Thiết kế và đánh giá chất lượng trạm trộn bê tông Asphalt

MỤC LỤC

Độ biến dạng

Bêtông Asphalt cần phải có độ đàn hồi dẻo nhất định để đảm bảo cho mặt đờng khỏi sinh nứt nẻ khi gặp nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ hạ thấp, tính dẻo của mặt đờng làm bằng bêtông Asphalt hầu nh mất hoàn toàn và trở nên giòn. Độ quánh của bitum càng cao, độ dẻo của hỗn hợp bêtông Asphalt càng giảm khi lợng bitum trong hỗn hợp bêtông Asphalt không đầy đủ, độ dẻo của nó giảm xuống rất nhiều.

Tính tạo hình

Hỗn hợp dùng vật liệu khoáng ở dạng nghiền vỡ sẽ có độ dẻo nhỏ hơn so với hỗn hợp dùng cuội, sỏi, cát thiên nhiên. Mức độ dễ tạo hình của hỗn hợp bêtông Asphalt dẻo, rải nóng có thể đợc đánh giá theo phơng pháp I. Rbiep, phơng pháp này dựa trên cơ sở xác định thời gian hay lực dùng để thắng lực liên kết và ma sát của hỗn hợp khi kéo hình nón bằng kim loại ra khỏi hỗn hợp.

Tính bền với môi trờng (Tính ổn định nớc, tính ổn định nhiệt độ)

Khi tỷ lệ của bitum và vật liệu khoáng ở trong hỗn hợp bêtông Asphalt thích hợp sẽ nâng cao sự ổn định nhiệt độ của hỗn hợp, lợng bitum trong hỗn hợp thừa ra sẽ hình thành một lợng bitum khá lớn ở dạng tự do làm hạ thấp tính ổn định nhiệt của bêtông Asphalt. Khi nớc thâm nhập vào, nếu gặp khả năng liên kết của bitum với vật liệu khoáng kém, thì nó có thể tách ra một phần hay toàn bộ màng bitum bao bọc trên mặt vật liệu khoáng, làm khả năng chịu lực của hỗn hợp giảm xuống. Số đo trên thiết kế đo độ bền(độ ổn. Số đo trên thiết bị đo độ kết dính 3. Độ trơng nở. - Yêu cầu các chỉ tiêu kỹ thuật. TT Các chỉ tiêu tông Asphalt loại Phong pháp thí nghiệm. a) Thí nghiệm theo mẫu hình trụ. Quy trìng thí nghiệm Bê tông Asphalt. b) Thí nghiệm theo phơng pháp Marshall(mẫu dầm 75 cú mỗi mặt) 1 Độ ổn định(Stability) ở 60o c, KN không nhỏ.

Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu về vật liệu chế tạo bêtông Asphalt

Cốt liệu cát

TT Các chỉ tiêu tông Asphalt loại Phong pháp thí nghiệm. a) Thí nghiệm theo mẫu hình trụ. Quy trìng thí nghiệm Bê tông Asphalt. b) Thí nghiệm theo phơng pháp Marshall(mẫu dầm 75 cú mỗi mặt) 1 Độ ổn định(Stability) ở 60o c, KN không nhỏ. Trong phần này, các chỉ tiêu kỹ thuật đợc xác định là: khối lợng riêng, khối l- ợng thể tích, thành phần hạt, tạp chất sét, bụi, mođun độ lớn. Trong phần này các chỉ tiêu kỹ thuật đợc xác định là: khối lợng riêng, khối l- ợng thể tích, thành phần hạt, tạp chất, hàm lợng hạt thoi, dẹt, hạt yếu, cờng độ, độ chịu mài mòn.

Các loại trạm trộn bêtông Asphalt

Sơ lợc về các loại trạm trộn bêtông Asphalt

Vậy, sự khác nhau giữa quá trình trộn của thiết bị trộn song song so với thiết bị trộn gián đoạn là: quá trình này là liên tục, vật liệu sấy đi cùng chiều cùng ngọn lửa sâu, thùng sấy đồng thời là thùng trộn (chỉ khác vùng sấy và vùng trộn có nhiệt độ khác nhau). 10_Đuờng ra của thành phẩm 9_Mỏ đốt 8_Đuờng hồi luu của bụi 7_ống khói 6_Đuờng đi của khí thải 5_Xilon lọc bụi 4_Đuờng đi của khí nóng,hơi nuớc và bụi vào xiclon 3_Thùng sấy đồng thời là thùngtrộn 2_Băng tải 1_Phễu nạp liệu. Ưu điểm của các loại trạm trộn chảy song song và trạm trộn chảy ngợc chiều là có năng suất cao và tốn ít năng lợng hơn trạm trộn theo chu kỳ .Nhng trạm trộn chu kỳ lại có u điểm là trộn kỹ và đều ,chất lợng của mẻ trộn cao và khi cần thay đổi các thành phần của hỗn hợp thì tiến hành nhanh và dễ dàng.

Giới thiệu về mặt bằng trạm trộn

- Giấy chứng nhận của t vấn Hàn Quốc cho phép trạm đợc thảm theo tiêu chuẩn Quốc tế. Hỗn hợp bêtông Asphalt đợc chế tạo bằng cách trộn vật liệu đá dăm (sỏi cuội), cát, bột khoáng, bitum với thành phần hợp lý. Chất lợng của bêtông Asphalt phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu thành phần chế tạo, do đó mỗi vật liệu chế tạo phải đạt đợc các yêu cầu quy định.

Đá dăm hay sỏi

Lợng bụi, bùn, sét xác định bằng phơng pháp rửa không đợc quá 20% đối với đá. Đá dăm ở trong hỗn hợp bêtông Asphalt dùng làm lớp móng không đợc chứa các hạt đá yếu và phong hóa lớn hơn 15% theo khối lợng. Các chỉ tiêu cơ lý của đá dùng để chế tạo hỗn hợp bêtông Asphalt phải phù hợp với quy định ghi trong bảng II.2.

Bảng II.1.
Bảng II.1.

Bột khoáng

Độ rỗng khi lèn chặt với tải trọng 400 kg/cm3 đối với tro, bụi, ximăng, xỉ không. Vật liệu a nớc và ghét nớc có ảnh hởng rất lớn đến các tính chất của hỗn hợp. Vì ta biết rằng bề mặt của các phân tử bột khoáng trong một đơn vị thể tích lớn hơn rất nhiều so với cát, đá.

Những tính chất của bêtông Asphalt trớc hết phụ thuộc vào tính chất bề mặt của bột khoáng. Vì vậy những vật liệu a nớc sẽ tích lũy một lợng nớc lớn hơn nhiều so với vật liệu ghét nớc và nh vậy sự thấm ớt bằng bitum sẽ hơn, đa đến lực liên kết của bột khoáng với vật liệu a nớc có thể kém, và khi bão hòa nớc cờng độ của hỗn hợp sẽ bị giảm xuống. Bột khoáng kỵ nớc liên kết tốt với bitum làm tăng cờng độ bêtông Asphalt.

Khi lựa chọn bột khoáng cần chú ý, nếu nh bột khoáng không đạt yêu cầu kỹ thuật thì có thể cho thêm vào một loại hỗn hợp chất hoạt tính gồn bitum và chất hoạt tính bề mặt dạng anion theo tỷ lệ 1:1 đến 1:1,1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của bột khoáng nghiền từ đá Cacbonat phải thỏa mãn các quy định trong bảng II.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật của bột khoáng từ đá không phải loại Cacbonat, từ xỉ và các phế liệu công nghiệp dạng bụi phải thỏa mãn các quy định trong bảng II.4.

3 Độ nở của mẫu chế tạo làm bằng hỗn hợp bột khoáng và nhựa, % thể tích.

Bảng II.4.
Bảng II.4.

Bitum

Vai trò

Thành phần các nguyên tố hóa học của bitum chng cất từ dầu mỏ thờng dao động trong khoảng nh sau: [1]. Nhóm Cacben và Cacboit: là những hợp chất cao phân tử có màu đen sẫm, khối l- ợng riêng lớn hơn 1. Khác với nhóm Asphalt là không hòa tan trong benzen-CCl3 nhng hòa tan đợc trong Disunfua cacbon.

Cacboit là một chất rắn dạng muội, không hòa tan trong bất cứ dung môi hữu cơ nào. Nhóm axít Asphalt và các Anhydrit của chúng: là những chất nhựa hóa (nhựa axít), là thành phần mang cực tính (gồm những phân tử có chứa gốc cacboxyn – COOH), khối lợng riêng nhỏ hơn 1, có màu nâu sẫm. Thành phần hóa học của bitum thay đổi theo thời gian sử dụng kết cấu mặt đờng do đó chất lợng bị suy giảm hay giòn hóa.

Tính chất của bitum quánh dùng trong xây dựng đờng ảnh hởng đến chất lợng bêtông Asphalt

Trong đó, nhiệt độ hóa mềm của bitum xác định bằng dụng cụ vòng và bi tiêu chuẩn, còn nhiệt độ hóa cứng của bitum có thể xác định bằng dụng cụ đo kim lún. Tính ổn định nhiệt khi đun: Trong công nghệ chế tạo bêtông Asphalt nóng, ngời ta thờng phải đun bitum đến nhiệt độ 1600C trong thời gian khá dài, do đó các thành phần dầu nhẹ có thể bị bốc hơi làm thay đổi tính chất của bitum. Sự liên kết này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên cờng độ và tính ổn định với nớc, với nhiệt độ của hỗn hợp bitum và vật liệu khoáng.

Khi đó các phần tử bitum ở trong nớc hấp phụ sẽ tơng tác với lớp vật liệu bề mặt khoáng, tơng tác đó có thể là tơng tác lý học, hóa học (liên kết hóa học nhiều hơn rất nhiều so với liên kết lý học). Nhng đối với mỗi cấp phối xác định chỉ có một hàm lợng bitum tối u, tức là hàm lợng cho ta dung lợng lớn nhất, cờng độ lớn nhất, biến dạng, độ rỗng nêu trong phạm vi quy phạm. Thiết kế thành phần bê tông Asphalt là việc chọn thành phần hợp lý nhất của các vật liệu: đá dăm, cát, bột khoáng và các chất kết dính hữu cơ.

Tỷ lệ bi tum tối u cho bê tông Asphalt là hàm lợng bi tum (% theo khối lợng bê tông Asphalt) làm cho bê tông Asphalt đạt đợc độ đặc và độ bền cao nhất. Ngày nay thí nghiệm độ bền cơ học phục vụ cho khâu thiết kế cấu tạo và tuyển chọn vật liệu cũng nh cho khâu kiểm tra nghiệm thu chất lợng công trình đóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuật mặt đờng bê tông Asphalt, hầu nh tất cả các yếu tố ảnh h- ởng đến chất lợng của hỗn hợp vật liệu đều đợc phản ánh trong thí nghiệm này. Ta kiểm tra 4 tính chất của bê tông Asphalt đổ nóng: khối lợng thể tích, độ bão hoà nớc, xác định giới hạn bền khi nén và kéo của bê tông Asphalt, độ nở thể tích của bê tông Asphalt.

Giới hạn bền khi kéo và khi nén là hai chỉ tiêu quan trọng nhất bảo đảm cho bê tông Asphalt làm việc tốt khi chịu tải và chịu các ứng lực khác do tác dụng của nhiệt độ và thời tiết. Độ chính xác của máy phải đạt là 0.5kg/cm2 với những mẫu có giới hạn bền khi nén nhỏ hơn 15kg/cm2, còn với những mẫu có giới hạn bền khi nén lớn hơn 15kg/cm2. Chế tạo các mẫu thử nh chế tạo các mẫu thử độ bão hoà nớc và khối lợng thể tích của bê tông Asphalt, hoặc dùng ngay các mẫu thử đã thử 2 chỉ tiêu trên.

Bảng  II.5.
Bảng II.5.