Bài giảng môn học Xây dựng mÆt đường
Ch¬ng VI: x©y dùng mÆt ®êng gia cè b»ng chÊt liªn kÕt v« c¬ §1. kh¸i niÖm
Mặt đường gia cố chất liên kết vô có là loại kết cấu sử dụng các thành phần hạt: đất, đá dăm, sỏi, cát… gia cố với các liên kết vô cơ như vôi hoặc xi măng theo 1 tỉ lệ hợp lí đem san rải và đầm nén đạt độ chặt yêu cầu. *Với chất liên kết là vôi thường gia cố với vật liệu có thành phàn hạt sét nhiều như đất sẽ cải thiện được kết cấu vì vôi sẽ thủy hóa và hút nước màng ngăn làm cho đất liên kết tốt hơn. *Chất liên kết là xi măng thường gia cố với các vật liệu là thành phần hạt rời rạc như cát, đá dăm, sỏi… *Mặt đường gia cố chất liên kết vô cơ thường có một số loại như sau: - Mặt đường đất gia cố vôi. - Mặt đường đá dăm, cấp phối đá dăm gia cố xi măng - Mặt đường cát gia cố xi măng.
§2. mÆt ®êng ®Êt gia cè v«i
1. Khái niệm cơ bản - Trộn đất với 1 lượng nhất định vôi tôi hoặc vôi sống rồi rải thành lớp và lu lèn chặt ở độ ẩm tốt nhất và bảo dưỡng fi mặt đường gia cố vôi. - Nguyªn lý sö dông lµ “ ®Êt gia cè”. - VËt liÖu: ®Êt t¹i chç hay ®Êt ®îc chän lùa, lµm nhá ®Êt råi ®em trén víi v«i theo tû lÖ nhÊt ®Þnh råi lu lÌn chÆt ë ®é Èm tèt nhÊt tr íc khi v«i ®«ng kÕt. - H×nh thµnh cêng ®é: nhê v«i thñy hãa t¬ng t¸c víi thµnh phÇn h¹t mÞn trong ®Êt vµ ®«ng tô thµnh c¸c gen hy®r« liªn kÕt cèt liÖu ®Êt thµnh mét khèi v÷ng ch¾c cã cêng ®é cao, cã kh¶ n¨ng chÞu lùc th¼ng ®øng vµ n»m ngang ®Òu tèt - Lo¹i mÆt ®êng: cÊp thÊp cã tÝnh toµn khèi, kÕt cÊu chÆt kÝn, ®é rçng nhá, c¸ch h¬i c¸ch níc tèt.
* Ưu điểm: Mặt đường này có cường độ tăng dần theo thời gian, có tính toàn
khối và độ ổn định tương đối tốt. + Sö dông ®îc vËt liÖu t¹i chç lµ ®Êt + Cã thÓ c¬ giíi hãa toµn bé kh©u thi c«ng + §é b»ng ph¼ng cao, gi¸ thµnh thÊp
* Nhược điểm: Mặt đường này chóng mòn fi không thích hợp làm lớp mặt
mà thường dùng để làm lớp móng và lớp trên của nền đường.
+ Thi c«ng dÔ g©y « nhiÔm + Thêi gian h×nh thµnh cêng ®é rÊt dµi + Kh«ng th«ng xe ®îc ngay sau khi thi c«ng
* Ph¹m vi sö dông (theo 22TCN 229-95):
- Mãng díi (mãng trªn) ®êng cÊp A1, A2 - Líp mÆt cña mÆt ®êng B1, B2 (ph¶i cÊu t¹o líp l¸ng nhùa) - Líp c¸ch h¬i c¸ch níc
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 60
Bài giảng môn học Xây dựng mÆt đường
*CÊu tao mÆt ®êng
- ChiÒu dµy Hmax = 20cm. Hmin = 10cm - §é dèc ngang mÆt ®êng: 2-3% - Lµ lo¹i mÆt ®êng cÊp thÊp nªn cã thÓ ®Æt trùc tiÕp trªn nÒn ®êng 2.Yêu cầu vật liệu: a.Vôi:
Dïng bét v«i sèng CaO hoÆc v«i t«i Ca(OH) 2
Lo¹i v«i §é mÞn Ghi chó Hµm lîng CaO vµ MgO tù do
V«i nghiÒn lo¹i 1 ‡ 90%
V«i nghiÒn lo¹i 2 ‡50%
V«i t«i lo¹i 1 ‡90% Thö nghiÖm hµm lîng CaO tù do theo TCVN 2231–89 V«i t«i lo¹i 2 ‡50% Qua sµng 2mm: 100% Qua sµng 0,1mm: ‡80% Qua sµng 2mm: 100% Qua sµng 0,1mm: ‡80% Qua sµng 2mm: 90% Qua sµng 0,1mm: ‡80% Qua sµng 2mm: 90% Qua sµng 0,1mm: ‡80%
- Nếu dùng vôi tôi: Không nên để quá 50 ngày. b. Đất: * Đất có hàm lượng sét càng cao fi gia cố vôi càng tốt. Tuy nhiên, tỉ lệ sét cao fi đất khó làm nhỏ fi diện tích tiếp xúc nhỏ fi hiệu quả gia cố giảm fi " loại đất có WL <55% và Ip<4% đều dùng được. * C¸c lo¹i sÐt, ¸ sÐt vµ ¸ c¸t thâa m·n yªu cÇu: - Cì h¹t lín h¬n 70mm: 0% - Cì h¹t lín h¬n 50-70mm nhá h¬n 10% - Cì h¹t 2-50mm nhá h¬n 50% - Hµm lîng mïn h÷u c¬ nhá h¬n 6% - §é pH lín h¬n 4 - Tæng lîng muèi nhá h¬n 4% c. Níc: - Kh«ng cã v¸ng dÇu hoÆc v¸ng mì - Lîng t¹p chÊt h÷u c¬: 0% - Cã ®é pH kh«ng nhá h¬n 4 - Lîng muèi hßa tan kh«ng lín h¬n30mg/l Níc uèng ®îc trong sinh ho¹t kh«ng cÇn kiÓm tra chÊt lîng 3. Trình tự, nội dung các bước thi công: (trộn tại hiện trường) a. Trường hợp gia cố đất t¹i hiện trường thì theo trình tự nội dung sau: -Cày vỡ hạt: Khi đất nền đường cứng thì dùng máy g-162A cày trước, rồi dùng máy cày nông nghiệp. Nếu đất quá khô nên tưới nước từ hôm trước với độ ẩm (0,3 – 0,4) Wch. Khi cày vỡ đất phải kết hợp loại bỏ đá quá cớ. - Làm tơi nhỏ đất: Có thẻ dùng trâu bò cày hoặc máy cày nông nghiệp gắn lưỡi bừa. Khi cày thì cày từ tim ra lề và ngươc lại, cày đúng chiều sâu thiết ké và lần sau phải lấn sang lần trước 20 – 30 cm. Số lượt bừa 6 – 8 lượt/ điểm.
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 61
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học - San bằng: Sau khi đất tơi vụ đạt yêu cầu fi dùng san tự hành, san phẳng sơ bộ theo MCN thiÕt kế. - Rải v«i: Dùng máy rải XM để rải theo đúng tỉ lệ quy định. Nếu không có máy fi dùng nhân lực đổ rải bằng cách: Tính toán sắp xếp vật liệu 2 bên lề rồi chuyển vào mặt đường sau đó dùng trang để gạt cho vôi phủ đều trên mặt đường. - Trộn khô hỗn hợp: Dùng máy cày bừa nông nghiệp trộn khô hỗn hợp cho đến khi vôi phân bố đều trong lớp đất gia cố (4 – 6l/đ). Lµm t¬i ®Êt Trén kh« - Làm ẩm hỗn hợp: Nếu đất còn khô thì phải tưới nước (tùy theo lượng nước nhiều hay ít fi có thể chia ra tưới 1 hoặc 2 lần). Do 1 phần nước bị bốc hơi trong quá trình thi công nên lượng nước cần tưới phải >W0 từ 2 -3%. - Trộn ẩm hỗn hợp: Sau khi tưới xong fi dùng máy cày bừa trộn hỗn hợp cho đều (không còn vôi vón cục, màu hỗn hợp đều không có chỗ trắng quá hoặc loang lổ là được) - San mui luyện: Dùng máy san tự hành để tạo mui luyện theo thiết kế. Khi san đi từ lề vào tim, lưỡi san chéo một góc 60O so với tim đường san đủ chiều dày với Klu lèn = 1,53 – 1,58. - Đầm lèn: Trước hết dùng lu nhẹ (lốp, cứng), v = 1,5 – 2 km/h, lu sơ bộ 2 -3 lượt/ điểm, đồng thời tiến hành bù phụ (trước khi bù phụ phải cuốc lên…). Sau đó dùng lu nặng lu lèn đạt 80% độ chặt yêu cầu thì rải 1 lớp đá nhỏ 0,5 – 2cm theo liều lượng 1 – 3 l/m2, rồi tiếp tục đầm nén đến Kyc - Hoàn thiện và bảo dưỡng: Sau khi kết thúc đàm lèn phải tiến hành ngay công tác hoàn thiện, san phẳng và gia cố lề đường… bảo dưỡng lớp đất gia cố , giữ ẩm trong 7 ngày đầu và cấm xe. Từ 7 – 14 ngày cho xe chạy nhưng hạn chế V £ 20 km/h và điều chỉnh xe chạy đều trên khắp mặt đường. b. Trêng hîp thi c«ng lÊy ®Êt tõ má vÒ, tiÕn hµnh theo tr×nh tù sau: + VËn chuyÓn ®Êt b»ng « t« ®Õn c«ng trêng, ®æ ®èng vµ san r¶i + Làm tơi nhỏ đất + San bằng + R¶i v«i + Trén kh« hçn hîp + Lµm Èm hçn hîp + Trén Èm hçn hîp + San mui luyÖn + §Çm nÐn
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 62
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học + Hoµn thiÖn vµ b¶o dìng. 4. KiÓm tra vµ nghiÖm thu ( xem 22TCN229 - 95)
§3. MÆt ®êng ®¸ d¨m, cÊp phèi ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng
I. MÆt ®êng ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng( ThÊm nhËp v÷a XM) 1. Kh¸i niÖm, ph©n lo¹i: a. Kh¸i niÖm: Kết cấu mặt đường ®¸ d¨m thÊm nhËp v÷a Xm ®îc t¹o thµnh b»ng c¸ch sö dông cèt liÖu lµ ®¸ d¨m ( sái) cã kÝch cì ®ång ®Òu ®em san r¶i vµ lu lÌn ë ®é Èm tèt nhÊt. Trong qu¸ tr×nh thi c«ng cã r¶i ®¸ chÌn vµ t íi v÷a XM c¸t. - H×nh thµnh cêng ®é: nhê lùc ma s¸t vµ chÌn mãc gi÷a c¸c viªn ®¸ vµ lùc dÝnh do v÷a xi m¨ng – c¸t kÕt tinh t¹o ra.V÷a XMC võa cã t¸c dông lµ chÊt liªn kÕt, võa cã t¸c dông lÊp ®Çy lç rçng - Nguyªn lý sö dông vËt liÖu: ®¸ chÌn ®¸ - VËt liÖu: ®¸ d¨m c¬ b¶n dïng ®¸ d¨m tiªu chuÈn 40x60, cã thÓ sö dông ®¸ d¨m chÌn 20x40. V÷a xi m¨ng c¸t ®îc trén vµ r¶i theo ph¬ng ph¸p kh« hoÆc ít b. ph©n lo¹i: - Theo sè líp ®¸ r¶i cã mÆt ®êng thÊm nhËp nhùa v÷a vµ mÆt ®êng ®¸ d¨m kÑp v÷a XMC, theo lo¹i v÷a thÊm nhËp cã ph¬ng ph¸p kh« vµ ph¬ng ph¸p ít - Lo¹i mÆt ®êng: cÊp cao A2 2. ¦u, nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông: a. ¦u, nhîc ®iÓm * ¦u ®iÓm: - Cêng ®é cao, æn ®Þnh nhiÖt vµ níc. - Sö dông ®îc c¸c lo¹i vËt liÖu ®Þa ph¬ng, cã thÓ gia c«ng ®¸ b»ng ph¬ng ph¸p thñ c«ng - Thi c«ng ®¬n gi¶n, kh«ng yªu cÇu c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông - Gi¸ thµnh kh«ng cao *Nhîc ®iÓm: - ChÞu t¶i träng ®éng kÐm - Kh«ng th«ng xe ®îc ngay sau khi thi c«ng - Cêng ®é phô thuéc rÊt nhiÒu vµo chÊt lîng kh©u thi c«ng, ®Æc biÖt lµ c«ng t¸c trén vµ tíi v÷a XMC * Ph¹m vi sö dông: - Mãng trªn – mãng díi mÆt ®êng cÊp A1 - Líp mÆt cña mÆt ®êng A2 (ph¶i cÊu t¹o líp l¸ng nhùa) 3. CÊu t¹o mÆt ®êng - ChiÒu dµy líp: 8-12cm (thÊm nhËp v÷a), 15-18cm(kÑp v÷a) - §é dèc ngang mÆt ®êng: 2-3% - Lµ lo¹i mÆt ®êng cÊp cao nªn kh«ng ®Æt trùc tiÕp trªn nÒn ®êng - Kh«ng nªn dïng ë c¸c ®o¹n ®êng cã kh¶ n¨ng lón nhiÒu 4. Tr×nh tù thi c«ng: a. C«ng t¸c chuÈn bÞ:
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 63
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học * ChuÈn bÞ lßng ®êng: T¬ng tù mÆt ®êng ®¸ d¨m níc * ChuÈn bÞ vËt liÖu: * ChuÈn bÞ m¸y mãc, thiÕt bÞ thi c«ng b.Kü thuËt thi c«ng: * VËn chuyÓn ®¸ d¨m c¬ b¶n: §¸ 40 – 60 vµ ®¸ chÌn 20 - 40: T ¬ng tù m® ®¸ d¨m níc. * San r¶i ®¸ d¨m c¬ b¶n: T¬ng tù m® ®¸ d¨m níc. * Lu lÌn: giai ®o¹n lu s¬ bé kh«ng tíi níc, giai ®o¹n sau võa lu lÌn võa tíi níc. Kü thuËt lu lÌn nh mÆt ®êng ®¸ d¨m níc. * VËn chuyÕn XM, c¸t vµ trén hçn hîp XM – C¸t. - Trén v÷a ph¶i ®¶m b¶o ®é linh ®éng hîp lý, lîng v÷a 2,5 -3l/m2 cho 1cm chiÒu s©u thÊm nhËp, r¶i v÷a bít l¹i 10% ®Ó hoµn thiÖn - Tríc khi tíi v÷a ph¶i tíi Èm bÒ mÆt ®¸ b»ng c¸ch tíi níc 2 – 3l/m2 * R¶i hçn hîp XM – C¸t trªn bÒ mÆt ®¸ d¨m c¬ b¶n ®· thi c«ng. Dïng chæi quyets cho v÷a lät xuèng khe cña ®¸ c¬ b¶n. * R¶i ®¸ chÌn 20 – 40 vµ lu lÌn ®¸ chÌn * R¶i v÷a hoµn thiÖn * b¶o dìng. II. MÆt ®êng cÊp phèi ®¸ d¨m gia cè xi m¨ng. 1. Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i: a. Khái niệm:
Kết cấu mặt đường CPĐD gia cố xi măng được tạo thành bằng cách sö dông
vật liệu là cấp phối đá dăm (hoÆc cuéi sái) cấu tạo theo một nguyên lý cấp phối chặt, liên tục và toàn bộ cốt liệu sử dụng đều là đá nghiền kể cả thành phần hạt mịn trộn với xi măng theo tỉ lệ 3 – 6% khối lượng đem san rải thành lớp và lu lèn chặt ë ®é Èm tèt nhÊt tríc khi xi m¨ng ninh kÕt . - H×nh thµnh cêng ®é: nhê xi m¨ng thñy hãa vµ kÕt tinh liªn kÕt cèt liÖu mét khèi v÷ng ch¾c cã cêng ®é cao, cã kh¶ n¨ng chÞu nÐn vµ chÞu kÐo khi uèn b. Ph©n lo¹i: cã 2 lo¹i Dmax 38,1 vµ Dmax25. Cã thÓ ph©n lo¹i theo hµm l îng XM gia cè 3-6% - Lo¹i mÆt ®êng: cÊp cao A2, kÕt cÊu chÆt kÝn, ®é rçng nhá 2. ¦u, nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông: a. ¦u, nhîc ®iÓm
*Ưu điểm:
- Cường độ mặt đường hình thành theo nguyên lý cấp phối, nên độ chặt cao, độ rỗng nhỏ. - Cấp phối kết hợp xi măng tăng độ cứng và tăng ổn định với nước. - Cêng ®é rÊt cao, cã kh¶ n¨ng chÞu kÐo khi uèn, æn ®Þnh nhiÖt vµ n íc - Sö dông ®îc c¸c lo¹i vËt liÖu ®Þa ph¬ng - Gi¸ thµnh rÎ, lîng xi m¨ng sö dông cho 1m3 vËt liÖu rÊt nhá (70 – 120kg/m3) - Cã thÓ c¬ giíi hãa toµn bé qu¸ tr×nh thi c«ng - §é b»ng ph¼ng cao h¬n mÆt ®êng BTXM, kh«ng ph¶i bè trÝ c¸c khe biÕn d¹ng, ®é nh¸m cña mÆt ®êng cao vµ Ýt bÞ thay ®æi khi mÆt ®êng bÞ Èm ít
*Nhược điểm:
- Mặt đường này dễ bi phân tầng nếu thi công không đảm bảo
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 64
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học - Dễ bị nứt do co ngót xi măng hoặc nhiệt độ. - ChÞu t¶i träng ®éng kÐm - Yªu cÇu ph¶i cã thiÕt bÞ thi c«ng chuyªn dông (thiÕt bÞ trén, r¶i) - Khèng chÕ thêi gian thi c«ng (kh«ng qu¸ 2 giê) - Kh«ng th«ng xe ®îc ngay sau khi thi c«ng b. Ph¹m vi sö dông (theo 22TCN 245-98): - Dùng làm móng trên cho mặt đường cấp cao. - Dùng làm mặt đường quá độ nhưng phải láng nhự phủ. - Mãng trªn – mãng díi mÆt ®êng cÊp A1 - Líp mÆt cña mÆt ®êng A2 (ph¶i cÊu t¹o líp l¸ng nhùa) - Lo¹i Dmax38,1 chØ lµm líp mãng díi - Líp mãng mÆt ®êng BTXM 3. CÊu t¹o mÆt ®êng: - ChiÒu dµy líp vËt liÖu: tèi ®a 25cm (r¶i vµ lu lÌn 1 líp), tèi thiÓu 10cm - §é dèc ngang mÆt ®êng: 2 – 3% - Lµ lo¹i mÆt ®êng cÊp cao nªn kh«ng ®Æt trùc tiÕp trªn nÒn ®êng - Kh«ng nªn dïng ë c¸c ®o¹n ®êng cã kh¶ n¨ng lón nhiÒu - Nªn sö dông chÊt phô gia lµm chËm ninh kÕt ®Ó t¹o thuËn lîi cho viÖc thi c«ng - Nªn dïng lµm líp mãng cho c¸c ®o¹n tuyÕn cã mùc n íc ngÇm, níc mÆt cao 4. Yªu cÇu vËt liÖu: a. Cấp phối đá dăm: * Thµnh phÇn h¹t:
Tû lÖ %lät qua sµng
KÝch cì lç sµng vu«ng (mm) 38,1 25,0 19,0 9,5 4,75 2,0 0,425 0,075 Dmax = 38,1mm 100 70 – 100 60 – 85 39 – 65 27 – 49 20 – 40 9 – 23 2 – 10 Dmax = 25mm 100 80 – 100 55 – 85 36 – 70 23 – 53 10 – 30 4 – 12
LA < 40% fi làm móng dưới.
* Độ mài mòn LA < 35% fi làm móng trên, làm mặt * Tỷ lệ hạt dẹt >/ 10% *Lượng tạp chất >/ 0,5%, hµm lîng h÷u c¬ ≤ 0,3 %, chỉ số ES ≥ 30. b.Xi măng: *Dùng XM PC # 250 – 300 *Thời gian ninh kết ‡ 120’ và càng chậm càng tốt. *Tỷ lệ xi măng xác định theo thí nghiệm thường 3 – 6% c. Níc: - Kh«ng cã v¸ng dÇu hoÆc v¸ng mì - Kh«ng cã mµu - Lîng t¹p chÊt h÷u c¬ kh«ng vît qu¸ 15 mg/l - Cã ®é PH kh«ng nhá h¬n 4 vµ kh«ng lín h¬n 12,5 - Lîng muèi hßa tan kh«ng lín h¬n 2000 mg/l Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 65
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học - Lîng ion sunfat kh«ng lín h¬n 600 mg/l - Lîng ion clo kh«ng lín h¬n 350 mg/l - Lîng cÆn kh«ng tan kh«ng lín h¬n 200 mg/l d. Hçn hîp CP§D gia cè xi m¨ng:
MÉu nÐn h×nh trô cã ®êng kÝnh 152mm, cao 117mm vµ ®îc t¹o mÉu ë ®é
Èm tèt nhÊt víi dung träng kh« lín nhÊt theo ph¬ng ph¸p ®Çm nÐn AASHTO T180-D. MÉu ®îc b¶o dìng Èm 21 ngµy vµ 7 ngµy ng©m níc råi ®em nÐn víi ®é gia t¶i khi nÐn lµ (6 ± 1) daN/cm 2/sec vµ thÝ nghiÖm x¸c ®inh cêng ®é Ðp chÎ theo 22TCN 73-84.
VÞ trÝ líp kÕt cÊu ®¸ (sái, cuéi) gia cè xi m¨ng Cêng ®é giíi h¹n yªu cÇu (daN/cm2) ChÞu nÐn (sau 28 ngµy tuæi) ChÞu Ðp chÎ (sau 28 ngµy tuæi)
≥ 40 ≥4,5
Líp mãng trªn cña tÇng mÆt bª t«ng nhùa vµ líp mÆt cã l¸ng nhùa C¸c trêng hîp kh¸c ≥ 20 ≥ 2,5
5. TrÞnh tù thi c«ng. a.Công tác chuẩn bị: * Chuẩn bị lòng đường: - Lên khuôn lòng đường: đảm bảo đủ bề rộng, chiều sâu và độ dốc lòng đường. - Đảm bảo thành lòng đường vững chắc: có thể dùng đá vỉa: chiều rộng đá vỉa
• 15cm)
10 – 15cm (không tính vào chiều rồng mặt đường) và H = h + (10 •
- Lµm líp mãng hoÆc xö lý mÆt ®êng cò (nÕu cã): líp mãng ph¶i ®îc thi c«ng ®óng quy tr×nh vµ ph¶i ®îc nghiÖm thu tríc khi lµm líp CP§D GCXM - NÕu líp mãng lµ mÆt ®êng cò b»ng ph¼ng ®ñ cêng ®é ph¶i lµm s¹ch mÆt ®êng, nÕu mÆt ®êng cò rêi r¹c, nhiÒu æ gµ ph¶i tiÕn hµnh v¸ æ gµ, lµm ph¼ng, lu lÌn l¹i tríc khi thi c«ng líp cÊp phèi. Ph¶i tíi ®Ém níc líp mãng tríc khi r¶i cÊp phèi §D GCXM
* Chuẩn bị vật liệu: đủ số lượng, chất lượng, kể đến Klu lèn = 1,3 * ChuÈn bÞ cÊp phèi: - CÊp phèi ph¶i ®îc gia c«ng vµ tËp kÕt t¹i b·i tËp kÕt vËt liÖu - Ph¶i thÝ nghiÖm cÊp phèi ®¹t c¸c chØ tiªu c¬ lý quy ®Þnh, ®óng c¸c tæ mÉu ®Ó x¸c ®Þnh ®óng hµm lîng xi m¨ng gia cè - Hçn hîp CP§D GCXM ph¶i trén t¹i c¸c tr¹m trén cìng bøc
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 66
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học - C¸c sai s« cho phÐp trong qu¸ tr×nh trén ®èi víi cèt liÖu lµ ±2%, víi xi m¨ng lµ ±0,5% vµ víi níc lµ ±1% theo khèi lîng cña mçi lo¹i ®ã. Ph¶i kiÓm tra tÝnh chÝnh x¸c cña c¸c thiÕt bÞ c©n ®ong
- Cø 500T vËt liÖu kiÓm tra thµnh phÇn h¹t, hµm lîng h÷u c¬, ES mét lÇn, cø 2000T kiÓm tra L.A * Chuẩn bị máy móc, thiết bị thi công. * Thi c«ng ®o¹n thö nghiÖm - §o¹n thö nghiÖm dµi 100m - Tõ sè liÖu thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh dung träng kh« lín nhÊt vµ ®é Èm tèt nh©t cña CP§D GCXM - ThiÕt kÕ ®o¹n ®Çm nÐn thö nghiÖm, tr×nh TVGS vµ C§T - Thi c«ng ®o¹n thö nghiÖm theo hå s¬ ®· ®îc duyÖt, ghi chÐp sè liÖu trong qu¸ tr×nh thi c«ng thö nghiÖm, tÝnh to¸n x¸c ®Þnh chÝnh x¸c c«ng nghÖ thi c«ng thö nghiÖm tríc khi tiÕn hµnh thi c«ng ®¹i trµ nh: thêi gian vËn chuyÓn, thêi gian kÕt thóc lu lÌn, ®é Èm vËt liÖu, hÖ sè r¶i, c«ng nghÖ lu lÌn… - Khoan lÊy mÉu x¸c ®Þnh cêng ®é cña CP§D GCXM b.Kü thuËt thi c«ng: b1.Vận chuyển: - CPĐD gia cố xi măng được trộn tại trạm trộn và dùng ô tô chuyên dụng (có thùng quay) vận chuyển đến công trường đổ vào máy rải hoặc đổ thành đống (máy san rải). - Khèi lîng cÊp phèi ph¶i ®îc tÝnh to¸n ®Çy ®ñ víi hÖ sè r¶i xÊp xØ 1,25 (x¸c ®Þnh chÝnh x¸c ë ®o¹n thö nghiÖm) - CÊp phèi ®æ trùc tiÕp vµo phÔu chøa m¸y r¶i - Cø 1000 tÊn hçn hîp lÊy mÉu ngay t¹i phÔu trót ë tr¹m trçn ®Ó ®óc mÉu vµ thÝ nghiÖm c¸c chØ tiªu c¬ lý: 01 tæ mÉu x¸c ®Þnh cêng ®é chÞu nÐn, 01 tæ mÉu x¸c ®Þnh cêng ®é chÞu Ðp chÎ
b2.San rải: Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 67
Bài giảng môn học Xây dựng mÆt đường - Trước tiên phải bố trí ván khuôn trước khi san rải. Chiều cao ván khuôn = h x Kll - Lớp CPĐD gia cố xi măng chỉ được rải 1 lần nên chiều dày lớp này £ 25cm (tránh tiếp xúc không tốt nếu rải 2 lớp). - Công tác san rải phải tiến hành khẩn trương để đảm bảo thời gian từ lúc trộn ướt đến đầm nén xong £ 120 phút. - Cã thÓ dïng m¸y r¶i th«ng thêng, m¸y chuyÓn hçn hîp kÕt hîp víi m¸y r¶i - Ph¶i lµm v¸n khu«n 2 phÝa cña vÖt r¶i - Thêng xuyªn kiÓm tra ®é Èm hçn hîp tríc khi r¶i - Ph¶i ®¶m b¶o chiÒu dµy, ®é b»ng ph¼ng vµ ®é dèc ngang thiÕt kÕ - Thêng xuyªn kiÓm tra chiÒu dµy r¶i, kiÓm tra ®é dèc b»ng th íc ®o ®é dèc hoÆc m¸y thñy b×nh - NÕu ph¸t hiÖn hçn hîp r¶i ph©n tÇng ph¶i lo¹i bá thay b»ng hçn hîp tèt - Ph¶i xö lý tèt c¸c mèi nèi: x¸o xíi trong ph¹m vi 60cm trén thªm 50% hçn hîp míi b3.Lu lèn: - Hổn hợp CPĐ D gia cố xi măng phải được đầm nén ở độ ẩm tốt nhất, với sai số là -1% và được đầm nén độ chặt K= 1,0. - Dùng lu rung hoặc lu bánh lốp để lu lèn. Nếu dùng lu rung lu 6 – 10 lượt/điểm, nếu dùng lu lốp thì dùng loại 4T/bánh trở lên và lu 15 – 20 lượt/điểm. b4.Bảo dưỡng: +Sau 4h kể từ khi lu lèn xong (nếu nhiệt độ cao sau 2 giờ) thì phải phủ kín bề mặt bằng:
- Nhũ tương: 0,8 – 1,0 l/m2 - Phủ cát dày 5cm trên mặt và tưới nước giữ ẩm trong 7 ngày
+Sau 7 ngày bảo dưỡng mới được thi công lớp trên. 6. KiÓm tra, nghiÖm thu: a. Néi dung kiÓm tra: - ChiÒu réng mÆt ®êng, ®é b»ng ph¼ng, ®é dèc ngang: kiÓm tra 5 mc/km - ChiÒu dµy mÆt ®êng, ®é chÆt, cêng ®é: 500m dµi khoan 3 mÉu ngÉu nhiªn - Cao ®é kiÓm tra b»ng m¸y thñy b×nh - Cêng ®é mÆt ®êng kiÓm tra b»ng ph¬ng ph¸p Ðp tÜnh b. C¸c sai sè cho phÐp: - ChiÒu réng mÆt ®êng: ± 10cm - ChiÒu dµy mÆt ®êng: ±5% - Cao ®é mÆt ®êng: -1 ‚ +5cm - §é dèc ngang mÆt ®êng vµ lÒ ®êng: kh«ng qu¸ ±0,5% - §é b»ng ph¼ng thö b»ng thíc dµi 3m: kh«ng qu¸ 5mm - §é chÆt: côc bé -1% nhng trung b×nh trªn 1km> 1 - Cêng ®é: côc bé -5% nhng trung b×nh trªn 1km ph¶i kh«ng nhá h¬n cêng ®é yªu cÇu - M«®uyn ®µn håi mÆt ®êng: Ett ≥ ETK
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 68
Bài giảng môn học Xây dựng mÆt đường
§4. MÆt ®êng c¸t gia cè xi m¨ng
1.Khái niệm:
Là loại mặt đường dùng hỗn hợp cát tù nhiªn hoÆc c¸t nghiền đem trộn với
xi măng theo một tỉ lệ nhất định rồi lu lèn đạt độ chặt yêu cầu ở độ ẩm tốt nhất trước lúc xi măng ninh kết.
Thông thường, lượng xi măng 6% - 12%.
+ Cát bụi: d ‡ 0,1mm chiếm 75%, nhưng không chứa hạt sét (d<0,005) + Cát nhỏ: d ‡ 0,1mm chiếm 75% + Cát vừa: d ‡ 0,25mm chiếm 50% + Cát to: d ‡ 0,5mm chiếm 50% + Cát lẫn sỏi sạn: d>2mm chiếm >25% khối lượng cát nhưng d>5mm phải
- H×nh thµnh cêng ®é: nhê xi m¨ng thñy hãa vµ kÕt tinh liªn kÕt cèt liÖu c¸t mét khèi v÷ng ch¾c cã cêng ®é cao, cã kh¶ n¨ng chÞu nÐn vµ chÞu kÐo khi uèn. - Lo¹i mÆt ®êng: cÊp thÊp cã tÝnh toµn khèi, kÕt cÊu chÆt kÝn, ®é rçng nhá, c¸ch h¬i c¸ch níc rÊt tèt 2. ¦u, nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi sö dông: a. ¦u, nhîc ®iÓm: * ¦u ®iÓm: - Cêng ®é t¬ng ®èi cao E ®h =3000 – 5000daN/cm2, cã kh¶ n¨ng chÞu kÐo khi uèn rÊt æn ®Þnh nhiÖt vµ níc - Sö dông ®îc c¸c lo¹i vËt liÖu rÎ tiÒn lµ c¸t nªn gi¸ thµnh rÎ - Cã thÓ c¬ giíi hãa toµn bé kh©u thi c«ng - §é b»ng ph¼ng cao, ®é nh¸m cña mÆt ®êng t¬ng ®èi cao vµ Ýt thay ®æi khi bÞ Èm ít. * Nhîc ®iÓm: - ChÞu t¶i träng ®éng kÐm - Yªu cÇu ph¶i cã thiÕt bÞ thi c«ng chuyªn dông, khèng chÕ thêi gian thi c«ng (kh«ng qu¸ 2 giê) - Kh«ng th«ng xe ®îc ngay sau khi thi c«ng b. Ph¹m vi sö dông (theo 22TCN 246-98): - Mãng díi (mãng trªn) ®êng cÊp A1, A2 - Líp mÆt cña mÆt ®êng B1,B2 (ph¶i cÊu t¹o líp l¸ng nhùa) - Líp c¸ch h¬i c¸ch níc - Kh«ng nªn dïng ë c¸c ®o¹n ®êng cã kh¶ n¨ng lón nhiÒu - Nªn sö dông chÊt phô gia lµm chËm ninh kÕt 3. CÊu t¹o mÆt ®êng: - ChiÒu dµy líp VL: tèi ®a 20cm (r¶i vµ lu 1 líp), tèi thiÓu 10cm - §é dèc ngang mÆt ®êng: 2 – 3% - Lµ lo¹i mÆt ®êng cÊp thÊp nªn cã thÓ ®Æt trùc tiÕp trªn nÒn ®êng - Bề dày lu lèn tối thiểu 10cm, tối đa 20cm (không rải hỗn hợp khi nhiệt độ không khí <5OC, không được giữ nguyên không xáo trộn hỗn hợp quá 30 phút) 4. Yªu cÇu vËt liÖu: a. Cát: Có thể dùng các loại <10% khối lượng dmax £ 50mm.
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 69
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học Yêu cầu cát phải sạch, hàm lượng bùn hữu cơ <2%, độ pH ‡ 6. Tổng lượng muối hòa tan trong cát >/ 4% khối lượng cát (trong đó thành phần muối sunfát >/ 2%); hàm lượng thạch cao >/ 10% khèi lượng cát. b. Xi măng: Xi măng Pooclăng thông thường phù hợp thi công hiện hành (TCVN 2682 – 92). Cêng ®é chÞu nÐn ë tuæi 28 ngµy <400 daN/cm2 nhưng không nên quá thấp (> 300 daN/cm2), thời gian ninh kết ‡ 120 phút (càng chậm càng tốt). c. Nước: nước sạch, nước sinh hoạt. - Kh«ng cã v¸ng dÇu hoÆc v¸ng mì - Kh«ng cã mµu - Lîng t¹p chÊt h÷u c¬ kh«ng vît qu¸ 15mg/l - Cã ®é pH kh«ng nhá h¬n 4 vµ kh«ng lín h¬n 12,5 - Lîng muèi hßa tan kh«ng lín h¬n 2000mg/l - Lîng ion Sunfat kh«ng lín h¬n 600mg/l - Lîng ion Clo kh«ng lín h¬n 350mg/l - Lîng c¨n kh«ng ta kh«ng lín h¬n 200mg/l d. hçn hîp c¸t gia cè Xm
MÉu nÐn h×nh trô cã ®êng kÝnh 152mm, cao 117mm vµ ®îc t¹o mÉu ë ®é
Èm tèt nhÊt víi dung träng kh« lín nhÊt theo ph¬ng ph¸p ®Çm nÐn AASHTO T180-D, sau ®ã ®îc b¶o dìng b»ng c¸ch ñ m¹t ca vµ tíi Èm thêng xuyªn 25 ngµy
Tríc khi nÐn, mÉu ph¶i ®îc ng©m b·o hßa níc trong 3 ngµy ®ªm (ngµy
®Çu ng©m 1/3 chiÒu cao mÉu, 2 ngµy sau ng©m ngËp mÉu), nÐn víi tèc ®é nÐn 3mm/ phót vµ thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh cêng ®é Ðp chÎ theo 22TCN 73-84
VÞ trÝ c¸c líp c¸t GCXM
Cêng ®é giíi h¹n yªu cÇu (daN/cm2) ChÞu Ðp chÎ ë 28 ngµy tuæi ChÞu nÐn ë 28 ngµy tuæi
30 3,5
20 2,5
10 1,2 Líp mãng trªn cña mÆt ®êng cÊp cao vµ líp mÆt cã l¸ng nhùa Líp mãng díi cña mÆt ®êng cÊp cao Trong c¸c trêng hîp kh¸c
5. Kü thuËt thi c«ng: a. Công tác chuẩn bị: * ChuÈn bÞ lßng ®êng: + Ph¶i ®óng kÝch thíc h×nh häc (chiÒu réng, chiÒu s©u), ®óng cao ®é, ®é dèc ngang – dèc däc, ®é chÆt vµ ®é b»ng ph¼ng + Lµm líp mãng hoÆc xö lý mÆt ®êng cò (nÕu cã): líp mãng ph¶i ®îc thi c«ng ®óng quy tr×nh vµ ph¶i ®îc nghiÖm thu tríc khi lµm líp cÊp phèi + NÕu líp mãng lµ mÆt ®êng cò b»ng ph¼ng ®ñ cêng ®é ph¶i lµm s¹ch mÆt ®êng, nÕu mÆt ®êng cò rêi r¹c, nhiÒu æ gµ ph¶i tiÕn hµnh v¸ æ gµ, lµm ph¼ng, lu lÌn l¹i tríc khi thi c«ng líp c¸t gia cè. Ph¶i tíi ®Ém níc líp mãng tríc khi r¶i c¸t gia cè. - Ngoài ra, phải bè trí lối ra vào, quay đầu cho xe máy thi công.
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 70
Xây dựng mÆt đường
Bài giảng môn học * ChuÈn bÞ vËt liÖu: - Làm các thí nghiệm về vật liệu, đúc mẫu kiểm tra cường độ. - Ph¶i thÝ nghiÖm c¸t ®¹t c¸c chØ tiªu c¬ lý quy ®Þnh, ®óc c¸c tæ mÉu ®Ó x¸c ®Þnh ®óng hµm lîng xi m¨ng - Hçn hîp c¸t GCXM ph¶i cã thÓ trén t¹i c¸c tr¹m trén cìng bøc, tù do hoÆc trén t¹i ®êng b»ng m¸y phay ( NÕu trén trong c¸c tr¹m trén ®Ó ®¶m b¶o chÊt l îng trén) - C¸c sai sè cho phÐp trong qu¸ tr×nh trén ®èi víi c¸t lµ ±2%, víi xi m¨ng lµ ±0,5% vµ víi níc lµ ±1% theo khèi l¬ng cña mçi lo¹i ®ã. Ph¶i kiÓm tra tÝnh chÝnh x¸c cña c¸c thiÕt bÞ c©n ®ong. - Cø 500m3 c¸t kiÓm tra c¸c chØ tiªu c¬ lý cña vËt liÖu - Ph¶i kiÓm tra chÝnh x¸c ®é Èm c¸t hµng ngµy ®Ó ®iÒu chØnh l îng níc trén phï hîp, ®¶m b¶o hçn hîp ®óng ®é Èm tèt nhÊt - §êng vËn chuyÓn vµ thiÕt bÞ thi c«ng ®¶m b¶o sao cho thêi gian trén, chuyªn chë, r¶i vµ ®Çm nÐn chØ trong vßng 120 phót * Chuẩn bị thiết bị thi công: + Thiết bị trộn: trạm trộn hoặc máy phay + Thiết bị vận chuyên: Ô tô Benz + Thiết bị rải: máy rải hoặc máy san + ván khuôn + Thiết bị đầm: Lu bánh cứng (lu vừa, lu nặng), lu bánh lốp hoặc lu rung vừa. + Thiết bị bảo dưỡng: phu nhũ tương, phun nước. * Thi c«ng ®o¹n thö nghiÖm: (t¬ng tù CP§D GCXM) - §o¹n thö nghiÖm dµi 100m - Tõ sè liÖu thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh dung träng kh« lín nhÊt vµ ®é Èm tèt nhÊt cña c¸t GCXM - LËp hå s¬ thiÕt kÕ ®o¹n ®Çm nÐn thö nghiÖm - Ghi chÐp sè liÖu trong qu¸ tr×nh thi c«ng thö nghiÖm, tÝnh to¸n x¸c ®Þnh chÝnh x¸c c«ng nghÖ thi c«ng thö nghiÖm cña nhµ thÇu tríc khi tiÕn hµnh thi c«ng ®¹i trµ nh: thêi gian vËn chuyÓn, thêi gian kÕt thóc lu lÌn, ®é Èm vËt liÖu khi b¾t ®Çu lu lÌn, hÖ sè r¶i, c«ng nghÖ lu lÌn… - Khoan lÊy mÉu ®Ó x¸c ®Þnh cêng ®é cña c¸t GCXM b. Kü thuËt thi c«ng: b1. Khi hçn hîp ®îc trén t¹i tr¹m trén: * Trộn khô cát + xi măng rồi mới trộn ướt với nước. Mỗi ca phải thí nghiệm xác định độ ẩm của cát để điều chỉnh lượng nước cho phù hợp.
* VËn chuyÓn vËt liÖu: - Dïng « t« tù ®æ cã b¹t phñ thïng xe ®Ó chuyªn chë hçn hîp - Khèi lîng hçn hîp ph¶i ®îc tÝnh to¸n ®Çy ®ñ víi hÖ sè r¶i xÊp xØ 1,3 – 1,35
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 71
Xây dựng mÆt đường
+ Dùng lu bánh cứng 6 – 8 tấn lu sơ bộ 2 lượt/điểm, trong quá trình lu phát
+ Dùng lu bánh lốp nặng hoặc lu rung loại vừa để lu chặt (lu bánh lốp 12 –
+ Sau cùng dùng lu bánh nhẵn 10 – 12 T lu phẳng 2 -3 lượt/điểm.
+ nhũ tương: 0,8 – 1 l/m2 (cả vách đứng) + 5cm cát rồi tưới nước giữ ẩm trong 2 tuần
Bài giảng môn học * Khi vận chuyển fi chiều cao rơi tự do của hỗn hợp vào thùng xe và từ thùng xe xuống mặt đất ≥ 1,5m để tránh phân tầng). - Hçn hîp ®æ trùc tiÕp vµo phÔu chøa m¸y r¶i hoÆc ®æ thµnh luèng theo trôc ® êng - Cø 500 – 1000m3 hçn hîp lÊy mÉu ngay t¹i phÔu trót ë tr¹m trén ®Ó ®óc mÉu vµ thÝ nghiÖm c¸c chØ tiªu c¬ lý * San r¶i c¸t GCXM - Ph¶i lµm v¸n khu«n 2 phÝa cña vÖt r¶i - Thêng xuyªn kiÓm tra ®é Èm cÊp phèi tríc khi r¶i - Cã thÓ r¶i b»ng m¸y r¶i hoÆc m¸y san, ®¶m b¶o r¶i ®óng chiÒu dµy, ®é b»ng ph¼ng vµ ®é dèc ngang thiÕt kÕ * Đầm lèn: - Cát gia cố xi măng phải đàm lèn ở WO để đạt Kyc=1,0 hiện những chỗ lồi, lõm để bù phụ hoặc gặt phẳng. 15 lượt/điểm, lu rung 6 – 10 lượt/điểm) (không hằn vệt). * Bảo dưỡng: - 4 giờ sau khi lu lèn xong fi phải phủ kín hỗn hợp bằng các vật liệu sau: - Sau 2 tuần có thể thông xe nhưng phải hạn chế tốc độ <20 km/h trong vòng 2 tuần tiếp theo. - Trường hợp làm lớp mặt: Lu lèn chặt xong, rải đá dăm nghiền kích cỡ 1x2 với số lượng l0 – 15 lượt/m2 rồi lu tiếp cho đá chìm một phần vào hỗn hợp. - Nếu làng nhựa ngay thì không cần bảo dưỡng như nói ở trên. b2. Khi hçn hîp ®îc trén t¹i ®êng: 1- Cho cát đến đổ thành đống với cự ly tính trước sau đó dùng máy san, san thành lớp với chiều dày:
d c
át +xitk
Hrải cát =
.(100-p).H d c át roi
Trong đó: +δcát+ xi: Dung trọng khô của cát gia cố xi măng yêu cầu sau khi đã lu lèn chặt. + δcát rời : Dung trọng khô của cát lúc rải ra đường (g/cm3) + p: tỷ lệ xi măng đem trộn (%) + Htk: bề dạy thiết kế của lớp cát gia cố xi măng (cm) 2- Rải XM: Bằng máy rải chuyên dụng hoặc dùng nhân lực để rải XM bao. 3- Trộn cát + xi măng: Dùng máy phay trộn khô cho thật đều (màu đồng đều, không vón cục xi măng). Sau đó trộn ướt 3 -4 lượt/điểm, lượng nước cho phép – 2% WO để đề phòng nước bốc hơi. 4- San rải hỗn hợp: phải đặt xúc xắc làm cữ và dùng máy san để san phẳng và đảm bảo đúng mui luyện thiết kế. 5- Đầm lèn: Nh trªn 6- Bảo dưỡng: Nh trªn *Chú ý:
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 72
Bài giảng môn học Xây dựng mÆt đường 1-Phải bố trí thi công sao cho thời gian từ khi trộn ướt đến khi thi công xong £ 120 phút ( £ thời gian ninh kết của xi măng). 2-Chuẩn bị mái che để phòng mưa, khi gặp mưa nếu W>WO quá 5% thì loại bỏ vật liệu đi; nếu chưa quá 5% và được tư vấn cho phép có thể thêm 2 – 3% xi măng rồi lu lèn. -Ở chỗ nối tiếp (dọc và ngang) trươc khi thi công đoạn nối phải dỡ ván khuôn và tưới đẫm nước bờ vách. Trường hợp trộn tại đường không dùng ván khuôn fi chỗ nối tiếp phải rải rộng ép dư rồi xắn đi để tạo vách đứng (chiều rộng xắn ‡ 20cm). Chỗ nối tiếp phải dùng đầm rung loại nhỏ để đầm nên thêm. 3-Nếu chia 2 lớp để rải fi tưới ẩm bề mặt lớp dưới rồi rải ngay lớp trên trình tự như lớp dưới.
Tæ m«n §êng – Khoa C«ng tr×nh – Trêng Cao ®¼ng GTVT 73
