Luận án Nghiên cứu vật liệu chế tạo và thành phần, tính chất của bê tông asphalt nóng ở nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẠI ====000==== THONGĐA SINGHANINH NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA BÊ TÔNG ASPHALT NÓNG Ở NƢỚC CHDCND LÀO Chuyên ngành: xây dựng đƣờng ôtô và đƣờng thành phố Mã số : 62.58.02.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2017 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào, có truyền thống lịch sử dựng nước và giữ nước lâu đời. Sau Khi giải phóng và thành lập nước CHDCND Lào và ngày 2/12/1975, đi đôi với việc khắc phục hậu qủa chiến tranh và phát triển kinh tế - xã hội trong toàn quốc Đảng và Nhà nước Lào đã chủ trương phát triển giao thông đường bộ, lấy giao thông đường bộ đi trước một bước. Trong quá trình chuyển sang kinh tế thị trường và mở rộng hợp tác bên ngoài, Đảng và Nhà nước Lào lấy giao thông đường bộ làm mũi nhọn cho sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, coi việc khôi phục và phát triển giao thông đường bộ là một trong các biện pháp cơ bản nhằm nối liền giữa sản xuất tiêu thụ, tạo điều kiện cho sản xuất hàng hoá phát triển, mở rộng thị trường trong và ngoài nước. Nước CHDCND Lào cũng tương tự như Việt Nam, đang đẩy mạnh công cuộc phát triển kinh tế để xây dựng một xã hội phồn vinh. Giao thông vận tải, trong đó có ngành xây dựng đường ô tô được ưu tiên phát triển. Để xây dựng các con đường có chất lượng và tuổi thọ cao đòi hỏi phải giải quyết hàng loạt các vấn đề kỹ thuật. Một trong những vấn đề chính là vật liệu chế tạo và thành phần, tính chất của bê tông Asphalt nóng ở Nước CHDCND Lào. Hiện nay ở Lào mặt đường bê tông Asphalt là loại mặt đường đang được Bộ Giao thông Vận tải Lào quan tâm và áp dụng rất phổ biến. Nhưng công tác thiết kế, thi công và công tác quản lý chất lượng mặt đường bê tông Asphalt chưa được tốt, cho nên nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng như: có hiện tượng nứt, hiện tượng lún, bong trót lớp mặt... Vì vậy, rất cần thiết phải có biện pháp thiết kế, thi công và công tác quản lý chất lượng mặt đường bê tông Asphalt hợp lý sẽ góp phần để đường bê tông Asphalt phát triển. Chính vì vậy Nhà Nước CHDCND Lào cử tôi sang đây làm nghiên cứu sinh với đề tài : “Nghiên cứu vật liệu chế tạo và thành phần, tính chất của bê tông Asphalt nóng ở Nước CHDCND Lào’’. 2. Mục đích nghiên cứu Luận án nghiên cứu và phân tích các hiện trạng của các công trình bê tông Asphalt tại Lào thông qua khảo sát và tìm hiểu tại các cơ quan quản lý đường trung ương, địa phương và tìm hiểu các vấn đề lý thuyết về tính toán thiết kế các công trình bê tông Asphalt để đề nghị phương pháp thiết kế mặt đường bê tông Asphalt cho Lào. Trên cơ sở đối chiếu lý thuyết và thực tiễn để lựa chọn đề xuất phương pháp thiết kế hợp lý sử dụng cho các công trình trên đường ô tô ở Lào và xây dựng một số giải pháp thiết kế mẫu phù hợp cho Lào và Nghiên cứu về công nghệ và quản lý chất lượng mặt đường bê tông Asphalt cho Lào. 3. Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu hiện trạng đường bê tông Asphalt làm đường ở Lào. - Nghiên cứu thí nghiệm các tính chất cơ lý của bê tông Asphalt. - Nghiên cứu phương pháp thiết kế theo AASHTO, thí nghiệm tại Lào. - Nghiên cứu thí nghiệm các tính năng và chất lượng của xi măng. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu: Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của kết quá nghiên cứu là khảng định với các vật liệu hiện có ở nước CHDCND Lào hoàn toàn có thế chế tạo được bê tông Asphalt dung trong xây dựng đường ô tô đồng thời đã thiết kế thử nghiệm thành công loại bê tông Asphalt chắt rải nóng dung trong xây dựng đường ô tô ở nước CHDCND Lào dựa theo TCVN 8820:2011. Kết quá nghiên cứu của luận án có thể coi là tài liệu tham khảo tốt cho việc ứng dung vật liệu bê tông Asphalt nóng ở nước CHDCND Lào, cần thiết cho sự phát triển hệ thong đường ở Lào. 6. Bố cục luận án: Nội dung luận án gồm có 4 chương, mục lục, mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo. Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT Ở LÀO VÀ THẾ GIỚI 1.1. Khái niệm chung bê tông asphalt. Bê tông Asphalt hoặc bê tông nhựa là một loại sản phẩm quan trọng của bitum và cốt liệu, bột khoáng được sử dụng nhiều nhất làm vật liệu xây dựng mặt đường ở trên thế giớ. Bê tông asphalt được chế tạo bằng phương pháp nhào trộn bitum với các hỗn hợp cột liệu khác như đá dăm, cát, bột khoáng có kích thước khác nhau tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm. Asphalt bê tông được sử dụng chủ yếu làm kết cấu mặt đường mềm. 1.2. Phân loại bê tông asphalt Hỗn hợp bê tông asphalt và bê tông asphalt được phân loại theo các đặc điểm sau: Theo nhiệt độ thi công: độ rỗng phần ra nhiều lại và chủ yếu nghiên cứu bê tông Asphalt nóng và đặc. Niệt độ khí rải >145oC, độ rỗng du từ 3-5%. 1.3. Cấu trúc của bê tông asphalt Tính chất vật lý, cơ học của bê tông asphalt phụ thuộc vào chất lượng, tỷ lệ thành phần các vật liệu chế tạo và cấu trúc của bê tông Cấu trúc bê tông asphalt được chia ra làm 3 loại: có khung, bán khung và không có khung. Thành phần bê tông Asphalt nóng được thiết kế theo cấu trúc khung với hàm lượng cốt liệu lớn. Hàm lượng bitum theo khối lượng hỗn hợp chỉ từ 4.5-6.5% Khi trộn vật liệu khoáng với bitum trên bề mặt của hạt đá dăm, cát và bột khoáng được phủ một lớp mỏng bitum. Cấu trúc và tính chất của lớp phủ đó ảnh hưởng đến tính chất và chất lượng của bê tông asphalt. Sự liên kết giữa vật liệu khoáng và lớp màng mỏng của bitum được hình thành nhờ các quá trình vật lý và hoá học phức tạp. 1.4. Tính chất của bê tông asphalt. - Các tính chất của bê tông Asphalt Các tính chất của hỗn hợp bê tông asphalt và bê tông asphalt đã đầm nén làm mặt đường bao gồm tính chất liên quan đến đặc tính thể tích và tính chất cơ học. Chất lượng (độ ổn định) của bê tông asphalt phụ thuộc vào cường độ nén, khả năng chịu uốn và mức độ đầm chặt khi thi công. Độ ổn định và độ dẻo Marshall (Các chỉ tiêu cơ học từ các tính chất này được sử dụng cho phương pháp thiết kế Marshall (22TCN 62-84, AASHTO T245)) Độ ổn định Marshall: là giá trị lực lớn nhất tác dụng lên mẫu tại thời điểm mẫu bị phá hoại (S), đơn vị KN. Độ dẻo Marshall: là giá trị biến dạng lún của mẫu thí nghiệm tại thời điểm mẫu bị phá hoại (F), đơn vị mm. P h b Hình 1.1: Thí nghiệm xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall Bảng 1.1: Độ ổn định, độ dẻo với bê tông Asphalt thiết kế theo Marshall Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu của hỗn hợp bê tông Asphalt theo Marshall Giao thông nhẹ Giao thông vừa Giao thông nặng Lào Lớp mặt & Móng trên Lớp mặt & Móng trên Lớp mặt & Móng trên Min Max Min Max Min Max AASHTO T245 Số lần đầm nén 35 x 2 50 x 2 75 x 2 75 x 2 Độ ổn định (Stability), KN 3,4 5,5 8,0 10 Độ dẻo, mm 3,2 7,2 3,2 6,4 2 4 2,0-3.5 Cường độ chịu nén, tính ổn định nước và ổn định nhiệt của bê tông asphalt (các chỉ tiêu cơ học từ các tính chất này phục vụ cho phương pháp thiết kế của Liên bang Nga, 22TCN 249-98) Cường độ chịu kéo gián tiếp (ép chẻ), cường độ chịu cắt (các chỉ tiêu cơ học từ các tính chất này phục vụ cho phương pháp thiết kế Super Pave) 1.4.2. Các chỉ tiêu cơ học phục vụ thiết kế kết cấu mặt đường Mô đun đàn hồi (22TCN211-2006) Mô đun đàn hồi của bê tông asphalt được xác định bằng thí nghiệm trên mẫu hình trụ tròn có chiều cao bằng một nửa hoặc bằng đường kính (thường sử dụng mẫu có kích thước D = H = 10cm) theo mô hình nén dọc trục nở hông tự do, gia tải bằng tải trọng tĩnh và bảo dưỡng mẫu ở các điều kiện khác nhau tuỳ theo yêu cầu thí nghiệm: Lực dính đơn vị và góc nội ma sát (22TCN 211-2006) Thí nghiệm được thực hiện trên mẫu hình trụ tròn đường kính 30 cm chế bị bằng cách gia lực tĩnh hoặc từ mẫu khoan mặt đường. Thí nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ 10-150C trên máy cắt phẳng với tốc độ cắt 0.1cm/phút trên ít nhất là 3 mẫu giống nhau tương ứng với những áp lực thẳng đứng (p) khác nhau (tải trọng lớn nhất không vượt quá ứng suất có thể xảy ra trong kết cấu mặt đường). Cường độ kéo uốn giới hạn (22TCN 211-06) Thí nghiệm được thực hiện trên mẫu dầm có kích cỡ không nhỏ hơn 4x4x16 (cm), chế tạo trong phòng bằng cách gia tải trọng tĩnh có độ lớn 300daN/cm2 hoặc cắt mẫu dầm từ mặt đường (Hình 1.2). Hình 1.2: Mô hình thí nghiệm cường độ kéo uốn 1.4.3. Cường độ ép chẻ (22TCN 211-93, ASTM D4123, Tiêu chuẩn Trung Quốc, Tiêu chuẩn Liên Bang Nga) Lùc t¸c dông MÉu thÝ nghiÖm èng cao su ¸p lùc cao MÉu thÝ nghiÖm 1113 N Thí nghiệm này phục vụ cho tính toán cường độ chịu kéo uốn giới hạn của bê tông asphalt theo công thức Rku = K Rech (với K là hệ số tương quan thực nghiệm) phục vụ thiết kế kết cấu mặt đường theo 22TCN 211-06. 1.4.4 Xác định biến dạng vĩnh cửu- vệt hằn lún bánh xe Các thí nghiệm mô phỏng được sử dụng để thí nghiệm các đặc trưng biến dạng vĩnh cửu (vệt hằn bánh xe), nứt mỏi và nứt do nhiệt độ thấp của vật liệu bê tông asphalt. Các thiết bị thí nghiệm mô phỏng thường có kiểu mô phỏng vệt bánh xe LWT (Loaded wheel tester), và hiện nay trên thế giới có nhiều loại thiết bị thí nghiệm mô phỏng, các loại thiết bị này được phân thành 2 nhóm: Thí nghiệm trong phòng; Thí nghiệm tại hiện trường. Hình 1.3: Nguyên lý thí nghiệm vệt hằn bánh xe trên thiết bị APA 1.4.5 Thí nghiệm mỏi Thí nghiệm được thực hiện với tải trọng bánh xe tác dụng là 1113N. Trong thí nghiệm này, các bánh xe tác dụng trực tiếp lên mẫu (không sử dụng các ống cao su). Kết quả thí nghiệm là số chu kỳ tác dụng của bánh xe làm cho mẫu bị phá hoại sẽ được sử dụng để thiết kế kết cấu mặt đường hoặc tính toán tuổi thọ mỏi của bê tông asphalt. Hình 1.4. Mô hình thí nghiệm mỏi Hình 1.5: Bộ phận gia tải thí nghiệm mỏi trên thiết bị APA 1.4.6 Các tính chất liên quan đến đặc tính thể tích của hỗn hợp bê tông asphalt rải mặt đƣờng 1.4.6.1. Các định nghĩa Cốt liệu khoáng có chứa các lỗ nhỏ li ti và có khả năng thấm nước cũng như thấm bitum với các mức độ khác nhau. Tỷ lệ phần trăm về độ thấm nước/ độ thấm của bitum vào cốt liệu đá là khác nhau đối với từng loại cốt liệu. Có 3 phương pháp xác định tỷ trọng của cốt liệu được quan tâm đó là: tỷ trọng khối ASTM, tỷ trọng biểu kiến ASTM và tỷ trọng có hiệu. Sự khác nhau giữa các tỷ trọng này xuất phát từ những định nghĩa khác nhau về thể tích cốt liệu. 1.4.6.2. Phân tích hỗn hợp bê tông asphalt sau khi đầm nén 1.4.6.2.1. Các chỉ tiêu xác định qua thí nghiệm 1. Xác định tỷ trọng của cốt liệu thô (AASHTO T85 hoặc ASTM C127) và của cốt liệu mịn (AASHTO T84 hoặc ASTM C128). 2. Xác định tỷ trọng của bitum (AASHTO T228 hoặc ASTM D70) và của bột khoáng (AASHTO T100 hoặc ASTM D854). 3. Tính toán tỷ trọng biểu kiến của cốt liệu trong hỗn hợp. 4. Xác định tỷ trọng khối của hỗn hợp ở trạng thái rời. 5. Xác định tỷ trọng khối của hỗn hợp khi đã được lu lèn (theo ASTM hoặc ASTM D2726). 1.4.6.2.2. Các chỉ tiêu xác định qua tính toán 1. Tính toán tỷ trọng có hiệu của hỗn hợp cốt liệu với các hàm lượng bitum. 2. Tính toán tỷ trọng lớn nhất của hỗn hợp ở các hàm lượng bitum khác nhau. 3. Tính toán khả năng hấp thụ bitum của cốt liệu. 4. Tính toán hàm lượng bitum có hiệu trong hỗn hợp. 5. Tính toán độ rỗng trong vật liệu khoáng. 6. Tính toán % độ rỗng dư trong hỗn hợp sau khi lu lèn. 7. Tính toán độ rỗng lấp đầy bitum. 1.5. Các phƣơng pháp sản xuất bê tông Asphalt 1.5.1. Trộn bê tông asphalt 1.5.1.1. Phân loại trạm trộn - Trạm trộn chu kỳ (theo từng mẻ) sấy nóng gián tiếp; - Trạm trộn chu kỳ sấy nóng trực tiếp; - Trạm trộn liên tục sấy nóng trực tiếp. 1.6 Thiết kế thành phần bê tông Asphalt nóng. 1.6.1 Khái quát Một số cách phân loại chính được nêu dưới đây. - Phân loại theo cỡ hạt danh định lớn nhất của cốt liệu theo tiêu chuẩn của Viện Asphalt Hoa kỳ Theo cách phân loại này, bê tông Asphalt thường được phân thành các loại có cỡ hạt danh định lớn nhất là: 37.5 mm; 25.0mm; 19.0mm; 12.5mm; 9.5mm và 4.75mm (tương ứng với việc phân loại theo cỡ hạt lớn nhất là 50 mm; 37.5mm; 25.0mm; 19.0mm; 12.5mm và 9.5mm). Trong luận án chủ yếu nghiên cứu bê tông Asphalt có D = 19mm 1.6.2 Nguyên tắc thiết kế thành phần bê tông Asphalt Thiết kế thành phần bao gồm: Thiết kế thành phần vật liệu khoáng, lựa chọn hàm lượng bitum tối ưu và thí nghiệm. 1.6.2.1 Thiết kế hỗn hợp vật liệu khoáng 1.6.2.2 Cơ sở lý thuyết thành phần hạt Lựa chọn vất liệu khoáng có đồ dặc hợp ly trên cơ sở lý thiết Fuller 1.6.3. Phương pháp thiết kế thành phần bê tông Asphalt Các phương pháp được áp dụng phổ biến trên thế giới và Việt Nam là: - Phương pháp theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8820-2011. Dựa trên điều chỉnh phương pháp Marshall. [32] - Phương pháp thiết kế Marshall AASHTO T228. Được xác định Viện bê tông Hoa Kỳ - Phương pháp thiết kế Hveem; - Phương pháp thiết kế theo Liên bang Nga (Liên xô cũ); ГОСТ9128-2009, [2] - Phương pháp thiết kế Super Pave. Phương pháp của viện AC Hoa Kỳ Tại Lào chưa có tiêu chuẩn quốc gia và thiết kế thành phần bê tông 1.7 Đặc điểm điều kiện địa hình và khí hậu ở Lào - Địa hình - Khí hậu: khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa rõ rệt + Mùa mưa : bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, nhiệt độ vào khoảng 30oC, mưa khá thường xuyên, một vài năm thậm chí bị lủ lụt tràn dòng sông Mê Kông. + Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 04, ít mưa hơn và nhiệt độ khoảng 15oC, vùng núi có thời điểm là 0 o C. Hình 1.5: Nhiệt độ trong năm Hình1.6: Lượng mưa trong năm Lượng mưa trong năm: 1.8. Hệ thống đƣờng ô tô ở Lào và vị trí đặc điểm các đƣờng có lớp mặt bằng bê tông Asphalt. 1.8.1 Giai đoạn trước năm 1975 1.8.2 Giai đoạn các năm 1975-1985 1.8.3 Giai đoạn các năm 1985-2000 1.8.4 Giai đọan năm 2000-2015 Tại Lào các mặt đường bê tông asphalt đã xây dựng chủ yếu tại Thủ đô Viêng Chăn và các đường quốc lộ (xem bảng 1.4 và 1.6) Bảng 1.4: Mạng lưới giao thông đường bộ ở Lào. Loại đương Tổng chiều dài (Km) Tổng số lượng tuyến đừơng Mặt đường tính theo hiều dài (Km) Bê tông xi măng cốt thép Bê tông asphalt Nhựa Vật liệu hạt (đá) Đất Quốc lộ 247,7 13 1,8 10,2 158,2 15 Tỉnh lộ 226,8 8 0 0 36,8 186,5 3,6 Đường xã 411,7 38 0 0 33,2 338,7 39,8 Đô thị 547,7 729 7,7 36,2 140,5 239,6 123,7 Huyện 521,1 152 0 0 6,4 330,2 13,5 Chuyên dụng 59,3 28 1 0 2,9 45,9 9,5 Tổng số 2.003.3 968 10,5 46,4 378 1.203,4 365,1 Kết cấu mặt đường rải nhựa 18%, đường cấp phối 74%, đường đất 18% 1.9. Thành phần và một số các tính chất cơ bản của bê tông Asphalt nóng sử dụng tại Lào. Ở Lào chưa có tiêu chuẩn về bê tông Asphalt. Các dự án đường sử dụng các chỉ tiêu kỹ thuật cho dự án đường bộ riêng. 1.9.1 Hỗn hợp vật liệu khoáng bê tông Asphalt nóng (HMA) tại Lào. - Mở đầu Bê tông Asphalt nóng đã được sử dụng từ năm 2009 - 2010, với chiều dài 539.02 Km. Ở Lào chưa có tiêu chuẩn về HMA. Trong sử dụng tại tiêu chuẩn , của Mỹ, Trung Quốc, Việt Nam được ghi ở bảng 3.4, 3.5 Bảng 1.9: Sử dụng tiêu chuẩn AASHTO Cỡ sàng 19 12.5 9.5 4.75 2 0.425 0.8 0.075 Lượng lọt sàng 100 76/90 64/79 41/56 23/37 7/20 5/13 2-8 Bảng 1.10: Sử dụng tiêu chuẩn ASTM và tiêu chuẩn TQ Cỡ sàng 19 12.5 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 Lượng lọt sàng 100 - 60/82 40/65 30/50 20/40 15/15 10/15 7/17 4-9 Sử dụng phương pháp Marshall Tiêu chuẩn kỹ thuật Thiết kế dự án ký hiệu bê tông Asphalt của các dự án dược ghi ở bảng 3.6 Bảng 1.11: Tiêu chuẩn kỹ thuật của hỗn hợp HMA No Tiêu chuẩn HMA Quy định 1 2 3 4 5 Độ ổn định kN Độ dẻo mm Độ rỗng hỗn hợp % Lấp đầy bitum VFA % Độ rỗng của vật liệu khoáng VMA, min % 7-10 2-4 3-5 60-70 14 Nhận xét: Trong tiêu chuẩn này chỉ tiêu 1: 7-10kN (Tiêu chuẩn Nga 8kN). Độ rỗng hỗn hợp quy định 3-5%. Tiêu chuẩn Việt Nam quy định 3-6% 1.9.2 Phân tích HMA tại Lào Bảng 1.12: Thành phần cấp phối bê tông Asphalt dự án HMA tại Lào Cỡ sàng 19 12.5 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1 100 85 75 40 30 19 14 9 6 4 2 100 84 60 49 29 25 18 11.83 6.64 5.58 3 100 87 71 47 29 25 19 15 13 8 4 100 87.7 74.4 52.2 28.8 23 18 12.6 8 4.9 5 100 87 77 60 44.5 30.1 20.2 13.4 9 7.4 6 100 90 81 56 39 31 23 15 11 8 Density line 100 82.8 73.2 53.6 39.1 28.6 21.1 15.5 11.3 8.3 V 100 90 80 52 36 26 18.5 12 8.9 7.7 Spec. Max 100 92 82 65 50 40 35 25 17 9 Spec. Min 90 76 60 40 30 20 15 10 7 4 Hình 1.7: Biểu đồ ảnh hưởng cấp phối hạt Các cấp phối ở phía trên và duới đường Fuller. Cần chọn chỉ tiêu kỹ thuật hợp lý cho Lào. Số 1 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án VR2 (đường Viêng Chăn số 2) 1 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án PHANNA 2 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án KSC 3 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án SAKAI 4 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án VR1, (đường Viêng Chăn số1) 5 - Tiêu chuẩn cỡ sàng của dự án VRA (đường sân bay Viêng Chăn ) 6 V - Tiêu chuẩn cỡ sàng của Việt Nam Kết luận của chƣơng 1 - HMA ở Lào sử dụng chủ yếu là đá và cát xay 100%. Cần nghiên cứu xác định ảnh hưởng của hạt tự nhiên đến tính chất của HMA (khoảng 20%) - Ở Lào chủ yếu dụng xi măng chưa dùng bột đá vôi làm bột khoáng. Cần nghiên cứu xác định ảnh hưởng của bột đá vôi đến tính chất của HMA - Cấp phối hạt HMA sử dụng cả sàng vuông và sàng tròn thiểu mắt sàng 06; 0.3; 0.15. Cần thống nhất thành phần hạt theo ASTM có tham khảo tiêu chuẩn Việt Nam. - Các tính năng HMA Lào có nhiệt độ biển động lớn. - Cần xác định phương pháp thiết kế HMA theo hướng dẫn của ASTM và TCVN chương 3) - Tiến hành các thử nghiệm để đưa ra công thức HMA 19 và HMA 12.5 cho mặt đường ô tô ở Lào. (chương3) Vật liệu ở Lào phù hợp với việc chế tạo bê tông Asphalt nóng và đặc Nước CHDCN Lào đã xây dựng được 6121.69 km đường. Cần xây dựng thêm 34.472.12 km đường Hiểu biết về bê tông Asphalt ở Lào còn đơn giản thiếu những nghiên cứu về thiết kế thành phần bê tông asphalt để nâng cao chất lượng bê tông asphalt ở Nước Lào Hướng nghiên cứu chính của luận án là hoàn thiện phương pháp thiết kế thành phần bê tông asphalt. Chƣơng 2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG ASPHALT TẠI LÀO 2.1. Yêu cầu cốt liệu cho bê tông asphalt Cốt liệu đóng vai trò rất quan trọng trong hỗn hợp bê tông asphalt. Nó chiếm khoảng 92 đến 96 % tổng khối lượng vật liệu trong bê tông asphalt và chiếm khoảng trên 30% giá thành của kết cấu mặt đường. Vì vậy, nó ảnh hưởng khá nhiều tới giá thành của kết cấu mặt đường 2.1.1. Phân loại. Cốt liệu bao gồm các loại cát, sỏi, đá nghiền, xỉ, hay thành phần vật liệu khoáng khác. Chúng có thể được nhào trộn với nhau và sử dụng cùng với chất kết dính hữu cơ để tạo thành vật liệu bê tông asphalt. 2.1.2 Cốt liệu lớn: Ở Lào chủ yếu là đá vôi nghiền. Đường kính hạt từ 19-2.16mm được chia ra các loại: 0-5mm, 5-12mm, 12-19mm được nghiền từ đá vôi Cấp phối hạt của cốt liệu lớn theo AASHTO T88 Cấp phối hạt dược ghi ở bảng 1 Hinh 2.1: Cấp phối của đá. 2.1.3 Cốt liệu nhỏ: Cát nghiền (bin3 có cỡ hạt tư 4.75-0.075mm). Thí nghiệm tỷ trọng khối: 2.661 (D19); 2.632 (D12.5). Theo AASHTO T85 Cát nghiền 0-5mm; độ hấp thụ nước: 3.9%, theo cường độ >2.5 Hình 2.2: Kiểm tra cấp phối của cát theo AASHTO M29 2.1.4 Bột khoáng, xi măng Ở Lào chủ yếu sử dụng xi măng portland sản xuất nhà máy tại Lào ở tỉnh Viêng Chăn, tỉnh Khammuen, tỉnh Saravan và nhập khầu từ Thái Lan. Thành phần hạt ghi ở bảng 2.1 Bảng 2.1: Kết quả thí nghiẹm Cỡ sàng (mm) 0.6 0.3 0.075 Phần % lọt sàng 100 100 90 xi măng Phần % lọt sàng 100 95 70 min Phần % lọt sàng 100 100 100 max 2.2 Chất kết dính bitum Ở Lào chủ yếu sử dụng bitum dầu mỏ, nhập khẩu từ Thái Lan về Việt Nam loại có độ quánh 60/70. Ở Lào chua sử dụng Polyme-bitum (Việt Nam dã dung) 2.2.1 Thành phần hoá học của bitum dầu mỏ. C = 82 - 88%; S = 0 - 6%; N = 0.5 - 1%; H = 8 - 11%; O = 0 – 1.5%. 2.2.2 Các tính chất của bitum quánh xây dựng đường Các thí nghiệm kiểm tra chất lượng truyền thống đối với bitum quánh xây dựng đường bao gồm: độ quánh, độ kéo dài, thí nghiệm màng mỏng trong lò, khả năng hoà tan, nhiệ