Các dạng hư hỏng mặt đường bê tông nhựa, nguyên nhân và giải pháp khắc phục

Việc xây dựng hệ thống quản lý mạng lưới đường hiệu quả phụ thuộcvào nhiều yếu tố khác nhau, như là nguồn tài chính, cơ chế và chính sách quảnlý, nguồn lực con người, và các vấn đề về kỹ

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU ……….……… 3

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ CHỦ YẾU LIÊN QUAN ĐẾN HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA 7

1.1 Các yếu tố liên quan đến thiết kế kết cấu nền - áo đường 7

1.2 Các yếu tố liên quan đến thiết kế hỗn hợp BTN 16

1.2.1 Mục tiêu của việc thiết kế hỗn hợp BTN 16

1.2.1. Các yếu tố liên quan đến thiết kế hỗn hợp BTN 18

1.3 Các yếu tố liên quan đến chất lượng thi công 20

1.4 Công tác duy tu, bảo dưỡng 25

1.5 Nhận xét 26

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC DẠNG HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA, ĐÁNH GIÁ NGUYÊN NHÂN………… … ……… …27

2.1 Đặt vấn đề 27

2.2 Các dạng hư hỏng và nguyên nhân gây ra hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa 27

2.2.1 Nứt mỏi 27

2.2.2 Nứt do nhiệt độ thấp 31

2.2.3 Nứt dọc .32

2.2.4 Nứt ngang 34

2.2.5 Nứt lưới lớn dạng khối 37

2.2.6 Nứt phản ánh 39

2.2.7 Nứt trượt 40

2.2.8 Lún vệt bánh xe 42

2.2.9 Bong bật 45

2.2.10.Vết vá mặt đường / Ổ gà 47

2.2.11.Chảy nhựa 50

2.3 Các chỉ số làm cơ sở để đánh giá và lựa chọn giải pháp bảo dưỡn sửa chữa mặt đường bê tông nhựa 52

2.3.1 Tổng quan 52

2.3.2 Lựa chọn giải pháp bảo dưỡng mặt đường theo các chỉ tiêu hư hỏng mặt đường riêng rẽ 53

2.3.3 Lựa chọn giải pháp bảo dưỡng mặt đường theo các chỉ tiêu đặc trưng mặt đường tổng hợp 58

2.4 Nhận xét 55

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA Ở VIỆT NAM… ……….………62

3.1 Đặt vấn đề 62

3.2 Điều tra tình hình hư hỏng mặt đường bê tông nhựa trên QL5 63

3.3 Điều tra tình hình hư hỏng mặt đường bê tông nhựa trên QL1A 73

3.4 Điều tra tình hình hư hỏng mặt đường bê tông nhựa trên các tuyến đường nội thành Hà nội 78

3.5 Nhận xét 85

3.6 Kiến nghị phương pháp sửa chữa 85

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

4.1 Kết luận 81

4.2 Kiến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

PHẦN MỞ ĐẦU

Hệ thống giao thông đường bộ đóng vai trò rất quan trọng trong việc pháttriển kinh tế và xã hội của mỗi quốc gia, tuy vậy việc đầu tư xây dựng hệ thốngnày (hệ thống giao thông đường bộ) tiêu tốn nguồn ngân sách rất lớn Hiện nay,mạng lưới đường bộ đã tương đối hoàn thiện nhưng lại đang phải đối mặt vớitình trạng hư hỏng và xuống cấp rất nghiêm trọng do việc tăng nhanh nhu cầugiao thông và hạn hẹp về nguồn vốn dành cho công tác bảo trì Sự đầu tư và duytrì mạng lưới đường bộ luôn chiếm một tỷ trọng lớn trong ngân sách, trong khichi phí cho công tác bảo trì và xây dựng lại mặt đường chiếm gần một nửa tổngchi phí cho đường bộ (FHWA, 1987; Haas và cộng sự, 1994) Ngân hàng Thếgiới (1988) đã tiến hành khảo sát trên 85 nước đang phát triển trong suốt haithập kỷ và cho thấy rằng khoảng 45 tỷ đôla đã tổn thất do việc thực hiện côngtác bảo trì mạng lưới đường không chính đáng Trong khi chỉ cần khoảng 12 tỷ

đô la để thực hiện công tác bảo trì Vai trò của công tác bảo trì càng trở nên quantrọng khi chi phí của nhà quản lý và người sử dụng đường được xem xét đồngthời Các báo cáo kỹ thuật khác cũng chỉ ra những con số thống kê rằng nếu nhàquản lý bỏ ra 1 đôla cho công tác bảo trì thì người sử dụng sẽ tiết kiệm được 2đến 3 đôla (Ngân hàng Thế giới, 1988; Ngân hàng Phát triển châu Á, 2003;NCHRP, 2004)

Ngày nay, mạng lưới đường bộ trên khắp thế giới đang chịu hư hỏngnặng nề do nhu cầu giao thông ngày càng tăng, trong khi đó chi phí để phát triển

và bảo trì mạng lưới đường thì bị giảm đi ở các nước phát triển và bị hạn chế ởcác quốc gia đang phát triển Bởi vậy, những đề xuất giải pháp hiệu quả rất cầnthiết để quản lý những vốn đầu tư vào hệ thống mặt đường, nhằm cho việc cungcấp những con đường không chỉ an toàn và thuận lợi, mà còn đem lại lợi ích lớncho xã hội;

Tại Việt Nam, theo báo cáo Dự án Nâng cấp Mạng lưới Quốc lộ ViệtNam (RNIP, 2004) cho thấy, khoảng 40% mạng lưới đường quốc lộ ở tình trạng

xấu và rất xấu Trong khi đó, nguồn vốn hiện tại dành cho bảo trì mạng lưới chỉvào khoảng 60% chi phí cần để duy trì mạng lưới đường ở điều kiện hiện có.Vấn đề này đã đặt ra những thách thức cho công tác quản lý và bảo trì hệ thốngmặt đường sao có hiệu quả và kinh tế nhất trong điều kiện hạn hẹp về nguồnngân sách Việc xây dựng hệ thống quản lý mạng lưới đường hiệu quả phụ thuộcvào nhiều yếu tố khác nhau, như là nguồn tài chính, cơ chế và chính sách quản

lý, nguồn lực con người, và các vấn đề về kỹ thuật;

Việc phân loại các hư hỏng, đánh giá xác định các nguyên nhân gây hưhỏng là cơ sở để xác định rõ thời gian khai thác còn lại (hay thời gian làm việccòn lại) của công trình, từ đó đưa ra các biện pháp thích hợp, kinh tế nhằm hạnchế các hư hỏng, nâng cao chất lượng kỹ thuật của đường, đảm bảo an toànthuận lợi trong giao thông, nâng cao năng suất vận tải, hạ giá thành vận chuyển,hạn chế mức thấp nhất tai nạn giao thông;

Có rất nhiều các dạng hư hỏng mặt đường bê tông nhựa khác nhau, vàkèm theo đó là các nguyên nhân gây ra hư hỏng (do thiết kế, thi công, tải trọng

xe chạy và cũng do nhiều nguyên nhân khác nhau …) Tuy nhiên cho đến nay,thực sự chưa có một nghiên cứu cụ thể nào để phân loại các dạng hư hỏng này ởtrong nước, dẫn tới rất khó khăn, lúng túng trong việc tìm ra các nguyên nhângây hư hỏng tương ứng, vì vậy việc đánh giá để tìm ra các nguyên nhân gây ra

hư hỏng này thường phải thông qua công tác khảo sát và thí nghiệm, như vậytốn rất nhiều thời gian, làm chậm tiến độ sửa chữa cũng như gây khó khăn cholưu thông xe trên đường;

Trên thế giới, qua quá trình nghiên cứu, đã tổng kết được các dạng hưhỏng mặt đường mềm, qua đó đưa ra được nguyên nhân và đề xuất giải phápkhắc phục;

Việc nghiên cứu trên cơ sở áp dụng những thành tựu của thế giới về cácdạng hư hỏng mặt đường bê tông nhựa, nguyên nhân và giải pháp khắc phục,đối chiếu với tình trạng hư hỏng mặt đường mềm ở Việt Nam nhằm giúp chocác cơ quan Quản Lý, TVTK, TVGS, Nhà thầu nắm bắt được thực trạng, từ đó

đưa ra được các giải pháp khắc phục hợp lý trên cơ sở hiểu rõ nguyên nhân là rấtcần thiết hiện nay.

- Mục tiêu nghiên cứu:

Đưa ra được các dạng hư hỏng mặt đường bê tông nhựa, nguyên nhângây ra hư hỏng và giải pháp khắc phục, sửa chữa phù hợp trên cơ sở nghiên cứunhững thành quả của thế giới và nghiên cứu thực trạng hư hỏng mặt đường bêtông nhựa trong nước

- Nội dung luận văn: Luận văn gồm 04 chương:

+ Chương 1 Phân tích các yếu tố chủ yếu liên quan đến hư hỏng

mặt đường bê tông nhựa

+ Chương 2 Nghiên cứu các dạng hư hỏng mặt đường bê tông

nhựa, đánh giá nguyên nhân

+ Chương 3 Nghiên cứu điều tra tình hình hư hỏng mặt đường bê

tông nhựa ở Việt Nam

+ Chương 4 Kết luận, kiến nghị

- Ý nghĩa khoa học:

Kết quả nghiên cứu của đề tài bước đầu đưa ra được định hướng trongviệc phân loại các dạng hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa, hiểu rõ đượcnguyên nhân và đề ra được các giải pháp khắc phục nhằm giảm thiểu thời gian

và chi phí, đồng thời giúp cho các cơ quan Quản Lý, TVTK, TVGS và Nhà thầunắm bắt được thực trạng của mặt đường đang khai thác, từ đó đề ra các giải phápkhắc phục hợp lý là rất cần thiết hiện nay

Trong khuôn khổ một luận văn thạc sỹ, với thời gian hạn chế chắc rằngcòn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của các Thầy giáo, Côgiáo và bạn bè, đồng nghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Vũ Đức Chính - Phó Viện trưởngViện Khoa học và Công nghệ GTVT đã hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn ThS Nguyễn Văn Thành - Giám đốc Phòng thínghiệm trọng điểm đường bộ I - Viện Khoa học và Công nghệ GTVT đã tạođiều kiện và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân, các Thầy giáo, Cô giáo Bộmôn đường bộ - Trường đại học GTVT và bạn bè, đồng nghiệp Phòng Thínghiệm trọng điểm đường bộ I thuộc Viện Khoa học và Công nghệ GTVT đãgiúp tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Học viên

Nguyễn Quang Dư

Tại vị trí tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường, căn cứ vào tải trọng, độcứng của bánh xe và độ cứng của mặt đường mà diện tích truyền áp lực xuống

có thể lớn hay nhỏ, ảnh hưởng trực tiếp đến sự chịu tải của các lớp kết cấu mặtđường và của nền đường

Xét về yếu tố tải trọng trục và bánh xe, nếu để cho các phương tiện cómức độ trọng tải không hợp lý sẽ gây hư hỏng cho kết cấu mặt đường và cáccông trình cầu cống trên đường Theo tài liệu nghiên cứu của Hội những ngườilàm đường ôtô và vận tải ở Mỹ (AASHTO), các loại xe tải thông dụng hiện đanglưu thông trên đường có 4 kiểu trục xe cơ bản như sau:

Bảng 1.1 Hệ số chuyển đổi tải trọng của một số loại xe thông dụng

theo tiêu chuẩn AASHTO

Từ kết quả tính toán nêu trong bảng, AASHTO đã đưa ra một số khuyếnnghị sau:

- Để đạt được mức độ ảnh hưởng tới mặt đường tương đương như do xe có

tải trọng trục đơn tiêu chuẩn 80kN gây ra, thì với loại xe tải nhẹ có tảitrọng trục đơn 44,5kN có tác động gấp 12 lần so với xe tiêu chuẩn

- Tương tự, để đạt được mức độ ảnh hưởng như nhau tới mặt đường do xe

có tải trọng trục đơn tiêu chuẩn 80kN gây ra trong một số lượt chạy nhấtđịnh, thì với xe tải nặng hơn có tải trọng trục đơn 97,8kN chỉ được phépchạy bằng một nửa số lượt đó

- Nguy cơ gây hư hỏng mặt đường của xe có tải trọng trục đơn tiêu chuẩn

80kN gấp 3000 lần so với xe con có tải trọng trục đơn 8,9kN

- Cùng chịu một tải trọng như nhau là 133kN nhưng nguy cơ gây hư hỏng

mặt đường của xe tải nặng trục đơn sẽ lớn gấp khoảng 11 lần so với xetrục kép

Dưới tác dụng của tải trọng xe, trong kết cấu mặt đường sẽ phát sinh ứngsuất - biến dạng Kết quả là làm cho khả năng chịu lực của kết cấu áo đườnggiảm dần; cường độ không ổn định Từ đó xuất hiện các hư hỏng làm giảm chấtlượng khai thác Dưới đây sẽ phân tích kỹ hơn ảnh hưởng của tải trọng xe đến

hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa (trong thiết kế áo đường, lưu lượng xeđược tính quy đổi về tải trọng xe)

Khi xe đứng yên: tải trọng tĩnh thẳng đứng Q của ô tô sẽ truyền xuống

mặt đường thông qua các bánh xe, phản lực R của mặt đường có giá trị bằng Q

từ tâm vệt tiếp xúc của bánh xe và có hướng ngược lại

Khi xe chạy: tải trọng động của ô tô cũng tác dụng lên mặt đường thông

qua các bánh xe, bao gồm: tác dụng của tải trọng thẳng đứng và tác dụng của tảitrọng nằm ngang

Tải trọng thẳng đứng phân bố xuống mặt đường thông qua vệt bánh xe.

Tại tâm vệt tiếp xúc áp lực thẳng đứng có giá trị lớn nhất Ứng suất do tải trọngthẳng đứng gây ra tắt dần theo chiều sâu mặt đường

Tải trọng thẳng đứng có tác dụng rất phức tạp lên kết cấu nền - mặtđường do: Xe có trọng lượng khác nhau, chạy với tốc độ khác nhau nên giá trịcủa áp lực, tốc độ tăng áp lực và thời gian tác dụng của tải trọng trên mỗi điểmcũng khác nhau, tạo ra trong kết cấu áo đường các sóng đàn hồi Xung lượng I

do tải trọng tác dụng ngắn hạn có giá trị:

2 cm

daN.giây

; 1

a - Trục elíp vệt tiếp xúc bánh xe theo hướng dọc đường, cm;

pmax - Áp suất lớn nhất của bánh xe tác dụng lên mặt đường, daN/cm2;

v1 - Tốc độ gia tải, cm/giây

Do mặt đường không bằng phẳng, nên ngoài tác dụng tĩnh, khi xe chuyểnđộng còn va đập vào mặt đường tạo nên tác dụng động (xung kích) và I cũngtăng lên

Khi xe chuyển động trên đường cong đứng (lồi hoặc lõm) giá trị của áplực thẳng đứng cũng có biến đổi do có thêm lực ly tâm

Tác dụng của tải trọng ngắn hạn lặp đi lặp lại nhiều lần trong một đơn vịthời gian còn làm cho vật liệu mặt đường phát sinh hiện tượng mỏi và có thể tíchlũy dần các biến dạng dư (biến dạng không hồi phục)

Dưới tác dụng của áp lực thẳng đứng tĩnh và động, nền mặt đường sẽphát sinh biến dạng lún, dập, vỡ

Tải trọng nằm ngang phát sinh do ma sát giữa bánh xe và mặt đường

trong các trường hợp: Do mô men quay Mk ở bánh xe khi xe chuyển động Lựcnày sẽ rất lớn khi xe bắt đầu chuyển bánh, lên hoặc xuống dốc lớn; Do lực lytâm khi xe chạy trong đường cong nằm; Do hãm xe; Do xe không hoàn toànchuyển động trong mặt phẳng lăn (lắc ngang)

Cũng như tải trọng thẳng đứng, trị số áp lực ngang của xe cộ tác dụng lênkết cấu nền - mặt đường rất phức tạp do:

Xe có trọng lượng khác nhau, chạy với tốc độ rất khác nhau nên lực bám,lực ly tâm, lực hãm có tốc độ và thời gian tác dụng của tải trọng trên mỗi điểmcũng khác nhau

Do các yếu tố của tuyến đường: trắc dọc, trắc ngang, hệ số bám rấtngẫu nhiên

Do các tình huống ngẫu nhiên khi xe chạy trên trên đường.

Dưới tác dụng của áp lực nằm ngang nền - mặt đường sẽ phát sinh biếndạng xô trượt, bào mòn, bong bật Tuy vậy nhưng trong phương pháp thiết kếBTN hiện nay chưa tính đến loại tải trọng nằm ngang này

1.2.1 Mục tiêu của việc thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa:

- Đảm bảo khả năng chống lại biến dạng không hồi phục: Biến dạng không

hồi phục là hiện tượng hư hỏng tương đối phổ biến đối với mặt đường bêtông nhựa, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng, khi mà độ nhớt củanhựa đường trong hỗn hợp thấp và khả năng chịu tải trọng chủ yếu phụthuộc vào khung cốt liệu Khả năng chống lại biến dạng không hồi phục

sẽ được khống chế bằng cách lựa chọn chất lượng và cấp phối cốt liệu,lựa chọn loại nhựa đường phù hợp, lựa chọn hàm lượng nhựa đường đểđảm bảo độ rỗng dư hợp lý trong hỗn hợp [1] Những yếu tố này sẽ đượcphân tích kỹ ở phần tiếp theo

- Đảm bảo cường độ kháng mỏi: Đã có nhiều nhà nghiên cứu thực hiện thí

nghiệm mỏi với hỗn hợp bê tông nhựa và đối với nhựa đường kết quảthu được không giống như các loại vật liệu khác, thể hiện tính chất đặcbiệt của nhựa đường và bê tông nhựa Kết quả thí nghiệm cho thấy có sựkhông đồng nhất giữa thí nghiệm mỏi sử dụng biến dạng không đổi lặplại và thí nghiệm mỏi sử dụng ứng suất không đổi lặp lại đối với mẫu bêtông nhựa Với thí nghiệm mỏi sử dụng ứng suất lặp, nhựa đường hayhỗn hợp bê tông nhựa sử dụng nhựa đường có độ kim lún càng nhỏ hoặc

độ nhớt càng lớn cho tuổi thọ mỏ càng cao Với thí nghiệm mỏi sử dụngbiến dạng lặp thì cho kết quả ngược lại Vì vậy để đảm bảo cường độkháng mỏi thì đối với mặt đường mỏng, nên sử dụng hỗn hợp bê tôngnhựa có độ cứng nhỏ (tuy nhiên độ cứng này không nên thấp quá làmtăng nguy cơ xảy ra lún vệt bánh xe); đối với mặt đường dày hơn nên sửdụng hỗn hợp bê tông nhựa có độ cứng lớn

- Đảm bảo cường độ chống nứt trong điều kiện nhiệt độ thấp: Nứt trong

điều kiện nhiệt độ khai thác thấp là loại hư hỏng phổ biến của mặt đường

bê tông nhựa trong các vùng khí hậu lạnh Khả năng chống nứt của hỗnhợp bê tông nhựa phụ thuộc vào độ kim lún, độ nhớt và các chỉ tiêu tínhnhạy cảm với nhiệt độ (PI, PVN) của nhựa đường sử dụng trong hỗn hợp

ở điều kiện nhiệt độ thấp

- Đảm bảo độ bền: Độ bền của hỗn hợp bê tông nhựa có liên quan mật

thiết đến việc tạo được mạng nhựa có độ dày đủ để bao bọc hạt cốt liệu,

để có thể giảm thiểu hiện tượng hóa cứng và lão hóa của nhựa đượngtrong quá trình sản xuất hỗn hợp, thi công và khai thác Hỗn hợp bê tôngnhựa đã đầm nén cần có độ rỗng dư không quá cao để hạn chế quá trìnhlão hóa của bê tông nhựa

- Đảm bảo khả năng chống lại hư hỏng do độ ẩm: Khi chịu tác động của độ

ẩm hay của nước, một số loại bê tông nhựa có thể bị bong bật do dínhbám kém giữa bề mặt cốt liệu và chất dính bám Lựa chọn cốt liệu vàchất kết dính phù hợp; sử dụng các loại chất phụ gia cải thiện; thiết kếhỗn hợp đảm bảo bề mặt kín là những giải pháp thiết kế hữu dụng trongtrường hợp này

- Đảm bảo khả năng chống trượt của mặt đường: Mặt đường bê tông nhựa

nếu không có khả năng chống trượt cao thì khi chịu tác dụng của lựcngang hoặc khi xe hãm phanh không những gây mất an toàn cho việcchạy xe mà còn làm cho mặt đường bị hư hỏng Khả năng chống trượtcủa mặt đường bê tông nhựa phụ thuộc nhiều vào cấu trúc bề mặt, hìnhdạng, kích cỡ và khả năng mài mòn của cốt liệu Ngoài ra hỗn hợp cần cólượng nhựa vừa đủ đủ để không tạo bề mặt đường trơn nhẵn

- Đảm bảo khả năng linh động: Hỗn hợp được thiết kế phải đảm bảo dễ rải

và đầm nén Trong thực tế không có thí nghiệm nào kiểm soát tính linhđộng của hỗn hợp bê tông nhựa, mà hiện tượng này chỉ được phát hiện

trong quá trình thi công Tuy nhiên, hỗn hợp thiết kế phù hợp và quytrình thi công hợp lý sẽ khắc phục được vấn đề này.

1.2.2 Các yêu tố liên quan đến thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa:

Lựa chọn thành phần cấp phối: Đây là công việc quan trọng nhất đối vớithiết kế hỗn hợp bê tông nhựa Vì cấp phối cốt liệu là đặc tính rất quan trọng củahỗn hợp cốt liệu Nó ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính quan trọng của hỗnhợp, bao gồm độ cứng, độ ổn định, độ bền, độ thấm nước, độ linh động, khảnăng chịu mỏi, cường độ chống trượt và khả năng chống lại các hư hỏng do ảnhhưởng của nước

Thành phần cốt liệu hỗn hợp bê tông nhựa gồm cốt liệu lớn, cốt liệu mịn và bột khoáng:

a) Cốt liệu lớn

- Ảnh hưởng của cốt liệu lớn đến tính chất và khả năng chịu lực của hỗn

hợp BTN là rất lớn Cốt liệu lý tưởng cho hỗn hợp BTN phải có cấp phốihợp lý, cường độ, khả năng chịu hao mòn và hình dạng góc cạnh Nhữngtính chất khác bao gồm độ rỗng thấp, bề mặt xù xì, không bị bẩn, và cótính ghét nước

- Cấp phối, cường độ, độ hao mòn, và hình dạng của cốt liệu là rất quan

trọng ảnh hưởng đến sự ổn định của kết cấu Độ rỗng và đặc trưng bề mặtvật liệu khoáng ảnh hưởng rất lớn đối với mối liên kết giữa bitum và bềmặt vật liệu khoáng Chất kết dính asphalt hay các sản phẩm của nó phảidính chặt vào cốt liệu và đồng thời phải bao phủ toàn bộ bề mặt cốt liệu.Nếu cốt liệu có độ rỗng thấp và trơn nhẵn chất kết dính asphalt không thểdính vào cốt liệu Sự dính bám trở thành một chỉ tiêu quan trọng khi hỗnhợp BTN làm việc trong môi trường nước Nếu cốt liệu rất dễ thấm ướt,nước sẽ ngấm vào bề mặt cốt liệu và cốt liệu sẽ bị tách ra không dính vàobitum Hiện tượng này đã được biết và nó được gọi là sự bong, tróc củabitum với vật liệu khoáng

- Những tính chất về độ cứng rất quan trọng đối với cốt liệu lớn để chống

lại sự mài mòn do những bánh xe gây ra Độ cứng cũng giúp chống lạitác dụng do những xe tải trọng nặng gây ra

b) Cốt liệu nhỏ

Vai trò của cốt liệu nhỏ (cát) trong hỗn hợp BTN là chèn lấp các kẽ hởgiữa các hạt cốt liệu lớn, làm tăng độ đặc chắc của hỗn hợp Cát để chế tạo BTNchỉ dùng loại hạt lớn với mô đun độ lớn Mđl ³ 2,0, có thể dùng cát thiên nhiênhoặc cát xay [3] Xu hướng hiện nay là sử dụng cát xay thay cho cát tự nhiên vìnhiều lý do, trong đó chất lượng của cát xay có ưu điểm hơn: Hạt cát đồng đềuhơn, có thể điều chỉnh môđun và tỷ lệ thành phần hạt theo từng yêu cầu cấp phốicho các loại bê tông khác nhau (như bê tông asphalt, bê tông xi măng, bê tôngđầm lăn, bê tông mác cao đặc biệt ) Theo một số nghiên cứu trên thế giới thìviệc ứng dụng cát xay dùng trong bê tông xi măng và bê tông nhựa cho phép tiếtkiệm xi măng, tiết kiệm nhựa đường, rút ngắn thời gian thi công và tăng tuổi thọcho công trình Các kết quả thí nghiệm đối chứng bước đầu được thực hiện tạiViện khoa học công nghệ Giao thông Vận tải đã đánh giá được chất lượng của

bê tông nhựa (BTNC 12.5) có sử dụng cát xay tốt hơn so với bê tông nhựa sửdụng cát tự nhiên thông thường [4]

c) Bột khoáng

Bột khoáng là thành phần quan trọng của hỗn hợp BTN Nó không nhữngnhét đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn hơn (cát, đá dăm hoặc sỏi nghiền) làmtăng độ đặc của hỗn hợp mà còn làm tăng diện tích tiếp xúc, làm cho màngbitum trên bề mặt hạt vật liệu khoáng càng mỏng và như vậy lực tương tác giữachúng tăng lên, cường độ và độ bền nước của BTN cũng tăng lên Khi trộn vớibitum trong hỗn hợp BTN, bột khoáng cần tạo nên một lớp hoạt tính, ổn địnhnước Mối quan hệ vật lý, hoá học giữa bề mặt hạt bột khoáng và bitum làm tăngcường độ của BTN, nhưng cũng làm tăng tính giòn của nó Vì vậy, lượng bộtkhoáng trong BTN chỉ được dùng trong một giới hạn nhất định để tránh làmtăng tốc độ hoá già của bitum trong hỗn hợp Bột khoáng để chế tạo BTNthường sử dụng các loại bột mịn từ đá vôi và đá đôlômit Cường độ chịu nén của

đá không nhỏ hơn 200 daN/cm2 Vật liệu chế tạo bột khoáng cần sạch, khôngchứa các chất bẩn và sét quá 5% Bột khoáng cần phải khô, xốp khi trộn vớibitum, không được vón cục, có khả năng hút bitum tốt

Kinh nghiệm ở Australia cho thấy rằng bột đá vôi sẽ hỗ trợ rất nhiềutrong việc chống bong tróc trong điều kiện độ ẩm cao và kiến nghị đưa vào hỗnhợp BTN

Xác định hàm lượng nhựa tối ưu cho mỗi cấp phối lựa chọn: Như đãphân tích ở trên, hàm lượng nhựa và loại nhựa có ảnh hưởng lớn đến các hưhỏng của bê tông nhựa Hàm lượng nhựa phải vừa đủ để bao bọc các hạt cốt liệu

và tạo độ rỗng dư cần thiết, tránh hiện tượng chảy nhựa làm xô dồn các hạt cốtliệu dưới tác dụng của nhiệt độ và tải trọng xe Loại nhựa phải phù hợp để giảmhiện tượng lão hóa gây nứt và bong bật mặt đường

Khi chất lượng của đồ án thiết kế được đảm bảo thì chất lượng của quátrình thi công là nguyên nhân tiếp liên quan đến những hư hỏng của mặt đường

bê tông nhựa Các yếu tố đảm bảo chất lượng của quá trình thi công có thể kểđến là: máy móc và thiết bị thi công như trạm trộn bê tông nhựa, thiết bị vậnchuyển, thiết bị rải, thiết bị lu lèn; chất lượng công tác chuẩn bị trước khi thicông mặt đường bê tông nhựa; chất lượng của công tác rải hỗn hợp bê tôngnhựa; chất lượng công tác lu lèn hỗn hợp bê tông nhựa Khi những yếu tố nàykhông được đảm bảo tuân thủ một cách chặt chẽ theo những quy trình thi công

sẽ gây ra những hư hỏng, thậm chí hư hỏng nghiêm trọng cho mặt đường

Thực tế cho thấy những hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa do chấtlượng thi công kém thường xuất phát từ các nguyên nhân chủ yếu là:

Tuyển chọn vật liệu không đúng thiết kế: Như đã phân tích ở trên, vật liệu cấu

tạo các lớp trong kết cấu áo đường sẽ hình thành nên cường độ chung của kếtcấu tổng thể nền - áo đường và cường độ riêng của từng lớp trong kết cấu; quyếtđịnh khả năng chống lại biến dạng của mặt đường dưới các tác nhân phá hoại

Vì thế trong thi công, việc tuyển chọn vật liệu không đúng là một trongnhững nguyên nhân dẫn đến những hư hỏng của mặt đường sau này

Thiết kế hỗn hợp BTN chưa chuẩn: Việc thiết kế hỗn hợp BTN nhằm đạt được

những điều đã nêu ở phần 1.1.1 Hiện nay có nhiều phương pháp thiết kế hỗnhợp BTN Mỗi phương pháp lại có những ưu và nhược điểm riêng Hai phương

pháp thiết kế hỗn hợp BTN được dùng phổ biến hiện nay là: Phương pháp thiết

kế Marshall và Phương pháp thiết kế SuperPave

Phương pháp Marshall - Đây là phương pháp được sử dụng chính ở nước

ta hiện nay Ưu điểm của phương pháp này là đã chú ý đến các đặc tính độ chặt

và độ rỗng của hỗn hợp BTN Các phân tích này đảm bảo cho các thành phầnthể tích của các vật liệu trong hỗn hợp đạt tới một độ bền của hỗn hợp bê tôngnhựa chặt, rải nóng Nhược điểm của phương pháp này là quá trình đầm nénmẫu không mô phỏng hết được quá trình lu lèn thực tế ngoài hiện trường Vì vậy

độ ổn định Marshall không thể hiện cường độ chịu cắt của hỗn hợp bê tông nhựa

và nó khó đảm bảo được khả năng chống lại vệt hằn bánh xe cho mặt đườngBTN; đồng thời khả năng làm việc của mặt đường BTN chưa được xem xét mộtcách tổng thể vì vậy hỗn hợp BTN rải nóng theo phương pháp này chưa khắcphục được ba hư hỏng chính cần được xem xét là biến dạng vĩnh cửu, nứt domỏi và nứt ở nhiệt độ thấp Do đó cần phải đưa thêm các chỉ tiêu mới vào thiết

kế hỗn hợp BTN

Phương pháp thiết kế SuperPave có ưu điểm lớn là đã đưa ra một hệthống thiết kế BTN tổng hợp, phản ánh được sự tác động của tải trọng và môitrường tới đặc tính của lớp vật liệu BTN trong kết cấu nền - áo đường; phươngpháp thiết kế linh hoạt cho các vùng có khí hậu khác nhau Tại vùng có khí hậunóng, thiết kế có thể tập trung vào biến dạng vĩnh cửu hoặc cả biến dạng vĩnhcửu và nứt mỏi, còn đối với vùng khí hậu lạnh có thể tập trung vào những hưhỏng do nhiệt độ thấp Trong các vùng khí hậu có cả nóng và lạnh có thể chọn

sử dụng mức thiết kế 3 cho phân tích biến dạng vĩnh cửu, chọn mức thiết kế 2cho phân tích hư hỏng do nứt mỏi và nứt do nhiệt độ thấp Nhược điểm lớn củaphương pháp này đối với nước ta là yêu cầu về dữ liệu quan trắc về nhiệt độ,môi trường, tải trọng

Nhiệt độ thi công, điều kiện thi công chưa đúng: Trong thi công mặt đường

BTN rải nóng, nhiệt độ thi công và điều kiện thi công đóng vai trò quyết địnhđến chất lượng sản phẩm Quy trình thi công mặt đường BTN hiện nay quy định

rất chặt chẽ về nhiệt độ thi công và điều kiện thi công mặt đường BTN Những

hư hỏng do nguyên nhân này là do công tác giám sát không tốt

Bột đá (là vật liệu đắt tiền) thiết kế thường thiếu: Như đã phân tích ở 1.1.1 bột

đá là thành phần quan trọng trong hỗn hợp BTN Bột đá cùng với chất kết dínhbitum sẽ tạo nên nhân asphalt Bột đá không được quá nhiều vì sẽ làm tăng tốc

độ hóa già của bitum trong hỗn hợp BTN nhưng cũng không được thiếu vì sẽlàm giảm cường độ và độ bền nước của BTN

Những hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa có nguyên nhân từ quá trìnhthi công không đảm bảo chất lượng có thể kể đến như bảng 1.2

Bảng 1.2: Những hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa

do chất lượng thi công không đảm bảo

Nguyên nhân phát sinh hư hỏng Giải pháp khắc phục

chiều dày lớp rải

Tăng chiều dày rải hoặc xem lại thiết

kế hỗn hợp

6 Bộ phận mở rộng thêm của máy

rải được bố trí không hợp lý

Xem lại để điều chỉnh lắp đặt

7 Thanh gạt bị mòn Thay thế thanh gạt

8 Để máy rải chạy không tải giữa

các tải trọng lu

Không cho máy rải chạy

9 Xe tải phanh trên mặt đường mới

rải

Điều khiển giao thông

10 Bộ phận cửa cấp hỗn hợp bị mòn Thay thế bộ phận cửa cấp liệu

Nguyên nhân phát sinh hư hỏng Giải pháp khắc phục

11 Nhiệt độ hỗn hợp quá thấp Điều chỉnh hoạt động của trạm

12 Hỗn hợp bị phân tầng Điều chỉnh hoạt động của trạm

13 Các vết hỏng không sửa ngay Sửa ngay khi có vết hỏng trên mặt

đường

Mặt đường bị lượn sóng

1 Bề mặt vật liệu không phẳng Điều chỉnh thanh gạt

2 Bộ phận rải được cấp liệu quá

nặng

Kiểm tra lại cửa cấp liệu, điều chỉnh cửa cấp liệu chậm lại

3 Thiếu điều khiển cao độ tự động Điều chỉnh độ nhạy san gạt

4 Tốc độ lu quá cao Cắt bỏ phần điều chỉnh

7 Cửa cấp liệu bị mòn Thay thế cửa cấp liệu

8 Hỗn hợp mất ổn định Điều chỉnh hoạt động của trạm

9 Nhiều điểm đổi dốc Bổ sung các điểm đổi dốc

10 Xe tải phanh trên mặt đường mới

rải

Điều khiển giao thông

11 Thay đổi nhiệt độ hỗn hợp Điều chỉnh hoạt động trạm trộn

12 Không sửa các vết hỏng ngay Sửa ngay các vết hỏng

13 Điều chỉnh thái quá thiết bị kiểm

soát chiều dày

Điều chỉnh xem xét các mẫu báo cáo

Xuất hiện các điểm chảy nhựa

2 Điều khiển lu kém Chỉ thị hoạt động lu theo kế hoạch

3 Các vết hỏng không được sửa ngay Sửa vết hỏng ngay

Nguyên nhân phát sinh hư hỏng Giải pháp khắc phục

4 Lu rung chạy quá nhanh Giảm tốc độ lu rung

5 Trọng lượng lệch tâm tạo rung đặt

sai

Sửa lại đặt trọng lượng lệch tâm, kiểm tra thông số rung

Mép vết rải bị hỏng

1 Thanh chắn không vuông góc Điều chỉnh thanh chắn

2 Hỗn hợp nguội đọng lại cuối cửa

thanh gạt

Làm sạch

3 Điều khiển mở rộng máy rải không

đúng

Kiểm tra thanh gạt

4 Cửa cấp liệu tự đóng quá nhanh Mở các cửa cấp liệu

Vết thanh gạt

1 Xe tải va chạm với máy rải Điều khiển giao thông

2 Máy rải dừng giữa hai lần cấp liệu Điều chỉnh lại trạm và giảm tốc độ rải

3 Vết hỏng không được sửa ngay Sửa vết hỏng

Cấu trúc bề mặt kém

1 Bề mặt hỗn hợp không phẳng Điều chỉnh thanh gạt, hạ thấp cửa xả

2 Thanh gạt bị quá tải Kiểm tra thanh gạt

3 Phần mở rộng vệt rải lắp không

đúng

Kiểm tra lại việc lắp đặt

5 Vật liệu quá nguội Điều chỉnh quy trình trộn tại trạm

6 Độ ẩm trong hỗn hợp quá lớn Điều chỉnh quy trình trạm trộn

7 Tốc độ rải quá nhanh Giảm tốc độ rải

8 Nhiệt độ hỗn hợp thay đổi Điều chỉnh quy trình trạm trộn

Phân tầng trong vệt rải

Nguyên nhân phát sinh hư hỏng Giải pháp khắc phục

2 Phân tầng trên xe vận chuyển Xả hỗn hợp liên tục hết mẻ

Để đảm bảo cho hệ thống đường bộ làm việc có hiệu quả trong thời hạnthiết kế và kéo dài tuổi thọ con đường thì cần thiết phải nâng cao công tác bảotrì đường bộ, bao gồm việc áp dụng có hiệu quả công nghệ bảo trì và hơn nữa làquyết định thời gian bảo trì cho phù hợp Thực trạng hiện nay, công tác điều traxác định các loại hư hỏng mặt đường còn kém và hạn chế dẫn đến không xácđịnh rõ được nguyên nhân gây hư hỏng, vì thế việc bảo trì được thực hiện khôngđúng cách, không kịp thời đã làm cho mặt đường dưới tác dụng của các nhân tốphá hoại (tải trọng xe, môi trường…) đã hư hỏng lại càng thêm hư hỏng khiếncông tác khắc phục và sửa chữa càng trở nên khó khăn hơn

Một thực tế hiện nay là công nghệ bảo dưỡng sửa chữa mặt đường ởnước ta nhìn chung chưa được phát triển Về vật liệu bảo dưỡng, chủ yếu sửdụng nhựa đường thông thường, hoặc nhũ tương nhựa đường thông thường Vềmáy móc thiết bị bảo dưỡng, hầu như không có máy móc thiết bị chuyên dùngnhư máy rải cốt liệu, máy rải lớp phủ bê tông nhựa chuyên dụng có thể rải lớprất mỏng (> 2cm), hệ thống phun nhũ tương tự động có tốc độ và tỷ lệ phun ổnđịnh quá ít và thường xuyên hư hỏng do kém bảo dưỡng Về công nghệ thi công,các công nghệ mới trong bảo trì (chipseal, slurryseal, capseal ), trong sửa chữa

hư hỏng mặt đường bê tông nhựa (vá ổ gà, khắc phục vết nứt ) và trong mặtđường bê tông xi măng (nứt vỡ, sửa chữa lỗ hổng dưới bản bê tông xi măng )với vật liệu mới như nhựa đường polime, nhũ tương nhựa đường polime và hệthống thiết bị đồng bộ hầu như chưa có nghiên cứu áp dụng Những nghiên cứugần đây như: nghiên cứu một số giải pháp chính bảo dưỡng sửa chữa mặt đườngtrong chương trình SHRP; chiến lược tối ưu cho công tác bảo trì và cải tạo mặtđường nhựa trong điều kiện Việt Nam; khảo sát sử dụng mô hình HDM-4 kết

hợp phương pháp đường dốc; phương thức kết hợp giữa kết quả từ mô hìnhHDM - 4 và cách thức xác định công việc cụ thể theo phương pháp VIZIR làrất thiết thực cho công tác bảo trì của nước ta.

Mặt đường BTN là loại mặt đường mềm được sử dụng rộng rãi ở nước ta

vì có những ưu điểm vượt trội Tuy nhiên những hư hỏng của loại mặt đườngnày đã ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả khai thác đường Phân tích các yếu tố liênquan đến hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa để làm rõ các nguyên nhân gây

hư hỏng, từ đó đề ra giải pháp khắc phục, sửa chữa phù hợp

Có nhiều yếu tố gây ra hư hỏng cho mặt đường bê tông nhựa Những yếu

tố mang tính khách quan thì khó tránh khỏi, nhưng các yếu tố chủ quan thì cóthể lường trước Con người với những hiểu biết khoa học của mình cần phải cốgắng và nỗ lực để hạn chế tối đa những sai sót có thể là nguyên nhân dẫn đếnnhững hư hỏng cho mặt đường bê tông nhựa nói riêng và các công trình xâydựng khác nói chung

Bốn yếu tố chủ quan gây hư hỏng cho mặt đường bê tông nhựa đã phântích ở trên có vai trò và mức độ quan trọng như nhau, cần phải được làm tốt ở tất

cả các khâu thì mới tăng được tuổi thọ và độ bền khai thác của mặt đường bêtông nhựa

Những dạng hư hỏng cụ thể và nguyên nhân gây ra những hư hỏng đó sẽđược đề cập ở chương 2

Hình 2.1c: Nứt mỏi dạng nặng c) Phân loại mức độ nghiêm trọng:

Dấu hiệu sớm của hiện tượng nứt mỏi là sự xuất hiện các vết nứt dàikhông liên tục theo vệt bánh xe (dạng nhẹ) Các vết nứt sau đó được phát triểndần lên do ở một số điểm các vết nứt nối lại với nhau, hình thành các vùng nứtlớn (dạng vừa) Các vết nứt phát triển cho đến khi trở thành nứt kiểu da cá sấu(dạng nặng) Mặt đường sẽ tiếp tục bị hư hỏng nặng hơn nữa khi xuất hiện các ổ

gà do xe cộ đi qua làm bong bật lớp mặt bê tông nhựa và làm cho nước mặt cókhả năng thấm xuống làm giảm cường độ các lớp phía dưới

Với mỗi cấp mức độ nghiêm trọng, bằng trực quan ước tính độ dài vàdiện tích vùng bị nứt mỏi Nếu trong một khu vực tồn tại nhiều cấp mức độnghiêm trọng khác nhau mà không thể dễ dàng phân biệt được thì sử dụng cấp

độ cao nhất của mức độ nghiêm trọng trong khu vực đó để đánh giá

%M 70

%L

* 40 - 100 AC

*

S H M, L,

Trong đó: SA: Diện tích nứt mỏi (ở mỗi cấp độ), m2

Bl: Chiều rộng làn đường, m

e) Biện pháp sửa chữa :

Hiện tượng nứt mỏi cần được sửa chữa triệt để, thông thường bằng cáchđào bỏ và thay thế vật liệu mới hoặc có thể rải tăng cường trên toàn bộ mặtđường Nếu không sửa chữa kịp thời, các vết nứt mỏi ban đầu nhanh chóng pháttriển thành nứt lưới và bong bật ổ gà Ngoài ra, nước thấm xuống qua các khenứt làm đất nền ẩm ướt, giảm cường độ và hình thành hố lún dưới tác

2.2.2 Nứt do nhiệt độ thấp (Low temperature thermal cracking) (hình 2.2)

Các vết nứt do nhiệt độ thấp được tạo thành khi các lớp mặt đường bị colại trong thời tiết lạnh giá Khi hiện tượng co ngót mặt đường xuất hiện đồngthời cũng sinh ra các ứng suất kéo ở trong lớp bê tông nhựa Tại một vài điểmdọc theo mặt đường, các ứng suất kéo vượt quá cường độ kháng kéo trong lớp

bê tông nhựa và dẫn tới hiện tượng nứt Hiện tượng nứt do nhiệt độ thấp xuấthiện chủ yếu từ một chu kỳ đơn của nhiệt độ thấp, nhưng nó có thể phát triển khicác chu kỳ nhiệt độ thấp được lặp lại

Hình 2.2: Nứt do nhiệt độ thấp

c) Biện pháp sửa chữa:

Vá trám lại các vết nứt dạng này là hình thức sửa chữa hiệu quả để giảmtốc độ xuống cấp của mặt đường

Hình 2.3b: Nứt dọc vừa

Hình 2.3c: Nứt dọc nặng c) Phân loại mức độ nghiêm trọng:

Loại hình hư hỏng này được chia làm ba mức độ nghiêm trọng:

- Mức độ nhẹ (hình 2.3a): Khi chiều rộng vết nứt ≤ 6mm

- Mức độ vừa (hình 2.3b): Khi chiều rộng vết nứt >6mm và ≤ 18mm

%M 350

%L

* 40 - 100 LC

e) Biện pháp sửa chữa:

Việc vá trám vết nứt dọc bằng vật liệu thích hợp là giải pháp hiệu quả đểtránh việc tăng mạnh tốc độ xuống cấp theo các hình thức: nứt thứ cấp từ vết nứt

cũ, hình thành nứt lưới lớn do biến dạng lún lõm mặt đường lớn, khi nước theocác khe nứt ngấm xuống làm giảm cường độ của các lớp móng đường và nềnđường

2.2.4 Nứt ngang (Transverse cracking) (hình 2.5) [7,8]

Hình 2.4a: Nứt ngang dạng nhẹ

Hình 2.4b: Nứt ngang dạng vừa

Hình 2.4c: Nứt ngang dạng nặng c) Phân loại mức độ nghiêm trọng:

Loại hình hư hỏng này được chia làm ba mức độ nghiêm trọng:

- Mức độ nhẹ (hình 2.4a): Khi chiều rộng vết nứt ≤ 6mm

- Mức độ vừa (hình 2.4b): Khi chiều rộng vết nứt > 6mm và ≤ 18mm

M15.1

L

*20-100TC

Chiều rộng làn

e) Biện pháp sửa chữa:

Việc vá trám vết nứt ngang bằng vật liệu thích hợp là giải pháp hiệu quả

để tránh việc tăng mạnh tốc độ xuống cấp theo các hình thức: nứt thứ cấp từ vếtnứt cũ, hình thành nứt lưới lớn do biến dạng lún lõm mặt đường lớn, khi nướctheo các khe nứt ngấm xuống làm giảm cường độ các lớp móng đường và nềnđường

2.2.5 Nứt lưới lớn dạng khối (Block cracking) (hình 2.5) [7, 8, 9]

a) Khái niệm:

Là loại hình hư hỏng phát triển từ vết nứt ngang và nứt dọc Các vết nứtnối với nhau và chia mặt đường thành những mảnh hình chữ nhật Mỗi khối cókích thước xấp xỉ từ 0,1 m2 đến 9,0 m2 (1ft2 đến 100ft2) Những khối lớn hơnthì được xếp vào vết nứt dọc hay vết nứt ngang Nứt khối thông thường xuấthiện ở khu vực mặt đường có tỉ lệ xe chạy lớn nhưng đôi khi sẽ chỉ xuất hiện ởkhu vực không lưu thông

Hình 2.5a: Nứt lưới nhẹ

Hình 2.5b: Nứt lưới vừa

Hình 2.5c: Nứt lưới nặng b) Nguyên nhân:

Nguyên nhân thường là nứt do nhiệt độ thấp kết hợp với hiện tượng lãohóa, đặc biệt là lão hóa trong quá trình thi công không được kiểm soát Loạihình vết nứt này cũng thường xuất hiện trên những khu vực rải bê tông nhựa bềmặt lớn như sân, bãi đỗ xe Nếu tại các vị trí này có xuất hiện nứt lưới lớn sẽ làhiện tượng hư hỏng nghiêm trọng, vì đây là hiện tượng hư hỏng có liên quan đếnchiều dày vật liệu rải mỏng so với yêu cầu và hoặc do dính bám không tốt Quátrình xuống cấp sẽ diễn ra hết sức nhanh chóng do xuất hiện nứt thứ cấp và bongbật từng mảng vật liệu bề mặt sửa chữa cho hiện tượng hư hỏng này cũng rấtphức tạp và sẽ phải bóc bỏ toàn bộ phần vật liệu mặt đường có hư hỏng trướckhi rải tăng cường

c) Phân loại mức độ nghiêm trọng:

Loại hình hư hỏng này được chia làm ba mức độ nghiêm trọng:

- Mức độ nhẹ (hình 2.5a): là khi chiều rộng của vết nứt ≤ 6mm và

kích thước mỗi khối nứt ³ 9 x 9 (mm);

- Mức độ vừa (hình 2.5b): là khi chiều rộng của vết nứt > 6mm và ≤ 19mm

Nứt phản ánh xảy ra trên mặt của kết cấu mặt đường có liên quan đến và

bị gây ra bởi sự di chuyển tương đối của vệt nứt hoặc của khe nối từ lớp phíadưới

b) Nguyên nhân:

Nứt phản ánh có thể do các nguyên nhân sau:

- Nứt từ khe nối của mặt đường bê tông xi măng phía dưới

- Truyền từ vết nứt do nhiệt của mặt đường bê tông nhựa cũ

- Truyền từ nứt lưới lớn của mặt đường phía dưới

- Truyền từ nứt dọc của mặt đường phía dưới

- Truyền từ nứt do mỏi của mặt đường phía dưới

c) Biện pháp sửa chữa:

Sửa chữa loại hình hư hỏng này nhất thiết phải bóc bỏ toàn bộ phần hỗnhợp hư hỏng

Hình 2.7a: Nứt trượt dọc

b) Nguyên nhân:

- Lún vệt hằn bánh xe xuất hiện dọc theo vệt bánh xe chạy và có xu hướng

phát triển ra phía lề đường, được hình thành do các nguyên nhân:

- Sự giảm thể tích của bê tông nhựa do tác dụng đầm nén của bánh xe

- Biến dạng cắt lặp đi lặp lại do tác dụng của bánh xe, đây là nhân tố cơ

bản

Trong giai đoạn đầu tác dụng tải trọng, biến dạng lún theo phương thẳngđứng phát triển nhanh hơn nhiều so với biến dạng trồi lên ở mép bánh xe Do đó,trong giai đoạn này tác dụng đầm nén của bánh xe có ảnh hưởng quan trọng đến

sự hình thành vệt hằn lún bánh xe

Sau giai đoạn này, mức độ giảm thể tích của mặt đường bê tông nhựa dotác dụng đầm nén của bánh xe xấp xỉ bằng mức độ gia tăng thể tích ở khu vựcbiến dạng trồi Đây là dấu hiện cho thấy mức độ giảm thể tích của mặt đường bêtông nhựa do tác dụng đầm nén của bánh xe đã kết thúc và vệt hằn bánh xe hìnhthành do sự dịch chuyển của vật liệu bê tông nhựa trong khi thể tích không thayđổi Giai đoạn này được coi là đại diện cho biến dạng vĩnh cửu của mặt đường

bê tông nhựa trong quá trình khai thác

Các nhân tố ảnh hưởng đến vệt hằn lún bánh xe bao gồm:

- Cốt liệu: Thành phần cấp phối, độ nhám bề mặt của cốt liệu, hình dạng

hạt và cỡ hạt;

- Loại nhựa sử dụng;

- Điều kiện tải trọng: Độ lớn của áp lực tác dụng, số lần tác dụng của tải

trọng;

- Hỗn hợp bê tông nhựa: Hàm lượng nhựa, độ rỗng dư, độ rỗng cốt liệu.

- Điều kiện môi trường: Nhiệt độ, độ ẩm

Vệt hằn bánh xe hình thành do một số nguyên nhân cơ bản như:

Chất lượng lớp nền đất (vật liệu, chất lượng thi công, chế độ thuỷ nhiệt),chất lượng lớp móng dạng hạt;

Chất lượng lớp bê tông nhựa (hỗn hợp asphalt không đủ cường độ chốngcắt) để chống lại tác động của tải trọng trùng phục

c) Phân loại mức độ nghiêm trọng:

Loại hình hư hỏng này được chia làm bốn mức độ nghiêm trọng:

- Mức độ không: Chiều sâu vệt lún < 1/4inch (6mm)

- Mức độ nhẹ: Chiều sâu vệt lún ≤ 1/4inch (6mm) và < 1/2inch

Hình 2.8a:Lún vệt bánh xe nhẹ

Hình 2.8b: Lún vệt bánh xe vừa