3. Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu
1.2.2.1.Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vĩ mô
- Diện tích cốt liệu thô nổi lên mặt đường: Trong hỗn hợp bê tông nhựa thì cốt liệu lớn nhất nhô lên bề mặt đường là nơi mà lốp xe tiếp xúc nhiều nhất. Vì thế mà nó đóng góp phần lớn vào sức kháng trượt của bề mặt mặt đường qua cả nhám vĩ mô và vi mô. Nhám vĩ mô đạt được nhờ việc thiết kế tối ưu hàm lượng nhựa và phụ thuộc trực tiếp vào cấp phối, góc cạnh và hình khối của cốt liệu. Việc dùng một tỉ lệ lớn các cốt liệu thô trong hỗn hợp sẽ cho kết quả là một diện tích lớn các cốt liệu thô được nổi lên mặt đường và do đó sẽ có độ nhám vĩ mô cao.
- Hàm lượng nhựa trong hỗn hợp và hệ số đầm nén: Nếu lượng nhựa quá nhiều hoặc độ đầm nén quá chặt sẽ làm giảm diện tích nổi lên mặt đường của các cốt liệu thô, do
đó làm giảm sức kháng trượt mặt đường. Ngoài ra, tính chất vật lý của bản thân loại nhựa cũng ảnh hưởng đáng kể tới độ nhám vĩ mô. Một loại nhựa có thuộc tính ổn định nhiệt cao (nhựa cải thiện) sẽ hạn chế khả năng chảy nhựa vào mùa nóng làm cho bề mặt bê tông nhựa dễ duy trì được diện tích cốt liệu thô hơn.
- Khả năng chịu mài mòn của cốt liệu: Độ bền của nhám vĩ mô phụ thuộc chủ yếu vào tính chịu bào mòn của cốt liệu. Cốt liệu có sức chịu bào mòn kém sẽ nhanh chóng bị mòn vẹt đi dưới tác dụng của xe cộ và cho kết quả là mặt đường bị mất sức kháng trượt. Tính chịu mài mòn của cốt liệu được xác định bằng thí nghiệm độ mài mòn Los Angeles.
- Hình khối, góc cạnh của cốt liệu thô: Để cho các hạt cốt liệu nhô lên bề mặt mặt đường không bị gãy vụn ra, để đảm bảo độ nhám vĩ mô bền vững thì các hạt cốt liệu phải có dạng hình khối, không được chứa nhiều hàm lượng hạt dẹt.
- Việc tăng độ nhám vĩ mô được thể hiện thông qua thành phần cấp phối cốt liệu nằm trong đường bao chuẩn quy định, nhằm tăng giá trị chiều sâu trung bình cát H (mm) của bề mặt đường sau khi rải. Để thỏa mãn yêu cầu tăng giá trị H trên, lớp phủ bê tông nhựa thường phải được thiết kế với độ rỗng dư lớn hơn nhiều (độ rỗng dư thừa từ 12% đến 23%) so với lớp phủ bê thông nhựa thông thường (độ rỗng dư thừa quãng 4% đến 6%)
Quan hệ giữa giá trị độ nhám vĩ mô thông qua trị số chiều sâu trung bình cát H (mm) và tốc độ an toàn chạy xe được thể hiện trong quy trình thí nghiệm xác định độ nhám mặt đường bằng phương pháp rác cát 22TCN 278 – 2001 và được liệt kê chi tiết ở bảng sau:
Chiều sâu trung bình Htb (mm)
Đặc trưng độ
nhám bề mặt Phạm vi áp dụng
Htb < 0.25 Rất nhẵn Không nên dùng
0.35 ≤ Htb < 0.45 60 ≤ V < 80 Km/giờ 0.45 ≤ Htb < 0.80 Trung bình 80 ≤ V ≤ 120 Km/giờ
0.80 ≤ Htb≤ 1.20 Thô V > 120 Km/giờ
H > 1.20 Rất thô
Đường qua nơi địa hình đi lại khó khăn, nguy hiểm (đường vòng, quanh co, đường cong có bán kính < 150 mét mà không hạn chế tốc độ; đoạn đường có độ dốc dọc > 5%, chiều dài dốc > 100 mét, ....)