NghiÒn g¹ch thµnh bét, sÊy kh« ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi. Sµng bét g¹ch qua sµng 900 lçcm2. C©n 10g ( ) bét g¹ch. ®æ níc vµo èng lêng nhá ®äc thÓ tÝch V1. §æ bét g¹ch vµo èng lêng, ®äc thÓ tÝch V2. X¸c ®Þnh khèi lîng riªng theo c«ng thøc sau: NghiÒn g¹ch thµnh bét, sÊy kh« ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi. Sµng bét g¹ch qua sµng 900 lçcm2. C©n 10g ( ) bét g¹ch. ®æ níc vµo èng lêng nhá ®äc thÓ tÝch V1. §æ bét g¹ch vµo èng lêng, ®äc thÓ tÝch V2. X¸c ®Þnh khèi lîng riªng theo c«ng thøc sau:
Trường Đại học Thủy lợi Bộ môn Vật liệu Xây dựng Chương V: Bê tơng Asphalt I Lịch sử hình thành Việc người bắt đầu sử dụng asphalt đánh dấu thời điểm vào khoảng 6000 năm trước công nguyên Asphalt sử dụng để gắn giữ khối đá với cơng trình xây dựng sử dụng làm vật liệu ngăn nước bể bồn chứa Một phần asphalt trộn lẫn với cát sử dụng để lát đường phố sàn lâu đài Người Ai Cập sử dụng asphalt trình ướp xác sử dụng làm vật liệu xây dựng Người Hy Lạp người La Mã cổ đại không sử dụng atphan làm vật liệu xây dựng mà sử dụng làm vật liệu đốt thứ vũ khí dùng quân đội Atphan sử dụng thường dân cổ xưa atphan tự nhiên, hình thành phần dầu thơ trào lên mặt đất tạo thành vũng hình 6-1 Tác động mặt trời gió làm bay phần dầu khí nhẹ để lại phần chất bã nặng asphalt Asphalt có lẫn tạp chất nước đất Sử dụng trình chưng cất thô ta thu vật liệu kết dính ngăn nước Hình 5-1: Sự hình thành asphalt tự nhiên II Khái niệm phân loại Bê tông asphalt hỗn hợp vữa asphalt (bao gồm cát chất kết dính asphalt) bao bọc xung quanh cốt liệu lớn (đá dăm) Vật liệu chế tạo cách trộn bitum với chất độn khoáng nghiền mịn (đá vơi, đá đơlơmit, xỉ ) Chất độn khống khơng làm giảm lượng dùng bitum, mà làm tăng nhiệt độ hóa mềm bê tơng Cường độ bê tông asphalt định tỷ lệ bitum-chất độn độ rỗng sau lèn chặt rắn Hàm lượng vữa asphalt tính tốn cho chèn đầy lỗ rỗng đá với lượng dư thừa 10-15% bê tông đặc - - - Hỗn hợp bê tông asphalt phân loại theo đặc điểm sau: Theo công dụng bê tông asphalt chia ra: bê tông thủy công, bê tông đường bê tông sân bay, bê tông để làm cho nhà công nghiệp nhà kho, bê tơng cho lơp mái phẳng Ngồi có loại bê tơng đặc biệt: bê tơng cho lớp phủ bền axit bền kiềm (chế tạo từ cốt liệu bền hóa), bê tơng trang trí Theo nhiệt độ thi công: Hỗn hợp bê tông asphalt lớp phủ mặt đường chia loại nóng, ấm lạnh Hỗn hợp nóng rải bắt đầu làm đặc nhiệt độ nhỏ 120 0C Hỗn hợp thường dùng bitum có độ quánh:40/60, 60/90 90/130 Hỗn hợp ấm rải bắt đầu làm đặc nhiệt độ không nhỏ 700C với bê tông lỏng mác 130/200 Hỗn hợp lạnh dùng bitum lỏng có độ quasnh70/130 rải nhiệt độ khơng khí nhỏ 50C giữ nhiệt độ thường Theo độ đặc quánh (hoặc độ rỗng): Theo tiêu độ rỗng dư chia ra: bê tơng asphalt rỗng (nếu có độ rỗng 6-12%) loại rỗng (nếu có độ rỗng 12-18%) III Vật liệu chế tạo III.1 Chất kết dính III.1.1 Nhựa đường tự nhiên Nhiều bể nhựa đường tự nhiên tồn đến ngày Bể lớn mỏ Bermudez, Venezuela hồ nhựa đường đảo Trinidad Ngài Walter Raleigh dùng nhựa đường đảo Trinidad để hàn tàu chuyến chu du đến New York Đến giai đoạn trình chưng cất triển khai để sản xuất nhựa đường từ dầu thơ nguồn nhựa đường từ mỏ khống sản Tại Hoa Kỳ, hồ La Brea Los Angeles, California ý người ta tìm thấy hóa thạch xương động vật thời tiền sử Nhựa đường cứng nguồn tự nhiên có giá trị kinh tế thấp tỷ lệ nhựa đường thấp Đầu năm 1802, nhựa đường cứng nghiền sử dụng Pháp để lát nền, cầu, bề mặt vỉa hè Nhựa đường cứng nhập để lát vỉa hè năm 1983 Philadelphia, Pennsylvania Nhựa đường cứng loại nhựa đường sản sinh từ đá xốp, dạng khác gọi gilsonite tìm thấy mạch Gilsonite có đặc tính cứng, giòn; loại nhựa đường tương đối tinh khiết chiết xuất từ trái đất với mục đích thương mại Mặc dù nhựa đường tự nhiên không tồn tại, lượng nhựa đường sử dụng cho cơng trình thu từ dầu thơ Tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng, nhựa đường sản xuất thành nhiều loại nhiều cấp từ vật liệu cứng, giòn đến dạng dung dịch lỗng Xấp xỉ 70% nhựa đường sản xuất dùng để lát các ngành công nghiệp liên quan, 20% sử dụng sản xuất vật liệu lợp mái hệ thống dựng mái, 10% lại dùng cho mục đích khác mạ kim loại chống thấm nước III.1.2 Bitum Hiệp hội kiểm định vật liệu Mỹ (ASTM) định nghĩa nhựa đường bitum hắc ín sau: Nhựa đường bitum: hỗn hợp hydrocacbon gốc pyrogenous tự nhiên hỗn hợp hai loại thường thêm dẫn xuất phi kim chúng, dạng khí, lỏng, nửa rắn rắn hòa tan hồn tồn cacbon đi-sunfua Nhựa đường: loại vật liệu kết dính màu đen nâu đen, tồn dạng rắn bán rắn, thành phần chiếm ưu nhựa đường bitum tự nhiên từ bã trình chế biến dầu Hắc ín: vật liệu nhựa đường màu đen nâu, tồn dạng lỏng bán rắn, thành phần chiếm ưu nhựa đường bitum thu từ ngưng tụ trình chưng cất than, dầu mỏ, oil shale, gỗ, vật liệu hữu khác, chúng tạo số lượng hắc ín cần thiết bị chưng cất Khơng nên nhầm lẫn nhựa đường với nhựa than đá nhựa đường tan hầu hết sản phầm dầu, hắc ín chống lại dung mơi có thành phần dầu mỏ Nhựa đường tạo thành từ phần lớn bitum hắc ín lại chứa lượng bitum nhỏ Nhìn chung, hắc ín sản phẩm phụ trình sản xuất than cốc Trong nung nóng than đá, khí tinh chế để sản xuất hắc ín rải đường, hắc ín lợp mái, hắc ín chống thấm nước, dầu creozot nhiều hóa chất khác Lượng nhựa than đá sản xuất từ trình chưng cất thay đổi phụ thuộc vào than đá, độ nhớt đặc tính dính tốt III.2 Cốt liệu III.2.1 Cốt liệu thô (đá dăm, sỏi) Chất lượng đá dăm hay sỏi (cường độ, tính đồng nhất, hình dạng, trạng thái bề mặt, thành phần hạt, …) có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bê tông asphalt Các tiêu chất lượng đá dăm hay sỏi để chế tạo bê tông asphalt quy định chế tạo bê tông ximăng pooclăng Thành phần hạt đá dăm hay sỏi phân ba nhóm 20-40; 10-20 5-10mm III.2.2 Cốt liệu mịn (cát) Có thể dùng cát tự nhiên hay cát nhân tạo với tiêu kỹ thuật phù hợp với quy phạm dùng cho bê tông ximăng pooclăng Đối với cát tự nhiên dùng cát lớn (Mđl2,5) cát vừa (Mđl=2-2,5) Nếu khơng có cát lớn dùng cát hạt nhỏ theo nguyên tắc cấp phối khơng liên tục III.3 Bột khống Bột khống có bề mặt riêng lớn, có khả dàn mỏng màng bitum bề mặt, làm tăng lượng tương tác chúng, với bitum nhét đầy lỗ rỗng hạt cốt liệu nên cường độ bê tơng asphalt tăng lên Bột khống loại bột mịn chế tạo từ đá vôi đá đôlômit, cường độ chịu nén đá không nhỏ 200 daN/cm Vật liệu chết tạo bột khoáng cần sạch, không chứa tạp chất sét 5% Bột khống cần phải khơ, xốp trộn với bitum khơng vón cục, có khả hút bitum tốt phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Độ nhỏ: lượng sót qua sàng có kich thước lỗ sàng: 1,25mm - 100%; 0,315mm 90%; 0,071mm 70% - Lượng bột khống hút hết 15g bitum mác 60/70 khơng nhỏ 40g - Tác dụng lí hóa bột khống với bitum xác định cách gần hệ số ưa nước (Ku) hạt khoáng kich thước nhỏ 1,25mm: tỷ số độ trườn nở bột khống nước (có cực) độ trương nở kêrơxin khử nước (khơng có cực) Bột khống ưa nước (có cực lớn với nước) có Ku>1, bột khống khơng ưa nước có K u