Bài giảng khai thác kiểm định đường chương 4 3 các thí nghiệm đánh giá chất lượng đường ô tô (tiếp theo)

BÀI GIẢNG KHAI THÁC KIỂM ĐỊNH ĐƯỜNG Chương 4 Các thí nghiệm đánh giá chất lượng đường ô tô TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG GV: Trần Viết Khánh Tp.H

Trang 1

BÀI GIẢNG KHAI THÁC KIỂM ĐỊNH ĐƯỜNG

Chương 4 Các thí nghiệm đánh giá chất lượng đường ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM

KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

GV: Trần Viết Khánh Tp.HCM, năm 2018

1

Trang 2

Chương 4 TN đánh giá chất lượng đường ô tô

4.1 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng vật liệu rời (cát, đá)

4.2 Thí nghiệm kiểm tra chất kết dính (nhựa đường, xi măng)

4.3 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông nhựa

4.4 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông xi măng

4.5 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng thi công

4.6 Kiểm tra chất lượng các lớp áo đường

2

Trang 3

4.3 Thí nghiệm bê tơng nhựa

3

Thí nghiệm vật liệu đầu vào

Thí nghiệm các chỉ tiêu của đá dăm

Thí nghiệm các chỉ tiêu của cát

Thí nghiệm các chỉ tiêu của bột khoáng

Thí nghiệm các chỉ tiêu của bitum (nhựa đường)

Thí nghiệm các chỉ tiêu BTN

Trang 4

Các thí nghiệm kiểm tra hỗn hợp BTN

1 XĐ độ ổn định, độ dẻo Marshall-TCVN 8860-1:2006

 Độ ổn định Marshall: là giá trị lực nén lớn nhất đạt được khi

thử nghiệm mẫu BTN chuẩn (mẫu hình trụ đường kính 101,6 mm, chiều cao 63,5 mm) trên máy nén Marshall, đơn vị tính là (kN);

 Độ dẻo Marshall: là biến dạng của mẫu BTN trên máy nén

Marshall tại thời điểm xác định độ ổn định Marshall, đơn vị tính

là (mm);

Trang 5

Thiết bị:

 Máy nén Marshall;  Thiết bị đo lực;

 Thiết bị đo biến dạng;

Trang 6

Thiết bị:

Trang 7

Thiết bị:

Trang 8

Thiết bị:

 Khuơn mẫu đường kính trong 101.6mm;

 Búa đầm 4.54kg, chiều cao rơi 457mm

Trang 9

Thiết bị:

 Khuơn mẫu + búa đầm;

Trang 10

Chuẩn bị mẫu:

 Từ các vật liệu thành phần

 Lấy từ trạm trộn, máy rải

 Mẫu BTN lấy từ mặt đường cũ

 Mẫu khoan từ hiện trường

Trang 11

Từ các vật liệu thành phần (đảm bảo các yêu cầu)

Cân và sấy khơ cốt liệu: đá, cát , bột khống, khối lượng đủ cho một mẫu TN, thơng thường 1200g;

Trộn đều cốt liệu và gia nhiệt đến nhiệt độ quy định (xem cụ thể trong Tiêu chuẩn thiết kế BTN);

Cân nhựa đường và gia nhiệt đến nhiệt độ quy định;

Cho cốt liệu và nhựa đường vào chảo và trộn đều (khuyến

khích dùng máy trộn)

Nung khuơn mẫu đến 105oC, đặt vào bộ gá, cho BTN nĩng vào

và tiến hành đầm với số đầm quy định;

Trang 13

Từ trạm trộn, máy rải

Lấy trực tiếp mẫu BTN đã trộn ở trạm hoặc máy rải, đảm bảo nhiệt độ theo quy định;

Tiến hành đầm giống như trên;

Mỗi tổ mẫu bao gồm 3 mẫu thử

Trang 14

Trang 15

Mẫu khoan từ mặt đường BTN

Lấy mẫu khoan từ mặt BTN, làm phẳng hai mặt đáy và vuơng gĩc với đường sinh của mẫu;

Trang 16

Tiến hành thí nghiệm:

Đo chiều cao viên mẫu, ngâm viên mẫu trong bể gia nhiệt ở nhiệt độ 60oC trong 40 phút;

Vớt mẫu ra khỏi bể, cho vào vành nén và lắp lên hệ thống máy nén;

Gia tải cho mẫu và quan sát đồng hồ đo lực, đồng hồ đo biến dạng của mẫu Khi đồng hồ đo lực đạt giá trị lớn nhất (và bắt đầu

cĩ xu hướng giảm) thì ghi lại số đọc trên đồng hồ đo lực đồng thời ghi lại số đọc trên đồng hồ đo biến dạng

Trang 17

Độ ổn định Marshall S (kN), chính xác 0.1kN:

(kN)

Trang 18

2 XĐ Hàm lượng nhựa-TCVN 8860-2:2006

Hàm lượng nhựa: Lượng nhựa đường trong hỗn hợp bê

tơng nhựa, tính theo phần trăm của khối lượng hỗn hợp bê tơng nhựa (bao gồm cốt liệu đá dăm, cát, bột khống, nhựa đường)

Trang 19

Thiết bị:

 Máy chiết nhựa;  Giấy lọc, các thiết bị khác;

Trang 20

Lấy khối lượng mẫu phụ thuộc Dmax theo bảng sau:

Nung nĩng khơng quá 115oC để làm tơi và làm khơ mẫu;

Sấy khơ giấy lọc;

Trang 21

Cân khối lượng mẫu khơ: m1

Khối lượng giấy lọc khơ m1_1

Cho mẫu vào bát, cho thêm trycloethylen vào ngập mẫu, ngâm trong khoảng gần 1h cho nhựa hồ tan;

Đặt bát vào máy quay, giấy lọc kín miệng bát, đặt bình hứng dung dịch ở vịi ra của máy;

Khởi động máy quay 3600 vịng/phút cho đến khi khơng cịn dung dịch chảy ra;

Thêm 200ml Trycloethylen và làm lại ít nhất 2 lần cho đến khi dung dịch chảy ra màu vàng nhạt;

Trang 22

Đưa cốt liệu trong chén và giấy lọc ra khay rồi đem sấy;

Cân khối lượng cốt liệu + giấy lọc sau khi sấy: m2_2

Khối lượng cốt liệu khơ: m2 = m2_2 – m1_1

Cân khối lượng dung dịch thu được: G1

Lấy khoảng 100g dung dịch và cân được: G2, cho vào cốc;

Đun cốc trên bếp điện để làm bay hơi dung dịch, sau đĩ nung trong lị nung ở 500-600oC;

Rĩt dung dịch (NH4)2CO3 vào cốc, đem sấy ở nhiệt độ 110oC đến khối lượng khơng đổi, cân khối lượng tro thu được trong cốc,

đây là G (g) bột khống tương ứng với G2 (g) dung dịch

Trang 23

Khối lượng bột khống thu được:

(g)

2

1

3

G

G G

m 

Trong đĩ:

G (g): KL bột khống tương ứng G2 (g) dung dịch; G1 (g): KL tồn bộ dung dịch;

G2 (g): KL phần dung dịch đem nung;

Kết quả:

Trang 24

Hàm lượng nhựa, theo % hỗn hợp, chính xác 0.1%:

(%)

1

) 3 2

( 1

m

m m

m HLNHH  



Trong đĩ:

m1: là KL mẫu BTN sấy khơ, (g);

m2: là KL cốt liệu thu được (g);

m3: là KL bột khống thu được (g)

Kết quả:

Hàm lượng nhựa, theo % cốt liệu, chính xác 0.1%:

(%)

3

2

) 3 2

( 1

m m

m HLNCL







Trang 25

3 XĐ Thành phần hạt-TCVN 8860-3:2006

Thiết bị:

Bộ sàng;

Máy lắc sàng;

Cân kỹ thuật;

Trang 26

Cốt liệu (hỗn hợp đá+cát+bột khống) được sấy khơ và cân khối lượng theo bảng:

Trang 27

Tiến hành thí nghiệm và tính tốn như xác định thành phần hạt của đá dăm, cát;

Kết quả:

Trang 28

Kết quả:

Trang 29

Kết quả:

Trang 30

4 XĐ Tỷ trọng lớn nhất – Khối lượng riêng BTN trạng thái rời

-TCVN 8860-4:2011

Tỷ trọng lớn nhất (Maximum Specific Gravity) của BTN ở

trạng thái rời là tỷ số giữa khối lượng của BTN ở nhiệt độ 25 oC

so với khối lượng nước cĩ cùng thể tích ở cùng nhiệt độ

Khối lượng riêng (Density) của BTN là khối lượng của một

đơn vị thể tích BTN khơng chứa lỗ rỗng ở nhiệt độ 25oC

Trang 31

4 XĐ Tỷ trọng lớn nhất – Khối lượng riêng BTN trạng thái

rời-TCVN 8860-4:2006

Thiết bị:

Bình đựng mẫu + máy hút chân khơng;

Trang 32

rời-TCVN 8860-4:2006

Sấy khô mẫu BTN đến KL không đổi;

Làm tơi mẫu, cân khối lượng theo bảng sau, và cho mẫu vào bình đựng mẫu;

Trang 33

rời-TCVN 8860-4:2006

Khối lượng mẫu cho vào bình là A (g);

Đổ nước nhiệt độ 25oC vào ngập mẫu trong bình;

Hút không khí ra khỏi bình đến khi áp suất đạt mức thấp hơn

30 mmHg, duy trì trong 15 phút;

Sau đó mở van cho không khí trở lại bình;

Tiến hành xác định KL nước do mẫu BTN chiếm chổ theo 1 trong 2 cách:

Trang 34

Cân trong không khí:

Đổ nước đầy bình đựng mẫu, cân KL bình + mẫu+nước là: E (g) ;

Đổ mẫu ra khỏi bình, đổ nước vào đầu bình, cân KL bình + nước là: D (g);

Cân trong nước:

Treo ngập bình chứa mẫu trong nước ở nhiệt độ 25 oC 1 oC, cân được C1 (g);

Đổ toàn bộ mẫu ra, cân khối lượng bình rỗng trong nước là C2 (g);

Khối lượng mẫu cân trong nước là C (g)

C = C1-C2

Trang 35

Tỷ trọng lớn nhất BTN, Gmm, không thứ nguyên, chính xác 0.001

E D

PP cân trong không khí:

C A

Trang 36

KLR của BTN; ký hiệu ρ mm ; ở 25oC; g/cm3; chính xác 0.001 g/cm3:

) (g/cm

nuoc 3

Trang 37

5 XĐ Tỷ trọng khối – Khối lượng thể tích BTN đã đầm

nén-TCVN 8860-5:2006

Tỷ trọng khối (Bulk Specific Gravity) của BTN đã được đầm

nén là tỷ số giữa khối lượng của BTN so với khối lượng nước cĩ cùng thể tích ở cùng nhiệt độ

Khối lượng thể tích (Unit Weight) của BTN đã đầm nén, là

khối lượng của một đơn vị thể tích BTN đã đầm nén;

Trang 38

- Mẫu có thể là mẫu đúc trong PTN hoặc khoan ở hiện trường,

được sấy khô ở 52oC;

Trang 39

nén-TCVN 8860-5:2006

- Cân KL mẫu khô trong không khí: A(g);

- Đo nhiệt độ nước trong bể, T (oC);

- Ngâm mẫu trong bể nước 10 phút;

- Cân mẫu trong nước được KL là: C (g);

- Vớt mẫu khỏi bể nước, lau khô bề mặt, cân trong không khí được khối lượng là: B (g);

Trang 40

Tỷ trọng khối BTN, Gmb, khơng thứ nguyên, chính xác 0.001

C - B

A

x

A: Khối lượng mẫu khơ hồn tồn (g);

B: KL mẫu khơ bề mặt cân trong khơng khí (g);

C: KL mẫu cân trong nước (g);

K: hệ số điều chỉnh khối lượng riêng của nước, tra bảng;

Ks: là hệ số giãn nở nhiệt trung bình của BTN,

Ks = 6x10-5 ml / ml / oC;

ΔT = 25 – T;

T: nhiệt độ nước trong bể;

Kết quả:

Trang 42

KLTT của BTN đã đầm nén; ký hiệu ρ mb ; chính xác 0.001 g/cm3:

) (g/cm

nuoc 3

Trang 43

6 XĐ Độ chảy nhựa TCVN 8860-6:2011

Độ chảy nhựa là: Tỷ lệ phần trăm giữa lượng hỗn hợp (bao

gồm cả nhựa đường và cốt liệu mịn) chảy ra khỏi rọ khi nung mẫu BTN ở nhiệt độ và thời gian quy định so với khối lượng

mẫu ban đầu;

Trang 44

- Ứng với mỗi nhiệt độ thí nghiệm, chuẩn bị 2 mẫu BTN mỗi

mẫu khoảng 1200g, sấy khơ;

Trang 45

- Cân KL đĩa kim loại, chính xác 0.1g, ký hiệu: C (g);

- Cho rọ có mẫu BTN lên đĩa, đặt vào tủ sấy đã gia nhiệt đến nhiệt độ thí nghiệm trong 60 phút;

- Đưa mẫu ra khỏi tủ sấy, cân KL đĩa kim loại có nhựa chảy

ra, chính xác 0.1g, ký hiệu D (g);

Trang 46

Độ chảy nhựa của mẫu BTN (M), chính xác tới 0,1%, theo công thức:

(%)

A

B

-C - D

Trang 47

7 XĐ Hệ số Độ chặt lu lèn TCVN 8860-8:2006

Hệ số độ chặt lu lèn: là tỷ lệ phần trăm của khối lượng thể

tích BTN được đầm nén trên hiện trường bởi các thiết bị thi

cơng so với khối lượng thể tích của BTN được đầm nén theo

phương pháp Marshall tại phịng thí nghiệm

(%)

HT mb

Marshall mb



Trang 48

-Sau khi có mẫu đã đầm nén, tiến hành xác định KLTT theo TCVN 8860-5:2006;

Trang 49

8 XĐ Độ rỗng dư TCVN 8860-9:2006

Độ rỗng dư: Tổng thể tích của các lỗ rỗng chứa khơng khí giữa

các hạt cốt liệu bọc nhựa trong hỗn hợp BTN đã đầm nén Độ rỗng

dư được biểu thị bằng phần trăm (%) của thể tích mẫu hỗn hợp BTN đã đầm nén

(%)

mm

mb mm

Trang 50

9 XĐ Độ rỗng cốt liệu TCVN 8860-10:2006

Độ rỗng cốt liệu: Khoảng trống giữa các hạt cốt liệu trong hỗn

hợp BTN đã đầm nén, được tính bằng tỷ lệ phần trăm (%) tổng thể tích mẫu, chính xác 0.1%

(%)

-100

SB

S mb

P S : Hàm lượng cốt liệu, xem ở TCVN 8860-2:2006;

G SB : Tỷ trọng khối của hỗn hợp cốt liệu

Trang 51

 Hỗn hợp cốt liệu gồm đá dăm, cát, bột khoáng;

Loại cốt liệu Hàm lượng

(%)

Tỷ trọng của cốt liệu

(g/cm3)

Đá dăm P1 G1 Cát P2 G2

2 1

1

3 2

1

G

P G

P

P P

Trang 52

10 XĐ Độ rỗng lấp đầy nhựa TCVN 8860-11:2006

Độ rỗng lấp đầy nhựa: Thể tích của khoảng trống giữa các hạt

cốt liệu (VMA) của hỗn hợp BTN bị phần nhựa cĩ hiệu chiếm chỗ, chính xác 0.1%

Trang 53

11 XĐ Độ ổn định cịn lại BTN, TCVN 8860-12:2006

Độ ổn định cịn lại: Chỉ tiêu đánh giá ảnh hưởng của nước đối

với độ ổn định Marshall của BTN, chính xác 1%

Trang 54

Chương 4 TN đánh giá chất lượng đường ô tô

4.1 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng vật liệu rời (cát, đá)

4.2 Thí nghiệm kiểm tra chất kết dính (nhựa đường, xi măng) 4.3 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông nhựa

4.4 Các thí nghiệm kiểm tra bê tông xi măng

4.5 Thí nghiệm kiểm tra chất lượng thi công

4.6 Kiểm tra chất lượng các lớp áo đường

54

Trang 55

Yeâu cầu kỹ thuật của BTXM

1 Cường độ chịu nén TCVN 3118:1993

2 Bảng 10 QĐ 1951/BGTVT

Trang 56

Trang 57

Trang 58

2 Cường độ chịu kéo khi uốn TCVN 3119:1993

Trang 59

3 Độ mài mòn TCVN 3114:1993

Trang 60

4 Độ sụt TCVN 3106:1993

Trang 61

Tài liệu học tập

• Bài giảng “Khai thác kiểm định đường”, Trường ĐH

GTVT TP.HCM

• Tiêu chuẩn liên quan

• Tài liệu liên quan

• Nghị định 62/2016/ND-CP: Quy định về điều kiện hoạt động thí nghiệm chuyên ngành xây dựng

61

Trang 62

Cảm ơn

đã lắng nghe!

62

Tiêu đề	Chương 4 Các Thí Nghiệm Đánh Giá Chất Lượng Đường Ô Tô
Tác giả	Trần Viết Khánh
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Tp.HCM
Chuyên ngành	Khoa Công Trình Giao Thông
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Tp.HCM

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	2,54 MB