Mục đích chung: Lựa chọn cấp phối cốt liệu hợp lý; Hàm lượng bitum tối ưu.. Ưu nhược điểm của phương pháp Marshall: Ưu điểm: Quan tâm đến độ rỗng, cường độ và độ bền; Giá trang thiết
Trang 1Nguyễn Thanh Sang LOGO
Giảng viên: Nguyễn Thanh Sang
Trang 3Búa đầm mẫu
Khuôn đúc mẫu
Kích tay lấy mẫu
Trang 4Đồng hồ
đo biến dạng
Đồng hồ
đo lực
MÁY MARSHALL (Loại cơ)- 30KN
MÁY MARSHALL (Loại điện tử)- 30KN
Các đầu đo
Vòng ứng biến
Trang 5Mục đích chung:
Lựa chọn cấp phối cốt liệu hợp lý;
Hàm lượng bitum tối ưu. Đảm bảo kỹ thuật;
Giá thành hợp lý.
Trang 7Mục đích chung:
Các phương pháp khác có liên quan:
Phương pháp của Nga;
Phương pháp Hveem;
Phương pháp Superpave ( Su perior Per formaning
Asphalt Pave ment).
Trang 8Phạm vi áp dụng của phương pháp Marshall:
Thiết kế trong PTN;
Kiểm soát chất lượng hiện trường.
Hỗn hợp có Dmax tới 38 mm;
Chủ yếu dùng cho hỗn hợp đặc nóng;
Trang 9Ưu nhược điểm của phương pháp Marshall:
Ưu điểm:
Quan tâm đến độ rỗng, cường độ và độ bền;
Giá trang thiết bị không quá đắt;
Yêu cầu trình độ kỹ thuật không quá phức tạp.
Nhược điểm: chưa sát với thực tế do:
Phương pháp đầm nén;
Chưa quan tấm đến cường độ cắt;
Gia tải thẳng đứng với (vuông góc) với trục nén.
Trang 10Các chỉ tiêu kỹ thuật quy định theo Marshall:
Theo Bảng 7.2.
Đé rçng cèt liÖu
nhá nhÊt, %
75 65
78 65
80 80
Đé rçng lÊp ®Çy
nhùa,%
5 3
5 3
5 3
Đé rçng d−, %
4 2
6,4 3,2
7,2 3,2
Đé dÎo, mm
8,0 5,5
Max Min
Max Min
Giao th«ng võa
10 4 <ESAL<10 6
Giao th«ng nhÑ ESAL* <10 4
C¸c chØ tiªu kü thuËt
yªu cÇu cña hçn hîp bª
t«ng asphalt theo Marshall
Bảng 7.1 Yêu cầu kỹ thuật với BTAP thiết kế theo Marshall
Phổ biến hiện nay
Trang 11Bảng 7.2 Độ rỗng cốt liệu nhỏ nhất
11.0 10.0
9.0 2.5
63
11.5 10.5
9.5 2.0
50
12.0 11.0
10.0 1.5
37.5
13.0 12.0
11.0 1.0
25.0
14.0 13.0
12.0 3/ 4
19.0
15.0 14.0
13.0 1/ 2
12.5
16.0 15.0
14.0 3/8
9.5
18.0 17.0
16.0 No.4
4.75
21.0 20.0
19.0 No.8
2.36
23.5 22.5
21.5 No.16
1.18
5.0 4.0
3.0 in.
mm
Độ rỗng cốt liệu nhỏ nhất, (%) ứng với độ rỗng d− thiết kế, (%)
Cỡ hạt danh định lớn nhất
* ESAL - Equivalent Single Axle Load – Tải trọng trục đơn tương đương
Trang 12Trỡnh tự thiết kế:
1 Kiểm tra chất lượng các vật liệu thành phần: tất cả các vật liệu (CLL, CLN, bột khoáng, bitum) sử dụng để chế tạo BTAP đều phải thoả mãn các chỉ tiêu cơ lý theo quy định của các Tiêu chuẩn áp dụng hoặc của chỉ dẫn kỹ thuật của
dự án (Chương 2)
2 Phối trộn các cốt liệu thành phần để đưa ra ít nhất một hỗn hợp cốt liệu (CLL, CLN, bột khoáng) có cấp phối nằm trong giới hạn của đường bao cấp phối hỗn hợp cốt liệu quy định theo quy định của các Tiêu chuẩn áp dụng hoặc của chỉ dẫn kỹ thuật của dự án (Chương 4)
3 Xác định đặc tính thể tích (độ rỗng dư, độ rỗng lấp đầy bitum, độ rỗng cốt
liệu) trên cơ sở thí nghiệm và tính toán trên vật liệu thành phần, trên hỗn hợp BTAP chưa đầm nén, đã đầm nén với các hàm lượng bitum khác nhau
Trang 13Lựa chọn & thí nghiệm kiểm tra từng cốt liệu
Phối hợp để đạt cấp phối thỏa mãn tiêu chuẩn
Không đạt
Đạt
Trang 14Nhiệt độ trộn và đầm nén đối với bitum
Trang 15Thớ nghiệm & tớnh toỏn cỏc đặc tớnh về thể tớch
1 Xác định tỷ trọng khối của CLL (AASHTO T85 hoặc ASTM C127) và của CLN (AASHTO T84 hoặc ASTM C128).
2 Xác định tỷ trọng của bitum (AASHTO T228 hoặc ASTM D70) và của bột
khoáng (AASHTO T100 hoặc ASTM D854).
3 Tính toán tỷ trọng khối của cốt liệu
4 Xác định tỷ trọng lớn nhất của hỗn hợp BTAP ở trạng thái rời.
5 Xác định tỷ trọng khối của hỗn hợp BTAP đã đầm nén (theo ASTM D1188 hoặc ASTM D2726).
6 Tính toán tỷ trọng có hiệu của của cốt liệu.
7 Tính toán tỷ trọng lớn nhất của hỗn hợp BTAP ở các hàm l−ợng bitum khác
nhau.
8 Tính toán khả năng hấp phụ bitum của cốt liệu.
9 Tính toán hàm l−ợng bitum có hiệu trong hỗn hợp.
10.Tính toán độ rỗng VLK.
11.Tính toán % độ rỗng d− trong hỗn hợp sau khi đầm nén.
12.Tính toán độ rỗng lấp đầy bitum.
Trang 16Chuẩn bị mẫu:
Ít nhất 2 mẫu ứng với mỗi hàm lượng bitum (ví dụ: 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 6.5 %).
Mẫu thí nghiệm
D = 101.6 mm (4 in)
h = 63.5 mm (2.5 in)
Trang 17Xác định lượng bitum tối ưu
Xác định và vẽ biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng bitum và các chỉ tiêu:
Trang 18Reference ASTM D1559
Trang 24Hµm l−îng nhùa-§é rçng d− (VA)
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
Trang 25Kết quả thiết kế:
Cấp phối vật liệu khoáng thỏa mãn tiêu chuẩn;
Lượng bitum tối ưu;
Các chỉ tiêu kỹ thuật của BTAP thu được.
Trang 26LOGO