CỐT LIỆU và THÀNH PHẦN cơ hạt cốt LIỆU với độ bền KHAI THÁC của mặt ĐƯỜNG bê TÔNG NHỰA

tính chất khoáng vật học của cốt liệuThành phần khoáng vật PPPPhụ hụ hụ thu thu thuộộộộcccc vvvvààààoooo ngu ngu nguồồồồnnnn ggggốốốốcccc ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu ảảảảnh nh nh hhhhư

Trang 1

CCCCốtttt liệệệệu vv v v vv v àà à à àà à thà àà à àà à nh phầ ầầ ầ ầầ ầ n ccccỡ hạ ạạ ạ ạạ ạ tttt ccccốtttt liệệệệu

v vv v vv

v ớiiii độ bền khai thá áá á áá á cccc ccccủa aa a aa a mặ ặặ ặ ặặ ặ tttt đường bbbbêêêê ttttông nhựa aa a aa a

các đặc tính kỹ thuật của cốt liệu

soáááátttt trong trong trong qu qu quáááá tr tr trìììình nh nh ssssảảảảnnnn xuất

xuất hhhhỗỗỗỗnnnn hhhhợợợợpppp vvvvàààà thi thi thi ccccôôôông ng m

mặặặặtttt đư đư đường ờng ờng bbbbêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa

Trang 2

tính chất khoáng vật học của cốt liệu

Thành phần khoáng vật

PPPPhụ hụ hụ thu thu thuộộộộcccc vvvvààààoooo ngu ngu nguồồồồnnnn ggggốốốốcccc ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu

ảảảảnh nh nh hhhhưở ưở ưởng ng ng đđđđến ến ến độ độ độ dính dính bbbbáááám m m gi gi giữữữữaaaa ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu – nh nh nhựựựựaaaa

đư

đường ờng ờng

Quyết Quyết đđđđịnh ịnh ịnh độ độ độ ccccứứứứng ng ng ccccủủủủaaaa ccccốốốốtttt

lilililiệệệệuuuu – bao bao bao ggggồồồồm m m độ độ độ bền bền vvvvữữữững ng ng ccccơơơơ hhhhọọọọcccc, v , v , vàààà độ độ độ bền bền vvvvữữữững ng ng hóa hóa hóa hhhhọọọọcccc

Tính chất khoáng vật học

cốt liệu theo nguồn gốc hình thành

Đá mác ma H Hìììình nh nh th th thàààành nh nh từ từ từ ccccáááácccc ddddòòòòng ng ng nham nham nham th th thạạạạch ch

Đá biến chất

Sỏi

Cát tự nhiên

C Cáááácccc m m mảảảảnh nh nh đá đá đá ttttựựựự nhi nhi nhiêêêênnnn đư đư đượợợợcccc m m mààààiiii nh nh nhẵẵẵẵnnnn nhờ

nhờ ttttáááácccc dụng dụng dụng ccccủủủủaaaa ddddòòòòng ng ng nnnnướ ướ ướcccc C

Cáááácccc m m mảảảảnh nh nh đá đá đá ttttựựựự nhi nhi nhiêêêênnnn kích kích kích ccccỡỡỡỡ nh nh nhỏỏỏỏ đư đư đượợợợcccc

Trang 3

thành phần hóa học của cốt liệu

-Nguồn gốc: Chủ yếu là đá vôi trầm tích

- Đặc điểm: Vật liệu nhiễm bẩn ( tạp chất trong khoảng rỗng,

vết nứt gãy, bề dày) phân bố không theo quy luật

M

Mỏỏỏỏ đá đá đá vvvvôôôôiiii Đ Đ Đồồồồng ng ng Giao Giao

Trang 4

đặc điểm nguồn cung cấp cốt liệu đá ở việt nam

phâââânnnn nhnhnháááánhnhnh trongtrongtrong khkhkhốốốốiiii đáđáđá vvvvôôôôiiii TTTTúúúúiiii đđđđấtấtất sétsétsét nnnnằằằằmmm gigigiữữữữaaaa phiếnphiếnphiến đáđáđá vvvvôôôôiiii

Miền

-Nguồn gốc: Đá phún xuất gốc phaneric (granit,

granodiorite ), gốc aphalnitic; Đá bazan

- Đặc điểm: Độ cứng lớn, kém dính bám với nhựa, dễ tạo thoi

Trang 5

Miền

Bị

Bị nhiễmnhiễmnhiễm bbbbẩẩẩẩnnnn từtừtừ ttttầầầầngngng phphphủủủủ HH−−−− hhhhỏỏỏỏngccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu ((((đángng đ−đáđá phđ−đ−ợợợợcccc chophphúúúúnnnn xuấtchocho llllàààà do xuấtxuất phanericdo do nguphanericphaneric))))ngunguồồồồnnnn ggggốốốốcccc

ccccáááácccc mmmôôôô hhhììììnhnhnh trtrtrạạạạmmm nghiềnnghiềnnghiền ccccốốốốtttt lililiệệệệuuuu đáđá

Trang 6

Trang 7

hi

hiệệệệnnnn ttttượượượngngng llllẫẫẫẫnnnn ccccáááácccc ccccỡỡỡ vvvvậậậậtttt lililiệệệệuuu

VVVVậậậậtttt lilililiệệệệuuuu ccccáááácccc ccccỡỡỡỡ bịbịbị llllẫẫẫẫnnnn do do ccccááááchchch ttttậậậậpppp kếtkếtkết vvvvậậậậtttt lilililiệệệệuuuu

đổi thành phần cấp phối

Chống lại xuống cấp do tải trọng

giao thông

1.Tính thuỷ hoá

2.Cấu trúc lỗ rỗng trong hạt cốt liệu

Chống lại ảnh hưởng (xuống cấp)

do thời tiết và do các yếu tố hoá học

1.ổn định toàn khối

2.Độ bền hạt CL 3.Độ cứng hạt CL

4.Cấu trúc bề mặt 5.Hinh dạng hạt 6.Cấp phối 7.Kích cỡ hạt lớn nhất

Có đủ lực ma sát trong và độ ổn

định để phân bố ứng suất xuống

các lớp dưới, giảm độ võng bề mặt

đường trongphạm vi giới hạn cho

phép

Đặc tính cốt liệu tương ứng

Chức năng thể hiện

trong kết cấu mặt đường

Trang 8

4.Điện cực bề mặt

Tính thích ứng với nhựa đường sử

dụng trong hỗn hợp

Chức năng thể hiện

trong kết cấu mặt đường

các đặc tính cốt liệu và chức năng mặt đường

1 Khả năng chống lại thay đổi

Trang 9

1 Kích cỡ hạt lớn nhất

2 Hình dạng hạt Giảm thiểu lực cản lăn

Duy trì các tính chất trong quá

các chỉ tiêu kiểm soát chất lượng cốt liệu

• Đ Độộộộ ccccứứứứng ng ng vvvvàààà ccccưưưường ờng ờng độ độ độ ch ch chốốốống ng ng m m mààààiiii m m mòòòònnnn

- Ch Ch Chỉỉỉỉ titititiêêêêuuuu::::

- Thí Thí Thí nghi nghi nghiệệệệmmmm::::

- Qui Qui Qui đđđđịnh ịnh ịnh::::

- ảảảảnh nh nh hhhhưởưởưởưởng ng ng đđđđến ến ến độ độđộ độ bền bền bền khai khai khai th th tháááácccc mmmmặặặặtttt đư đư đường ờng ờng BTN BTN

• Đ Độộộộ bền bền bền ch ch chắắắắcccc ((((Đ Đ Độộộộ bền bền bền sunfat sunfat sunfat))))

- Ch Ch Chỉỉỉỉ titititiêêêêuuuu: : : :

- Thí Thí Thí nghi nghi nghiệệệệmmmm::::

- ảảảảnh nh nh hhhhưởưởưởưởng ng ng đđđđến ến ến độ độđộ độ bền bền bền khai khai khai th th tháááácccc ccccủủủủaaaa mmmmặặặặtttt đư đư đường ờng ờng bbbbêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa

Trang 10

c¸c chØ tiªu kiÓm so¸t chÊt l−îng cèt liÖu

Trang 11

• C Cốốốốtttt lilililiệệệệuuuu đđđđảảảảm m m bbbbảảảảoooo yyyyêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về hhhhààààm m m llll−ợ −ợ −ợng ng ng hhhhạạạạtttt ddddẹẹẹẹtttt hhhhạạạạnnnn chế chế

- VVVVệệệệtttt llllúúúúnnnn

N NN Nứứứứtttt mmmmỏỏỏỏiiii

- N NN Nứứứứtttt ỏỏỏỏ nhi nhi nhiệệệệtttt độ độđộ độ thấp thấp

các chỉ tiêu kiểm soát chất l−ợng cốt liệu

Trang 12

• Đ Độộộộ ssssạạạạch ch ch vvvvàààà hhhhààààm m m llll−ợ −ợ −ợng ng ng chất chất chất có có có hhhhạạạạiiii

- Ch Ch Chỉỉỉỉ titititiêêêêuuuu::::

Thí Thí Thí nghi nghi nghiệệệệmmmm::::

các chỉ tiêu kiểm soát chất l−ợng cốt liệu

• Dung Dung tr tr trọọọọng ng ng ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu th th thôôôô

Trang 13

• Dung Dung tr tr trọọọọng ng ng ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu mịn mịn

Kích Kích Kích ccccỡỡỡỡ llllớớớớnnnn nhất nhất nhất, l , l , làààà ccccỡỡỡỡ ssssààààng ng ng nh nh nhỏỏỏỏ nhất nhất nhất mmmmàààà 100% 100% 100% hhhhạạạạtttt ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu ccccủủủủaaaa mmmmẫẫẫẫuuuu ccccốốốốtttt

lilililiệệệệuuuu thí thí thí nghi nghi nghiệệệệmmmm llllọọọọtttt qua qua.

Kích Kích Kích ccccỡỡỡỡ llllớớớớnnnn nhất nhất nhất danh danh danh đđđđịnh ịnh ịnh, l , l , làààà ccccỡỡỡỡ ssssààààng ng ng llllớớớớnnnn nhất nhất nhất thiết thiết thiết kế kế kế để để để có cócó có đ− đ− đ−ợợợợcccc mmmmộộộộtttt ssssốốốố

%

% nhất nhất nhất đđđđịnh ịnh ịnh ((((th th th−−−−ờng ờng ờng llllàààà 10%) 10%) 10%) ccccáááácccc hhhhạạạạtttt ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu trong trong trong mmmmẫẫẫẫuuuu ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu thí thí

nghi

nghiệệệệmmmm sót sót sót llllạạạạiiii tr tr trêêêênnnn đđđđó.ó.ó.ó.

Trang 14

thành phần cỡ hạt của cốt liệu

• H Họọọọ đư đư đường ờng ờng cong Fuller cong Fuller cong Fuller – n = 0.5 n = 0.5 n = 0.5 – cho cho cho độ độ độ ch ch chặặặặtttt max max

( )nD

D = kích kích kích ccccỡỡỡỡ hhhhạạạạtttt llllớớớớnnnn nhất nhất nhất ccccủủủủaaaa hhhhỗỗỗỗnnnn hhhhợợợợpppp ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu

• B Bêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa ch ch chặặặặtttt – ttttươ ươ ương ng ng ứứứứng ng ng đư đư đường ờng ờng cong cong cong có có có n = 0.45 n = 0.45

• Đ Đưưưường ờng ờng bao bao bao cấp cấp cấp ph ph phốốốốiiii titititiêêêêuuuu chu chu chuẩẩẩẩnnnn

Trang 15

• C Cáááácccc gi gi giớớớớiiii hhhhạạạạnnnn ccccủủủủaaaa đư đư đường ờng ờng bao bao bao cấp cấp cấp ph ph phốốốốiiii titititiêêêêuuuu chu chu chuẩẩẩẩnnnn

Giới hạn về độ ổn định

của hỗn hợp, Dễ dàng mất ổn định

với hàm lượng nhựa thừa

Thoảảảả mmmmããããnnnn yyyyêêêêuuuu ccccầầầầuuuu

Trang 16

thµnh phÇn cì h¹t cña cèt liÖu

• BB Bªªªª tttt««««ng B ng ng nh nh nhùùùùaaaa ch ch chÆÆÆÆtttt – cÊp cÊp cÊp ph ph phèèèèiiii lilililiªªªªnnnn tôc tôc tôc vvvvµµµµ cÊp cÊp cÊp ph ph phèèèèiiii gi gi gi¸¸¸¸nnnn ®®®®oooo¹¹¹¹nnnn

CÊp CÊp ph ph phèèèèiiii lilililiªªªªnnnn tôc tôc tôc bbbbªªªª tttt««««ng ng ng nh nh nhùùùùaaaa

- CÊp phèi liªn tôc

- §−êng cong cÊp phèi n»m phÝa d−íi ®−êng cong Fuller víi n = 0.45

Sand

Sand Mastric Mastric Mastric Asphalt Asphalt

Trang 17

Stone Mastic Asphalt

Trang 18

• Nguy Nguyêêêênnnn ttttắắắắcccc thiết thiết thiết kế kế kế kết kết kết cấp cấp cấp ph ph phốốốốiiii cho cho cho bbbbêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa ch ch chặặặặtttt

• HHHHỗỗỗỗnnnn hhhhợợợợpppp có cócó có th th thểểểể llllàààà lilililiêêêênnnn tục tục tục ho ho hoặặặặcccc gigigigiáááánnnn đđđđooooạạạạnnnn

• HHHHỗỗỗỗnnnn hhhhợợợợpppp bbbbêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa đã đã đã đđđđầầầầmmmm nén nén nén ph ph phảảảảiiii có cócó có độ độđộ độ rrrrỗỗỗỗng ng ng ddddưưưư

kh

khôôôông ng ng nh nh nhỏỏỏỏ hhhhơơơơnnnn 3% 3%

• ĐĐĐĐểểểể đđđđảảảảm m m m bbbbảảảảoooo độđộđộđộ bền bền bền, , , , hhhhỗỗỗỗnnnn hhhhợợợợpppp ph ph phảảảảiiii có cócó có % % % llllỗỗỗỗ rrrrỗỗỗỗng ng ng lấp lấp lấp đđđđầầầầyyyy

bbbbằằằằng ng ng nh nh nhựựựựaaaa đư đư đường ờng ờng llllàààà 65% 65% 65% vvvvớớớớiiii mmmmẫẫẫẫuuuu chế chế chế ttttạạạạoooo theo theo theo ph ph phươ ươươ ương ng ng ph ph pháááápppp

Marshall,

Marshall, đđđđầầầầmmmm 75 75 75 ch ch chààààyyyy/ 1 / 1 / 1 mmmmặặặặtttt mmmmẫẫẫẫuuuu

yêu cầu và cấp phối cốt liệu theo superpave

• Nguy Nguyêêêênnnn ttttắắắắcccc: b : b : bêêêê ttttôôôông ng ng nh nh nhựựựựaaaa ch ch chặặặặtttt – cấp cấp cấp ph ph phốốốốiiii lilililiêêêênnnn tục tục

Trang 19

Điểm khống chế ((control point)

• Đường cong cấp phối cốt liệu lựa chọn phải nằm

trong giới hạn của các điểm khống chế Các điểm

khống chế tạo nên một khoảng giới hạn mà trong

• Đường cong cấp phối cốt liệu lựa chọn phải tránh vùng giới

hạn nằm dọc theo đường cấp phối chặt nhất giới hạn bởi cỡ

sàng 2.36mm và cỡ sàng 0.3mm (đối với cấp phối có đường

kính hạt lớn nhất danh định 25mm và 37.5mm thì vùng hạn chế

mở rộng tới sàng 4.75mm)

• Vùng hạn chế có tác dụng ngăn không cho cấp phối cốt liệu có

xu hướng bám theo đường cấp phối có độ chặt lớn nhất, dẫn tới

hỗn hợp đó sẽ không đủ độ rỗng cốt liệu VMA cần thiết

Superpave khuyến nghị đường cấp phối hạt không nên đi qua

phần phía dưới của vùng giới hạn, vì khi đó hỗn hợp bê tông

nhựa sẽ có quá nhiều cát hoặc có quá nhiều cát hạt mịn.

• Thông số của vùng hạn chế (kích cỡ hạt, lượng lọt sàng trên

cỡ hạt tương ứng) được quy định tương ứng với loại cấp phối có

kích cỡ lớn nhất danh định

Trang 20

• Cấp Cấp ph ph phốốốốiiii Superpave Superpave Superpave – ccccáááácccc đđđđiiiiểểểểm m m kh kh khốốốống ng ng chế chế

10 2 10 2 8 2 7 1 6 0

0.075

- - - -

-1.18

67 32 58 28 49 23 45 19 41 15

2.36

90 - - - -

4.75

100 90 90 - - - -

9.5

100 100 90 90 - - - - -

-12.5

- - 100 100 90 90 - - -

-19.0

- - - - 100 100 90 90 -

-25.0

- - - 100 100

-90

37.5

- - - 100

-50.0

Max Min Max Min Max Min Max Min Max

Min

9.5mm 12.5mm

19.0mm 25.0mm

37.5mm

L−ợng lọt sàng (%) ứng với cỡ hạt lớn nhất danh định (mm)

Cỡ hạt

(mm)

• Cấp Cấp ph ph phốốốốiiii Superpave Superpave Superpave – vvvvùùùùng ng ng hhhhạạạạnnnn chế chế

27.5 23.5 23.1 19.1 20.7 16.7 17.6 13.6 15.7

11.7

0.600

37.6 31.6 31.6 25.6 28.3 22.3 24.1 18.1 21.5

15.5

1.18

47.2 47.2 39.1 39.1 34.6 34.6 30.8 26.8 27.3

23.3

2.36

- - - 39.5 39.5 34.7

-34.7

4.75

Max Min Max Min Max Min Max Min Max

Min

9.5mm 12.5mm

19.0mm 25.0mm

Trang 21

• Y Yêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu th th thôôôô ((((sót sót sót ssssààààng ng ng 4.75mm 4.75mm 4.75mm) ) ) độ độ độ góc góc góc ccccạạạạnh nh

Ghi chú: “85/80” biểu thị 85% các hạt cốt liệu thô có một bề mặt đ−ợc nghiền vỡ

và 80% có hai bề mặt đ−ợc nghiền vỡ.

100/100 100/100

>1x10 8

95/90 100/100

<1x10 8

80/75 95/90

<3x10 7

85/80

60/-<1x10 7

75/-

50/-<3x10 6

65/-

-/-<1x10 6

55/-

-/-<3 x10 5

>100mm

<100mm

Chiều sâu tính từ lớp mặt Mức độ giao thông

(ESAL)

• Y Yêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu th th thôôôô hhhhààààm m m llll−ợ −ợ −ợng ng ng hhhhạạạạtttt ddddẹẹẹẹtttt

Trang 22

• Y Yêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu th th thôôôô LA v LA v LA vàààà độ độ độ bền bền bền sunfat sunfat

• Y Yêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu mịn mịn mịn độ độ độ góc góc góc ccccạạạạnh nh

4545

<1x108

4045

<3x107

4040

<3x106

40

-<1x106

-

-<3x105

>100mm

<100mm

Chiều sâu tính từ lớp mặtMức độ giao thông

(ESALs)

Trang 23

• Y Yêêêêuuuu ccccầầầầuuuu về về về ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu mịn mịn mịn đươ đươ đương ng ng llllượ ượ ượng ng ng ccccáááátttt

0.075

0.15

19 5 17

5 16

4 0.30

0.60

1.18

49 23 49 23 45 19 45 19 41 15 41

15

2.36

65 35 59

29 53

23 4.75

80 56 9.5

90 80

56 12.5

100 90 100 90 90

80 56 19.0

100 100

100 90 100 90 90

25.0

100 100

100 90 100

90

37.5

100 100

50.0

Max Min Max Min Max Min Max

Min Max

Min

ASTM D3515 Superpave

19.0 mm 25.0 mm

37.5 mm Lượng lọt sàng (%) ứng với cỡ hạt lớn nhất danh định (mm)

Cỡ hạt(mm)

Trang 24

so sánh superpave và 22tcn-249-98 về cốt liệu

• Cấp Cấp ph ph phốốốốiiii theo theo theo Superpave Superpave Superpave vvvvàààà ASTM D3515 ASTM D3515

10 2

0.075

0.15

23 7

21 5

0.30

0.60

1.18

67 32

58 28

2.36

85 55

90 74

44 4.75

100 90

90 9.5

100 100

100 90

12.5

100 100

19.0

Max Min

ASTM D3515 Superpave

9.5mm 12.5mm

L−ợng lọt sàng (%) ứng với cỡ hạt lớn nhất danh định (mm) Cỡ

Trang 25

So sánh các cấp phối - Cỡ hạt danh định lớn nhất = 12.5 mm

Trang 26

Quy định cụ thể : -Đá loại1 (lớp mặt) : ≤25 % -Đá loại II, lớp dưới : ≤35 %

- Lớp móng: ≤45 %

35-45%

Không quy định cụ thể

22 TCN 249-98 Superpave

(ESAL)

22 TCN 249-98 Superpave

Trang 27

so sánh superpave và 22tcn-249-98 về cốt liệu

• Đ Độộộộ góc góc góc ccccạạạạnh nh nh ccccủủủủaaaa ccccốốốốtttt lilililiệệệệuuuu th th thôôôô

50.55 2.84

Cát đồi

4

47,16 2.44

Cát Việt trì

3

41,44 2.58

Cát Sông Lô,

lô thí nghiệm 1

2

40,21 2.79

Cát Sông Lô,

lô thí nghiệm 1

1

Độ góc cạnh (Độ rỗng-U , %)

Mô đun độ lớn Mk Loại cát

TT

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	3,93 MB