Thí Nghiệm Đường Ô Tô

Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
CHƯƠNG I: THÍ NGHIỆM NHỰA ĐƯỜNG
A. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1. Khái niệm về nhựa đường :
Nhựa đường là loại chất liên kết hyđrôcácbon. Bitum là sản phẩm chưng cất từ dầu mỏ
và guđrông là sản phẩm chưng cất từ than đá. Hiện nay, guđrông không còn được sử dụng
do tính độc hại của nó. Ở nước ta hiện nay bitum được gọi nôm na là nhựa đường.
2. Phân loại nhựa đường :
- Theo thành phần hóa học : bitum & guđrông
- Theo dạng nguyên liệu : bitum dầu mỏ, bitum đá dầu, bitum thiên nhiên, guđrông
than đá, guđrông than bùn, guđrông gỗ.
- Theo tính chất xây dựng : bitum & guđrông rắn, bitum & guđrông quánh, bitum &
guđrông lỏng, nhũ tương bitum & guđrông.
Hiện nay, xuất hiện một số loại bitum cải tiến như : bitum pôlime, bitum EVA, bitum
Latex, bitum lưu huỳnh . . .
3. Yêu cầu đối với nhựa đường :
- Dễ thi công, bọc đều đá
- Dính bám tốt với đá
- Ổn định nhiệt, chịu được nhiệt độ cao
- Ổn định nước
- Có khả năng biến dạng ở nhiệt độ thấp
- Ít bị hoá già theo thời gian
Các loại nhựa cải tiến đều có xu hướng nâng cao nhiệt độ hóa mềm & hạ thấp nhiệt độ
hóa cứng của bitum, cải thiện tính dính bám giữa nhựa & cốt liệu.
4. Thành phần cơ bản của nhựa đường :
a. Các nhóm chất chính :
- Nhóm Asphalt (10-30%) : Chất rắn, giòn, không nóng chảy; làm tăng tính ổn định
nhiệt, quánh, giòn & khả năng cấu trúc hoá của bitum.
- Nhóm chất nhựa(15-20%) : Chất dễ nóng chảy; làm tăng độ giãn dài, đàn hồi & tính
dính bám của bitum.
- Nhóm chất dầu (45-60%) : Chất dẻo, dễ bay hơi, làm tăng độ linh động, làm giảm

nhiệt độ hoá mềm của bitum.
b. Các nhóm chất phụ :
- Nhóm các-ben và các-bô-ít (1-3%): Giòn, chặt hơn Asphalt. Làm tăng tính quánh,
tính giòn.
- Nhóm Axít Asphalt và các Al-hy-đric của nó (1%): Giống nhóm chất nhựa. Làm tăng
khả năng dính bám của bitum với cốt liệu.
- Nhóm Pa-ra-phin (1-5%): Làm giảm nhiệt độ hoá mềm và khả năng phân tán, tăng
tính giòn của bitum.
5. Các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường :
Trang 1
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- Tính quánh
- Tính dẻo
- Tính ổn định nhiệt
- Tính ổn định khi đun nóng
- Nhiệt độ bắt lửa và nhiệt độ bốc cháy
- Tính bám dính
TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT VẬT LIỆU NHỰA ĐƯỜNG ĐẶC DÙNG CHO ĐƯỜNG
BỘ ( 22TCN 279-01 )
Chất lượng của nhựa đường đặc dùng trong xây dựng đường bộ được quy định đánh
giá theo 10 chỉ tiêu kỹ thuật tương ứng với 5 mác của nhựa đường.
Mác của nhựa đường đặc được quy định theo cấp độ kim lún của nhựa đường, trong tiêu
chuẩn này đề cập 5 mác nhựa đường đặc tương ứng với 5 cấp độ kim lún là: 40/60; 60/70;
70/100; 100/150; 150/250.
Hình 1. Đánh giá chất lượng của nhựa đường đặc
Trang 2
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
B. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM (TIÊU CHUẨN THAM KHẢO 22TCN 279-
01)
1. Xác định độ kim lún nhựa ở 25

o
C :
a. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm :
-Thiết bị đo độ kim lún
Một thiết bị chuẩn cho phép trục xuyên chuyển động lên xuống dễ dàng không có ảnh
hưởng của ma sát. Có một đồng hồ đo xuyên khắc vạch và kim đồng hồ để xác định dễ dàng
và chính xác độ lún của kim xuyên đến 0,1mm
- Kim xuyên
Kim xuyên được chế tạo từ thép đã tôi cứng và không gỉ và có thể hiệu chỉnh để trọng
lượng của kim và trục là 50 ± 0,05g. Khi thí nghiệm, trục, kim sẽ được gia tải bằng một vật
nặng đảm bảo tổng trọng lượng (kim, trục, vật nặng) là 100 ± 0,1g.
Kim xuyên tiêu chuẩn có chiều dài khoảng 50mm(2in.), đường kính kim (1-1,02mm)
và đầu hình côn của kim tạo góc 8,7
o
- 9,7
o
.
Mũ kim xuyên có đường kính 3,2±0,05mm, dài 38±1mm. Ở cuối của mũ kim xuyên
có khoan lỗ hay làm phẳng cạnh để điều chỉnh trọng lượng.
- Cốc mẫu
Cốc bằng kim loại hình trụ đáy phẳng, có nắp đậy, các kích thước chủ yếu như sau:
+ Đường kính 55mm, sâu 35mm dùng cho nhựa đường có độ kim lún ≤200 (dung
tích quy ước 90 ml).
+ Đường kính 70mm, sâu 45mm dùng cho nhựa đường có độ kim lún >200 (dung
tích quy ước 175 ml).
- Chậu đựng nước(bồn nước bảo ôn nhiệt)
Sử dụng để duy trì nhiệt độ cuả mẫu nhựa đường không sai khác quá 0,1
o
C so với
nhiệt độ thí nghiệm.

Thể tích nước trong chậu không được nhỏ hơn 10 lít. Chiều cao của chậu không được
nhỏ hơn 200mm.
Nước trong chậu phải sạch, không chứa dầu và chất hữu cơ. Tốt nhất là dùng nước
cất đã khử ion.
Khi không có bồn điều chỉnh nhiệt độ tự động thì khi thí nghiệm phải chuẩn bị sẵn
nước đá và nước sôi để điều chỉnh nhiệt độ nước trong chậu hoặc bồn tự tạo cùng với nhiệt
kế.
Bồn nước bảo ôn nhiệt 25± 0,1
0
C có dung tích không nhỏ hơn 10lít, trong bồn có có
giá đỡ đặt cách đáy không nhỏ hơn 50mm và sao cho mặt mẫu sau khi kê trên giá ngập dưới
mặt nước ít nhất 100mm. Mẫu thí nghiệm được tiến hành trong bồn thì giá phải đủ chắc
chắn.
- Bình chứa cốc mẫu nhựa đường
Bình hình trụ, đáy phẳng bằng kim loại, hoặc thuỷ tinh chắc chắn.
Đường kính trong của bình không được nhỏ hơn 90mm, độ sâu của bình không được
nhỏ hơn 55mm.
Trang 3
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- Nhiệt kế
Nhiệt kế thuỷ tinh 50
0
C được chuẩn hoá có vạch chia sai số tối đa 0,1
0
C.
- Đồng hồ đo thơì gian
Loại đồng hồ điện tử hoặc cơ khí bấm giây, bảo đảm đo được đến 0,1s và có độ chính
xác ± 0,1s trong một phút.
- Dụng cụ cấp nhiệt
Bếp ga, bếp điện hoặc bếp dầu hoả để đun nóng chảy nhựa đường.

b. Chuẩn bị mẫu :
Mẫu nhựa đường thí nghiệm được đun nóng cẩn thận để không nóng cục bộ cho đến
khi chảy lỏng nhưng không được cao hơn 90
o
C so với nhiệt độ hoá mềm. Khuấy liên tục để
tránh tạo bọt khí và không đun mẫu quá 30 phút.
Rót nhựa đường vào các cốc chứa mẫu đến cách miệng cốc khoảng 5mm. Đậy nắp để
chống nhiễm bẩn. Để nguội trong không khí ở nhiệt độ không quá 30
o
C và không nhỏ hơn
15
o
C với thời gian từ 1 đến 1,5 giờ đối với cốc có dung tích 90ml và từ 1,5 đến 2 giờ đối với
cốc có dung tích 175ml. Nếu nhiệt độ tự nhiên của không khí trong phòng thí nghiệm không
đạt trong khoảng nêu trên, phải sử dụng điều hoà nhiệt độ.
Trong trường hợp không có bồn bảo ôn mẫu tự động thì có thể dùng nước đá và nước
sôi để duy trì nhiệt độ của nước trong chậu là 25
o
C. Ngâm các cốc chứa nhựa đường vào
chậu nước trong thời gian từ 1 giờ đến 1,5 giờ với cốc có dung tích quy ước 90ml và từ 1,5
giờ đến 2 giờ với cốc có dung tích quy ước 175ml với điều kiện mặt mẫu phải ngập dưới mặt
nước ít nhất 100mm và đáy cốc phải kê cách đáy chậu là 50mm.
Trang 4
Hình 2. Cốc kim loại Hình 3. Nhiệt kế
Hình 5. Máy đo độ kim lún
Hình 4. Bếp Đun
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
c. Trình tự thí nghiệm :
- Kiểm tra để bảo đảm chắc chắn rằng thiết bị xuyên ổn định, bằng phẳng. Lau sạch
kim bằng giẻ mềm có tẩm dung môi phù hợp (hoặc dầu hoả). Lau khô kim bằng giẻ mềm,

lắp kim vào trục, lắp quả gia tải để đảm bảo tổng tải trọng là 100g±0,1g.
- Nếu thí nghiệm được tiến hành trong bồn nước bảo ôn, đặt mẫu thẳng dưới thiết bị
xuyên và làm bước (*).
- Nếu làm ngoài ở ngoài bồn nước bảo ôn nhiệt thì dùng nước ở nhiệt độ thí nghiệm
đổ vào bình chứa mẫu sau đó chuyển cốc mẫu từ chậu nước sang bình chứa mẫu sao cho cốc
mẫu ngập hoàn toàn trong nước của bình chứa mẫu (ngập ít nhất 10mm). Đặt bình chứa mẫu
có chứa cốc mẫu vào đế thiết bị xuyên và tiến hành thí nghiệm ngay.
- Điều chỉnh sao cho đầu mũi kim xuyên vừa chạm sát mặt mẫu. Chỉnh kim đồng hồ
đo lún về vị trí 0. Nhanh chóng mở chốt hãm để kim xuyên vào mẫu nhựa đường đồng thời
bấm đồng hồ đo thời gian. Sau 5 giây, đóng chốt hãm và điều chỉnh thiết bị để đọc được trị
số độ kim lún (*)
Thí nghiệm ít nhất là 3 mũi xuyên tại các điểm đồng thời cách thành cốc và cách nhau
ít nhất 10mm.
- Trường hợp không tiến hành trong bồn nước bảo ôn, sau mỗi lần thí nghiệm
(xuyên), phải chuyển cốc mẫu trở lại chậu nước rồi lặp lại nội dung ở 4.2.b.
- Đối với mẫu thí nghiệm có độ kim lún ≤ 200, sau mỗi lần xuyên, có thể rút kim lên,
lau sạch và khô mũi kim để dùng cho lần xuyên sau đó.
- Đối với mẫu thí nghiệm có độ kim lún > 200, sử dụng 3 mũi kim để thí nghiệm liên
tục ứng với 3 vị trí. Sau khi thí nghiệm xong mới rút các mũi kim lên.
d. Tính toán kết quả :
Tính giá trị trung bình 3 lần xuyên.
Trang 5
Tên mẫu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Độ kim lún (mm)
Trung bình (mm)
Hình 6. Nấu Nhựa Hình 7. Chuẩn Bị Máy Hình 8. Đo Độ Kim Lún
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
e. Các lưu ý khi thí nghiệm & kiểm tra báo cáo thí nghiệm:
- Khi không có qui định thì nhiệt độ, tải trọng và thời gian được hiểu là 25
o

C, 100 g và
5s.
- Tiến hành ít nhất 3 lần xác định tại các điểm trên bề mặt mẫu, các điểm này cách
thành của cốc đựng mẫu không ít hơn 10mm và cách nhau cũng không ít hơn 10mm
- Trọng lượng kim xuyên phải chính xác
- Mẫu không có bọt khí, bề mặt bằng phẳng
- Dưỡng hộ mẫu & nhiệt độ mẫu khi xuyên phải phù hợp quy trình
- Đồng hồ bấm giây, nhiệt kế đạt yêu cầu về độ chính xác ( 0,1s và 0,1
o
C)
- Kim xuyên phải hạ vừa chạm mặt mẫu trước khi xuyên
- Thời gian xuyên phải chính xác
- Sai số giữa các lần thí nghiệm phải đảm bảo ( nhựa 60/70 là <= 4 ).
2. Độ kéo dài của nhựa đường ở 25
o
C :
a. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm :
- Khuôn
Khuôn chuẩn được chế tạo bằng vật liệu đồng, tấm đáy của khuôn phẳng và nhẵn để
khuôn tiếp xúc hoàn toàn với đáy .Cần có 3 khuôn cho một lần thí nghiệm.
- Bồn nước bảo ôn nhiệt
Bồn nước bảo ôn nhiệt nhằm duy trì nhiệt độ của nước theo qui định, không sai khác
quá ± 0,1
0
C. Thể tích của nước trong bình không được nhỏ hơn 10 lít, nước trong bình phải
sạch, không được chứa dầu, vôi và các chất hữu cơ khác. Khuôn mẫu sẽ được giữ trên tấm
kim loại có khoan lỗ đặt trong bình bảo đảm cho mẫu cách đáy bình 50mm và cách mặt
nước không nhỏ hơn 100mm.
-Máy thí nghiệm
Máy thí nghiệm được chế tạo bảo đảm vận tốc kéo mẫu ổn định, không thay đổi theo

qui định, máy có độ ổn định lớn, không rung trong quá trình thí nghiệm.
- Nhiệt kế
Nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ của nước trong bình giữ mẫu và nước trong máy thử
nghiệm có vạch chia sai số tối đa 0,1
0
C
- Thiết bị gia nhiệt
Có thể dùng bếp điện hoặc bếp ga để đun chảy vật liệu nhựa đường.
- Cốc chứa nhựa đường
Loại cốc có thể dùng để đựng nhựa đường khi đun nóng chảy.
- Dao gọt
Loại dao phẳng, bản rộng ít nhất là 38mm dùng để cắt nhựa đường tách ra khỏi
khuôn.
Trang 6
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
b. Chuẩn bị mẫu :
- Chuẩn bị khuôn: Xoa đều vadơlin vào tấm đáy và mặt trong của hai mảnh khuôn
nhỏ phía bên hông, lắp khuôn vào tấm đáy.
- Đun nóng chảy nhựa đường: Duy trì nhiệt độ tối thiểu để hoá lỏng hoàn toàn nhựa
đường trong cốc chứa. Tránh đun nóng cục bộ, khuấy đều nhựa đường lỏng tránh tạo bọt
khí.
- Đổ nhựa đường lỏng vào khuôn: Rót đều nhựa đường lỏng sau khi đã lọc qua rây
N
o
50 (300µm) vào khuôn sao cho nhựa đường chảy thành dòng từ sau ra trước và từ đầu này
đến đầu kia của khuôn cho đến khi đầy quá mặt khuôn. Để nguội mẫu ở nhiệt độ trong
phòng khoảng 30 - 40 phút. Sau đó đặt toàn bộ khuôn mẫu vào trong bồn nước bảo ôn, duy
trì ở nhiệt độ qui định trong thời gian 30 phút. Lấy khuôn mẫu ra khỏi bồn, dùng dao đã hơ
nóng gọt cẩn thận phần nhựa đường thừa trên mặt mẫu sao cho bằng mặt.
- Giữ mẫu ở nhiệt độ chuẩn (bảo dưỡng mẫu): Đặt mẫu trở lại bồn bảo ôn, duy trì ở

nhiệt độ qui định trong thời gian 85 - 90phút. Sau đó nhấc mẫu ra, tháo tấm đáy và các mặt
khuôn xung quanh và thí nghiệm ngay.
c. Trình tự thí nghiệm :
Trang 7
Hình 9. Máy kéo bitum Hình 10. Khuôn chế tạo mẫu Hình 11. Bếp đun
Hình 12. Đun lỏng nhựa Hình 13. Đổ đầy khuôn + để nguội + gọt phẳng
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Trong khi thí nghiệm nước ở trong thùng máy phải ở nhiệt độ tiêu chuẩn qui định,
lượng nước phải bảo đảm ngập cả mặt trên và mặt dưới của mẫu 25mm.
Lắp mẫu vào máy, đóng công tắc cho máy kéo dài làm việc, theo dõi để đọc và ghi trị
số kéo dài của mẫu tại thời điểm mẫu bị đứt (Tại thời điểm đọc, tiết diện sợi chỉ nhựa đường
gần như bằng không).
Nếu cần thiết có thể sử dụng một dung dịch nào đó như NaCl hoặc methylic thay cho
nước ở thùng máy, điều chỉnh trọng lượng riêng của dung dịch sao cho nhựa đường không
nổi lên bề mặt và cũng không chìm xuống đáy thùng máy trong thời gian thử nghiệm.
d. Tính toán kết quả : Là trị số trung bình cộng của các kết quả đọc được sau 3 lần thí
nghiệm đối với 3 mẫu thử, tính theo (cm):
Tên mẫu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Độ dãn dài (cm)
Trung bình
Kết luận
e. Các lưu ý khi thí nghiệm & kiểm tra báo cáo thí nghiệm:
- Chế tạo, dưỡng hộ mẫu phải phù hợp quy trình
- Nước phải đạt nhiệt độ ( 25 ± 0,1
o
C)
- Nhiệt độ nước đúng quy định trong suốt thời gian thí nghiệm
- Tốc độ kéo mẫu phải chính xác
- Sai số giữa 3 mẫu thí nghiệm phải đảm bảo <= 10%.
3. Nhiệt độ hóa mềm (Phương pháp vòng và bi) :

a. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm :
- Khuôn mẫu
Hai vành khuyên tròn chuẩn bằng đồng có đường kính trong 15,9 ± 0,3mm và chiều
cao 6,4 ± 0,4mm để chứa nhựa đường.
- Bi thép
Trang 8
Hình 14. Kéo mẫu
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Hai viên bi thép tròn có đường kính 9,5 ± 0,03mm, nặng 3,50 ± 0,05 gam.
- Vòng dẫn hướng
Vòng dẫn hướng của bi thép có 3 hoặc 4 vít để định tâm.
- Khung treo (Giá treo)
Khung treo để giữ khuôn chứa mẫu, vòng dẫn hướng và bi thép ngập lơ lửng trong
bình chứa ethylene glycol. Xem hình 4.
- Bình chứa ethylene glycol
Bình thuỷ tinh chịu nhiệt có dung tích 800ml để chứa ethylene glycol.
- Dụng cụ cấp nhiệt
Bếp cồn hay dầu hoả có lưới amiăng, điều chỉnh được nhiệt độ.
- Nhiệt kế
Nhiệt kế thủy ngân 200
0
C, có vạch chia sai số tối đa 0,5
0
C.
- Dao cắt
Dao dùng để cắt phẳng mặt mẫu nhựa đường.
- Vật liệu và hoá chất cần dùng
- Ethylene glycol có điểm sôi giữa 193
0
C - 204

0
C;
- Vadơlin (glixerin) để bôi trơn;
- Nước đá.
b. Chuẩn bị mẫu :
- Đun nóng mẫu nhựa đường cẩn thận sao cho không để nóng chảy cục bộ, khuấy đều
để tránh tạo bọt khí. Nhiệt độ đun nóng không quá 50
0
C so với nhiệt độ hoá mềm dự kiến và
không được đun mềm quá 30 phút.
- Đặt 2 vòng lên bản đáy có bôi trơn bằng vadơlin. Đổ nhựa đường đã đun vào 2 vòng
cho đầy. Để nguội trong không khí 30 phút, sau đó dùng dao nóng gọt phẳng mặt mẫu nhựa
đường.
Trang 9
Hình 15. Khuôn tạo mẫu + bi Hình 16. Cốc hở + thiết bị đo điểm hóa mềm
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
c. Trình tự thí nghiệm :
- Lắp khuôn mẫu, vòng dẫn hướng bi thép và nhiệt kế vào giá treo
- Ngâm giá treo vào bình chứa dung dịch, mặt trên khuôn mẫu cách mặt dung dịch
50mm, mặt dưới giá treo cách đáy 5,08mm. Đặt nhiệt kế có bầu thủy ngân ngang đáy vòng
mẫu.
- Duy trì nhiệt độ hệ thống là 5
o
C trong 15phút, dùng kẹp đưa viên bi thép vào phía trên
mẫu, đưa bình lên bếp, điều chỉnh lửa để tốc độ tăng nhiệt là 5 ± 0,5
o
C trong mỗi phút.
- Ghi nhiệt độ tại thời điểm 2 viên bi rơi chạm đáy giá treo
- Nếu mẫu nhựa có nhiệt độ hoá mềm vượt quá 80
o

C thì phải làm lại thí nghiệm bằng
cách dùng glyxêrin ở 32
o
C thay cho nước lọc ở 50
o
C, trình tự cũng tương tự như khi dùng
nước lọc.
d. Tính toán kết quả : Nhiệt độ hoá mềm là trị số trung bình cộng của nhiệt độ quan sát được
khi 2 viên bi lần lượt rơi khỏi 2 khuôn mẫu lắp trên giá treo.
Bi 1 Bi 2
Nhiệt độ khi bi rơi (
o
C)
Nhiet độ trung bình (
o
C)
Trang 10
Hình 17. Đổ đầy khuôn + để nguội + gọt phẳng
Hình 18. Lắp khuôn mẫu + đặt bi + gia nhiệt Hình 19. Bi rơi chạm vào giá treo
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
e. Các lưu ý khi thí nghiệm & kiểm tra báo cáo thí nghiệm:
- Nhiệt kế đạt yêu cầu về độ chính xác (0,5
o
C).
- Nhiệt độ ban đầu, tốc độ gia nhiệt phải khống chế chính xác.
- Sai số giữa 2 mẫu thí nghiệm phải đảm bảo <= 10C.
4. Xác định độ bám dính của nhựa với đá dăm :
a. Thiết bị thí nghiệm :
- Cốc mỏ 1000ml.
- Bếp điện hoặc ga

- Đồng hồ bấm giây
- Tủ sấy
- Chỉ buộc
- Giá treo mẫu.
b. Chuẩn bị mẫu :
- Chọn 10 viên đá 30 ÷ 40mm, rửa sạch, sấy khô đến khối lượng không đổi.
- Buộc chỉ vào từng viên đá.
c. Trình tự thí nghiệm :
- Sấy đá đến nhiệt độ làm việc trong 60 phút.
- Đun nhựa đến nhiệt độ làm việc
- Nhúng từng viên đá vào nhựa trong 15 giây;
- Treo đá lên giá trong 15 phút;
- Đun sôi nước cất trong cốc, nhúng từng viên đá vào cốc nước sôi trong 10 phút;
- Nhấc các viên đá ra, quan sát và đánh giá cấp dính bám.
Trang 11
Hình 20. Nhúng đá vào nhựa rồi treo trong 15ph Hình 21. Đun sôi mẫu
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
Cấp bám dính được qui định như sau:
- Cấp 1(dính bám rất kém): màng nhựa bong ra khỏi viên đá và lẫn hoàn toàn vào
nước, mặt đá dăm sạch, toàn bộ nhựa nổi lên mặt nước.
- Cấp 2 (dính bám kém): màng nhựa bong ra khỏi viên đá và lẫn vào nước, mặt đá
không dính với nhựa nhưng nhựa chưa nổi lên mặt nước.
- Cấp 3 (dính bám trung bình): cá biệt từng chỗ trên mặt đá màng nhựa bị bong nhưng
nói chung bề mặt vẫn giữ được màng nhựa.
- Cấp 4 (dính bám tốt): màng nhựa lẫn vào nước sôi không đáng kể, độ dày mỏng của
nhựa còn lại trên mặt đá không đều nhưng không lộ đá.
- Cấp 5 (dính bám rất tốt): màng nhựa còn lại đủ, bọc toàn bộ bề mặt viên đá.
d. Đánh giá kết quả : Độ bám dính của nhựa với đá dăm là trị số trung bình dính bám
của 10 viên đá được dùng trong thí nghiệm.
Kết quả: độ bám dính của nhựa đối với đá thuộc cấp 3.

Trang 12
Hình 21. Lấy mẫu ra quan sát + kết luận độ dính bám
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
CHƯƠNG II: THÍ NGHIỆM BÊTÔNG NHỰA
A. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1. Khái niệm bêtông nhựa đường (bê tông asfalt) :
- Chất kết dính asfalt (CKDA) là vật liệu được chế tạo bằng cách trộn bitum với chất
độn khoáng (như đá vôi, đá đôlômit) nghiền mịn.
- Vữa asfalt là hỗn hợp của CKDA với cát.Toàn bộ lỗ rỗng trong thành phần cát của
vữa asfalt được chèn đầy bằng CKDA với một lượng dư 10-15%.
- Bê tông asfalt là hỗn hợp của vữa asfalt với cốt liệu lớn (đá dăm)
2. Phân loại chung :
a. Theo công dụng :
- Bê tông nhựa thủy công
- Bê tông nhựa đường
- Bê tông nhựa sân bay
- Bê tông nhựa nền nhà công nghiệp và nhà kho
- Bê tông nhựa cho lớp mái phẳng
b. Theo nhiệt độ thi công :
- Hỗn hợp bê tông nhựa nóng được rải và bắt đầu làm đặc ở nhiệt độ ≥ 120
o
C
- Hỗn hợp bê tông nhựa ấm được rải và bắt đầu làm đặc ở nhiệt độ ≥ 100
o
C
- Hỗn hợp bê tông nhựa lạnh được rải và bắt đầu làm đặc ở nhiệt độ ≥ 5
o
C.
c. Theo độ đặc ( hoặc độ rỗng) :
- Bê tông nhựa đặc: độ rỗng 3-6 %

- Bê tông nhựa rỗng: độ rỗng 6-10%
- Bê tông nhựa rất rỗng nếu độ rỗng hơn 10-18%.
3. Phân loại bêtông nhựa nóng :
Bê tông nhựa rải nóng là loại phổ biến nhất trong xây dựng đường hiện nay.
a. Theo cỡ hạt lớn nhất danh định của cấp phối đá :
- Bê tông nhựa hạt lớn: cỡ hạt lớn nhất (Dmax) : 31,5; 40
- Bê tông nhựa hạt trung: cỡ hạt lớn nhất (Dmax) : 20; 25
- Bê tông nhựa hạt nhỏ: cỡ hạt lớn nhất (Dmax) : 10; 15
- Bê tông nhựa cát: 5
b.Theo độ rỗng còn dư :
- Bê tông nhựa chặt (BTNC) có độ rỗng dư từ 3% đến 6% thể tích. Trong thành phần
hỗn hợp bắt buộc phải có bột khoáng.
- Bê tông nhựa rỗng (BTNR) có độ rỗng còn dư từ lớn hơn 6% đến 10% thể tích, và chỉ
dùng làm lớp dưới của mặt đường bê tông nhựa 2 lớp, hoặc làm lớp móng.
c. Theo chất lượng của vật liệu khoáng để chế tạo hỗn hợp :
Theo chất lượng của vật liệu khoáng để chế tạo hỗn hợp, bê tông nhựa được phân ra
hai loại: loại I và loại II.
Trang 13
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
- Bê tông nhựa loại II chỉ được dùng cho lớp mặt của đường cấp IV trở xuống: hoặc
dùng các lớp dưới của mặt đường bê tông 2 lớp; hoặc dùng cho phần đường dành cho xe
đạp, xe máy, xe thô sơ.
d. Các phương pháp thiết kế hỗn hợp BTN nóng ( Hot Mix Asphalt-HMA) :
- Phương pháp A : (theo Liên xô cũ) mẫu hình trụ có chiều cao bằng đường kính. Nén
mẫu theo phương dọc trục. Chỉ tiêu cường độ là cường độ chịu nén dọc trục không hạn chế
nở hông của mẫu. Chọn tổ mẫu đạt các chỉ tiêu cơ lý & có hàm lượng nhựa nhỏ.
- Phương pháp B : (phương pháp Marshall) mẫu hình trụ có chiều cao 63,5mm -
đường kính 101,6mm. Nén mẫu theo chu vi. Chỉ tiêu cường độ là độ ổn định (Stability-KN),
chỉ số dẻo (Flow-mm). Chọn tổ mẫu có các chỉ tiêu cơ lý tối ưu. (Chỉ áp dụng được với BTN
chặt)

- Phương pháp Hveem : Mẫu hình trụ có chiều cao 63,5mm (2,5inch) đường kính
101,6mm (4,0 inch). Mẫu được nén 3 trục & uốn gãy. Cường độ mẫu là chỉ tiêu S
(Stabilometer value) và C (Cohesiometer value ). Chọn tổ mẫu có các chỉ tiêu cơ lý tối ưu
theo S, C, khối lượng thể tích & độ rỗng còn dư.
- Phương pháp SuperPAVE(Superior Performing Asphalt Pavement System): đây
là phương pháp thiết kế BTN rất mới, là kết quả của Chương trình nghiên cứu chiến lược
đường cao tốc của Mỹ nhằm tạo ra trong phòng thí nghiệm mẫu BTN giống với trạng thái
chế tạo ngoài hiện trường, các thí nghiệm về chất lượng BTN cũng mô phỏng tác dụng của
bánh xe hoạt tải thực.
Tóm tắt phương pháp :
- Ngoài thông số tải trọng, trong phần tính toán thiết kế BTN còn đưa vào yếu tố nhiệt
độ không khí, nhiệt độ làm việc tính toán của BTN , khí hậu vùng miền thiết kế.
- Cấp phối cốt liệu được xây dựng mới.
- Tỉ lệ khối lượng hạt lọt qua sàng 0,075/khối lượng nhựa trong hỗn hợp được nghiên
cứu cân nhắc kỹ lưỡng ( 0,6 - 1,2% ) để nhựa tương tác với bột khoáng vừa đủ tạo ra chất
liên kết Asphalt.
- Mẫu BTN có đường kính 6 inch (150mm), chiều cao 4.5inch(115mm).
- Thí nghiệm BTN rất nhiều trạng thái làm việc.
B. THÍ NGHIỆM BÊTÔNG NHỰA
1. Phương pháp chế tạo mẫu bêtông nhựa trong phòng thí nghiệm:
a. Thiết bị thí nghiệm :
- Cân kỹ thuật
- Khuôn chế tạo mẫu
- Bếp đun
- Chày đầm mẫu
- Bộ sàng
Trang 14
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
b. Chế tạo hỗn hợp :
- Sấy khô các loại vật liệu thành phần;

- Cân khối lượng các loại vật liệu thành phần theo tỉ lệ thiết kế;
-Thiết kế bê tông nhựa chặt hạt nhỏ (Hạt nhỏ BTNC15)
- Sử dụng bộ sàng ASTM mới các sàng có kích thước mắt và lượng sót tích
lũy trên mắt sàng có kích thước tương ứng
Kích thước sàng Lượng sót trên sàng %
16 100
12.5 97.5
8 70
4 50
2 37.5
1 27.5
0.5 20
0.36 15
0.16 10.5
0.075 8.5
Hình 25. Kích thước và khối lượng trên sàng
- Rang nóng cát, đá đến nhiệt độ làm việc;
- Đun nhựa đến nhiệt độ thi công;
- Đổ nhựa & bột khoáng nguội vào chảo trộn;
- Trộn đều hỗn hợp khoảng 4 đến 6 phút ở nhiệt độ 150 ÷ 160
o
C.
Trang 15
Hình 22. Chày đầm mẫu
Hình 24. Khuôn chế tạo mẫu
Hình 23. Bộ sàng + máy rung
Báo Cáo Thí Nghiệm Đường Ô Tô GVHD: MSc. Trần Trang Nhất
c. Chế tạo mẫu :
- Phương pháp B : sấy nóng khuôn, cân BTN đổ vào khuôn, đầm 75 chày, lật ngược
khuôn, đầm tiếp 75 chày rồi lấy mẫu khỏi khuôn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO: TIÊU CHUẨN 22TCN 279-01 CỦA BỘ GIAO THÔNG VẬN
TẢI: />Trang 16
Hình 26. Chuẩn bị khuôn
Hình 27. Cân mẫu đá
Hình 28. Đun mẫu đá đến nhiệt độ làm việc
Hình 29. Mẫu bêtông nhựa chế tạo trong phòng thí nghiệm