Nghiên cứu thực nghiệm sự ảnh hưởng của hàm lượng hạt thoi dẹt trong hỗn hợp bê tông nhựa đến cường độ lớp mặt đường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -[\ [\ - BK TP.HCM VÕ NHƯ BÌNH Đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG HẠT THOI DẸT TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA ĐẾN CƯỜNG ĐỘ LỚP MẶT ĐƯỜNG Chuyên ngành: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Chánh Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sỹ bảo vệ tại: Hội đồng chấm luận văn thạc sỹ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày…… tháng…… Năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: VÕ NHƯ BÌNH Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21/11/1975 Nơi sinh : TP.HCM Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô đường thành phố MSHV : 00108522 I- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG HẠT THOI DẸT TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA ĐẾN CƯỜNG ĐỘ LỚP MẶT ĐƯỜNG II- Nhiệm vụ nội dung luận văn: 1- Nhiệm vụ: Qua nghiên cứu thực nghiệm tiêu lý đặc trưng tính tốn tiêu chuẩn cường độ loại bê tông nhựa có hàm lượng hạt thoi dẹt thay đổi phịng thí nghiệm Tiến hành đánh giá ảnh hưởng hàm lượng hạt thoi dẹt đến cường độ lớp mặt đường bê tông nhựa; đề xuất hàm lượng hạt dẹt cao cụ thể so với quy định hành điều kiện Việt Nam 2- Nội dung luận văn: Chương I: Tổng quan Chương II: Cơ sở bê tông nhựa phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Chương III: nghiên cứu chế tạo mẫu bê tơng nhựa để thí nghiệm tiêu lý đặc trưng tính toán tiêu chuẩn cường độ lớp mặt đường bê tông nhựa Chương IV: Nghiên cứu thực nghiệm tính chất lý đặc trưng tính tốn bê tông nhựa để đánh giá ảnh hưởng hàm lượng hạt thoi đến cường độ lớp mặt đường Chương V: Kết luận kiến nghị III- Ngày giao nhiệm vụ: 25/01/2010 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 02/07/2010 V- Cán hướng dẫn: PGS TS NGUYỄN VĂN CHÁNH Nội dung đề cương luận văn thạc sỹ Hội đồng chuyên ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS TS NGUYỄN VĂN CHÁNH CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS LÊ BÁ KHÁNH KHOA QUẢN LÝ CHUN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Qua thời gian theo học lớp Cao học chuyên ngành xây dựng đường ô tô đường thành phố trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tơi học tập nghiên cứu nhiều vấn đề hữu ích phục vụ cho công việc sau Những kiến thức thu nhận làm cho tự tin giải công việc quan đem kiến thức để giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp Đây hội tốt giúp tiếp cận học hỏi kinh nghiệm quý giá thầy cô trước tiếp cận đến tri thức khoa học Nhân đây, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS TS Nguyễn Văn Chánh tận tình hướng dẫn truyền đạt lại cho tơi số kiến thức bổ ích Đây khởi đầu thuận lợi cho việc học tập nghiên cứu Xin gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô Bộ môn Xây dựng Cầu đường nhiệt tình giảng dạy chúng tơi suốt thời gian qua giúp thu thập thêm nhiều kiến thức, thông tin vô quý giá phục vụ cho công tác sau Trong thời gian thực luận văn thạc sỹ, cố gắng thân tơi cịn nhận giúp đỡ nhiệt tình ban giám đốc cán kỹ thuật nhà máy bê tông Lê Phan, Nhơn Trạch, Đồng Nai; đóng góp ý kiến chân thành đồng nghiệp bạn bè khắp nơi; động viên giúp đỡ tinh thần gia đình…đã tạo điều kiện tối đa cho thời gian để thực luận văn cao học Đó nguồn động lực to lớn giúp tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gởi lời chúc sức khỏe hạnh phúc đến q thầy cơ, gia đình, anh chị bạn bè Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2010 TÓM TẮT LUẬN VĂN I Tính cấp thiết đề tài Mặt đường bê tông nhựa Việt Nam thiết kế theo quy trình 22 TCN 211-06; thi cơng nghiệm thu theo 22 TCN 249-98, xong công tác thi công nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa chưa thực việc kiểm tra chất lượng cách nghiêm túc theo quy định mà có du di tạm chấp nhận số tiêu kỹ thuật khung tiêu chuẩn nghiệm thu đề ban đầu nhằm hoàn tất hồ sơ hồn cơng tốn cơng trình theo quy trình xây dựng Một số tiêu hàm lượng hạt thoi dẹt đá dăm hỗn hợp bê tông nhựa quy định không vượt 15% khối lượng đá dăm hỗn hợp Đây đòi hỏi khắc khe, thực tế tình hình sản xuất đá dăm chế tạo bê tông nhựa Việt Nam đa số trạm nghiền sàng đáp ứng tiêu đơn vị sản xuất bê tơng nhựa khơng có biện pháp khắc phục nguồn vật liệu đá đầu vào trước chế tạo vấn đề kinh tế cạnh tranh hạ giá thành sản phẩm Chính hàm lượng hạt dẹt khơng thể đáp ứng tình hình nước ta gây lúng túng cho chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế tư vấn giám sát chất lượng cơng trình cơng việc nghiệm thu mặt đường theo quy định Xuất phát từ tình hình đó, việc " Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng hàm lượng hạt thoi dẹt hỗn hợp bê tông nhựa đến cường độ lớp mặt đường" vấn đề thực cần thiết II Mục đích nghiên cứu Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng hàm lượng hạt thoi dẹt hỗn hợp cốt liệu đá dăm làm bê tông nhựa đến tiêu lý bê tơng nhựa theo “quy trình cơng nghệ thi cơng nghiệm thu mặt đường bêtông nhựa 22 TCN 249 -98”; đặc trưng tính tốn BTN theo lý thuyết tính tốn kiểm tra theo ba tiêu chuẩn cường độ mặt đường “quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06” III Nhiệm vụ đề tài − Nghiên cứu thực nghiệm chế tạo mẫu thí nghiệm cho hỗn hợp bê tơng nhựa có hàm lượng hạt dẹt khác nhau:10%, 15%, 20%, 25%, 35% để phục vụ đề tài − Thí nghiệm xác định lý hỗn hợp bê tơng nhựa có hàm lượng hạt dẹt thay đổi theo quy trình 22 TCN 62 – 84 22 TCN 249 – 98 − Thí nghiệm xác định đặc trưng tính tốn hỗn hợp bê tơng nhựa có hàm lượng hạt dẹt thay đổi theo ba tiêu chuẩn cường độ quy trình 22 TCN 211 – 06 − Tổng hợp số liệu, vẽ biểu đồ so sánh − Đưa nhận xét giải thích kết đạt − Kết luận kiến nghị IV Những đóng góp luận văn Đề xuất hàm lượng hạt dẹt cao cụ thể với so quy định hành điều kiện Việt Nam Các kết nghiên cứu thực nghiệm luận văn giúp cho đơn vị chế tạo sản xuất bê tơng nhựa kiểm sốt lại chất lượng giá thành sản phẩm cung cấp bên Là tư liệu tham khảo hữu ích cho chủ đầu tư, tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát việc xây dựng đề cương tiêu chuẩn kỹ thuật nghiệm thu cho cấp cơng trình cụ thể địa phương mà điều kiện sản xuất vật liệu đá khó đạt yêu cầu theo quy định nước ta V Bố cục luận văn Toàn luận văn bao gồm chương 70 trang thuyết minh, 25 bảng biểu, 30 hình vẽ gồm ảnh chụp đồ thị, 10 phụ lục, 20 tài liệu tham khảo Phần thuyết minh Chương I: Tổng quan Chương II: Cơ sở bê tông nhựa phương pháp ngiên cứu thực nghiệm Chương III: nghiên cứu chế tạo mẫu bê tơng nhựa để thí nghiệm tiêu lý đặc trưng tính tốn tiêu chuẩn cường độ lớp mặt đường bê tơng nhựa Chương IV: Nghiên cứu thực nghiệm tính chất lý đặc trưng tính tốn bê tông nhựa để đánh giá ảnh hưởng hàm lượng hạt thoi đến cường độ lớp mặt đường Chương V: Kết luận kiến nghị Phần phụ lục Phụ lục 1: Thành phần cấp phối cỡ hạt cốt liệu BTNC 15 chọn làm thí nghiệm tiêu lý đá dăm chế tạo bê tông nhựa Phụ lục 2: Các tiêu lý bột khống chế tạo bê tơng nhựa Phụ lục 3: Các tiêu lý nhựa bitum chế tạo bê tơng nhựa Phụ lục 4: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích, độ ẩm bảo hịa hệ số trương nở bê tông nhựa Phụ lục 5: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích xốp hỗn hợp cốt liệu (đá bột khoáng) chế tạo bê tơng nhựa Phụ lục 6: Thí nghiệm xác định độ rỗng cốt liệu độ rỗng dư bê tơng nhựa Phụ lục 7: Thí nghiệm mác san kết Phụ lục 8: Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích mẫu trụ cường độ chịu nén bê tơng nhựa Phụ lục 9: Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi bê tông nhựa Phụ lục 10: Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ, cường độ kéo uốn giới hạn bê tông nhựa CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Ý nghĩa bê tông nhựa (asphalt) xây dựng mặt đường ô tô: Bê tông nhựa loại vật liệu dùng phổ biến làm lớp mặt đường ôtô Việt Nam giới Mạng lưới đường quốc gia Việt Nam 90% chiều dài tuyến quốc lộ, đường thị chủ yếu có lớp mặt có xử lý bitum, phần lớn dùng bê tông asphalt [2] Điều phù hợp trào lưu chung giới, vật liệu gia cố bitum bê tông asphalt loại vật liệu thông dụng làm lớp mặt kết cấu áo đường ôtô Công nghệ thi công lớp mặt đường bê tông asphalt trở nên quen thuộc với nhà thầu Việt Nam Bê tông nhựa dùng chủ yếu làm lớp mặt lớp móng cho kết cấu áo đường tuyến đường cấp cao, đường cao tốc, đường thành phố mặt cầu Lớp mặt đường ô tô làm bê tông nhựa lớp kết cấu chịu lực quan trọng tham gia vào việc hình thành cường độ kết cấu áo đường mềm Lớp mặt bê tơng nhựa cịn lớp ngăn chặn nước xâm nhập xuống lớp kết cấu khác xuống Ưu điểm lớp mặt bê tơng nhựa là: bụi, khơng ồn, bị hao mịn, với điều kiện khơ đảm bảo xe chạy với tốc độ cao, dễ dàng bảo dưỡng sữa chữa… trình khai thác 1.2 Đặt vấn đề nghiên cứu: 1.2.1 Tổng quan yêu cầu kỹ thuật lớp mặt đường bê tơng nhựa: Do có vị trí quan trọng trình bày trên, bê tơng nhựa trở thành đối tượng nghiên cứu khoa học xây dựng đường tơ Việc nâng cao chất lượng tuổi thọ lớp mặt bê tông nhựa (asphalt) kết cấu áo đường nước ta góp phần nâng cao chất lượng mạng lưới đường ơtơ có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật to lớn Những cố gắng nhằm nâng cao chất lượng tuổi thọ lớp mặt bê tơng asphalt kết cấu áo đường theo hướng sau đây: -1- a) Sử dụng loại kết cấu áo đường phù hợp với tải trọng giao thông (tải trọng trục xe lưu lượng xe) điều kiện môi trường Việc làm cân nhắc cẩn thận bước thiết kế sở định đầu tư: − Bề dày lớp bê tông nhựa kết cấu áo đường mặt ảnh hưởng định đến khả làm việc, cường độ độ bền lâu dài mặt đường Ở nước ta, chiều dày lớp bê tông asphalt xác định theo quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06 Theo tài liệu này, lớp bê tông asphalt kiểm tra theo ba tiêu chuẩn cường độ: + Ứng suất kéo uốn phát sinh đáy lớp bê tông nhựa khống chế để không gây nứt dẫn đến phá hoại lớp bê tơng + Độ võng đàn hồi toàn kết áo đường có lớp bê tơng nhựa phải nhỏ độ lún đàn hồi cho phép nhằm đảm bảo hạn chế phát triển tượng mỏi vật liệu lớp kết cấu tác dụng trùng phục xe cộ, bảo đảm trì khả phục vụ kết cấu đến hết thời hạn thiết kế + Toàn kết cấu áo đường phải đảm bảo để ứng suất cắt đất lớp vật liệu chịu cắt trượt phải nhỏ trị số giới hạn cho phép để đảm bảo chúng không xảy biến dạng dẻo (hoặc hạn chế phát sinh biến dạng dẻo); − Cũng theo quy trình 22 TCN 211 – 06, thơng số tính tốn cường độ bề dày áo đường mềm cần phải xác định tương ứng với thời kỳ bất lợi chế độ thuỷ nhiệt (tức thời kỳ đất cường độ vật liệu lớp áo đường yếu nhất) Xét đến điều kiện nhiệt ẩm, mùa hè thời kỳ bất lợi mưa nhiều nhiệt độ tầng mặt cao Do tính tốn cường độ theo tiêu chuẩn độ lún đàn hồi, tiêu bê tơng nhựa lấy tương ứng với nhiệt độ tính tốn 300C Tuy nhiên, tính tốn theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn tình trạng bất lợi bê tơng nhựa lại mùa lạnh (lúc vật liệu có độ cứng lớn), lúc lại phải lấy trị số mô đun đàn hồi tính tốn chúng tương đương với nhiệt độ 10 – 150C Khi tính tốn theo điều kiện cân -2- trượt nhiệt độ tính tốn bê tơng nhựa nằm phía lấy 300C, riêng với lớp nằm lấy 600C b) Hoàn thiện công nghệ thi công áo đường chế tạo hỗn hợp bê tơng asphalt theo hướng đại hố thiết bị công nghệ: − Ở nước ta nay, chế tạo hỗn hợp bê tơng nhựa yêu cầu kỹ thuật chất lượng vật liệu; công nghệ chế tạo; tiêu lý bê tơng nhựa phải tn thủ theo quy trình cơng nghệ thi công nghiệm thu mặt đường bêtông nhựa 22 TCN 249 – 98 − Các đặc trưng cường độ, độ ổn định BTN phụ thuộc lớn vào thành phần tính chất vật liệu cấu thành; vào phân bố đặn cỡ hạt nhựa; vào công nghệ chế tạo thi công Một tiêu lý quy định cho đá dăm làm cốt liệu sản xuất bê tông nhựa rải nóng theo quy trình 22 TCN 249 – 98 hàm lượng hạt thoi dẹt (hạt có chiều dày chiều ngang nhỏ 1/3 chiều dài, tính cho hạt sàng 4,75mm) tối đa không 15% khối lượng đá dăm hỗn hợp cấp phối đá đăm Quy trình yêu cầu hàm lượng hạt dẹt tối đa không 15% vượt tỷ lệ ảnh hưởng đến chất lượng bê tông nhựa cường độ lớp mặt đường vấn đề chưa nghiên cứu đánh giá cụ thể Thực tế tỷ lệ hạt thoi dẹt phụ thuộc lớn vào chất lượng mỏ đá, công nghệ khai thác sản xuất đá trạm nghiền sàng cung cấp đá cho trạm trộn 1.2.2 Tổng quan tình hình sản xuất đá để chế tạo bê tông nhựa Việt Nam: a) Công nghệ khai thác và nghiền sàng đá: Theo biết đa số trạm khai thác nghiền sàng phía Nam đặc biệt khu vực miền Đơng Nam Bộ thường phân bố tỉnh: Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu thành phố Hồ Chí Minh có sơ đồ cơng nghệ nghiền sàng (hình 1-1) dạng hai máy nghiền má (sơ cấp) bố trí cách hệ thống sàng máy nghiền côn thông thường (thứ cấp) [18] -3- Stt Các tiêu Đơn vị Kết thí nghiệm Cho nhóm hỗn hợp BTNcó hàm lượng hạt dẹt thay đổi 10% 15% 20% 25% 35% Qui trình 22 TCN 249-98 Chỉ số dẻo quy ước Mm 3.94 3.88 3.82 3.86 3.73 ≤ 4.0 Thương số marshall kN/mm 2.2 2.4 2.5 2.3 2.1 2.0÷5.0 Độ ổn định lại sau ngâm mẫu 60oC, 24h so với độ ổn định ban đầu % 85 89 87 84 84 ≥75 Độ rỗng dư BTN % 3.24 4.51 5.25 5.64 5.99 3÷6 10 Độ rỗng cốt liệu % 15.50 16.61 17.26 17.60 17.90 14 ÷ 18 Thí nghiệm theo mẫu nén hình trụ (mẫu đầm 75 cú mặt) 11 Cường độ chịu nén, t=200C daN/cm2 47.1 50.2 55.3 60.3 47.0 ≥ 35 12 Cường độ chịu nén, t=200C, bảo hòa nước daN/cm2 45.3 48.2 53.3 55.0 42.6 - 13 Cường độ chịu nén, t=500C daN/cm2 21.3 24.6 27.1 29.7 24.4 ≥ 14 14 Hệ số ổn định nước % 96 96 96 91 91 ≥ 90 Bảng 4-9: Tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý bê tông nhựa − Các tiêu lý đạt thí nghiệm theo phương pháp mác san mẫu nén hình trụ thỏa mãn theo qui trình 22 TCN 249-98 qui định − Đối với hàm lượng hạt dẹt đạt 35% tiêu lý như: độ rỗng dư BTN, độ rỗng cốt liệu, độ ổn định marshall, hệ số ổn định nước (bảng 49) gần đạt tới giới hạn quy định nên theo mục tiêu nghiên cứu ban đầu đánh giá sơ chất lượng bê tơng hàm lượng hạt dẹt vượt 35% chất lượng bê tông không đảm bảo để tiếp tục nghiên cứu đánh giá bước tiêu chuẩn cường độ - 60 - − Kết ghi nhận cho bước nghiên cứu đánh giá tiêu chuẩn cường độ dùng tham khảo cho công tác thi công nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa 4.3 Nghiên cứu thực nghiệm đặc trưng tính tốn bê tơng nhựa theo tiêu chuẩn cường độ mặt đường: 4.3.1 Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi: a) Nội dung: − Mẫu thí nghiệm mẫu trụ (h=d=101,6mm), số lượng mẩu cho tổ mẫu 05 mẫu − Mô đun đàn hồi thí nghiệm theo điều kiện sau: + Ở nhiệt độ 100C (tổ mẫu 1) + Ở nhiệt độ 300C (tổ mẫu 2) + Ở nhiệt độ 600C (tổ mẫu 3) − 05 nhóm thí nghiệm có hàm lượng hạt dẹt sau: nhóm I (10%); nhóm II (15%); nhóm III (20%); nhóm IV (25%); nhóm V (35%) − Tiến hành thí nghiệm: mẫu thí nghiệm với áp lực 6kg/cm2 tương ứng khoảng 30% ứng với lực nén phá hoại mẫu TN; q trình thí nghiệm lặp lặp lại nhiều lần ổn định tiến hành ghi lấy số liệu thí nghiệm − Kết thí nghiệm lấy trị số trung bình mẫu có chênh lệch khơng q 0,2% b) Kết quả: (phụ lục 9) − Thí nghiệm mơ đun đàn hồi cho tổ mẫu sau: Hàm lượng hạt dẹt (%) Kí hiệu tổ mẫu thí nghiệm 10 I/1 15 II/1 Thứ tự mẫu Nhiệt độ thí nghiệm (0C) 3 10 10 - 61 - Mô đun đàn hồi vật liệu Evl (MPa) 1011 1035 1033 1032 1023 1040 TB Mô đun đàn hồi vật liệu Evl (Mpa) 1026 1032 Hàm lượng hạt dẹt (%) Kí hiệu tổ mẫu thí nghiệm 20 III/1 25 IV/1 35 V/1 10 I/2 15 II/2 20 III/2 25 IV/2 35 V/2 10 I/3 15 II/3 20 III/3 25 IV/3 35 V/3 Thứ tự mẫu Nhiệt độ thí nghiệm (0C) 5 4 5 4 5 4 5 10 10 10 30 30 30 30 30 60 60 60 60 60 Mô đun đàn hồi vật liệu Evl (MPa) 1086 1019 1014 955 1097 1120 914 1094 1042 418 421 435 476 487 470 477 528 491 462 510 471 474 418 384 216 246 243 270 263 272 264 280 276 288 237 285 246 243 263 TB Mô đun đàn hồi vật liệu Evl (Mpa) 1040 1057 1017 425 478 498 481 425 235 268 273 270 251 Bảng 4-10: Kết thí nghiệm mô đun đàn hồi theo nhiệt độ BTN − Kết thí nghiệm tổng hợp dạng bảng sau: - 62 - Stt Các tiêu Mô đun đàn hồi, t=100C Mô đun đàn hồi, t=300C Mơ đun đàn hồi, t=600C Đơn vị Kết thí nghiệm Cho nhóm hỗn hợp BTNcó hàm lượng hạt dẹt thay đổi Tham khảo từ QT 22 TCN 211-06 10% 15% 20% 25% 35% (Mpa) 1026 1032 1040 1057 1017 1600 (Mpa) 425 478 498 481 425 350 (Mpa) 235 268 273 270 251 250 Bảng 4-11: Tổng hợp kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi bê tơng nhựa − Vẽ biểu đồ quan hệ: Hình 4-8: Biểu đồ quan hệ mô đun đàn hồi bê tông nhựa hàm lượng hạt thoi dẹt mẫu trụ c) Nhận xét đánh giá: − Khi hàm lượng hạt dẹt tăng mơ đun đàn hồi vật liệu nhiệt độ thí nghiệm tăng theo giảm xuống theo đường cong gần với dạng parapol (hình 4-8) - 63 - − Mơ đun đàn hồi t=100C có giá trị thay đổi cao hàm lượng hạt dẹt 25% Đây đặc trưng tính tốn lớp mặt đường theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn nên theo biểu đồ lớp mặt bê tơng nhựa có khả chịu kéo uốn tốt hàm lượng hạt dẹt đạt tới 25% Tuy nhiên giá trị mô đun lại không tăng giảm nhiều hàm lượng dẹt tăng đến 35% Vì hàm lượng hạt dẹt gần không ảnh hưởng đến cường độ điều kiện khai thác đường vào mùa lạnh mặt đường dễ bị nứt, gãy phát sinh đáy lớp bê tông nhựa − Mô đun đàn hồi t=300C có giá trị thay đổi cao hàm lượng hạt dẹt 20% Tuy nhiên giá trị 35% có giảm xuống xấp xỉ hàm lượng hạt dẹt 10% Đây đặc trưng tính tốn kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn võng đàn hồi nên theo biểu đồ lớp mặt bê tơng nhựa có khả chịu phát triển tượng mỏi tác dụng trùng phục xe cộ hàm lượng hạt dẹt đạt đến 35% hỗn hợp bê tông nhựa − Mơ đun đàn hồi t=600C có giá trị thay đổi cao hàm lượng hạt dẹt 20% Tuy nhiên giá trị mô đun chênh lệch lại không nhiều gần không bị ảnh hưởng thay đổi hàm lượng hạt dẹt nhiệt độ cao 600C nhựa có khả chảy lấp vào lỗ rỗng cốt liệu, cốt liệu tự xếp lại gần hơn, cường độ tăng lên ngược lại độ rỗng cốt liệu nhỏ nhựa lại chỗ số hạt khiến hạt phân ly Đây đặc trưng tính tốn kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn đảm bảo cắt trượt đất Vì hàm lượng hạt dẹt tối đa 35% đảm bảo toàn kết cấu áo đường có lớp bê tơng nhựa khơng bị biến dạng dẻo 4.3.2 Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ cường độ kéo uốn giới hạn: a) Nội dung: − Mẫu thí nghiệm mẫu trụ (h=d=101,6mm), số lượng mẩu cho tổ mẫu 05 mẫu − Cường độ ép chẻ thí nghiệm theo điều kiện bất lợi kéo uốn nhiệt độ 200C − 05 nhóm thí nghiệm có hàm lượng hạt dẹt sau: nhóm I (10%); nhóm II (15%); nhóm III (20%); nhóm IV (25%); nhóm V (35%) - 64 - − Mẫu vệ sinh sẽ, tiến hành cân đo để xác định dung trọng chiều cao mẫu TN Sau tiến hành ngâm mẫu thí nghiệm vào bình ổn định nhiệt ứng với nhiệt độ thí nghiệm 200 C thời gian 60 phút − Đến thí nghiệm tiến hành lấy mẫu đặt mẫu vào thiết bị ép chẻ − Kết thí nghiệm lấy trị số trung bình mẫu có chênh lệch khơng q 0,2% b) Kết quả: (phụ lục 10) − Thí nghiệm ép chẻ cho tổ mẫu sau: Kí hiệu Nhiệt Thứ tổ mẫu độ thí tự phá hoại ép chẻ thí nghiệm mẫu P (kN) Rec(MPa) Rku(MPa) nghiệm I/1 o 20 C Kích thước mẫu Lực nén 20oC 20oC 101.0 99.30 13.07 0.83 1.66 101.0 108.43 14.18 0.82 1.65 101.0 106.17 13.51 0.80 1.60 0.82 1.64 101.0 102.57 15.96 0.98 1.96 101.0 101.57 15.73 0.98 1.95 101.0 102.63 15.85 0.97 1.95 0.98 1.95 101.0 105.53 19.74 1.18 2.36 101.0 104.07 19.52 1.18 2.37 101.0 103.57 21.52 1.31 2.62 1.22 2.45 Gía trị trung bình IV/1 20oC 101.0 105.27 21.18 1.27 2.54 101.0 103.40 21.07 1.28 2.57 101.0 103.30 20.19 1.23 2.46 1.26 2.52 Gía trị trung bình V/1 o 20 C uốn H (mm) Gía trị trung bình III/1 kéo D (mm) Gía trị trung bình II/1 Cường độ Cường độ 101.0 100.57 17.52 1.10 2.20 101.0 101.10 17.85 1.11 2.23 101.0 101.63 19.96 1.24 2.48 1.15 2.30 Gía trị trung bình Bảng 4-12: Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ cường độ kéo uốn BTN - 65 - − Kết thí nghiệm tổng hợp dạng bảng sau: Stt Các tiêu Đơn vị Cường độ ép chẻ Rec, t=200C Cường độ kéo uốn giới hạn Rku, t=200C Kết thí nghiệm Cho nhóm hỗn hợp BTNcó hàm lượng hạt dẹt thay đổi Tham khảo từ QT 22 TCN 211-06 10% 15% 20% 25% 35% (Mpa) 0.82 0.98 1.22 1.26 1.15 - (Mpa) 1.64 1.95 2.45 2.52 2.30 1.6 Bảng 4-13: Tổng hợp kết thí nghiệm cường độ ép chẻ cường độ kéo uốn giới hạn bê tông nhựa − Vẽ biểu đồ quan hệ: Hình 4-9: Biểu đồ quan hệ cường độ ép chẻ, cường độ kéo uốn giới hạn bê tông nhựa hàm lượng hạt thoi dẹt c) Nhận xét đánh giá: − Khi hàm lượng hạt dẹt tăng cường độ ép chẻ cường độ kéo uốn bê tông nhựa tăng theo giảm xuống theo đường cong gần với dạng - 66 - parapol có đỉnh gần 25% hàm lượng hạt dẹt (hình 4-9) Tuy nhiên giá trị cường độ giảm xuống 35% cao 10% hạt dẹt − Cường độ ép chẻ tăng giảm theo quy luật độ bền marshall giảm nhẹ hàm lượng dẹt từ 25-35% hàm lượng hạt dẹt tăng cơng đầm hạt dẹt dễ bị vỡ vụn làm tăng hàm lượng cốt liệu nhỏ (0.475mm -