NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Chia sẻ: Nguyễn Thị Bích Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

139
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, công tác duy tu, sửa chữa thường xuyên mặt đường bê tông nhựa trên địa bàn thành phố thường tốn rất nhiều thời gian, ảnh hưởng đến môi trường và điều kiện đảm bảo giao thông thông suốt cho các phương tiện lưu thông trên các tuyến đường do phải đào bỏ các lớp kết cấu cũ bị hư hỏng và thảm lại kết cấu mới. Thêm vào đó, cao độ mặt đường sau khi sửa chữa không được như hiện trạng ban đầu, gây xóc cho xe cộ và mất mỹ quan đô thị....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Đơn vị chủ trì đề tài: Phòng Giám định và QLCL công trình Chủ nhiệm đề tài : Vũ Ngọc Trung Đà Nẵng, tháng 11/2010
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG MỤC LỤC Phần 1: Thuyết minh đề tài Chương I: Các căn cứ pháp lý và tính cấp thiết Chương II: Tổng quan về mặt đường bê tông nhựa Chương III: Đánh giá các nguyên nhân gây hư hỏng trên mặt đường BTN Chương IV: Đề xuất vật liệu TL-2000 để sửa chữa, bảo trì mặt đường BTN Chương V: Thi công thử nghiệm sửa chữa mặt đường BTN bằng TL-2000 Chương VI: Các thí nghiệm đánh giá khả năng của TL-2000 Chương VII: Kết luận và kiến nghị Phần 2: Phụ lục 1. Các văn bản liên quan. 2. Các thí nghiệm đối với vật liệu TL2000 trên thế giới Đà Nẵng, tháng 11/2010 1
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CHƯƠNG I: CĂN CỨ PHÁP LÝ & TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI I. Các căn cứ thực hiện đề tài: - Quyết định số 429/QĐ-SGTVT ngày 18/6/2010 của Sở GTVT “V/v Ban hành quy trình xây dựng, xét duyệt và nghiệm thu các đề tài, nhiệm vụ khoa học và công nghệ thuộc chương trình công tác khoa học và công nghệ ngành giao thông vận tải thành phố Đà Nẵng”; - Công văn số 234/SKHCN-QLKH ngày 11/5/2010 của Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Đà Nẵng “V/v Thực hiện đề tài KH&CN cấp cơ sở năm 2010”; - Đề cương đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng vật liệu mới trong sửa chữa hư hỏng mặt đường bê tông nhựa trên địa bàn thành phố Đà Nẵng” đã được Sở GTVT phê duyệt; - Hợp đồng số 12/HĐ-SKHCN-QLKH ngày 13/7/2010 giữa Sở Khoa học và công nghệ và Sở Giao thông vận tải “V/v Thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp cơ sở”; II. Tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay, công tác duy tu, sửa chữa thường xuyên mặt đường bê tông nhựa trên địa bàn thành phố thường tốn rất nhiều thời gian, ảnh hưởng đến môi trường và điều kiện đảm bảo giao thông thông suốt cho các phương tiện lưu thông trên các tuyến đường do phải đào bỏ các lớp kết cấu cũ bị hư hỏng và thảm lại kết cấu mới. Thêm vào đó, cao độ mặt đường sau khi sửa chữa không được như hiện trạng ban đầu, gây xóc cho xe cộ và mất mỹ quan đô thị. Do vậy, việc tìm kiếm, lựa chọn các loại vật liệu mới để sửa chữa và duy tu thường xuyên các tuyến đường đảm bảo tiết kiệm thời gian, ít gây ô nhiễm môi trường, đảm bảo giao thông nhanh chóng cho các phương tiện và mỹ quan đô thị là rất cần thiết và cấp bách. 2
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA I. Khái niệm cơ bản: - Nguyên lý sử dụng vật liệu: cấp phối chặt và liên tục. - Thành phần của hỗn hợp bê tông nhựa(BTN): + Cốt liệu: Đá dăm tiêu chuẩn các loại, cát. + Chất chèn: Bột khoáng. + Chất liên kết: Bitum dầu mỏ. + Chất phụ gia(nếu có): phụ gia hoạt tính bề mặt. - Hỗn hợp vật liệu thường được phối hợp và trộn tại trạm trộn. II. Ưu, nhược điểm: 1. Ưu điểm: - Kết cấu chặt, kín. - Có khả năng chịu nén, cắt, uốn và tác dụng của tải trọng ngang. - Chịu tải trọng động tốt, ít hao mòn, ít sinh bụi. - Mặt đường bằng phẳng, có độ cứng vừa phải nên xe chạy tốc độ cao rất êm thuận, ít gây tiếng ồn. - Công nghệ thi công quen thuộc, có thể thi công cơ giới hóa hoàn toàn. 2. Nhược điểm: - Cường độ giảm khi chịu tác dụng của nhiệt độ cao và tác dụng lâu dài của nước mặt. - Độ nhám giảm nhiều khi mặt đường bị ẩm ướt. - Mặt đường bị hóa già theo thời gian dưới tác dụng của tải trọng trùng phục, thời tiết. - Công tác duy tu sửa chữa khó khăn, khó trả lại hiện trạng ban đầu về màu sắc, độ bằng phẳng. III. Phân loại: 1. Theo phương pháp thi công: a. Bê tông nhựa không lu lèn, dày (1÷4)cm: - Dùng nhựa đặc 10/70 hàm lượng cao (9÷12)%. - Hàm lượng bột khoáng cao (20÷35)%. - Nhiệt độ trộn 230oC, nhiệt độ rải (210÷230) oC, không cần lu lèn. b. Bê tông nhựa phải lu lèn: gồm 03 loại b.1 BTN rải nóng: - Dùng nhựa đặc 40/60, 60/70, 70/100, 100/150, hàm lượng nhựa từ (4÷6)%. - Nhiệt độ trộn 140÷170 oC, nhiệt độ rải >120 oC. - Bê tông nhựa sau khi rải và lu xong nhiệt độ giảm bằng nhiệt độ không khí thì cường độ hình thành gần 100%. b.2 BTN rải ấm: - Dùng nhựa đặc 150/200, 200/300, nhựa lỏng đông đặc nhanh. - Nhiệt độ trộn 110÷130 oC, nhiệt độ rải và lu lèn >60 oC. - Thời gian hình thành cường độ lâu, khoảng 15÷20 ngày. 3
b.3 BTN rải nguội: - Dùng nhựa lỏng đông đặc chậm. - Nhiệt độ trộn và lu lèn bằng nhiệt độ không khí. - Thời gian hình thành cường độ lâu, khoảng 20÷40 ngày. * Hiện nay, loại bê tông nhựa rải nóng được sử dụng phổ biến nhất ở Việt Nam do có thời gian hình thành cường độ nhanh, cường độ, độ ổn định nước và nhiệt cao nhất. 2. Theo độ rỗng còn dư: - BTN chặt, độ rỗng còn dư từ (3,0÷6,0)% thể tích. - BTN rỗng, độ rỗng còn dư từ (6,0÷10,0)% thể tích. - BTN thoát nước, độ rỗng còn dư từ (20,0÷25,0)% thể tích. 3. Theo hàm lượng đá dăm(trên sàng 5mm): - BTN nhiều đá dăm: (50÷60)% . - BTN vừa đá dăm: (35÷50)% . - BTN ít đá dăm: (20÷35)% . - BTN không có đá dăm: BTN cát. * Bê tông nhựa nhiều đá dăm thường được sử dụng ở Việt Nam do có cường độ, ổn định nhiệt, độ nhám cao. 4. Theo cỡ hạt lớn nhất danh định: - BTN Dmax 40mm: BTN rỗng. - BTN Dmax 31,5mm: BTN rỗng. - BTN Dmax 25mm: BTN chặt hoặc rỗng. - BTN Dmax (20÷10)mm: BTN chặt. - BTN Dmax (5÷6)mm: BTN cát. * BTN Dmax 25, 20, 15 được dùng phổ biển nhất ở Việt Nam. IV. Chức năng của các loại cốt liệu trong thành phần hỗn hợp BTN: - Đá dăm: là cốt liệu chịu lực chính và tạo độ nhám cho BTN. - Cát: lấp đầy lỗ rỗng của đá dăm. - Bột khoáng và nhựa: tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt để liên kết các hạt khoáng và lấp đầy lỗ rỗng còn lại. - Chất phụ gia: cải thiện tính liên kết, dính bám giữa nhựa và cốt liệu. V. Cấu trúc của BTN: 1. Về mặt vật liệu: Các thành phần trong hỗn hợp BTN phối hợp, tương tác với nhau tạo thành cấu trúc của BTN. BTN là một hệ thống gồm 3 cấu trúc: - Cấu trúc tế vi: là sự kết hợp giữa bột khoáng và nhựa tạo thành liên kết asphalt. - Cấu trúc trung gian: là sự kết hợp chất liên kết asphalt với cát tạo thành vữa asphalt. - Cấu trúc vĩ mô: là sự kết hợp giữa vữa asphalt với các loại đá dăm tạo thành bê tông nhựa. 4
2. Về mặt chịu lực: Cấu trúc bê tông nhựa có dạng động: - Ở nhiệt độ dương: BTN có cấu trúc đông tụ. - Ở nhiệt độ âm: BTN có cấu trúc ngưng tụ(giòn, dễ gẫy vỡ). VI. Sự tương tác của vật liệu khoáng với nhựa: Có thể bao gồm 3 quá trình sau đây: 1. Bề mặt vật liệu khoáng hấp phụ lớp bitum: Khi vật liệu khoáng tiếp xúc với nhựa sẽ xảy ra quá trình hấp phụ bitum trên bề mặt cốt liệu. Trong BTN, do bột khoáng có tỉ diện rất lớn nên quá trình trên xảy ra mạnh mẽ nhất khi nhựa tiếp xúc với bột khoáng. - Khi cốt liệu là các loại đá cácbônát và đá bazơ tiếp xúc với bitum sẽ xảy ra sự hấp phụ hóa học : có sự trao đổi i-on trên bề mặt cốt liệu với nhựa, lực dính giữa bitum và bề mặt cốt liệu khoáng rất lớn, do đó làm cho màng bitum ở trên bề mặt cốt liệu khoáng bền vững, ổn định nhiệt, ổn định nước. - Khi cốt liệu khoáng là các loại đá axit tiếp xúc với bitum sẽ xảy ra sự hấp phụ lý học : các phân tử bitum liên kết với bề mặt cốt liệu khoáng bằng lực hút phân tử (Van-đéc-van). Liên kết lý học này không làm tăng cường độ, tính chịu nước, tính bền nhiệt cho bitum và rất dễ bị phá hoại khi có sự xâm thực của nước. 2. Bi tum khuếch tán có chọn lọc vào trong vật liệu khoáng: Khi vật liệu khoáng tiếp xúc với bitum sẽ xảy ra hiện tượng bitum khuếch tán vào trong lỗ rỗng của cốt liệu: - Nhóm chất dầu có thể theo các mao quản thấm sâu vào trong hạt khoáng. - Nhóm chất nhựa được hấp phụ trong các lỗ rỗng nhỏ. - Nhóm axit asphalt và nhóm asphalt được hấp phụ trên bề mặt cốt liệu khoáng. Như vậy, khi dùng vật liệu khoáng rỗng thì bề mặt hạt khoáng có nồng độ chất asphalt tăng lên, độ quánh của lớp bitum trên bề mặt hạt khoáng cũng tăng lên - làm cho sự liên kết giữa các hạt khoáng tăng theo, do đó tính đàn hồi dẻo giảm xuống, cường độ bêtông nhựa tăng đáng kể. 3. Sự thay đổi tính chất của vật liệu khoáng do sự tương tác của nó với bitum: Quá trình tương tác giữa bitum và vật liệu khoáng không những làm cho màng bitum hấp phụ thay đổi tính chất mà còn làm cho vật liệu khoáng cũng có những thay đổi đáng kể. Do sự khuếch tán của bitum(BT) hay các thành phần của nó vào các mao quản của vật liệu khoáng làm cho bề mặt hạt khoáng kín nước hơn, thành của các lỗ rỗng và mao quản nhờ có quá trình hấp phụ mà trở nên cách nước, tạo điều kiện để nâng cao tính ổn định nước của vật liệu khoáng. * Do vậy: - Nếu tỉ lệ BT/ BK quá nhỏ (ít nhựa) , bitum không đủ để tạo màng bao bọc các hạt khoáng chất, các hạt khoáng sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau không thông 5
qua màng nhựa, lực dính BTN vì thế giảm đi, cường độ BTN sẽ giảm nhanh khi chịu tác dụng của nước. Cấu trúc BTN trở thành cấu trúc tiếp xúc. - Tỉ lệ BT/ BK hợp lí, nhựa vừa đủ bao bọc các hạt khoáng tạo thành màng nhựa có cấu trúc, nhựa tự do hầu như không có. Lúc đó các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua màng nhựa có cấu trúc nên BTN có cường độ cao nhất, ổn định nước và ổn định nhiệt. - Nếu tỉ lệ BT/ BK quá lớn (thừa nhựa), nhựa trong BTN ở dạng tự do nhiều, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua màng nhựa tự do - cường độ thấp, BTN giảm cường độ, tính ổn định nhiệt rất kém. VII. Nguyên lý hình thành cường độ của mặt đường BTN: Theo N.N. Ivanov: cuờng độ BTN phụ thuộc vào thành phần lực dính & góc ma sát trong. - Lực ma sát: do sự ma sát giữa các hạt có kích thước lớn. Các hạt cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh và đồng đều lực ma sát càng lớn. Lực ma sát ít thay đổi theo nhiệt độ & thời gian tác dụng của tải trọng nhưng thay đổi nhiều theo hàm lượng nhựa. - Lực dính: + Lực dính tương hỗ C1: do sự móc vướng vào nhau của các hạt phụ thuộc vào độ lớn và độ sắc cạnh của hạt; ít thay đổi khi nhiệt độ - độ ẩm - tốc độ biến dạng thay đổi nhưng sẽ giảm khi BTN chịu tải trọng trùng phục của xe cộ và hỗn hợp kém. + Lực dính phân tử C2: do lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa nhựa với cốt liệu và lực dính bên trong của bản thân nhựa. Lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa nhựa với cốt liệu : phụ thuộc vào tỉ diện cốt liệu, tính chất hấp phụ của cốt liệu đối với nhựa. Lực dính kết bên trong của bản thân nhựa phụ thuộc vào cấu trúc, độ nhớt của nhựa; nhiệt độ & tốc độ biến dạng. 6
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA TRÊN ĐỊA BÀN TP ĐÀ NẴNG I. Các dạng hư hỏng thường gặp của mặt đường BTN: Dựa trên các tiêu chí đánh giá hư hỏng mặt đường bê tông nhựa của Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06 và căn cứ Báo cáo kết quả khảo sát của Công ty Quản lý Cầu đường, các dạng hư hỏng mặt đường thường gặp trên các tuyến đường của thành phố Đà Nẵng được xác định như sau: Dạng hư Số Tầng mặt nhựa Tiêu chí đánh giá mức độ nghiêm hỏng hiệu (Cấp A1, A2) trọng Nứt 1.1 - Nứt dọc, nứt - Nhẹ: Bề rộng khe nứt 6mm, gây xóc; - Nặng: nứt rộng, sâu, gây va đập khi xe chạy qua. 1.2 - Nứt thành lưới - Nhẹ: Các đường nứt chưa liên kết (nứt mai rùa hoặc với nhau; nứt thành miếng) - Vừa: Đã liên kết thành mạng; - Nặng: Nứt lan ra ngoài phạm vi vệt bánh xe và liên kết với nhau như da cá sấu. Biến dạng 2.1 - Vệt hằn bánh, lún - Cách đo: Dùng thước 1,22m đặt bề mặt sụt ngang vệt hằn; cứ cách 7,5m đo một chỗ rồi lấy trị số trung bình cho mỗi đoạn. - Vệt hằn sâu trung bình 6-13mm: nhẹ; 13-25mm:vừa và >25mm: nặng. 2.2 - Làn sóng, xô dồn - Nghiêm trọng (không phân mức độ) 2.3 - Đẩy trượt trồi - Nghiêm trọng (không phân mức độ) Hư hỏng 3.1 - Chảy nhựa - Diện tích càng lớn thì mức độ hư bề mặt hỏng càng nặng. 3.2 - Bong tróc, rời rạc - Không phân mức độ nghiêm trọng - Mài mòn, lộ đá 3.3 - Ổ gà - Đánh giá theo chủ quan của kỹ sư điều tra; nếu đã vá sửa tốt thì xếp mức độ nhẹ; chưa vá sửa và đang phát triển : nặng 7
1. Vết nứt: Theo hướng phát triển của đường nứt, các vết nứt xuất hiện trên mặt đường thường bao gồm 4 loại sau: vết nứt ngang, vết nứt dọc, vết nứt mạng lưới hoặc vết nứt phản ảnh. Theo chiều rộng vết nứt thì bao gồm vết nứt hẹp, vết nứt trung bình và vết nứt rộng. - Vết nứt ngang, dọc: Là các vệt nứt xuất hiện theo chiều ngang và chiều dọc đường. - Nứt mạng lưới: Trên mặt đường xuất hiện các vệt nứt dạng lưới, các đường nứt phát triển theo thời gian và dưới tác dụng của khí hậu, tải trọng xe. Các lưới có thể chưa liên kết hoặc đã liên kết với nhau thành mạng, hoặc đã nứt ra thành miếng có dạng như da cá sấu. - Nứt phản ảnh: Các vệt nứt phản ảnh này xuất hiện khi lớp kết cấu bên dưới mặt đường BTN bị nứt(lớp móng dưới bị nứt, thảm chồng lên lớp BTN cũ đã bị nứt không được xử lý), trong trường hợp thảm mặt đường BTN tại vị trí cống, trên mặt cầu hoặc mặt đường nhựa thảm trên tấm BTXM... Khi chịu tác dụng trùng phục của bánh xe, lớp mặt đường BTN bên trên chịu các ứng suất kéo và có xu hướng sao chép vệt nứt của các lớp kết cấu phía dưới. 2. Biến dạng bề mặt: Gồm các dạng hư hỏng như : mặt đường bị vệt hằn bánh, lún sụt; làn sóng, xô dồn; đẩy trượt trồi. - Vệt hằn bánh, lún sụt: vết lún dài trên mặt đường dọc theo vệt bánh xe, mặt đường mặt đường bị lún lõm cục bộ không còn giữ được độ bằng phẳng. Trong một số trường hợp mặt đường bị hiện tượng “cao su”: mặt đường bị biến dạng lớn và rạn nứt dưới tác dụng của bánh xe. Khi có tải trọng xe thì lún võng xuống, khi xe đi qua hẳn thì có thể đàn hồi trở lại một phần hoặc toàn bộ, kết cấu mặt đường dần dần sẽ bị phá vỡ một phần hay hoàn toàn. - Làn sóng, xô dồn, trồi, trượt: Hiện tượng dồn, trượt và đẩy trồi là một đoạn các đoạn đẩy trồi và lún võng xuất hiện thành dải với chiều dài nhỏ hơn 1.5m doc theo chiều ngang của mặt đường. 3. Hư hỏng bề mặt: Gồm các dạng hư hỏng như: mặt đường bị chảy nhựa, mặt đường bị bong tróc, rời rạc, lộ đá, mặt đường bị ổ gà - Mặt đường bị chảy nhựa: Mặt đường BTN khi được thiết kế cấp phối với một hàm lượng thừa nhựa(nhựa ở dạng tự do nhiều), khi chịu tác dụng của nhiệt độ do bức xạ mặt trời gây nên cộng thêm tác dụng của tải trọng xe sẽ xuất hiện hiện tượng chảy nhựa(nhựa đường trồi lên trên mặt) làm giảm cường độ của lớp BTN và dễ bị trơn trượt. - Mặt đường bị bong tróc(bong bật), rời rạc, lộ đá: Lớp mặt BTN bị bong khỏi mặt đường dưới sự tác dụng lâu dài của nước làm cho nhựa bị tách ra khỏi các cốt liệu dẫn đến mặt đường bị rời rạc trên mặt và sẽ dần bị bong tróc và cuối cùng sẽ tạo ra các ổ gà. - Ổ gà: Là những vết lõm xuất hiện trên mặt đường do sự bong bật mạnh mẽ lớp mặt đường tạo thành. 8
4. Các dạng hư hỏng mặt đường theo thời gian: Mặt đường bê tông nhựa sau một thời gian dài sử dụng(trên 2 năm) và dưới tác dụng của các yếu tố khí quyển sẽ có hiện tượng lớp mặt bê tông nhựa bị hóa già, không còn tính đàn hồi và dễ bị bong bật lớp mặt, thường được gọi là mặt đường BTN bị bạc đầu. II. Các nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường BTN: 1. Các yếu tố khách quan: a. Những nhân tố về khí hậu - Mưa: là nhân tố ảnh hưởng tới sức chịu đựng của các vật liệu làm đường. Nước mưa đọng trên phần mặt xe chạy và thấm xuống làm cho cường độ mặt và nền đường giảm đi. - Bức xạ mặt trời, nhiệt độ, nước. . . làm cho BTN bị “hoá già”, khả năng biến dạng giảm, dễ nứt nẻ. Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, nhiệt độ mặt đường thay đổi - phát sinh ứng suất nhiệt cũng là nguyên nhân làm cho mặt đường nứt, gãy. b. Chất lượng của đất và các loại vật liệu xây dựng đường: Chất lượng của các loại vật liệu cấu thành mặt đường BTN đóng một vai trò quan trọng đối với kết cấu áo đường. Các loại vật liệu có: Cường độ không đạt tiêu chuẩn thiết kế; Cấp phối hạt không đủ quy cách; Vật liệu không đủ sạch sẽ làm cho chất lượng mặt đường kém, nhanh bị hư hỏng. c. Chất lượng của thiết kế cấp phối BTN: Việc thiết kế cấp phối BTN kém sẽ gây ảnh hưởng xấu, làm cho kết cấu BTN chóng hư hỏng. Ví dụ: - Thiết kế cấp phối bê tông nhựa có hàm lượng nhựa quá nhiều sẽ dẫn đến lượng nhựa tự do quá nhiều nên kết cấu có tính ổn định nhiệt kém, mặt đường bị chảy nhựa, trơn trượt, rất nguy hiểm; - Thiết kế cấp phối BTN có hàm lượng nhựa quá ít sẽ dẫn đến bitum không đủ để tạo màng bao bọc các hạt khoáng chất, các hạt khoáng sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhau không thông qua màng nhựa, lực dính BTN vì thế giảm đi, cường độ BTN sẽ giảm nhanh khi chịu tác dụng của nước(tính ổn định nước rất kém), cấu trúc BTN trở thành cấu trúc tiếp xúc, mặt đường dễ bị bong bật. - Thiết kế cấp phối BTN chặt, hạt nhỏ(Dmax 10, 15) áp dụng cho mặt đường có nhiều xe nặng sẽ dẫn đến mặt đường không đủ cường độ hoặc kết cấu quá dày gây ra hiện tượng dồn nhựa. d. Về phương diện thi công và chế tạo hỗn hợp BTN, những sai sót về quy trình công nghệ thi công cũng làm cho mặt BTN nhanh bị hư hỏng. e. Ảnh hưởng của cường độ vận chuyển và tải trọng xe: - Hiện tượng mài mòn mặt đường: Sự mài mòn tuỳ thuộc vào cường độ vận chuyển thành phần dòng xe và vào tốc độ xe. - Hiện tượng mỏi: Hiện tượng mỏi xuất hiện phổ biến ở các đường nhựa, do sự không liên tục trong cấp phối của vật liệu và sự diển biến khác nhau giữa một bên là móng đường và nền đường với một bên là lớp trên mặt đường. Sự mỏi là do lực thẳng đứng và các lực kéo nén tác dụng lên kết cấu mặt đưòng. 9
- Dưới tác dụng của tải trọng bánh xe, mặt đường BTN chịu nén & kéo uốn - phát sinh biến dạng vượt quá trị số cho phép làm mặt đường bị nứt, gãy. f. Nhân tố về con người: Con người vừa là chủ thể Xây dựng-sử dụng-bảo quản những tuyến đường. Song chính con người lại là tác nhân gây nên những hư hỏng của đường do thiếu ý thức, thiếu hiểu biết. Chẳng hạn chủ phương tiện và lái xe chở hàng quá tải trọng cho phép, người dân đào rãnh ngang đường để tát nước, phơi và đốt rơm rạ trên mặt đường…làm cho mặt đường nhanh chóng bị hư hỏng. 2. Các nguyên nhân cụ thể ứng với các dạng hư hỏng mặt đường: a. Nứt mặt đường(nứt dọc, ngang, nứt mai rùa, nứt khối, nứt vỡ cạnh): nguyên nhân chủ yếu thường gặp là do mỏi của lớp bề mặt bêtông nhựa (BTN) dưới tác dụng lâu dài, thường xuyên của tải trọng trùng phục bánh xe, một nguyên nhân nữa là do sự co ngót của kết cấu BTN do nhiệt độ thay đổi theo chu kỳ trong ngày hoặc do chất lượng của lớp móng và lớp nền kết cấu áo đường kém ở bên gần lề đường khoảng từ 0.3 đến 0.6m từ mép đường vào dễ nứt vỡ cạnh khi chịu tải trọng xe. Mức độ nứt khối ít Mức độ nứt khối trung bình Mức độ nứt khối nhiều Mức độ vỡ cạnh ít Mức độ vỡ cạnh trung bình Mức độ vỡ cạnh nhiều b. Biến dạng bề mặt(Vệt hằn bánh, lún sụt; làn sóng, xô dồn; đẩy trượt trồi): Loại hư hỏng này nguyên nhân chủ yếu là do tác động của tải trọng giao thông (tải trọng đứng, trượt ngang) và do kết cấu áo đường có cường độ kém, không ổn định(liên kết giữa tầng mặt và móng kém, chiều dày lớp bê tông nhựa 10
quá lớn, hàm lượng đá dăm trong hỗn hợp BTN thấp dẫn đến cường độ giảm...) hoặc khi tầng móng không đảm bảo cường độ, bị lún lệch thì kết cấu mặt BTN phía trên cũng bị lún lệch. c. Hư hỏng bề mặt: - Chảy nhựa: Hiện tượng chảy nhựa là do có quá nhiều chất kết dính nhựa đường trong thành phần BTN(nhựa ở dạng tự do nhiều), nó xuất hiện khi các chất kết dính (nhựa đường) ở trong các lỗ rỗng trong quá trình thời tiết nóng sẽ bị chảy và đẩy trồi lên trên bề mặt đường. - Bong tróc, rời rạc, lộ đá: Hư hỏng này là do tải trọng trùng phục tác dụng xuống lớp cấp phối trên bề mặt tiếp xúc làm giảm ma sát giữa mặt đường và bánh xe và mặt đường có tính ổn định nước kém, nước thấm xuống mặt đường và tách nhựa ra khỏi BTN. Nguyên nhân cốt lõi của hư hỏng này có thể là do thiết kế cấp phối BTN với hàm lượng nhựa quá ít hoặc BTN lâu ngày bị già hóa, mất tính đàn hồi và tính kết dính với đá dăm. .a. Low severity .b. Medium severity .c. High severity weathering and raveling weathering and raveling weathering and raveling Mức độ ít Mức độ trung bình Mức độ nhiều - Ổ gà, ổ trâu: Mặt đường sau khi bị bong bật, rời rạc nếu không được sửa chữa kịp thời, nước thấm xuống nền đường dần dần sẽ bị hư hỏng nặng thêm tạo thành các ổ gà, ổ trâu. III. Các biện pháp giảm thiểu và phòng ngừa hư hỏng mặt đường BTN: Trên cơ sở các tính chất của BTN, các điều kiện làm việc của mặt đường, chúng tôi đã tiến hành phân tích, đánh giá nguyên nhân của các dạng hư hỏng và đề xuất một số các biện pháp giảm thiểu mức độ hư hỏng. 1. Biện pháp hạn chế mặt đường BTN bị trượt: - Thiết kế chiều dày lớp BTN phù hợp. - Dùng nhựa có độ kim lún nhỏ hoặc dùng phụ gia tăng dính. - Dùng bột khoáng có độ mịn cao, tương tác tốt với nhựa. - Thiết kế hỗn hợp BTN có hàm lượng đá dăm cao, hàm lượng nhựa hợp lý. - Xử lý liên kết giữa lớp BTN và tầng móng tốt. 2. Biện pháp nâng cao tính ổn định nước của BTN: - Thiết kế mặt đường đủ độ dốc để thoát nước mặt nhanh. - Thiết kế hỗn hợp có độ chặt cao, độ rỗng nhỏ. - Thiết kế hỗn hợp BTN có hàm lượng nhựa hợp lý, phù hợp với các điều kiện thực tế(điều kiện về vật liệu địa phương, điều kiện về khí hậu, nền móng...). 11
- Lựa chọn cốt liệu đá , nhựa; gia công hỗn hợp hợp lý để đảm bảo sự hấp phụ giữa nhựa & cốt liệu là hấp phụ hoá học. - Sử dụng phụ gia tăng dính. 3. Biện pháp hạn chế mặt đường BTN biến dạng, nứt nẻ: - Thiết kế hỗn hợp có hàm lượng nhựa hợp lý, khả năng biến dạng, khả năng chịu kéo khi uốn cao; dùng nhựa đặc biệt. - Xây dựng tầng móng, nền đất có chất lượng tốt, đồng đều, độ lún nhỏ, khả năng chống biến dạng lớn. - Không sử dụng các loại vật liệu chứa bụi sét. - Tìm mọi biện pháp cải thiện chế độ thuỷ nhiệt của nền - mặt đường(xử lý thoát nước tốt cho mặt đường, làm tầng móng cách nước, hạ mực nước ngầm...). 12
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT VẬT LIỆU TL-2000 ĐỂ SỬA CHỮA HƯ HỎNG & BẢO TRÌ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA I. Các phương pháp sửa chữa, bảo trì mặt đường BTN thông thường: Hiện tại ở Việt Nam cũng như trên thế giới trước đây thường áp dụng một số giải pháp thông thường trong bảo dưỡng và sửa chữa đường như sau: 1. Phun sương nhựa lỏng (“Fog seal”): Đó là sử dụng nhựa đường lỏng hoặc nhũ tương nhựa đường phun dưới dạng sương lên bề mặt đường để tạo ra một lớp màng mỏng như là một lớp phòng nước chống thấm và lấp đầy các vết rạn nứt nhỏ trên đường. Phương pháp này thường làm cho độ nhám trên đường giảm do đó làm giảm độ an toàn cho phương tiện giao thông. Ngoài ra thì phương pháp này thường phải dừng giao thông trong vài giờ. 2. Láng nhựa mỏng (“Chip seal”): Sử dụng nhựa đường nhũ tương phun lên bề mặt đường rồi rải ngay một lớp đá mịn và lu lèn. Tuy nhiên phương pháp này cũng có một số nhược điểm khi sử dụng nhựa đường nhũ tương và thường chỉ áp dụng cho các đường có lưu lượng giao thông thấp. 3. Láng vữa nhựa nguội (“Slurry seal”): Sử dụng hỗn hợp nhựa đường nhũ tương, đá dăm và nước được trộn đều rồi rải lên mặt đường với chiều dày từ 8-12mm sau đó lu lèn. Tuy nhiên phương pháp này cũng tồn tại một số nhược điểm đó là sự kém ổn định của nhựa đường nhũ tương ảnh hưởng đến chất lượng việc xử lý, chỉ có hiệu quả trong 3–5 năm sau đó thì sức kháng trượt trên mặt đường thường giảm, xuất hiện các hiện tượng bong tróc lớp phủ thêm này. Thường chỉ áp dụng cho các đường có lưu lượng thấp. 4. Láng nhựa bằng nhựa đường polyme: Thêm polyme vào nhựa đường để tăng cường tính chất của nhựa đường. 5. Phương pháp tái sinh nguội bằng máy tái sinh: Sử dụng máy tái sinh giống như là một trạm trộn di động tiến hành đào lớp bê tông nhựa cũ lên rồi trộn với nhựa đường nhũ tương sau đó lại rải trở lại và lu lèn. Phương pháp này đòi hỏi thiết bị chuyên dụng và chi phí thường cao. Và không xử lý được các vết nứt sâu hơn lớp được đào lên để tái sinh. 6. Phương pháp rải thêm một lớp bê tông nhựa nóng mới: Lớp bê tông nhựa nóng mới dày khoảng (3÷7)cm được rải lên trên mặt đường cũ, thường áp dụng khi mặt đường hư hỏng nhiều. * Tuy nhiên tất cả các phương pháp trên chỉ là tạo thêm một lớp kết cấu bề mặt phủ lên trên mặt đường hiện tại để hỗ trợ khả năng phục vụ của mặt đường hiện tại chứ không khôi phục được tính năng của chính mặt đường hiện tại. 13
II. Giới thiệu một số công nghệ mới về tái chế, sửa chữa mặt đường BTN: Trong số những lựa chọn để duy tu hoặc nâng cấp đường, quy trình tái sử dụng lại vật liệu làm đường sẵn có đang trở nên ngày càng phổ biến trên thế giới. Các quy trình này cho phép mặt đường được sửa chữa và gia cố bằng vật liệu mặt đường cũ, do đó giảm chi phí và thời gian, tác động tốt một cách đáng kể đến môi trường. 1. Công nghệ tái sinh nguội: Công nghệ này là một dây chuyền tái sinh đơn giản sử dụng một máy tái sinh bánh lốp và hệ đầm nén. Máy tái sinh đẩy xe chứa nước phía trước, có một vòi nước nối giữa xe và máy. Hệ thống phun cho phép thành phần nước của vật liệu tái sinh được điều chỉnh một cách chính xác tối ưu. Phía sau máy tái sinh là hệ đầm nén, thông thường là xe lu rung bánh thép loại lớn. Lớp vật liệu tái sinh được san phẳng bằng máy san. Sau đó tiến hành đầm nén sau cùng để đảm bảo lớp vật liệu tái sinh đầm nén toàn bộ. Loại máy tái sinh bánh xích được phối hợp với một guồng xoắn trải vật liệu và hệ thống tải. Khi máy tái sinh tiến về phía trước thì guồng xoắn trải vật liệu để hệ bàn là trải vật liệu tái sinh ra. Hệ thống đầm của bàn là đầm nén sơ bộ vật liệu để đạt độ bằng phẳng yêu cầu. Hiện tại trên thế giới đang áp dụng 02 phương pháp tái sinh nguội mặt đường BTN: bằng xi măng hoặc bằng bitumen bọt. Tái sinh nguội bằng xi măng hiện được nhiều nơi sử dụng. Mục đích của việc trộn thêm xi măng, như xi măng Porland hoặc hỗn hợp xi măng trong quá trình tái sinh là để tăng cường độ vật liệu. Trong quá trình này xi măng được trộn đều với vật liệu cũ, đồng thời nước được phun vào để độ ẩm của vật liệu đạt được tối ưu. Sau khi đầm nén, các hạt vật liệu tái sinh sẽ dính kết với nhau tạo ra một lớp vật liệu đồng nhất. Việc này sẽ làm tăng đáng kể sức chịu tải của đường mà không phải tăng thêm cao độ của mặt đường bằng cách trải thêm các lớp vật liệu mới. Khi cần thiết có thể bổ sung thêm một ít vật liệu mới, quá trình tái sinh và gia cố đường cũ được thực hiện cùng một lúc. Khi sử dụng công nghệ tái tạo này thì chi phí khai thác mỏ, nghiền sàng, vận chuyển... được giảm đáng kể. Môi trường cũng có lợi vì không phải khai thác đá nghiền và vận chuyển. Các chất kết dính dạng xi măng được cung cấp trong quá trình tái tạo bằng cách: Rải bột xi măng khô lên mặt đường trước khi máy tái sinh bằng tay hoặc bằng máy. Máy tái sinh sẽ chạy qua lớp xi măng bột và trộn đều với vật liệu cũ trong một quá trình; Tạo ra một hỗn hợp nhão/ nhũ tương xi măng bằng một máy trộn đặc biệt. Trong máy này xi măng và nước được trộn theo một tỷ lệ chính xác, được bơm định lượng bằng vi xử lý. Máy trộn được đi trước máy tái sinh, nối với nhau qua một ống mềm. Máy trộn đảm bảo tỷ lệ nước/xi măng chính xác và không bị thất thoát xi măng do mưa, gió... Tái sinh nguội tại chỗ bằng bitumen bọt cũng được sử dụng ngày càng rộng rãi trên thế giới như một phương pháp xử lý mặt đường có hiệu quả kinh tế cao. 14
Việc sử dụng bitumen bọt cho phép bitumen có độ thẩm thấu trung bình có thể được trộn với vật liệu nguội trực tiếp mà không phải hâm nóng vật liệu lên. Việc này sẽ tiết kiệm thời gian và chi phí. Quá trình này bao gồm việc đưa vào một tỷ lệ chính xác nước nguội vào bitumen nóng, tạo ra bọt bitumen làm tăng thể tích bitumen và năng lượng bề mặt, cho phép bitumen trộn đều với vật liệu tái sinh. Việc đầm nén sau khi tái sinh rất quan trọng. Lớp vật liệu sau khi tái sinh có thể đầm nén đạt độ chặt tối thiểu 98%. 2. Công nghệ tái sinh nóng Dây chuyền công nghệ của phương pháp này bao gồm tổ hợp máy sấy nóng mặt đường, xe chở vật liệu thêm, máy tái sinh và cuối cùng là xe lu. Khả năng tái tạo độ sâu nhỏ nhất là 3cm và lớn nhất là 6cm. Đối với công nghệ tái sinh nóng có các ưu điểm chính: Tiết kiệm chi phí, tốc độ thi công nhanh, giảm việc ngừng giao thông và ít ảnh hưởng đến môi trường. Công nghệ tái sinh nóng có thể dùng khi: Bổ sung bê tông asphalt mới, bổ sung bitumen, thêm chất phụ gia, bổ sung asphalt mới cùng với bitumen hoặc phụ gia mới, điều kiện áp dụng thích hợp nhất khi phần đường bị hỏng tập trung ở lớp asphalt. * Các công nghệ trên đây có một ưu điểm chung là tiết kiệm thời gian thi công, tận dụng lại lớp mặt đường BTN hiện trạng để tái chế, ít ảnh hưởng đến môi trường. Tuy nhiên, một nhược điểm lớn của các công nghệ trên là yêu cầu máy móc thiết bị hiện đại, khá công kềnh để thi công tái chế mặt đường. 3. Sửa chữa mặt đường BTN bằng vật liệu Carboncor Asphalt: Vật liệu Carboncor Asphalt là một hỗn hợp vật liệu (than đá thải, tro, cốt liệu đá, chất liên kết Asphalt và phụ gia đặc biệt được chế tạo theo công nghệ nguội) được trộn sẵn trong nhà máy và được chuyên chở ra hiện trường để rải nguội. Vật liệu Carboncor Asphalt được dùng để vá sửa đường dưới dạng các ổ gà và các vị trí nứt nẻ dạng mu rùa đã được đào bỏ, các chỗ bị bong bật cục bộ trên mặt đường. Trình tự thi công khá đơn giản, ổ gà được xử lý sạch sẽ, cắt vuông thành sắc cạnh, dùng đầm cóc đầm lại đáy ổ gà, tưới vừa đủ ẩm(không để đọng nước) bằng nước trong diện tích ổ gà sau đó rải vật liệu Carboncor Asphalt vào trong ổ gà và lu lèn. Cường độ của lớp vật liệu Carboncor Asphalt được hình thành và phát triển theo thời gian dưới tác động của sự liên kết đá nhựa và quá trình bay hơi nước. * Hiện nay, Bộ GTVT đã ban hành Quy định tạm thời về thi công và nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt trong xây dựng và sửa chữa kết cấu áo đường ô tô. Việc thi công sửa chữa mặt đường BTN sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt có ưu điểm là thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu phế thải công nghiệp. Tuy nhiên, phương pháp này thường chỉ nên dùng để sửa chữa cho các đường ngoài thành phố và không phù hợp để sửa chữa mặt đường trong 15
nội thị vì lớp vật liệu sau khi vá sửa cần phải có thời gian tối thiểu 7 ngày để đảm bảo đủ cường độ và chỉ thích hợp cho sửa chữa loại mặt đường cấp cao A2. III. Công nghệ bảo dưỡng và tái sinh nguội mặt đường bê tông nhựa bằng vật liệu TL-2000: 1. Giới thiệu: Nhựa đường TL-2000 được Công Ty TNHH HALIK (Isarel) phát triển và nghiên cứu. Đây là một giải pháp công nghệ tiên tiến vừa có khả năng một lớp màng chống thấm, trám vết nứt và tăng độ nhám trên đường, đồng thời tái sinh và khôi phục lại tính năng của chất kết dính (nhựa đường) cũ. Áp dụng TL-2000 để đạt được các mục tiêu: - Bề mặt lớp BTN được phủ kín TL-2000 để hình thành một lớp chống nước thấm xuống và ảnh hưởng của các chất hoá học. - Khả năng thấm nhập cho phép TL-2000 thấm nhập vào sâu trong lớp BTN và tái sinh đặc tính chất kết dính - nhựa đường cũ trong đó. - TL-2000 có đặc tính dính bám tốt, có thể kết dính với bất kỳ loại đá nào. 2. Nguyên lý làm việc của TL-2000: Sau khi đổ tràn hoặc phun một lớp TL-2000 ở nhiệt độ thường lên trên mặt đường nhựa cũ, một lớp màng mỏng từ 0.5-1.0mm được tạo ra trong vài phút. Lớp màng này giống như là một tấm áo phủ kín bề mặt cho các phản ứng hoá học diễn ra, tạo ra một số chất khí với các tác nhân tái sinh sẽ bắt đầu thấm nhập vào và tái sinh lớp bê tông nhựa cũ tới chiều sâu (4-6)cm so với bề mặt. Toàn bộ hoạt động tái sinh này sẽ diễn ra trong vòng 4 tháng và chiều dày lớp bê tông nhựa được tái sinh hiệu quả là từ 4-6cm. Như vậy, TL-2000 không chỉ tốt trong láng trám kín lớp BTN mà còn có thể khôi phục và tái sinh chất kết dính - nhựa đường cü. Tính năng tái sinh này đạt được nhờ tác dụng từ các thành phần khí ga của TL-2000 bên trong các lỗ rỗng BTN, và sự tác dụng này sẽ giảm dần dáng kể từ đỉnh lớp BTN đến độ sâu 60mm và tăng độ đàn hồi của nhựa đường cü lên. 3. Thành phần cấu tạo của TL-2000: TL-2000 là một hỗn hợp được trộn nguội đều bằng các thiết bị trộn giống như máy trộn sơn có các thành phần cấu tạo (% theo khối lượng) như sau: + Nhựa đường oxi hoá (Oxidized Bitumen) : 15 - 20% + Styrene monomer (Sản phẩm chưng cất từ dầu mỏ): 5 - 10% + Chất nhuộm màu đen (Oxit Sắt Fe2O3): 1% + 5% phụ gia polymer đặc biệt (Thuộc bản quyền của HALIK - Israel). 16
+ Còn lại có thể là bột khoáng đôlômit, bột đá, đá mạt hay cát...: 50 - 70%. 4. Các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng: + Khối lượng riêng: 1.6 kg/lit + Nhiệt độ bắt lửa: 850C. + Tốc độ phong hoá (theo ASTM G-35): 1300 giờ/không có ảnh hưởng. + Chất kiềm : Không tác dụng + Dung dịch muối: Không tác dụng + Acid sulfuric (H2SO4) – 40%: Không tác dụng + Acid nitric (HNO3) – 25%: Không tác dụng + Acid Acetic (CH3-COOH) : Không tác dụng + Acid clohydric (HCl)-30%: Không tác dụng + Acid phosphoric (H3PO4) – 80%: Không tác dụng 5. Một số ưu điểm khi áp dụng vật liệu tái sinh nhựa đường TL-2000 để sửa chữa hư hỏng của mặt đường bê tông nhựa: - Sau khi áp dụng TL-2000 bề mặt BTN được trám kín các vết nứt (từ rất nhỏ cho dến 4mm), lớp bê tông nhựa bề mặt (4-6cm) được khôi phục độ đàn hồi và độ dẻo, và một lớp phủ được tao ra để bảo vệ BTN khỏi sự thấm của nước, tia cực tím, các chất hoá học và các tác nhân cơ học hay moi trrnng. - Vật liệu TL-2000 thân thiện với môi trường có các đặc tính trong quá trình sản xuất và áp dụng nó như sau: + Việc sản xuất TL-2000 không gây ô nhiễm và không tạo ra chất thải. + TL-2000 có chứa 70% bột khoáng đolomite do đó các sản phẩm thải trong sản xuất BTN cũng có thể được tận dụng để thay thế. + Khi TL-2000 áp dụng để vá ổ gà thì vật liệu dùng để trám vá có chứa 95% là chất thải (BTN cũ được nghiền và tán nhỏ) do vậy sẽ góp phần tái sử dụng vật liệu BTN cũ đào bỏ. + TL-2000 được thi công ở nhiệt độ thường do vậy làm giảm sự tác hại đến môi trường từ sản xuất BTN nóng. + TL-2000 không có dung môi và không có các chất gây bất kỳ sự phá hoại hay ô nhiễm nào đến đường và moi trường xung quanh. Đã đạt được chỉ tiêu an toàn với môi trường của Cơ quan bảo vệ môi trương Hoa Kỳ (US Environmental Protection Agency). - Vật liệu sản xuất TL-2000 rất phong phú, phương pháp thi công đơn giản có thể bằng máy phun nén khí hoặc chải bằng thủ công. - TL-2000 cứng hóa khi tiếp xúc với không khí, một lớp màng mỏng sẽ hình thành trên mặt dường ngay sau khi thi công 5 – 10 phút. Ở nhiệt độ 250C, mặt đường sau khi phủ TL-2000 có thể cho phép thông xe ngay sau 60 phút thi công. 17
- Trên các tuyến đường nội thị, việc đầu tư sửa chữa mặt đường thường được thiết kế tăng cường từ 01 đến 02 lớp BTN làm cho cao độ mặt đường tăng lên, ảnh hưởng đến nhà dân 02 bên tuyến. Do đó việc sử dụng TL-2000 để bảo trì và sửa chữa mặt đường sẽ là khả thi do tận dụng và tái sinh được lớp BTN cũ và không làm thay đổi cao độ mặt đường. 6. Các phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa mặt đường BTN sử dụng vật liệu TL-2000: a. Láng một lớp màng mỏng TL-2000 (“Fog seal”). Giải pháp này sử dụng TL-2000 để phun lên mặt đường hiện tại Áp dụng TL-2000 tạo ra một lớp màng rất mỏng trên bề mặt giúp kéo dài tuổi thọ của kết cấu áo đường lên 8-10 năm bằng việc thẩm Không áp dụng TL-2000 thấu vào bên trong kết cấu áo đường để tái sinh nhựa đường cũ, đồng thời trám kín các vết nứt rộng tới 3mm và chống nước thấm xuống mặt đường. Kết quả tốt nhất đạt được trên bề mặt BTN với bề mặt nhám và thô như trong hình trên. Độ nhám trên đường vẫn được đảm bảo tốt do có cốt liệu là bột khoáng đôlômit hoặc bột đá. Tiêu chuẩn vật liệu phun trám TL-2000: 0.7 – 1.2 Kg/m2. b. Láng một lớp TL-2000 kết hợp với đá mạt (“Chip seal”). Bề mặt BTN được phủ bề mặt bằng láng nhựa một lớp bằng phun một lớp TL-2000 và phủ ngay một lớp đá mạt và lu lèn. Phương pháp sửa chữa này thi công đơn giản và độ bền lâu, đưa ra giải pháp tăng sức kháng chống trượt và tạo thành một lớp màng chống thấm cho các kết cấu bên dưới cũng như có thể khôi phục tái sinh lại lớp bêtông nhựa cũ. Một biểu đồ đặc trưng lớp láng nhựa theo khối lượng của vật liệu chất kết dính được thể hiện bên dưới: 18
Bằng việc thay thế phương pháp sử dụng chất kết dính thông thường, TL- 2000 có thể đạt được độ kết dính tốt hơn với đá mạt, do đó tăng sức kháng chống trượt và tạo lớp chống thấm với độ bền cao hơn. Có đặc tính kết dính tốt, TL-2000 như là một vật liệu để hình thành trên bề mặt một lớp phủ và liên kết tốt trong nhiều năm. Phương pháp xử lý này có thể khắc phục các hư hỏng lớn trên mặt đường đồng thời ở cùng thời điểm tái sinh lớp bêtông nhựa cũ và khôi phục lại đặc trưng đàn hồi của lớp kết dính. Chiều dầy của lớp láng nhựa khoảng tương đương với kích thước hạt lớn nhất trong thành phần hạt đá mạt: Với các phương pháp xử lý thông thường, chiều dày của lớp láng nhựa và kích thước hạt lớn nhất là vào khoảng 1 – 2mm. Lượng vật liệu cần thiết cho từng mét vuông là khoảng 1 – 1.2kg TL-2000 và 200 – 300g đá mạt. Lưu ý rằng, sử dụng chất kết dính đặc biệt TL của HALIK với TL-2000 có thể sử dụng với cấp phối thô hơn do đó có thể tăng chiều dày lớp láng nhựa. c. Trám vết nứt (“Crack sealing”). Với các vết nứt hẹp (độ mở rộng thông thường 5mm), trám kín các vết nứt này bằng phủ toàn bộ bề mặt với TL-2000 được mô tả như láng một lớp màng mỏng “Fog seal” ở bên trên. Với độ mở rộng của các vết nứt từ 5mm đến 4cm, có hai phương pháp của thể sử dụng để trám các vết nứt này. Phương án thứ nhất là sử lý các vết nứt trên lớp bêtông nhựa bằng sử dụng một loại Vết nứt trước khi trám Vết nứt sau khi trám 19