Nghiên cứu [57] của Mĩ đã chỉ ra độ vồng của tấm BTXM dài 5m, dày 30cm (chi tiết trong mục 1.4.2.1) khi có chênh lệch về nhiệt độ giữa thớ trên và thớ dưới như sau:
- 15 -
Hình 1.7. Độ vồng do chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới tấm BTXM [57] Trong đó độ vồng được thể hiện như hình 1.8:
Hình 1.8. Quy ước về độ vồng của tấm BTXM do chênh lệch nhiệt độ
Tại các vị trí tấm bị “tách” khỏi móng, khả năng chịu lực sẽ giảm đi. Do vậy, khi tấm có độ vồng dương (+), độ võng tại tâm tấm tăng lên khi tấm chịu tác dụng của tải trọng (thẳng đứng, từ trên xuống); ở trường hợp độ vồng âm (-), độ võng tại cạnh tấm sẽ tăng lên.
1.3. Đánh giá mặt đường BTXM sân bay bằng HWD
1.3.1. Giới thiệu thiết bị gia tải động HWD
1.3.1.1. Giới thiệu chung
Thiết bị HWD (hình 1.9) là một thiết bị thuộc nhóm thiết bị xung đánh giá chất lượng mặt đường nói chung, mặt đường BTXM sân bay nói riêng theo phương pháp không phá hủy [4][19][31][36]. Thiết bị hoạt động bằng cách đo độ võng mặt đường dưới tác dụng lực (một khối lượng) lên một tấm cao su để tạo ra một xung tải [12]. Các thông số dao động của công trình được các cảm biến ghi nhận và được ghi lại dưới dạng file dữ liệu. Trên thế giới, người ta đã chế tạo các thiết bị và phương pháp tính toán tương ứng với loại thiết bị đó sử dụng cho việc kiểm tra đánh giá chất lượng mặt đường. Tùy theo tải trọng, loại thiết bị này được phân thành hai nhóm, FWD (Falling Weight Deflectometer) [41][60] và HWD (High Weight Deflectometer). FWD có tải trọng thấp hơn, chỉ giới hạn trong đánh giá chất lượng mặt đường ô tô. Ngược lại, HWD có thể tạo ra một tải trọng động tối đa lớn hơn 34,000lb (150KN), có thể sử dụng để đánh giá mặt đường sân bay [9][18].
Về cấu tạo, thiết bị HWD bao gồm các bộ phận chính sau đây:
- Bộ phận tạo xung lực: Khối tải trọng được đưa lên độ cao qui định, sau đó rơi tự do thẳng đứng theo một thanh dẫn, đập vào một tấm ép thông qua bộ phận giảm
- 16 -
chấn lò xo (hoặc cao su), tạo nên một xung lực tác dụng lên mặt đường tại vị trí đặt tấm ép. Thời gian tác dụng của xung lực lên mặt đường phù hợp với điều kiện tác động thực tế của tải trọng từ bánh xe lên mặt đường.