Đang tải... (xem toàn văn)
Cào bóc tái chế mặt đường cũ có cấu tạo từ bê tông nhựa hoặc mặt đường nhựa nói chung là công nghệ mới và hiện đại, dựa trên nguyên tắc cào xới một phần chiều sâu của kết cấu mặt đường cũ, vốn đã bị hư hỏng và nứt nẻ, để rồi dùng máy chuyên dụng phay cắt và nghiền ra rồi gia cố với một số chất kết dính như nhự bọt hoặc nhũ tương nhựa đường, xi măng, vôi, … sau đó san rải và đầm chặt lại, tạo thành một lớp vật liệu mới đồng nhất, tạo nên một lớp móng mới hay mặt đường mới, được áp dụng chủ yếu trong công tác sửa chữa, bảo trì mặt đường Ôtô đang khai thác. Hiệu quả của việc sử dụng lại vật liệu phế thải công nghiệp như vật liệu cào bóc tái chế mặt đường sẽ có thể giảm bớt được đáng kể khối lượng vật liệu mới mà lẽ ra phải bổ sung, đồng thời giảm được giá thành sửa chữa mặt đường và tiết kiệm được nguồn vật liệu xây dựng tự nhiên.
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật xây dựng đường ô tô Mã số : 6580205 Tên đề tài : Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường Học viên thực : Tạ Văn Thắng Cán hướng dẫn khoa học : TS Đào Phúc Lâm Hà Nội - 2018 BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật xây dựng đường ô tô Mã số : 6580205 Ngày giao luận văn : 15/05/2018 Ngày nộp luận văn : Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường Học viên thực : Tạ Văn Thắng Lớp : Cao học đường ô tô K2CH2DC2.1 Cán hướng dẫn khoa học : TS Đào Phúc Lâm Đơn vị : Bộ môn Kết cấu – Vật liệu, Đại học Công nghệ GTVT Hà Nội – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, đáng tin cậy chưa công bố cơng trình khác Tác giả Tạ Văn Thắng ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu thực Luận văn Thạc sỹ, nhận giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình quý báu nhiều cá nhân tập thể Lời tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Đào Phúc Lâm tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Khoa đào tạo sau đại học, Bộ môn Đường Trường ĐH Công nghệ giao thông vận tải tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện giúp đỡ cho suốt thời gian theo học thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo phòng Quản lý thị - UBND huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội anh (chị) đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian học, thực hồn thành Luận văn Ngồi ra, tơi xin gửi lời cảm ơn toàn thể anh (chị) lớp Cao học tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, hồn thành luận văn đơn vị hỗ trợ giúp đỡ trình thu thập số liệu cho luận văn Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tơi, người thân tin tưởng, động viên, khuyến khích tơi suốt q trình học tập Tơi hồn thiện luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót có phần nghiên cứu chưa chưa sâu Rất mong nhận bảo Thầy Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 21 tháng 12 năm 2018 Học viên Tạ Văn Thắng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii EXTRACT THE MASTER OF THE DOCTRINE TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu 10 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 Bố cục luận văn 10 Chương Nghiên cứu tổng quan cơng nghệ tái chế bảo trì nâng cấp mặt đường mềm 10 Chương Công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng (AEFDR) 10 Chương Nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường địa bàn thành phố Hà Nội 10 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN CƠNG NGHỆ TÁI CHẾ TRONG BẢO TRÌ VÀ NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG MỀM 12 1.1 Q trình hình thành phát triển cơng nghệ tái chế mặt đường 12 1.2 Phân loại phương pháp tái chế mặt đường 18 1.2.1 Phương pháp tái chế nóng trạm trộn 18 1.2.2 Phương pháp tái chế nóng chỗ (HIR) 20 1.2.3 Phương pháp tái chế nguội trạm trộn (Cold Central Plant Recycling-CCPR) 22 1.2.4 Phương pháp cào bóc tái chế nguội chỗ lớp mỏng (CIR) 23 1.2.5 Phương pháp cào bóc tái chế nguội chỗ toàn chiều sâu (FDR) 23 1.3 Phân loại cơng nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ 25 1.3.1 Phương pháp cào bóc tái chế nguội chỗ lớp mỏng (Cold-in Place Recycling) 26 Kết luận 37 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ NGUỘI TẠI CHỖ TOÀN CHIỀU SÂU SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG VÀ XI MĂNG (AEFDR) 27 2.1 Hỗn hợp vật liệu cào bóc tái chế nguội chỗ 27 2.2 Vật liệu thành phần hỗn hợp vật liệu tái chế 28 2.2.1 Vai trò vật liệu thành phần hỗn hợp 28 2.2.1.1 Cốt liệu: 28 2.2.1.2 Nhũ tương nhựa đường: 28 2.2.1.3 Xi măng: 28 2.2.1.4 Nước: 30 2.2.2 Yêu cầu chất lượng vật liệu dùng cho hỗn hợp tái chế [4] 30 2.2.2.1 Cốt liệu: 30 2.2.2.2 Nhũ tương: Có thể sử dụng loại nhũ tương nhựa đường sau: 31 2.2.2.3 Xi măng 32 2.2.2.4 Nước 32 2.3 Thiết kế hỗn hợp vật liệu cào bóc tái chế phòng 32 2.3.1 Mục đích việc thiết kế 32 2.3.2 Quy trình thiết kế [4] 33 2.3.2.1- Lấy mẫu 33 2.3.2.2 Chuẩn bị mẫu thử 34 2.3.2.3 Tính tỷ lệ phối trộn vật liệu 34 2.3.2.4 Chọn hàm lượng chất gia cố (nhũ tương xi măng) 35 2.3.2.5 Xác định tiêu kỹ thuật mẫu thiết kế 40 2.4 Thi công nghiệm thu 41 2.4.1 Thiết bị thi công 41 2.4.1.1 Máy cào bóc tái chế chuyên dụng [5] 41 2.4.1.2 Xe chở nhũ tương: 42 2.4.1.3 Máy rải xi măng chuyên dụng 43 2.4.1.4 Xe chở bồn nước: Phải chở 10 T nước Xe phải có khả điều chỉnh lưu lượng nước phun 43 2.4.1.5 Thiết bị san: Loại máy san tự hành, có chiều rộng lưỡi san lớn m, có gắn dụng cụ đo độ dốc ngang 43 2.4.1.6 Máy lu: Là loại máy lu tự hành, tổ máy lu bao gồm loại sau: 44 2.4.6.1.Trường hợp thi công lớp tái sinh với chiều dầy không 20cm: 44 2.4.6.2 Trường hợp thi cơng lớp tái sinh có chiều dầy lớn 20cm 30cm 44 2.4.2 Quy trình thi cơng [4] 44 2.5 Thiết bị khảo sát, kiểm tra, đánh giá chất lượng mặt đường sử dụng cho công nghệ tái chế nguội chỗ toàn chiều sâu 49 2.5.1 Đo mô đun đàn hồi kết cấu áo đường thiết bị FWD (Falling Weight Deflectometer) 50 2.5.1.1Thiết bị thí nghiệm [1] 50 2.5.2.2 Bố trí điểm đo 57 2.5.2.3 Trình tự đo võng 57 2.5.2.4 Cơ sở tính tốn 57 2.6 Kết luận 57 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CƠNG NGHỆ TÁI CHẾ NGUỘI TẠI CHỖ TỒN CHIỀU SÂU SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG (AEFDR) TRONG CÔNG TÁC BẢO TRÌ, SỬA CHỮA, NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG MỀM TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 59 3.1 Giới thiệu đoạn đường thực nghiệm [7] 59 3.1.1 Vị trí cơng trình 59 3.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực khảo sát 59 3.1.3 Hiện trạng mặt đường trước thi cơng thí điểm 60 3.2 Công tác khảo sát, thiết kế đoạn tiến trước thi công thử nghiệm [8] 60 3.2.1 Nội dung khảo sát 60 3.2.2 Kết khảo sát 63 3.2.2.1 Kết cấu áo đường 63 3.2.2.2 Kết khảo sát dòng xe 63 3.2.2.3 Kết độ phẳng thước dài 3m 64 3.2.2.4 Kết mô đun đàn hồi đường xác định thiết bị LWD [9] 65 3.2.2.5 Kết đo mô đun đàn hồi kết cấu áo đường Ep số kết cấu SNeff [10] 66 3.2.2.6 Thống kê hư hỏng mặt đường 68 3.2.2.7 Kết luận 68 3.3 Thi công thực nghiệm trường 69 3.3.1 Sơ đồ thi cơng cào bóc tái chế 69 3.3.2 Biện pháp thi công [11] 72 3.3.2.1 Kết cấu mặt đường sau thi công 72 3.3.2.2 Máy móc thiết bị thi cơng huy động 72 3.3.3.3 Công nghệ thi công: 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 Tài liệu tham khảo 89 EXTRACT THE MASTER OF THE DOCTRINE Title of the project: Research and application of cold recycling technology in place using asphalt and cement emulsion in repairing and upgrading pavement structure Student: Ta Van Thang Course: (2016-2018) Instructor: TS Dao Phuc Lam Keywords: road maintenance, cold recycling in-place, asphalt emulsion, mix design, FDR Abstract: Full Depth Reclamation (FDR) is an in-place recycling method for reconstruction of existing flexible pavements using the existing pavement section material as the base for the new roadway-wearing surface This process can include adding chemicals to the base layer in order to increase its strength capacity The treatment of the base layer and recycled asphalt provides a homogeneous and stronger foundation This process effectively produces a cost-effective solution that maximizes limited budgets In favor of modernizing the pavement maintenance actually taken place in VietNam, the dissertation introduces the FDR technology using asphalt emulsion and cement, which includes: FDR materials; mix design; physical and mecanical properties for evalutating the FDRmixture, construction and acceptance procedure; equipments and specially, the exprimental field trial in Ba Vi- HaNoi road The datas collected from laboratory and this field trial road section primarily show that this technology is technical efficient and apporiate to the Vietnam road network Science instructor (Sign, write full name, study function, title) Author (Sign, write full name) TRÍCH YẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường Học viên: Tạ Văn Thắng Khóa: 2(2016-2018) Người hướng dẫn: TS Đào Phúc Lâm Từ khóa: Bảo trì đường bộ, cơng nghệ tái chế nguội chỗ, bitum bọt, thiết kế hỗn hợp Nội dung tóm tắt: Cơng nghệ cào bóc toàn chiều sâu phương pháp tái chế chỗ mặt đường bị hư hỏng cách phay cắt, cào xới trộn vật liệu kết áo đường hữu làm thành lớp móng cho mặt đường Q trình bao gồm thêm phụ gia hóa học vào lớp móng để tăng khả chịu lực Việc xử lý lớp móng lớp mặt đường nhựa bị lão hóa tạo lớp móng liền khối, đồng có cường độ tốt Công nghệ tạo giải pháp sửa chữa bảo trì hiệu chi phí nhằm tối đa hóa chi ngân sách có hạn Đáp ứng nhu cầu đại hóa cơng nghệ bảo trì đường Việt Nam, luận văn giới thiệu công nghệ cào bóc tái chế tồn chiều sâu sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng Luận văn trình bày nội dung tương đối hồn chỉnh công nghệ này, bao gồm: hỗn hợp vật liệu cào bóc; quy trình thiết kế hỗn hợp vật liệu; tiêu lý sử dụng để đánh giá chất lượng hỗn hợp vật liệu; quy trình thi cơng nghiệm thu; thiết bị thi công; đặc biệt luận văn khơng trình bày lý thuyết mà có số liệu thực nghiệm phòng trường Các số liệu thí nghiệm trường Ba Vì- Hà Nội bước đầu cho thấy cơng nghệ bảo trì có hiệu mặt kỹ thuật có tiềm áp dụng phù hợp với hệ thống đường áo đường mềm Việt Nam Người hướng dẫn khoa học (Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) Tác giả (Ký, ghi rõ họ tên) MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cào bóc tái chế mặt đường cũ có cấu tạo từ bê tơng nhựa mặt đường nhựa nói chung cơng nghệ đại, dựa nguyên tắc cào xới phần chiều sâu kết cấu mặt đường cũ, vốn bị hư hỏng nứt nẻ, để dùng máy chuyên dụng phay cắt nghiền gia cố với số chất kết dính nhự bọt nhũ tương nhựa đường, xi măng, vơi, … sau san rải đầm chặt lại, tạo thành lớp vật liệu đồng nhất, tạo nên lớp móng hay mặt đường mới, áp dụng chủ yếu cơng tác sửa chữa, bảo trì mặt đường Ơ-tơ khai thác Hiệu việc sử dụng lại vật liệu phế thải công nghiệp vật liệu cào bóc tái chế mặt đường giảm bớt đáng kể khối lượng vật liệu mà lẽ phải bổ sung, đồng thời giảm giá thành sửa chữa mặt đường tiết kiệm nguồn vật liệu xây dựng tự nhiên Hà Nội địa phương có tỉ trọng mặt đường nhựa lớn nhu cầu sửa chữa, bảo trì, nâng cấp tuyến đường ngồi thị khơng ngừng tăng cao năm gần đặt yêu cầu cần thiết phải tìm kiếm cơng nghệ mới, vật liệu mới, đại, hiệu quả, suất cao bảo vệ môi trường việc tu, sửa chữa mạng lưới đường Hà Nội Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường” cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ tái chế nguội chỗ tồn chiều sâu sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng (Asphalt Emulsion Full Depth ReclamationAEFDR) vào thực tế Hà Nội Việc nghiên cứu đề tài sở khoa học tạo tiền đề cho việc áp dụng rộng rãi công nghệ nêu công công tác bảo trì, sửa chữa nâng cấp mặt đường mềm phù hợp với điều kiện Hà Nội Với xi măng bao dùng nhân công rải mặt đường cũ với tỷ lệ khối lượng cho nhân công dùng bàn chang chang diện tích bề mặt đường Nếu sử dung xi măng bao bao xi măng đẻ cách khoảng khơng đổi theo bề rộng vệt cào bóc gia cố, sau rải liên tục tồn khu vực cào bóc tái sinh Số lượng bao xi măng khoảng cách bao tính tốn trước cho đảm bảo lượng dùng theo yêu cầu thiết kế hỗn hợp tái chế nguội chỗ Hình 12 Hình ảnh trường thi công thực nghiệm: Rải xi măng thủ công - Vận chuyển nhũ tương nhựa đường Dùng xe bồn chuyên dụng để vận chuyển nhũ tương nhựa đường từ nơi cung cấp cơng trường Các xe bồn phải có thiết bị trì nhiệt độ quy định nhũ tương nhựa đường trình vận chuyển , nắp van xả bồn chứa phải niêm phong Bồn chứa nhũ tương xe vận chuyển kết nối với hệ thộng định lượng phu nhũ tương tự độn gắn máy gia cố 76 Hình 13 Vận chuyển nhũ tương nhựa đường xe bồn chuyên dụng - Cào xới mặt đường thiết bị chuyên dụng SAKAI PM550s Đưa máy cáo vào vị trí ban đầu đoạn thi cơng Mặt đường rải xi măng theo tỉ lệ quy định bước Đấu nối xe cấp nhũ tương với trống cào máy cào xới Thiết lập thơng số hỗn hợp máy cào bóc: hàm lượng nhũ tương nhựa đường 4,4 % loại CSS-1h Phay trộn chỗ với chiều dầy thiết kế 30 cm máy gia cố tái sinh chuyên dụng SAKAI PM 550s đồng thời trộn với chất gia cố 2,5% xi măng và 4,4 % nhũ tương nhựa đường loại CSS-1h Sau xới trộn áo đường cũ cần phải kiểm tra độ ẩm vật liêu Độ ẩm vật liệu không sai ±1% so với độ ẩm quy định bước thiết kế hỗn hợp tái chế phòng Sử dụng lu lốp để phun tưới nước bổ sung: lượng nước phun tưới không sai lệch ±0.3% so với độ ẩm quy định bước thiết kế hỗn hợp tái chế phòng Trong trình cào bóc, tái chế cho nhân cơng nhặt loại bỏ vật liệu có kích thước lớn > 20 cm (khơng thích hợp với chiều dày kết cấu) 77 Đấu nối với xe cấp nhũ tương Thiết lập thông số hỗn hợp xe cào bóc Mặt đường trước cào xới (có xi măng) Mặt đường sau cào xơi, phay cắt Trống cào& thước khống chế chiều sâu cào Loại bỏ hạt cỡ Hình 14 Hình ảnh trường thi cơng thực nghiệm: Cào xới mặt đường thiết bị chuyên dụng - Xử lý hỗn hợp vật liệu sau cào bóc Lu đầm tạo phẳng sơ 1-2 lượt lu lốp để giữ độ ẩm hỗn hợp, vận tốc từ 1.5 đến 2.0 km/h Tiến hành lu đầm chặt theo chiều sâu hỗn hợp gia cố máy lu rung chân cừu, lu rung 01 bánh sắt với thứ tự lu 8-10 lượt/điểm với kết cấu 2078 22cm; lu 12 – 15 lượt/ điểm với kết cấu 30cm để độ chặt theo chiều sâu gần đạt yêu cầu bổ sung độ ẩm (nếu thiếu) Vận tốc lu từ 2.5-4 km/h San gạt đều, phẳng theo thiết kế cao độ độ dốc ngang, dốc dọc máy san thường xuyên kiểm tra cao độ, độ phẳng, thấy cần thiết phải bù phụ tạo phằng Lu tĩnh (lu lốp lu bánh thép) kết hợp với máy san hoàn thiện bề mặt đạt độ phẳng bù phụ mặt hoàn thiện có Lu 2-4 lượt/ điểm Sau thi cơng xong ½ mặt đường bên, cho thơng xe tạm thời chuyển toàn thiết bị sang thi cơng lại hồn thiện lớp gia cố xi măng tồn mặt đường Ngun tắc cơng tác thi công tương tự thứ Một số lưu ý q trình thi cơng vệt thứ 2: Q trình cào bóc, tái chế chồng lấn lên thứ 10 – 20 cm Các vòi phun nhũ tương vệt chồng lấn khóa lại: đảm bảo lượng nhũ tương không bị trộn lần cho vị trí hỗn hợp vật liệu Sau cơng lu đạt tương đối độ đồng ổn định vật liệu vệt rải sau vệt rải trước San gạt lu lèn hoàn thiện lại toàn mặt đường lần nữa, tiến hành nghiệm thu độ phẳng, cao độ, kích thước hình học, chiều dày lớp gia cố tái sinh Chuyển toàn cọc tiêu, cọc phân sang Block Chặn đường toàn mặt đường chuẩn bị tiến hành công tác thi công lớp mặt đường thấm bám lớp phủ mặt đường 79 Đồn xe lu sau máy cào bóc Bổ sung ẩm Lu sơ tạo phẳng Lu chặt theo chiều sâu lu chân cừu San gạt tạo phẳng, đảm bảo cao độ Lu tĩnh bánh thép hoàn thiện bề mặt Hình 15 Hình ảnh trường thi cơng thực nghiệm: Lu lèn hồn thiện bể mặt cào bóc 80 3.3.3.3.2 Thi cơng hạng mục tưới láng nhũ tương nhựa (lớp bảo vệ, bảo dưỡng): Việc thi công hạng mục tiến hành sau công đoạn lu đầm chặt hồn thiện lớp móng gia cố tái chế nguội.Trình tự, dây chuyền thi cơng hình 3.16Tưới láng nhũ tương lần Tưới láng nhũ tương lần Xe phun nhũ tương Xe phun nhũ tương Xe rải đá 0/5 Lu bánh sắt Xe rải đá 5/10 Lu bánh sắt Lu bánh lốp Hình 16 Trình tự dây chuyền thi công hạng mục tưới láng nhũ tương nhựa 1) Thi công lớp thấm nhập nhũ tương tiêu chuẩn 2kg/m2: Sau hoàn thiện toàn móng đường gia cố tái sinh Tiến hành nghiệm thu chiều sâu lớp cào bóc, tái chế, cao độ, kích thước hình học, độ phẳng lớp móng mặt tái chế thi công lớp mặt đường thấm bám nhũ tương Tưới nước bổ sung độ ẩm toàn bề mặt Ngăn toàn phương tiện lưu thơng Sử dụng nhũ tương gốc axít phân tích chậm CSS1-h (TCVN 8817: 2011) để tưới thấm bám với tỷ lệ 02lít/m2 rải lớp đá 1x2 với tỷ lệ 0.01 m3/m2 bề mặt (Sử dụng xe rải đá chuyên dùng) Lu đầm hoàn thiện lớp đạt độ chặt theo yêu cầu Lu sơ để ổn định vật liệu lu bánh sắt lu tĩnh 2-3 lượt/ điểm Lu chặt lu rung bánh sắt với sơ đồ lu 10-12 lượt/ điểm với kết cấu 20 – 22cm; lu 14- 16 lượt/ điểm với kết cấu 30cm Trong trình thi công lớp thấm nhập nhựa ý công tác đảm bảo An tồn giao thơng người hướng dẫn giao thông 2) Thi công lớp phủ mặt đường nhũ tương tiêu chuẩn kg/m2: 81 Sau thi công lớp thấm nhập nhũ tương đá 1x2, tiến hành thi công lớp phủ mặt nhũ tương đá 0x5 Sử dụng nhũ tương gốc axít phân tích chậm CSS1-h (TCVN 8817: 2011) để tưới bảo dưỡng với tỷ lệ lít/m2 rải lớp đá 0x5 mỏng tỉ lệ 0.005m3/m2 xe rải đá chuyên dùng Lu đầm hoàn thiện lớp đạt độ chặt theo yêu cầu Lu sơ để ổn định vật liệu lu bánh sắt lu tĩnh 2-3 lượt/ điểm Lu đầm chặt lu rung bánh sắt với sơ đồ lu 6-8 lượt/ điểm với kết cấu 20-22cm; lu 10-12 lượt/ điểm với kết cấu 30cm 3) Hoàn thiện toàn mặt đường: - Lu lốp kết hợp lu bánh sắt (lu tĩnh) lu 2-4 lượt/ điểm, lu hoàn thiện bề mặt 02 bên lề đường trước cho thông xe - Thông xe ngày nhiên 07 ngày cần hạn chế tốc độ xe tải trọng nặng Xe phun nhũ tương lên mặt móng gia cố Rải đá 5/10 & 0/5 xe chuyên dụng Lu lèn găm đá vào mặt đường nhũ tương Mặt đường đá găm nhựa 5x10 82 Hình 17 Hình ảnh trường thi công thực nghiệm: Thi công lớp phủ láng nhựa nhũ tương có chức bảo vệ bảo dưỡng lớp móng gia cố đồng thời sử dụng làm lớp mặt đường cấp thấp 3.4 Đánh giá chất lượng cơng nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ toàn chiều sâu sử dụng xi măng nhũ tương nhựa đường Để đánh giá chất lượng công nghệ, công tác đo mô đun đàn hồi động của kết cấu áo đường đường, số kết cấu có hiệu SNeff tiến hành sau 01 tháng thi cơng (hình 3.18) Hình 18 Đo mơ đun đàn hồi kết cấu nền, áo đường sau thi cơng 01 tháng Kết trình bày bảng 3.11 3.12 hình 19 Đem so sánh với Mô đun đàn hồi kết cấu áo đường, đường số kết cấu có hiệu SNeff sau thi công với trước thi công Bảng 11 Kết chi tiết đo độ võng thiết bị đo động FWD Điể m đo Lý trình Áp lực Trái tuyến Km6+480 Phải tuyến Độ võng đo Sensor D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 C µm µm µm µm µm µm µm 558.5 22.1 98 74.1 57.9 35.2 17.6 9.8 6.9 556.9 22.1 125.9 89.3 62.9 40.3 24.3 19.6 10 kPa Km6+450 Nhiệt độ 83 Điể m đo Lý trình Km6+510 Trái tuyến Km6+540 Phải tuyến Áp lực Độ võng đo Sensor Nhiệt độ D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 C µm µm µm µm µm µm µm 552.4 22.2 555.3 345.1 175 66.1 23.9 14.6 6.9 567.0 22.2 185.4 120.9 80.8 41.1 20.2 10.4 9.8 kPa Bảng 12 Kết chi tiết giá trị Mr , Ep , SNeff Điể m đo Lý trình Tổng chiều dầy trung bình Km6+450 Trái tuyến (Tính tốn thiết kế) Mơđun Chỉ số kết đàn hồi cấu hữu hữu hiệu hiệu KCAĐ MR 0.25 MR 0.33 MR EP (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) 400 115.36 28.84 38.07 1123.0 3.867 h (mm) Môđun đàn hồi đất SNeff Km6+480 Phải tuyến 400 138.12 34.53 45.58 1030.8 3.758 Km6+510 Trái tuyến 400 108.97 27.24 35.96 467.5 2.887 Km6+540 Phải tuyến 400 153.45 38.36 50.64 817.0 3.478 So sánh kết Mr, Ep SNeff trước sau thi công lớp cào bóc tái chế trình bày biểu đồ (hình 3.19, 3.20 3.20) 84 Mr (MPa) Ep (MPa) Hình 19 Mơ dun đàn hồi Mr đường trước sau thi công SNeff Hình 20.Mơ dun đàn hồi Ep kết cấu áo đường trước sau thi cơng Hình 21.Chỉ số kết cấu hữu hiệu trước sau thi cơng lớp cào bóc tái chế 85 Căn kết thu ta thấy Mô đun đàn hồi đường có xu hương giảm nhẹ đị xuống Mo đun đàn hồi kết cấu áo đường tăng lên rõ rệt Điều giải thích kết cấu áo đường lúc lớp vật liệu toàn khối, đặc biệt lớp móng gia cường nhũ tương nhựa đường xi măng tạo thành khối đồng có cường độ Chỉ số kết cấu hữu hiệu SN eff số không thứ nguyên biểu trưng cho khả chịu tải kết cấu áo đường Hình 3.21 cho thấy số tăng lên rõ rệt sau thi cơng lớp cào bóc tái chế Như vậy, khẳng định cơng nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ toàn chiều sâu sử dụng xi măng nhũ tương nhựa đường làm vật liệu gia cố có hiệu mặt kỹ thuật mô đun đàn hồi kết cấu áo đường tăng từ đến lần so với mô đun đàn hồi kết cấu áo đuờng cũ v, số kết cấu tăng từ 1,5- lần so với số kết cấu áo đường cũ 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường công nghệ đại tiên tiến sửa chữa, nâng cấp, bảo trì mặt đường mềm hồn tồn khả thi ứng dụng công nghệ điều kiện thực tế sửa chữa, nâng cấp, bảo trì hệ thống đường Việt Nam phận cấu thành cơng nghệ bao gồm vật liệu, thiết bị máy móc, quy trình thiết kế, thi cơng nghiệm thu, nguồn nhân lực làm chủ cơng nghệ có q trình gần 10 năm phát triển Việt Nam Ưu điểm cơng nghệ so với cơng nghệ truyền thống xét mặt kỹ thuật cào xới, phay cắt mặt đường rạn nứt, hư hỏng tới chiều sâu định lớp móng CPĐD gia cố chất kết dính nhũ tương nhựa đường xi măng thành hỗn hợp vật liệu liền khối, đồng có cường độ cao Cơng nghệ tái sử dụng nguồn vật liệu cào bóc chỗ, khơng phải đổ thải nên có ý nghĩa mơi trường Quy trình thi cơng nhanh, khơng gây cản trở giao thơng Thời gian thi công giảm 50% so với công nghệ truyền thống [11] Mặt đường không bị nâng cao độ sau thi công Đặc biệt, theo đánh giá sơ cơng nghệ có giá thành rẻ 10% so với công nghệ truyền thống [3] Hiệu công tác sửa chữa mặt đường công nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tỷ lệ phối trộn lớp BTN với lớp CPĐD; hàm lượng nhựa BTN, chất lượng cốt liệu đá BTN CPĐD; chủng loại, chất lượng hàm lượng chất kết dính nhũ tương nhựa đường xi măng; hàm lượng nước, loại lu, sơ đồ lu chiều sâu cào bóc Trong đó, chiều sâu cào bóc có vai trò quan trọng: khơng sâu khiến hiệu lu thấp, không đạt yêu cầu không nông khiến hiệu cơng nghệ khơng cao Chiều sâu cào bóc trung bình từ 20-22cm không nên vượt 30 cm Công nghệ cào bóc tái chế nguội hồn tồn phù hợp với cơng tác sửa chữa, nâng câp bảo trì mặt đường Hà Nội, kể hệ thống đường thị ngồi thị Đặc biệt, áp dụng cho hệ thống đường đô thị Hà Nội hiệu việc khắc phục tượng tôn cao mặt đường sau sửa chữa, nâng 87 cấp bảo trì mà đảm bảo khơi phục chức thiết kế ban đầu đường 88 Tài liệu tham khảo [1] ARRA, Full Depth Reclamation – A Century of Advancement for the New Millennium, Asphalt Recycling & Reclaiming Associatoin, 2000 [2] Robert Locander, Analysis of Using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) as a Base Course Material, Report No CDOT-2009-5 Final Report – Colorado Department of Transportation DTD Applied and Innovation Branch, 2009 [3] Doãn Minh Tâm, Đào Phúc Lâm người tham gia, Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ cơng tác bảo trì, nâng cấp mặt đường phù hợp với điều kiện Hà Nội – Mã số 01C-04.09-2016-3 Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 [4] Bộ GTVT, Quy định kỹ thuật thiết kế, thi công nghiệm thu lớp tái sinh nguội chỗ xi măng xi măng nhũ tương nhựa đường kết cấu áo đường ô tô, Quyết định số 1588/2016/QĐ-BGTVT, 2016 [5] SAKAI, Manual of Stabilizing, in-place Recycling of base course, SAKAI Heavy Industry [6] 22TCN 335:2006, Quy trình thí nghiệm đánh giá cường độ đường kết cấu mặt đường mềm đường ô tô thiết bị đo động FWD, 2006 [7] Doãn Minh Tâm, Đào Phúc Lâm người khác, Hồ sơ thiết kế thi công thí điểm ứng dụng cơng nghệ cào bóc tái chế nguội chỗ, đoạn Km 6+400 –Km 6+500 đường Hòa Lạc kéo dài qua khu du lịch làng Văn hóa dân tộc Việt Nam, Đồng Mơ, Ba Vì, Hà Nội, Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Mã số 01C04.09-2016-3Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 [8] Công ty CP Thành Tân An, Báo cáo kết thí điểm cơng nghệ tái sinh nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng, Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Mã số 01C-04.09-2016-3 Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 [9] Trường ĐH Cơng nghệ GTVT, Báo cáo kết thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi đường thiết bị LWD, Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Mã số 01C-04.09-2016-3 Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 [10] Trường ĐH Công nghệ GTVT, Báo cáo kết thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi đường thiết bị FWD, Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Mã số 01C-04.09-2016-3 Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 89 [11] Công ty CP Thiết bị GTVT VIETRACO, Biện pháp tổ chức thi công thí điểm hạng mục gia cố tái chế, Đề tài KHCN cấp TP Hà Nội 2016 – 2018 Mã số 01C04.09-2016-3 Chủ trì thực : Hội Cầu đường Hà Nội, 2017 90 ... mặt đường sử dụng cho cơng nghệ tái chế nguội chỗ tồn chiều sâu Kết luận Chương Nghiên cứu thực nghiệm ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp. .. tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tái chế nguội chỗ toàn chiều sâu sử dụng. .. chỗ sử dụng nhũ tương nhựa đường xi măng sửa chữa nâng cấp kết cấu áo đường địa bàn thành phố Hà Nội 10 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ TÁI CHẾ TRONG BẢO TRÌ VÀ NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG