- Quyết định 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 quy định về thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông [3]:
- Đối với thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường, quy mô giao thông đƣợc chia thành 5 cấp tùy theo số lần tác dụng tích lũy (Ne) của trục xe 100kN lên vị trí giữa cạnh dọc tấm bê tông xi măng, dự báo cho một làn xe phải chịu đựng trong suốt thời hạn phục vụ thiết kế quy định trong Bảng 2.5 sau đây:
Bảng 2. 5 Phân cấp quy mô giao thông
Cấp quy mô giao thông
Số lần trục xe quy đổi về 100kN tác dụng lên vị trí giữa cạnh dọc tấm trên 1 làn xe trong suốt thời hạn
phục vụ thiết kế (Ne)
Nhẹ < 3.104 lần
Trung bình 3.104 ÷ 1.106 lần
Nặng 1.106 ÷ 20.106 lần
Rất nặng 20.106 ÷ 1.1010 lần
Cực nặng > 1.1010 lần
Như vậy đối với đường cấp trung bình và cấp thấp tương ứng với đường giao thông nông thôn, số lần trục xe quy đổi về 100kN tác dụng lên vị trí giữa cạnh dọc tấm trên 1 làn xe trong suốt thời hạn phục vụ thiết kế (Ne) ở mức 3.104 ÷ 1.106 lần và < 3.104 lần.
- Quyết định 1951/QĐ-BGTVT ngày 17/8/2012 của Bộ Giao thông vận tải quy định kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công trình giao thông [4]:
Theo [4] quy định cường độ nén và cường độ kéo khi uốn của xi măng dùng làm mặt đường bê tông xi măng quy định tại Bảng 2.6 sau đây:
Bảng 2. 6 Cường độ nén và cường độ kéo khi uốn của xi măng dùng làm mặt đường bê tông xi măng
Cấp hạng đường Đường cao tốc Đường cấp I, II, III Đường cấp IV trở xuống Tuổi mẫu 3 ngày 28 ngày 3 ngày 28 ngày 3 ngày 28 ngày Cường độ nén, MPa,
không nhỏ hơn 25,0 57,5 22,0 50,0 16,0 42,5
Cường độ kéo khi uốn, MPa, không
nhỏ hơn
4,5 7,5 4,0 7,0 3,5 6,5
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng đường ô tô (22TCN 223-95)[7]
Tiêu chuẩn 22TCN223-95 quy định cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo khi uốn, mô đun đàn hồi của bê tông làm đường đối với lớp mặt như Bảng 2.7:
Bảng 2. 7 Các chỉ tiêu cường độ, mô đun đàn hồi của bê tông làm đường [7]
Các lớp kết cấu
Cường độ giới hạn sau 28 ngày
Mô đun đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo
khi uốn (MPa)
Cường độ nén (MPa) Lớp mặt
5,0 40 3,5.104
4,5 35 3,3.104
4,0 30 3,15.104
3,5 25 2,9.104
Lớp móng của mặt đường BTN
3,0 20 2,65.104
2,5 17 2,3.104
Như vậy, giữa Tiêu chuẩn thiết kết áo đường cứng đường ô tô [7] và Quyết định số 1951/QĐ-BGTVT ngày 17/8/2012 của Bộ Giao thông vận tải có quy định khác nhau đối với cường độ chịu nén của bê tông làm lớp mặt, cường độ chịu nén quy định trong Quyết định 1951/QĐ-BGTVT (tối thiểu là 42,5 MPa ÷ 57,5 MPa ở 28 ngày tuổi cao hơn so với quy định trong [7] (tối thiểu từ khoảng 25 MPa ÷ 40MPa ở 28 ngày tuổi) tùy thuộc cấp hạng kỹ thuật của đường, trên cơ sở kết quả thí nghiệm của nghiên cứu này so sánh với quy định tại [4] để đánh giá khả năng áp dụng vật liệu làm lớp móng, mặt đường GTNT khu vực Nam Trung Bộ cũng nhƣ khu vực tỉnh Bình Thuận.
- Yêu cầu đường GTNT – yêu cầu thiết kế - TCVN 10380:2014 [8]
Theo yêu cầu thiết kế đường giao thông nông thôn [8], các yêu cầu về cường độ đƣợc quy định tại Bảng 2.8 sau đây:
Bảng 2. 8 Yêu cầu cường độ đối với các loại đường GTNT [8]
Lưu lượng xe thiết kế (xe
quy đổi/ngày đêm Loại đường Cường độ
100 ÷ 200 Đường huyện BTXM có cường độ Rn >
30 MPa
50 ÷ < 100 Đường xã, đường thôn BTXM có cường độ Rn = (25 ÷ 30) MPa - Tiêu chuẩn châu Âu cho mặt đường bê tông xi măng:
Theo Tiêu chuẩn châu Âu quy định các yêu cầu đối với mặt đường bê tông đổ tại chỗ [60], cường độ chịu nén theo các cấp phối khác nhau quy định cụ thể trong Bảng 2.9 sau đây:
Bảng 2. 9 Cường độ chịu nén [60]
Cấp cường độ Trị số cường độ chịu nén (MPa)
CC8 8
CC12 12
CC16 16
CC20 20
CC25 25
CC30 30
CC35 35
CC40 40
Cấp cường độ Trị số cường độ chịu nén (MPa)
CC45 45
CC50 50
CC55 55
CC60 60
CC70 70
CC80 80
CC90 90
CC100 100
Theo khuyến cáo trong tiêu chuẩn [60]: cường độ nén (Rn) tối thiểu cho bê tông mặt đường không được nhỏ hơn CC20, có nghĩa là cường độ chịu nén của bê tông làm lớp mặt đường không nhỏ hơn 20 MPa.
Bảng 2. 10 Cường độ chịu ép chẻ [60]
Cấp cường độ Cường độ ép chẻ (MPa)
SC1,3 1,3
SC1,7 1,7
SC2,0 2,0
SC2,4 2,4
SC2,7 2,7
SC3,3 3,3
SC3,7 3,7
SC4,0 4,0
SC4,3 4,3
SC4,6 4,6
SC4,8 4,8
SC5,0 5,0
SC5,5 5,5
SC6,0 6,0
Theo khuyến cáo trong tiêu chuẩn [60]: cường độ ép chẻ tối thiểu cho bê tông mặt đường không được nhỏ hơn SC1,7, có nghĩa là cường độ ép chẻ của bê tông lớp mặt đường không nhỏ hơn 1,7 MPa.
- Theo viện Nghiên cứu bê tông Mỹ (American Concrete Institute (ACI) tại ACI 318-05 [55], khi nghiên cứu tính chất của bê tông, trên cơ sở kết quả thực nghiệm, xây dựng được các công thức chuyển đổi giữa cường độ chị nén, cường độ chịu kéo khi ép chẻ và cường độ kéo uốn như sau:
Rech = 0,56 Rn (1/2)
(2.33)
Rku = (0,62 ÷ 0,7) Rn(1/2) (2.34) Trong đó:
+ Rn: Cường độ chịu nén, MPa
+ Rech: Cường độ chịu kéo khi ép chẻ, MPa + Rku: Cường độ chịu kéo khi uốn, MPa 2.8. Kết luận chương 2
- Đã nghiên cứu cơ sở lý thuyết về độ chặt theo các lý thuyết cấp phối của các tác giả Fuller, Talbot, Weymouth, N.N.Ivanov làm cơ sở nghiên cứu cấp phối hỗn hợp vật liệu thực nghiệm tại chương 3 theo lý thuyết của Fuller.
- Đã nghiên cơ sở lý thuyết, khoa học về sự hình thành cường độ của vật liệu gia cố nhƣ đất gia cố vôi, xi măng, ứng xử của vôi và xi măng với đất, đặc biệt là nghiên cứu cơ sở và cơ chế hình thành cường độ của vật liệu đất gia cố xi măng kết hợp với tro bay thông qua việc giải thích các phản ứng hóa – lý, trao đổi ion, thủy hóa, đóng rắn và cho thấy rằng hoàn toàn có thể sử dụng tro bay với một hàm lượng thích hợp để gia cố đất nhằm tăng cường độ, giảm tính thấm, trương nở và co ngót. Trên cơ sở các lý thuyết nghiên cứu, khuyến cáo trong các tiêu chuẩn về vật liệu gia cố chất vô cơ và kết quả thực nghiệm của một số tác giả, nghiên cứu đề xuất tỉ lệ hàm lƣợng xi măng trong các thực nghiệm hỗn hợp vật liệu gia cố có sự tham gia của cát đỏ và tro bay 6%, 8% và 10%.
- Đã nghiên cứu nguyên tắc hình thành cường độ và thiết kế cấp phối bê tông thông thường cũng như bê tông hạt nhỏ theo nguyên tắc cơ học đất và nguyên lý bê tông và chỉ ra tỉ lệ N/CKD là chỉ tiêu quan trọng trong thiết kế thành phần bê tông và đề xuất tỉ lệ N/CKD trong các thực nghiệm bê tông hạt nhỏ trong hỗn hợp cát đỏ, cát nghiền, tro bay và xi măng.
- Đã nghiên cứu các quy định kĩ thuật trong và ngoài nước các chỉ tiêu tối thiểu quy định về cường độ Rn, Rech, Edh đối với các lớp kết cấu (lớp móng, mặt) dùng cho đường ô tô nói chung và đường GTNT nói riêng, qua đó làm cơ sở so sánh đối chiếu với các kết quả thực nghiệm vật liệu gia cố cũng nhƣ bê tông hạt nhỏ sử dụng cát đỏ, tro bay, xi măng làm lớp móng, mặt đường giao thông khu vực duyên hải Nam Trung Bộ cũng nhƣ khu vực tỉnh Bình Thuận.
CHƯƠNG 3