3. Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
4.1.1. Giải pháp 1: Lớp phủ mỏng bêtông nhựa cấp phối hở dùng nhựa đặc biệt (Very
(Very Thin Ovelay).
∗ Mục đích:
Công nghệ lớp phủ mỏng tạo nhám là lớp phủ bê tông nhựa hở, sử dụng nhựa cải thiện, có chiều dày không vượt quá 20mm.
Lớp phủ mỏng này do sử dụng cốt liệu và nhựa có chất lượng cao nên đủ khả năng chịu được những tác động của xe cộ và thời tiết, tạo được sức kháng trượt cao để tăng độ an toàn chạy xe và ngăn ngừa được nước mặt xâm nhập vào móng đường. Cấp phối cốt liệu hở nhằm tăng cường sức kháng trượt, thành phần chất kết dính đặc biệt làm tăng sức chống lão hóa và chống nứt gãy dẫn tới làm tăng chất lượng và độ bền của lớp mặt.
∗ Yêu cầu về vật liệu.
Để xây dựng được một lớp phủ mỏng cần phải dùng các viên đá kích cỡ nhỏ, đường kính danh nghĩa không nên vượt quá 10mm. Để có được độ sâu nhám ≥ 0,8mm theo phương pháp rắc cát nhằm tạo ra độ chống trượt thật tốt thì hỗn hợp cần có cấu tạo cấp phối hở.
Đường cong cấp phối cốt liệu chuẩn sử dụng chế tạo lớp phủ mỏng được khuyến nghị ở bảng 4.1. Cỡ sàng (mm) 10 8 6,3 5 3,15 2 0,2 0,75 Tỷ lệ lọt sàng Max 95 70 45 34 32 15 10 Min 95 85 50 30 24 22 8 5
Bảng 4.1. Đường cong cấp phối chất liệu chuẩn
Các cốt liệu đá phải có kích cỡ từ 6 -:- 10 mm, kích thước không được sai khác quá 5mm và phải nằm trong đường cong cấp phối ở bảng 4.2 dưới đây:
Cỡ sàng (mm) 12 10 8 6,3 5
Tỷ lệ lọt sàng (%)
Max 100 70 15 3
Min 100 85 35
Bảng 4. 2. Đường cong cấp phối cốt liệu yêu cầu
Tỷ lệ của mỗi thành phần trong hỗn hợp bê tông nhựa hở như sau:
+ Cốt liệu : 66% (60)
+ Cát : 24% (30)
+ Bột đá : 4% (4)
+ Nhựa cải thiện : 6% (6)
Ngoài ra để duy trì độ nhám vi mô của mặt đường thì các cốt liệu phải có đủ độ cứng và giá trị kháng bóng, hàm lượng silic, silic cát. Ngoài ra để đảm bảo một cấu trúc hạt không liên tục thì các hạt này càng có góc cạnh càng tốt.
Vật liệu đạt được các tiêu chuẩn sau:
+ Giá trị độ bóng PSV > 50
+ Trị số Los – Angeles LA < 20
Để bảo vệ mặt đường khỏi sự lão hóa, sự nứt gãy do trượt, bong bật, nói cách khác là để tăng tốc độ bền của lớp phủ cực mỏng thì thành phần chất kết dính đặc biệt cần được lựa chọn cẩn thận. Công nghệ lớp phủ mỏng tạo nhám trên đường cao tốc đã sử dụng loại nhựa Flexxipane HEB – chất kết dính có tính thích nghi cao. So với loại nhựa thông thường 80/100 thì nhựa HEB có những được tính và tính thích nghi trội hơn hẳn.
Công nghệ lớp phủ mỏng này đã được rải thí điểm trên đường Bắc Thăng Long – Nội Bài từ năm 1994 với chiều dài 1km, chia làm 2 loại kết cấu:
Lớp phủ rất mỏng: (Kí hiệu: VTO) chiều dày lớp phủ mỏng từ 20 – 25mm, dốc ngang mặt đường 2,5 – 3%, kích cỡ lớn nhất của đá dăm là 10mm.
Lớp nhám ráo nước: (Kí hiệu DWO) chiều dày lớp phủ mỏng từ 40 – 50mm, dốc ngang mặt đường 2,5 – 3%, kích cỡ lớn nhất của đá dăm là 14mm. Có khả năng tự thoát nước theo độ dốc ngang với mặt đường nhờ cấu trúc hở.
Kết quả theo dõi, thí nghiệm của Viên Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải từ năm 1994 đến nay đã chỉ ra được các ưu điểm của loại kết cấu này.