* Dụng cụ
Mỏy chiết nhựa kiểu ly tõm. Cõn kỹ thuật độ chớnh xỏc 0,01g. Tủ sấy, bếp cỏt, giấy lọc…
Dung mụi: dầu hỏa, benzen, clụrụfooc.
* Thớ nghiệm
Sấy khụ mẫu và cõn được giỏ trị g, ngõm mẫu trong dung mụi cho phõn
rĩ hồn tồn và cho vào mỏy ly tõm quay cho đến khi phần cốt liệu sạch nhựa khụ kiệt, phần bột khoỏng lẫn theo dung mụi được giữ lại nhờ giấy thấm. Tổng thành phần cốt liệu và bột khoỏng phải sấy khụ và cõn được giỏ trị gC. Hàm lượng nhựa theo hỗn hợp tớnh theo cụng thức sau:
q = [(g – gC)/g].100 (%) (1.19) 1.5.11. Xỏc định thành phần cấp phối của bờ tụng nhựa * Dụng cụ
Bộ sàng tiờu chuẩn và mỏy sàng tự động. Cõn kỹ thuật độ chớnh xỏc 0,01g.
* Thớ nghiệm
Phần cốt liệu của thớ nghiệm trước sau khi rửa sạch sấy khụ được sàng phõn loại qua bộ sàng tiờu chuẩn và sẽ cõn riờng rẽ từng loại hạt. Hàm lượng mỗi thành phần hạt được xỏc định theo tỷ lệ % giữa khối lượng loại hạt đú so với khối lượng mẫu thớ nghiệm. Chỳ ý là hàm lượng cỏc hạt nhỏ hơn
0,071mm xỏc định bằng cỏch lấy 100% trừ đi tổng số phần tram cỏc loại hạt cũn lại trờn cỏc mắt sàng.
1.6. Đặc điểm về cỏc loại bờ tụng nhựa sử dụng cho mặt đường ụtụ
1.6.1.Phõn loại
Bờ tụng nhựa được phõn thành cỏc loại khỏc nhau tựy theo phương phỏp thi cụng, nhiệt độ lỳc rải, kớch cỡ đỏ lớn nhất, thành phần cấp phối và hàm lượng đỏ dăm, độ rỗng cũn dư, theo loại và chất lượng vật liệu sử dụng…Mỗi nước cú sự phõn loại riờng của mỡnh; tuy cú sự khỏc nhau về hỡnh thức phõn loại nhưng tựu trung đều giống nhau trong quan điểm, đú là cỏch phối hợp vật liệu, cỏch chế tạo và thi cụng thế nào để đỏp ứng được cỏc nhu cầu chủ yếu của từng lớp tương ứng với từng vị trớ trong kết cấu ỏo đường. Trong phạm vi đề tài này sẽ tập trung vào phõn loại bờ tụng nhựa ở nước ta (theo 22TCN- 249-98)
- Căn cứ vào cỡ hạt lớn nhất danh định của cấp phối đá (tương ứng cỡ sàng trịn tiêu chuẩn mà cỡ sàng nhỏ hơn sát ngay dưới nĩ cĩ lượng sĩt tích luỹ lớn hơn 5%), bê tơng rải nhựa nĩng được phân ra 4 loại: bê tơng nhựa hạt nhỏ, bê tơng nhựa hạt trung, bê tơng nhựa hạt lớn và bê tơng nhựa cát.
- Theo độ rỗng cịn dư bê tơng nhựa được phân ra hai loại:
+ Bê tơng nhựa chặt (BTNC) cĩ độ rỗng dưa từ 3% đến 6% thể tích. Trong thành phần hỗn hợp bắt buộc phải cĩ bột khống.
+ Bê tơng nhựa rỗng (BTNR) cĩ độ rỗng cịn dư từ lớn hơn 6% đến 10% thể tích, và chỉ dùng làm lớp dưới của mặt đường bê tơng nhựa hai lớp, hoặc làm lớp mĩng.
- Tuỳ theo chất lượng của vật liệu khống để chế tạo hỗn hợp, bê tơng nhựa được phân ra hai loại: loại I và loại II. Bê tơng nhựa loại II chỉ được dùng cho lớp mặt của đường cấp IV trở xuống: hoặc dùng các lớp dưới của mặt đường bê tơng 2 lớp; hoặc dùng cho phần đường dành cho xe đạp, xe máy, xe
PHAN ĐèNH CHẮT Trang 28
- Thành phần cấp phối các cỡ hạt của các loại bê tơng nhựa phải nằm trong giới hạn quy định theo bảng II-1(22TCN-249-98). Tuy nhiên đường cong của cấp phối thiết kế phải đều đặn. Tỷ lệ thành phần hai loại hạt kế cận nhau khơng được biến đổi từ giới hạn trên (dưới) đến giới hạn dưới (trên).
- Hàm lượng nhựa tính theo % khối lượng của cốt liệu thơ, tham khảo ở bảng II-1 (22TCN-249-98).
- Để cĩ hàm lượng nhựa tối ưu, cần phải làm các mẫu thí nghiệm với 3-4 hàm lượng nhựa thay đổi khác nhau từ 0,3-0,5% chung quanh hàm lượng nhựa tham khảo.
- Chọn hàm lượng nhựa sao cho hỗn hợp bê tơng nhựa rải nĩng thoả mãn các yêu cầu quy định ở bảng II-2a và II-2b (22TCN-249-98).
1.6.2.Yờu cầu về cỏc chỉ tiờu cơ lý của bờ tụng nhựa
Cho đến nay, những chỉ tiờu cơ lý của bờ tụng nhựa ở cỏc nước Mỹ, Nga, Phỏp, Việt Nam ngày càng xớch lại gần nhau. Cỏc nhà khoa học đều cú chung một quan điểm như sau:
Bờ tụng nhựaphải cú đủ độ bền (độ ổn định) ở nhiệt độ cao 50 – 60C hoặc bằng phương phỏp Marshall, Hubbard-Field, Hveem; hoặc bằng phương phỏp nộn nở hụng tự do ở 50C (ở Nga, Phỏp, Việt Nam…), vỡ đú là một chỉ tiờu đặc trưng một cỏch giỏn tiếp sự ổn định (độ bền) chống cắt của bờ tụng nhựa khi ở nhiệt độ cao.
Bờ tụng nhựa phải đủ cường độ nộn ở nhiệt độ bỡnh thường (ở Mỹ là 25C, ở Phỏp là 18C, ở Nga và Việt Nam là 20C), nú biểu thị khả năng làm việc trong đa số thời gian chịu đựng tải trong xe của mặt đường.
Bờ tụng nhựa phải cú một độ rỗng cũn dư tối thiểu và khụng quỏ một độ rỗng cũn dư tối đa (ở tất cả cỏc nước đều quy định chỉ tiờu này và cỏc trị số đều xấp xỉ như nhau). Độ rỗng cũn dư của bờ tụng nhựa đặc trưng cho độ chặt cuối cựng của bờ tụng ỏt phan. Nú là dấu hiệu chứng tỏ việc lựa chọn cấp phối
vật liệu khoỏng cú đỳng khụng, hàm lượng nhựa đĩ tối ưu chưa, lu lốn đĩ đỳng mức độ chưa. Độ rỗng cũn dư của bờ tụng nhựa rải núng khụng thể bằng khụng được vỡ cỏc nguyờn nhõn khỏc nhau: Do độ rỗng của cốt liệu, do khụng khớ lẫn vào trong hỗn hợp khi trộn và khụng thể thoỏt ra hết được khi lu lốn, và do khi hỗn hợp bờ tụng ỏt phannguội lại thỡ lượng nhựa tự do lấp cỏc lỗ rỗng của hỗn hợp bị co rỳt mà để lại cỏc lỗ rỗng. Hơn nữa bờ tụng nhựaphải cú một tỷ lệ lỗ rỗng nào đú (min) để bitum cú thể nở ra mà khụng trồi lờn mặt khi mặt đường làm việc trong thời tiết nắng núng.
Độ ngậm nước của bờ tụng nhựa là một chỉ tiờu mà ở cỏc phương phỏp Hubbard-Field, ở Nga, Việt Nam, Phỏp… đều cú quy định, vỡ cho rằng qua chỉ tiờu này cú thể kiểm tra giỏn tiếp độ rỗng của cốt liệu và hàm lượng bitum của hỗn hợp bờ tụng nhựa. Nếu thành phần cấp phối hạt đĩ khống chế (độ rỗng của cốt liệu đĩ khống chế) trong xớ nghiệp sản xuất bờ tụng nhựa, thỡ qua chỉ tiờu độ ngậm nước cú thể kiểm tra hàm lượng bitum thực tế đĩ dựng là nhiều hay ớt.
Độ trương nở trong phương phỏp Hveem, cũng được quy định ở Nga, Việt Nam, Phỏp dưới hỡnh thức thớ nghiệm khỏc nhau. Chỉ tiờu này đỏi hỏi bờ tụng nhựa khụng những chỉ được cú một số độ rỗng nhất định, hỳt một lượng nước khụng quỏ quy định mà cũn đũi hỏi tớnh hỳt ẩm (tớnh nở) của bột khoỏng, tớnh hỳt nước của loại nhựa sử dụng phải nằm trong phạm vi cho phộp. Độ trương nở càng lớn, bờ tụng nhựa càng kộm ổn định nước và băng giỏ.
PHAN ĐèNH CHẮT Trang 30
Bảng I-2. Yờu cầu về cỏc chỉ tiờu cơ lý của bờ tụng nhựa chặt (BTNC) (Theo 22TCN-249-98)
TT Các chỉ tiêu Yêu cầu đối với
bê tơng nhựa loại Phương pháp I II thí nghiệm a) Thí nghiệm theo mẫu nên hình trụ
1 Độ rỗng cốt liệu khống chất, % thể tích
15-19 15-21
2 Độ rỗng cịn dư, % thể tích 3-6 3-6
3 Độ ngâm nước, % thể tích 1,5-3,5 1,5-4,5
4 Độ nở, % thể tích, khơng lớn hơn 0,5 1,0 Quy trình
5 Cường độ chịu nén, daN/cm2, nhiệt độ
thí nghiệm
+) 20oC khơng nhỏ hơn 35 25 bê tơng nhựa
+)50oC khơng nhỏ hơn 14 12 22 TCN 62-84
6 Hệ số ổn định nước, khơng nhỏ hơn 0,90 0,85 7 Hệ số ổn định nước, khi cho ngậm
nước trong 15 ngày đêm; khơng nhỏ hơn
0,85 0,75
8 Độ nở, % thể tích, khi cho ngậm nước trong 15 ngày đêm, khơng lớn hơn
1,5 1,8
b) Thí nghiệm theo phương pháp Marshall (mẫu đầm 75 cú mỗi mặt)
1 Độ ổn định (Stability) ở 60oC, kN, khơng nhỏ hơn
8,00 7,50
2 Chỉ số dẻo quy ước (flow) ứng với S = 8kN, mm, nhỏ hơn hay bằng
3 Thương số Marshall (Marshall Quotient)
Độ ổn định (Stability) kN min 2,0 min 1,8
AASHTO- T245 Chỉ số dẻo quy ước (flow) mm max 5,0 max
5,0
Hoặc
4 Độ ổn định cịn lại sau khi ngâm mẫu ở 60oC, 24h so với độ ổn định ban đầu, % lớn hơn
75 75 ASTM-
D1 559-95
5 Độ rỗng bê tơng nhựa (Air voids) 3-6 3-6
6 Độ rỗng cốt liệu (Voids in mineral aggregate)
14-18 14-20
c) Chỉ tiêu khác
1 Độ dính bám vật liệu nhựa đối với đá Khá Đạt yêu cầu QT thí nghiệm vật liệu nhựa đường 22TCN 63-84 Ghi chú: Cĩ thể sử dụng một trong hai phương pháp thí nghiệm a hoặc b.
PHAN ĐèNH CHẮT Trang 32
Bảng I-3. Yờu cầu về cỏc chỉ tiờu cơ lý của bờ tụng nhựa rỗng (BTNR) (Theo 22TCN-249-98) TT Các chỉ tiêu Trị số quy định Phương pháp thí nghiệm 1 Độ rỗng của cốt liệu khống chất, % thể tích khơng lớn hơn 24 2 Độ rỗng cịn dư, % thể tích >6 - 10 Quy trình
3 Độ ngâm nước, % thể tích 3-9 thí nghiệm
4 Độ nở, % thể tích, khơng lớn hơn 1,5 bê tơng nhựa
5 Hệ số ổn định nước, khơng nhỏ hơn 0,70 22TCN 62-84
6 Hệ số ổn định nước, khi cho ngâm nước trong 15 ngày đêm, khơng nhỏ hơn
0,6
Bảng I-4. Yờu cầu về cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của bờ tụng nhựa polime (BTNP) (Theo 22TCN-356-06)
TT Chỉ tiờu Quy định Phương phỏp thớ nghiệm 1 Số chày đầm 75 x 2 2 Độ ổn định ở 600C, kN - Lớp mặt trờn min. 12 - Lớp mặt dưới min. 10 3 Độ dẻo, mm 3-6 4
Độ ổn định cũn lại (sau khi ngõm mẫu ở 600C trong 24 giờ) so với độ ổn định ban đầu, % min. 85 AASHTO T245- 97(2001) 5 Độ rỗng dư bờ tụng ỏt phanpolime, % 3-6 AASHTO T 269-97 (98)
TT Chỉ tiờu Quy định Phương phỏp thớ nghiệm 6 Độ rỗng cốt liệu (tương ứng với
độ rỗng dư 4%), % - Cỡ hạt danh định lớn nhất 9,5 mm min. 15 - Cỡ hạt danh định lớn nhất 12,5 mm min. 14 - Cỡ hạt danh định lớn nhất 19 mm min. 13 7 (*) Độ sõu vệt hằn bỏnh xe, mm (ỏp dụng một trong cỏc phương phỏp thớ nghiệm sau)
- Thiết bị APA -Asphalt
Pavement Analizer ( 8000 chu kỳ, ỏp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thớ nghiệm 60 0C )
max. 8
- Thiết bị HWTD - Hamburg Wheel Tracking Device (20000 chu kỳ, ỏp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thớ nghiệm 60 0C )
max. 10
- Thiết bị FRT- French Rutting Tester (30000 chu kỳ, ỏp lực 7 daN/cm2, nhiệt độ thớ nghiệm 60 0C )
max. 10
Theo quy định của cỏc quy trỡnh thớ nghiệm tương ứng hiện hành
PHAN ĐèNH CHẮT Trang 34
1.7. Hệ thống quản lý chất lượng bờ tụng nhựa
1.7.1. Cơ cấu tổ chức sản xuất
Hệ thống quản lý chất lượng của nhà thầu chưa tũn thủ đầy đủ theo cỏc điều kiện về quản lý chất lượng theo tiờu chuẩn kỹ thuật của dự ỏn. Cỏc cụng trường xõy dựng triển khai thiếu khoa học, mặt bằng thi cụng bề bộn. Bộ mỏy kiểm soỏt chất lượng và chi phớ cho việc đảm bảo chất lượng của nhà thầu chưa được quan tõm đỳng mức. Nguy cơ vi phạm chất lượng cụng trỡnh xõy dựng là lớn và tiềm ẩn.
Trang bị sản xuất vật liệu cũn ớt, khụng đồng bộ lạc hậu, quy cỏch vật liệu xõy dựng đụi khi cũn chưa đỳng, thiếu cụng tỏc kiểm tra vật liệu trước khi sử dụng.
Thiếu thiết kế tổ chức xõy dựng, thiếu sơ đồ thi cụng, sơ đồ lu lốn, bớt xộn động tỏc, bớt xộn tiờu chuẩn vật liệu, bớt xộn định mức vật tư.
Thiết bị thi cụng thiếu và chưa đồng bộ.
Đầu tư thiết bị và cụng nghệ của cỏc đơn vị thi cụng hạn chế (trong đú cú lý do cơ chế khoỏn cho đơn vị, đơn vị dưới cụng ty manh mỳn), khụng cú điều kiện đổi mới cụng nghệ và thiết bị.
Quản trị tài chớnh doanh nghiệp yếu kộm; Tớnh toỏn chi phớ quản lý, phục vụ thi cụng chưa đỳng.
Chưa cú chớnh sỏch quản trị nguồn nhõn lực.
1.7.2. Cơ cấu tổ chức bộ mỏy quản lý
Cụng tỏc quản lý chất lượng đụi khi chưa được quan tõm đỳng mức nhất là cấp lĩnh đạo của Nhà thầu (Giỏm đốc cụng ty, chỉ huy trưởng cụng trường).
Số người tham gia vào cụng tỏc quản lý cú hiểu biết và trỏch nhiệm quỏ ớt. Tổ chức hệ thống đảm bảo chất lượng lỏng lẻo. Quy trỡnh nghiệm thu, kiểm tra từng hạng mục khụng chặt chẽ.
Thiếu cỏn bộ kỹ thuật, thay bằng cỏn bộ khụng chuyờn sõu, thiếu dụng cụ thiết bị kiểm tra chất lượng, thiếu bộ phận quản lý chất lượng.
Làm tắt, bỏ sút cỏc khõu kiểm tra, thủ tục nghiệm thu tiờu chuẩn bị bớt xộn, bớt cụng lu lốn dẫn đến sản phẩm kộm chất lượng.
1.7.3.Quỏ trỡnh sản xuất và thi cụng bờ tụng nhựa
Trong quỏ trỡnh sản xuất và thi cụng bờ tụng nhựa, cú rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Theo Quy trỡnh thi cụng và nghiệm thu mặt đường bờ tụng nhựa 22TCN 249-98, cú thể chia quỏ trỡnh sản xuất và thi cụng bờ tụng nhựa ra thành 5 giai đoạn chớnh sau đõy:
- Chuẩn bị vật liệu (đỏ, cỏt, bột khoỏng và nhựa). - Chế tạo hỗn hợp bờ tụng nhựa.
- Chuẩn bị mặt bằng hiện trường cho thi cụng - Rải hỗn hợp bờ tụng nhựa.
- Lu lốn hỗn hợp bờ tụng nhựa.
Trong phạm vi đề tài của luận ỏn này đặc biệt quan tõm tới bản chất và chất lượng của từng loại vật liệu thành phần và tỷ lệ phối hợp giữa chỳng với nhau. Như đĩ dẫn ở trờn, cường độ của hỗn hợp bờ tụng nhựa khụng những phụ thuộc vào vật liệu thành phần mà cũn phụ thuộc đỏng kể vào tỷ lệ tham gia của chỳng trong hỗn hợp. Hiện nay đang tồn tại nhiều lý thuyết và phương phỏp hướng dẫn thiết kế thành phần hỗn hợp bờ tụng nhựa tối ưu. Tuy nhiờn, cỏc phương phỏp đều thống nhất trờn nguyờn lý tạo ra một hỗn hợp cú độ rỗng nhỏ với thành phần cấp phối cốt liệu hợp lý và lượng chất kết dớnh vừa đủ để liờn kết cỏc cốt liệu lại với nhau.
1.8.Hệ thống tiờu chuẩn thi cụng, nghiệm thu
Cỏc dự ỏn xõy dựng đường bộ hiện nay đều yờu cầu cú tài liệu “Tiờu chuẩn kỹ thuật” – là một phần của Tài liệu Hợp đồng – để sử dụng trong thời gian thi cụng. Tài liệu này được ban hành cựng vơi Hồ sơ mời thầu, để trờn
PHAN ĐèNH CHẮT Trang 36
cơ sở đú cỏc Nhà thầu hiểu rừ được quy mụ, yờu cầu thực hiện cụng việc, tiờu chuẩn của sản phẩm nghiệm thu, phương thức nghiệm thu thanh toỏn, từ đú thiết lập đơn giỏ đấu thầu. Tài liệu này được Nhà thầu sử dụng trong thời gian thi cụng như là một hương dẫn thi cụng, được Tư vấn giỏm sỏt và Chủ đầu tư sử dụng như là hướng dẫn theo dừi, giỏm sỏt và nghiệm thu cụng trỡnh. Thụng thường, về mặt kỹ thuật – cụng nghệ thi cụng, Tiờu chuẩn được lập trờn cơ sở cỏc tiờu chuẩn thi cụng và nghiệm thu được ban hành bởi cỏc Bộ chuyờn ngành, hoặc cỏc Tổ chức chuyờn ngành cú chức năng biờn soạn và ban hành cỏc tiờu chuẩn, cỏc quy phạm, được lựa chọn bởi Tư vấn thực hiện dịch vụ Thiết kế kỹ thuật. Dự ỏn xõy dựng đường ụ tụ ở Việt Nam hiện nay, phổ biến sử dụng cỏc tiờu chuẩn – cỏc hướng dẫn của Việt Nam (được ban hành bởi Bộ Xõy dựng (TCVN) hoặc Bộ Giao thụng vận tải (TCN)) và của AASHTO
Tiờu chuẩn 22TCN-249-98 hiện nay là tiờu chuẩn được ban hành phục vụ cho thi cụng và nghiệm thu mặt đường bờ tụng nhựa. Cỏc nội dung chủ yếu của tiờu chuẩn:
- Phõn loại hỗn hợp bờ tụng nhựa làm mặt đường.
- Yờu cầu của hỗn hợp và cỏc vật liệu thành phần của hỗn hợp bờ tụng nhựa rải núng làm mặt đường ụ tụ.
- Trỡnh tự thi cụng: sản xuất hỗn hợp bờ tụng nhựa – rải – lu lốn – hồn