TỔNG QUAN VỀ SỢI NÓI CHUNG

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ứng dụng chai nhựa phấ thải vào bê tông nhựa trong điều kiện Tp. HCM (Trang 32 - 35)

Zube đã công bố sớm nhất những nghiên cứu của mình về việc cải tiến hỗn hợp bê tông nhựa [13]. Những nghiên cứu này đã tìm ra những ảnh hưởng của việc đặt những tấm lưới thép dưới lớp phủ bê tông nhựa trong thử nghiệm ngăn chặn việc nhân rộng vết nứt lớp mặt đường. Nghiên cứu kết luận rằng áo đường nhựa với hệ lưới thép đã làm giảm, kiềm chế việc nhân rộng những vết nứt dọc đường theo chiều dài tuyến. Zube đề nghị rằng, sự sử dụng lưới thép gia cường có thể được dùng cho những lớp phủ dày để làm giảm nứt và vẫn đạt được những tính năng làm việc tương tự.

Những nghiên cứu gần đây, Serfass và Samanos đã trình bày những kết quả tới tổ chức Association of Asphalt Paving Technologist, nghiên cứu đánh giá sự làm việc của sợi asbestos, sợi bông khoáng, sợi len thủy tinh và sơi cellulose [11]. Đã thu được những kết quả từ thí nghiệm về mô đun đàn hồi, ứng suất chính ở nhiệt độ thấp, khả năng chống lại lún trồi dưới tác động của tải trọng bánh xe và khả năng chống mỏi. Ba nghiên cứu áp dụng trên một tuyến đường ở Nantes, Pháp. Nghiên cứu thứ nhất kết luận hỗn hợp bê tông nhựa sử dụng sợi cho độ rỗng cốt liệu cao nhất dưới 1.1 triệu lượt tải trọng trục 13 tấn so với hỗn hợp không dùng sợi và hai hỗn hợp sử dụng phụ gia mang tính chất độn đàn hồi. Nhóm tác giả kết luận rằng

điều đó làm tăng khả năng thoát nước và làm giảm sự hư hỏng liên quan tới việc hút ẩm của bê tông nhựa rỗng.

Trong nghiên cứu thứ hai,hai triệu lượt tải trọng trục 13 tấn tác dụng để đánh giá sự làm việc của lớp phủ mặt đường sử dụng sợi, đã đánh giá được nhữnghư hỏng do mỏi trong quá trình làm việc của áo đường. Dưới tác động của tải trọng này,áo đường có khả năng sửa chửa cấu trúc vĩ mô tốt hơn, thực tế là đã không xuất hiện bất cứ vết nứt nào và bề mặt đường hoàn thiện có độ bằng phẳng tốt hơn [11].

Sự sửa chửa cấu trúc áo đường làm cho khả năng chống trượt bánh xe tốt hơn, đã làm giảm hiện tượng nứt do mỏi điều đó chỉ ra rằng chu trình mỏi của vật liệutăng lên hơn so với mặt đường không sử dụng sợi.

Lớp phủ sử dụng sợi cũng đã được áp dụng trên những mặt đường bị hư hỏng do mỏi trong báo cáo của nghiên cứu thứ ba bởi Serfass và Samanos, dưới tác động của 1.2 triệu lượt tải trọng tác dụng thì tất cả các loại lớp phủ sử dụng sợi không để lại hư hỏng dưới dạng mỏi và hư hỏng do lún trồi dưới tác dụng của tải trọng bánh xe. Điều này được so sánh với hỗn hợp mẫu không sử dụng sợi, hỗn hợp mà không cải thiện được những tính chất hư hỏng nói trên. Serfass và Samanos đã kết luận rằng tất cả ba nghiên cứu sử dụng sợi trong hỗn hợp bê tông nhựa làm tăng khả năng bám dính của nhựa với cấp phối đá [11]. Điều này làm giảm hiện tượng chảy nhựa và cải tiến khả năng chống trượt bánh xe hơn so với những mẫu không sử dụng sợi trong những thiết kế tương tự. Sử dụng sợi cũng làm giảm việc hóa già của nhựa, cải tiến tính bám dính của nhựa và làm giảm nhiệt độ của hỗn hợp. Sự sử dụng sợi thêm vào đồng nghĩa với việc làm tăng hàm lượng nhựa, Nên hỗn hợp bê tông nhựa làm tăng khả năng chống lại tác động của các nguồn ẩm, chống hóa già, mỏi và chống hiện tượng nứt.

Trong một nghiên cứu riêng rẽ bởi Jenq, lý thuyết cơ học đứt gãy được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng sợi gia cường trong khả năng chống nứt [24]. Sợi polyester và sợi polypropylene được sử dụng thêm vào trong hỗn hợp, sau đó mẫu được đem thí nghiệm để xác định thông số mô đun đàn hồi, năng lượng va chạm và cường độ chịu kéo. Giá trị năng lượng va chạm trong mẫu sử dụng sợi

này tăng từ 50 đến 100%, điều đó cho thấy nó làm tăng khả năng dính bám với mặt đường. Còn các trị số mô đun đàn hồi và cường độ chịu kéo không thay đổi.

Simpson và cộng sự thực hiện nghiên cứu hỗn hợp nhựa với sợi tại Someset Kentucky [12]. Sợi polypropylene (PP) và sợi polyester và các polime khác được sử dụng làm phụ gia thêm vào trong hỗn hợp bê tông nhựa. Hai cách thức trộn khác nhau cũng được xem xét.Một hỗn hợp không sử dụng sợi cũng được tạo ra. Thí nghiệm bao gồm việc xác định độ ổn định Marshall, cường độ chịu kéo gián tiếp (IDT), tính mỏi do tác động của hơi ẩm, sự đóng rắn, mô đun đàn hồi và biến dạng do tải trọng trùng phục. Hỗn hợp sử dụng sợi polypropylene tạo ra mẫu có cường độ chịu kéo lớn nhất, khả năng chống nứt tốt nhất. Không một mẫu nào cải thiện tính năng chống tác động của hơi ẩm, mỏi do đóng rắn. Không một hỗn hợp nào cải thiện tính năng lún trồi. Kết quả về thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo cho thấy rằng mẫu không sử dụng sợi và mẫu sử dụng sợi PP không có vấn đề gì về việc nứt do nhiệt, nhưng mẫu sử dụng sợi polyester và mẫu dùng phụ gia polyme lại xuất hiện điều đó. Kết quả mô đun đàn hồi trong khoảng nhiệt độ trung bình chỉ ra rằng mẫu sử dụng sợi PP cho kết quả độ cứng lớn hơn. Trong khi đó ở nhiệt độ cao, so với những mẫu không sử dụng sợi thì những mẫu sử dụng sợi cũng cho kết quả về độ cứng lớn hơn. Hiện tượng lún trồi dưới tác động của tải trọng trùng phục giảm xuống chỉ xảy ra đối với mẫu sử dụng sợi PP [12].

Sự phân phối đồng đều của sợi trong hỗn hợp là nhân tố chủ yếu tạo ra sự khác biệt trong ứng xử của bê tông nhựa. Trong nghiên cứu về việc sử dụng sợi carbon trong bê tông xi măng Portland, Chen và cộng sự [6] kết luận rằng việc phân tán một cách đồng đều của sợi trong thành phần hỗn hợp là nguyên nhân làm cải tiến tính chất hỗn hợp bê tông nhựa. Ba chất tăng tính lưu động của hỗn hợp được sử dụng và hỗn hợp bê tông nhựa được đem thí nghiệm xác định cường độ chịu uốn với những hàm lượng sợi khác nhau. Tất cả những hỗn hợp sử dụng những chất trộn làm tăng lưu động tạo ra mẫu có giá trị cường độ chịu uốn tốt hơn và khả năng bám mặt đường tốt hơn nhưng mẫu không sử dụng chất trộn làm tăng tính lưu động.

Nhưng một điều cần chú ý trong những nghiên cứu này là sợi đem trộn vào hỗn hợp có chiều dài trung bình là 51mm.

Một phần của tài liệu Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu ứng dụng chai nhựa phấ thải vào bê tông nhựa trong điều kiện Tp. HCM (Trang 32 - 35)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(83 trang)