BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP - TÌM HIỂU VỀ BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI

Hỗn hợp bê tông nhựa nguội ( Cold – Mixed Asphalt ) được sử dụng khá nhiều cho kết cấu áo đường ở Châu Âu, Nam Phi, ở Đông Nam Á như: Thái Lan, mới xuất hiện những sản phẩm tương tự ở Việt Nam trong những năm gần đây. 1. Lịch sử và nguồn công bố 1.1. Lịch sử Hỗn hợp bê tông nhựa nguội là một hỗn hợp bê tông nhựa được sản xuất từ nguồn vật liệu sẵn có từ địa phương, sử dụng nhựa đường lỏng hoặc nhũ tương như chất kết dính. Qua nhiều thế kỷ trước, người ta đã nhận ra rằng hỗn hợp bê tông nhựa nguội có nhiều ưu điểm so với truyền thống pha trộn bê tông nhựa nóng về sự đơn giản và tiết kiệm chi phí và nó hầu như không tạo ra khí thải đối với môi trường. Kỹ thuật hỗn hợp bê tông nhựa nguội đã được sử dụng ở một số quốc gia và khu vực bao gồm Châu Âu, Mỹ, Canada, New Zealand, Nam Phi trong gần một thế kỷ. Kỹ thuật và trang thiết bị mới đã được phát triển rộng rãi cho các ứng dụng cụ thể chẳng hạn như trong chỗ tái chế nguội nhựa đường, xử lý bề mặt. Ứng dụng nhũ tương nhựa đường được tạo ra và sau đó trở nên phổ biến và được chấp nhận rộng rãi như là một loại vật liệu mặt đường tiềm năng trên toàn thế giới, ví dụ tại New Zealand, Nam Phi, Vương quốc Anh, Na Uy, Đức, Pháp, vv (Ruckel et al., 1980 và Akeroyd, 1989). Báo cáo tình hình sử dụng cũng đến từ Kuwait, Iran, Ả-rập Xê-út, Trung Quốc, Đài Loan và Thái Lan từ những năm 1990.

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với quá trình học tập, thí nghiệm tại trường, thực tập là hành trang không thể thiếu của người kỹ sư tương lai Với ý nghĩa đó, trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng đã tổ chức đợt thực tập tốt nghiệp cho sinh viên năm cuối nhằm giúp cho sinh viên làm quen với công việc thực tế mà một kỹ sư Xây Dựng Cầu Đường phải làm.

Mặt khác thực tế luôn có những vấn đề khác biệt so với lý thuyết được lĩnh hội ở trong nhà trường do đó yêu cầu được thử nghiệm, kiểm tra các lý thuyết, nâng cao hiểu biết đối với sinh viên

Trong xu thế hiện nay, khoa học công nghệ có những bước tiến vượt bậc, việc tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với máy móc thiết bị hiện đại tiên tiến cũng là vấn đề quan tâm của nhà trường, tuy nhiên do điều kiện chưa có nên trong nhà trường cũng chỉ

có một số thiết bị, việc tạo điều kiện cho sinh viên tiếp xúc với các máy móc, thiết bị và công nghệ mới ở những đơn vị thiết kế, thi công từ đó nâng cao hiệu quả học tập cũng như thực hành và giúp sinh viên có bước làm quen với công nghệ mới, kết hợp giữa học

đi đôi với hành

Qua đợt thực tập em cũng đã được biết thêm về một số công tác như : các thiết bị thí nghiệm, thực hành các thí nghiệm Nắm vững được các quy trình thí nghiệm, cách chế tạo mẫu thí nghiệm, nắm bắt các công nghệ mới, học tập được nhiều kinh nghiệm để thí nghiệm một cách chính xác .

Em xin chân thành cảm ơn nhà trường, quý thầy cô trong khoa Xây dựng Cầu Đường đã tạo điều kiện cho em có cơ hội được đi thực tập tại Phòng thí nghiệm Cầu – Đường Em xin cảm ơn thầy ThS Nguyễn Biên Cương và cô ThS Trần Thị Thu Thảo đã hướng dẫn và theo dõi em trong suốt quá trình thực tập Em xin cảm ơn thầy ThS Lê Đức Châu đã nhiệt tình giúp

đỡ em hoàn thành tốt đợt thực tập

- Để sinh viên thấy được trách nhiệm của người kỹ sư trong công tác khảo sát, thiết

kế, giám sát các công trình giao thông thực tế

1.2 Về chuyên môn:

- Nắm được trình tự khảo sát- thiết kế lập hồ sơ, nội dung hồ sơ khả thi, hồ sơ thiết

kế kỹ thuật, hồ sơ hoàn công các công trình giao thông thực tế

- Nắm được cấu tạo các công trình giao thông trong các điều kiện khác nhau về địahình, địa chất, khí hậu, thủy văn…

- Hiểu biết được một số loại máy móc, thiết bị khảo sát, thiết kế, thí nghiệm và thicông cầu đường

- Nắm bắt được trình tự thi công các hạng mục công trình, các phương pháp tổ chứcthi công, chỉ đạo thi công thực tế

- Liên hệ, so sánh, phân tích giữa lý thuyết, các quy trình, quy phạm với thực tiểnsản xuất

2 Giới thiệu về địa điểm thực tập:

Địa điểm :Phòng thí nghiệm Cầu – Đường, trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng

Địa chỉ :Số 54 Nguyễn Lương Bằng, phường Hòa Khánh Bắc, quận Liên Chiểu,

thành phố Đà Nẵng

3 Thời gian thực tập:

Theo kế hoạch được giao tại đề cương và kế hoạch của trường, cụ thể :

12/11/2018 – 14/11/2018: Phổ biến kế hoạch, đến địa điểm thực tập

15/11/2018 – 18/12/2018: Đọc, tìm hiểu, phân tích về hỗn hợp bê tông nhựa nguội Thamgia thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Cầu – Đường

19/12/2018 – 21/12/2018: Kết thúc đợt thực tập, viết báo cáo thực tập và bảo vệ thực tậptại trường Đại học Bách Khoa

4 Các công việc đã thực hiện:

- Phần 1: Tìm hiểu về hỗn hợp bê tông nhựa nguội

- Phần 2: Chế tạo mẻ bê tông nhựa nguội thử nghiệm

5 Kết luận chung:

Quá trình thực tập đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết về chuyên môn và chính trị tưtưởng như:

- Rèn luyện tính kỷ luật về giờ giấc và nghiêm túc trong công việc

- Nâng cao khả năng giao tiếp, quan hệ, tổ chức…

- Hình dung được những công việc liên quan tới ngành nghề của mình trong tương lai

- Trau dồi lý thuyết được học và tiếp thu được nhiều kiến thức thực tiển bổ ích

- Định hướng cho đề tài tốt nghiệp sắp tới

Em xin chân thành cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện tốt để em hoàn thành đợt thực tậpnày

PHẦN I: TÌM HIỂU VỀ HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI

TRÊN THẾ GIỚI ĐÃ VÀ ĐANG THỰC HIỆN

Hỗn hợp bê tông nhựa nguội ( Cold – Mixed Asphalt ) được sử dụng khá nhiều chokết cấu áo đường ở Châu Âu, Nam Phi, ở Đông Nam Á như: Thái Lan, mới xuất hiệnnhững sản phẩm tương tự ở Việt Nam trong những năm gần đây

1 Lịch sử và nguồn công bố

1.1 Lịch sử

Hỗn hợp bê tông nhựa nguội là một hỗn hợp bê tông nhựa được sản xuất từ nguồn vậtliệu sẵn có từ địa phương, sử dụng nhựa đường lỏng hoặc nhũ tương như chất kết dính.Qua nhiều thế kỷ trước, người ta đã nhận ra rằng hỗn hợp bê tông nhựa nguội có nhiều ưuđiểm so với truyền thống pha trộn bê tông nhựa nóng về sự đơn giản và tiết kiệm chi phí

và nó hầu như không tạo ra khí thải đối với môi trường

Kỹ thuật hỗn hợp bê tông nhựa nguội đã được sử dụng ở một số quốc gia và khu vựcbao gồm Châu Âu, Mỹ, Canada, New Zealand, Nam Phi trong gần một thế kỷ Kỹ thuật

và trang thiết bị mới đã được phát triển rộng rãi cho các ứng dụng cụ thể chẳng hạn nhưtrong chỗ tái chế nguội nhựa đường, xử lý bề mặt Ứng dụng nhũ tương nhựa đường đượctạo ra và sau đó trở nên phổ biến và được chấp nhận rộng rãi như là một loại vật liệu mặtđường tiềm năng trên toàn thế giới, ví dụ tại New Zealand, Nam Phi, Vương quốc Anh,

Na Uy, Đức, Pháp, vv (Ruckel et al., 1980 và Akeroyd, 1989) Báo cáo tình hình sử dụngcũng đến từ Kuwait, Iran, Ả-rập Xê-út, Trung Quốc, Đài Loan và Thái Lan từ những năm1990

Trong những năm 90, nghiên cứu bắt đầu với mục tiêu phát triển công nghệ mạnh mẽ,cho phép sản xuất nhựa đường với nhiệt độ môi trường xung quanh Những công nghệnày dẫn đến tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon thấp hơn đáng kể trong quátrình sản xuất nhựa đường Hỗn hợp này có truyền thống lâu đời ở Pháp và một phần ởAnh Năm 2012 chính quyền Thụy Điển bắt đầu một dự án ngành công nghiệp nhằm nângcao sự hiểu biết về thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa nguội, sản xuất và hiệu suất và chứngminh những lợi ích của công nghệ này

Hình 1,2 Công nghệ sản xuất bê tông nhựa nguội những năm 90

1.2 Nguồn công bố

Công nghệ nhũ tương nhựa đường đã được áp dụng tại Cộng hòa Séc chủ yếu theohình thức lớp phủ mặt đường, xử lý bề mặt cũng như tái chế nguội trong khi mức độ khaithác của bê tông nhựa đường nhũ tương vẫn không đáng kể nếu so với hỗn hợp bê tôngnhựa nóng Trong bối cảnh này, sự khác nhau giữa các công nghệ hỗn hợp nguội và côngnghệ hỗn hợp nóng phải được nêu ra

Công nghệ hỗn hợp nguội Công nghệ hỗn hợp nóng

Không cần thiết cho một kỹ thuật bảo quản

Bể chứa đặc biệt trang bị hệ thống sưởi

ấm cho bitum và ô tô có bạc che cho việcvận chuyển hỗn hợp

Bảo quản hỗn hợp đơn giản tại nhà máy Hỗn hợp cần gia nhiệt tại nhà máy

Trộn ở nhiệt độ môi trường xung quanh với

cốt liệu có thêm nước

Trộn ở nhiệt độ cao với cốt liệu được gia nhiệt trước

Hỗn hợp có thể được lưu trữ dễ dàng Khó khăn để lưu trữ hỗn hợp

Tiêu thụ khoảng 36 (MJ / MT) Tiêu thụ khoảng 277 (MJ / MT)

Phần thử nghiệm được thực hiện trên đường nông thôn hạng 3 giữa HraničnéPetrovice và Moravský Beroun vào tháng 7 năm 2014 với lưu lượng trung bình hàng ngày

là 184 xe và tổng lưu lượng giao thông thông tin đến 80% xe khách và 20% xe tải nặng vàmáy kéo Dự án nhằm xác minh công nghệ trộn nguội của hỗn hợp bê tông nhựa dùngnhũ tương áp dụng thêm 30% vật liệu nhựa đường tái chế (RAP) cho một số hỗn hợp.Việc áp dụng thí điểm hỗn hợp bê tông nhựa nguội dùng nhũ tương được xác định là một

lựa chọn hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường đối với các con đường có lưulượng giao thông thấp.

Công nghệ trộn nguội được sử dụng ở Thụy Điển và cho thấy những lợi ích về mặttác động môi trường Công nghệ trộn nguội được thể hiện là một lựa chọn bền vững cóthể được sử dụng để xây dựng giao thông với độ bền cao theo thời gian

Hình 3 Mặt đường sử dụng bê tông nhựa nguội tại Cộng hòa Séc

2 Thành phần vật liệu chế tạo bê tông nhựa nguội

Bảng 1 - Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

Các chỉ tiêu

Quy định

Phương pháp thử

Lớp mặt(BTNNC)

Lớp móng(BTNNR)

1 Cường độ nén của đá gốc,MPa

2 Độ hao mòn khi va đập trong máy

1) Trị số trong ngoặc chỉ dùng cho hỗn hợp bê tông nhựa nguội đê sửa vá mặt đường

2) Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt đối với các cỡ đá trên sàng 4,75mm

- Cát xay phải được nghiền từ đá có cường độ nén không nhỏ hơn cường độ của đádùng để sản xuất đá dăm

- Các chỉ tiêu cơ lý của cát phải thỏa mãn các yêu cầu quy định

Bảng 2 - Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

- Bột khoáng là sản phẩm được nghiền từ đá các bô nát ( đá vôi can xit, đolomit ),

có cường độ nén của đá gốc lớn hơn 20 MPa, từ xỉ bazơ của lò luyện kim hoặc là ximăng, có các chỉ tiêu cơ lý phu hợp với bảng 3

- Đá các bô nát dùng sản xuất bột khoáng phải sạch, không lẫn các tạp chất hữu cơ,hàm lượng chung bụi bùn sét không quá 5%

- Bột khoáng phải khô, tơi, không được vón hòn

Bảng 3 - Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

2.4 Nhựa đường ( bitum) :

- Để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa nguội, cần dùng một trong hải loại nhũ: Nhũ tươngnhựa đường hoặc nhựa đường lỏng (gọi tắt là nhựa lỏng)

- Nhũ tương nhựa đường (Emulsified Asphalt) gốc axit dùng tốt cho các loại đá, nhất

là đá axit Nhũ tương nhựa đường gốc kiềm chỉ nên dùng cho các loại đá vôi

Hai loại nhũ tương nhựa đường này, tùy theo tốc độ phân tích, được phân ra nhũtương nhựa đường phân tích nhanh(RS; CRS); phân tích vừa(MS;CMS) và phân tíchchậm (SS;CSS) Các loại này có độ nhớt khác nhau Tùy theo loại hỗn hợp bê tông nhựanguội và trường hợp sử dụng mà chọn loại nhũ tương nhựa đường thích hợp

- Nhựa lỏng (Cutback Asphalt) là loại nhựa đường đặc được trộn với một dung môi.Tùy theo loại lượng dung môi làm lỏng nhựa đường đặc và tốc độ đông đặc của chúng màphân ra nhựa lỏng đông đặc vừa (MC), nhựa lỏng đông đặc chậm (SC) Các loại này có

độ nhớt khác nhau Tùy theo loại hỗn hợp bê tông nhựa nguội và trường hợp sử dụng màchọn lựa loại nhựa lỏng thích hợp Trước khi trộn với cốt liệu, các loại nhưa trên phải đunđến nhiệt độ thi công

3 Cấp phối hỗn hợp bê tông nhựa nguội

Thành phần cấp phối cốt liệu của hỗn hợp bê tông nhựa nguội chặt (BTNNC) đượcphân thành 4 loại

Bảng 6 Thành phần cấp phối cốt liệu của hỗn hợp BTNNC (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

Hàm lượng nhũ tương nhựa

đường tham khảo ( tính theo %

khối lượng cốt liệu khô của bê

tông nhựa nguội )

Hàm lượng nhựa lỏng tham khảo

( tính theo % khối lượng cốt liệu

khô của bê tông nhựa nguội )

Lớp mặt trên Lớp dưới

của tầng mặtLớp móng trên

Vỉa hè, làn xeđạp ,xe thô sơ

Bảng 7 Thành phần cấp phối cốt liệu của hỗn hợp BTNNR (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

-Hàm lượng nhũ tương nhựa đường tham

khảo1) ( tính theo % khối lượng cốt liệu khô

của bê tông nhựa nguội )

Hàm lượng nhựa lỏng tham khảo ( tính theo

% khối lượng cốt liệu khô của bê tông nhựa

1) Nếu tỉ lệ nhựa gốc trong nhũ tương nhựa đường dưới 65% thì phải điều chỉnh lượng nhũ tương nhựa tăng lên theo tỉ lệ tương ứng

Bàng 4 Hướng dẫn chọn vật liệu nhựa đường dùng cho bê tông nhựa nguội

(TCCS 08:2014/TCĐBVN) Loại bê tông nhựa nguội Nhũ tương nhựa đường Nhựa lỏng 2)

và trường hợp sử dụng

Kiềm(anionic)

Axit(catrionic)1)

Đông đặc vừa(MC)

Đông đặcchậm(SC)

1) Các ký hiệu của nhũ tương nhưa được giải thích rõ trong TCVN 8817-1:2011

2) Các ký hiệu của nhựa lỏng được giải thích rõ trong TCVN 8818-1:2011

- Các chỉ tiêu kỹ thuật của nhũ tương nhưa đường axit và nhựa lỏng phải thỏa mãn các quy địnhtrong TCVN 8817:2011 và TCVN 8818:2011 Nhũ tương nhựa đường anionic theo ASTM D977-03

- HFMS-2S là nhũ tương kiềm (anionic) phân tích vừa độ nhớt SF ở 25oC nhỏ nhất là 50 sec,bọc hạt đều và ổn định với thời tiết nên có thể cất giữ hỗn hợp lâu ngày

- Dấu X là nền dùng Dấu XO là có thể dùng nếu không có SC và FHMS-2S và cốt liệu có độhút nước dưới 3%

Bảng 5- Nhiệt độ quy định của nhũ tương nhựa đường và nhựa lỏng khi trộn với cốt liệu của hỗn hợp bê tông nhựa nguội (TCCS 08:2014/TCĐBVN)

Loại nhựa đường Khoảng nhiệt độ quy định của nhựa đường 1) , o C

Nhũ tương nhựa đường

Một vài loại nhựa lỏng có nhiệt độ chớp cháy nhỏ hơn trị số nêu trong bảng vì thế phải cẩntrọng khi nung nhựa

Cấp phối cốt liệu của hỗn hợp BTNNC và BTNNR thiết kế cần phải nằm trong giới hạnquy định tương ứng tại Bảng 6 và Bảng 7 Đường cong cấp phối cốt liệu thiết kế phải đềuđặn, không được thay đổi từ giới hạn dưới của một cỡ sàng lên giới hạn trên của cỡ sàng

kế tiếp hoặc ngược lại

Quy cách chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa nguội được lập ra cần chỉ rõ các nội dung chủyếu sau:

-Nguồn cốt liệu và chất lượng của cốt liệu có đổi chiểu với các yêu cầu kỹ thuật;

- Loại nhũ tương nhựa/loại nhựa lỏng và chất lượng của nhựa đường có đối chiếu vớicác yêu cầu kỹ thuật;

- Hàm lượng nước của hỗn hợp khi trộn và khi đầm nén mẫu;

- Sự biển đổi hàm lượng nhựa đường gốc trong nhựa lỏng/ trong nhũ tương nhựađường;

- Chọn hàm lượng nhũ tương nhựa đường/hàm lượng nhựa lỏng tối ưu thỏa mãn cácchỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu

- Các chỉ tiêu kỹ thuật đã đạt được khi dùng quy cách đã thiết kế trong phòng thínghiệm

4 Công nghệ chế tạo và bao gói.

Công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa nguội tại trạm trộn

 Yêu cầu về mặt bằng, kho chứa, khu vực tập kết vật liệu

- Toàn bộ khu vực trạm trộn phải đảm bảo vệ sinh môi trường, thoát nước tốt, giữ cho

vật liệu được sạch

- Khu vực tập kết đá dăm/ sỏi cuội xay, cát phải đủ rộng Cốt liệu đá, cát phải được

ngăn cách để không lẫn sang nhau

- Kho chứa bột khoáng phải cao ráo, để bột khoáng không bị ẩm, suy giảm chất lượng

trong thời gian lưu trữ

- Khu vực đun, chứa nhựa lỏng, nhũ tương phải có mái che.

- Kho bãi để cất giữ hỗn hợp bê tông nhựa nguội để sản xuất khi cần bảo trì, sữa chữa

mặt đường phải cao ráo, thoát nước tốt, có mái che Diện tích kho phải đủ theo yêu cầucủa sản xuất để bố trí các đống hỗn hợp bê tông nhựa nguội có chiều cao lớn nhất là 1,5m

 Yêu cầu đối với thiết bị để sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa nguội tại trạm trộn

- Có thể dùng trạm trộn kiểu chu kỳ hoặc liên tục Yêu cầu với cả hai loại trạm trộnnày là phải có thiết bị điều khiển, có tính năng và công suất phù hợp, phải đảm bảo vệsinh môi trường, đảm bảo sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa nguội ổn định về chất lượng vớidung sai cho phép so với công thức chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa nguội theo quy định tạibảng 10 Các bộ phận của trạm trộn hỗn hợp bê tông nhựa nguội gần giống như của trạmtrộn bê tông nhựa nóng, nhưng không có thùng rang nóng cốt liệu

- Đới với trạm trộn theo chu kỳ cần điều chỉnh hệ sàng cho phù hợp với từng loại hỗnhợp bê tông nhựa nguội có cỡ hạt lớn nhất danh định khác nhau, sao cho cốt liệu sẽ được

phân thành các nhóm hạt bảo đảm cấp phối hỗn hợp cốt liệu thỏa mãn công thức chế tạo

đã thiết kế

- Đối với trạm trộn liên tục, do trạm trộn này không có hệ thống sàng nên cấp phốicủa cốt liệu phải được kiểm tra thường xuyên, đảm bảo luôn ổn định Kiểm tra thườngxuyên hệ thống định lượng theo thể tích để đảm bảo tốc độ cấp cốt liệu cũng như nhũtương hoặc nhựa đường lỏng được duy trì ổn định trong quá trình sản xuất, đúng theocông thức đã thiết kế

 Sơ đồ công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa nguội trong trạm trộn phải tuân theođúng quy định trong bản hướng dẫn kỹ thuật của mỗi loại trạm trộn

 Thời gian trộn cốt liệu với nhũ tương nhựa đường, hoặc nhựa đường lỏng thùng trộnphải tuân theo đúng quy định kỹ thuật của loại trạm trộn sử dụng, loại hỗn hợp bê tôngnhựa nguội sản xuất, loại nhựa sử dụng, thường từ lớn hơn 20 sec đến không quá 50sec Thời gian trộn được điều chỉnh phù hợp trên cơ sở xem xét kết quả sản xuất thử

và thử

Khi trộn cốt liệu với nhũ tương nhựa đường, các cốt liệu thô khó được màng nhũtương nhựa bọc 100% Dáu hiệu trộn đạt yêu cầu là khi quan sát thấy nhũ tương nhựađường phân tán đều trong hỗn hợp và tất cả cốt liệu mịn đều được màng nhựa bọc đều

Hỗn hợp bê tông nhựa nguội được sản xuất ra phải thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu đối với bê tông nhựa nguội quy định tại Bảng 8 và Bảng 9

 Hỗn hợp bê tông nhựa nguội được sản xuất tại nhà máy được vận chuyển ra đường

để rải ngay (xem 12.1) hoặc được cẩt giữ trong các kho bãi để dùng dần trong côngviệc bảo trì, sửa chữa mặt đường

Tùy mục đích sử dụng mà chọn loại nhựa thích hợp (theo Bảng 4) để sản xuất hỗnhợp bê tông nhựa nguội trong trạm trộn

 Công tác thí nghiêm kiểm tra chất lượng hỗn hợp bê tông nhựa nguội ở trạm trộn

- Mỗi trạm trộn sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa nguội cần trang bị đầy đủ các thiết bị,dụng cụ thí nghiệm cần thiết để kiểm tra chất lượng vật liệu và các chì tiêu cơ lý chủ yếucủa hỗn hợp bê tông nhựa nguội đả sản xuất Nội dung và mật độ thí nghiệm kiểm tra chấtlượng vật liệu

Để chế tạo bê tông nhựa nguội, người ta sẽ trộn cốt liệu (đá, cát, bột khoáng ) ở nhiệt

độ bình thường xuyên với chất kết dính dạng lỏng như nhựa đường lỏng (cutback) haynhũ tương nhựa đường Trong một số trường hợp sẽ có thêm phụ gia tăng dính bám đánhựa

Hình 4: Đóng gói bê tông nhựa nguội

+ Dạng tươi, giao tại công trường hay nhà máy bằng xe tải để thi công

Hình 5: Thi công bê tông nhựa nguội tại công trường

5 Kỹ thuật thi công

 Công nghệ thi công lớp bê tông nhựa nguội khi hỗn hợp được sản xuất tại trạm trộn.

1) Chuẩn bị mặt bằng

- Bề mặt lớp móng trên đó sẽ rải lớp bê tông nhựa nguội phải sạch, bằng phẳng có độdốc ngang theo thiết kế (nên từ 2 % đến 3 %) và đã được nghiệm thu theo các tiêu chuẩntương ứng hiện hành Nểu là móng cũ thì những chỗ lồi lõm, ổ gà, vệt lún bánh xe phảiđược sửa chữa vá lại cẩn thận và lu lèn chật Hai lề đường phải cùng nằm trên mặt nằmngang với móng và phải được bạt dốc 4% đến 6% ra phía ngoài để có thể thoát nướctrong khi thi công

- Cần định vị trí và cao độ rải ở hai mép mặt đường theo đúng thiết kế

- Tùy thuộc vào tình trạng bề mặt và loại lớp móng không có xử lý nhựa đường trên

bề mặt có thể dùng nhựa lỏng MC-30 (nấu đến nhiệt độ 45 °C) hoặc MC-70 (nấu đếnnhiệt độ 70 °C) để tưới lớp thẩm bám với tỷ lệ từ 0,5 l/m2 đến 0,8 l/m2 Thời gian từ lúctưới nhựa thấm bám đến khi rải lớp bê tông nhựa nguội thông thường là một ngày đểdung môi trong nhựa lỏng có thể bốc hơi hết Nếu bề mặt lớp móng đã có xử lý nhựađường, kể cả trên mặt đường nhựa cũ, thì rải lớp nhựa dính bám từ 0,2 l/m2 đến 0,5 l/m2bằng nhũ tương nhựa đường axit phân tích chậm CSS-1h

2)Vận chuyển hỗn hợp bê tông nhựa nguội từ trạm trộn ra mặt đường

- Dùng ô tô tự đổ để vận chuyển Chọn trọng tải và số lưựng ô tô phải căn cứ vào tiến

độ thi công đã dự định và cần phải phù hợp với công suất của trạm trộn, của máy rải và cự

li vận chuyển bảo đảm sự liên tục, nhịp nhàng ờ các khâu

- Lúc vận chuyển, nhiệt độ của hỗn hợp bê tông nhựa nguội không được vượt quá

- Đổ hỗn hựp bê tông nhựa nguội vào phễu máy rải xong, phải làm sạch thành và đáythùng xe

3) Rải hỗn họp bê tông nhựa nguội

- Ô tô ben đổ hỗn hợp bê tông nhựa nguội trực tiếp vào phễu máy rải chuyên dùng(cùng một loại với máy rải bê tông nhựa nóng) Nên dùng máy rải có hệ thống điều chỉnhcao độ tự động Trừ những chỗ hẹp cục bộ không rải được bằng máy thì cho phép rải thủcông

- Ô tô chờ hỗn hợp bê tông nhựa nguội đi lùi tới phễu mảy rải, bánh xe tiếp xúc đều

và nhẹ nhàng với 2 trục lăn của máy rải Sau đó điều khiển cho thùng ben đổ từ từ hỗnhợp xuống giữa phễu máy rải Xe ô tô để số 0, máy rải sẽ đẩy ô tô từ từ về phía trướccùng máy rải Khi hỗn hợp bê tông nhựa nguội đã phân đều dọc theo guồng xoắn của máyrải và ngập tới 2/3 chiều cao guồng xoắn thì máy rải tiến về phía trước theo vệt quy định.Trong quá trình rải luôn giữ cho hỗn hợp thường xuyên ngập 2/3 chiều cao guồng xoắn

- Tùy chiều dầy của lớp rải và năng suất của mảy mà chọn tốc độ của máy rải chothích hợp để không xảy ra hiện tượng bề mặt bị nứt nẻ, bị xé rách hoặc không đều đặn.Tốc độ rải được xác định trong đoạn rải thử nghiệm và phải được Tư vấn giám sát chấpthuận

- Phải thường xuyên dùng thuốn sắt - đã đảnh dấu để kiểm tra chiều dầy rải Đối vớimáy không có bộ phận tự động điều chỉnh thì vặn tay nâng hay hạ tấm là từ từ để chiềudầy lớp bê tỏng nhựa nguội không bị thay đổi đột ngột

- Khi máy rải làm việc, bố trí công nhân cầm dụng cụ theo máy để làm các việc sau: +Lấy hỗn hợp hạt nhỏ từ trong phễu máy tẻ phủ, rải thành lớp mỏng dọc theo mốinối, san đều các chỗ lồi lõm, rỗ của mối nối trước khi lu lèn.

+Gọt bỏ, bù phụ những chỗ lồi lõm, rỗ mặt cục bộ trên lớp bê tông nhựa nguội mớirải

- Trên đoạn đường có dốc dọc lớn hơn 4% phải tiến hành rải hỗn hợp bê tông nhựanguội từ chân dốc đi lên

- Trường hợp máy rải đang làm việc bị hỏng (thời gian sửa chữa dự kiến phải kéo dài)thì phải báo ngay về trạm trộn tạm ngừng cung cấp hỗn hợp và cho phép dùng máy san tựhành san nốt lượng hỗn hợp bê tông nhựa nguội còn lại để lu lèn

- Trường hợp máy đang rải gặp mưa đột ngột thì:

- Báo ngay về trạm trộn tạm ngừng cung cấp hỗn hợp bê tông nhựa nguội ra mặtđường;

- Dùng máy san gom hỗn hợp chưa lu lèn lại thành luống, mở rãnh cho nước thoát,chờ hỗn hợp khô, hoặc dùng máy san đảo hỗn hợp cho khô bớt nước (sao cho độ ẩm cònlại khoảng 3% đến 5%) thì san ra thành lớp rồi lu lèn (mà không phải đào bỏ đi nhưtrường hợp rải hỗn hợp bê tông nhựa nóng, trừ khi mưa quá to làm trôi các màng nhựalỏng/ hoặc nhũ tương nhựa bọc các viên đá)

- Trường hợp phải rải bằng thủ công (ờ các chỗ hẹp cục bộ) cần tuân thủ theo quyđịnh sau:

+Dùng xẻng xúc hỗn hợp bê tông nhựa nguội và đổ thấp tay, không được hất từ xa đểtránh hỗn hợp bị phân tầng;

+Dùng cào và bàn trang trải đều hỗn hợp bê tông nhựa nguội thành một lớp bằngphẳng, đạt dốc ngang yêu cầu, có chiều dày bằng 1,6 đến 1,7 chiều dày lớp bê tông nhựanguội đã được lu lèn theo thiết kế

+Rải thủ công những chỗ hẹp cục bộ này nên tiến hành đồng thời với máy rải bẽncạnh để có thể lu lèn chung vệt rải băng máy và chỗ rải bằng thủ công, bảo đảm mặt lớpkhông có vết nối

- Mối nối ngang sau mỗi ngày làm việc phải được sửa cho thẳng góc với trục đường.Trước khi rải tiêp phải dùng máy cắt bỏ phần đầu mối nối, sau đó dùng nhựa lỏng hoặcnhũtương nhựa quét lên thành vết cắt để đảm bảo vệt rải mới và cũ dính kết tốt.

Các mối nối ngang của lớp trên và lớp dưới cách nhau ít nhất 1 m

- Mối nối dọc đề qua ngày làm việc phải được cắt bỏ phần rìa dọc vệt rải cũ sau đódùng nhựa lỏng hoặc nhũ tương nhựa quét lên thành vết cắt trước khi rải vệt mới

Các mối nối dọc của lớp trên và lớp dưới cách nhau ít nhất 20 cm

4)Lu lèn lớp hỗn hợp bê tông nhựa nguội

- Thiết bị lu lèn bê tông nhựa nguội gồm có ít nhất lu bánh thép nhẹ 6 tấn đến 8 tấn lubánh thép nặng 10 tấn đến 12 tấn và lu bảnh hơi có lốp nhẵn

Lu bánh hơi phải có các phương tiện để điều chỉnh tải trọng sao cho tài trọng trên mỗibánh có thể thay đổi từ 1,5 tấn đến 2,5 tấn Chênh lệch áp lực hơi giữa hai bánh bất kỳkhông vượt quả 0,003 MPa

- Mảy rải hỗn hợp bê tông nhựa nguội rải tới đâu là máy lu lu ngay tới đẩy Để tránh

vỡ đá nên dùng lu bánh hơi có tải trọng bánh 1,5 tấn theo sát gần tấm là máy rải và lu lènkhoảng 6 lần đền 8 lần qua một điểm, tốc độ 3 km/h trong các lượt đầu, sau tăng dần lên 5km/h

Nếu không có lu bánh hơi thì dùng lu nhẹ bánh thép (6 tấn đến 8 tấn) lu lèn khoảng 5lần đến 6 lần qua một điểm, tốc độ 2 km/h Sau đó dùng lu nặng (10 tấn đển 12 tấn) lutiếp khoảng 4 lần đến 6 lần qua một điểm, tốc độ 3 km/h trong các lượt đầu, sau tăng dầnlên 5 km/h

Số lượt lu, sơ đồ lu lèn, tốc độ lu, tải trọng lu sẽ được Tư vấn quy định sau khi thicông đoạn rải thử

- Các bảnh xe lu phải luôn luôn được làm ẩm bằng nước để hỗn hợp không dính bámvào bánh khi lu lèn

- Vệt lu phải chồng lên nhau ít nhất là 20 cm, lu từ mép ngoài song song với timđường và dịch dần về phía tim đường, ở đường cong có siêu cao, máy lu đi từ bên thấpdịch dần về phía bên cao

- Trong khi lu lèn nếu thấy lớp bê tông nhựa nguội bị xô đẩy quá mức, bị lún quánhiều dưới bánh lu thì phải dừng lu, tìm nguyên nhân để điều chỉnh (tải trọng lu, số lượt

lu, tốc độ lu, độ ẩm cùa hỗn hợp, ) trước khi tiếp tục lu lèn

5) Bảo dưỡng, điều chình xe trong giai đoạn hình thành cùa lớp bê tông nhựa nguội.

- Đối với lớp bê tông nhựa nguội, sau công đoạn lu lèn, độ chặt chưa có thể đạt ngayđên độ chặt yêu cầu được, mà chỉ hình thành được một lớp vỏ cứng không dày lắm ở phầntrên Vì thế phải hạn chế tốc độ xe chạy không quá 25 km/h trong tuần đầu, không quá 40km/h trong bon tuân sau và nên đặt các barie để điều chỉnh xe chạy đều khắp cả mặtđường để lèn ép thêm lớp bê tông nhựa nguội Trong tuần đầu cần hạn chế xe tải nặng, xekéo công -tơ- nơ

- Trường hợp mùa mưa gần với ngày kết thúc thi công lớp mặt đường bê tông nhựanguội thì làm một lớp láng nhựa để chống nước thấm khi lớp mặt đường chưa kịp hìnhthành Lớp láng nhựa chỉ được thi công ít nhất sau 10 ngày kể từ khi kết thúc thi công lớp

bê tông nhựa nguội, để nước (trong nhũ tương nhựa)/hoặc dung môi (trong nhựa lỏng) cóthể bốc hơi hết

- Nểu cần rải một lớp bê tông nhựa nguội thứ hai lên trên, phải đợi ít nhất 10 ngày kể

từ khi kết thúc thi công lớp bê tông nhựa nguội thứ nhất

6) Thi công đoạn thử nghiệm

Trong những ngày đầu thi công, cần tiến hành thi công thử một đoạn để kiểm tra vàxác định công nghệ của quá trình rải, lu lèn áp dụng cho đại trà

Đoạn thi công thử phải có chiều dài tối thiểu 50 m, chiều rộng tối thiểu 1 làn xe, vàthực hiện ngay trên công trình sẽ thi công đại trà hoặc trên công trinh có tính chất và điềukiện khí hậu tương tự

Hồ sơ của đoạn rải thử phải có ít nhất các số liệu sau:

- Công thức chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa nguội;

- Điều kiện khí hậu thời tiết tại lúc rải thử (nhiệt độ không khí, độ ẩm, );

- Phương án và công nghệ thi công đã áp dụng: công nghệ tưới thấm bám hoặc dínhbám; nhiệt độ cùa hỗn hợp bê tông nhựa nguội; chiều dày rải; tốc độ máy rải; công nghệ

lu lèn; chất lượng bề mặt lớp bê tông nhựa nguội; độ chặt; độ rỗng dư của bê tông nhựanguội vừa thi công xong; chiều dày của lớp bê tông nhựa nguội ờ đoạn thử nghiệm ;

- Ý kiến của Tư vấn giám sát về kểt quả rải thử và các điều chỉnh nếu có.

 Công nghệ thi công lớp bê tông nhựa nguội khi dùng phương pháp trộn tại đường

1) Chuẩn bị mặt bằng:

Chú ý là không cần rải lớp nhựa thấm bám hoặc lớp nhựa dính bám trên mặt lớpmóng

2) Vận chuyển hỗn hợp cốt liệu ra mặt đường và gom thành luống - Vận chuyển nhựa

ra mặt đường; nhựa đã nấu đến nhiệt độ thi công (xem Bảng 5)

- Dùng xe ben vận chuyển cốt liệu ra đường và đổ thành đống ngay trên mặt củamóng đường đã được chuẩn bị Sau đó dùng máy san tự hành gom thành luồng có tiếtdiện tam giác hoặc tiết diện hình thang dọc theo tim đường Dùng thước mẫu đẻ kiểm tradiện tích của các tiết diện ấy Trường hợp hỗn hợp không đủ các thành phần hạt quy địnhthì phải vận chuyển vật liệu phụ thêm đô ra mặt đường và đảnh thành luống dọc tímđường hoặc đổ thành từng đống nhỏ cách đều nhau sao cho phù hợp với khối lượng cầnthiết Sau đó dùng máy san tự hành trộn đều các loại vật liệu lại roi gom thành một luốngdọc tim đường và kiểm tra diện tích tiết diện của luống cốt liệu sao cho phù hợp với chiềudày cần rải của lớp hỗn hợp bê tông nhựa nguội trên toàn bề rộng cần rải của mặt đường.Khi có dùng thêm chất phụ gia hoặc thêm cỡ hạt mịn như bột khoáng thì dùng máyrải vật liệu bột, hoặc rải bằng thù công để rài thành một lớp mỏng lên lớp hỗn hợp cốt liệurồi dùng máy san tự hành, mảy phay hoặc bừa đìa trộn đều, rồi gom lại thành luống

- Dùng xe chở nhũ tương nhựa đường/ hoặc nhựa lỏng đã đun đến nhiệt độ thi công ramặt đường Tùy theo loại bê tông nhựa nguội và mục đích sử dụng mà chọn loại nhựathích hợp (xem Bảng 4)

3) Trộn hỗn hợp cốt liệu với nhựa

Hỗn hợp cốt liệu và nhựa có thể trộn tại đường theo nhiều cách khác nhau tùy theothiết bị, máy móc được sử dụng

Dùng máy trộn di động làm máy chủ đạo

a) Khi cần thi công đoạn đường dài, khối lượng hỗn hợp lớn nên dùng máy trộn diđộng để sản xuat hỗn hợp Máy này chỉ cần đi một lượt là trộn xong hỗn hợp cốt liệu vớinhũ tương nhựa đường/ hoặc nhựa lỏng

b) Trong các máy trộn di động hiện nay thường dùng loại có hai bộ phận chính: đonglượng cốt liệu đá và nhựa theo thể tích và trộn cốt liệu với nhựa trong thùng trộn.

c) Độ máy trộn di động thường dùng gồm có máy trộn và thiết bị nâng nhiều gầu tựhành

d) Thiết bị nâng nhiều gầu tự hành sẽ xúc hỗn hợp cốt liệu đã được đánh sẵn thànhluống dọc tim đường và liên tục đổ vào phễu chứa của máy trộn di động

e) Trong máy trộn di động thường có thùng chứa nhựa Xe chở nhựa thường xuyênvận chuyên nhựa đã đun đến nhiệt độ thi công và bơm sang thùng chứa này

f) Từ thùng chứa nhũ tương nhựa đường/ hoặc nhựa lỏng sẽ được bơm sang thùngtrộn theo lượng quy định nhờ máy bơm nhựa đặt trên máy trộn

g) Cốt liệu đá và nhựa được trộn liên tục trong thiết bị trộn của máy rồi được trút vàophễu chứa của máy rải hoặc trút trực tiếp ra mặt đường rồi dùng máy san tự hành san đềuthành lớp

h) Để cho hỗn hợp cốt liệu đá trộn nhựa tại đường có chất lượng tốt, trước khi đưavào trộn với nhựa lòng độ ẩm của hỗn hợp cốt liệu đá phải nhỏ hơn 3% Nếu trộn với nhũtương nhựa đường thì độ ẩm của hỗn hợp cốt liệu đá cần có độ ẩm vào khoảng 3% đến5% Trường hợp hỗn hợp cốt liệu đá quá ẩm thì dùng máy san đảo đi đảo lại nhiều lần chokhô bớt trước khi trộn với nhựa

i) Khi chỉ thì công với một khối lượng hỗn hợp nhỏ, như khi cần sửa chữa một vàiđoạn ngắn, vá các ổ gà thì có thể dùng các thiết bị đơn giản như các thùng trộn vữa, trộn

bê tông xi măng di động dung tích nhỏ đề trộn hỗn hợp ngay tại đường Tuy nhiên cácthiết bị ấy cần bảo đảm khống chế được lượng cốt liệu, lượng nhũ tương/nhựa lỏng, trộnđều và không để hỗn hợp bị phân tầng Thông thường khi dùng các thiết bị trộn đơn giảnnày thì việc rải, đầm lèn được tiến hành bằng thủ công kểt hợp với đầm rung, đầm cóc,máy lu (xem 12.3)

Dùng máy san tự hành, máy phay, máy bừa đĩa (hoặc các mảy khác có tác dụngtương tự) làm máy chủ đạo

a) Trước tiên dùng máy san tự hành san luống hỗn hợp cốt liệu đã được đánh sẵn dọctim đường thành một lớp có chiều dầy đều đặn, chiều rộng hẹp hơn chiều rộng của mặtđường khoảng 0,5 m mỗi bên Trước khi tưới nhựa, dùng thiết bị xới của máy san hoặc

dùng máy bừa đĩa đi một lượt khắp cả chiều rộng của lớp hỗn hợp cốt liệu để tạo thànhnhững rãnh dọc cạn, ngăn không cho nhựa chảy tràn ra hai bên mặt đường.

b) Lượng nhựa cần thiết sẽ được tưới thành nhiều lần, mỗi lần không quá 2,5 l/m2đến 3,5 l/m2 bằng xe phun nhựa, phun đều ra gần khắp chiều rộng của lớp hỗn hợp cốtliệu (mỗi bên chừa lại độ 10 cm để nhựa khỏi chảy ra lề đường), tốc độ xe phun nhựakhoảng 5 km/h đến 7 km/h Cứ sau mỗi lần phun nhựa lại trộn sơ bộ bằng máy bừa đĩa/hoặc máy phay độ 3 lưọl qua một chỗ Lần trộn cuối cùng thì dùng máy san và máy phay.Tổng số lần đi lại của máy san và máy phay tùy thuộc vào lượng hỗn hợp cần cho mộtmét dài đường, thành phần và độ ẩm của cốt liệu và điều kiện thời tiết (khi lượng vật liệucần cho một mét dài đường là 0,3 m3 đển 0,4 m3 thì tổng số lần đi lại của máy phay là 15lần đến 20 lần, và của máy san là 25 lần đến 30 lần)

c) Trường hợp không có máy phay, máy bừa đĩa thi cỏ thể chỉ dùng máy san tự hành

để trộn Máy san tự hành sẽ đảo nhiều lần lớp cốt liệu đã được tưới nhựa Tổng số lần đilại của máy san gấp đôi so với trường hợp khi cùng trộn với máy phay, Khỉ trộn, lưỡi daocủa máy san được đặt dưới góc 300 đến 40° với trục đường Mép dưới của lưỡi dao phảicào sát mặt lớp móng để tất cả vật liệu đều được trộn kỹ, nhưng cần chú ý không để lưỡidao cào phạm vào lớp móng. 

d) Khi trộn đều hỗn hợp cốt liệu đá với nhựa xong, dùng máy san tự hành gom lạithành một luống dọc tim đường, dùng thước mẫu kiểm tra diện tích tiết diện luống Nếuluống hỗn hợp bê tông nhựa nguội có tiểt diện hình tam giác thi chiều cao H của luốngđược tính theo công thức (1):

B - chiều rộng của mặt đường cần rải, m;

h - chiều dày của lớp bê tông nhựa nguội sau khi lu lèn theo thiết kế , m;

k - hệ số đầm nén của hỗn hợp bê tông nhựa nguội, k = 1,5 đến 1,6;

b - chiều rộng của đáy luống có tiết diện hình tam giác

e) Nếu luống hỗn hợp bê tông nhựa nguội có tiết diện hình thang thì chiều cao cùaluống H được tính theo công thức (2);

Các ký hiệu khác như ờ công thức (1).

4) Công đoạn để hỗn hợp cốt liệu đã trộn nhựa bốc hơi nước hoặc để dung môi bốc hơi.

- Trước khi san luống hỗn hợp cốt liệu đã trộn với nhũ tương nhựa/ hoặc với nhựalỏng đẻ lu lèn cần phải đợi một thời gian đủ để cho nước (trong nhũ tương nhựa)/ hoặcdung môi (trong nhựa lỏng) bốc hơi đến một mức độ quy định Khi dùng nhũ tương nhựađường để trộn với cốt liệu thì mức độ ẩm còn lại trong hỗn hợp không quá 5 % khốilượng hỗn hợp

- Khi dùng nhựa lỏng thì mức độ lượng dung môi còn lại không quá 50 % khối lượngdung mồi ban đầu cỏ trong nhựa lỏng, và độ ẩm của hỗn hợp không quá 3 % khối lượnghôn hợp

- Để xác định lượng nước, lượng dung môi có trong hỗn hợp bê tông nhựa nguội cóthể thử nghiệm theo tiêu chuẩn AASHTO T110

- Thông thường, khi không cỏ điều kiện làm thử nghiệm nói trên, nên đợi 1 ngày kể

từ khi trộn xong và gom thành luống xong, rồi mới san hỗn hợp bê tông nhựa nguội thànhlớp và lu lèn

5) Rải thành lớp, san phẳng, sửa mui luyện

- Dùng máy san tự hành để san luống hỗn hợp bê tông nhựa nguội thành một lớp cóchiều dày quy định đều nhau khắp chiều rộng mặt đường cần rải và có độ dốc ngang theođúng thiết kế  

- Nên dùng loại mảy san tự hành có lưỡi dao đủ dài khoảng 3,7 m đến 4,0 m đê cho

be mặt lớp bê tông nhựa được phẳng đều

- Trong trường hợp cần cất giữ hỗn hợp bê tông nhựa nguội trộn tại đường để sử dụngdần trong việc sửa chữa mặt đường thi sau khi trộn hỗn hợp cốt liệu với nhựa tại đườngxong, gom thành luống và để cho khô bớt (đợi độ 1 ngày) rồi vận chuyển đến kho bãi cấtgiữ Các kho bãi cất giữ hỗn hợp bê tông nhựa nguội phải đạt yêu cầu

6) Lu lèn lớp bê tông nhựa nguội

7) Bảo dưỡng điều chỉnh xe trong giai đoạn hình thành của lớp bê tông nhựa nguội 8) Thi công đoạn thử nghiệm:

Thực hiện như quy định có bổ sung thêm các yêu cầu trong hồ sơ của đoạn rải thử:

- Công nghệ trộn, gom thành luống của máy san và các máy phụ trợ nếu có;

- Độ ẩm của hỗn hợp cốt liệu trước khi trộn với nhựa;

- Lượng nhựa tưới từng đợt, và tổng cộng lượng nhựa đã tưới;

- Thời gian đã đợi để cốt liệu đá trộn nhựa bốc hơi nước hoặc để dung môi bốc hơiđến mức độ quy định

6 Giá cả và kinh doanh

ĐỊNH MỨC VÀ BẢNG GIÁ VẬT TƯ CỦA BTNN

Khối lượng Loại đường

áp dụng

Diện tích rải được

Chiều dày sau lu phẳng

Chiều dày cần rải trước khi lu

Giá thành vật

tư ước tính cho 1m 2

+ Nhiệt độ thi công vật liệu bằng với nhiệt độ môi trường, độ dẻo cao cho phép trảithảm mỏng tới 15mm, cho bề mặt áo đường đẹp, dễ xử lý cục bộ.

+ Vật liệu an toàn cho lao động và thân thiện với môi trường hơn

+ Vật liệu có thể sản xuất dễ dàng và thi công ngay tại công trình, thích hợp với côngtrình đường giao thông nông thôn

+ Khi thi công thì không cần tưới dính bám vì vậy thi công đơn giản, không sử dụngnhiệt trong quá trình thi công, không gây ô nhiễm môi trường, thiết bị trộn, thiết bị thicông đơn giản

+ Vật liệu có thể thi công trong trời mưa nhẹ, thời tiết xấu, nhiệt độ thấp

+ Giá thành vật liệu/ 1m2 thi công được rẻ hơn so với bê tông nhựa nóng

+ Hỗn hợp bê tồng nhựa nguội có thể dùng ngay, cũng có thể cất giữ trong 3 thángđến 4 tháng để dùng dần trong công việc bảo trì sửa chữa mặt đường

Nhược điểm

Thời gian hình thành của lớp hỗn hợp bẽ tông nhựa nguội kéo dài; trong thời gian 2đến 3 tuần đầu phải hạn chế tốc độ xe chạy không quá 40 km/h Mô đun đàn hồi (E) cũngnhư hệ số lớp (a) của lớp vật liệu này nhỏ hơn của bê tông nhựa nóng

8 Phạm vi sử dụng

Vật liệu hỗn hợp bê tông nhựa nguội dùng để làm lớp móng, lớp dưới của tầng mặt,lớp bù vênh của tất cả các cấp áo đường, làm lớp mặt của mặt đường cấp cao A2 trởxuống (TCVN 4054 : 2005) và dùng đễ bảo trì, vá sửa mặt đường thuộc tất cả các cấp

- Dùng làm kết cấu áo đường mới hay duy tu sữa chữa:

+ Sử dụng cho đường giao thông các khu dân cư, đô thị

- Không phải là đường cao tốc và đường trục chính khu vực theo TCVN 4054-05

- Có mô đun đàn hồi yêu cầu 50Mpa ≤ Eyc ≤ 130Mpa theo 22TNC 211-06

+ Sử dụng cho đường giao thông nông thôn

- Là đường cấp IV, V trở xuống theo TCVN 4054-05

- Có mô đun đàn hồi yêu cầu 50Mpa ≤ E ≤ 80 Mpa theo 22TNC211-06

+ Sử dụng cho các sân bãi nhà xe, kho xưởng, sân thể thao, sân phơi…

- Thi công đảm bảo độ bằng phẳng và độ nhẵn cao, không yêu cầu Eyc cụ thể

+ Sử dụng cho lớp phủ mặt Microsurface cho đường cao tốc

CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI

VIỆT NAM SỬ DỤNG

Trong lĩnh vực xây dựng đường giao thông hiện nay trên thế giới nói chung và ở ViệtNam nói riêng, chất lượng thi công của hầu hết các vật liệu đang áp dụng đều phụ thuộchoàn toàn vào máy móc, tay nghề và kỹ thuật thi công của công nhân, điều kiện thời tiết;đồng thời ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của người sản xuất, công nhân thi công

và dân cư vùng lân cận do phải sử dụng nhiệt trong quá trình sản xuất và thi công

Để khắc phục tình trạng này Công ty CP Carboncor Asphalt Việt Nam đã tìm kiếm vàđưa vào Việt Nam vật liệu rải đường Carboncor Asphalt do Công ty Carboncor (Nam Phi)phát minh và sáng chế Đây là loại vật liệu mới với ưu thế vượt trội như chi phí thấp, thicông đơn giản, phù hợp với lao động địa phương, đồng thời cũng là vật liệu thân thiện vớimôi trường Cốt liệu và chất kết dính gốc than đá của bê tông nhựa nguội này được trộnsẵn và đóng thành bao

1 Qụá trình đưa vật liệu Carboncor Asphalt vào Việt Nam

Trong lĩnh vực xây dựng đường giao thông ở nước ta hiện nay, hầu hết các vật liệulàm mặt đường theo còng nghệ truyền thống đều có công nghệ thi công phức tạp, trongquá trình thi công phải sử dụng nhiệt nên ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của

người lao động Ngoài ra, cường độ làm việc của vật liệu đều phụ thuộc vào điều kiệnthời tiết và nhiệt độ trong quá trình khai thác Để nâng cao chất lượng và hạn chế công tácduy tu bao dưỡng các hư hỏng mặt đường theo thời gian sử dụng Công ty Cổ phầnCarbon Việt Nam đã nghiên cứu, ứng dụng và đưa vào Việt Nam loại vật liệu mới với các

ưu điểm nổi bật như lá công nghệ thi công đơn giản, sử dụng lao động phổ thông, dễ dàngtrong công tác vận chuyển, qua trình từ sản xuất đến thi công không sử dụng nhiệt nên antoàn với người lao động và thân thiện với môi trương, có độ bền, cường độ ổn định vớiđiều kiện thời tiết và nhiệt độ, Đó là “Vật liệu Carboncor Asphalt” do Công tyCarboncor Nam Phi chuyển giao độc quyền

1 Ngày 07/11/2008, Bộ Giao thông Vận tải (GTVT) đã tiến hành rải thừ nghiệmCarboncor Asphalt tại Thanh phố Sơn Tây (Hà Nội): (1) Trên đường tỉnh lộ 414 (87A) với

độ dày 3.75cm (sau khi lu lèn) đê đối chứng với bê tông nhựa nóng độ day 5cm (sau khi

lu len); (2) Trên đường 418 với chiêu day (sau khi lu lèn) la 1.5 cm; (3) Và tiến hành vásửa chửa 1 số ổ gà

2 Trong thời gian 6 tháng, phòng thí nghiệm Trọng điếm Đường bộ I - Viện Khoahọc và Công nghệ GTVT tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu theo quy định hiện hành đốivới kết cấu áo đường mềm

3 Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Giao thông Vận tải tổ chức Hội đồng KH-CN cấp

Bộ để đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu Carboncor Asphalt

3 Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Giao thông Vận tải tổ chức Hội đồng KH-CN cấp

Bộ để đánh giá khả năng ứng dụng vật liệu Carboncor Asphalt

4 Ngày 26/05/2009 Bộ GTVT đã ra quyết định Số 1445/QĐ-BGTVT về việc “Chophép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt vào trong xây dựng và sửa chữa kết cấu áođường ở Việt Nam”

5 Ngày 23/09/2010 Bộ GTVT ban hành quyết định tạm thời về kỹ thuật thi công vànghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt theo Quyết định số 2787/QĐ-BGTVT

6 Bộ Xây dựng ban hanh định mức rải đường bằng vật liệu Carboncor Asphalt (Địnhmức dự toán Xây dựng Công trình 2012 – Phần Xây dựng.)

2 Cơ sở pháp lý

3 Thành phần vật liệu chế tạo Cacboncor Asphalt

3.1 Cốt liệu đá

Cốt liệu đá dùng để sản xuất CA được nghiền từ đá tảng, đá núi Không được dùng đáxay từ đả mác nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét

Các chỉ tiêu của đá dùng để sản xuất CA phải thoả mãn các yêu cầu quy định sau

Bảng 3 - Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cốt liệu đá (TCCS 09:2014/TCĐBVN)

2 Độ hao mòn khi va đập trong máy

3.2 Than đá thải (xít than đá)

Than đá thải (xít than đá) dùng để chế tạo CA phải có hàm lượng carbon cố định (xácđịnh theo TCVN 174 - 86) lớn hơn hoặc bằng 25 %

3.3.Nhựa đường

Nhựa đường dùng để sản xuất CA là loại nhựa mác 85 - 100, gốc dầu mỏ thoả mãncác yêu cầu kỹ thuật quy định tại TCVN 7493 : 2005

3.4.Phụ gia đặc biệt

Được trộn lẫn với nhũ tương nhựa đường để hỗn hợp CA có các chỉ tiêu cơ lý thoảmãn các yêu cầu kỹ thuật của vật liệu CA

4 Các loại sản phẩm Carboncor Asphalt

Hiện nay trên thị trường, Công ty Cổ phần Carbon Việt Nam đưa ra 2 loại sản phẩm:+ Sản phẩm đóng bao: Có thể lưu giữ trong vòng 12 tháng kể từ khi sản xuất trongtrường hợp bao bì được dán kín, không bị rách và được che chắn kín khỏi ánh nắng mặttrời và nước

+ Sản phẩm rời: Có thể lưu giữ trong vòng 1 tháng kể từ khi sản xuất trong trườnghợp được che chắn kín khỏi ánh nắng mặt trời và nước

Sản phẩm rời có thể được sản xuất ngay tại công trình nếu khối lượng thi công lớn

Hình 6 Sản phẩm đóng bao

ít nước và trộn lại trước khi đưa vào sử dụng.

+ Nếu vật liệu dư thừa được đóng bao kín lại ngay sau vài giờ thì vẫn có thể sử dụnglại trong vòng 10 tháng kể từ ngày sản xuất

+ Sản phẩm không bị tiêu hao trong quá trình lưu trữ

Thông tin áp dụng vật liệu Carboncor Asphalt

Khối lượng vật

liệu sử dụng

Loại đường ápdụng

Diện tích rảiđược

Chiều dày cầnrải ( san luphẳng)

Chiều dày cầnrải trước khi luphẳng

1 tấn

1 tấn

5 Các đặc tính của Carboncor Asphalt

+ Carboncor Asphalt hoàn toàn không sử dụng nhiệt do vậy, không cần thời gian giớihạn vận chuyển từ nơi sản xuất đến công trình

+ Carboncor Asphalt cũng không yêu cầu có lớp dính bám (hoặc thấm bám) giốngnhư đối với các loại vật liệu truyền thống khác

+ Nước được sử dụng như một lớp dính bám được tưới thấm ướt bề mặt trước khi thicông

+ Carboncor Asphalt không bị chảy mềm dưới thời tiết nóng như các vật liệu nhựatruyền thống khác

+ Carboncor Asphalt không nhạy cảm bởi các điều kiện ngoại cảnh Việc đưa sảnphẩm này vào thi công vẫn có thể được thực hiện tốt ở nhiệt độ thấp (dưới 5oC) cũng như

ở nhiệu độ cao (trên 50oC)

+ Đường có thể đưa vào sử dụng ngay sau khi đã được lu phẳng Nhưng với đường cógiao thông mật độ cao hoặc trọng tải lớn hoặc ở những nút giao thông thì sử dụng sau 4-8giờ đồng hồ, tùy thuộc vào thời tiết và độ ẩm của không khí

+ Sản phẩm không gây nguy hiểm và độc hại cho môi trường

+ Tận dụng và giải quyết được lượng lớn sít than (rác than)

+ Dễ dàng trong cách thức thi công

+ Chi phí thấp hơn đáng kể so với công nghệ truyền thống

6 Công nghệ thi công Carboncor Asphalt

6.1.Điều kiện mặt đường để đảm bảo thi công

+ Đảm bảo Eyc theo thiết kế

+ Nền đường không bị cao su , đảm bảo độ chặt k>= 98

+ Bề mặt không có vật liệu rời ( kể cả bụi , rác )

+ Đảm bảo độ dốc, độ bằng phẳng để đảm bảo thoát nước dọc và thoát nước ngangđường

+ Thoát nước mặt tại lề đất đảm bảo không để đọng nước, không để nước chảy ngượcvào mặt đường, và lề đường đảm bảo độ chặt theo yêu cầu.

6.2 Dụng cụ cần thiết khi thi công

+ Máy rải (nếu thi công bằng máy)

+ 1 máy lu 4T ( sử dụng hết công suất cho 1 ca phải dùng 3 tổ công nhân) Thi côngbằng máy cần 2 máy lu

+ 2 đầm tay

+ Cuốc chim (với thi công vá ổ gà)

+ 3 ôroa, thùng chưa nước (tại địa điểm thi công không có sẵn nước)

+ 1 thước nhôm có chiều dài lớn hơn bề rộng vệt rải 20cm

+ 3 cào, 2 xẻng, 2 chổi xương, 2 chổi mềm

+ 8 nhân công sẽ được sử dụng luân phiên trong phần tổ chức thi công

+ Cốp pha định vị hai bên vệt rải bằng thanh nhôm hộp hoặc thước gỗ (kích thước2x2.8cm; 3x4cm; 4x5cm) đảm bảo đủ lắp đặt ≥ 50% chiều dài 1 vệt thi công

Hình 8 Thiết bị thi công

6.3 Thi công bằng cơ giới

1) Chuẩn bị mặt bằng:

- Bề mặt của lớp móng hoặc của mặt đường cũ phải được sửa sang lại đúng hình dạngtheo thiết kế (độ dốc ngang, chiều rộng, cao độ), vá sửa các hư hỏng, bảo đảm thoát nướcmặt tốt;

- Vệ sinh sạch bụi bẩn và các vật liệu rời rạc trên bề mặt (bằng máy nén khí hoặc thủcông);

- Lu lèn lại bề mặt một vài lần qua một điểm (nếu cần thiết);

- Định vị trí và cao độ rải ở hai mép mặt đường theo đúng thiết kế

Hình 9 Thổi bụi trước khi rải mặt đường Carboncor Asphalt

2) Tưới nước dính bám

Dùng xe tưới nước (cũng có thể dùng phương pháp thủ công) tưới 3 lượt trên bề mặt

đã chuẩn bị, lượng nước vừa đủ để làm ướt đẫm và đều cả diện tích bề mặt, nhưng không

để đọng nước thành vũng Những chỗ nước đọng thành vũng cục bộ phải được quét đi.Tùy thuộc vào loại mặt đường (bê tông nhựa, cấp phối đá dăm, …) và tình trạng mặtđường (cũ hay mới, khô hay ẩm ướt) sẽ rải Carboncor asphalt lên và điều kiện thời tiết khirải để lựa chọn lượng nước tưới cho phù hợp (thông thường khoảng từ 2L/m2 đến 3.5

L/m2) và sẽ được quy định sau khi thi công đoạn thử (tưới lượng nước này có tác dụngnhư tưới nhựa thấm bám trong thi công mặt đường bê tông nhựa, cấp phối láng nhựa).

3) Vận chuyển vật liệu

Chuyên chở vật liệu Carboncor asphalt từ nhà máy sản xuất hoặc kho trữ vật liệuCarboncor asphalt bằng ô tô tự đổ đến công trường và đỗ vào phễu máy rải; nếu sử dụngsản phẩm đóng bao thì dùng nhân công đổ vào phễu máy rải

- Cự ly hợp lý vận chuyển vật liệu Carboncor asphalt chỉ phụ thuộc vào điều kiệnkinh tế, không phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ

- Các xe ô tô tự đổ chuyên chở vật liệu Carboncor asphalt phải có bạt che để đề phòngmưa làm hỏng vật liệu

- Thùng xe ô tô phải sạch, rửa bằng nước

- Mỗi chuyến ô tô vận chuyển vật liệu Carboncor asphalt khi rời nơi sản xuất hoặckho trữ phải có phiếu xuất xưởng ghi rõ khối lượng, loại vật liệu Carboncor asphalt, nơi

xe sẽ đến, tên người lái xe

Hình 10 Tưới nước và chuyên chở vật liệu

4) Rải vật liệu Carboncor asphalt.

- Vật liệu Carboncor asphalt được rải thành một lớp có chiều dày theo thiết kế đềukhắp vệt rải bằng máy rải Những chỗ cục bộ không rải được bằng máy thì được phép rảibằng thủ công và tuân theo quy định tại mục 4.9 (thông thường hệ số lèn ép khoảng từ 1,3đến 1,5; giá trị cụ thể được quyết định thông qua đoạn rải thử)

- Ô tô tự đổ chở vật liệu Carboncor asphalt đi lùi tới phễu máy rải, bánh xe tiếp xúcđều và nhẹ nhàng với 2 trục lăn của máy rải Sau đó điều khiển cho thùng ben đổ từ từ vậtliệu Carboncor asphalt xuống giữa phễu máy rải Xe để số 0, máy rải sẽ đẩy ô tô từ từ vềphía trước cùng máy rải Khi hỗn hợp vật liệu Carboncor asphalt đã phân đều dọc theoguồng xoắn của máy rải và ngập tới 2/3 chiều cao guồng xoắn thì máy rải tiến về phíatrước theo vệt quy định Trong quá trình rải luôn giữ cho hỗn hợp vật liệu Carboncorasphalt thường xuyên ngập 2/3 chiều cao guồng xoắn

- Tùy bề dày của lớp rải và năng suất của máy mà chọn tốc độ của máy rải cho thíchhợp không để xảy ra hiện tượng bề mặt bị nứt nẻ, không liên tục, không đều đặn Tốc độrải phải được tư vấn giám sát chấp thuận và được giữ đúng trong suốt quá trình rải

- Phải thường xuyên dùng thuốn sắt đã đánh dấu chiều dầy rải để kiểm tra chiều dầylớp vật liệu khi rải Đối với máy không có bộ phận tự động điều chỉnh thì vặn tay nâng(hay hạ) tấm là từ từ để lớp vật liệu Carboncor asphalt không bị khấc

- Cuối ngày làm việc, máy rải phải chạy không tải ra quá vệt rải khoảng từ 5m đến 7mmới được ngừng hoạt động

- Mối nối ngang và dọc

Sau mỗi ngày làm việc, mối nối ngang và dọc phải được sửa cho ngay thẳng và trướckhi rải tiếp phải quét sạch các hạt vật liệu rời rạc ở cạnh mép, tưới nước làm ẩm đều mép

- Khi máy rải làm việc, bố trí công nhân cầm dụng cụ theo máy để làm các công việcsau:

+ Lấy hỗn hợp vật liệu Carboncor asphalt từ trong phễu máy rải té phủ rải thành lớpmỏng dọc theo mối nối, san đều các chỗ lồi lõm, rỗ của mối nối trước khi lu lèn;

-+Cào bỏ, bù phụ những chỗ lồi lõm, rỗ mặt cục bộ trên lớp vật liệu Carboncorasphalt mới rải

- Trường hợp máy đang rải gặp mưa đột ngột thì:

+Báo tạm ngừng cung cấp vật liệu Carboncor asphalt;

+Che phủ bạt trên phễu máy rải và các thùng xe ô tô tự đổ có vật liệu Carboncorasphalt đang ở hiện trường;

+Làm thoát nhanh nước mưa ở đoạn đang rải dở dang;

+Đợi tạnh mưa, quét nước đọng cục bộ trên mặt lớp vật liệu Carboncor asphalt vừarải rồi lu lèn tiếp (không cần phải đợi khô ráo);

+Trường hợp mưa phùn trong thời gian ngắn, thì công việc rải và lu lèn vẫn có thểtiến hành bình thường, chỉ cần điều chỉnh lượng nước tưới

Hình 11 Công tác tưới nước trước khi rải

5)Tưới nước và lu lèn lớp vật liệu Carboncor asphalt

- Sau khi rải xong lớp vật liệu Carboncor asphalt, dùng xe tưới nước tưới 3 lượt trênkhắp chiều rộng vệt rải để vật liệu được ẩm đều khắp chiều rộng và chiều dày Tùy theothời tiết, độ ẩm có sẵn của vật liệu Carboncor asphalt và chiều dày của lớp rải mà lượngnước thay đổi (khoảng từ 2,5 L/m2 đến 3,5 L/m2) để đủ kích hoạt sự liên kết đá – nhựa vàđạt được độ ẩm tốt nhất khi đầm lèn Lượng nước chính xác sẽ được quyết định sao cho

độ ẩm của vật liệu Carboncor asphalt khi lu lèn xấp xỉ bằng độ ẩm tốt nhất

- Ngay khi tưới nước xong, dùng lu bánh thép lu lèn lớp vật liệu theo quy định sau: