Phương pháp đánh giá chất lượng bê tông theo superpave
Dữ liệu biên mụcĐánh giá chất lượng bê tông nhựa theo phương pháp superpave trong chương trình nghiên cứu chiến lược đường ôtô SHRP của Mỹ/ Bùi Ngọc Hưng // Cầu đường Việt Nam.- 2004, Số 12Tr.29 Bùi Ngọc Hưng; 1. Đánh giá 2. Chất lượng 3. Bê tông nhựa 4. Phương pháp superpave 5. Nghiên cứu 6. Chiến lược 7. Đường ô tô 8. SHRP 9. Mỹ Nguồn trích: Cầu đường Việt Nam; 2004, Số 12; Dữ liệu xếp giá
Dữ liệu điện tửSuperpave là một trong những sản phẩm nổi bật của chương trình nghiên cứu chiến lược đường ô tô (SHRP) trên thế giới được nhiều quốc gia áp dụng. Phương pháp thiết kế bê tông nhựa theo Superpave đã giải quyết vấn đề liên quan đến lựa chọn vật liệu (nhựa đường PG, cát, đá, bột khoáng) phục vụ cho thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa phù hợp với đặc tính dòng xe (lưu lượng xe, tốc độ xe lưu thông), nhằm giảm thiểu các hư hỏng mặt đường như nứt mỏi, nứt do nhiệt độ thấp, biến dạng vĩnh cửu (hằn lún vệt bánh xe - HLVBX) trong quá trình khai thác. Bài báo phân tích phương pháp thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo Superpave và một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm trong phòng tại Việt Nam. Quay trở lại chi tiết bài viết Phân tích phương pháp thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo Superpave và một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm. Tải xuống tải PDF Một trong những phương pháp thiết kế bê tông nhựa (BTN) tiên tiến nhất được biết đến hiện nay phải kể đến là phương pháp Superpave. Superpave được viết ngắn gọn từ cụm từ Superior performance asphalt pavement là một phương pháp thiết kế được phát triển để thay thế phương pháp Hveem và Marshall, trong đó phân tích thể của Hveem và Marshall cung cấp nền tảng cơ bản cho Superpave. Hệ thống Superpave liên kết chặt chẽ việc lựa chọn nhựa đường và cốt liệu trong quá trình thiết kế, có tính đến điều kiện giao thông và khí hậu. Thiết bị đầm mẫu trong Superpave sử dụng máy đầm Gyratory và công đầm trong thiết kế tùy thuộc vào điều kiện giao thông khai thác dự kiến. Phương pháp thiết kế Superpave bao gồm 7 bước cơ bản:
1. Chọn lựa cốt liệu Ngoài những chỉ tiêu cốt liệu đá gốc như độ cứng, độ hao mòn Los Angeles, độ hút nước được quy định trong các phương pháp khác, Superpave đưa ra 2 quy định về cốt liệu chặt chẽ hơn: a) giới hạn đường cong cấp phối cốt liệu; b) tiêu chuẩn cốt liệu thô và cốt liệu mịn về độ góc cạnh, hạt thoi dẹt và hàm lượng bùn sét. Các cốt liệu đá với độ góc cạnh lớn, phù hợp cho bê tông nhựa theo quy định của Superpave Độ gốc cạnh của cốt liệu đóng vai trò quan trọng trong thiết kế bởi vì các cốt liệu nhẵn, tròn không cài vào nhau để tạo liên kết được, dẫn đến nguy cơ lún trồi cao. Superpave quy định chặt chẽ độ góc cạnh cho phép đối với cốt liệu thô và cốt liệu mịn cho mỗi cấp đường và mỗi lớp kết cấu. Đặc biệt trong Superpave quy định về tỉ số thành phần lọt sàng 200 (0.075 mm) – P200 và hàm lượng nhựa đường hiệu quả Pbe (effective binder content). Thông thường tỉ số P200/Pbe này được quy định nằm trong khoảng 0,6 ÷ 1,2, một số đơn vị của AASHTO cho phép lên đến 1,6.2. Chọn lựa cấp nhựa đường Superpave sử dụng hệ thống riêng trong phân loại cấp nhựa đường, được gọi là cấp PG (Performance Grade). Nhựa đường cấp PG được phân chia dựa theo nhiệt độ khu vực mặt đường khai thác. Để thuận tiện cho việc chọn lựa nhựa đường theo cấp PG, một vài chương trình phần mềm được viết ra. Các phần mềm này dựa trên các yếu tố sau: nhiệt độ không khí, nhiệt độ mặt đường, đặc trưng địa lý khu vực (thành phố, tiểu bang, đất nước). Cấp PG được phân biệt bởi 2 giá trị: nhiệt độ làm việc cao nhất và nhiệt độ làm việc thấp nhất của nhựa đường. Từ cơ sở đo nhiệt độ mặt đường tại khu vực dự kiến theo các thời điểm khác nhau, ta có thể chọn lựa được cấp nhựa đường phù hợp. Bảng đánh giá cấp nhựa đường theo các nguồn dầu 3. Chế bị mẫu thí nghiệm Mẫu thí nghiệm của Superpave được chế bị bằng máy đầm Gyratory (Gyratory Compactor) với áp lực đầm 600 kPa. Mẫu thí nghiệm Superpave có đường kính 150 mm và chiều cao khoảng 115 mm. Số chày đầm được quy định theo mỗi cấp đường. Máy đầm Gyratory So sánh mẫu Superpave (bên trái) và mẫu Marshall (bên phải) 4. Thí nghiệm kiểm tra đặc tính kỹ thuật (performance test) Các thí nghiệm performance của Superpave hiện nay vẫn đang trong quá trình nghiên cứu và phát triển. Nhiều thí nghiệm performance phổ biến được biết đến của Superpave như: modun đàn hồi động, độ lún vệt bánh xe, khả năng kháng mỏi và kháng nứt, tính mẫn cảm với nước. Thí nghiệm độ lún vệt bánh xe Thí nghiệm modun đàn hồi động 5. Phân tích độ chặt và độ rỗng Tương tự như các phương pháp khác, Superpave cũng phân tích các giá trị độ chặt và độ rỗng làm nền tảng cơ bản để xác định những đặc tính cơ lý của bê tông nhựa. 6. Chọn lựa hàm lượng nhựa tối ưu Hàm lượng nhựa tối ưu thiết kế của Superpave dựa trên các chỉ tiêu về độ rỗng: độ rỗng dư, độ rỗng cốt liệu và độ rỗng lắp đầy nhựa. Thông thường hàm lượng nhựa tối ưu được chọn tương đương với độ rỗng dư khoảng 4% với số chày tương ứng đã được quy định. 7. Đánh giá độ kháng ẩm Độ kháng ẩm của bê tông nhựa được đánh giá dựa theo các phương pháp được quy định từ năm 2002 hoặc phương pháp cải tiến Lottman. AASHTO T 283 là một trong những phương pháp được quy định để đánh giá chỉ tiêu này. |
