BÀI GIẢNG lý THUYẾT THI GVDG KHỐI TRƯỜNG CAO ĐẲNG TCCN số 1 TỈNH THÁI NGUYÊN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.7 MB, 7 trang )

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
------------------***------------------

BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT
THI GVDG KHỐI TRƯỜNG CAO ĐẲNG - TCCN SỐ 1
TỈNH THÁI NGUYÊN
Năm học: 2016 - 2017

Họ và tên giáo viên:

Nguyễn Thanh Tùng

Môn học:

Vật liệu xây dựng

Tên bài giảng:
6.4.3. Thiết kế thành phần bê tông asphalt theo
phương pháp marshall (tiếp theo)

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2017

BÀI GIẢNG
6.4.3. Thiết kế thành phần bê tông asphalt theo phương pháp Marshall (tiếp theo)

6.4.3.2. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt theo phương pháp Marshall
Bước1. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu và nhựa đường
Cốt liệu trong bê tông asphalt bao gồm đá dăm, bột khoáng (một số trường hợp
sử dụng cát). Bởi vậy thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu chính là xác định các

tính chất cơ bản của đá dăm và bột khoáng.
- Chỉ tiêu cơ lý của đá dăm:
+ Cường độ nén của đá gốc.
+ Độ nén dập trong xi lanh.

Hì
nh 1: Thí nghiệm xác định cường độ nén của đá gốc và độ nén dập trong xi lanh
Chỉ tiêu cường độ nén của đá gốc và độ nén dập trong xi lanh là hai chỉ tiêu để
đánh giá cường độ, khả năng chịu lực của đá dăm dùng để sản xuất bê tông asphalt. Để
xác định cường độ nén của đá gốc, tiến hành khoan các viên mẫu hình trụ đường kính
5 cm, chiều cao 5cm, gia công mài bằng mặt mẫu sau đó đem đặt lên bàn nén và nén
tới khi mẫu bị phá hoại. Cường độ nén được tính bằng lực nén phá hoại mẫu chia cho
diện tích mặt chịu nén. Trong trường hợp không có mẫu đá gốc, cường độ của đá dăm

có thể được xác định thông qua thí nghiệm nén dập trong xi lanh. Từ kết quả thí
nghiệm nén dập trong xi lanh có thể quy đổi về cường độ nén của đá gốc.

+ Độ hao mòn Los Angeles (LA).
+ Hàm lượng hạt thoi dẹt.
+ Hàm lượng chung bụi bùn sét.
Các chỉ tiêu độ hao mòn Los Angeles (LA), hàm lượng hạt thoi dẹt, hàm lượng
chung bụi bùn sét để đánh giá mức độ phù hợp của đá dăm trong quá trình sản xuất bê
tông asphalt cũng như khả năng chịu bào mòn của mặt đường bê tông asphalt. Đá dăm
có độ hao mòn Los Angeles càng nhỏ càng thích hợp để làm cốt liệu cho bê tông
asphalt. Cần kiểm soát hàm lượng hạt thoi dẹt bởi đó là những hạt chịu lực kém, có thể
dẫn tới cường độ của bê tông asphalt giảm đi. Đồng thời hạt thoi dẹt nhiều có thể xảy
ra khả năng cốt liệu bị vỡ trong quá trình đầm nén. Lượng bụi bùn sét trong cốt liệu
quá nhiều làm giảm chất lượng mối liên kết giữa nhựa đường và bề mặt cốt liệu.

Hình 2: Thí nghiệm xác định độ hao mòn LA và hàm lượng hạt thoi dẹt
+ Độ dính bám của đá với nhựa.
Độ dính bám của đá với nhựa quyết định rất lớn tới chất lượng của hỗn hợp bê
tông asphalt. Độ dính bám của đá với nhựa được đánh giá theo 5 cấp với cấp 5 là cấp
tốt nhất. Đá dăm dùng để sản xuất bê tông asphalt cần đạt độ dính bám tối thiểu cấp 3.

Hình 3: Thí nghiệm xác định độ dính bám của đá với nhựa
- Chỉ tiêu cơ lý của bột khoáng:
+ Độ ẩm
+ Chỉ số dẻo
Độ ẩm của bột khoáng không được vượt quá 1%. Chỉ số dẻo của bột khoáng
được xác định với phần bột khoáng lọt qua sàng lưới mắt vuông kích cỡ 0,425 mm.
- Chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường:
+ Độ kim lún
Độ kim lún là chỉ tiêu để phân mác nhựa đường, để đánh giá tính quánh của
nhựa. Độ kim lún càng thấp thì nhựa càng đặc quánh. Độ kim lún được xác định bằng
độ xuyên sâu của kim chuẩn vào bề mặt mẫu nhựa đã được bảo dưỡng ở điều kiện tiêu
chuẩn. Đơn vị của độ kim lún là phần mười milimet.

Hình 4: Thí nghiệm xác định độ kim lún của nhựa

+ Độ kéo dài
Độ kéo dài để đánh giá tính dẻo hay là khả năng biến dạng của nhựa đường
dưới tác dụng của ngoại lực. Độ kéo dài của mẫu nhựa được xác định bằng cách kéo
mẫu nhựa với vận tốc 5cm/phút trong nước ở 25˚C cho tới khi mẫu đạt được độ kéo
dài tối thiểu là 100 cm.

Hình 5: Thí nghiệm độ kéo dài của nhựa

+ Điểm hóa mềm
Điểm hóa mềm là một chỉ tiêu để đánh giá tính ổn định nhiệt của nhựa đường.
Điểm hóa mềm được xác định bằng phương pháp vòng và bi. Với nhựa đường, nhiệt
độ hóa mềm cao thì độ kim lún càng thấp và ngược lại.

Hình 6: Thí nghiệm xác định điểm hóa mềm của nhựa
+ Khối lượng riêng.
Khối lượng riêng của nhựa là chỉ tiêu phục vụ cho tính toán tỷ trọng khối và tỷ
trọng biểu kiến của hỗn hợp bê tông asphalt.

+ Hàm lượng paraphin.
Hàm lượng paraphin trong nhựa đường được giới hạn không vượt quá 2,2 %.
Lượng paraphin nhiều có thể làm giảm tính đồng nhất của nhựa, làm tăng tình giòn
của nhựa ở nhiệt độ thấp.
Bước2. Phối trộn cốt liệu
Bước này chính là bước xác định tỷ lệ các nhóm cốt liệu thành phần để hỗn hợp
cốt liệu sau khi phối trộn có thành phần hạt nằm trong giới hạn đường bao cấp phối
hỗn hợp cốt liệu quy định trong tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông
asphalt.
- Xác định thành phần hạt của đá dăm, bột khoáng.
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định thành phần hạt, tính toán và đưa ra các
thông số sau:
+ Lượng sót riêng biệt trên từng cỡ sàng (a ):
i
(%)

(1)

+ Lượng sót tích lũy (A ) trên từng cỡ sàng:

i
Ai= ai+…+a19

(%)

(2)

+ Lượng lọt sàng với cỡ sàng i (Li):
Li = 100- Ai

(%)

(3)

- Tính toán để tìm ra tỷ lệ phối trộn giữa các nhóm cốt liệu:
+ Nguyên lý tính toán phối trộn cốt liệu:
Đối với bất kỳ 1 hỗn hợp cốt liệu nào thì lượng lọt sàng (%) của hỗn hợp
cốt liệu qua 1 cỡ sàng bất kỳ đều tuân theo công thức sau:
P = Aa + Bb + Cc + Dd + ...

(4)

Trong đó:
P - lượng lọt qua sàng (%) của 1 cỡ sàng bất kỳ của hỗn hợp cốt liệu;
A, B, C, D,... - lượng lọt qua sàng (%) của 1 cỡ sàng bất kỳ của từng loại cốt liệu sử
dụng để phối trộn;
a, b, c, d,... - tỷ lệ phối trộn của từng loại cốt liệu sử dụng để phối trộn.

a + b + c + d + ... = 1 (100%)

(5)

- Ví dụ 1:
Phối trộn hai loại cốt liệu sau để được cấp phối theo yêu cầu
Lượng lọt sàng (%) ứng với từng cỡ sàng (mm)
Lượng lọt sàng

19

12,5

9,5

4,75

2,36

0,6

0,3

0,15 0,075

Yêu cầu

100 80÷100 70÷90 50÷70 35÷50 18÷29 13÷23 8÷16 4÷10

Trung bình