MICRO SURFACING (LỚP PHỦ VỮA NHỰA POLIME)

CÔNG NGHỆ HIỆN ĐẠI TRONG XÂY
DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ


2

DANH SÁCH NHÓM

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN VĂN LONG
NHÓM HỌC VIÊN:
1. NGUYỄN VĂN QUYỀN
2. NGUYỄN ĐĂNG ANH VŨ
3. PHAN DUY NAM
4. LÊ HỒNG VIỆT


3

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CƠNG NGHỆ

SỰ CẦN THIẾT ÁP DỤNG CƠNG NGHỆ TẠI VIỆT NAM

TÌNH HÌNH ÁP DỤNG THẾ GIỚI – VIỆT NAM

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

Thiết kế, thi công và nghiệm thu lớp phủ vữa nhựa polime
(micro surfacing – micro seal)

4

I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CƠNG NGHỆ

1. Cơng nghệ Micro Surfacing được phát triển
ở Đức từ cuối những năm thập 1960 và đầu
những năm 1970, hiện nay Micro Surfacing
được ứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới,
khắp Châu Âu, Châu Á, Mỹ, và Úc

2. Micro Surfacing là một công cụ dùng để bảo trì
sửa chữa mặt đường, nó một vật liệu gồm hỗn hợp
cấp phối đá dăm mịn (7% khối lượng) trộn với nước,
vật liệu polyme (chiếm khoảng 3% khối lượng), và
phụ gia gốc khoáng chất (1% khối lượng của hỗn hợp
khô)


5

ỨNG DỰNG VÀ ƯU ĐIỂM


6

HÌNH ẢNH THI CƠNG NƯỚC NGỒI

Micro Surfacing hiện là loại đang bảo trì cho tồn bộ đường xá ở Thailand - cách đây 10 năm họ
dùng BTNP và SMA sau 10 năm ; chất lượng đường còn khá tốt , họ tiến hành duy tu bằng lớp

MS này.


7

II. ĐẶT VẤN ĐỀ TẠI VIỆT NAM

- Hệ thống quốc lộ, đường cao tốc
Việt Nam có tổng chiều dài
18.744km
- Trong tương lai, hệ thống đường
cấp cao nước ta sẽ phát triển mạnh
hơn nhằm đáp ứng nhu cầu vận
chuyển hàng hóa, hành khách

- Trên thế giới, cơng tác bảo trì, sửa chữa mặt đường ô tô rất
được chú trọng, nhất là cơng tác bảo trì phịng ngừa. 
- Theo kết quả nghiên cứu của Ngân hàng thế giới, với cùng
một giải pháp bảo trì, nhưng ở thời điểm bảo trì khác nhau
cho thấy, khi thực hiện cơng tác bảo trì trong giai đoạn bảo
trì phịng ngừa thì chỉ tốn chi phí khoảng 01 USD, nhưng
nếu triển khai cơng tác bảo trì ở giai đoạn sau này, khi mặt
đường giảm chất lượng đáng kể thì chi phí phải tốn đến từ
4 - 5 USD hoặc lớn hơn


8

Đoạn 1: Từ Km455+000 - Km455+850, thuộc đường Hồ Chí Minh
đoạn qua tỉnh Hịa Bình.

Cơng ty Elsamex Maintenance Services Limited, Ấn Độ và đối tác thực
- Đoạn 2: Từ Km213+950 - Km214+450, thuộc QL1 đoạn qua tỉnh
hiện theo công nghệ của Công ty Elsamex, dưới sự giám sát của Viện
Văn
10985/BGTVT-KHCN
ngày
số 13023/BGTVT-KHCN ngày 30/9/2015
Khoa học và
Côngbản
nghệsố
Giao
thông vận tải và sự chứng kiến
của 19/8/2015
các bên
Hà và
Nam.
liên quan với hệ thống thiết bị chuyên dụng
- Đoạn 3: Từ Km257+000 - Km257+500, thuộc QL1 đoạn qua tỉnh
Ninh Bình.

1.Dự án nâng cấp QL 1A tại đoạn Nam cầu Bến Thuỷ, tuyến tránh Thành
phố Hà Tĩnh và dự án tuyến tránh Thành phố Vinh; chiều dài tuyến đường
34 km; chủ đầu tư CIENCO 4
2.Dự án QL 2, Hà Giang; chiều dài 17 km; chủ đầu tư là Cục Quản lý
Đường bộ 1
3.Dự án QL 49, tỉnh Thừa Thiên Huế; chiều dài 4 km; chủ đầu tư là Cục
Quản lý đường bộ 2

1.Dự án đường Hồ Chí Minh, đoạn nhánh Đông, tỉnh Hà Tĩnh; chiều dài
22,5km; Chủ đầu tư là Cục Quản lý đường bộ 2

2.Dự án đường Hồ Chí Minh, đoạn nhánh Tây, tỉnh Quảng Nam; chiều dài
15,5km; Chủ đầu tư là Cục Quản lý đường bộ 2
3.Dự án QL 54, tỉnh Trà Vinh; chiều dài 15,5km; Chủ đầu tư là Cục Quản lý
đường bộ 4
4.Dự án QL 61, tỉnh Hậu Giang; chiều dài 20 km; chủ đầu tư Cục Quản lý
đường bộ 4

Một số dự án đã triển khai

HƯỚNG DẪN – TIÊU CHUẨN
Ngày 12/07/2016, Bộ Giao thông Vận tải đã ban hành Quyết định số
2164/QĐ-BGTVT, quy định tạm thời về thiết kế, thi công và nghiệm
thu lớp phủ vữa nhựa Polyme (Micro Surfacing -Seal)

TCVN12316:2018


9

IV. CÔNG NGHỆ
- Micro surfacing là hỗn hợp bao gồm:
+ Cốt liệu
+ Nhũ tương nhựa đường polymer gốc axit phân tách sớm
+ Nước
+ Bột khoáng và các chất phụ gia được phối trộn với nhau
theo tỷ lệ thiết kế.
- Micro surfacing được thi công bằng hệ thống thiết bị
chuyên dụng hiện đại, tự hành. Vật liệu (đá dăm, bột khoáng,
nhũ tương, chất phụ gia) được tự dộng cân đong theo đúng
tỷ lệ thiết kế, được trộn với nhau trong thùng trộn và được

rải trên mặt đường bê tông nhựa cũ với chiều dày thích hợp
qua tốc độ di chuyển của thiết bị chuyên dụng.


10

MÔ TẢ MÁY THI CÔNG CHUYÊN DỤNG

Chiều dày lớp Micro surfacing thường từ 3,6mm
- 10,8 mm. Có thể cho phép thông xe ngay sau 2
giờ sau khi rải Micro surfacing.
Lớp phủ mặt đường Micro surfacing chỉ được rải
trên kết cấu áo đường có đủ cường độ tương ứng
với lưu lượng xe và tải trọng trục xe đã thiết kế,
mặt đường trước khi rải hỗn hợp Micro surfacing
phải đảm bảo bề rộng vết nứt không quá 6mm


11

THÔNG SÔ MÁY THI CÔNG CHUYÊN DỤNG


12

V. THIẾT KẾ - THI CÔNG – NGHIỆM THU

Lớp phủ vữa nhựa polime bao gồm 02 loại cấp phối theo quy định tại Bảng 1, trong đó:
 Cấp phối loại II: Sử dụng cho đường ô tô cấp III, cấp IV (theo TCVN 4054:2005); đường đô thị
(không bao gồm “các đường chuyên dụng khác”) (theo TCXDVN 104:2007).

  Cấp phối loại III: Sử dụng phù hợp cho đường cao tốc (theo TCVN 5729:2012); đường ô cấp I,
cấp II, cấp III (theo TCVN 4054:2005); đường đô thị (không bao gồm “các đường chuyên dụng
khác”) (theo TCXDVN 104:2007).
 Trong trường hợp thi công hai lớp phủ vữa nhựa polime thì rải lớp phủ vữa nhựa polime cấp phối
loại II trước, sau đó mới rải lớp phủ vữa nhựa polime cấp phối loại III lên trên.
 Thời điểm sử dụng lớp phủ vữa nhựa polime phù hợp nhất là sau khoảng thời gian khai thác từ 3
năm đến 5 năm. Trong trường hợp thời gian khai thác chưa đạt đến thời gian từ 3 năm đến 5 năm
mà độ nhám vĩ mô/sức kháng trượt của mặt đường khơng đảm bảo theo quy định thì phải xem xét
sử dụng.
  Đối với đường cao tốc đã rải một trong các loại lớp phủ sau (Lớp phủ siêu mỏng tạo nhám, lớp
phủ mỏng bê tơng nhựa có độ nhám cao, bê tơng nhựa rỗng thốt nước) cần phải xem xét, đánh
giá các yếu tố kinh tế - kỹ thuật trước khi áp dụng.


13

5.1 THIẾT KẾ LỚP PHỦ MICRO SURFACING
Mục đích
Mục đích của việc thiết kế hỗn hợp
nhằm tìm ra tỷ lệ phối trộn của các
loại vật liệu (đá dăm, nhũ tương
nhựa đường polime, xi măng, chất
phụ gia và nước) để thỏa mãn các
chỉ tiêu của hỗn hợp vữa nhựa
polime theo quy định tại Bảng 2.


14

THIẾT KẾ LỚP PHỦ MICRO SURFACING

15

THIẾT KẾ LỚP PHỦ MICRO SURFACING


16

YÊU CẦU CỐT LIỆU

- Cốt liệu dùng cho hỗn hợp vữa nhựa polime là loại đá nghiền có nguồn gốc từ đá granite, xỉ lị cao,
đá vơi, đá Bazan, các loại đá chất lượng cao khác hoặc kết hợp hai hoặc nhiều các loại đá trên. Cốt
liệu đá phải đảm bảo 100% là đá nghiền và khơng có bất cứ mặt nào trơn nhẵn.
Bảng 4. Các chỉ tiêu kỹ thuật quy định cho cốt liệu
Các chỉ tiêu
1. Cường độ nén của đá gốc, MPa
- Đá mác ma, biến chất

Quy định
 
≥ 100

- Đá trầm tích

≥ 80

2. Độ hao mịn khi va đập trong máy Los Angeles, %
3. Hàm lượng hạt thoi dẹt, %
4. Hệ số đương lượng cát (SE) của thành phần hạt nhỏ hơn

2,36 mm trở xuống, %
5. Độ bền khi chịu tác dụng của dung dịch (chọn một trong
hai loại dung dịch Natri Sulfate hoặc Magnesium Sulfate để
thí nghiệm), %:
- Dung dịch Natri Sulfate
- Dung dịch Magnesium Sulfate

≤ 25
≤ 15
≥ 65

Phương pháp thử
TCVN 7572-10:2006 (căn
cứ chứng chỉ thí nghiệm
kiểm tra của nơi sản xuất đá
dăm sử dụng cho cơng trình)
TCVN 7572-12:2006
TCVN 7572-13: 2006
ASTM D2419
(AASHTO T176)

 

 

≤ 15
≤ 25

ASTM C88
 

U CẦU VỀ BỘT KHỐNG

17

 Bột khống dùng trong hỗn vữa nhựa polime để cải thiện độ quánh, dễ thi công, điều chỉnh thời
gian phân tách và đông rắn của hỗn hợp vữa nhựa polime và được xem như là một phần của
thành phần hạt mịn của cấp phối cốt liệu.
 Bột khoáng sử dụng một trong các loại sau: xi măng póc lăng, vơi bột thủy hóa, bột đá vơi, tro
bay,.... Có các chỉ tiêu cơ lý của bột khoáng phải thỏa mãn yêu cầu theo quy định tại Bảng 5.
Bảng 5. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng
TT

Các chỉ tiêu
Quy định
Phương pháp thử
Thành phần hạt (lượng lọt sàng qua
1
 
TCVN 7572-2:2006
các cỡ sàng), %
  Cỡ sàng 0,6 mm
100
 
  Cỡ sàng 0,3 mm
95 - 100
 
  Cỡ sàng 0,075 mm
70 - 100

 
2 Độ ẩm, %
≤ 1,0
TCVN 7572-7:2006
3 Chỉ số dẻo, (*) %
≤ 4
TCVN 4197:2012
(*): Chỉ thực hiện khi bột khoáng là sản phẩm được nghiền từ đá các bô nát, xác định giới hạn chảy
theo phương pháp Casagrande. Sử dụng phần bột khoáng lọt qua sàng lưới mắt vng kích cỡ 0,425
mm để thử nghiệm giới hạn chảy, giới hạn dẻo.


18

Yêu cầu kỹ thuật về vật liệu nhũ tương nhựa đường polime
Bảng 6. Các chỉ tiêu kỹ thuật quy định cho nhũ tương nhựa
đường polime phân tách sớm gốc axít (CQS - 1hP)

TT
Các chỉ tiêu
Quy định
Phương pháp thử
I. Nhũ tương nhựa đường polime gốc axit phân tách sớm
1 Độ nhớt Saybolt Furol ở 25°C, giây
20 - 100
TCVN 8817-2: 2011
2 Điện tích hạt
Dương
TCVN 8817-5: 2011
3 Hàm lượng nhựa thu được sau thử nghiệm bay hơi, %

≥ 62
TCVN 8817-10: 2011
4 Độ ổn định lưu trữ, 24 h, %
≤ 2,0
TCVN 8817-3: 2011
5 Thí nghiệm sàng, %a
≤ 0,1
TCVN 8817-4:2011
II. Thí nghiệm trên mẫu nhựa thu được từ thử nghiệm bay hơi (TCVN 8817-10: 2011)
1 Độ kim lún (25°C; 100g; 5giây), 0.1 mm
40 - 90
TCVN 7495:2005
2 Điểm hóa mềm, °C
≥ 57
TCVN 7497:2005
3 Độ đàn hồi ở 25°C (mẫu kéo dài 20cm), %
≥ 50
AASHTO T 301
4 Độ kéo dài ở 25 °C, 5 cm/min, cm
≥ 40
TCVN 7496:2005
5 Độ hòa tan trong Trichloroethylene, %
≥ 97,5
TCVN 7500:2005
6 Hàm lượng polime (*), %
≥ 3,0
AASHTO T302-2005
Ghi chú:
- Nhiệt độ của thử nghiệm bay hơi là 140°C ± 2°C.
- (*) Do nhà máy sản xuất nhũ tương xác nhận.

19

Yêu cầu về chất phụ gia
 Tùy theo từng trường hợp cụ thể (tính chất của cốt liệu, điều kiện mơi trường khi thi cơng,
tình trạng mặt đường, thiết bị thi cơng) mà có thể cần phải sử dụng phụ gia để điều chỉnh
thời gian phân tách của hỗn hợp vữa nhựa polime, tăng dính bám của nhũ tương với cốt
liệu, tăng dính bám của lớp phủ vữa nhựa polime với bề mặt áo đường.
 Loại phụ gia và hàm lượng sử dụng được xác định trong khi thiết kế hỗn hợp vữa nhựa
polime trong phịng thí nghiệm. Thơng thường chất phụ gia được dùng trong khoảng từ
0.5% đến 2.0% tính theo khối lượng cốt liệu khô.


20

5.2. THI CƠNG

5.2.1 Chuẩn bị máy móc vật tư và các công tác trước khi thi công
a)

Yêu cầu về thiết bị thi công

  Máy rải hỗn hợp vữa nhựa polime bao gồm các bộ phận chính: Phễu chứa cốt liệu, téc chứa nhũ
tương, téc chứa phụ gia, hộp chứa bột khoáng, téc chứa nước, băng chuyền, thùng trộn, hệ thống
điều chỉnh kiểm soát tỷ lệ từng loại vật liệu và hộp rải.
 Các thiết bị phụ trợ chính bao gồm: Máy nén khí di động, Máy xúc lật, Xe tải, Máy lu bánh lốp,
Hộp rải bù phụ hàn lún, Máy quét đường

21

5.2. THI CƠNG

b) Chuẩn bị thi cơng hỗn hợp vữa nhựa polime
 Lập kế hoạch, biện pháp tổ chức thi công: Trước khi thi công, phải lập kế hoạch, biện pháp tổ chức
thi công để giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của q trình thi cơng đến q trình lưu thông trên đường
 Vật liệu thi công : Căn cứ kế hoạch, biện pháp tổ chức thi công để chuẩn bị vật liệu cung cấp đủ và
kịp thời để thi cơng.
 Tồn bộ khu vực tập kết vật liệu phải đảm bảo vệ sinh mơi trường, thốt nước tốt, mặt bằng sạch sẽ
để giữ cho vật liệu được sạch và khô ráo.
 Khu vực tập kết đá dăm, cát phải đủ rộng. Đá dăm và cát phải được ngăn cách để khơng lẫn sang
nhau.
  Kho chứa bột khống: bột khống phải có kho chứa riêng, nền kho phải cao ráo, đảm bảo bột
khống khơng bị ẩm


22

5.2. THI CÔNG

 Téc chứa nhũ tương: Nhũ tương được lưu trữ trong một téc nằm ngang với thể tích 25 - 30 m 3.
Trong quá trình lưu trữ, phải tuân thủ chỉ dẫn của nhà sản xuất đối với từng lô nhũ tương.
 Nước: Nước được cung cấp vào trong các téc nằm ngang có thể tích khoảng 25 - 30 m 3.
 Chất phụ gia: Chất phụ gia được lưu trữ trong các thùng chứa khoảng 50 lít - 200 lít và phải có
mái che.
 Khu vực tập kết vật liệu phải đủ rộng để các phương tiện và máy móc khi di chuyển và làm việc
được dễ dàng.

23

5.2. THI CƠNG
c) Đảm bảo an tồn giao thơng
Tất cả các thiết bị sử dụng để đảm bảo an toàn giao thông được chuẩn bị theo đúng quy định hiện
hành. Nhà thầu thi công sử dụng các biện pháp phù hợp để bảo vệ lớp phủ vữa nhựa polime
không bị hư hỏng bởi tất cả các loại phương tiện tham gia giao thông.
d) Sửa chữa các hư hỏng mặt đường
Căn cứ vào kết quả thực tế tại công trường, nếu có hiện tượng hư hỏng mặt đường cũ, phải tiến hành
sửa chữa tại các vị trí hư hỏng trước khi thi công lớp phủ vữa nhựa polime. Việc sửa chữa phải được
thực hiện theo đúng quy định hiện hành áp dụng đối với kết cấu áo đường. Công tác sửa chữa mặt
đường phải được hồn thành trước khi thi cơng lớp phủ vữa nhựa polime.


24

5.2. THI CƠNG

e) Vệ sinh và làm sạch mặt đường:
• Trong trường hợp bề mặt đường có bụi bẩn, vật liệu
rời rạc, cát, vết nhơ nhỏ, cỏ dại và các loại vật liệu
khác phải làm sạch bề mặt trước khi thi cơng lớp phủ
vữa nhựa polime.
•  Có thể làm sạch bề mặt đường bằng chổi quét tay
hoặc máy quét đường hoặc máy thổi và sử dụng máy
phun nước áp lực cao để làm sạch bề mặt đường.
• Che phủ, bảo vệ các bộ phận trên đường


25

5.2. THI CƠNG
5.2.2 Thi cơng lớp phủ vữa nhựa polime

a) Yêu cầu về điều kiện thi công:
 Không được thi cơng hỗn hợp vữa nhựa polime khi nhiệt độ khơng khí nhỏ hơn 10°C. Không được thi
công khi trời mưa hoặc có thể mưa.
 Cần đảm bảo cơng tác rải và lu lèn được hoàn thiện vào ban ngày. Trường hợp đặc biệt phải thi cơng
vào ban đêm, phải có đủ thiết bị chiếu sáng đảm bảo cho quá trình thi cơng có chất lượng và an tồn và
được Tư vấn giám sát chấp thuận
 Trong trường hợp thời tiết có sương mù dày đặc giảm tầm nhìn, tạo ra các điều kiện nguy hiểm thì
khơng nên thi cơng lớp phủ vữa nhựa polime.