Thiết kế tối ưu thành phần bê tông asphalt tái sinh nguội tại chỗ bằng bọt bitumen,luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

Phần chính trong nội dung của đề tài này là tiến hành thí nghiệm đánh giá lại chất lượng của bêtông nhựa cũ và tiến hành cung cấp thêm cốt liệu mới và tác nhân tái sinh nhằm cải thiện tí

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Lê Văn Bách

Cán bộ chấm nhận xét 1:

(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2:

(Ghi rõ họ, tên, chức danh khoa học, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Ngày tháng năm 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI-CƠ SỞ II

PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp HCM, ngày …tháng … năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Vũ Minh Tuấn Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 02 - 01 - 1976 Nơi sinh: Hưng Yên Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố MSHV: 178 101 2026

I- TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ TỐI ƯU THÀNH PHẦN BÊ TÔNG ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ BẰNG BỌT BITUMEN

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Thực hiện các nội dung đã đưa ra trong báo cáo đề cương luận văn như sau:

1 Thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của bêtông asphalt tái sinh nguội tại chỗ bẳng bọt bitumen

2 Nghiên cứu thiết kế hỗn hợp bêtông asphalt tái sinh nguội tại chỗ bằng bọt bitumen

3 Thi công đường sử dụng bọt Bitumen tái sinh tại chỗ

LỜI CẢM ƠN

-o0o - Sau hai năm theo học chương trình đào tạo sau đại học tại Trường Đại học Giao thông Vận tải - Cơ sở II Thành phố Hồ Chí Minh, em đã đúc kết được những kiến thức bổ ích cho chuyên môn của mình Với đề tài nghiên cứu dưới hình thức luận văn thạc sĩ, em đã vận dụng những kiến thức mà mình được trang bị để tiến hành giải quyết một bài toán thực tiễn Vì đề tài nghiên cứu về vấn đề còn khá mới mẻ ở Việt Nam nên lúc đầu tiếp cận còn gặp nhiều khó khăn và bỡ ngỡ Với sự tận tình chỉ dẫn của Thầy hướng dẫn TS Lê Văn Bách, cùng với sự hỗ trợ từ phía gia đình, bạn bè, cho đến nay luận văn đã hoàn thành và đạt được kết quả như ban đầu đưa

ra

Ngoài ra, em cũng gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến:

 Ban giám hiệu Trường Đại học Giao thông Vận tải – Cơ sở II

 Phòng Đào tạo sau đại học và các phòng khoa trong Trường Đại học

Giao thông đại học Giao thông Vận tải

 Gia đình, bạn bè và các Anh, Chị trong lớp cao học Xây dựng đường ô tô

và đường thành phố, khóa 2009 – 2011

 Công ty Vietseve thuộc tập đoàn Wirtgen

 Trung tâm Đào tạo thực hành và Chuyển giao công nghệ Giao thông vận

tải Trường Đại học Giao thông Vận tải – cơ sở II đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành các thí nghiệm trong luận văn này

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, sự hỗ trợ, sự động viên của tất

cả mọi người Xin trân trọng cảm ơn./

Tp HCM, tháng … năm 2011 Học viên thực hiện luận văn

Vũ Minh Tuấn

TÓM TẮT LUẬN VĂN

-o0o - Như chúng ta đã biết chất lượng bêtông nhựa có vai trò rất quan trọng đối với chất lượng khai thác cũng như tuổi thọ của kết cấu áo đường mềm Trong quá trình khai thác do chịu tác dụng của tải trọng trùng phục cũng như chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi trường nên không tránh khỏi hư hỏng và đến một thời điểm nào

đó cần phải tiến hành nâng cấp, tăng cường Giải pháp xử lý của Nước ta hiện nay

là cào bỏ lớp bêtông nhựa cũ và thay thế bằng lớp bêtông nhựa mới hoặc phủ chồng thêm một lớp bêtông nhựa mới lên lớp mặt đường cũ

Theo tình hình thực tế tác giả nhận thấy lượng vật liệu cào bóc của mặt đường

cũ hiện nay ở Nước ta hầu như chưa có tái sử dụng lại Công việc này đối với nhiều nước tiên tiến trên thế giới cũng như trong khu vực Đông Nam Á đã nghiên cứu và triển khai ứng dụng Do vậy tác giả chọn đề tài ‘‘THIẾT KẾ TỐI ƯU THÀNH PHẦN BÊ TÔNG ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ BẰNG BỌT BITUMEN’’

Nội dung của đề tài nghiên cứu lần lượt các vấn đề sau đây:

1 Tổng quan về bê tông asphalt và bê tông asphalt tái sinh nguội tại chỗ

2 Cơ sở lý thuyết trong việc tái sinh nguội tại chỗ bê tông asphalt

3 Nghiên cứu thực nghiệm thành phần cấp phối bê tông asphalt tái sinh nguội tại chỗ bằng bọtbitumen

4 Sửa chữa gia cường mặt đường bê tông nhựa cũ theo công nghệ tái sinh nguội tại chỗ bằng Bitumen bọt

5 Nhận xét và định hướng nghiên cứu

Phần chính trong nội dung của đề tài này là tiến hành thí nghiệm đánh giá lại chất lượng của bêtông nhựa cũ và tiến hành cung cấp thêm cốt liệu mới và tác nhân tái sinh nhằm cải thiện tính chất bêtông nhựa cũ, trên cơ sở thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của bêtông nhựa tái sinh đối chiếu với bêtông nhựa cũ, bêtông nhựa mới đối chứng đưa ra phạm vi áp dụng cho bêtông nhựa tái sinh

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT VÀ BÊ TÔNG

ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ

Trang

8

1 Chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt

Nam

22

2 Chỉ tiêu cơ lý của bê tông asphalt theo các tiêu chuẩn của Mỹ: 26

IV TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI

CHỖ

27

II CÔNG NGHỆ TÁI SINH BÊTÔNG NHỰA THEO KIỂU HỖN

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THÀNH PHẦN CẤP

PHỐI BÊ TÔNG ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ BẰNG

CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA GIA CƯỜNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG

NHỰA CŨ THEO CÔNG NGHỆ TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ BẰNG

BITUM BỌT

82

III MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA QUÁ TRÌNH NÂNG CẤP, SỬA

CHỮA

84

V QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÀO BÓC TÁI SINH

NGUỘI TẠI CHỖ TRÊN QUỐC LỘ 1A - QUẬN 12 - Tp HCM

90

1 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng hỗn hợp bê tông nhựa cào bóc tái

X ĐÁNH GIÁ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN CỦA VIỆC ÁP DỤNG

CỨU

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC A: PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CẤP PHỐI CỦA HỖN HỢP VẬT

LIỆU TÁI SINH

PHỤ LỤC B: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG NƯỚC TỐI ƯU

PHỤ LỤC C: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BỌT BITUMEN

PHỤ LỤC D: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN KÉO ĐỨT GIÁN TIẾP

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT VÀ BÊ TÔNG ASPHALT TÁI

SINH NGUỘI TẠI CHỖ

I TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT

Bê tông Asphalt (bê tông nhựa) là một loại sản phẩm quan trọng của bitum được sử dụng nhiều nhất làm vật liệu xây dựng ở khắp các nơi Bêtông asphalt được chế tạo bằng phương pháp nhào trộn bitum với các hạt vật liệu khác như cát

đá dăm, sỏi cuội có kích thước khác nhau tùy theo yêu cầu của từng loại sản phẩm Bêtông nhựa được sử dụng chủ yếu làm kết cấu mặt đường mềm

Bêtông nhựa là một loại vật liệu vô cùng quan trọng trong đường bộ Nó có mặt hầu hết ở các tầng phủ của các loại mặt đường mềm cấp cao Không những được sử dụng trong đường ô tô, bê tông nhựa (BTN) còn được sử dụng rộng rãi trong đường đô thị, đường sân bay

1 Thành phần của bê tông asphalt

a Thành phần của bê tông asphalt

Bê tông asphalt là hỗn hợp gồm các thành phần là cốt liệu khoáng (đá dăm, cát, bột khoáng), chất liên kết là nhựa đường và phụ gia (nếu có) được phối hợp với nhau theo tỷ lệ hợp lý Mỗi thành phần trong bê tông nhựa đóng một vai trò nhất định và có liên quan chặt chẽ với nhau trong việc tạo nên một khối liên kết có

đủ cường độ và các tính chất cần thiết cho quá trình sử dụng

- Đá dăm hay sỏi

Chất lượng của đá dăm hay sỏi (cường độ, tính đồng nhất, hình dạng, trạng thái bề mặt, thành phần khoáng vật,…) có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bê tông asphalt

Các chỉ tiêu chất lượng của đá dăm hay sỏi để chế tạo bê tông asphalt cũng được xác định như khi chế tạo bê tông xi măng nặng

Đá dăm dùng để chế tạo bê tông asphalt có thể là đá dăm sản xuất từ đá thiên nhiên, đá dăm chế tạo từ cuội, cũng như đá dăm chế tạo từ xỉ lò cao, nhưng phải phù hợp với các yêu cầu của quy phạm Không cho phép dùng đá dăm chế tạo từ

đá vôi sét, sa thạch sét và phiến thạch sét.Thành phần hạt của đá dăm hay sỏi được phân ra ba nhóm 20- 4; 10-20 và 5- 10mm

Đá dăm cần phải liên kết tốt với bitum Về mặt này thì các loại đá vôi, đôlômit, điaba tốt hơn các loại đá axit Nếu dùng loại đá liên kết kém với bitum phải gia công đá bằng chất phụ gia hoạt tính như vôi, xi măng hoặc cho thêm chất phụ gia hoạt động bề mặt vào bitum Đá cần phải sạch, lượng ngậm chất bẩn không được lớn hơn 1% theo khối lượng

- Cát

Có thể dùng cát thiên nhiên hay cát nhân tạo với các chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với quy phạm như khi dùng cho bê tông xi măng Đối với cát thiên nhiên chỉ dùng cát lớn ( Mđl/2,5 ) và cát vừa ( Mđl = 242,5) Nếu không có cát lớn có thể dùng cát hạt nhỏ theo nguyên tắc cấp phối không liên tục Cát cần sạch, hàm lượng bụi, sét không được lớn hơn 3%

Cát nhân tạo có thể được nghiền từ các loại đá (không phải là đá vôi) có cường độ không thấp hơn 1000kG/cm2 hay xỉ kết tinh của các xí nghiệp luyện kim

- Bột khoáng

Bột khoáng do có bề mặt riêng lớn, có khả năng dàn mỏng màng bitum trên

bề mặt, làm tăng lực tương tác giữa chúng, cùng với bitum nhét đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu nên cường độ của bê tông asphalt tăng lên Bột khoáng để chế tạo

bê tông asphalt thường sử dụng các loại bột mịn từ đá vôi và đá đôlômit Cường độ chịu nén của đá không nhỏ hơn 200 daN/cm2 Vật liệu chế tạo bột khoáng cần sạch, không chứa các chất bẩn và sét quá 5% Bột khoáng cần phải khô, xốp khi trộn với bitum không được vón cục, có khả năng hút bitum tốt và phải thỏa mãn các yêu cầu về độ rỗng

- Bitum

Trong xây dựng đường thường dùng loại bitum dầu mỏ loại quánh và loại lỏng Trong điều kiện Việt Nam thông thường chọn bitum đặc số 3 hoặc số 4 có các chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với quy định của 22 TCN 227 : 1995 Cách chọn loại bitum có thể tham khảo quy phạm Nga 9128 : 84 hoặc AASHTO Để tăng tính ổn định nhiệt cho bê tông có thể dùng hỗn hợp bitum - cao su, bitum - polyme

Phụ gia: Các loại phụ gia hiện có trên thị trường nước ta làm cho bê tông tăng

độ ổn định nước và chóng khô bề mặt, đảm bảo tốc độ khai thác

b Vai trò của các thành phần trong hỗn hợp bê tông nhựa

- Đá dăm: Làm nên bộ khung chủ yếu của bê tông nhựa, làm cho bê tông nhựa có khả năng chịu tác dụng của ngoại lực và tạo độ nhám bề mặt

- Cát: Có vai trò lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt đá dăm và cùng với đá dăm làm thành bộ khung chủ yếu của bê tông nhựa

- Bột khoáng: Có vai trò lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn Bột khoáng là loại vật liệu có tỷ diện cao (250-300m2/kg), có ái lực mạnh với nhựa, biến nhựa vốn có ở trạng thái khối, giọt thành trạng thái màng mỏng, bao bọc dễ dàng với các hạt khoáng vật Bột khoáng có vai trò như một chất phụ da làm cho nhựa tăng thêm độ nhớt, tăng thêm khả năng dính bám và tăng tính ổn định nhiệt Bột khoáng cùng với nhựa tạo ra một chất liên kết mới có tính chất hơn hẳn các tính chất riêng của nhựa đường

- Nhựa đường: Là chất liên kết, kết dính các hạt cốt liệu khoáng lại với nhau thành một khối và góp phần lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt cố liệu

- Phụ gia: mặt dù được sử dụng với hàm lượng rất nhỏ, nhưng phụ gia có vai trò trong việc cải thiện một hoặc một số tính chất nào đó của bê tông nhựa

c Thành phần vật liệu trong cấu trúc bê tông nhựa cần được thiết kế hợp lý vì:

- Thành phần cốt liệu quyết định cường độ chính, độ đặc chắc của bê tông nhựa Chỉ khi nào cấp phối cốt liệu, kích cỡ cốt liệu hợp lý thì mới tạo được hỗn hợp có cường độ cao và ổn định

- Thành phần nhựa quyết định tính liên kết cho cốt liệu Khi thiếu hoặc thừa nhựa thì tính liên kết sẽ giảm xuống, dẫn đến hàng loạt các bất lợi khác

2 Ưu, nhược điểm chủ yếu của mặt đường bê tông asphalt

a) Những ưu điểm chủ yếu của mặt đường bê tông asphalt

Hiện nay, Bê tông nhựa được sử dụng rất phổ biến trên thế giới và ở Việt Nam

để làm lớp mặt đường ô tô và đường sân bay do có những ưu điểm chủ yếu sau:

- Công nghệ chế tạo và thi công đơn giản, thuận lợi cho việc áp dụng cơ giới hóa do

đó có tốc độ thi công nhanh, chất lượng cao

- Công tác kiểm tra chất lượng trước, trong và sau khi thi công dễ thực hiện và đã được chuẩn hóa

- Cho phép khai thác sử dụng ngay sau khi thi công

- Mặt đường có tính toàn khối, bằng phẳng, êm thuận

- Ít bụi, không ồn, ít bị bào mòn

- Có tuổi thọ tương đối lớn

- Dễ dàng bảo dưỡng, sữa chữa trong quá trình khai thác

- Cho phép tái phục hồi chất lượng nhờ công nghệ tái sinh mặt đường sau thời gian khai thác nhất định

b) Những nhược điểm chủ yếu của bê tông asphalt

Mặt đường bê tông asphalt có những nhược điểm chủ yếu sau:

- Ổn định kém: Khi nhiệt độ thay đổi thì cấu trúc của bê tông asphalt thay đổi, dẫn đến các đặc trưng về cường độ và biến dạng cũng thay đổi theo

 Ở nhiệt độ cao, bê tông nhựa thể hiện tính dẻo, cường độ chịu nén rất kém, sức chống cắt thấp, biến dạng tăng Vì vậy mặt đường dễ gây trượt, lượn sóng, hằn vệt bánh xe, nổi nhựa lên mặt, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng khai thác và tuổi thọ của mặt đường

 Ở nhiệt độ thấp, bê tông nhựa thể hiện tính giòn, khả năng chiu kéo kém, mặt đường dễ bị nứt nẻ

- Hiện tượng lão hóa theo thời gian: do sự bay hơi của các thành phần dầu nhẹ, quá trình oxy hóa và trùng hợp của các hợp chất cao phân tử có trong thành phần nhựa đường

- Kém ổn định với nước, vì vậy mặt đường rất chóng bị phá hỏng ở những nơi ẩm ướt lớn hay ngập nước

- Cường độ mặt đường bị giảm dần theo thời gian do hiện tượng lão hóa của nhựa

- Các loại xe bánh xích, bánh sắt đi lại trên đường bê tông nhựa thường hay để lại những dấu vết làm hư hỏng lớp trên mặt, nên thường không làm mặt đường bê tông nhựa cho loại xe này chạy

- Hệ số bám sẽ giảm đi khi mặt đường ẩm ướt nên xe dễ bị trượt Khắc phục nhược điểm này bằng cách rải lên trên bề mặt lớp vật liệu tạo nhám

- Đầu tư ban đầu tương đối lớn Nhưng xét tới tổng chi phí xây dựng, chi phí duy tu, bảo dưỡng và vận tải của mặt đường bê tông nhựa so với các loại mặt đường khác thì chưa chắc đây lại là nhược điểm

3 Cấu trúc của bê tông asphalt

Về mặt cấu trúc, bê tông asphalt là một vật liệu xây dựng có cấu trúc thuộc loại cuội liên kết nhân tạo, trong đó các cốt liệu khoáng vật được dính kết với nhau nhờ

chất liên kết asphalt Tuy nhiên cũng còn một vài quan điểm về cấu trúc của hỗn hợp:

a Quan điểm theo mô hình đơn giản xem bê tông nhựa gồm hai pha cơ bản:

Pha rắn là cốt liệu khoáng vật gồm đá, cát và bột khoáng, còn pha lỏng là nhựa

b Quan điểm xem bê tông nhựa như là một vật liệu gồm hai thành phần cấu trúc: Một là khung sườn vật liệu gồm đá và cát, hai là chất liên kết asphalt gồm bitum và bột khoáng

c Quan điểm xem bê tông nhựa là một hệ thống gồm ba thành phần để thuận lợi trong việc nghiên cứu điều chỉnh cấu trúc của bê tông nhựa theo các yêu cầu sử dụng

- Một là cấu trúc vi mô (tế vi) gồm nhựa và bột khoáng tạo thành chất liên kết asphalt

- Hai là cấu trúc trung gian gồm cát và chất liên kết asphalt tạo thành vữa asphalt

- Ba là cấu trúc vĩ mô gồm đá dăm và vữa asphalt tạo thành hỗn hợp bê tông asphalt

* Xét cấu trúc vi mô (tế vi) sẽ thấy rõ các quan hệ số lượng, sự bố trí và tương tác giữa bitum và bột khoáng - thành phần phân tán hoạt động nhất của bê tông nhựa Cường độ của bê tông nhựa biến đổi rất nhiều tùy thuộc vào hàm lượng bột khoáng, vào tỷ số nhựa bitum đối với bột khoáng (B/BK) Khi lượng nhựa nhiều bột khoáng ít, các hạt bột khoáng được bọc màng nhựa dày, không tiếp xúc trực tiếp với nhau, cấu trúc này có cường độ nhỏ, trường hợp này thể hiện ở khu vực I của biều đồ trong hình 1.1

Hình 1.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ [bitum/bột khoáng] đến cường độ nén của bê tông nhựa

Khi tăng cường bột khoáng lên, tỷ lệ bitum trên bột khoáng giảm, đến lúc nhựa vừa đủ để bọc các hạt bột khoáng bằng một màng nhựa mỏng Các hạt này sẽ tiếp xúc với nhau trực tiếp qua một màng mỏng bitum có định hướng khoảng 0.25 um); lúc này cấu trúc tế vi đạt cường độ cao nhất thể hiện ở khu vực II của đồ thị Nếu tiếp tục tăng lượng bột khoáng lên nữa, bitum sẽ không đủ để tạo màng bọc khắp các hạt; cấu trúc tế vi sẽ tăng lỗ rỗng, các hạt không liên kết được với nhau, cường

độ sẽ giảm nhanh thể hiện ở khu vực III của đồ thị

* Xét cấu trúc trung gian của bê tông nhựa thì thấy rằng khi đưa cát vào chất liên kết asphalt để tạo thành vữa asphalt thì sẽ giảm cường độ của hệ thống vì cát

đã làm giảm tính đồng nhất của hỗn hợp Cấu trúc trung gian cũng ảnh khá lớn đến cường độ, độ biến dạng, độ chặt và các tính chất khác của bê tông nhựa

* Xét về cấu trúc vĩ mô của bê tông nhựa: Các viên đá là một yếu tố cơ bản để làm thành cấu trúc vĩ mô của bê tông nhựa Cấu trúc này được xác định bằng quan

hệ số lượng, vị trí tương hỗ, độ lớn của đá dăm Đá dăm được liên kết với nhau tạo thành một khối sườn không gian trong vữa asphalt Đồng thời cấu trúc này cũng được xác định bằng tính chất của các quá trình tương tác ở mặt phân giới bitum-đá Vai trò cấu trúc của đá dăm cũng như của cát, khác nhiều so với bột khoáng Vai trò chính của đá dăm là làm thành một sườn không gian đảm bảo cường độ cho

bê tông nhựa Với lượng đá dăm quá ít, chúng chỉ như các hạt trơ bơi trong vữa asphalt, các hạt đá dăm nằm cách xa nhau bởi các lớp vữa asphalt dày Người ta thấy rằng nếu hàm lượng đá chỉ khoảng 10-20% thì còn làm cho cường độ của lớp

bê tông nhựa giảm đi so với vữa asphalt vì số đá dăm đó đã làm giảm tính đồng nhất của hỗn hợp Cũng thấy rằng, trong trường hợp này, kích cỡ, tính chất bề mặt của đá dăm, hình dạng của chúng chẳng có ảnh hưởng gì lớn đến tính chất của bê tông nhựa

Khi tăng lượng đá dăm lên, sẽ làm tăng các tiếp xúc trực tiếp giữa các viên đá qua một màng mỏng bitum có định hướng Khi đá dăm tăng lên đến 60-65% thì trong hỗn hợp bê tông nhựa sẽ lập thành một sườn không gian, các hạt đá dăm sẽ tiếp xúc với nhau trực tiếp qua một màng bitum rất mỏng có tính rắn, giữa các hạt

đá dăm này sẽ được vữa asphalt lấp đầy, đó là cấu trúc dạng rỗng của bê tông nhựa Nếu ta thêm đá dăm vào nữa thì sẽ thành cấu trúc tiếp xúc , độ rỗng tăng lên nhiều, lớn hơn thể tích vữa asphalt, làm cho bê tông nhựa giảm cường độ

Hình 1.2: Ảnh hưởng của hàm lượng đá dăm đến cường độ nén của bê tông nhựa

Cấu trúc của ba cấu tử đó có tương quan với nhau chặt chẽ khi thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa nhất định

Để đạt chất lượng đã định trước cho một dạng bê tông nhựa, cần phải phối hợp cho đạt được một tương quan hợp lý về mặt số lượng giữa cấu trúc vĩ mô, trung gian và tế vi và giữ tương quan đó trong suốt quá trình chế tạo bê tông nhựa

Có nghĩ là với mỗi cấu trúc vi mô đã chọn chỉ tương ứng với một số cấu trúc

tế vi nhất định nào đó để có các chỉ tiêu cơ lý cao

Cấu trúc bê tông nhựa

Cấu trúc bê tông nhựa

Cấu trúc vĩ mô Cấu trúc trung gian Cấu trúc tế vi

Hình 1.3 Mô hình tưong quan phối hợp giữa các cấu trúc vĩ mô, trung gian và tế vi

của bê tông nhựa

Theo mô hình tương quan này, tỷ số giữa lượng bitum trên lượng bột khoáng đối với mỗi dạng cấu trúc của bê tông nhựa (dạng cấu trúc vĩ mô) có thể lấy như sau:

 Khi bê tông nhựa có dạng cấu trúc “bazan” thì [B/BK] = 0,5-:-0,6;

 Khi bê tông nhựa có cấu trúc dạng “rỗng bazan” thì [B/BK] = 0,6-:-0,9;

 Khi bê tông nhựa có cấu trúc dạng “rỗng” và “rỗng - tiếp xúc” thì [B/BK] = 0,9-:-1,1

Tỷ số [B/BK] nói trên sẽ tăng khi độ quánh (độ nhớt) của nhựa tăng lên

II PHÂN LOẠI BÊ TÔNG ASPHALT TRONG XÂY DỰNG

Mỗi nước có sự phân loại bê tông asphalt của mình, tuy có sự khác nhau về hình thức phân loại nhưng nói chung cũng giống nhau ở những nội dung chính trong quan điểm phân loại đó là: cách phối hợp vật liệu, cách chế tạo và thi công, phạm vi áp dụng,

1 Phân loại bê tông asphalt ở Việt Nam

Theo các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa hiện nay

ở Việt Nam 22TCN249-90 và 22TCN249-98 thì có thể phân loại bê tông nhựa như sau:

a Theo nhiệt độ khi rải:

 Bê tông nhựa nóng: Được chế tạo ở 1400C -:- 1700C, nhiệt độ lúc rải không được dưới 100-1200C Thường dùng nhựa đặc chế tạo từ dầu mỏ có độ kim lún 40/60, 60/90 hoặc 90/130 để chế tạo loại này Cường độ của bê tông nhựa rải nóng hình thành rất nhanh Sau khi lu lèn xong, mặt đường nguội xuống bằng nhiệt độ không khí là xem như cơ bản đã hình thành

 Bê tông nhựa rải ấm: Được chế tạo ở nhiệt độ 110 -:- 1300C, nhiệt độ lúc rải không dưới 60-800C Thường dùng nhựa đặc chế tạo từ dầu mỏ có độ kim lún 200/300, 130/200 hoặc nhựa lỏng có tốc độ đông đặc trung bình với độ nhớt

C605 là 130/200 Tốc độ hình thành cường độ của bê tông nhựa ấm có thể thay đổi từ vài giờ đến 15-:-20 ngày đêm, tùy thuộc vào loại nhựa và bột khoáng

sử dụng, vào điều kiện thời tiết, nhiệt độ hỗn hợp lúc rải, thành phần và mật

độ xe chạy trên đường Tuy nhiên, bê tông nhựa rải ấm có ưu điểm là có thể thi công trong thời tiết lạnh, cư ly chuyên chở xa hơn bê tông nhựa rải nóng

 Bê tông nhựa rải nguội: Thường dùng nhựa lỏng có tốc độ đông đặc trung

bình với độ nhớt C60

5 là 70/130 hay nhựa đặc pha dầu.Nhiệt độ rải của loại nhựa này bằng nhiệt độ không khí, khoảng 250C Có thể cất giữ bê tông nhựa nguội ở kho bãi từ 4-8 tháng Thời gian hình thành cường độ của mặt đường

bê tông nhựa thông thường chậm, có thể từ 20-40 ngày dêm tùy thuộc vào loại nhựa và bột khoáng sử dụng, vào điều kiện thời tiết và thành phần mật độ

xe chạy trên đường

Do sử dụng nhựa đặc, có độ kim lún thấp nên độ dính bám của nhựa với đá lớn Do vậy bê tông nhựa rải nóng có cường độ cao nhất, tiếp đến là bê tông nhựa rải ấm và cuối cùng là bê tông nhựa rải nguội Bê tông nhựa rải nóng được sử dụng làm lớp mặt trên hay dưới của mặt đường cấp cao

Bê tông nhựa rải nguội, ấm chỉ được sử dụng làm lớp dưới trong tầng mặt của các loại mặt đường cấp cao hay làm lớp mặt trên của mặt đường cấp thấp hơn Bê tông nhựa nguội thường hay sử dụng hơn cả trong việc duy tu, sửa chữa mặt đường nhựa

b Theo độ rỗng còn dư:

 Bê tông nhựa chặt: Có độ rỗng còn dư từ 3-6% thể tích Trong thành phần bắt buộc phải có bột khoáng

 Bê tông nhựa rỗng: Có độ rỗng còn dư từ >6% đến 10% thể tích Trong thành

phần của hỗn hợp thường không có bột khoáng hoặc bột khoáng chiếm tỷ lệ dưới 4% Loại bê tông nhựa rỗng chỉ dùng cho lớp dưới của mặt đường bê

tông nhựa hai lớp hoặc làm lớp móng

c Theo hàm lượng đá dăm:

Đá dăm được hiểu là cốt liệu lọt sàng 4,75mm

Theo Quy trình 22TCN 249-90: Bê tô ng nhựa được phân ra các loại sau:

 Bê tông nhựa nhiều đá dăm (ký hiệu A): Khi hàm lượng đá dăm chiếm từ

50-65% khối lượng cốt liệu

 Bê tông nhựa vừa đá dăm (ký hiệu B): Khi hàm lượng đá dăm chiếm từ

30-50% khối lượng cốt liệu

 Bê tông nhựa ít đá dăm (ký hiệu C): Khi hàm lượng đá dăm chiếm từ 20-35%

khối lượng cốt liệu

 Bê tông nhựa cát xay (ký hiệu D): Khi cỡ hạt 1,25mm -:- 5mm chiếm không

dưới 33% khối lượng cốt liệu

 Bê tông nhựa cát thiên nhiên: Khi cỡ hạt 1,25mm -:- 5mm chiếm không dưới

14% khối lượng cốt liệu

Quy trình 22TCN 249-98 không phân loại bê tông nhựa theo hàm lượng đá dăm mà cơ bản theo kích cỡ hạt lớn nhất Dự thảo Quy trình 249-06 cũng tương tự Quy trình 22TCN -249-98, phân loại bê tông nhựa theo kích cỡ danh định lớn nhất của cốt liệu

d Theo chất lượng của vật liệu khoáng chất và các chỉ tiêu cơ lý:

* Theo quy trình 22TCN249-90: Bê tông nhựa được phân ra làm 4 loại:

 Bê tông nhựa loại I;

 Bê tông nhựa loại II;

 Bê tông nhựa loại II;

 Bê tông nhựa loại IV,

Trong đó Bê tông nhựa loại III, loại IV chỉ được dùng làm lớp mặt cho đường cấp 60 trở xuống hay làm móng đường cấp cao hơn

* Theo quy trình 22TCN249-98: Chỉ phân làm hai loại:

 Bê tông nhựa loại I;

 Bê tông nhựa loại II

Trong đó bê tông nhựa loại II chỉ được dùng làm lớp mặt cho đường cấp 60 trở xuống hay làm móng đường cấp cao hơn

e Theo cỡ hạt lớn nhất danh định của cấp phối đá (tương ứng với cỡ sàng tròn tiêu chuẩn mà cỡ sàng nhỏ hơn ngay sát dưới nó có lượng sót tích lũy lớn hơn 5%), bê tông nhựa phân ra làm 4 loại:

 Bê tông nhựa hạt lớn: Cỡ hạt lớn nhất danh định 40mm hoặc 31,5mm;

 Bê tông nhựa hạt trung: Cỡ hạt lớn nhất danh định 25mm hoặc 20mm;

 Bê tông nhựa hạt mịn: Cỡ hạt lớn nhất danh định 15mm hoặc 10mm;

 Bê tông nhựa cát: Cỡ hạt lớn nhất danh định 5mm

Theo tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm của Việt Nam trước đây 922TCN211-93), quy định các chỉ tiêu cường độ cho bê tông nhựa theo cỡ hạt lớn nhất Bê tông nhựa hạt thô có cường độ lớn nhất, tiếp đến là bê tông nhựa hạt trung, cuối cùng là bê tông nhựa hạt mịn với giải thích là nếu cấp phối có cốt liệu chủ yếu kích cỡ lớn hơn thì góc ma sát trong tăng lên, do vậy cho cường độ chịu cắt cũng như là cường độ chịu kéo và mô dun đàn hồi càng cao

Bê tông nhựa chặt hạt mịn có độ rỗng dư thấp, do vậy có thể tạo bề mặt kín, chống hao mòn tốt, nó thường được sử dụng làm lớp mặt trên cùng Bê tông nhựa hạt thô có cường độ cao hơn và độ rỗng dư lớn hơn, nên thường được dùng làm lớp mặt dưới chịu lực Bê tông nhựa hạt trung có tính chất trung gian giữa hai loại trên nên có thể làm lớp mặt trên hay dưới

f Theo biện pháp thi công:

 Bê tông nhựa thông thường cần phải đầm chặt bằng lu qua các giai đoạn Loại vật liệu này đã được sử dụng phổ biến ở Việt Nam

 Bê tông nhựa không cần lu lèn (bê tông nhựa đúc): Đây là loại bê tông nhựa đang được nghiên cứu áp dụng ở Việt Nam Nó có ưu điểm là có cường độ cao, không cần phải lu, nhưng lại có nhược điểm là giá thành cao và công nghệ chế tạo, thi công còn mới mẻ Loại vật liệu này rất phổ biết ở nước ngoài như: Đức, Anh, Pháp, Hà Lan,

g Theo phạm vi sử dụng:

 Bê tông nhựa thông thường: Được dùng làm các lớp trong tầng mặt của mặt

đường làm mới hoặc mặt đường nâng cấp

 Bê tông nhựa cải tiến: Thường cho thêm các phụ gia (như: Polime, EVA,

SBS, cao su, latex, lưu huỳnh, …) với tỷ lệ thấp vào hỗn hợp bê tông nhựa Các phụ gia này tác động với nhựa hoặc cốt liệu và cải thiện các đặc trưng của nhựa, từ đó làm tăng thêm một hoặc nhiều các đặc trưng như: cường độ mỏi, cường độ kháng cắt, cường độ từ biến, … làm tăng tuổi thọ của bê tông nhựa

 Bê tông nhựa có chức năng đặc biệt: Là bê tông nhựa làm lớp tạo nhám hoặc

lớp thoát nước Bê tông nhựa loại này thường sử dụng nhựa đường có phụ gia

2 Phân loại bê tông nhựa của Viện Asphalt – Mỹ

Bê tông nhựa của Mỹ, theo định nghĩa của AI là một hỗn hợp vật liệu gồm

đá, cát, bột khoáng có chất lượng cao, phối hợp với một cấp phối tốt nhất, trộn nóng với nhựa theo một chế độ quy định chặt chẽ, đem ra rải thành lớp và đầm nén thành một lớp chặt chẽ đồng nhất (Asphalt concrete A.C)

Hỗ hợp bê tông nhựa dùng ở Mỹ có thành phần cấp phối thay đổi rất rộng tùy theo mục đích sử dụng và vị trí của từng lớp trong áo đường

Viện Asphalt của Mỹ đã phân bê tông nhựa nóng ra các loại, dựa trên hàm lượng đá thô, cỡ hạt mịn và bột khoáng cũng như hàm lượng nhựa trong hỗn hợp (Bảng 1.1)

Nhìn vào bảng phân loại bê tông Asphalt của Mỹ ta thấy hỗn hợp IIIa, IIIb, IIIc, IIId và IIIe giống như loại hỗn hợp bê tông nhựa nhiều đá dăm (loại A); hỗn hợp IVb, IVc, IVd thì tương tự như loại bê tông nhựa vừa đá dăm (loại B) và hỗn hợp Va, Vb giống như loại bê tông nhựa ít đá dăm (loại C) theo như phân loại trong quy trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông asphalt của Việt Nam (22TCN249-90)

Bảng 1.1 Các loại hỗn hợp bê tông Asphalt của Mỹ

Loại 2 ½ 1 1/2 1 in 3/4 in 1/2 in 3/8 in  4  8  16  30  50  100 

200 Nhựa %

Loại 2 ½ 1 1/2 1 in 3/4 in 1/2 in 3/8 in  4  8  16  30  50  100 

200 Nhựa %

V b 100 85-100 65-80 50-65 37-52 25-40 18-30 10-20 3-10 4.0-7.5

VI a 100 85-100 65-78 50-70 35-60 25-48 15-30 6-12 4.5-8.5

VI b 100 85-100 65-80 47-68 30-55 20-40 10-25 3-8 4.5-8.5 VII a 100 85-100 80-95 70-89 55-80 30-60 10-35 4-14 7.0-11.0 VIII a 100 95-100 85-98 70-95 40-75 20-40 8-16 7.5-12.0

3 Phân loại bê tông nhựa của Pháp

a Các lớp mặt đường chặt, rải nóng

 Bê tông nhựa chặt: Là loại bê tông nhựa có hàm lượng đá dăm nhỏ, lượng cát

lớn, dễ rải, dễ đầm nhưng không chịu được lưu lượng xe lớn và tải trọng nặng

vì để lại những vệt hằn bánh xe

 Bê tông nhựa cỡ 0/10 và 0/14: Là loại dùng rất phổ biến để làm lớp mặt trên

và mặt dưới Lượng hạt nhỏ hơn 0.08mm từ 5 -:- 9% cho lớp trên và 4 -:- 8% cho lớp dưới, chọn chính xác phải dựa vào thí nghiệm Với mỗi làm lượng hạt nhỏ hơn 0.08mm cần phải làm thí nghiệm với 4 hàm lượng nhựa khác nhau

để tìm tối ưu, với chỉ dẫn xung quanh lượng nhựa tham khảo là 6% (cho cỡ 0/10) và 5.4% (cho cỡ 0/14) Thông thường ở Pháp dùng loại vừa đá dăm, vì dùng loại nhiều đá dăm rất khó thi công (chỉ cần có sự phân tầng nhỏ thì đã xuất hiện những vùng có quá nhiều đá dăm làm cho việc đầm chặt bê tông

nhựa rất khó khăn)

 Bê tông nhựa 0/10 + găm đá con tạo thành bề mặt nhám: Là dùng một lớp bê

tông nhựa cỡ hạt 0/10 dày khoảng 5cm rải lên lớp dưới hoặc trên mặt đường

cũ, sau đó dùng các viên đã dăm cứng (cường độ lớn và ít bị hao mòn) cỡ 10/14 hoặc 12/14 hoặc 14/16 được gia công trước với nhựa, rải một lượt lên trên và dùng lu ấn xuống Lượng đá con này cần khoảng 6kg/m2 Mặt đường sau khi thi công sẽ trở lên nhám, không cho nước tạo thành màng mỏng làm

trơn trượt khi xe chạy

 Bê tông nhựa cỡ 0/6, 0/10 và 0/14 làm thành lớp móng để phục hồi độ nhám

và chống thấm nước: Thường dùng loại cỡ 0/6 rải dày 3cm, trên đó rải đá con

cỡ 0/14 gia công trước với nhựa sẽ có một lớp có độ nhám cao và không thấm

nước

 Bê tông nhựa cát: Bê tông nhựa cát cỡ 0/4 hay 0/6, có thể dùng cát thiên

thiên hoặc cát xay Hàm lượng nhựa sử dụng khoảng 7%, sử dụng loại nhựa đặc 60/70 hoặc 80/100 Bê tông nhựa cát thường dùng cho xe đạp, đường ít

xe trong khu phố với bề dày lớp rải mỏng 1,5 -:- 2cm, loại này ít nhám và

không kín nước

b Các lớp mặt đường hở, rải nóng

Bê tông nhựa thoát nước nhanh có độ rỗng đến 20%: Loại bê tông nhựa này

có thể dùng bitum thông thường, nhưng tốt nhất là dùng bitum polyme Lớp bê tông nhựa này dùng cỡ 0/10 hay 0/14 rải dày khoảng 4cm Nước mưa thoát rất nhanh ở ngay lỗ hổng bên trong của lớp, nhất là khi có áp lực của bánh xe chạy qua Tuy nhiên, chỉ nên dùng loại này khi đã có một lớp dưới thật kín nước Lớp này có cường độ yếu, thường chỉ dùng ở những đoạn khó thoát nước ở bề mặt đường, đoạn chuyển tiếp siêu cao có độ dốc ngang nhỏ

c Bê tông nhựa đúc: Rải ở nhiệt độ rất cao và không dùng lu

d Bê tông nhựa dạng vữa

e Bê tông nhựa dùng cho đường băng sân bay

f Bê tông nhựa rải nguội

g Các loại bê tông đặc biệt: Có dùng các chất phụ gia khác nhau như polyme, copolyme,

III YÊU CẦU VỀ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG NHỰA

Về các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bê tông nhựa làm đường thì được bổ xung dần dần và điểu chỉnh Cho đến nay những yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa của Mỹ, Nga, Pháp càng xích lại gần nhau Các nhà khoa học đều có chung một quan điểm như sau:

 Bê tông nhựa phải có đủ độ bền (độ ổn định) ở nhiệt độ 50 -:- 600C hoặc bẳng phương pháp Masshall, Hubbart-Field, Hveen, hoặc bằng phương pháp nén

nở tự do ở 500C (ở Nga, Pháp và Việt Nam), vì đó là một chỉ tiêu đặc trưng một cách gián tiếp sự ổn định (độ bền) chống cắt của bê tông nhựa khi ở nhiệt

độ cao

 Bê tông nhựa phải có đủ cường độ nén ở nhiệt độ bình thường (ở Mỹ là 250C,

ở Pháp là 180C, ở Nga và Việt Nam là 30; 1400C) nó biểu thị khả năng làm

việc trong đa số thời gian chịu đựng tải trọng xe của mặt đường

 Bê tông nhựa phải có một độ rỗng còn dư tối thiểu và không quá một độ rỗng còn dư tối đa (ở tất cả các nước đều quy định và các trị số đều xấp xỉ như nhau) Độ rỗng còn dư của bê tông nhựa đặc trưng cho độ chặt cuối cùng của

bê tông nhựa, nó là dấu hiệu chứng tỏ việc chọn lựa cấp phối vật liệu khoáng

có đúng không, hàm lượng nhựa đã tối ưu chưa, độ lu lèn đã đúng mức chưa

Độ rỗng còn dư của bê tông nhựa nóng không thể bằng không được vì các nguyên nhân sau: Do độ rỗng của cốt liệu, do thể tích không khí lẫn vào trong

hỗ hợp khi trộn và không thể thoát ra hết được khi lu – đầm, và do khi hỗn hợp bê tông nhựa nguội lại thì lượng nhựa tự do lấp các lỗ rỗng của hỗn hợp

bị co rút mà để lại các lỗ rỗng Hơn nữa bê tông nhựa nóng phải có một tỷ lệ

lỗ rỗng nào đó để nhựa có thể nở ra mà không trồi lên mặt khi mặt đường làm

việc trong thời tiết nắng nóng

 Độ trương nở trong phương pháp Hveem, cũng được quy định ở Nga, Việt Nam, Pháp dưới hình thức thí nghiệm khác Chỉ tiêu này đòi hỏi bê tông nhựa không những chỉ được có một số độ rỗng nhất định, hút một lượng nước không quá quy định mà còn đòi hỏi tính hút ẩm (tính nở) của bột khoáng, tính hút nước của loại nhựa sử dụng phải nằm trong phạm vi cho phép Độ trương

nở càng lớn càng kém ổn định và băng giá

 Để làm lớp mặt, bê tông nhựa cần phải đảm bảo tạo bề mặt có độ bằng phẳng tốt, đủ nhám, có độ rỗng dư trong khoảng hợp lý để tạo lớp có tính năng thích

hợp trong kết cấu mặt đường

1 Chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam

Yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa theo quy trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa (22TCN249-98) được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.2 Yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý của bê tông nhựa chặt (22TCN249-98)

Yêu cầu đối với bê tông nhựa loại Phương pháp thí nghiệm

a) Thí nghiệm theo mẫu nên hình trụ

1 Độ rỗng cốt liệu khoáng chất, % thể tích 15-19 15-21 Quy trình thí nghiệm

2 Độ rỗng còn dư, % thể tích 3-6 3-6 bê tông nhựa 22

6 Hệ số ổn định nước, không nhỏ hơn 0,90 0,85

7 Hệ số ổn định nước, khi cho ngâm nước

8 Độ nở, % thể tích, khi cho ngậm nước

trong 15 ngày đêm, không lớn hơn 1,5 1,8

b) Thí nghiệm theo phương pháp Marshall (mẫu đầm 75 cú mỗi mặt)

1 Độ ổn định (Stability) ở 60 o C, kN, không

2 Chỉ số dẻo quy ước (flow) ứng với

Độ ổn định (Stability) kN min 2,0 min 1,8 AASTHTO-T245 Chỉ số dẻo qui ước (flow) mm max 5,0 max 5,0 hoặc

4

Độ ổn định còn lại sau k hi ngâm mẫu ở

60oC, 24h so với độ ổn định ban đầu, %

QT thí nghiệm vật liệu nhựa đường 22TCN 63-84

Bảng 1.3: Yêu cầu về các chi tiêu cơ lý của hỗn hợp Bê tông nhựa rỗng

(22TCN 249-98)

1 Độ rỗng của cốt liệu khoáng chất, % thể

5 Hệ số ổn định nước, không nhỏ hơn 0,70

6 Hệ số ổn định nước, khi cho ngâm nước 15

Yêu cầu về các chi tiêu cơ lý của Bê tông nhựa theo quy trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa (22 TCN 249-06) được thể hiện ở các bảng sau: Bảng 1.4: Yêu cầu về các chi tiêu cơ lý của Bê tông nhựa chặt (22TCN 249-06)

Qui định

Phương pháp thí nghiệm

BTNC 19;

BTNC 12,5;

BTNC 9,5

BTN Cát BTNC 4,75

AASHTO T245-97 (2001)

2 Độ ổn định ở 60 o C, kN min 8,0 min 5,5

4

Độ ổn định còn lại (sau khi ngâm mẫu ở

60oC trong 24 giờ) so với độ ổn định

cho lớp mặt trên với một trong các

phương pháp thí nghiệm sau)

- Thiết bị HWTD - Hamburg Wheel

Tracking Device (20000 chu kỳ, áp lực

7 daN/cm2, nhiệt độ thí nghiệm 60 o C)

max 10

AASHTO

T 324-04

- Thiết bị FRT - French Rutting Tester

(30000 chu kỳ, áp lực 7 daN/cm 2 , nhiệt

BTNR 19;

BTNR 25

BTNR 37,5 (**)

AASHTO T245-97 (2001)

2 Độ ổn định ở 60 o C, kN min 5,5 min 12,5

4

Độ ổn định còn lại (sau khi ngâm mẫu ở

60oC trong 24 giờ) so với độ ổn định

ban đầu, %

min 65 min 65

T269-97 (98)

Bảng 1.6: Yêu cầu về các chi tiêu cơ lý của hỗn hợp Bê tông nhựa Polyme

(22TCN 356 - 06)

AASHTO T245-97 (2001)

Độ ổn định còn lại (sau khi ngâm mẫu ở

60 o C trong 24 giờ) so với độ ổn định

- Cỡ hạt danh định lớn nhất 9,5mm min 15

- Cỡ hạt danh định lớn nhất 12,5mm min 14

- Cỡ hạt danh định lớn nhất 19mm min 13

7 Độ sâu vệt hằn bánh xe, mm (chưa bắt

buộc) (một trong các phương pháp thử

sau)

- Thiết bị APA - Asphalt Pavement

Analizer (8000 chu kỳ, 0,7Mpa, 60 o C) max 8

- Thiết bị HWTD - Hamburg Wheel

Tracking Device (20000 chu kỳ,

0,7Mpa, 60oC)

- Thiết bị FRT - French Rutting Tester

Bảng 1.7: Yêu cầu về các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông nhựa Mỹ

+ Số cú đập vào mỗi đầu của

4) Độ rỗng của cốt liệu khoáng

vật, % Tuỳ theo cỡ hạt lớn nhất của hỗn hợp mà lấy theo đồ thị quy định

IV TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ASPHALT TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ

Việt Nam có khoảng 77.952 km đường Ô tô, trong đó: 15.284 km quốc lộ; 16.403 km đường tỉnh; 36.900 km đường huyện; 3.211km đường đô thị; 5.451 km đường chuyên dùng Ngoài ra còn có 130.000 km đường xã, thôn Theo quy hoạch mạng đường bộ cao tốc Việt Nam đang được Bộ GTVT trình Chính phủ, nước ta sẽ có hơn 6200km và theo lộ trình thực hiện mỗi năm nước ta xây dựng hàng trăm

km đường cao tốc

Hàng năm ở nước ta nâng cấp, cải tạo và xây dựng mới hàng trăm km đường, đòi hỏi hàng triệu m3 vật liệu để xây dựng mặt đường Trong khi đó, vật liệu xây dựng mặt đường phân bố không đều, các mỏ đá tập trung chủ yếu vùng núi phía Bắc và các tỉnh miền Trung, điều kiện khai thác khó khăn, số lượng mỏ đảm bảo chất lượng không nhiều, cự ly vận chuyển xa, giá thành cao Tài nguyên thiên nhiên có hạn, việc tận dụng tối đa vật liệu hiện có là một giải pháp tiết kiệm về thời gian, chi phí và giảm thiểu tác động môi trường tự nhiên là cần thiết Việc sử dụng công nghệ tái sinh mặt đường đáp ứng được yêu cầu trên

1) Bê tông asphalt tái sinh nguội tại chỗ

Xử lý tại chỗ luôn luôn là tùy chọn cần xem xét khi có thể áp dụng quy trình tái sinh, đặc biệt khi yêu cầu phối trộn vật liệu tái chế với vật liệu mới, và khi xử lý với nhựa bitum dạng bọt

Các ưu thế chính của tái sinh tại nhà máy so với phối trộn tại chỗ bao gồm:

- Kiểm soát vật liệu nhập Tái sinh tại chỗ khó kiểm soát hơn đối với vật liệu lấy lên từ mặt đường hiện hữu, sản phẩm chỉ có thể nhận được bằng cách phối trộn các thành phần khác nhau sử dụng trạm trộn tại chỗ Vật liệu nhập

có thể được lưu trong kho và kiểm nghiệm trước khi phối trộn, nhập theo đúng tỷ lệ yêu cầu

- Chất lượng phối trộn Có thể thực hiện các thay đổi cho nguyên công phối trộn trong máy để thay đổi thời gian vật liệu ở trong buồng trộn, do đó thay đổi chất lượng trộn

- Các khả năng lưu trữ, bảo quản Đặc biệt với vật liệu được xử lý bằng nhựa bitum bọt, sản phẩm sau khi phối trộn có thể được bảo quản trong kho và sử dụng khi cần thiết, do đó không lệ thuộc vào địa điểm và quy trình phối trộn

Hình 1.4

Trong công nghệ này, vật liệu sau khi được thiết bị cào bóc nghiền nhỏ và đổ thành luống trên đường Lượng vật liệu này sau đó được đưa vào một thiết bị tái chế, ở đây ta bổ sung thêm vật liệu mới và tác nhân tái chế và sau khỉ xử lý xong thì vật liệu hỗn hợp được rãi lại ngay trên mặt đường và cuối cùng là lu lèn hoàn thiện mặt đường

Có thể đáp ứng được yêu cầu chiều sâu bóc khá lớn đồng thời vẫn đảm bảo được thời gian thi công;

Ít ô nhiễm đến môi trường xung quanh như phương pháp bóc nóng;

Tuy nhiên, do sử dụng cơ học để phá vỡ liên kết bêtông asphalt nên công nghệ này có nhược điểm là:

Gây tiếng ồn;

Chi phí cho việc thay thế các lưỡi cắt là lớn;

2) Vật liệu bê tông asphalt cũ: Vật liệu bê tông asphalt cũ được cào bóc và

nghiền nhỏ Sau đó, lượng vật liệu bê tông asphalt cũ này được đưa vào một thiết

bị tái chế, ở đây ta bổ sung thêm vật liệu mới và tác nhân tái chế thì sẽ hỗn hợp bê tông asphalt mới có thể rải ngay trên mặt đường

3) Thêm 1% xi măng

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

4) Thêm bọt bitumen tái sinh tại chỗ

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 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% theo AASHTO

Việc sử dụng bitumen bọt ngày càng rộng rãi trên thế giới vì bitumen bọt tạo

ra lớp dính kết bitumen có chất lượng cao như bê tông nhựa nóng (trộn bằng trạm

trộn); Vật liệu tái sinh bằng bitumen bọt có độ đàn hồi cao, không bị nứt gãy; Sau khi tái sinh và đầm nén, giao thông có thể thiết lập được ngay

Tuy nhiên nguyên nhân chính mà bitumen bọt được sử dụng rộng rãi là tính hiệu quả kinh tế của nó Bitumen bọt có thể sử dụng bằng bitumen có độ thẩm thấu thường để trộn với vật liệu nguội, mà không cần phải nung nóng vật liệu hoặc phải

sử dụng bitumen đã được nhũ tương hoá Thay vì tái sinh nguội vật liệu tại chỗ, ta

có thể tạo ra vật liệu có bitumen tại một trạm trộn cố định có thiết kế đặc biệt

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG VIỆC TÁI SINH NGUỘI TẠI CHỖ BÊ

TÔNG ASPHALT

I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TÁI SINH BÊ TÔNG ASPHALT

Tái sinh bêtông asphalt là một công nghệ nhằm mục đích sử dụng lại vật liệu bêtông nhựa cũ một cách có hiệu quả

Để tái sinh đường bêtông asphalt cũ, hỗn hợp vật liệu sau khi cào bóc được gia công lại trên cơ sở bổ sung những vật liệu mới nhằm tạo ra một hỗn hợp bêtông asphalt có chất lượng phù hợp với tất cả các yêu cầu quy định cho bêtông asphalt thông thường

Hỗn hợp bêtông asphalt cũ sau khi tái sinh có thể được sử dụng vào vị trí mặt đường bêtông asphalt cũ đã cào bóc hoặc sử dụng ở vị trí mới

Công nghệ tái sinh bêtông asphalt cũ mặt đường đã sử dụng rộng rãi trong một số năm gần đây và trở thành một sự lựa chọn chính trong quá trình sản xuất hỗn hợp bêtông asphalt do một số nguyên nhân sau:

- Có tính kinh tế

- Bảo vệ các nguồn tài nguyên cốt liệu có xu hướng cạn kiệt

- Bảo vệ môi trường

Công nghệ tái sinh bêtông asphalt được chia làm 2 loại chính sau:

1 Công nghệ tái sinh theo kiểu hỗn hợp bêtông asphalt trộn nóng

2 Công nghệ tái sinh theo kiểu hỗn hợp bêtông asphalt nguội

Các định nghĩa:

Để phục vụ cho việc thiết kế hỗn hợp bêtông asphalt tái sinh cần thiết phải đưa ra các định nghĩa sau:

1 Rap (Reclaimed Asphalt Pavement - Hỗn hợp BTN cũ được tái sinh):

Những loại vật liệu mặt đường nhựa cũ đã được cào bóc bao gồm các thành phần là nhựa đường (vẫn còn khả năng sử dụng lại được) và cốt liệu

2 RAM (Reclaimed Aggregate - Cốt liệu cũ được tái sinh):

Những loại vật liệu mặt đường cũ đã được cào bóc đi bao gồm thành phần chủ yếu là cốt liệu có chứa kết dính (nhựa đường) không có khả năng sử dụng lại được

3 Tác nhân tái sinh (Recycling Agent - dung môi):

Là những chất dung môi hữu cơ có tính chất lý - hoá đặc biệt nhằm khôi phục lại những tính chất cơ lý của nhựa đường cũ bị lão hoá

Những tác nhân tái sinh (Recycling Agent) là một vật liệu hữu cơ với những tính chất vật lý và hoá học đặc biệt được chọn nhằm khôi phục nhựa đường bị lão hóa cho phù hợp với những yêu cầu cần thiết Trong việc lựa chọn tác nhân tái sinh, cần thiết phải xác định độ nhớt của hỗn hợp nhựa đường bị lão hoá sau khi phối hợp với tác nhân tái sinh Những yêu cầu về các tác nhân tái sinh được đề cập tới trong ASTM D 4552

II CÔNG NGHỆ TÁI SINH BÊTÔNG NHỰA THEO KIỂU HỖN HỢP BÊTÔNG NHỰA TRỘN NÓNG

1 Công nghệ tái sinh bêtông nhựa theo kiểu trộn nóng

Là một quá trình trong đó hỗn hợp vật liệu (bao gồm hoặc vật liệu mặt đường nhựa tái sinh - RAP, hoặc cốt liệu tái sinh - RAM hoặc cả 2 được phối hợp với nhựa đường mới, có thể thêm cốt liệu mới và những tác nhân tái chế nếu cần thiết) được trộn trong một thiết bị trộn tại trung tâm để sản xuất ra hỗn hợp bêtông nhựa rải đường kiểu trộn nóng Sản phẩm hỗn hợp bêtông nhựa sau khi tái sinh phải phù hợp với tất cả các yêu cầu của tiêu chuẩn về vật liệu, về chất lượng xây dựng như đối với hỗn hợp bêtông nhựa mới

Nhựa mới được đưa thêm vào trong hỗn hợp (bao gồm RAP, RAM nếu có và cốt liệu mới) nhằm đạt được 2 mục đích sau:

- Tăng tổng hàm lượng nhựa đường để đạt những yêu cầu cần thiết về hàm lượng nhựa của hỗn hợp khi thiết kế Dưới tác dụng của môi trường nhựa đường theo thời gian bị hoá già đi, hay nói cách khác hàm lượng nhựa có hiệu trong tổng hỗn hợp bị giảm đi Hơn nữa do quá trình ảnh hưởng của quá trình cào bóc, thành phần cốt liệu cũ bị thay đổi, nhỏ đi, cần phải thêm cốt liệu mới Chính vì vậy thường phải thêm nhựa mới cho đủ hàm lượng nhựa yêu cầu

- Pha trộn với nhựa đường bị lão hoá trong phần tái sinh của hỗn hợp nhằm tạo

ra một loại nhựa đường phù hợp với những yêu cầu thiết kế Do tác dụng lão hoá, nhựa cũ trở nên đặc hơn (hay cứng hơn) so với nhựa nguyên thuỷ hay nói cách độ nhớt của nó tăng lên Việc thêm nhựa mới ngoài mục đích để đủ nhựa như nói trên còn phải chú ý đến tính tăng cứng của nhựa cũ Chính vì vậy loại đường nhựa mới thêm vào phải có tính chất lỏng hơn (hay mềm hơn) hay nói cách khác phải có độ nhớt nhỏ hơn để sau khi pha trộn với nhau tạo thành 1 loại nhựa có độ nhớt vừa đủ theo thiết kế Nhìn chung, những loại nhựa đường AC-10, AC-5 hay AC-2.5 (AR-4000, AR-2000 hay AR- 1000; hoặc nhựa có độ kim lún tương ứng 85 – 100, 120 – 150 hay 200 – 300) đều được sử dụng cho mục đích pha trộn này Những loại nhựa đường này phù hợp với những yêu cầu trong tiêu chuẩn ASTM D 3381 hay D 946 (AASHTO M 226 hay M 20)

Quy trình thiết kế tối ưu hàm lượng nhựa trong hỗn hợp bêtông nhựa tái sinh thường sử dụng phương pháp Marshall

Phạm vi áp dụng: phương pháp tái sinh hỗn hợp trộn nóng thường sử dụng từ

1 Thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa tái sinh

2 Công nghệ thi công: trộn, lu, lèn, rải

2 Cơ sở lý thuyết thiết kế thành phần hỗn hợp bêtông nhựa tái sinh theo kiểu trộn nóng

Việc thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa tái sinh trộn nóng bao gồm 6 bước sau:

 Bước 1: Đánh giá chất lượng vật liệu RAP

 Bước 2: Thiết kế cấp phối cốt liệu

 Bước 3: Tính toán gần đúng tổng lượng nhựa yêu cầu

 Bước 4: Ước tính lượng nhựa mới cho thêm vào hỗn hợp

 Bước 5: Lựa chọn loại nhựa đường mới

 Bước 6: Thiết kế tối ưu hàm lượng nhựa cho hỗn hợp bêtông nhựa Trình tự các bước được chi tiết dưới đây:

Bước 1: Đánh giá chất lượng vật liệu RAP:

Được tiến hành với các nội dung sau:

1 Xác định hàm lượng nhựa đường cũ trong RAP:

Sử dụng phương pháp ASTM D 2172 (AASHTO T 164) để tách nhựa ra khỏi RAP Hàm lượng nhựa được xác định bằng tỷ số giữa khối lượng nhựa hiện có tổng hỗn hợp hoặc tổng cốt liệu

2 Xác định độ nhớt của nhựa đường ở 600C:

Sử dụng phương pháp ASTM D 1856 (AASHTO T 170) để thu hồi nhựa từ dung dịch có chứa nhựa và dung môi Xác định độ nhớt ở 60OC (140OC) của nhựa sau khi thu hồi bằng phương pháp ASTM D 2117 (AASHTO T 202)

3 Xác định cấp phối cốt liệu của RAP:

Cốt liệu sau khi đã tách nhựa được xác định cấp phối trên cơ sở kết quả phân tích bằng sàng theo phương pháp ASTM C 117 và C 136 (AASHTO T 11 và T 27)

4 Xác định cấp phối cốt liệu của RAM:

Trong trường hợp cụ thể, nếu có RAM thì thực hiện việc xác định cấp phối của RAM theo phương pháp tương tự như với RAP

Bước 2: Thiết kế cấp phối cốt liệu:

Trên cơ sở số liệu phân tích thành phần hạt của RAP (và của RAM nếu có), trên cơ sở đường bao cấp phối chuẩn yêu cầu trong thiết kế, tiến hành bổ sung cốt liệu mới, tính toán tỷ lệ phối hợp giữa RAP và RAM (nếu có) và cốt liệu mới để tạo nên một cấp phối cần thiết phù hợp với cấp phối tiêu chuẩn đã quy định

Sau khi xác định được tỷ lệ cấp phối cốt liệu phù hợp, tính toán tỷ lệ cốt liệu mới (và RAM nếu có) trong tổng cốt liệu hỗn hợp, được kí hiệu là r (% )

Để làm rõ thêm vấn đề này ta xét Ví dụ 1 sau đây:

Giả sử sau khi phân tích thành phần hạt của RAP, RAM và thành phần hạt của cốt liệu mới ta có kết quả Bảng 2.1

Bảng 2.1: Phân tích thành phần hạt của RAP, RAM và cốt liệu mới

Bảng 2.2: Kết quả thiết kế cấp phối Kích

cỡ sàng

(mm)

Lượng lọt qua sàng (%) 30% Cốt liệu

RAP

50% Cốt liệu RAM

20% Cốt liệu mới

Kết quả phối hợp

Cấp phối chuẩn AASHTO

Bước 3: Tính toán gần đúng tổng lượng nhựa theo yêu cầu

Tổng lượng nhựa yêu cầu trong hỗn hợp cốt liệu có thể được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

F c K b a

b: Phần trăm cốt liệu lọt qua sàng 2.36mm và bị giữ lại trên sàng 0.075mm c: Phần trăm cốt liệu lọt qua sàng 0.075mm

K: Hệ số phụ thuộc vào hàm lượng cốt liệu lọt qua sàng 0.075mm, cụ thể

K = 0.15 với 11-15% lọt qua sàng 0.075mm

= 0.18 với 6-10% lọt qua sàng 0.075mm

= 0.2 khi ≤ 5% lọt qua sàng 0.075mm

F: 0-2% phụ thuộc vào mức độ hấp thụ nhựa của cốt liệu

Ví dụ 2: Với kết quả phân tích ở Ví dụ 1 trên Bảng 2.2, ta có thể tính được tổng lượng nhựa yêu cầu trong hỗn hợp bêtông nhựa tái chế như sau:

Bước 4: Ước tính lượng nhựa mới cho thêm vào hỗn hợp

Lượng nhựa đường mới được cho thêm vào trong hỗn hợp tái sinh được xem như là phần trăm trọng lượng của tổng hỗn hợp, được tính theo công thức sau:

sb sb

sb

b sb nb

P

P r P

P P r P

100

).

100 ( 2

(2)

Pnb: Phần trăm lượng nhựa đường mới trong hỗn hợp tái sinh

r: Phần trăm cốt liệu mới cho thêm vào trên tổng hợp cốt liệu

Pb: Tổng gần đúng lượng nhựa yêu cầu của hỗn hợp tái sinh (%), tính theo công thức ở Bước 3

Psb: Phần trăm hàm lượng nhựa trong hỗn hợp bêtông asphalt cũ

Ví dụ 3: Giả sử hàm lượng nhựa đường Psb của RAP (được phân tích ở Bước 1) là Psb = 4.7%, giá trị r được tính ở Ví dụ 1 là r = 70% Lượng nhựa đường mới (Pnb) (%) cho thêm vào hỗn hợp với tổng hàm lượng nhựa đường yêu cầu (Pb) đã biết được tính như sau:

2 (100 70 4.7) (100 70) 4.7

Bước 5: Lựa chọn loại nhựa đường mới

1 Lựa chọn loại nhựa đường mới:

Mục đích:

Lựa chọn loại nhựa đường mới với độ nhớt yêu cầu để khi hoà chọn với nhựa đường cũ sẽ tạo ra một hỗn hợp nhựa có độ nhớt phù hợp với yêu cầu thiết kế Nhựa mới với độ nhớt yêu cầu được xác định trên cơ sở sử dụng toán đồ ở Hình 2.1

Hình 2.1: Toán đồ xác định loại nhựa mới trong hỗn hợp BTN tái sinh

NEW ASPHALT OR RECYCLING AGENT IN BLEND R PERCENT BY WEIGHT Tỷ lệ phần trăm nhựa đường mới so với hàm lượng nhựa tổng cộng R

Trong đó:

 Trục tung biểu thị độ nhớt của nhựa ở 600C theo đơn vị Poise

 Trục hoành biểu thị phần trăm nhựa đường mới so với hàm lượng nhựa tổng cộng R

Trình tự theo các bước được tiến hành sau:

1 Lựa chọn loại nhựa có độ nhớt thiết kế (độ nhớt mong muốn của hỗn hợp

nhựa mới và nhựa cũ để thiết kế hỗn hợp bêtông nhựa) Loại nhựa được lựa chọn

để thiết kế thông thường là loại AC - 20 (phân theo độ nhớt) hoặc loại nhựa 60 - 70 (phân theo độ kim lún) Độ nhớt thiết kế tương ứng của nó được xác định thông qua thí nghiệm hoặc lấy giá trị trong phạm vi trong trung gian tương ứng với cấp

độ nhớt Ví dụ như đối với nhựa AC - 20 hoặc nhựa 60 - 70 có độ nhớt là 2000 poise

2 Xác định phần trăm nhựa đường mới (P nb ) so với hàm lượng nhựa tổng cộng

(Pb) thì được biểu diễn bằng công thức sau đây:

4 Xác định độ nhớt của nhựa mới để pha trộn vào nhựa cũ nhằm mục đích tạo

nên một loại nhựa có độ nhớt đạt được theo thiết kế theo toán đồ ở Hình 2.1 Cụ thể được tiến hành như sau:

Chấm một điểm trên trục tung với giá trị tương ứng độ nhớt thiết kế, chấm một điểm trên trục hoành tương ứng với giá trị R Giao của 2 đường song song với các trục sẽ cắt nhau tại điểm B

Chấm điểm A trên trục tung với giá trị tương ứng độ nhớt của nhựa cũ

Kẻ đường thẳng AB kéo dài, cắt trục tung bên tay phải ở C Giá trị trên trục tung bên trái tương ứng với C cho ta giá trị độ nhớt của nhựa mới cần chọn

Ví dụ 4: Sẽ minh hoạ cụ thể hơn Giả sử yêu cầu lựa chọn loại nhựa đường mới

(độ nhớt) trên cơ sở các thông số đã được thí nghiệm như sau:

Độ nhớt của nhựa đường thiết kế yêu cầu: 2000 poise (AC – 20)

Độ nhớt của nhựa đường cũ sau khi thí nghiệm: 46000 poise

Phần trăm nhựa đường mới so với tổng hàm lượng nhựa R: 69

Việc chọn loại nhựa đường được tiến hành như sau:

Trên toán đồ Hình 2.1:

Điểm B là giao điểm của 2 đường thẳng song song với 2 trục, trong đó giá trị

ở trục tung là độ nhớt thiết kế mong muốn 2000 poise (2 × 103) và giá trị ở trục hoành là R = 69

Kẻ đường thẳng AB kéo dài cắt trục tung bên phải tại điểm C Giá trị điểm C

là 700 poise (7 ×102) chính là loại nhựa đường mới được lựa chọn với độ nhớt tương ứng

Nhựa đường có độ nhớt thiết kế 2000 poise tương ứng với mác nhựa AC -20 (nhựa 60/70) là loại được sử dụng cho bêtông nhựa thông thường Loại nhựa có độ nhớt 700 poise được chọn tương ứng với mác nhựa AC – 10 Vậy có nghĩa là loại nhựa mới lựa chọn AC - 10 sau khi được trộn với nhựa đường bị lão hoá có trong RAP (có độ nhớt 46000 poise) với tỷ lệ R = 69 sẽ tạo ra loại nhựa AC – 20 với những dung sai có thể chấp nhận được

2 Lựa chọn tác nhân tái sinh:

Mục đích

Lựa chọn tác nhân tái sinh để khi hoà trộn với nhựa đường mới sẽ đạt được loại nhựa với độ nhớt yêu cầu để khi hoà trộn với nhựa đường cũ sẽ tạo ra một hỗn hợp nhựa có độ nhớt phù hợp với yêu cầu thiết kế

Việc lựa chọn tác nhân tái sinh được xác định trên cơ sở sử dụng toán đồ ở Hình 2.2 (giống như hình toán đồ Hình 2.1) in ở trang sau:

Hình 2.2: Toán đồ xác định tác nhân tái sinh trong hỗn hợp BTN tái sinh

Tỷ lệ phần trăm nhựa đường mới so với hàm lượng nhựa tổng cộng R