CHƯƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG
4.1. Nghiên cứu hệ số giãn nở nhiệt của BTXM nội bảo dưỡng
Hệ số giãn nở nhiệt (CTE) của BTXM là chỉ tiêu quan trọng, được dùng trong tính tốn mặt đường BTXM liên quan đến ứng suất do nhiệt, kích thước tấm và kích thước khe giãn. Một nghiên cứu mới [79] nghiên cứu về hệ số giãn nở nhiệt của bê tông IC và theo kết quả của nghiên cứu này, thay thế cốt liệu nhỏ bằng cát nhẹ có ảnh hưởng rất đáng kể đến hệ số giãn nở nhiệt của bê tông. Nghiên cứu đã thực hiện thay thế 40% cốt liệu nhỏ bằng cát nhẹ và cho hệ số CTE giảm theo qui luật tuyến tính đến 25%. Trong khi đó, nghiên cứu này cũng cho thấy tỉ lệ N/X thay đổi trong phạm vi từ 0,4 ÷ 0,6 khơng làm thay đổi hệ số CTE.
Hình 4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng cát nhẹ trong bê tông nội bảo dưỡng đến hệ số CTE [79]
Trong hình 4.1, C35 là kí hiệu BTXM khơng sử dụng phụ gia khống có tỉ lệ N/X là 0,35; L là kí hiệu cát nhẹ thay thế với hàm lượng là số tiếp sau, ví dụ L30 là BTXM có lượng cát nhẹ thay thế cốt liệu nhỏ là 30%. FA và SF là kí hiệu loại phụ gia khoáng sử dụng, tương ứng là tro bay (Fly Ash) và muội silic (Densified Silica Fume). Kết quả cho thấy khi sử dụng đến 40% cát nhẹ thay thế cốt liệu nhỏ, theo nghiên cứu này tương ứng với tỉ lệ nước nội bảo dưỡng là 18,4 kg/m3), hệ số CTE giảm xuống khoảng 6,7 microstrain/0C) đối với cả hỗn hợp có và khơng sử dụng phụ gia khống. Tương ứng với tỉ lệ thay thế cát nhẹ 30% của hỗn hợp khơng sử dụng phụ gia khống là khoảng 7,3 microstrain/0C, và 20% là khoảng 7,8 microstrain/0C. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nhiều đánh giá trước đó [77] về một trong các ưu điểm của bê tông IC là giảm hệ số giãn nở nhiệt (CTE) và hệ số truyền nhiệt, giảm gradient nhiệt trong bê tơng và do đó làm giảm mức uốn vồng của tấm bê tông mặt đường. Trong công bố này [77], bê tơng IC được làm thí nghiệm ở cả trong phòng và hiện trường với lượng thay thế cát nhẹ vào thành phần cốt liệu nhỏ đến 20%. Phát hiện từ nghiên cứu này khẳng định hệ số CTE giảm hơn 10%. Theo dõi biến dạng tấm ngồi thử nghiệm hiện trường cịn khẳng định uốn vồng của tấm giảm.
Tham khảo kết quả nghiên cứu CTE của nước ngoài, với loại hỗn hợp nghiên cứu sử dụng 40% cát nhẹ thay thế lượng cốt liệu nhỏ và 35% phụ gia khoáng SF, hệ số CTE được đề xuất là 7,0 microstrain/0C.