Các loại bê tông asphalt sử dụng trong nghiên cứu sẽ đƣợc gia cƣờng sợi thủy tinh với hàm lƣợng: 0% ; 0,1% ; 0,3% ; 0,5% theo khối lƣợng hỗn hợp vật liệu và đƣợc chia thành 2 nhóm :
Nhóm thứ nhất: bê tông asphalt gia cƣờng sợi thủy tinh (Glass Fiber reinforced asphalt concrete G-FRAC) sử dụng bitum polyme PMBIII: G-FRAC PMBIII
Nhóm thứ hai: bê tông asphalt gia cƣờng sợi thủy tinh sử dụng bitum thƣờng mác 40-50: G-FRAC 40-50
Để thuận tiện, tên các loại G-FRAC sử dụng trong luận án đƣợc đặt tên theo: B + % sợi + loại bitum. Cụ thể nhƣ sau :
- Các G-FRAC sử dụng PMBIII trong nhóm thứ nhất đƣợc ký hiệu : B0PMB, B1PMB, B3PMB và B5PMB;
- Các G-FRAC sử dụng bitum 40-50 trong nhóm thứ hai đƣợc ký hiệu nhƣ sau: B0TT, B1TT, B3TT, B5TT.
Các loại G-FRAC nghiên cứu đƣợc thống kê nhƣ Bảng 3-1.
Bảng 3-1: Bảng ký hiệu các loại G-FRAC tƣơng ứng với loại bitum, tỷ lệ sợi.
STT Nhóm bê tông Loại bitum Ký hiệu G-FRAC Hàm lƣợng sợi thủy tinh (%) 1 G-FRAC PMBIII PMBIII B0PMB 0% 2 B1PMB 0,1% 3 B3PMB 0,3% 4 B5PMB 0,5% 5 G-FRAC 40-50 Bitum 40-50 B0TT 0% 6 B1TT 0,1% 7 B3TT 0,3% 8 B5TT 0,5%
Trình tự thiết kế các G-FRAC đƣợc thực hiện theo tám bƣớc (bổ sung thêm 1 bƣớc – bƣớc 3 so với thiết kế HMA thông thƣờng nhƣ sau:
+ Bƣớc 1: Thí nghiệm xác định các yêu cầu kỹ thuật của cốt liệu, sợi, bột đá và bitum;
+ Bƣớc 2: Tính tỷ lệ phối trộn của các cốt liệu khoáng để tạo ra hỗn hợp có thành phần hạt đạt yêu cầu kỹ thuật;
+ Bƣớc 3: Bổ sung hàm lƣợng sợi nghiên cứu theo phƣơng pháp trộn khô (0,1; 0,3; 0,5% theo tỷ lệ khối lƣợng hỗn hợp vật liệu) – bƣớc bổ sung so với thiết kế HMA thông thƣờng.
+ Bƣớc 4: Chuẩn bị mẫu hỗn hợp cốt liệu để đúc mẫu Marshall;
+ Bƣớc 6 : Thí nghiệm và tính toán các chỉ tiêu đặc tính thể tích của G-FRAC;
+ Bƣớc 7 : Thí nghiệm xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall của các mẫu thí nghiệm;
+ Bƣớc 8 : Xác định hàm lƣợng bitum lựa chọn thiết kế thỏa mãn các chỉ tiêu Marshall cho các loại bê tông asphalt sử dụng trong nghiên cứu: dựa trên kết quả của bƣớc 6 và bƣớc 7 để lựa chọn hàm lƣợng bitum cho G-FRAC.
Trên thế giới, sợi gia cƣờng trong bê tông asphalt có thể đƣợc trộn bằng hai phƣơng pháp: trộn khô và trộn ƣớt. Trộn khô là cách đƣa sợi vào hỗn hợp vật liệu khoáng trƣớc. Sau khi trộn đều sợi trong hỗn hợp cốt liệu, đổ bitum vào và tiếp tục trộn, đầm mẫu theo tiêu chuẩn thí nghiệm. Trộn ƣớt là cách trộn sợi vào bitum trƣớc, sau đó đổ hỗn hợp bitum đã có sợi vào hỗn hợp cốt liệu. Theo kinh nghiệm, phƣơng pháp trộn khô đƣợc cho là ƣu việt hơn phƣơng pháp trộn ƣớt bởi hai ƣu điểm: Thứ nhất, sợi có khả năng phân tán đều hơn trong hỗn hợp bê tông asphalt; Thứ hai, tránh hiện tƣợng tạo búi sợi trong khi trộn với bitum [20]. Trong nghiên cứu thực nghiệm, nghiên cứu sinh dùng phƣơng pháp trộn khô.