Nghiên cứu bê tông nhựa có modun đàn hồi cao và khả năng chống mỏi tốt (EME2) trong kết cấu mặt đường mềm
lượt xem 2
download
Nghiên cứu đề tài để đánh giá về mặt kỹ thuật khả năng ứng dụng của EME 2 trong KCMĐ mềm của các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn ở VIỆT NAM. Sau khi thiết kế ra được hỗn hợp tối ưu thì nhóm tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu Marshall và so sánh với các loại vật liệu khác để đưa ra kết luận: Các chỉ tiêu Marshall và chỉ tiêu khác như mô đun đàn hồi động và tĩnh đều đạt yêu cầu của các tiêu chuẩn nước ngoài và khi so sánh với BTN thông thường thì các chỉ tiêu đều tốt hơn hẳn. Từ đó đưa ra kiến nghị sử dụng EME2 cho lớp móng trên của KCMĐ mềm.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu bê tông nhựa có modun đàn hồi cao và khả năng chống mỏi tốt (EME2) trong kết cấu mặt đường mềm
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG NHỰA CÓ MODUN ĐÀN HỒI CAO VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG MỎI TỐT (EME2) TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quang Phúc Sinh viên thực hiện: Trần Kim Long Kim Đức Anh Nguyễn Văn Bằng Trần Văn Quang Bùi Đức Dũng Lớp: Cầu Đường bộ 3 Tóm tắt: EME2 (Enrobés à Module Elevé) là loại bê tông nhựa đặc biệt có các đặc tính như mô đun đàn hồi cao, khả năng chống mỏi tốt, khả năng chống lún vệt bánh trong tổng thể kết cấu tốt. Công nghệ EME2 đã được nghiên cứu sử dụng ở Pháp, Úc, Trung Quốc cho các kết quả tốt. EME2 có thể giảm đáng kể độ dày mặt đường chịu tải nặng, tăng hiệu suất khai thác của kết cấu mặt đường, làm giảm chi phí xây dựng và bảo trì mang lại lợi ích kinh tế so với vật liệu mặt đường mềm truyền thống. Từ những triển vọng và lợi ích ở trên nhóm chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài để đánh giá về mặt kỹ thuật khả năng ứng dụng của EME 2 trong KCMĐ mềm của các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn ở VIỆT NAM. Sau khi thiết kế ra được hỗn hợp tối ưu thì nhóm tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu Marshall và so sánh với các loại vật liệu khác để đưa ra kết luận: Các chỉ tiêu Marshall và chỉ tiêu khác như mô đun đàn hồi động và tĩnh đều đạt yêu cầu của các tiêu chuẩn nước ngoài và khi so sánh với BTN thông thường thì các chỉ tiêu đều tốt hơn hẳn. Từ đó đưa ra kiến nghị sử dụng EME2 cho lớp móng trên của KCMĐ mềm. Từ khóa: EME2 (Enrobés à Module Elevé), bê tông nhựa hiệu suất cao, nhựa đường 20/30, KCMĐ (kết cấu mặt đường), Marshall, bê tông nhựa (BTN). 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ở Việt Nam, kết cấu mặt đường mềm có tầng mặt bằng bê tông nhựa được sử dụng phổ biến trong xây dựng các tuyến đường ô tô cấp cao. Thời gian gần đây, ở nhiều tuyến đường ô tô cấp cao có quy mô giao thông lớn sử dụng loại KCMĐ này thường xuất hiện các hư hỏng như nứt, lún vệt bánh xe sau thời gian ngắn đưa vào khai thác làm suy giảm cường độ chung và tuổi thọ của KCMĐ. Với tầng móng bằng các vật liệu hạt rời rạc có cường độ thấp thì để đảm bảo cường độ chung của KCMĐ đòi hỏi chúng phải có chiều Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 228
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI dày lớn. Giải pháp sử dụng móng bằng vật liệu hạt gia cố chất liên kết vô cơ (vôi, xi măng) hoặc chất liên kết hữu cơ (nhựa đường) tạo ra một lớp móng có cường độ cao không những giảm chiều dày KCMĐ mà còn giảm được biến dạng kéo ở đáy các lớp mặt BTN, nhờ đó làm tăng tuổi thọ chịu mỏi của KCMĐ. Tuy nhiên, nếu sử dụng lớp móng trên bằng vật liệu gia cố xi măng đặt dưới tầng mặt BTN mỏng thường có nguy cơ xảy ra hư hỏng dạng nứt phản ánh lên lớp bê tông nhựa phía trên. Trong khi đó, KCMĐ mềm với lớp móng BTN ít có nguycơ xảy ra hiện tượng này hơn. Vật liệu BTN , trong đó phổ biến là BTN hiệu suất cao được sử dụng làm lớp móng trên của KCMĐ mềm ở nhiều nước trên thế giới như Pháp,Úc, Trung Quốc và các nước châu Âu... Bên cạnh đó, ở một số nước còn nghiên cứu ứng dụng hỗn hợp BTN hiệu suất cao cho lớp móng trên và lớp mặt dưới nhằm giảm chiều dày đồng thời cải thiện tuổi thọ KCMĐ mềm của những tuyến đường ô tô có quy mô giao thông. Ở Việt Nam, KCMĐ mềm có lớp móng trên bằng vật liệu đá – nhựa chặt (asphalt treated base - ATB) được sử dụng cho một số tuyến cao tốc trong thời gian gần đây. Lớp móng đá – nhựa là giải pháp để giảm chiều dày thiết kế so với phương án sử dụng lớp móng CPĐD loại 1. Giải pháp này bước đầu được đánh giá tốt khi sử dụng cho lớp móng trên trong KCMĐ mềm. Mặc dù vậy, các nghiên cứu về thành phần, tính chất của hỗn hợp đá – nhựa chặt và ứng xử của nó khi đặt trong KCMĐ mềm vẫn chưa được thực hiện nhiều ở Việt Nam. Trong bối cảnh lưu lượng giao thông và tỉ lệ xe nặng trên các tuyến đường ô tô cấp cao ở nước ta ngày càng tăng, bên cạnh nghiên cứu phát triển hỗn hợp BTN hiệu suất cao thì các nghiên cứu đề tài này xác định thành phần, tính chất của hỗn hợp BTN nhựa hiệu suất cao sử dụng các nguồn cốt liệu ở Việt Nam. Từ đó, đánh giá khả năng ứng dụng của BTN hiệu suất cao sử dụng trong KCMĐ mềm cho các tuyến đường ô tô cấp cao có quy mô giao thông lớn. Chính vì vậy, đề tài luận án “Nghiên cứu bê tông nhựa có modun đàn hồi cao và khả năng chống mỏi tốt (EME2) trong kết cấu mặt đường mềm ” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. CÁC NỘI DUNG CHÍNH Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm trong phòng. - Tiến hành thí nghiệm thực tế. - Thông qua bộ tiêu chuẩn quốc tế về vấn đề này. - Phương pháp phân tích và tổng hợp số liệu từ kết quả thu được Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 229
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - Quan sát trực quan và cảm nhận của người nghiên cứu - Phương pháp thu thập thông tin từ internet và các bài báo, báo cáo khoa học. - Phương tiện nghiên cứu: Trang thiết bị trong phòng thí nghiệm, dụng cụ cá nhân. Hình 1. Các thiết bị phục vụ thí nghiệm Nội dung nghiên cứu đã thực hiện: - Thiết kế cấp phối. - Làm rõ về bê tông nhựa hiệu suất cao. - Tiến hành những thí nghiệm để đánh giá hiệu quả. - Phân tích ưu, nhược điểm của bê tông nhựa hiệu suất cao khí áp dụng thực tế ở nước ta. - Trên cơ sở quá trình phân tích, đánh giá thực trạng để đưa ra đề xuất. Hình 2. Mẫu để thí nghiệm Marshall Kết quả nghiên cứu: - Thiết kế được cấp phối, hàm lượng nhựa tối ưu và tính toán các kết quả về một số chỉ tiêu kỹ thuật của hỗn hợp bê tông nhựa EME 2. Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 230
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - Các chỉ tiêu Marshall, chỉ tiêu khác như mô đun đều đạt yêu cầu và khi so sánh với BTN thông thường thì các chỉ tiêu đều tốt hơn hẳn. - Phân tích, làm rõ cơ sở khoa học việc sử dụng lớp BTN nhựa hiệu suất cao trong xây dựng mặt đường ô tô cấp cao có quy mô giao thông lớn để tăng tuổi thọ mỏi, giảm lún vệt bánh xe và giảm chiều dày KCAĐ mềm ở Việt Nam. - Đề xuất cấp phối cốt liệu và kiến nghị phương pháp thiết kế hỗn hợp BTN nhựa hiệu suất cao ở Việt Nam. - Đề xuất một số KCMĐ mềm cấp cao sử dụng hỗn hợp BTN nhựa hiệu suất cao và BTN nhựa chặt thông thường làm lớp móng trên hoặc đồng thời làm móng trên và mặt dưới. Hình 3. Hiệu quả giảm chiều dày của kết cấu so với ATB + Khi kết cấu như vậy người ta phân tích nó sẽ chịu được rất nhiều (vĩnh cửu) tải trọng xe chạy (không quá tải). Và trong quãng đời khai thác chỉ việc thay định ký lớp trên cùng, còn các lớp dưới vẫn giữ nguyên + Lớp EME2 ở dưới, vừa chống lún tốt, vừa chống mỏi tốt, có mô đun cao sẽ làm giảm biến dạng kéo đáy lớp BTN và biến dạng nén đỉnh nền Đề tài “Nghiên cứu bê tông nhựa có modun đàn hồi cao và khả năng chống mỏi tốt (EME2) trong kết cấu mặt đường mềm ” đã hoàn thành mục tiêu đề ra, đề tài có ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn, và ý nghĩa đào tạo. 3. KẾT LUẬN Với kết quả nghiên cứu bước đầu có thể nhận thấy việc sử dụng BTN EME2 là có cơ sở khoa học và góp phần làm tăng cường độ cho kết cấu áo đường. Ngoài ra, sử dụng BTN Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 231
- TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI EME2 giúp làm giảm chiều dày kết cấu áo đường. Cần tiếp tục nghiên cứu sử dụng BTN EME2 để đưa vào sản xuất bê tông nhựa một cách phổ cập và đưa ra ngoài thực tế. Tài liệu tham khảo [1]. Australian Asphalt Pavement Association EME2 Model Specification [2]. Specification for the Design and Construction of Anti-rutting and Anti-fatigue High Modulus Asphalt Concrete [3]. D 4123 – 82 (Reapproved 1995): Standard Test Method for Indirect Tension Test for Resilient Modulus of Bituminous Mixtures [4]. Trần Danh Hợi (2018) Nghiên cứu hỗn hợp đá - nhựa nóng cường độ cao dùng trong kết cấu mặt đường ô tô cấp cao ở Việt Nam [5]. Trần Ngọc Hưng (2015) Một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm đặc tính cơ học của bê tông Asphalt trong tính toán áo đường mềm theo 22TCN211:2006 [6]. 8820/2011: Hỗn hợp bê tông nhựa nóng- thiết kế theo phương pháp Marshall [7]. 8819/2011: Mặt đường bê tông nhựa nóng- yêu cầu thi công và nghiệm thu [8]. TCVN 12914: 2020 Bê tông nhựa – Xác định khả năng kháng ấm của mẫu đã đầm chặt [9]. TCVN 8860: 2011 Bê tông nhựa – Phương pháp thử Kỷ yếu nghiên cứu khoa học sinh viên năm 2021 232
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Kết quả đo độ võng và đánh giá khả năng chống nứt lớp kết cấu bê tông nhựa có cốt tăng cường
4 p | 193 | 48
-
Ảnh hưởng của nhiệt độ đầm mẫu trong thiết kế Marshall đến đặc tính của bê tông nhựa
13 p | 15 | 5
-
Phân tích ứng suất cắt trượt giữa các lớp trong kết cấu áo đường sử dụng bê tông nhựa cứng
8 p | 46 | 4
-
Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của một số loại cốt liệu có nguồn gốc từ đá mácma đến các đặc tính của bê tông nhựa polymer SBS
15 p | 4 | 3
-
Nghiên cứu thực nghiệm hệ số poát xông phức động của một số loại bê tông nhựa ở Việt Nam
15 p | 23 | 3
-
Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của cốt sợi đến độ bền bê tông nhựa dùng cho mặt đường
5 p | 5 | 3
-
Mô phỏng độ sâu hằn lún vệt bánh xe của mặt đường bê tông nhựa có xét tới tính đàn dẻo nhớt của mô hình vật liệu và phương pháp gia tải
15 p | 42 | 3
-
Phân tích sự thay đổi các đặc tính cơ lý của bê tông nhựa trong giai đoạn đầu của thí nghiệm mỏi
10 p | 62 | 3
-
Nghiên cứu công nghệ sử dụng phụ gia cerachip trộn trực tiếp tăng tính năng của hỗn hợp bê tông nhựa nóng
6 p | 29 | 2
-
Thực nghiệm đánh giá cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo của bê tông bán mềm
14 p | 4 | 2
-
Bước đầu nghiên cứu sử dụng cốt liệu cao su phế thải cho bê tông nhựa
5 p | 14 | 2
-
Nghiên cứu đề xuất hệ số lớp của bê tông nhựa rỗng thoát nước phục vụ thiết kế kết cấu mặt đường theo AASHTO 1993
8 p | 48 | 2
-
Nghiên cứu đề xuất các trị số đặc trưng cường độ của bê tông nhựa chặt 12,5 và 19 trong tính toán thiết kế kết cấu mặt đường
5 p | 59 | 2
-
Nghiên cứu chế tạo cấp phối hỗn hợp bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhũ tương phân tích chậm dùng trong công tác sửa chữa đường ô tô
5 p | 40 | 2
-
Nghiên cứu sử dụng nhựa PET phế thải trong sản xuất bê tông xi măng mác 35 và 40MPa
4 p | 14 | 1
-
Đề xuất mô hình xác định nhiệt độ trong kết cấu mặt đường bê tông nhựa khu vực hà nội khi đo độ võng đàn hồi bằng cần Benkelman
9 p | 1 | 1
-
Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp cấp phối bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng trong công tác sửa chữa đường ô tô
4 p | 47 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn