CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỰ BÁO ĐỘ SÂU VỆT HẰN BÁNH XE CHO BÊ TÔNG NHỰA CHẶT
3.4. MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ SÂU VHBX KHI THỬ NGHIỆM BẰNG THIẾT BỊ
3.4.4. Kiểm chứng mô hình đề xuất
Để đánh giá độ tin cậy của mô hình đề xuất, đề tài lựa chọn loại BTNC12,5 và BTNC19 với 02 mức độ thô khác nhau và lựa chọn hàm lượng nhựa thiết kế tương ứng theo kinh nghiệm để tiến hành thí nghiệm đối chứng theo mô hình đề xuất.
3.3.4.1. Đề xuất thành phần hạt của cấp phối hỗn hợp
Quyết định 858/QĐ-BGTVT đã đƣa ra khái niệm về BTNC thô. Theo đó, BTNC 12,5 sử dụng mắt sàng khống chế là 2,36 mm, nếu lƣợng lọt qua sàng 2,36 mm < 38%
là loại cấp phối thô, lƣợng lọt qua sàng 2,36 mm càng nhỏ hơn 38% thì cấp phối càng
thô. Đề tài lựa chọn 02 loại cấp phối BTNC 12,5 với mức độ thô và ít thô (Bảng 3.5) tương ứng với hàm lượng lọt qua sàng 2,36 mm lần lượt là 23% (ký hiệu AC12,5-CP1) và 31% (ký hiệu AC12,5-CP2). Đối với BTNC 19 sử dụng mắt sàng khống chế là 4,75 mm, nếu lƣợng lọt qua sàng 4,75 mm < 45% là loại cấp phối thô. Đề tài lựa chọn 02 loại cấp phối BTNC 19 với mức độ thô và ít thô (Bảng 3.6) tương ứng với hàm lượng lọt qua sàng 4,75 lần lƣợt là 30% (ký hiệu AC19-CP1) và 40% (ký hiệu AC19-CP2).
Đường cong thành phần hạt của 2 cấp phối được thể hiện ở Hình 3.14 và Hình 3.15.
Bảng 3.5: Thành phần hạt của cấp phối thí nghiệm BTNC 12,5
Cỡ sàng, mm
Lƣợng lọt qua sàng tích luỹ, % Quy định kỹ thuật của BTNC 12,5
AC12,5-CP1 AC12,5-CP2 TCVN 8819-
2011
QĐ 858/QĐ- BGTVT
25 100 100 100 100
19 100 100 99,45 99,52
12,5 90-100 74-90 81,54 87,58
9,5 74-89 60-80 63,99 76,5
4,75 48-71 34-62 36,69 48,81
2,36 30-55 20-48 23,33 31,12
1,18 21-40 13-36 18,0 23,68
0,6 15-31 9-26 13,1 16,79
0,3 11-22 7-18 8,96 11,0
0,15 8-15 5-14 7,46 9,01
0,075 6-10 4-8 6,07 7,21
Hình 3.14: Đường cong thành phần hạt cấp phối thí nghiệm BTNC 12.5
0 20 40 60 80 100
0.01 0.1 1 10 100
Hàm lƣợng lọt sàng (%)
Cỡ sàng (mm)
CP1 CP2
Bảng 3.6: Thành phần hạt của cấp phối thí nghiệm BTNC 19
Cỡ sàng, mm
Lƣợng lọt qua sàng tích luỹ, % Quy định kỹ thuật của BTNC 19
AC19-CP1 AC19-CP2 TCVN 8819-
2011
QĐ 858/QĐ- BGTVT
25 100 100 100 100
19 90-100 90-100 98,29 98,63
12,5 71-86 60-78 71,42 77,28
9,5 58-78 50-72 58,34 66,54
4,75 36-61 26-56 29,89 40,66
2,36 25-45 16-44 18,68 25,92
1,18 17-33 12-33 14,6 19,9
0,6 12-25 8-24 10,89 14,33
0,3 8-17 5-17 7,74 9,64
0,15 6-12 4-13 6,53 7,98
0,075 5-8 3-7 5,38 6,45
Hình 3.15: Đường cong thành phần hạt cấp phối thí nghiệm BTNC 19 3.3.4.2. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý
Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của 4 cấp phối (02 cho BTNC 12,5 và 02 cho BTNC 19) đƣợc thể hiện ở Bảng 3.7. Chi tiết đƣợc trình bày tại Phụ lục 3.
0 20 40 60 80 100
0.01 0.1 1 10 100
Hàm lƣợng lọt sàng (%)
Cỡ sàng (mm)
CP1 CP2
Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của các mẫu BTN
TT Các chỉ tiêu thí nghiệm
Ký hiệu mẫu AC19-CP1 AC19-CP2 AC12.5-
CP1
AC12.5- CP2
1 Hàm lƣợng nhựa, % 4.4 4.5 4.6 4.7
2 Khối lƣợng thể tích, g/cm3 2,426 2,433 2,453 2,425 3 Khối lƣợng riêng ở trạng thái
rời Gmm, g/cm3 2,548 2,563 2,562 2,551
4 Độ rỗng dƣ, Va % 4,8 5,1 4,3 4,9
5 Độ rỗng cốt liệu của hỗn hợp
BTN đầm nén VMA, % 14,1 14,1 13,6 14,8
6 Độ rỗng lấp đầy nhựa của hỗn
hợp BTN đầm nén VFA, % 66,1 64,0 68,7 66,5
7 Độ ổn định Marshall ở 60˚C,
kN 8.7 11.6 12.2 11.6
8 Độ dẻo Marshall ở 60˚C, mm 3.2 2.5 2.8 3.2
Diễn biến độ sâu LVBX theo số lƣợt tác dụng của tải trọng và kết quả thí nghiệm độ sâu LVBX của 04 mẫu thử nghiệm đƣợc trình bày ở Bảng 3.8, Hình 3.16, Hình 3.17, Hình 3.18, Hình 3.19 và Hình 3.20.
Bảng 3.8: Kết quả thí nghiệm độ sâu LVBX các mẫu BTN thử nghiệm
TT Ký hiệu mẫu Độ sâu LVBX, mm
Mẫu trái Mẫu phải Trung bình
1 BTNC19-CP1 10,78 13,34 12,06
2 BTNC19-CP2 4,24 5,32 4,78
3 BTNC12.5-CP1 5,77 7,59 6,68
4 BTNC12.5-CP2 8,34 9,03 8,69
Hình 3.16: Mẫu BTNC 12,5 sau thử nghiệm
Hình 3.17: Diễn biến độ sâu LVBX theo số lượt tác dụng của tải trọng (AC19-CP1)
Hình 3.18: Diễn biến độ sâu LVBX theo số lượt tác dụng của tải trọng (AC19-CP2)
Hình 3.19: Diễn biến độ sâu LVBX theo số lượt tác dụng của tải trọng (AC12,5-CP1)
Hình 3.20: Diễn biến độ sâu LVBX theo số lượt tác dụng của tải trọng (AC12,5-CP2) Kết quả so sánh độ sâu VHBX theo mô hình đề xuất (Phương trình 3.3) và độ sâu VHBX thực tế đƣợc thể hiện tại Bảng 3.9.
Bảng 3.9: Kết quả độ sâu VHBX thực tế so với mô hình Ký hiệu mẫu RD theo mô hình
đề xuất, mm
RD thí nghiệm, mm
Độ lệch
(mm) Sai số, %
AC12,5-CP1 4.65 12,06 7.41 -
AC12,5-CP2 4.28 4,78 0.50 11,68
AC19-CP1 6.02 6,68 0.66 10,96
AC19-CP2 6.29 8,69 2.40 38,15
Nhận xét: Kết quả tính toán RD theo mô hình đề xuất và trị số độ sâu LVBX thí nghiệm thực tế trên thiết bị Wheel Tracking cho 04 mẫu thí nghiệm (Bảng 3.9) có thể thấy ngoài mẫu AC12,5-CP1 cho độ lệch lớn, mẫu AC19-CP2 cho độ lệch tương đối lớn (khoảng 38%), 02/04 mẫu đối chứng còn lại có trị số độ sâu LVBX thí nghiệm khá phù hợp với mô hình dự báo theo phương trình 3.3 với sai số lớn nhất khoảng 10%.
Như vậy, việc sử dụng mô hình đề xuất để dự báo trước độ sâu VHBX khi thử nghiệm bằng thiết bị Wheel Tracking từ các thông số ban đầu đƣợc xác định bằng các thí nghiệm đơn giản là một giải pháp có thể đƣợc sử dụng trong quá trình thiết kế nhằm
hạn chế các thí nghiệm phải lặp đi lặp lại nhiều lần để tạo ra hỗn hợp BTN có khả năng kháng LVBX.