CHƯƠNG 6 bê TÔNG ASPHALT

University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

VẬT LIỆU XÂY DỰNG


Kiểm tra bài cũ:
1. Em hãy nêu khái niệm thế nào là thiết kế thành phần bê tông asphalt? Một số vấn đề cần
chú ý khi thiết kế thành phần bê tông asphalt?

2. Em hãy kể tên các phương pháp thiết kế thành phần bê tông nhựa mà mình đã được
biết?


Trả lời:
1. Thiết kế thành phần BTN là việc tính toán và thí nghiệm để tìm ra thành phần vật liệu khoáng (đá, cát, bột
khoáng), hàm lượng nhựa đường tối ưu và phụ gia phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật và đặc tính khai thác của
kết cấu mặt đường.
Khi thiết kế thành phần BTN cần chú ý một số vấn đề:
+ Xác định rõ yêu cầu kỹ thuật và lựa chọn tiêu chuẩn áp dụng.
+ Xác định nguồn vật liệu, khả năng cung cấp và các chỉ tiêu kỹ thuật, giá thành.
+ Xác định tính chất kỹ thuật của công trình, điều kiện thi công và khai thác.
+ Xác định thiết bị, trình độ của kỹ sư và công nhân.

2. Một số phương pháp thiết kế bê tông asphalt:
- Phương pháp Hubboard – Field.
- Phương pháp Hveem.
- Phương pháp Marshall.
- Phương pháp SuperPave.

CHƯƠNG 6
BÊ TÔNG ASPHALT
6.4.3. Thiết kế thành phần bê tông asphalt theo phương pháp Marshall (tiếp theo)

4 giai đoạn thiết kế bê tông asphalt:
Giai đoạn 1: Thiết kế sơ bộ
Giai đoạn 2: Thiết kế hoàn chỉnh

Giai đoạn 3: Phê duyệt công thức chế tạo BTN sau khi rải thử

Giai đoạn 4: Kiểm soát chất lượng hàng ngày


6.4.3.2. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt theo phương pháp Marshall

a. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu và nhựa đường
- Chỉ tiêu cơ lý của đá dăm:
+ Cường độ nén của đá gốc.
+ Độ hao mòn Los Angeles.
+ Hàm lượng hạt thoi dẹt.
+ Hàm lượng chung bụi bùn sét.
+ Hàm lượng hạt mềm yếu, phong hóa.
+ Độ dính bám của đá với nhựa.

- Chỉ tiêu cơ lý của bột khoáng:
+ Độ ẩm.
+ Chỉ số dẻo.


Thí nghiệm xác định độ hao mòn Los Angeles

Thí nghiệm xác định độ nén dập trong xi lanh


Hàm lượng hạt thoi dẹt


6.4.3.2. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt theo phương pháp Marshall

a. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu và nhựa đường
- Chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường:
+ Độ kim lún
+ Độ kéo dài
+ Điểm hóa mềm
+ Khối lượng riêng
+ Hàm lượng paraphin

“ Loại nhựa nào được sử dụng trong thí nghiệm xác định độ dính bám của đá với nhựa? Độ dính
bám cần đạt tối thiểu cấp mấy để phù hợp làm bê tông asphalt?”


“ Loại nhựa nào được sử dụng trong thí nghiệm xác định độ dính bám của đá với nhựa? Độ dính
bám cần đạt tối thiểu cấp mấy để phù hợp làm bê tông asphalt?”


6.4.3.2. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt theo phương pháp Marshall

b. Phối trộn cốt liệu
- Xác định thành phần hạt của đá dăm, cát, bột khoáng.
+ Lượng sót riêng biệt trên từng cỡ sàng (a i)

 

ai=x100%

+ Lượng sót tích lũy(Ai) trên từng cỡ sàng
Ai= ai+…+a19
+ Lượng lọt sàng với cỡ sàng i:
Li = 100 - Ai (%)


6.4.3.2. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông asphalt theo phương pháp Marshall

b. Phối trộn cốt liệu
- 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 + ...

i.
ii.

P là lượng lọt qua sàng (%) của 1 cỡ sàng bất kỳ của hỗn hợp cốt liệu;
A, B, C,D,..là lượng lọt qua sàng (%) của 1 cỡ sàng bất kỳ của từng loại cốt liệu sử dụng để phối trộn;

iii. a, b, c,d,...là tỷ lệ phối trộn của từng loại cốt liệu sử dụng để phối trộn

→ a + b + c + d +...= 1

+ Tính toán lựa chọn tỷ lệ phối trộn của từng loại cốt liệu (a, b, c, d…) một cách hợp lý để sao cho
hỗn hợp cốt liệu được chọn có thành phần hạt nằm trong miền giới hạn đường bao cấp phối hỗn hợp
cốt liệu quy định.

“Từ công thức cơ bản để phối trộn cốt liệu, đưa ra công thức tính tỷ lệ phối trộn cho 2 loại cốt liệu?”

P = Aa + Bb
a+b = 1 → b = 1- a

 


Ví dụ thiết kế phối trộn cốt liệu từ 2 loại cốt liệu

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

100

90

80

60

42,5

23,5

18

12

7

Cốt liệu I

100

90

59

16

3,2

1,1

0

0

0

Cốt liệu II

100

100

100

96

82

51

36

21

9,2


Lượng lọt sàng (%) ứng với từng cỡ sàng (mm)

Lượng lọt sàng

Yêu cầu

Trung bình

Cốt liệu I

Cốt liệu II

Tính toán

19

12,5

9,5

4,75

2,36

0,6

0,3

0,15

0,075

100

80÷100

70÷90

50÷70

35÷50

18÷29

13÷23

8÷16

4÷10

100

90

80

60

42.5

23.5

18

12

7

100

90

59

16

3.2

1.1

0

0

0

100

100

100

96

82

51

36

21

9.2

100

95.3

80.73

58.4

44.964

27.547

19.08

11.13

4.876


Ví dụ thiết kế phối trộn cốt liệu từ 3 loại cốt liệu

Lượng lọt qua sàng, %

19

12.5

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

100

100

96.47

18.57

7.61

5

0

0

0

0

100

100

100

88.52

60.34

44.71

24.82

18

7.57

4.22

100

100

100

100

100

100

100

98.53

91.28

83.65

100

90÷100

74÷89

48÷71

30÷55

21÷40

15÷31

11÷22

8÷15

6÷10

Loại vật liệu

Đá 5x10

Cát xay

Bột khoáng

Yêu cầu


Kết quả tính toán

Lượng lọt qua sàng, %

Loại vật liệu

19

12.5

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

Đá 5x10

100

100

96.47

18.57

7.61

5

0

0

0

0

Cát xay

100

100

100

88.52

60.34

44.71

24.82

18

7.57

4.22

Bột khoáng

100

100

100

100

100

100

100

98.53

91.28

83.65

Yêu cầu

100

100 90÷100

Kết quả tính toán

100

100

55÷80

98. 8

36÷63

65.5

25÷45

45.03

17÷33

34.86

12÷25

21.34

9÷17

17.2

6÷10

10.52

8.03