Tải trọng tác dụng
2.7.1. Thí nghiệm Marshall xác định độ ổn định, độ dẻo (22TCN 62-84, AASHTO T245)
AASHTO T245)
a) Nội dung (nguyên lý) thí nghiệm:
Thí nghiệm được thực hiện trên mẫu hình trụ tròn có đường kính D = 101.6mm, chiều cao H = 63.5mm (với bê tông nhựa có kích cỡ hạt danh định lớn nhất của cốt liệu ≤ 25mm), được chế bị theo phương pháp Marshall hoặc khoan về từ hiện trường.
Sau khi được bảo dưỡng trong nước có nhiệt độ 60oC trong khoảng thời gian 60 phút, mẫu được lấy ra và đặt vào vị trí thí nghiệm. Một lực nén có tốc độ 50.8mm/phút tác dụng dọc theo phương đường sinh cho tới khi mẫu bị phá hoại.
Độ lớn của lực tác dụng lên mẫu tại thời điểm mẫu bị phá hoại được gọi là độ ổn định Marshall. Biến dạng lún của mẫu thí nghiệm tại thời điểm mẫu bị phá hoại được gọi là độ dẻo Marshall.
Trong trường hợp mẫu thí nghiệm có chiều cao khác với chiều cao tiêu chuẩn, độ ổn định Marshall bằng độ lớn của lực phá hoại mẫu nhân thêm với hệ số hiệu chỉnh chiều cao.
b) ý nghĩa sử dụng:
Độ ổn định, độ dẻo Marshall được sử dụng để: - Đánh giá chất lượng của bê tông nhựa.
- Thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương pháp Marshall.
- Độ ổn định, độ dẻo Marshall cũng có thể được sử dụng để xác định giá trị mô đun đàn hồi của bê tông nhựa theo công thức thực nghiệm của Nijboer như sau:
) 13 . 2 ( ) / ( 6 . 1 2 60 , kG cm F S E o dh = ì Trong đó: + S: Độ ổn định Marshall (kG). + F: Độ dẻo Marshall (mm).
Theo quy định của tiêu chuẩn 22TCN 249-98, bê tông nhựa được thiết kế và kiểm tra theo phương pháp Marshall phải có độ ổn định Marshall lớn hơn một trị số yêu cầu (tuỳ thuộc vào loại bê tông nhựa), độ dẻo Marshall phải nằm trong một phạm vi quy định.
c) Nhận xét, đánh giá:
Thí nghiệm Marshall có trình tự thí nghiệm đơn giản, dễ thực hiện; được sử dụng phổ biến ở Việt Nam và trên thế giới.
Đối với bê tông nhựa có đường kính hạt danh định lớn nhất của cốt liệu lớn hơn 25mm, phải sử dụng mẫu có đường kính 152mm, chiều cao 95.2mm. Thực tế ở Việt Nam chưa nhiều phòng thí nghiệm có trang thiết bị để thí nghiệm với loại mẫu này. Những nghiên cứu trên thế giới cho thấy, kết quả thí nghiệm với những loại bê tông nhựa có đường kính hạt danh định lớn nhất của cốt liệu lớn hơn 25mm có độ phân tán cao.
Với mẫu bê tông nhựa khoan về từ hiện trường, do bề mặt mẫu thường không bằng phẳng do đó diện tích tiếp xúc giữa tấm gia tải và bề mặt mẫu sẽ nhỏ hơn thực tế, do vậy kết quả thí nghiệm thiếu chính xác.