No 1778, Washington DC, USA; [55] Romanoschi SA and Metcalf JB (2003) “Erros in pavement layer moduli backcalcultion due to improper modeling of layer interface condition”, TRB 82nd Annual Meeting CD-ROM; xix [56] Romanoschi SA and Metcalf JB (2002), The characterization of asphalt concrete layer interfaces, Proceedings of the 9th International Conference on Asphalt Pavements, Copenhagen, August; [57] Ryan F et al (2014), Minitab 17 University of Pennsylvania USA; [58] Sangiorgi C, Collop AC and Thom NH (2002), Laboratory assessment of bond condition using the Leutner shear test, In: Proceedings of the 3rd International Conference bituminous mix-tures and pavements, Thessaloniki; [59] Shahin MY, Kirchener K and Blackmon E (1987), “Analiysis of asphalt concrete layer slippage and its effect on pavement performance and rehabilitation design”, Proceedings of 6th Inter-national Conference Structural Design of Asphalt Pavements Vol 987; [60] Shell (1998), “Bisar user manual Version 3.0 “, Bitumen Business Group, Shell International Oil Products., Amsterdam,Nertherlands; [61] Sholar GA et al (2004), “Preliminary unvestigation of a test method to evaluate bond strength of bituminous tack coats”, Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists Vol.73, pp 771-801; [62] Siegfried V and Horst M (2009) “Peter Bymann Strassenbau and Sreassenbautechnik”, Auflage; [63] Stokert U (2001), “Schichtenverbund-Prufung and bewertungshinterground, strabe and autobahn” [64] Struthers SL and Richardson J (2002), Use of engineered bitumen emulsions as bond coats, In: Proceedings of the 3rd World Congress on Emulsions, Lyon; [65] Su K and Sun L (2008), Analysis of shear stress in asphalt pavements under actual measured tire-pavement contact pressure, chủ biên,6th International Conference on Road and Airfield Pavement Technology-ICPT, Sapporo, Japan; [66] Tran NH, Richard W and Grant J (2012), Refinement of the bond strength procedure and investigation of a specifition, NCAT; xx [67] Tschegg KE et al (1995), “Investigation of bonding between asphalt layers on road construction’’, Journal of Transportation Engineering, American Society of Civil Engineers,pp.309-317; [68] Uzan J, Livneh M and Eshed Y (1978), “Investigation of adhesion properties between asphaltic-concrete layers”, Proceedings Association of Asphalt Paving Technologists Technical Sessions 47, pp 495-521; [69] West RC, Jingna Z and Jason M (2005), Evaluation of bonding strength between pavement layers, NCAT; [70] Willis J and Tim D (2007), “Forensic Investigation of Debonding in Rich-bottom Pavement’, Trasportation research Record: Journal of the Transportation Research Board 2040,pp 107-114; [71] Xie S and Zheng C (2003), “Effects of the tire-pavement contact pressure on asphalt pavement”, Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies Vol.4; [72] Yu C, George L and Reynaldo R (2012), “Test Methods to Evaluate the Effect of Interface Bond Conditions on Top-Down and Reflective Cracking.”, Engineering Journal Volume 16 Issue; [73] Ziari Z and Khabiri MM (2005), “Interface condition influence on prediction of flexible pavement life”, Journal of civil engineering and management Vol XIII, No 1, pp.71-76 [74] Alabama Dept of Transportation (2008), ALDOT-430 Standard test method for determining the bond strength between layers of an asphalt pavement; [75] The American Association of State Highway and Transportation Officials (2010), AASHTO T-315 – Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (DSR); [76] The American Association of State Highway and Transportation Officials (2011), ASSHTO T-245 – Standard Method of Test for Resistance to Plastic Flow of Bituminous Mixtures Using Marshall Apparatus; xxi [77] The American Society for Testing and Materials (2007), Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index, ASTM D6433-07; [78] Army Corps of Engineers (2000), The Hot- Mix Asphalt Paving Handbook 2000, AC 150/5370-14A, Washington D.C; [79] Asphalt Institute (2009), “Basic Aasphalt Emulsion Manual”; [80] Britsh Standards Institution (2003), Bituminous mixtures-Test menthods for hot mix asphalt Part 36: Determination of the thickness of a bituminous pavement, BS EN 12697-36, UK, London; [81] British Standards Instituion (2003e), Part 2:Test menthod for the determination of the bond between asphalt layers, BS EN 13863-2, London, UK; [82] Britsh Standards Institution (2014), British Standards Institution (2014) Concrete pavements Part 2: Test menthod for the determination of the bond between two layers, BS EN 12697-48, London, UK; [83] California Department of Transportation (2003), CPB 03-1 Paint Binder (Tack Coat) Guidelines, Construction Procedure Bulletin; [84] DIN (2003), Asphalt prufung-ALP A-Stb Teil 9; Haftzugfestigkeit von Dunnen Schichten, Cologme, Germany; [85] Nationnal Stone Association (1991), The Aggtegate Handbook, Washington, DC; [86] TRL (1979), Final report of the working party on the slippage of rolled asphalt wearing courses, TRL report SR 493, Transport and Road Research Laboratory, Crowthorme, UK; [87] VSS (2008), Walzasphalt-Konzepton,ausfuhrung and anforderungen an die eingebauten schichten, Schweizer Norm, SN 640430B, Schweizericher Verband der Strassen-und Verkehrsfachleute (VSS), Switzerland; [88] Washington Center for Asphalt Technology (2006), Evaluation of the influence of tack coat construction factors on the bond strength between pavement layers;