Nghiên cứu quan hệ giữa cường độ chống cắt và đặc tính biến dạng không hồi phục của hỗn hợp bê tông asphalt mặt đường TT

B GIÁO D O I H C GIAO THÔNG V N T I NGÔ NG C QUÝ NGHIÊN C U QUAN H GI CH NG C C TÍNH BI N D NG KHÔNG H I PH C C A H N H P BÊ TÔNG ASPHALT M Ngành : K thu t xây d ng cơng trình giao thơng Mã s : 9.58.02.05 Chuyên ngành: Xây d TÓM T T LU N ÁN TI HÀ N I - 2021 ng thành ph K THU T NG c hoàn thành t i h c Giao thông V n t i ng d n khoa h c 1: PGS TS Tr n Th i ng d n khoa h c 2: Ph n bi n 1: GS TSKH Nguy n Xuân Tr c Ph n bi n 2: ng Ph n bi n 3: PGS TS Nguy n H u Trí Lu n án s cb ov cH ng ch m lu n án c V nt i Có th tìm hi u lu n án t - n: i h c Giao thông V n t i; n Qu c Gia i h c Giao thơng 1 Tính c p thi t c Bê tông asphalt (BTA) tài môi BTA 0][64] , BTA BTA kháng xây asphalt BTA BTA (c) BTA ( ); c, BTA ; BTA; M BTA T NG QUAN V C TÍNH KHÁNG C C TÍNH BI N D NG KHÔNG H I PH C C A BÊ TÔNG ASPHALT M NG VÀ XU TH NGHIÊN C U M I QUAN H GI A CHÚNG (NC) BTA 1.1 c tính kháng c t c a bê tơng asphalt m ng 1.1.1 Các nghiên c u v kháng c t thông s s c kháng c t c a bê tông asphalt Vi t Nam C NC Nghiê NC [10]; [6] Các NC nén c, , 98 1.1.2 M t s nghiên c u c c ngồi v c tính kháng c t c a BTA Các 1.1.2.1 NC BTA NC [59] 1.1.2.2 NC ng BTA 1.1.2.3 NC BTA Các NC [28] [30] [33] [39] [40] [45] [59] [65] 1.2 c tính bi n d ng khơng h i ph c c a bê tông asphalt m 1.2.1 Các NC cv ng c tính bi n d ng khơng h i ph c c a BTA Các NC BTA NC 1.2.2 M t s NC tiêu bi u th gi i th i gian g bi n d ng khơng h i ph c c a BTA t tính NC 1.3 B n ch t m i liên h gi c tính kháng c khơng h i ph c c a bê tơng asphalt c tính bi n d ng xe BTA BTA [15] [26] [32] [44] [50] 1.4 ng nghiên c u m i quan h gi ch ng c t bi n d ng không h i ph c c a bê tông asphalt t i Vi t Nam th gi i 1.4.1 Tình hình nghiên c c BTA 1.4.2 ng nghiên c u c BTA Các NC [39][40] n / f) (1.7) (1.8) (1.9) 1.5 K t lu bê tông asphalt bánh BTA BTA m [65] [39] [40] - mơ hình L A CH N CH TIÊU, MƠ HÌNH THÍ NGHI M, THI T K L P D NG THI T B THÍ NGHI C TÍNH KHÁNG C C TÍNH BI N D NG KHƠNG H I PH C C A BÊ TÔNG ASPHALT p trung nghiên c u mơ hình thí nghi nh tham s c tính kháng c c tính bi n d ng không h i ph c c a BTA Phân tích, lu n ch ng l a ch n mơ hình thí nghi u ki n Vi t Nam Thi t k c i ti n, l p d ng thi t b thí nghi nh tham s c c tính kháng c c tính bi n d ng không h i ph c c a BTA 2.1 L a ch n mơ hình thí nghi c tính kháng c t c a BTA 2.2 Thi t k c i ti n thi t b nén ba tr c c kháng c t cho bê tông asphalt thí nghi c tính 1-Khung máy; 2-Cung l c; 3- ng h n v; 5-M u thí nghi m; 6c l r ng; 78ng c p ch t l ng t o áp l c hông; 9-B ph u n t 4-Bu ng áp l c; c bu ng áp l c; nâng bàn; Hình 2.12 - Thi t b nén ba tr c c t V i thi t b c c i ti n, có th c yêu c u c a tiêu chu n JTG E20-2011 ph n T0718thí nghi nh ch cho s c kháng c t c a BTA (c, ) 1-Khung máy; 2-Load cell; 3- ng h áp l c; 4n v ; 5-Bu ng áp l c; 6-B ph u n t nén; 7-Thi t b n d ng SDA; 8B u n gia nhi t; 10-B n nhi t li u; 9- Hình 2.13 - Thi t b thí nghi m nén ba tr c cho BTA 2.3 L a ch n ch tiêu mơ hình thí nghi c tính bi n d ng không h i ph c c a bê tông asphalt c tính bi n d ng khơng h i ph c ch u t i tr ng c a BTA c th hi n ng cong quan h gi a bi n d ng không h i ph c v i s l n tác d ng c a t i tr ng Có nhi u mơ hình thí nghi c s d nghiên c c tính bi n d ng khơng h i ph hí nghi m nén m t tr c/ba tr c t i tr ng l p theo BS EN 12697-25, mô hình thí nghi m lún v t bánh xe Mơ hình thí nghi c nhi u nghiên c u th gi i l a ch n nghiên c c tính bi n d ng khơng h i ph c c a BTA thí nghi m t i tr ng l p có áp l c hơng (mơ hình nén ba tr c t i tr ng l p), mơ hình c xem mơ ph ng g t tr ng thái ng su t bi n d ng c a v t li u ch u tác d ng c a t i tr ng bánh xe Lu n án l a ch n mô hình thí nghi m tr c t i tr ng l p nghiên c u v c tính bi n d ng không h i ph c c a BTA 2.4 Thi t k l p d ng thi t b nén d c tr c t i tr ng l p thí nghi m bi n d ng không h i ph c c a bê tông asphalt , Hình 2.22 Hình 2.23 BTA Hình 2.22 - thi t b Hình 2.23 - Thi t b thí nghi c tính bi n d ng khơng h i ph c BTA Khung máy; Xilanh khí; Load cell; ng h c hông; Thi t gia nh nhi t; B ch c b o ôn; Bu ng t o áp l c; LVDT; B u bi n d ng; 10 M u thí nghi m; 11 T m; 12 B u ch tín hi B chuy i ADC; 14 - Máy tính; 15/17 u áp; 16 n t ; 18 B t o tín hi u n 2.5 K t lu BTA NGHIÊN C U TH C NGHI C T C A BÊ TÔNG ASPHALT BTA C TÍNH KHÁNG BTA BTA BTA 3.1 K ho ch thí nghi m BTA; m xoay; ) 3.2 Thi t k thành ph n h n h p bê tông asphalt BTA Thanh Liêm ; Thanh Liêm Hà Nam; : Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.1 - Hình 3.2 Dmax=19mm H : 4.5% (so 3% 3.3 Thí nghi m nén ba tr kháng c t kháng c t tham s : BTA theo t JTG E20- -2011 : 1) 2) 3) 5) 4) 95%CI; 5) 6) 3.4 K t qu thí nghi nh ch tiêu c, 3.4.1 Ph m vi nghiên c NC BTA T 0718- c a h n h p BTA u ki n thí nghi m BTA xh=100x150mm (theo tiêu ) - NC o o C - thí theo - 5m 7,5mm/phút 0; 138; 276 414 kPa (0, 20, 40 60 psi), khí nén , thí 3.4.2 K t qu thí nghi án NC C, ng c a màng bao m u BTA K BTA NC 11 3.5.4 Phân tích k t qu thí nghi ph i lo i nh n c, c a c p ph i AC12,5 ) ng ng th i c a c p , (2 ); Hàm phân tích ( c (CP1) nhau) 3.6 K t lu c, - hông - -C nhi - [30], [39], [40], [45], [65] BTA BTA, NC BTA - K t qu thí nghi m c, c a h n h p BTAC19 s d ng nh a 60/70 (h n h p AC19_CP1_N1) nhi 30, 45 60 o C cho th y, nhi thí nghi m ng l n s c kháng c t c a BTA, nhi c kháng c t c a BTA gi m th hi n qua s gi c a giá tr l c Tuy nhiên, t gia t i 7,5mm/phút nhi thay i không rõ r t -T gia t ut ng l n s c kháng c t c a BTA T c c t cao làm c a giá tr l n v V i h n h p BTA o AC19_CP1_N1 nhi thí nghi m 60 C, t gia t i i không rõ r t 12 NGHIÊN C U TH C NGHI M TRONG PHỊNG V C TÍNH BI N D NG KHÔNG H I PH C C A BÊ TÔNG ASPHALT LÀM M NG 4.1 K ho ch thí nghi m BTA BTA (AC19_CP1_N1 AC13_CP1_N3) o BTA 4.2 Thí nghi m t bi c tính bi n d ng c a BTA (30 o C, 45 o C 60 o (0.2; 0.3 tính bi BTA 4.2.1 Chu n b thí nghi m: xh=100x o = 100mm 4.2.2 K t qu phân tích k t qu thí nghi m C, 45 C and 60 Hình 4.3 o C 13 o Hình 4 C o Hình - C max max P max max - Phân p Hình max 30 C 45 o Phân tích Hình 11 - ng - Phân p E stiff stiff Phân E stiff stiff Hình 14- 45 o stiff o E stiff Estiff 14 : * BTA 4.3 Thí nghi m bi n d ng khơng h i ph c t i tr ng l p Repeated load permanent deformation (RLPD) test CP1 o c khác AC19_CP1 4.3.1 Chu n b m u ti n hành thí nghi m xh=100x ; o 60 C; 4.3.2 K t qu phân tích k t qu thí nghi m / f ): [39] BTA ): (4.4) V i: c - 15 Hình 4.17 - Hình 4.18 AC19_CP1_N1 AC13_CP1_N3 p) N khác p N / f p / f * p: thí Hình 19 ( / / f N) p p Khi / / p f / f p f - / f f 16 Hình 24- Hình 25-CP1-N1 p N3 p p 4.4 - 3, BTA BTA BTA - p / f C NGHI M GI C TÍNH KHÁNG C T VÀ C TÍNH BI N D NG KHƠNG H I PH C C A BTA M NG BTA NC NC BTA 5.1 L a ch c tính kháng c tính bi n d ng không h i ph c c a bê tông asphalt BTA c 17 [15] [26] [32] [44] [50] [64] BTA BTA BTA tính lún T BTA [27] [17] T p- / f BTA / f BTA (5.1) (5.2) (5.3) p - ;N ; 5.2 Xây d ng quan h gi c tính kháng c không h i ph c c a h n h p bê tơng asphalt c tính bi n d ng / f N BTA C p BTA [39] ) khác / f BTA trình (5.1), (5.2), (5.3) thành (5.7), (5.8) (5.9) / f vào / f p (5.1), 18 (5.7) (5.8) (5.9) BTA p [66] S e) y dùng g mô BTA C phân tích / p BTA / f / f f 19 (5.10) ( / f p (Pri.) (5.1 AC19_CP1_N1 ( f = 0.187; 0.308) = 0.175; 0.269; 0.362) Hình 5.5 BTA , p khơng BTA Hình 5.5 p- (5.11) (Mea theo mơ hình) (5.10) , Hình 5.6 (5.11 (Mea p- theo mơ hình) 20 ( / h (5.11) ( = 0.175; 0.269; 0.362) f f AC19_CP1_N1 = 0.187; 0.308) 1) p p có - p AC13_CP1_N3 ( / f AC19_CP1_N1 ( / f = 0.388; 0.469) f (5.11), mơ hình BTA / p f giai / f / f =0 (5.12) 21 5.9 Hình 5.7 p (Pri.) p - f Hình 5.7 p- (Mea theo mơ hình) BTA p (5.13) 5.10 Hình 5.8 (5.13) p AC13_CP1_N3 ( / f =0.425) AC19_CP1_N1( / f = 0.388; 0.469) Hình 5.8 p- (Mea p (Pri.) , theo mơ hình) 22 5.3 ng ng d kháng c t m i quan h gi c tính kháng c c tính bi n d ng khơng h i ph c thi t k k t c u ng m m Vi t Nam 5.4 K t lu / / f f / f / f l Lu khoa h c c a vi c áp d ng mơ hình thí nghi m nén tr nh tham s c kháng c t mơ hình thí nghi m t i tr ng l p có áp l c hông (3 tr c t i tr ng l nghiên c c tính bi n d ng không h i ph c c a BTA ghiên c u th c nghi m c giá tr c, c a h n h p BTA c s d ng ph bi n Vi t Nam b ng thi t b nén tr i ti n T k t qu thí nghi m, lu c, BTA 23 Lu h c tính bi n d ng c a lo i BTA s d ng mơ hình thí nghi m t bi nhi c p t i tr ng khác Phân tích ng c a nhi , t i tr n tham s c c tính bi n d ng Lu u th c nghi m c tính bi n d ng khơng h i ph c c a lo i BTA s d ng mơ hình thí nghi m t i tr ng l p có áp l c hơng i ti n l p d ng Lu lún v t bánh xe m i liên h v i bi n d ng c t c a BTA Xây d / f ti c thi t b thí nghi m ba tr c c a v t li thí nghi m xác nh tham s c, c a h n h p bê tông asphalt phù h p v i tiêu chu n JTG E20-2011 ph n T 0718-2011, có th th c hi n thí nghi m giá tr nhi t gia t i mong mu n c thi t b thí nghi m t i tr ng l p có áp l thí nghi m nghiên c c tính bi n d ng khơng h i c a h n h p BTA giá tr nhi , áp l c hông, áp l c d c, t n s , th i gian s l n tác d ng t i mong mu n i v i thi t k k t c ng m m, k t qu nghiên c u thông s kháng c t c, c a lo i h n h p BTA có th s d ng cho ki m tra k t c u ki n ch u c c tính bi n d ng Các n i dung k t qu nghiên c u mang tính m i ngh BTA BTA BTA Nam 24 BTA X / f BTA BTA Các t n t ng nghiên c u ti p t c BTA dính Nam p BTA NC BTA BTA p [1] ", [2] ", Tháng 12/2016 [3] ", Tháng 6/2018 [4] ", Tháng 12/2018 [5] ", Tháng 3/2019 [6] ", Tháng 11/2019 [7] ", 4/2020 [8] ", Tháng 6/2020 Tháng ... A BÊ TÔNG ASPHALT M NG VÀ XU TH NGHIÊN C U M I QUAN H GI A CHÚNG (NC) BTA 1.1 c tính kháng c t c a bê tông asphalt m ng 1.1.1 Các nghiên c u v kháng c t thông s s c kháng c t c a bê tông asphalt. .. gi c tính kháng c khơng h i ph c c a bê tông asphalt c tính bi n d ng xe BTA BTA [15] [26] [32] [44] [50] 1.4 ng nghiên c u m i quan h gi ch ng c t bi n d ng không h i ph c c a bê tông asphalt. .. T K L P D NG THI T B THÍ NGHI C TÍNH KHÁNG C C TÍNH BI N D NG KHÔNG H I PH C C A BÊ TÔNG ASPHALT p trung nghiên c u mơ hình thí nghi nh tham s c tính kháng c c tính bi n d ng khơng h i ph c c