BÀI GIẢNG lý THUYẾT THI GVDG KHỐI TRƯỜNG CAO ĐẲNG TCCN số 1 TỈNH THÁI NGUYÊN

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI *** BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT THI GVDG KHỐI TRƯỜNG CAO ĐẲNG - TCCN SỐ TỈNH THÁI NGUYÊN Năm học: 2016 - 2017 Họ tên giáo viên: Nguyễn Thanh Tùng Môn học: Vật liệu xây dựng Tên giảng: 6.4.3 Thiết kế thành phần bê tông asphalt theo phương pháp marshall (tiếp theo) Thái Nguyên, tháng năm 2017 BÀI GIẢNG 6.4.3 Thiết kế thành phần bê tông asphalt theo phương pháp Marshall (tiếp theo) 6.4.3.2 Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tơng asphalt theo phương pháp Marshall Bước1 Thí nghiệm tiêu lý cốt liệu nhựa đường Cốt liệu bê tông asphalt bao gồm đá dăm, bột khoáng (một số trường hợp sử dụng cát) Bởi thí nghiệm tiêu lý cốt liệu xác định tính chất đá dăm bột khoáng - Chỉ tiêu lý đá dăm: + Cường độ nén đá gốc + Độ nén dập xi lanh Hì nh 1: Thí nghiệm xác định cường độ nén đá gốc độ nén dập xi lanh Chỉ tiêu cường độ nén đá gốc độ nén dập xi lanh hai tiêu để đánh giá cường độ, khả chịu lực đá dăm dùng để sản xuất bê tông asphalt Để xác định cường độ nén đá gốc, tiến hành khoan viên mẫu hình trụ đường kính cm, chiều cao 5cm, gia cơng mài mặt mẫu sau đem đặt lên bàn nén nén tới mẫu bị phá hoại Cường độ nén tính lực nén phá hoại mẫu chia cho diện tích mặt chịu nén Trong trường hợp khơng có mẫu đá gốc, cường độ đá dăm xác định thơng qua thí nghiệm nén dập xi lanh Từ kết thí nghiệm nén dập xi lanh quy đổi cường độ nén đá gốc + Độ hao mòn Los Angeles (LA) + Hàm lượng hạt thoi dẹt + Hàm lượng chung bụi bùn sét Các tiêu độ hao mòn Los Angeles (LA), hàm lượng hạt thoi dẹt, hàm lượng chung bụi bùn sét để đánh giá mức độ phù hợp đá dăm trình sản xuất bê tông asphalt khả chịu bào mòn mặt đường bê tơng asphalt Đá dăm có độ hao mòn Los Angeles nhỏ thích hợp để làm cốt liệu cho bê tông asphalt Cần kiểm sốt hàm lượng hạt thoi dẹt hạt chịu lực kém, dẫn tới cường độ bê tông asphalt giảm Đồng thời hạt thoi dẹt nhiều xảy khả cốt liệu bị vỡ trình đầm nén Lượng bụi bùn sét cốt liệu nhiều làm giảm chất lượng mối liên kết nhựa đường bề mặt cốt liệu Hình 2: Thí nghiệm xác định độ hao mòn LA hàm lượng hạt thoi dẹt + Độ dính bám đá với nhựa Độ dính bám đá với nhựa định lớn tới chất lượng hỗn hợp bê tơng asphalt Độ dính bám đá với nhựa đánh giá theo cấp với cấp cấp tốt Đá dăm dùng để sản xuất bê tơng asphalt cần đạt độ dính bám tối thiểu cấp Hình 3: Thí nghiệm xác định độ dính bám đá với nhựa - Chỉ tiêu lý bột khoáng: + Độ ẩm + Chỉ số dẻo Độ ẩm bột khống khơng vượt q 1% Chỉ số dẻo bột khoáng xác định với phần bột khống lọt qua sàng lưới mắt vng kích cỡ 0,425 mm - Chỉ tiêu lý nhựa đường: + Độ kim lún Độ kim lún tiêu để phân mác nhựa đường, để đánh giá tính qnh nhựa Độ kim lún thấp nhựa đặc quánh Độ kim lún xác định độ xuyên sâu kim chuẩn vào bề mặt mẫu nhựa bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn Đơn vị độ kim lún phần mười milimet Hình 4: Thí nghiệm xác định độ kim lún nhựa + Độ kéo dài Độ kéo dài để đánh giá tính dẻo khả biến dạng nhựa đường tác dụng ngoại lực Độ kéo dài mẫu nhựa xác định cách kéo mẫu nhựa với vận tốc 5cm/phút nước 25˚C mẫu đạt độ kéo dài tối thiểu 100 cm Hình 5: Thí nghiệm độ kéo dài nhựa + Điểm hóa mềm Điểm hóa mềm tiêu để đánh giá tính ổn định nhiệt nhựa đường Điểm hóa mềm xác định phương pháp vòng bi Với nhựa đường, nhiệt độ hóa mềm cao độ kim lún thấp ngược lại Hình 6: Thí nghiệm xác định điểm hóa mềm nhựa + Khối lượng riêng Khối lượng riêng nhựa tiêu phục vụ cho tính tốn tỷ trọng khối tỷ trọng biểu kiến hỗn hợp bê tông asphalt + Hàm lượng paraphin Hàm lượng paraphin nhựa đường giới hạn không vượt 2,2 % Lượng paraphin nhiều làm giảm tính đồng nhựa, làm tăng tình giòn nhựa nhiệt độ thấp Bước2 Phối trộn cốt liệu Bước bước xác định tỷ lệ nhóm cốt liệu thành phần để hỗn hợp cốt liệu sau phối trộn có thành phần hạt nằm giới hạn đường bao cấp phối hỗn hợp cốt liệu quy định tiêu chuẩn thi công nghiệm thu mặt đường bê tông asphalt - Xác định thành phần hạt đá dăm, bột khoáng Sau tiến hành thí nghiệm xác định thành phần hạt, tính tốn đưa thơng số sau: + Lượng sót riêng biệt cỡ sàng (a ): i (%) (1) + Lượng sót tích lũy (A ) cỡ sàng: i Ai= ai+…+a19 (%) (2) + Lượng lọt sàng với cỡ sàng i (Li): Li = 100- Ai (%) (3) - Tính tốn để tìm tỷ lệ phối trộn nhóm cốt liệu: + Nguyên lý tính tốn phối trộn cốt liệu: Đối với hỗn hợp cốt liệu lượng lọt sàng (%) hỗn hợp cốt liệu qua cỡ sàng tuân theo công thức sau: P = Aa + Bb + Cc + Dd + (4) Trong đó: P - lượng lọt qua sàng (%) cỡ sàng hỗn hợp cốt liệu; A, B, C, D, - lượng lọt qua sàng (%) cỡ sàng loại cốt liệu sử dụng để phối trộn; a, b, c, d, - tỷ lệ phối trộn loại cốt liệu sử dụng để phối trộn a + b + c + d + = (100%) (5) - Ví dụ 1: Phối trộn hai loại cốt liệu sau để cấp phối theo yêu cầu Lượng lọt sàng (%) ứng với cỡ sàng (mm) Lượng lọt sàng 19 12,5 9,5 4,75 2,36 0,6 0,3 0,15 0,075 Yêu cầu 100 80÷100 70÷90 50÷70 35÷50 18÷29 13÷23 8÷16 4÷10 Trung bình 100 90 80 60 42,5 23,5 18 12 Cốt liệu I 100 90 59 16 3,2 1,1 0 Cốt liệu II 100 100 100 96 82 51 36 21 9,2 - Ví dụ 2: Phối trộn ba loại cốt liệu sau để cấp phối theo yêu cầu Lượng lọt qua sàng, % Loại vật liệu 19 12.5 9.5 4.75 2.36 0.6 0.3 Cốt liệu A 100 90 59 16 3.2 1.1 0 Cốt liệu B 100 100 100 96 82 51 36 21 9.2 Cốt liệu C 100 100 100 100 100 100 98 93 82 Yêu cầu 100 80÷100 70÷90 50÷70 35÷50 18÷29 13÷23 8÷16 4÷10 Trung bình 100 90 80 60 42.5 23.5 18 0.15 0.075 12 ... liệu 19 12 .5 9.5 4.75 2.36 0.6 0.3 Cốt liệu A 10 0 90 59 16 3.2 1. 1 0 Cốt liệu B 10 0 10 0 10 0 96 82 51 36 21 9.2 Cốt liệu C 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 10 0 98 93 82 Yêu cầu 10 0 80 10 0 70÷90 50÷70 35÷50 18 ÷29... 10 0 80 10 0 70÷90 50÷70 35÷50 18 ÷29 13 ÷23 8 16 4 10 Trung bình 10 0 90 80 60 42,5 23,5 18 12 Cốt liệu I 10 0 90 59 16 3,2 1, 1 0 Cốt liệu II 10 0 10 0 10 0 96 82 51 36 21 9,2 - Ví dụ 2: Phối trộn ba... (10 0%) (5) - Ví dụ 1: Phối trộn hai loại cốt liệu sau để cấp phối theo yêu cầu Lượng lọt sàng (%) ứng với cỡ sàng (mm) Lượng lọt sàng 19 12 ,5 9,5 4,75 2,36 0,6 0,3 0 ,15 0,075 Yêu cầu 10 0 80 10 0