2.5.1. MỞ đẦU
Bitum dầu mỏ xây dựng ựường là một loại vật liệu truyền thống ựáp ứng tốt các yêu cầu về xây dựng ựường ôtô và sân baỵ Tuy nhiên, hiện nay nhu cầu về lưu lượng xe và tải trọng trục xe có xu hướng tăng lên rõ rệt. Như vậy vật liệu làm ựường cần ựược cải tiến ựể phù hợp với u cầu xây dựng đường ơtơ và sân bay cấp caọ Bitum cải tiến là những vật liệu mới ựáp ứng ựược các yêu cầu ựó.
Ưu ựiểm của loại bitum cải tiến là tăng khả năng chịu lực và biến dạng của kết cấu mặt đường bê tơng asphalt.
Thành phần chủ yếu của bitum cải tiến là bitum và phụ giạ Phụ gia thường dùng là bột cao su, mangan hữu cơ, lưu huỳnh hoặc các polyme dẻo nhiệt. Các phụ gia trước đây đã được pha vào bê tơng asphalt khi chế tạọ Ngày nay các chất này ựược trộn với bitum tại nhà máy sản xuất bitum để có được bitum cải tiến.
Mặt khác việc sử dụng bitum cải tiến ựưa ra một giải pháp nhằm làm tăng chất lượng của cơng tác bảo dưỡng đường, tăng tuổi thọ phục vụ,v.v... để ựạt hiệu quả kinh tế bi tum cải tiến thường ựược sử dụng kết hợp với các cốt liệu có chất lượng cao trong hỗn hợp đá nhựa thốt nước hoặc ở các khu vực có yêu cầu về tắnh chống rão hoặc biến dạng ựặc biệt. Trong các con ựường bình thường khơng nên dùng vì giá thành của bitum cải tiến cịn caọ
Cải tiến ựơn giản nhất về tắnh chống biến dạng có thể đạt được bằng cách sử dụng bột cao su từ lốp ôtô cũ. Các hợp chất mangan hữu cơ, lưu huỳnh và các chất polyme
dẻo nhiệt có thể nâng cao tắnh dễ thi cơng trong thời gian ựầm lèn và tắnh chống biến dạng của bê tơng asphalt. Nhằm đáp ứng tốt hơn nhu cầu của giao thông, các loại cao su dẻo nhiệt ựược sử dụng nhằm nâng cao cả tắnh chống biến dạng và chống rãọ
Bitum là vật liệu có tắnh đàn hồiỜdẻo(nhớt). Tắnh chất này ảnh hưởng nhiều ựến các ựặc tắnh kỹ thuật của bê tơng asphalt làm đường. điển hình là tắnh chống biến dạng dư và nứt. Biến dạng của bitum tăng theo thời gian chịu tải và nhiệt ựộ.
Sự biến dạng do tác ựộng của tải trọng cho thấy phản ứng ựàn hồi tức thời xẩy ra, sau đó sự tăng lên dẫn ựến sự biến dạng theo thời gian cho ựến khi tải trọng ựược loại bỏ. Sau khi bỏ tải, sự biến dạng ựàn hồi tức thời ựược phục hồi ngaỵ Sự phục hồi tiếp theo xẩy ra theo thời gian. Sự phục hồi dần dần theo thời gian của vật liệu ựược xem như là Ộtắnh đàn hồi chậmỢ. Cuối cùng một sự biến dạng vĩnh viễn còn lại vẫn giữ nguyên mà khơng thể phục hồi được do tắnh nhớt trực tiếp gây rạ
Phản ứng với một tải trọng kéo gây ra ựối với một thành phần trong vật liệu bitum do tải trọng xe di ựộng gây rạ Ở ựây không thể phân biệt ựược hai thành phần phản ứng ựàn hồi, nhưng ựã cho thấy một sự biến dạng dư. Khi nhiều tải trọng kéo tác ựộng lên mặt đường sẽ hình thành sự tắch luỹ lớn, điều này là nguyên nhân tạo nên sự biến dạng dư trên bề mặt ựường. Từ những điều trên cho thấy rõ ràng vì sao sự biến dạng xẩy ra nhiều hơn khi nhiệt độ mơi trường cao, ở những nơi có tốc độ giao thơng thấp hoặc ở những khu vực giao thông tĩnh, ở các nút giao thơng nơi phương tiện dừng đỗ.
Một trong những vai trò cơ bản của chất cải tiến bitum là tăng tắnh chịu biến dạng của bê tông asphalt với biến dạng dư khi nhiệt ựộ mặt ựường cao, mà khơng tác động xấu đến các đặc tắnh kỹ thuật của bitum hoặc bê tơng asphalt ở các nhiệt độ khác. Có thể ựạt ựược ựiều này bằng cách làm cứng hố bitum để tổng phản ứng ựàn hồiỜdẻo (nhớt) của asphalt bị giảm ựi với mức ựộ giảm tương ứng của ựộ biến dạng dư hoặc bằng cách tăng tắnh đàn hồi của bitum, do đó giảm biến dạng dẻo (nhớt) mà từ đó làm giảm biến dạng dư.
Tăng ựộ cứng của bitum làm tăng ựộ cứng ựộng học của hỗn hợp bê tơng asphalt. Do đó cải tiến khả năng phân tán lực của vật liệu và tăng ựộ bền kết cấu và tuổi thọ thiết kế của con ựuờng hoặc là tạo ra kết cấu có tuổi thọ và độ bền tương tự như với các lớp mỏng hơn. Như vậy với tải trọng khơng đổi có thể giảm bớt chiều dày của kết cấu áo ựường.