BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
-------------------------------
VŨ NGỌC PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHỤ GIA TĂNG KHẢ NĂNG
DÍNH BÁM ĐÁ-NHỰA CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG
BÊ TÔNG NHỰA Ở VIỆT NAM
Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số : 9.58.02.05
Chuyên ngành : Xây dựng đường ô tô và đường thành phố
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội, 1- 2019
Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Nguyễn Quang Phúc
2. GS.TS. Bùi Xuân Cậy
Phản biện 1: ……
Phản biện 2: …….
Phản biện 3: …….
Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường
họp tại Trường Đại học Giao thông Vận tải.
Vào hồi…….. giờ,……, ngày…….tháng……. năm 2019
Có thể tìm thấy luận án tại: Trung tâm thông tin thư viện Trường
Đại học Giao thông vận tải
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
1. NCS. Vũ Ngọc Phương, KS. Akihiro Kato (2017). “Phân tích
kết quả hiện trường về hiệu quả của hai loại phụ gia tăng dính
bám đá – nhựa Toughfix và Wetfix Be đối với hỗn hợp bê tông
nhựa nóng sử dụng đá khu vực Suối Mơ – Đà Nẵng”. Tạp chí
Khoa học Giao thông Vận tải, tháng 6 năm 2017, ISSN 2354-
0818
2. PGS.TS. Nguyễn Quang Phúc, Dr. Hiromitsu Nakanishi, Mr.
Akihiro Kato, NCS. Vũ Ngọc Phương, ThS. Lương Xuân
Chiểu, KS. Nguyễn Chí Công (2017). “Nghiên cứu thực nghiệm
sử dụng phụ gia Tough Fix Hyper tăng độ ổn định nước và
cường độ của bê tông nhựa mặt đường”. Tạp chí Giao thông
Vận tải, tháng 6 năm 2017, ISSN 2354-0818
3. ThS. Vũ Ngọc Phương, ThS Nguyễn Lan Anh (2018). “Nghiên
cứu sử dụng phụ gia vôi thủy hóa trong việc cải thiện khả năng
kháng ẩm và chống hằn lún vệt bánh xe của hỗn hợp bê tông
nhựa sử dụng đá granite khu vực miền Trung”. Tạp chí Cầu
đường Việt Nam, số 3 năm 2018, ISSN 1859-459X
4. ThS. Nguyễn Tuấn Hiển, ThS. Vũ Ngọc Phương, KS. Phạm
Văn Quyền (2018). “Nghiên cứu lựa chọn phương pháp thí
nghiệm đánh giá độ nhạy ẩm của bê tông nhựa phù hợp với
điều kiện Việt Nam”. Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học
công nghệ năm 2018, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT,
ISBN: 978-604-89-5441-3
5. ThS. Vũ Ngọc Phương, ThS. Nguyễn Thanh Lập, KS. Nguyễn
Văn Chương (2018). “Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của một số
loại phụ gia kháng bong tách đá nhựa cho bê tông nhựa sử
dụng cốt liệu dính bám kém của khu vực Miền Trung”. Tuyển
tập báo cáo Hội nghị khoa học công nghệ năm 2018, Viện Khoa
học và Công nghệ GTVT, ISBN: 978-604-89-5441-3.
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề nghiên cứu
Mặt đường bê tông nhựa (BTN) được sử dụng phổ biến trên thế giới và
ở Việt Nam. Đặc điểm chủ yếu của BTN là dễ bị nhạy ẩm, dẫn tới dễ bị
hư hỏng do tác động của nước. Dưới tác động của nước, khả năng dính
bám đá –nhựa, và sau đó là khả năng dính kết trong nội tại màng nhựa
đường trong BTN bị suy giảm, dẫn tới phá hủy tính toàn vẹn của kết cấu
BTN.
Phụ gia tăng dính bám đá-nhựa là một giải pháp hữu hiệu nhằm cải
thiện khả năng dính bám đá-nhựa khi BTN sử dụng cốt liệu dính bám
kém, nhằm giảm thiểu hư hỏng mặt đường BTN do tác động của nước.
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, mưa nhiều dẫn tới
mặt đường BTN thường bị phá hoại do tác động của nước. Về cốt liệu
sử dụng cho BTN, có nhiều loại cốt liệu có độ dính bám đá-nhựa kém,
điển hình là tại khu vực Miền Trung dẫn tới khả năng dính bám đá-nhựa
bị suy giảm. Vì vậy đề tài, luận án “Nghiên cứu sử dụng phụ gia tăng
khả năng dính bám đá-nhựa cải thiện chất lượng BTN ở Việt Nam” là
cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định được nguyên nhân suy giảm khả năng dính bám đá-nhựa. Đề
xuất được phương pháp thí nghiệm xác định khả năng dính bám đá-
nhựa, xác định độ nhạy ẩm của BTN phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Đánh giá được hiệu quả của các loại phụ gia tăng dính bám cho BTNC
hiện có tại Việt Nam.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết về cơ sở khoa học của dính bám đá-nhựa và phụ
gia tăng dính bám; nghiên cứu thực nghiệm đánh giá hiệu quả của các
phụ gia tăng dính bám hiện có tại Việt Nam cho lớp mặt BTNC12.5 (sử
dụng nhựa đường 60/70), là lớp vật liệu đắt tiền nhất, chịu tác dụng trực
tiếp của điều kiện môi trường, tác động của nước và lượng xe lưu thông.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
Phân tích và nêu bật được bản chất của dính bám đá-nhựa trong hỗn
hợp BTN, suy giảm dính bám đá-nhựa, các giải pháp cải thiện dính bám
2
đá-nhựa và sử dụng phụ gia tăng dính bám.
Phân tích được vai trò, cơ chế hoạt động của các loại phụ gia tăng
dính bám đá nhựa cho BTN hiện có tại nước ta: Wetfix Be, Toughfix,
Toughfix Hyper, Zycotherm, vôi hydrat.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề xuất được phương pháp thí nghiệm cần thiết để đánh giá khả
năng dính bám đá-nhựa, và đánh giá hiệu quả của phụ gia tăng dính bám
phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Xác định được hàm lượng tối ưu của một số phụ gia tăng dính bám:
hàm lượng tối ưu của vôi hydrat cho giải pháp xử lý trước với cốt liệu,
hàm lượng tối ưu của Toughfix Hyper.
Đánh giá được hiệu quả của 6 loại phụ gia tăng dính bám hiện có tại
Việt Nam (Wetfix Be, Toughfix, Toughfix Hyper, Zycotherm, vôi
hydrat và xi măng) cho BTN có sử dụng đá dăm dính bám kém tại mỏ
đá miền Trung.
Đánh giá được hiệu quả của phụ gia Toughfix trong giai đoạn thi
công trên đoạn đường thuộc Dự án xây dựng đường ô tô cao tốc Đà
Nẵng-Quảng Ngãi; xác định được độ nhạy ẩm của mặt đường BTN sau
3 năm khai thác trên một đoạn đường thuộc QL1A.
5. Cấu trúc của luận án
Đề tài luận án gồm Phần mở đầu,4 chương chính và Phân kết luận, kiến
nghị, danh mục tài liệu tham khảo và Phụ lục kẻm theo.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ DÍNH BÁM ĐÁ-NHỰA, SUY GIẢM DÍNH BÁM ĐÁ-
NHỰA, CÁC GIẢI PHÁP CẢI THIỆN DÍNH BÁM ĐÁ- NHỰA VÀ VAI
TRÒ CỦA PHỤ GIA TĂNG DÍNH BÁM
1.1. Dính bám đá-nhựa
Cường độ của BTN được tạo thành bởi các nhân tố:
1). Lực chèn móc và ma sát giữa các hạt cốt liệu, phụ thuộc vào: cường
độ của cốt liệu, đặc tính của cốt liệu (độ góc cạnh, độ nhám bề mặt), tỷ
lệ các cỡ hạt cốt liệu (cấp phối cốt liệu)...
2). Lực dính kết nội tại giữa các phân tử nhựa đường, phụ thuộc chủ yếu
vào đặc tính của nhựa đường.
3) Lực dính bám giữa nhựa đường với bề mặt cốt liệu, hay còn được gọi