7 Cấu trúc của luận án
3.1. Lựa chọn vật liệu, cấp phối và thiết kế bê tông nhựa
3.1.2.2. Xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu
Xác định các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu
Trong hỗn hợp BTN, cốt liệu chiếm khoảng 90%-95% theo tổng trọng lượng hỗn hợp [21], do vậy, việc lựa chọn cốt liệu để sử dụng cho thiết kế và thi công BTN rất quan trọng, cốt liệu đóng vai trị là khung chịu lực để chịu được tải trọng lặp của tải phương tiện giao thông, đặc biệt là của các xe buýt lớn, xe tải nặng.
Các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu được xác định tại tại phịng thí nghiệm kiểm định trọng điểm trường Đại học GTVT (LAS XD 1256). Kết quả thí nghiệm cho thấy các loại cốt liệu sử dụng trong nghiên cứu đều thỏa mãn các quy định của TCVN 8819: 2011 [2]. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu sử dụng cho BTN của từng loại đá khác nhau như các bảng sau (bảng 3.1 - bảng 3.3).
Bảng 3.1: Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý và độ dính bám của đá Bazan
Chỉ tiêu cơ lý Đá bazan (đá hataco Quốc Oai - Hà Nội ) Yêu cầu 10x20 5x10 0x5 Cường độ đá gốc ( Mpa ) ≥80 145.67
hàm lượng hạt thoi dẹt ( % ) ≤15 8.85 10.11 - Độ mài mòn Los Angeles (%) 10.35 12.36 -
Chỉ tiêu cơ lý Đá bazan (đá hataco Quốc Oai - Hà Nội ) Yêu cầu 10x20 5x10 0x5 Hạt mềm yếu phong hóa (%) ≤15 0 0 -
Hàm lượng sét cục (%) ≤0.5 - - 0.13 chỉ số ES (%) ≥50 - - 73.09 độ góc cạnh cốt liệu mịn % ≥40 - - 48.275 Độ bền sunfat với dung dịch Na2SO4
sau 5 chu kỳ (%) <15 0.697 0.803 Độ dính bám với nhựa đường ≥ Cấp 3 > cấp 3
Bảng 3.2: Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý và độ dính bám của đá Granit
Chỉ tiêu cơ lý Đá granit (Mỏ khe dầu, Tỉnh Hà Tĩnh) Yêu cầu 10x20 5x10 0x5 Cường độ đá gốc ( Mpa ) ≥80 129.43
hàm lượng hạt thoi dẹt ( % ) ≤15 11.64 11.82 - Độ mài mòn Los Angeles (%) 20.38 21.21 -
Hàm lượng bụi bùn sét (%) ≤3 0.481 0.628 2.219 Hạt mềm yếu phong hóa (%) ≤15 0 0 -
Hàm lượng sét cục (%) ≤0.5 0.12 chỉ số ES (%) ≥50 86.49 độ góc cạnh cốt liệu mịn % ≥40 45.918 Độ bền sunfat với dung dịch Na2SO4
sau 5 chu kỳ (%) <15 0.621 0.817 Độ dính bám với nhựa đường ≥Cấp 3 < Cấp 3
Bảng 3.3: Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý và độ dính bám của đá Vôi
Chỉ tiêu cơ lý Đá vôi (Mỏ Phú Hà, Thanh Liêm- Hà Nam) Yêu cầu 10x20 5x10 0x5 Cường độ đá gốc ( Mpa ) ≥80 82.7
hàm lượng hạt thoi dẹt ( % ) ≤15 9.77 7.8 - Độ mài mòn Los Angeles (%) 19.6 20.84 -
Hàm lượng bụi bùn sét (%) ≤3 0.57 0.63 1.41 Hạt mềm yếu phong hóa (%) ≤15 0.71 0.82 -
Hàm lượng sét cục (%) ≤0.5 - - 0 Chỉ số ES (%) ≥50 - - 92 Độ góc cạnh cốt liệu mịn % ≥40 - - 48.39 Độ bền sunfat với dung dịch Na2SO4
sau 5 chu kỳ (%) <15 2.46 1.96 Độ dính bám với nhựa đường ≥Cấp 3 > Cấp 3
Chỉ tiêu cơ lý của bột khống
Bột khống: bột khống có chức năng lấp đầy các lỗ rỗng, tăng độ đặc chắc và tính ổn định nhiệt của BTN do đó, tăng giá trị mơ đun phức động của BTN, tuy nhiên, lượng bột khoáng sử dụng cần thiết kế hợp lý để tránh làm yếu hỗn hợp BTN. Bột khoáng phải có nguồn gốc đá vơi, có cường độ đá gốc >20MPa, đá để sản xuất bột khoáng phải sạch, bột khống khơng lẫn bụi bẩn, hàm lượng bụi bùn sét khơng q 5%. Bột khống phải tơi, khơ và khơng bị vón cục theo tiêu chuẩn Việt Nam [2]. Kết quả thí nghiệm và các quy định về chỉ tiêu cơ lý của bột khoáng như bảng 3.4.
Bảng 3.4: Các chỉ tiêu cơ lý của bột khoáng và cường độ đá gốc
STT Mô tả Ghi chú 1 Thành phần hạt Cỡ sàng (mm) Phần trăm lọt sàng(%) Quy định 0.6 100 100 Bột khoáng lấy ở mỏ Gọng Vối, xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam. 0.3 97.74 0.15 93.52 95÷100 0.075 82.24 70÷100 2 Độ ẩm (%) 0.08 ≤ 1,0 3 Chỉ số dẻo % 0 ≤ 4,0 Độ trương nở (%) 2.21 - 4 Cường độ của đá gốc (Mpa) 55.11 >20