II- Yêu cầu vật liệu
4.1.DẦM GIA CỐ NHỰA THEO PHƯƠNGPHÁP TRỘN
4.1.1. Khái niệm chung.
Mặt và móng đường làm bang hon hợp đá trộn nhựa được hiểu là một hỗn hợp cốt liệu khoáng chất là đá dăm hay đá sỏi đêm trộn với nhựa theo một tỷ lệ nhất định rOi lu lèn chặt tạo
106 BỘMÔNDƯỜNCBỘ thành lớp mặt đường.
Khi hỗn hợp cốt liệu đá dăm hay đá sỏi có thành phần hạt twn theo nguyên lý cấp phối nguyên lý cấp phối tốt nhất, đem trộn với nhựa thì gọi là mặt đường hon hợp đá đen. Cường độ mặt đường hình thành theo nguyên lý cấp phối kết hợp với lực dính kết của nhựa
Khi cốt liệu là đá dăm có kích cơ đong đều: đá 20x40mm, 10x20mm, 3 - 10mm đươc trộn riêng rẽ với nhựa, lần lượt đem rải theo nguyên lý đá nhỏ chèn đá to roi lu lèn chặt lại thì được gọi là mặt đường đá dăm đen. Cường độ mặt đường hình thành dựa vào lực chèn móc của các viên đá kết hợp lực dính kết của nhựa.
Lớp hỗn hợp đá trộn nhựa có ưu điểm hơn mặt đường thấm nhập ở chỗ lượng nhựa yêu cầu ít hơn, nhựa lại phân bố đều khắp hơn trên bề mặt của các hạt cốt liệu khoáng vạt.
4.1.2. Phân loại.
-I- Căn cứ vào phương pháp chế tạo: 2 loại
• Hỗn hợp đá trộn nhựa trộn tạo tại đường • Hỗn hợp đá trộn nhựa trộn trong thiết bị -I- Căn cứ độ rỗng:
• Hỗn hợp đá trộn nhựa chặt. • Hỗn hợp đá trộn nhựa rỗng -I- Căn cứ vào nhiệt độ lúc rải:
• Hỗn hợp đá trộn nhựa rải nóng: nhiệt độ lúc rải 120 - 1600C • Hỗn hợp đá trộn nhựa rải ấm: nhiệt độ lúc rải 50 - 1100C
• Hỗn hợpđá trộn nhựa rải nguội: nhiệt độ lúc rải bang nhiệt độ không khí khoảng 250C
- Hỗn hợp thi công theo phương pháp rải nóng: dùng nhựa đặc có độ nhớt cao và trộn trong thiết
bị. khi trộn phải rang nóng cốt liệu và đun nóng nhựa. Do vạy nó có cường độ cao nhất.
- Hỗn hợp rải ấm: dùng nhựa đặc vừa hoặc nhựa lỏng có độ nhớt cao. Hỗn hợp rải ấm được chế tạo
tại trạm trộn, trước khi trộn cốt liệu cũng phải rang nóng.
- Hỗn hợp rải nguội: chế tạo hỗn hợp rải nguội có the theo s phương pháp sau:
pháp trộn tại đường và sử dụng nhũ tương.
• Cốt liệu đá phải rang nóng trước, sau đó trộn với nhựa đã được đun nóng đến nhiệt độ 60 - 800C. Có the trộn tại đường hoặc trong thiết bị. Dùng nhựa lỏng có độ nhớt lớn nhũ tương.
• Cốt liệu đá và nhựa đều được nung đến nhiệt độ 80 - 1000C và trộn nóng trong thiết bị. Sau đó đe vào kho cho hỗn hợp nguội xuống bằng nhiệt độ không khí rồi đem rải. Khi này dùng nhựa lỏng có độ nhớt cao hơn phương pháp thứ hai.
4.3.3. Mặt, móng đường hỗn hợp đá đen sử dụng nhựa pha dầu Qui trình 22 TCN 21 - 84
4.3.3.1. Áp dụng:
- Hỗn hợp đá đen sử dụng nhựa pha dầu được sủ dụng trong việc sửa chữa mặt đường nhựa
- Hoặc làm lớp bù phụ khi thi công tăng cường mặt đường nhựa cũ bằng hỗn hợp đá
trộn nhựa hay bê tông nhựa.
4.3.3.2. Sản xuất nhựa pha dầu:
a) Khái niệm chung về nhựa pha dầu:
Nhựa pha dầu là loại nhựa đặc đã được pha thêm dầu đe tăng trạng thái linh động, tạo khả năng dùng nhựa ở nhiệt độ nóng, ấm và nguội. Dầu pha vào nhựa là các loại dầu có khả năng hoà tan được nhựa. Nhựa pha dầu nói chung có khả năng thi công nhiều loại kết cấu mặt đường nhựa: láng nhựa, thấm nhạp nhựa, đá trộn nhựa và bê tông nhựa. Dùng kết cấu nào, hình thức là gì tuỳ
BÀIGIẢNG: CÔNGNGHỆGIA cố VẬTUỆUHẠTRỜI
108 BỘMÔNDƯỜNGBỘ
thuộc vào loại dầu, tỷ lệ dầu có trong nhựa. ở đây, chỉ nêu nhựa pha dầu đi-ê-den và dầu hoả dùng trong công tác sửa chữa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình thức sủ dụng: trộn nhựa pha dầu với vật liệu khoáng chất, tạo thành hỗn hợp đá đen, đem thi công ở trạng thái nguội.
b) Yêu cầu vật liệu:
X- Yêu cầu về nhựa pha dầu sau khi sản xuất: - Tỉ lệ pha chế nhựa đặc với dầu:
• Nhựa đặc: 70 - 90 % tổng khối lượng • Dầu: 10 - 30 % tổng khối lượng - Khi dùng dầu Đi-ê-den
ị- Yêu cầu về nhựa: nhựa là loại nhựa gốc dầucó các chỉ tiêu cơ bản sau:
• Độ kim lún (0.1 mm) ở 250C: 40 - 90
TT Tên chỉ tiêu kỹ thuật Hàm lượng Đi-ê-den, % tổng khối lượng
5 10 12 17
1 Độ kim lún (0.1mm) ở 250C 120 (lún tới đáy dụng cụ thí nghiệm)
2 Nhiệt độ bắt lửa 0C 65 60 60 48
3 Độ nhớt C10
60 , giây không làm được 320/400 160/180 55/67
4 Độ bay hơi, % 0 0 3 4.8
- Khi dùng dầu hoả
TT Tên chỉ tiêu kỹ thuật Hàm lượng dầu hoả, % tổng khối lượng
5 10 12 17
1 Độ kim lún (0.1mm) ở 250C 136 (lún tới đáy dụng cụ thí nghiệm)
2 Nhiệt độ bắt lửa 0C 56 37 35 35
3 Độ nhớt C10
60 , giây không làm được 275 155 40/42
BÀICIẢNC: cÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTQỜI • Độ léo dài ở 250C, cm: lớn hơn 40
• Nhiệt độ hoá mềm, 0C: 48 - 60 • Nhiệt độ bắt lửa, 0C: 210 - 220
• Nhựa phải sạch, không lẫn có, rác, đất. Đây là loại nhựa hiện nay ta vẫn thường dùng dưới hình thức rải nóng.
-I- Yêu cầu về dầu Đi-ê-den : dầu Đi-ê-den là dầu chạy động cơ ở vùng nhiệt đới,
có đặc tính sau đây:
• Nhiệt độ bắt lửa trong cốc kín: không dưới 400C • Nhiệt độ đông đặc: không quá 100C
• Độ nhớt hình động học ở 200C, xăng tistôc: 2.8 - 6
-I- Yêu cầu về dầu hoả: loại dầu thông thường dùng thắp sáng
- Nhiệt độ bắt lửa: 450C
- Dầu sạch, không lẫn nước, đất, tạp chất hữu cơ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
c. Dụng cụ, thiết bị để sản xuất nhựa pha dầu:
- Thùng chuyên dụng nấu nhựa đặc có nắp đạy, có vòi
- Thùng trộn nhựa pha dầu, có thêm cánh quạt gắn động cơ đe trộn thì tốt - Thùng chứa nhựa pha dầu có nắp đạy kín
- Gạy nguấy: bằng gỗ
- Cân có độ chính xác 0.01 kg trở lại
- Xô tôn, ống cao sư, gáo dùng cho việc đong, cân, chứa và lấy nhựa
d.Trình tự sản xuất:
- Đun nhựa đến 1400C từ trạng thái dẻo quánh sang lỏng hoàn toàn - Cân hoặc đong dầu theo tỷ lệ quy định đổ vào thùng trộn.
- Tháo, đổ từ từ nhựa đã đun lỏng vào thùng trộn cho tới hết khối lượng qui định tương ứng với lượng dầu có trong thùng.
- Nguấy, trộn liên tực cho nhựa và dầu đồng nhất.
e. Bảo quản:
Các loại nhựa pha dầu sau khi sản xuất xong, nếu không dùng thì phải lưu trong những thùng sạch, không rò rỉ, có nắp đạy chặt kín đe không có cỏ, rác, nước lẫn vào. Trước khi đem dùng, nói chung phải đem đun nóng tới l0 - 1000C đe nhựa pha dầu có đủ tính linh động cần thiết.
BÀICIẢNC: cÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTBỜI
110 BÔ MÔNDƯỜNC BÔ
Với nhựa pha 30% dầu có the dùng độc lạp ở trạng thái nguội.
Không nên đe nhựa pha dầu hay hỗn hợp đá trộn nhựa pha dầu quá lâu.
Nên sử dụng loại nhựa pha dầu có tỷ lệ dầu thấp và ngay khi sản xuất, nhựa pha dầu còn nóng 100-1200C đem dùng trộn ngay với đá là có lợi nhất.
4.3.3.3. Sản xuất hỗn hợp đá đen sử dụng nhựa pha dầu bằng thủ công:
a. Yêu cầu vật liệu khoáng chất X- Đá dăm:
• Đá: dùng đá từ cấp 1 - đến cấp 3 trong bảng phân loại đá.
• Cho phép dùng cuội, sỏi xay và không xay có độ cứng lớn, dùng dao vạch trên mặt viên cuội, sỏi không thấy có vết. • Khi sản xuất hỗn hợp đá đen: dùng cốt liệu đá kích 5 - 25 mm • Thành phần hạt dẹt không được lớn hơn 15%
• Độ am của đá không quá 2% theo khối lượng
• Độ sạch của đáu: khối lượng bụi, sét không quá 2%, không lẫ cục đất, tạp chất hữu cơ. Nếu đá quá ban phải rửa rồi phơi khô.
-I- Cát:
• Dùng cát tự nhiên gốc silíc hoặc nhân tạo trong quá trình nghiền đá vôi, đá biến chất, xỉ lò cao. Đá đe nghiền cát phải thoả mãn yêu cầu trên
• Kích cơ cát: 0.14 - 5 mm • Độ am: không quá 2%
• Độ sạch: không quá 3% tạp chất, bụi sét.
b. Tỷ lệ vật liệu trong hỗn hợp đá đen:
- Đá 5 - 25 mm được rang nóng tới 100 - 1200C: tỉ lệ nhựa pha dầu 4 - 4.5% khối lượng đá - Đá 5 - 25 mm không được rang nóng: tỉ lệ nhựa dầu 5.5 -6% khối lượng đá
- Hỗn hợp cốt liệu gồm 55 -l0% đá 5 - 25mm và 45 -30% cát, được rang nóng tới 100 - 1200C: tỉ lệ nhựa pha dầu 5 - 5.5% khối lượng đá. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
BÀICIẢNC: CÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTQỜI - Đong vạt liệu khoáng đổ trên mặt bàn trộn. Bàn trộn: băng tôn có gờ chắn xung quanh cao khoảng 8 - 10 cm, có khả năng chịu lửa dùng để rang sấy vất liệu khoáng chất. Trộn đều các loại vạt liệu, san ra diện rộng.
- Rang sấy cho vạt liệu khô, nóng tới 100 - 1200C
- Cân đong một khốilượng nhựa pha dầu theo đúng tỷ lệ, đun nhựa pha dầu nóng tới 100 - 1200C
- Tưới nhựa từ từ và đều khắp trên bề mặt cốt liệu
- Dùng xẻng, cào, dĩa đảo, trộn vạt liẹu khoáng với nhựa trong và sau khi tưới nhựa cho tới khi nhựa bọc đều, kín mặt hạt đá. Tuyệt đối không ngừng việc đảo giữa chừng.
d.Bảo quản hồn hợp đá đen:
- Hỗn hợp đá đen trộn xong được đưa vào kho dự trữ kín, có mái che. Không để hỗn hợp trên đát, đổ đống cao không quá 1.5 m.
- Thời gian lưu trữ ở kho bãi:
• Hỗn hợp đá đen sử dụng loại nhựa pha dầu 10-15% có thể đem dùng ngay sau khi trộn xong hoặc để lâu tới 5 - 7 ngày.
• Hỗn hợp đá đen sử dụng loại nhựa pha dầu 18% để tới ngày thứ 10 - 15 mới được đem ra dùng
• Hỗn hợp đá đen sử dụng loại nhựa pha dầu 25% để tới ngày thứ 18 - 20 mới được đem ra dùng
• Hỗn hợp đá đen sử dụng loại nhựa pha dầu 30% để tới ngày thứ 125- 30 mới được đem ra dùng
Chú ý: giới hạn nhỏ khi dùng nhựa trộn với dầu hoả, giới hạn lớn dùng với nhựa trộn Đi-ê-den • Không để hỗn hợp bị khô vón cục gây khó khăn cho việc thi công. Nhưng không dùng
hỗn hợp còn quá ướt, kết cấu sau khi thi công dễ bị phá hỏng dưới tải trọng bánh xe.
4.3.3.4. Thi công hon hợp đá đen:
a) Sửa chữa mặt đường sử dụng nhựa các loại (láng, thấm nhập, đá trộn nhựa và bê tông nhựa) có chiều sâu hỏng 2 - ố cm và mặt đường BTN có chiều sâu hỏng trên ố cm
Thực hiện theo các bước sau:
• Dùng cuốc, xà beng sửa vuông thành, sac cạnh chỗ hỏng. Không cần đào sâu hơn chiều sâu hỏng. • Lấy hết vạtliệu rờirạc trong khu vực vừacuốc. Chải,đạp hết bụi,
BÀICIẢNC: cÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTQỜI
112 BÔ MÔNDƯỜNC BÔ
đất, đảm bảo sạch, khô bề mặt hồ đào
• Ra hỗn hợp đá đen, san phang, phủ kín chỗ hỏng. Sau khi san phang xong thì lớp đá đen phải có chiều dày cao hơn mặt đường xung quanh. Chiều cao tính theo hệ số lền ép K = 1.3 - 1.4 và 1 cm phòng lún sau thi công.
• Rải đá mạt kích cơ 2 - 5 mm hoặc cát sạn 0.14 - 5 mm, phủ đều kín bề mặt lớp đá đen, tiêu chuan 4 - 5 dm3/m2 . Dùng chổi tre quét cho đá mạt hay cát lấp hết các kẽ hở của mặt hỗn hợp đá nhựa vừa rải.
• Dùng đầm thủ công, đầm 6 - s lượt/điem hoặc dùng lu nhẹ 6 - s tấn, lu 3 - 4 lượt/điem, tốc độ 1.5 - 2 km/giờ
• Trong quá trình đầm hoặc lu, cấn phải quét lại hoặc bổ sung đá mạt (cát sạn) phủ hếtt kẽ hở mặt lớp đá nhựa.
b) Sửa chữa mặt đường láng nhựa, thấm nhập có chiều sâu hỏng trên ố cm
• Dùng cuốc, xà beng sửa vuông thành, sac cạnh chỗ hỏng. Chiều sâu đào tối thieu là 10 cm • Lấy hết vạt liệu rời rạc trong khu vực vừa cuốc. Chải, đạp hết bụi, đất, đảm bảo
sạch, khô bề mặt hồ đào
• Ra đá dăm kích cơ 20 x 40 mm hoặc 40 x 60mm sạch, khô vào hố đào.
• San phang. lu lèn chặt lớp đá dăm tiêu chuan sao cho sau khi đầm nèn chặt thì lớp dá dăm có chiều cao thấp hơn mặt đường cũ xung quanh tói thieu là 3 cm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ số lèn ép đá dăm K = 1.3 Khi đầm lớp đá dăm, có dùng đá nhỏ đe chêm chèn đe lớp đá dăm thạt ổn định
+ Ra hỗn hợp đá đen, san phang, phủ kín chỗ hỏng. Sau khi san phang xong thì
lớp đá đen phải có chiều dày cao hơn mặt đường xung quanh. Chiều cao tính theo hệ số lền ép K = 1.3 - 1.4 và 1 cm phòng lún sau thi công.
+ Rải đá mạt kích cơ 2 - 5 mm hoặc cát sạn 0.14 - 5 mm, phủ đều kín bề mặt lớp
đá đen, tiêu chuẩn 4 - 5 dm3/m2 . Dùng chổi tre quét cho đá mạt hay cát lấp hết các kẽ hở của mặt hỗn hợp đá nhựa vừa rải.
+ Dùng đầm thủ công, đầm 8 - 10 lượt/điểm hoặc dùng lu nhẹ 6 - 8 tấn, lu 4 - 6 lượt/điểm, tốc độ 1.5 - 2 km/giờ
BÀICIẢNC: CÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTQỜI + Trong quá trình đầm hoặc lu, cấn phải quét lại hoặc bổ sung đá mạt (cát sạn)
phủ hét kẽ hở mặt lớp đá nhựa.
4.3.3. 5. Kiểm tra, nghiệm thu:
a) Trong sản xuất nhựa pha dầu: - Kiểm tra nhựa đặc, dầu
- Kiểm tra nhiệt độ của nhựa đặc khi đã được nấu lỏng ra hoàn toàn, trước khi pha vào dầu không được quá 1400C
b) Trong sản xuất hồn hợp đá đen: - Kiểm tra cốt liệu đá, cát
- Thường xuyên kiểm tra việc cân đong để xác định tỉ lệ pha trộn cho chính xác. - Trường hợp không rang nóng cốt liệu thì phải kiểm tra độ ẩm của cốt liệu đá, cát.
c) Trong thi công sửa chữa:
- Kiểm tra những chỗ mặt đường hỏng. Trường hợp còn ẩm ướt, bụi bẩn nhiêu thì phải làm khô, làm vệ sinh sạch mới rải hỗn hợp đá đen.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Áo đường bằng đất gia cố xi măng. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Người dịch Đỗ Bá Chương, Dương Học Hải, Đặng Hữu, Trần Luân Ngô, Nguyễn Xuân Vinh.
2. Xây dựng mặt đường ô tô. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp. GS.TS. Trần Đình Bửu, GS.TS. Nguyễn Quang Chiêu, GS.TS. Dương Học Hải, Nguyễn Khải, Hà Nôi, 1978.
3. Xây dựng mặt đường ô tô. Nhà xuất bản giáo dục. GS.TS. Trần Đình Bửu, GS.TS. Dương Học Hải, Hà Nôi, 2006.
4. Mặt đường đá gia cố các chất liên kết vô cơ. Nguyễn Quang Chiêu, Nguyễn Xuân Đào,2005.
5. Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá (sỏi cuôi) gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô 22TCN 245:1998.
6. Vật liệu mới trong xây dựng đường ô tô. Phạm Duy Hữu. 7. Cơ học đất
BÀICIẢNC: cÔNCNGHỆCIA cố VẬTUỆUHẠTQỜI
114 BÔ MÔNDƯỜNC BÔ
khoa, ĐHQG -HCM. Science & Technology Development, Vol 12, No.05-2009.
9. Môt số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại Tỉnh Tây Ninh. Nguyễn Mạnh Thủy, Vũ Đức Tuấn, khoa kỹ thuật địa chất & Dầu khí, đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Hôi nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9, trường Đại học Bách khoa TP. HCM, 11/10/2005.
10. Nghiêncứu sử dụng cát biển của hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh để gia cố xi măng làm lớp móng của kết cấu áo đường ô tô, Hoàng Hữu Nho, Luận án thạc
sĩ.
11. Các nhân tố ảnh hưởng đến cường đô xi măng đất, Đâu Văn Ngọ: Science & Technology Development, Vol 12, No.05 - 2009.
12. Nghiêncứu gia cố cát sông Hồng bằng vôi + xi măng làm lớp trên cùng của nền đường ô tô, Trần Phương Mai. Luân án thạc sĩ khoa học kỹ thuật, 2005. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
13. Bước đầu nghiên cứu ứng dụng cát trắng miền trung gia cố xi măng dùng trong xây dựng