QUẢN LÝ KHAI THÁC ĐƯỜNG BỘ - VẬT LIỆU TRON BẢO DƯỠNG MẶT ĐƯỜNG

Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường bê tông xi măng 2.1 - Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng 2.2 – Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng... Vật liệu và công nghệ bảo d

Trang 1

Quản lý khai thác đường bộ

1 Hệ thống tổ chức và thể chế trong quan lý khai thác đường bộ

3 Vật liệu trong bảo dưỡng mặt đường

Trang 2

Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường

1 Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường mềm

1.1 - Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt

1.2 - Rải vật liệu phục hồi – tăng tuổi thọ mặt đường

1.3 - Vật liệu và công nghệ láng bề mặt đường

1.4 - Rải lớp phủ mỏng

1.5 - Hỗn hợp nguội sử dụng trong bảo trì đường

1.6 - Tái chế vật liệu mặt đường

2 Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường bê tông xi măng

2.1 - Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng

2.2 – Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng

Trang 4

Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt

Vật liệu

• Bitum lỏng loại MC-30, 70 và 250

• Nhũ tương bitum:SS-1; SS-1h; CSS-1; CSS-1h

• Bitum cải tiến bằng phụ gia

• Hỗn hợp bê tông asphalt nóng, vữa bitum và hỗn hợp bê tông

asphalt cát nóng

• Bitum (các loại) rải cát thấm

• Vật liệu chèn cho các khe nứt trung bình và lớn

Thiết bị

Thiết bị phun áp lực khí nén cao, áp lực khí nóng, hay thiết bị

phụt nước áp lực cao – làm sạch khe nứt

Thiết bị phun vật liệu trám vá vết nứt

Trang 5

Loại vật liệu Tên sản phẩm Nhiệt độ sử dụng

Bitum có phụ gia cao

su lưu hóa cải tiến

Crafco RS 515 Koch 9030

Meadows-XLM

1930C – 2040C

1770C – 1880C

Bitum có phụ gia sợi Bitum BoniFibers

Bitum Fiber Pave 3010 188

0C – 2000C

Bitum phụ gia cao su 1770C - 1990C

Nhũ tương có phụ gia Witco CRF Nhiệt độ không khí

VẬT LIỆU TRÁM VẾT NỨT THỬ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SHRP Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt

Trang 6

Trình tự thực hiện

- Làm sạch các vết nứt bằng áp lực khí nén cao, máy thổi cát,

máy quét, thổi khí nóng hoặc phụt nước áp lực cao

- Đặt thanh chèn hỗ trợ đối với các vết nứt rộng có chiều sâu lớn: thanh chèn rộng hơn khe nứt khoảng 25% bằng vật liệu có khả năng nén, không bị trương nở, không thấm hút vật liệu và có nhiệt

độ chảy hớn hơn nhiệt độ chảy của vật liệu chèn khe (nếu cần

thiết)

- Sử dụng thiết bị chuyên dùng rót vật liệu chèn khe vào khe nối

- Quét và phủ lớp cát thấm

Trang 7

• Vật liệu trám khe nứt bị kéo rời ra hoàn toàn

• Vỡ hoặc nứt thứ cấp kéo dài dưới vật liệu trám khe nứt

• Hình thành ổ gà

Đánh giá hiệu quả sửa chữa

Hiệu quả (%) = 100 - % hư hỏng

Trang 8

KẾT QUẢ THEO DÕI HIỆU QUẢ SỬA CHỮA TRÁM VẾT NỨT

Trang 9

Trang 10

Cơ sở lý luận

Trang 11

Chúng ta dường như chỉ sửa

chữa mặt đường asphalt

Cơ sở lý luận

Trang 12

Chỉ số tình trạng mặt đường

Khái niệm chỉ số tình trạng mặt đường được xây dựng bởi

Hiệp hội các Kỹ sư quân sự

Mỹ

Số PCI được xác định nhờ quan sát bằng mắt và thí nghiệm cơ học

Rất kém

Hư hỏng

Trang 13

Xử lý sớm hơn, Kết quả sẽ tốt hơn Không xử lý – Suy giảm tình trạng mặt đường theo xu thế tự nhiên

Bảo trì bằng Rhinophalt khi tình trạng mặt đường còn ở trạng thái từ tốt đến hoàn hảo

NĂM

Trang 14

Ảnh hưởng của việc xử lý sớm và các áp dụng

lặp lại định kỳ

Thời điểm

bảo trì

Sự xuống cấp mặt đường được chậm lại

PCI

NĂM

Thời điểm bảo trì

Sự xuống cấp mặt đường được chậm lại

Trang 15

Cơ sở khoa học

Trang 16

Xử lý kéo dài tuổi thọ mặt đường

Rhinophalt là vật liệu nguội được thi công theo phương pháp tưới để thấm xuống bề mặt, bù đắp các chất đầu cần thiết và chống thấm bề mặt đường, nhờ vậy kéo dài tuổi thọ của mặt đường

Nó không phải là chất phục hồi

Trang 17

Các tính chất của bitum Cấu trúc cơ bản

Uninuclear

Bitumen (Được phân tách)

Asphaltenes Maltenes

Các chất bão hòa (Dầu nặng)

Alicyclic Polynuclear

Các chất thơm (Dầu nhẹ)

Saturated Aliphatic

Unsaturated Aliphatic

Thành phần phân cực (Các chất dạng nhựa)

Polynuclear Aromatic Thio Amine

Uninuclear Aromatic Amines

Trang 18

Sự xuống cấp

• - do việc mất mát các chất dầu thơm nhẹ, các thành phần

phân cực/các chất nhựa làm mất tính cân bằng giữa

asphaltenes và các chất dầu no nặng

• - của cấu trúc mạch thẳng làm mất mát khả năng dính kết dẫn đến hiện tượng phân rã, nứt và các hư hỏng sớm

Trang 19

Giải pháp xử lý hoạt động như thế nào?

• Chất gắn kết thấm xuống mặt đường được rải bằng phương pháp nguội

• Chất hoạt tính chủ yếu là Gilsonite là thành phần của hỗn hợp

• Nhóm Asphaltite – nhưa tự nhiên

– Có nguồn gốc hydrocarbon giống như dầu thô (không chưng cất) – Khối lượng phân tử cao

– Mức asphaltene cao

» Cải thiện độ bền – Hàm lượng Nitơ cao

» Tăng cường dinh bám tốt do các nhóm Axit Amin phức hợp

» Làm chậm quá trình ô xi hóa – Hàm lượng lưu huỳnh thấp

Trang 20

• Rhinophalt tạo lập khung cơ cấu

trùng hợp trên vài mm bề mặt của

lớp mặt đường asphalt

Bề mặt đường cũ Bề mặt đường đã xử lý

Nguyên lý hoạt động

Trang 21

Giải pháp xử lý có tác dụng gì?

1 Tạo màng cách nước hiệu quả cho lớp mặt đường

2 Trám (bổ sung) vào các chất dầu thiết yếu và các chất

nhựa (bảo vệ bitum khỏi bị ô xi hóa và quá trình xuống cấp

sau đó mà không làm ảnh hưởng đến cấu trúc nhám bề mặt

và nhờ đó làm chậm lại quá trình lão hóa của chất dính kết)

3 Tăng cường khả năng giữ các hạt cốt liệu và giữ cho bề

mặt đường tốt

Có 3 lợi ích chính

Trang 22

SMA Control SMA Treated

Once SMA TreatedTwice HRA Control HRA TreatedOnce HRA TreatedTwice

Trang 23

2 Duy trì tính mềm dẻo của chất dính kết

Trang 24

3 Giữ cốt liệu

Thí nghiệm độ mài mòn

Trang 25

Công nghệ

Trang 26

• Các điều tra cơ bản tại hiện trường

• Lún vệt bánh

• Chiều sâu cấu trúc nhám

• Cường độ chống trơn trượt

• Cường độ chống mài mòn

• Khả năng thấm nước

• Khả năng chống phong hóa

Các thí nghiệm cần tiến hành

Trang 27

Thí nghiệm độ kim lún và

nhiệt độ hóa mềm

Trang 28

Chỉ sử dụng trên các tuyến đường đạt yêu cầu về an toàn

(MSSC hoặc Cấu trúc nhám bề mặt) Cường độ chống trơn trượt

Trang 29

Sửa chữa toàn

bộ các hư hỏng

Phân tích độ kim lún của bitum

Quá trình bảo trì

có thể thực hiện được Lớp mặt có gia

cố bitum

Lớp vật liệu trên cùng (lộ thiên)

Ở khu vực nút vòng xuyến nhỏ

Giá trị SRV trên ngưỡng can thiệp

Thực hiện theo dõi bằng mắt/ Số liệu theo dõi

VCI tốt ?

Biết được tình trạng của bitum

Độ kim lún lớn hơn 15

Không phù

hợp

Không phù hợp

Không phù hợp Không phù hợp

Không phù hợp

NO NO

NO

YES

NO

Trang 30

Thi công

Trang 31

Trang 32

- Bịt vết nứt, giảm xuống cấp mặt đường

- Tăng độ bền

- Tái tạo độ nhám bề mặt đường

- Tuổi thọ: SHRP SP5; >5 năm; Australia: 8-15 năm; New Zealand 8-15 năm; Nam Phi: 8-12 năm

Láng vữa găm đá

Trang 33

PG 46-34; PG 52-28; PG 58-28; PG 64-22 và PG 70-22

Máy tưới bitum + Thiết bị rải cốt liệu

Thiết bị rải tự hành, bao gồm đồng thời bộ phận tưới chất dính bám và rải đá

Láng vữa găm đá

Trang 34

Láng vữa nhựa (Slurry Seal)

• có khả năng sửa chữa bề mặt ghồ ghề ít

• ít ảnh hưởng đến cao độ vỉa

• không yêu cầu điều chỉnh các hố ga thoát nước hay các công trình kỹ thuật khác

• cải thiện mỹ quan bề mặt đường

Thành phần: cát cấp phối tốt, bột khoáng (vôi thủy hóa, bột đá vôi, xi măng Porlant, tro bay để hỗ trợ sự phân tách và ổn định của vữa), nhũ tương bitum và nước (theo tỉ lệ cân bằng)

Trang 35

Yêu cầu cốt liệu

Đương lượng cát ( AASHTO T 176)  45

100 90-100 65-90 45-70 30-50 18-30 10-21 5-15

100 70-90 45-70 28-50 19-34 12-25 7-18 5-15

10-15 (5.5 - 8)

15(8) hoặc nhiều hơn

Trang 36

Thi công

• Vữa nhũ tương bitum loại I được sử dụng trám các vết nứt lớn và

có thể dùng rải xử lý bề mặt trước khi rải đá găm hoặc rải bê tông

asphalt

• Vữa nhũ tương bitum loại II có cấp phối cốt liệu sử dụng rộng rãi nhất Nhũ tương bitum loại II được sử dụng để láng sửa chữa phần mặt đường bị bong bật, lão hóa do ô xi hóa, mất mát cốt liệu và để tái tạo độ nhám mặt đường

• Vữa loại III được sử dụng để sửa chữa bề mặt đường cho lớp mặt trên cùng của kết cấu áo đường nhiều lớp cho đường có lưu lượng

xe lớn để tạo bề mặt có độ nhám tốt

Trang 38

Thiết bị rải chuyên dụng rải vữa nhựa lên bề mặt đường cũ

Trang 39

Treatment Approx price per yd 2

AC Patching $2.50

AC Overlay $2.00

AC with fabric $2.74 Capeseal $1.44 - $1.75 Slurry Seal $0.63 - $0.70 Microsurfacing $0.90 - $1.00

Láng vữa nhựa găm đá (Cape Seal)

Trang 40

Yêu cầu lượng vật liệu sử dụng cho kỹ thuật láng vữa găm đá

Chiều dày rải 12.5

mm

Lớp dính bám

(l/m2)

Cốt liệu (kg/m2)

Trang 41

Cơ cấu bộ phận tưới nhựa

Xe rải cốt liệu chuyên dụng

Máy rải tự hành và màn hình điều khiển

Láng vữa nhựa găm đá (Cape Seal)

Trang 42

Trang 43

+ Vật liệu:

Chất dính kết: bitum có phụ gia polime

Cốt liệu sử dụng sạch, có độ góc cạnh, độ bền và có cấp phối tốt

Yêu cầu vật liệu: Tham khảo các tiêu chuẩn

Bê tông nhựa siêu mỏng tạo nhám trên đường ô tô – Yêu cầu thi công và nghiệm thu – TCNV x x x x - x x x x

Hướng dẫn thi công lớp phủ mỏng mặt đường công nghệ Novachip

Vật liệu chất dính kết nhũ tương phụ gia polime, dính bám bằng nhũ

tương phân tách nhanh có sử dụng phụ gia tăng độ dính kết

Rải lớp phủ mỏng mặt đường

Trang 44

+ Vấn đề công nghệ: Thiết bị rải chuyên dụng, kết hợp tưới dính bám

Cơ cấu thiết bị rải Tưới dính bám và rải hỗn hợp

Rải lớp phủ mỏng mặt đường

Trang 45

Trang 46

Sử dụng hỗn hợp nguội sửa chữa mặt đường

Hỗn hợp nguội trộn tại chỗ

Trang 47

Sử dụng hỗn hợp nguội sửa chữa mặt đường

Hỗn hợp nguội trộn sẵn

Hỗn hợp nguội Cacboncor

Trang 48

Tái chế nguội – các lưu ý về công nghệ

1 Các loại công nghệ - lựa chọn loại công nghệ ?

2 Công nghệ cào bóc (nghiền) ?

3 Vai trò của cốt liệu mới ?

4 Đảm bảo trộn đều ?

5 Đảm bảo chiều sâu tác dụng của lu ?

Trang 49

Tái chế nóng –lưu ý với công nghệ trộn

Trang 50

Tái chế nóng –lưu ý về công nghệ trộn

Trang 51

Trang 52

Phương pháp cưa và chèn lại khe nối hư hỏng (Saw and Recessed)

• Cưa lại khe nối cũ để tạo khe nối thẳng và sạch

• Thổi cát nóng làm khô khe nối

• Thổi khí nén làm sạch khe nối

• Đặt thanh hỗ trợ với khe nối

• Đổ vật liệu để chèn khe nối

Phương pháp cưa và trám đầy khe nối hư hỏng (Saw and Overband)

• Thổi cát nóng làm khô khe nối và khu vực mặt đường

xung quanh

• Thổi khí nén làm sạch khe nối và khu vực mặt đường

xung quanh

• Đổ vật liệu trám đầy khe nối và một phần mặt đường

xung quanh

Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng

Trang 53

Phương pháp bào và trám đầy khe nối hư hỏng (Plow and Overband)

• Bào hết vật liệu trám tại khe nối cũ

• Thổi khí nén làm sạch khe nối và khu vực mặt

đường xung quanh

• Đổ vật liệu xử lý khe nối, trám trùm lên khe nối cũ

Phương pháp cưa và trám đầy khe nối hư hỏng (Saw and Flush-fill))

• Thổi khí nén làm sạch khe nối và khu vực mặt

đường xung quanh

• Chèn vật liệu xử lý khe nối

Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng

Trang 54

Các thí nghiệm đối với vật liệu

Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Đặc tính thể hiện Vật liệu sử dụng Ghi chú

Nhiệt độ hóa mềm ASTM D 36 Khả năng chống tạo

Lực kéo dài ASTM D 113 Tính đàn hồi Nhựa đường phụ gia

cao su lưu hóa Silicon

Thực hiện ở 4 0 C

Kéo dính ASTM D 3583 Tính dính bám Nhựa đường phụ gia

Thí nghiệm tiêu chuẩn

ở 24 0 C đối với tấm bê tông có ngâm nước và không ngâm nước

Mô đun ở (-180C);

40C; 240C; 600C

ASTM D 412 Tính đàn hồi Silicon Thực hiện với tốc độ

biến dạng 2in/ phút

Mô đun sau khi qua

điều kiện lão hóa nhân

tạo 504 giờ

ASTM G23 ASTM D

412

Độ bền/ Tính đàn hồi Nhựa đường phụ gia

Với Silicon, chỉ thực hiện thí nghiệm tại

Trang 55

Các vật liệu sử dụng

• Bê tông xi măng PCC, loại III có phụ gia siêu dẻo

• Duracal - bê tông xi măng có thành phần cơ bản là thạch cao

• Set-45 - bê tông xi măng sulfat magiê

• Five Star Highway Patch - một loại bê tông xi măng có phụ gia Alumin

• MC-64 - bê tông xi măng epoxy

• SikePronto 11- bê tông xi măng methcrylate cao phân tử

• Percol FL, bê tông xi măng có polyurethane hoạt tính

• Hỗn hợp bê tông asphalt nguội có tính năng bền UPM

• Pyrament 505 - bê tông xi măng thủy hóa

• Penatron R/M-3003, bê tông xi măng epoxy - urethance hoạt tính

• Hỗn hợp vữa nhựa đường AMZ và Rosco

Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng

Trang 56

Các chỉ tiêu và tiêu chuẩn thí nghiệm

Chỉ tiêu thí nghiệm Tiêu chuẩn thí nghiệm

Độ bền nén của vữa xi măng thủy hóa ASTM C 109

Độ bền nén của mẫu bê tông xi măng hình trụ ASTM C 39

Mô đun đàn hồi tĩnh và hệ số Poisson ASTM C 469

Cường độ bám của hệ Bitum-Epoxy với bê tông ASTM C 882

Độ bền của bề mặt bê tông tiếp xúc với hóa chất ASTM C 672

Độ bền chống mài mòn của bề mặt mẫu bê tông Thí nghiệm California 550 Thay đổi chiều dài của bê tông và vữa hóa cứng ASTM C 157

Tương thích nhiệt giữa bê tông và bê tông asphalt epoxy ASTM C 884

Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	1,88 MB