BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRẦN THỊ CẨM HÀ
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CƠ HỌC
VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BITUM EPOXY LÀM CHẤT
KẾT DÍNH CHO HỖN HỢP ASPHALT TẠI VIỆT NAM
Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số : 9580205
Chuyên ngành : Xây dựng đường ôtô và đường thành phố
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2020
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Người hường dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Trần Thị Kim Đăng
Trường Đại học Giao thông Vận tải
2. GS.TS. Bùi Xuân Cậy
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Phản biện 1: GS.TSKH Nguyễn Xuân Trục
Phản biện 2: GS.TSKH Nguyễn Thúc Tuyên
Phản biện 3: GS.TS Phạm Cao Thăng
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp
Trường họp tại Trường Đại học Giao thông Vận tải vào hồi
….. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm 2020
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
- Thư viện Quốc Gia Việt Nam
- Thư viện Trường Đại học Giao thông Vận tải
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
1. Trn Th Cm , Trn Thị Kim Đăng (2017), Xác đnh mt s
ch tiêu cơ lý cơ bn ca Bitum epoxy, Tp chí Giao thông vn
ti s tháng 5/2017.
2. Trn Th Cm Hà, Bùi Xuân Cy (2018), Nghn cứu thc nghim
-đun đàn hi và cường đ kéo un ca bê tông nha s dng
cht kết dính Bitum - epoxy, Tp chí Giao thông vn tải số tháng
5/2018.
3. Trn Th Cẩm Hà (2018), Nghiên cu thc nghiêm -đun ct
đng ca bi-tum - epoxy, Tp chí Giao thông vn ti số tháng
11/2018.
4. Trn Th Cm Hà, Nguyn Quang Tuấn, Trn Anh Tun, Hoàng
Vit Hi (2018), ng x chịu ct ca lp ph bê tông nha và vt
liu dính bám epoxy trên bn thép, Tp chí Khoa học Giao thông
vn ti s 66 tng 10/2018.
1
ĐẶT VẤN Đ
I. TÍNH CP THIT CA Đ TÀI
Thc tế khai tc mt đƣng BTN Vit Nam cho thy đã có nhiu sc hƣ
hng sm mt đƣng trên các trc quc lộ chính: lún vt bánh xe Quc l 5,
Quc l1, đi l Đông-Tây, đƣng dn cu Thanh Trì, đƣng vành đai III-Hà
Ni; hƣ hng lp ph mặt Cu Thăng Long; lún vt bánh xe sâu đƣng vào
cng Cát Lái.... Vic xung cp về chất lƣợng ca các công trình trên đã nh
hƣng kng nh ti s phát trin kinh tế- xã hi, chính ph phi b ra mt s
lƣng tin ln đ vic sa cha, khc phc hu quả, đng thời, ngƣi tham gia
giao thông cũng b nh hƣởng c v vt cht ln tinh thn.
nhiu nƣc trên thế gii nhƣ Anh, Mỹ, Nht bn, Ukraina vic nghiên cu
và đƣa vào s dng hn hp BTN có cht kết dính là bitum epoxy làm tng
mt cho các tuyến đƣng chu ti trng nng, làm lp ph mt cu thép đã cho
kết qu tt với s khc phc đƣc rt rõ mt s nc đim ca mt đƣng
BTN s dng chất kết dính bitum tng thƣờng.
Vit Nam cũng đã một ng trình thc tế s dng bê tông nha epoxy
(BTNE) là lp ph mt cu Thun Phƣc Đà Nng. Đáng tiếc là ng dụng
đu tiên này đã không thành công. Lp ph bê tông nha epoxy trên mt cu
Thun Phƣc vì thế đã đƣc thay thế gn nhƣ hoàn toàn bng hn hp BTN s
dng bitum polime PMB (BTNP). Các nghiên cu trƣc khi áp dng vt liu
này cũng vào công trình cu Thun Phƣc cũng khá hn chế.
Hin nay, Việt Nam, epoxy có th có các ngun cung trong nƣc và nƣc
ngoài, nhƣng chƣa có nghiên cu nào đánh g kh ng s dng bitum có
epoxy làm cht kết dính cho hn hp BTN.
Đ tài Nghiên cu thành phn, tính chất cơ hc v khả năng s dng bitum
epoxy làm cht kết dính cho hn hp asphalt ti Việt Nam là đ tài cn thiết.
II. MC ĐÍCH NGHIÊN CU
Vi mc đích nghiên cu v kh năng áp dng BTNE trong xây dng công
trình giao thông Vit Nam, lun án tp trung nghiên cứu v thành phn,
nhng đc tính cơ hc vt liu, tiêu chuẩn kthuật, kh năng và hiu qu ng
dng ca BTNE.
III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Ni dung luận án tp trung o mt s vn đ sau:
1. Nghiên cu tng quan v BE và BTNE
2. Nghiên cu thc nghim đ đánh giá vt liu BE, đánh giá kh năng s
dng BE làm cht kết dính cho BTNE làm lp mt kết cu đƣng ô tô và
phân tích la chọn hàm lƣng epoxy cho BE làm cht kết dính cho BTNE;
3. Nghiên cu thc nghim trong phòng các ch tiêu cơ lý ca BTNE đ
đánh giá kh năng và phm vi s dng vt liu BTNE;
2
Bảng 1-1: c loi phgia thuộc nhóm polime để ci thin bitum
Nhóm/Loại ph gia
dụ cht phgia
1. Chất đàn hồi - Elastomers
Cao su t nhiên, cao su tng hp và c mảnh
cao su
2. Chất đàn hồi nhit dẻo
Thermoplastic
elastomers
Cht đồng tng hợp khối của butadiene và
styrene loại SBS
3. Nha nhiệt rắn
Thermosetting plastics
Epoxy, furfurol- và phenol-formaldehyd,
carbamide, silicone,...
4. Nhựa nhiệt dẻo
Thermoplastics plastics
polyvinyl acetate, polystyrene, polyisobutylene,
polyethylen, polypropylen, polyvinyl
clorua, nhựa nhit dẻo Elvaloy-4170,
latex ca butonal loại NS, Viskoplast-S,
ethylene methyl acrylate (EVA) nhựa
ngun gốc dầu m.
4. Nghiên cu đ xuất các kết cu mt đƣng đin hình s dng BTNE.
IV. Ý NGHĨA KHOA HC VÀ THC TIN CA Đ TÀI NGHIÊN CU
Ý nghĩa khoa học: Luận án nghiên cứu bản chất lý thuyết của hỗn hợp BE
BTNE, phân tích ƣu nhƣợc điểm phạm vi áp dụng của loại vật liệu mới này
với những điều kiện Việt Nam. Hệ thống hoá đƣợc các tiêu chuẩn thí nghiệm
đánh giá chất lƣợng của BE và BTNE.
Ý nghĩa thực tiễn: Dựa trên các kết quả nghiên cứu trong phòng so sánh đánh giá
BTNE các loại BTN khác, từ đó đề xuất phƣơng pháp thiết kế thành phần hỗn
hợp, đề xuất các thí nghiệm tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng vật liệu BTNE.
Trên sở c đặc tính thu đƣợc từ thực nghiệm, luận án đxuất một số
loại kết cấu mặt đƣờng có sử dụng BTNE trong xây dựng công trình giao thông
Việt Nam.
CHƢƠNG 1.
TNG QUAN V BITUM-EPOXY VÀ BÊ TÔNG NHA EPOXY TRONG
XÂY DNG ĐƢNG Ô TÔ
Chƣơng 1 pn tích tng quan v s dng BE BTNE t đó la chọn đƣc
loi epoxy làm các cơ sở nghiên cu thc nghim các chƣơng tiếp theo.
1.1. Bitum Epoxy và tông nha Epoxy
1.1.1. Tng quan v ph gia ci thin tính năng ca bitum
Thành phn ch yếu ca
bitum ci tiến là bitum và ph
gia. Cht ph gia cho BTN
đƣc phân thành ba nhóm cơ
bn, nhóm phi polime, nhóm
polime và nhóm hóa hc (to
phn ng hóa hc). Phân
nhóm ph gia polime th hin
trong Bng 1-1.
1.1.2. Ph gia Epoxy
Epoxy là một loi vt liu
nhit rn - hóa rn dƣi tác dng ca nhit đ hay phn ng hóa học mà sau đó
không nóng chy hay a tan li đƣc nữa. Epoxy có cƣng đ cao, đ co rút
thp, kh năng bám dính tt với các chất nn khác nhau, bn vi hóa cht và
dung môi và ít đc hi. Epoxy thƣng xuyên đƣc dùng làm keo dính, lp ph,
đóng i, vật liu đ khuôn cht kết dính
Epoxy đƣc to nên bng cách phối trn ba thành phn cơ bn là: nha gc
(nha chính), cht làm cng và cht biến tính. Trong khi các công thc phi
trn đơn gin nht chỉ là kết hp gia mt nha epoxy đơn và mt chất làm
cng, thì các công thc phc tp hơn s bao gm nhiu nha epoxy phc, các