Các hiện tợng nứt trên mặt đờng bê tông nhựa

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT CẮT TRƯỢT XUẤT HIỆN TRONG LỚP BÊ TÔNG NHỰA MẶT ĐƯỜNG XÉT ĐẾN TÁC DỤNG LỰC NGANG CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY (Trang 39 - 50)

hiệnưhành

1.3.2:Các hiện tợng nứt trên mặt đờng bê tông nhựa

1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.a. Nứt do mỏi: a. Nứt do mỏi: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Hiện t ợng nứt do mỏi xuất hiện khá phổ biến trên đ ờng với nhiều dạng nứt khác nhau nh nứt nứt dọc, nứt ngang, nứt l ới lớn, nứt l ới nhỏ, nứt parabol v.v ...

Nguyên nhân gây nứt: là do tác dụng lặp đi lặp lại của tải trọng làm mặt đ ờng bị mỏi, dẫn đến c ờng độ chịu kéo khi uốn của vật liệu liền khối giảm xuống nhỏ hơn ứng suất kéo làm xuất hiện vết nứt. Đầu tiên vết nứt này hình thành ở đáy lớp vật liệu liền khối sau đó lan truyền dần lên trên bề mặt thành những khe nứt dọc khá ngắn theo chiều xe chạy. Khi đó n ớc sẽ theo các khe nứt này thấm xuống nền đ ờng làm cho c ờng độ nền đ ờng và các lớp móng bên d ới yếu đi do đó làm cho các vết nứt không ngừng phát triển và mở rộng thành nứt mạng l ới với diện tích lớn. Hiện t ợng này xẩy ra trong khi mặt đ ờng đang sử dụng bình th ờng, không thấy xuất hiện những biến dạng không phục hồi.

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa

1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmưđườngưởưViệtưNam đườngưởưViệtưNam

1.3.2: Các hiện t ợng nứt trên mặt đ ờng bê tông nhựa

1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.b. Nứt do nhiệt co ở nhiệt độ thấp: b. Nứt do nhiệt co ở nhiệt độ thấp: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Đây là hiện t ợng vết nứt xuất hiện ngang trên đ ờng và cách nhau một khoảng cách nhất định theo chiều dọc tuyến đ ờng. D ới tác dụng xâm thực của n ớc qua các vết nứt này kéo theo sự phát triển của hiện t ợng nứt do mỏi và làm cho vết nứt phát triển nhanh thành mạng l ới lớn.

Nguyên nhân chủ yếu gây ra nứt do co ở nhiệt độ thấp là khi nhiệt độ môi tr ờng xuống thấp (th ờng là ở nhiệt độ âm), và tốc độ giảm nhiệt trong không khí quá nhanh, thì mặt trên của lớp bê tông nhựa có xu h ớng co lại trong khi mặt d ới thì có xu h ớng giữ nguyên làm cho tấm bê tông nhựa có xu h ớng cong lên, mặt d ới của tấm bê tông nhựa sẽ bị nứt và kết hợp với sự tác động của tải trọng làm cho vết nứt lan truyền lên trên thành các vết nứt ngang đ ờng cách nhau một khoảng cách nhất

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa

1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmưđườngưởưViệtưNam đườngưởưViệtưNam

1.3.2: Các hiện t ợng nứt trên mặt đ ờng bê tông nhựa

1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.b. Nứt do nhiệt co ở nhiệt độ thấp: b. Nứt do nhiệt co ở nhiệt độ thấp: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Vì ở Việt Nam rất ít khi xẩy ra hiện t ợng nhiệt độ xuống d ới 0oC. Chỉ xẩy ra ở vùng núi cao giáp biên giới với Trung Quốc nh vùng Sapa trong một vài ngày rất ngắn nên ảnh h ởng không đáng kể

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa

1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmưđườngưởưViệtưNam đườngưởưViệtưNam

1.3.2: Các hiện t ợng nứt trên mặt đ ờng bê tông nhựa

1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.c. Nứt truyền : c. Nứt truyền : 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Hiện t ợng nứt truyền là hiện t ợng phát sinh khi các lớp vật liệu bên d ới xuất hiện vết nứt và lan chuyền dần lên lớp bê tông nhựa

Nguyên nhân gây ra hiện t ợng này là: do sự thay đổi về nhiệt độ, do tải trọng xe hoặc do cả hai làm xuất hiện vết nứt ở lớp móng làm bằng vật liệu gia cố xi măng (hoặc mối nối của mặt đ ờng bê tông xi măng bên d ới), vết nứt này mở rộng và lan chuyền dần lên đến mặt đ ờng

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa

1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmưđườngưởưViệtưNam đườngưởưViệtưNam

1.3.2: Các hiện t ợng nứt trên mặt đ ờng bê tông nhựa

1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.c. Nứt truyền : c. Nứt truyền : 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Tiêu chuẩn tính toán thiết kế áo đ ờng mềm Việt Nam 22 TCN 211-06 ch a đề cập đến vấn đề này một cách đầy đủ, trong “Phụ lục C: Xác định các đặc tr ng tính toán của vật liệu làm các lớp kết cấu áo đ ờng” mới chỉ dừng ở việc đ a ra kiến nghị nên giảm giá trị mô đun đàn hồi của các vật liệu gia cố chất vô cơ xác định đ ợc khi tiến hành thí nghiệm trong phòng một vài lần (2-3 lần) để xét đến sự xuất hiện các vết nứt làm giảm khả năng phân bố tải trọng và cũng vì chất l ợng lúc thi công không thể đảm bảo nh lúc chế tạo mẫu.

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.3.3: Các hiện t ợng mất mát vật liệu 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06.

a. Lún - trồi nhựa trên mặt đ ờng:

1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngư

ưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhư

hiệnưhành (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Đây là hiện t ợng mặt đ ờng bị lún xuống ép bi tum trồi lên mặt đ ờng làm cho mặt đ ờng bị trơn tr ợt và bi tum sẽ bị dòng xe đi qua bóc đi

Nguyên nhân của hiện t ợng này xẩy ra là do áp lực của tải trọng bánh xe ép xuống mặt đ ờng làm giảm các khoảng rỗng trong khối bê tông asphalt và cuối cùng làm cho bitum chảy ra bề mặt đ ờng. Hiện t ợng này sẽ trở nên trầm trọng hơn khi hàm l ợng bitum trong hỗn hợp quá cao hay độ rỗng trong khối bê tông asphalt quá thấp và/ hoặc độ nhớt của bitum trong hỗn hợp quá cao.

Trong quy trình thi công và nghiệm thu mặt đ ờng BTN 22TCN 249-98, quy định khối l ợng của bitum cho vào hỗn hợp đ ợc tính toán sao cho độ rỗng của hỗn hợp vào

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.3.3: Các hiện t ợng mất mát vật liệu 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06. b. Bong bật và ổ gà: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Hiện t ợng bong bật là hiện t ợng lớp mặt đ ờng bê tông asphalt bị loã hóa làm giảm khả năng dính bám giữa bi tum và cốt liệu khi xe chạy qua thì các cho các hạt cốt liệu bị bong ra khỏi mặt đ ờng và hiện t ợng này phát triển dần ra xung quanh thành một hố sâu gọi là ổ gà

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.3.3: Các hiện t ợng mất mát vật liệu 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06. b. Bong bật và ổ gà: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Nguyên nhân của hiện t ợng này là do độ thuỷ nhiệt bất lợi, nhiệt độ và độ ẩm thay đổi th ờng xuyên, làm cho chất liên kết asphalt trên bề mặt đ ờng bị loã hoá. D ới tác dụng của tải trọng xe chạy trên mặt đ ờng làm văng các thành phần cốt liệu nhỏ trên bề mặt ra tạo thành các khe hở li ti, n ớc và không khí sẽ xâm thực vào các khe hở này làm cho quá trình lão hoá bi tum phát triển nhanh hơn và làm giảm khả năng dính bám của cốt liệu với bi tum. Khi xe chạy qua các hạt cốt liệu hạt bé bị bong tróc nhiều còn trơ lại các hạt cốt liệu hạt to, đến một giai đoạn nào đó khi các hạt cốt liệu hạt to không còn đ ợc các hạt cốt liệu nhỏ chèn chặt nữa thì đến l ợt mình các hạt cốt liệu hạt to sẽ bị bật ra khỏi mặt đ ờng. Và cứ thế qúa trình xâm thực và bong bật lại tiếp diến ở mức độ nhanh hơn làm cho mặt đ ờng bị khoét sâu xuống thành ổ

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.3.3: Các hiện t ợng mất mát vật liệu 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06. b. Bong bật và ổ gà: 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Đây là hiện t ợng không liên quan đến tính toán thiết kế kết cấu áo đ ờng mềm mà liên quan đến vật liệu nh ng qua công tác thiết kế cấu tạo mặt đ ờng có thể hạn chế phần nào ảnh h ởng của hiện t ợng bong bật vật liệu qua các giải pháp làm tăng tính ổn định đối với nhiệt và ẩm. Trong tiêu chuẩn 22 TCN 211 - 06 có để cập đến việc phải thiết kế thoát n ớc cho kết cấu nền áo đ ờng và lề đ ờng nhằm ngăn chặn tối đa các nguồn ẩm xâm nhập vào các lớp kết cấu áo đ ờng và khu vực tác dụng của nền đ ờng.

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06. 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Qua việc phân tích các hiện t ợng phá hoại kết cấu mặt đ ờng ở trên và các giải pháp đã xét đến trong tiêu chuẩn thiết kế áo đ ờng mềm Việt Nam 22 TCN 211 – 06. Ta thấy tiêu chuẩn tính toán thiết kế áo đ ờng mềm của Việt Nam hiện hành đã giải quyết hầu hết các tr ờng hợp h hỏng trên, ngoại trừ một số tr ờng hợp chính: lún vệt bánh xét đến đặc tính tích luỹ biến dạng d của kết cấu mặt đ ờng, lún trồi trong lớp mặt bê tông nhựa khi chịu tác dụng ngang của tải trọng xe, nứt do co ở nhiệt độ thấp, nứt truyền từ mối nối tấm bê tông hay các vết nứt co ngót của móng bằng vật liệu gia cố xi măng hay từ vết nứt trên mặt đ ờng cũ lên lớp mặt bê tông nhựa

Chươngư1:ưTổngưquanưvềưbêưtôngưnhựaưvàưmặtưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưđườngưbêưtôngưnhựa 1.1:ưBêưtôngưnhựaưvàưtìnhưhìnhưsửưdụngưbêưtôngưnhựaưlàmư đườngưởưViệtưNam 1.2:ưphươngưphápưthiếtưkếưđườngưmặtưđườngưmềmư22tcnư211-06. 1.3:ưCácưhiệnưtượngưhưưhỏngưmặtưđườngưBTNư ưcơưchếưhưưhỏngưưgiảiưphápưtínhưtoánưxétưđếnưtrongưphươngưphápưtínhưhiệnưhành

Do thời gian và khả năng có hạn nên trong đề tài này em chỉ tập trung vào nghiên cứu một trong những vấn đề trên đó là: “Nghiên cứu giải quyết bài toán tính kết cấu mặt đ ờng mềm theo điều kiện chịu ứng suất cắt tr ợt của lớp mặt bê tông nhựa khi có tác dụng lực ngang của tải trọng xe chạy”.

Chươngư2:ưKhảoưsátưứngưsuấtưcắtưtrượtưtrongưlớpưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưbêưtôngưnhựaưkhiưcóưlựcưngang ưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưưbêưtôngưnhựaưkhiưcóưlựcưngang

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT CẮT TRƯỢT XUẤT HIỆN TRONG LỚP BÊ TÔNG NHỰA MẶT ĐƯỜNG XÉT ĐẾN TÁC DỤNG LỰC NGANG CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY (Trang 39 - 50)