Nghiên cứu đánh giá độ nhám mặt đường bê tông nhựa bằng phương pháp rắc cát và con lắc anh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN DUY CÔNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG
BÊ TÔNG NHỰA BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT
VÀ CON LẮC ANH
Chuyên ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Mã số ngành: 60580205

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2019


Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa-ĐHQG-HCM Cán bộ
hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Mạnh Tuấn Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê
Anh Thắng Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lê Văn Phúc
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
tháng năm 2019
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. TS. Lê Bá Khánh - Chủ tịch
2. TS. Huỳnh Ngọc Thi - Thư ký
3. TS. Lê Anh Thắng - Phản biện 1
4. TS. Lê Văn Phúc - Phản biện 2
5. GS. TS. Lê Văn Thơ
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG

TS. Lê Bá Khánh

TRUỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS. Lê Anh Tuấn


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Duy Công

MSHV: 1570075

Ngày, tháng, năm sinh: 11/09/1992

Nơi sinh: Đăk Lăk

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Giao Thông

Mã số: 60580205

I. TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ Độ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG
NHỰA BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT VÀ CON LẮC ANH
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1. Tổng quan về nghiên cứu độ nhám trên thế giới và Việt Nam.
2. Đánh giá độ nhám vi mô và vĩ mô mặt đường bê tông nhựa hiện hữu ở trường
Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh.
3. Đánh giá độ nhám vi mô và vĩ mô 5 mẫu cấp phối BTNC 12.5mm trong
phòng thí nghiệm.
4. Tìm mối tương quan giữa phương pháp rắc cát và con lắc Anh thông qua thí nghiệm
hiện trường và thí nghiệm trong phòng.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 13/08/2018.
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/12/2018.
V.

CÁN Bộ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Mạnh Tuấn
Tp. HCM, ngày 03 tháng 12 năm 2018
CÁN Bộ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM Bộ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Nguyễn Mạnh Tuấn

TS. Nguyễn Mạnh Tuấn

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DựNG

TS. Lê Anh Tuấn


1

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn Thầy TS. Nguyễn Mạnh Tuấn đã hướng

dẫn em hoàn thành luận văn này. Thầy đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ nhiều tài liệu,
hướng dẫn thí nghiệm cho em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin cảm ơn gia đĩnh đã luôn ủng hộ, khuyến khích tạo động lực cho con để có
thể hoàn thành luận văn này và trong giai đoạn cuộc sống này.
Em cũng xin gửi lời cám ơn đến quý Thầy, Cô trong Bộ môn cầu đường - Khoa
Kỹ thuật xây dựng, trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã giành thời
gian quý báu dẫn dắt, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý giá cũng như đã tạo
điều kiện tốt nhất trong thời gian học cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè trong quá trình học tại trường đại
học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi
trong toàn bộ quá trình làm luận văn.
Tuy vậy, với những hạn chế về thời gian thực hiện cũng như năng lực có hạn của
bản thân, chắc chắn luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự
đóng góp ý kiến từ quý Thầy, Cô, đồng nghiệp và bạn bè để luận văn thêm hoàn thiện
và có đóng góp vào thực tiễn.
Trân trọng cám ơn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 12 năm 2018
Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Công


11

TÓM TẮT LUÂN VĂN
•

Độ nhám của mặt đường bê tông nhựa là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong
việc quyết định chất lượng và an toàn khi xe lưu thông và đã được đưa vào tiêu chuẩn
Việt Nam. Ở Việt Nam hiện tại có 2 phưcmg pháp thông dụng để xác định độ nhám là

rắc cát và con lắc Anh. Hai phưcmg pháp sử dụng quy chuẩn, phưcmg pháp tính và don
vị đo khác nhau. Thiết bị con lắc Anh thì đắt tiền, ít phòng thí nghiệm trang bị. Trong
khi đó thí nghiệm rắc cát dễ chế tạo và rẻ tiền. Cho nên cần đánh giá tưcmg quan giữa
hai thí nghiệm để có thể quy đổi hệ số giữa hai phưcmg pháp thí nghiệm.
Hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá tưcmg quan giữa độ nhám vi mô và
độ nhám vĩ mô. Đe tài nghiên cứu đánh giá chất lượng độ nhám thay đổi theo cấp phối
của bê tông nhựa trong phòng thí nghiệm và đánh giá độ nhám thay đổi ngoài hiện
trường
Ngoài ra, nghiên cứu tìm ra mối quan hệ tương quan giữa hai thí nghiệm rắc cát
và con lắc Anh trong phòng thí nghiệm cũng như hiện trường.


Ill

ABSTRACT
Friction on asphalt concrete pavement is one of most important parameters in
quality and traffic safety and was put into Vietnam specification. In Viet Nam, surface
friction is measured widely by using sand patch test or British pendulum. Both tests are
different in test methods, calculated methods and units. British pendulum equipment is
expensive, few lab equipped. Meanwhile the sand patch test is easy to make and cheap.
Therefore, it is necessary to assess the correlation between the two test to be able to
convert the coefficient between the two test methods.
Currently there are not many reseach assessing the correlation between
microtexture and macrotexture. The study evaluates the quality of friction according to
the gradation of asphalt in the laboratory and assesses the change of friction in the field.
Besides, this paper finding friction relationship between sand patch test and British
pendulum in the laboratory and the field.


IV

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật: “NGHIÊN cứu ĐÁNH GIÁ ĐỘ
NHÁM MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT VÀ
CON LẮC ANH” là công trĩnh nghiên cứu của cá nhân tôi với sự huớng dẫn, dẫn dắt
của thầy TS. Nguyễn Mạnh Tuấn. Các số liệu trong nghiên cứu là trung thực và khash
quan. Việc tham khảo tài liệu (nếu có) đều đuợc trích dẫn theo đúng quy định.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung của luận văn này.
TP.HCM, ngày 03 tháng 12 năm 2018

Nguyễn Duy Công
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Giao Thông
Truờng Đại Học Bách Khoa TP. HCM


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................. 6
1.1

Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................... 6

1.2........................................................................................................................... Mục tiêu
nghiên cứu ............................................................................................................................. 7
1.3

Đổi tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................... 8

1.4

Ý nghĩa của đề tài ..................................................................................................... 8

1.5

Cấu trúc của luận văn .............................................................................................. 9

CHƯƠNG 2. NGHIÊN cứu TỔNG QUAN ................................................. 10
2.1.

TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI BÊ TÔNG NHựA ................................................. 10

2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
2.1.5.
2.1.6.
2.1.7.

Giới thiệu bê tông nhựa ...................................................................................10
Các loại cấp phối bê tông nhựa .......................................................................11
Phân loại bê tông nhựa ....................................................................................12
Cấu trúc của bê tông nhựa ...............................................................................13
Thành phần hỗn hợp bê tông nhựa ..................................................................14
Thiết kế cấp phối cốt liệu theo phương pháp Bailey ....................................... 14
Thiết kế cấp phối cốt liệu theo phương pháp Marshall ................................... 19

2.2.

TỔNG QUAN VỀ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG ...................................................... 20

2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vĩ mô ...................................................... 21
2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vi mô ...................................................... 22
2.3.

TỔNG QUAN VỀ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM ................................. 22

2.3.1.
2.3.2.
2.3.3.
2.3.4.
2.3.5.

Phương pháp rắc cát ........................................................................................22
Thí nghiệm đo độ nhám mặt đường bằng con lắc Anh ................................... 26
Thí nghiệm đo độ nhám mặt đường bằng bánh xe rơ móc hãm cứng ............. 31
Thí nghiệm đo độ nhám động .........................................................................33
Thí nghiệm xác định độ bằng phang mặt đường theo chỉ số độ gồ ghề quốc tế

2.4.

CÁC NGHIÊN cứu TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ................................................. 36

IRI [11] ........... '. ............ .’ ...... '. .................................. . 7. ................... 77. . . 7. ............34

2.4.1. .............................................................................................................. Nghiên
cứu của Nguyễn Phước Minh ......................................................................................36
2.4.2. Nghiên cứu của Nguyễn Tấn Bá và Nguyễn Mạnh Tuấn ...............................38
2.4.3. Nghiên cứu của Lâm Thành Quý và Nguyễn Mạnh Tuấn ..............................39
2.4.4. Luận văn của Hoàng Ngọc Trâm và Trần Quang Hạ...................................... 40
2.4.5. Luận văn của Nguyễn Trí Cao và Nguyễn Xuân Vinh ................................... 41

2.4.6. Nghiên cứu của Behrouz Mataei, Hamzeh Zakeri, Mohsen Zahedi, Fereidoon
Moghadas Neiad ..........................................................................................................42


2.4.7. Nghiên cứu của Saad Issa Sarsam .................................................................. 42
2.4.8. Nghiên cứu của Burak Sengoz, Ali Topal, Serhan Tanyel ............................ 43
2.4.9. Nghiên cứu của Peter Kotek, Matus Kovac ................................................... 45
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHựA CHẶT ..............
............................. .. ...................... 47
3.1.

ĐÁNH GIÁ Độ NHÁM TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM .................................. 47

3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.

Thiết kế cấp phối bê tông nhụa ...................................................................... 47
Lụa chọn vật liệu cho thiết kế hỗn hợp .......................................................... 50
Tiến hành đúc mẫu thí nghiệm ....................................................................... 53
Ket quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm .................................................. 58

3.2.

THÍ NGHIỆM NGOÀI HIỆN TRƯỜNG ............................................................. 64

3.2.1. Vị trí thục hiện thí nghiệm ............................................................................. 64
3.2.2. .............................................................................................................. Thí
nghiệm con lắc Anh ngoài hiện truờng ...................................................................... 67

3.2.3. .............................................................................................................. Thí
nghiệm rắc cát ngoài hiện truờng ............................................................................... 68
3.2.4. Ket quả thí nghiệm ngoài hiện truờng ............................................................. 69
3.3.

MỐI TƯONG QUAN GIỮA THÍ NGHIỆM RẲC CÁT VÀ CON LẲC ANH 7.
............................ ................................................. 72

3.3.1. Mối tuông quan giữa thí nghiệm rắc cát và con lắc Anh trong phòng thí
nghiệm ......................................................................................................................... 72
3.3.2. Mối tuong quan giữa thí nghiệm rắc cát và con lắc Anh ngoài hiện truờng. 73
3.3.3. Nhận xét và đánh giá về mối tuong quan giữa thí nghiệm rắc cát và con lắc
Anh ....... ’. ............................. .............. ... ............... ..............7..... .......................... 74
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 77
5.1
Kết luận: .................................................................................................................... 77
5.2
Kiến nghị: .................................................................................................................. 78

.’.


-III-

MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Các cỡ sàng cấp I PCS theo các cỡ hạt NMAS [7]..................................... 17
Bảng 2.2: Tiêu chí đánh giá độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô trung bình) của mặt đuờng
bằng phuơng pháp rắc cát [16] .................................................................................... 26
Bảng 3.1: Bảng tổng hợp thành phần cấp phối nghiên cứu ........................................ 47
Bảng 3.2: Giá trị chỉ số Bailey của cấp phối 1 ........................................................... 48

Bảng 3.3: Giá trị chỉ số Bailey của cấp phối 2 ............................................................ 49
Bảng 3.4: cấp phối cốt liệu 1 và 2 BTNC 12.5mm ..................................................... 49
Bảng 3.5: cấp phối thực hiện của Nguyễn Hoài Vẹn .................................................. 50
Bảng 3.6: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm [5] ................................................ 51
Bảng 3.7: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cốt liệu mịn [5]......................................... 52
Bảng 3.8: Các chỉ tiêu nhựa đuờng sử dụng trong nghiên cứu ................................... 52
Bảng 3.9: Thành phần hạt quy định của bột khoáng [3] ............................................. 53
Bảng 3.10: Bảng tổng hợp kết quả khối luợng riêng hỗn họp cốt liệu ....................... 53
Bảng 3.11: Bảng hiệu chỉnh lại kết quả đo theo nhiệt độ mặt mẫu thí nghiệm .......... 58
Bảng 3.12: Kết quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) của mẫu số 1 ....... 59
Bảng 3.13: Kết quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) của mẫu số 2 ....... 59
Bảng 3.14: Kết quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) của mẫu số 3 ....... 60
Bảng 3.15: Ket quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) của mẫu số 5 ....... 61
Bảng 3.16: Ket quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) của mẫu số 5 ....... 62
Bảng 3.17: Kết quả đo độ nhám bằng thiết bị con lắc Anh (SRT) ............................. 62
Bảng 3.18: Bảng số liệu kết quả thí nghiệm rắc cát .................................................... 63
Bảng 3.19: Ket quả tống họp thí nghiệm rắc cát ......................................................... 70
Bảng 3.20: Ket quả tống họp thí nghiệm con lắc Anh ................................................ 71
Bảng 3.21: Ket quả thí nghiệm con lắc Anh và rắc cát ở phòng thí nghiệm............... 72
Bảng 3.22: Ket quả thí nghiệm con lắc Anh và rắc cát ngoài hiện truờng.................. 73
Bảng 3.23: Tổng họp kết quả thí nghiệm .................................................................... 75
Bảng 3.24: Trị số tỉ số SRT/mm khi xét với độ tin cậy .............................................. 76


-IV-

MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Hiện trạng vụ tai nạn tại Hòa Bình do mưa kéo dài gây trơn trượt [1] ....... 6
Hình 1.2: Đường trơn trượt gây khó khăn cho người dân tại Tp. Hồ Chí Minh [2]. ...7
Hình 1.3: Nội dung thực hiện luận văn ....................................................................... 9

Hình 2.1: Khối lượng của cốt liệu thô [7] ................................................................... 19
Hình 2.2: Sự khác nhau giữa độ nhám vi mô và độ nhám vĩ mô [10] ........................ 21
Hình 2.3: Bàn xoa cát. [16] ......................................................................................... 23
Hình 2.4: cấu tạo Thiết bị con lắc Anh [13] .................................................................28
Hình 2.5: Con lắc Anh trong phòng thí nghiệm ...........................................................28
Hình 2.6: Thí nghiệm xác định độ nhám bằng bánh xe rơ móc hãm cứng ................. 32
Hình 2.7 Thiết bị thử nghiệm độ nhám động (DT Tester) ...........................................33
Hình 2.8 Nguyên tắc đo của thí nghiệm DT Tester .....................................................34
Hình 2.9: Thiết bị quét laser 3D .................................................................................. 44
Hình 2.10: Biểu đồ tương quan giữa hai thí nghiệm ................................................... 44
Hình 2.11: Thiết bị rơ móc hãm cứng ......................................................................... 45
Hình 3.1 Các đường cong cấp phối nghiên cứu được chọn ........................................ 48
Hình 3.2: Máy rây sàng cốt liệu .................................................................................. 51
Hình 3.3: Tủ sấy nhựa đường ...................................................................................... 54
Hình 3.4: Khuôn chế bị mẫu thí nghiệm ..................................................................... 55
Hình 3.5: Thiết bị trộn mẫu bê tông nhựa ................................................................... 55
Hình 3.6: Chế bị mẫu bằng thiết bị đầm lăn................................................................ 57
Hĩnh 3.7: Mầu thí nghiệm sau khi đầm lăn ................................................................. 57
Hĩnh 3.8: Mầu thí nghiệm sau khi đúc xong và bảo quản ở nhiệt độ phòng............... 57
Hĩnh 3.9: Thí nghiệm đo độ nhám bằng phương pháp con lắc Anh ........................... 58
Hĩnh 3.10: Biểu đồ kết quả thí nghiệm con lắc Anh trong phòng thí nghiệm .............63
Hĩnh 3.11: Mầu thí nghiệm đo độ nhám bằng phương pháp rắc cát ............................63
Hĩnh 3.12: Biểu đồ kết quả thí nghiệm rắc cát trong phòng thí nghiệm ......................64
Hình 3.13: Sơ đồ tống thể và vị trí các tuyến đường làm thí nghiệm ..........................65
Hình 3.14: Hĩnh ảnh tống quan về Đường số 1 .........................................................65
Hình 3.15: Hĩnh ảnh tổng quan về Đường số 2-A.....................................................66
Hình 3.16: Hĩnh ảnh tổng quan về Đường số 2-B .....................................................66
Hình 3.17: Hĩnh ảnh tổng quan về Đường số 3 .........................................................66

-V-

Hình 3.18: Hình ảnh tổng quan về Đường số 4........................................................... 67
Hình 3.19: Tiến hành đo độ nhám mặt đường bằng thí nghiệm con lắc Anh ............. 68
Hình 3.20: Tiến hành đo độ nhám mặt đường bằng thí nghiệm rắc cát ...................... 69
Hình 3.21: Mau thực hiện thí nghiệm rắc cát trên mặt đường BTNC

12.5mm ...... 69

Hình 3.22: Ba mẫu thí nghiệm rắc cát tại một vị trí khi thực hiện thí

nghiệm ....... 69

Hình 3.23: Biểu đồ kết quả thí nghiệm rắc cát ngoài hiện trường .............................. 70
Hình 3.24: Thực hiện thí nghiệm con lắc Anh ngoài hiện trường .............................. 71
Hình 3.25: Biểu đồ kết quả thí nghiệm con lắc Anh ngoài hiện trường ..................... 72
Hình 3.26: Biểu đồ kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm................................. 73
Hình 3.27: Biểu đồ kết quả thí nghiệm ngoài hiện trường .......................................... 74


-6-

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.1

Tính cấp thiết của đề tài

Tại thời điểm hiện tại Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển vượt bậc về kinh
tế và xã hội. Gắn liền với sự phát triển đó là sự phát triển về hạ tầng kỹ thuật - giao
thông. Vấn đề an toàn giao thông đã và đang là vấn đề nhức nhối mà nhà nước và các

cơ quan chức năng đang đi tim phương hướng xử lý và giải quyết.
Các vụ tai nạn thường xảy ra tại các địa điểm, tuyến đường có lưu lượng và tốc độ
cao. Đặc biệt khi trời mưa dẫn đến giảm độ ma sát giữa bánh xe và mặt đường gây tron
trượt làm khả năng xảy ra tai nạn càng tăng lên đáng kể trong thời điểm đó.

Hình 1.1: Hiện trạng vụ tai nạn tại Hòa Bĩnh do mưa kéo dài gây trơn trượt [ 1 ].
Đảm bảo độ nhám của đường là biện pháp hữu hiệu để nâng cao chất lượng an toàn
giao thông. Khi thiết kế, việc độ nhám mặt đường không tương ứng với tốc độ thiết kế
là một trong những nguyên nhân quan trọng gây ra tai nạn giao thông.


-7-

Hình 1.2: Đường trơn trượt gây khó khăn cho người dân tại Tp. Hồ Chí Minh [2],
Ở Việt Nam hiện tại chưa cỏ nhiều nghiên cứu đánh giá tương quan giữa độ nhám
vi mô và độ nhám vĩ mô. Vì vậy việc đánh giá mối tương quan giữa hai độ nhám cần
được thực hiện và đanh giá quan trọng hơn.
Để trang bị được thiết bị con lắc Anh thì cần rất nhiều tiền, số phòng thí nghiệm
được trang bị thì không phổ biến nên việc thí nghiệm được phổ cập rộng rãi là khó khăn.
Trong khi đó thí nghiệm rắc cát dễ chế tạo, ít tiền và dễ thực hiện. Nhiều trường hựp thí
nghiệm rắc cát không thực hiện được như mưa, đọng nước, cốt liệu bị ướt,... Thí nghiệm
con lắc Anh lại không thực hiện được trong trường hợp: vết nứt, các khe hở, bề mặt gồ
ghề, ... Cho nên việc xác định mối tương quan giữa hai thí nghiệm là điều hết sức càn
thiết.
Từ những lý do trên chứng ta có thể thấy việc nghiên cửu đánh giá độ nhảm của
mặt đường bê tông nhựa chặt là hết sức cấp thiết.
1.2

Mục tiêu nghiên cửu

• Đánh gỉá chất lượng độ nhám thay đổi theo cấp phối của bê tông nhựa trong phòng
thí nghiệm.
• Đảnh giả chất lượng độ nhám hiện hữu của cảc công trình đo thực nghiệm.


-8-

• Tìm mối tương quan giữa hai thí nghiệm rắc cát và con lắc Anh trong thí nghiệm
cũng như hiện trường.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3

•
•

Đối tượng nghiên cứu:
Nghiên cứu, so sánh, đánh giá độ nhám của mặt đường bê tông nhựa chặt.

•

Phạm vi nghiên cứu:

•

Nghiên cứu tổng quan về độ nhám của mặt đường bê tông nhựa của Việt Nam
và các nước trên thế giới.

• Nghiên cứu, chế tạo cấp phối bê tông nhựa chặt trong phòng thí nghiệm và
đánh giá độ nhám bằng phương pháp rắc cát và con lắc Anh.

• Đánh giá độ nhám của mặt đường bê tông nhựa chặt ngoài hiện trường bằng phương
pháp rắc cát và con lắc Anh.
• Tim mối tương quan giữa hai phương pháp thí nghiệm rắc cát và con lắc Anh
•

Phương pháp nghiên cứu:
Sử dụng trong đề tài là sử dụng lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

•

Nghiên cứu các tính chất kỹ thuật của vật liệu bê tông nhựa chặt.

• Thực hiện các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm bê tông nhựa thuộc trường đại
học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh.
• Thực hiện các thí nghiệm hiện trường ở trường đại học Bách khoa Tp. HCM.
1.4

Ý nghĩa của đề tài

♦♦♦ Ỷ nghĩa khoa học:
• Xác lập thành phần hỗn hợp với yêu cầu kỹ thuật đặc trưng vật liệu hỗn hợp và
qui định kỹ thuật cho vật liệu bê tông nhựa;
• Đánh giá và so sánh độ nhám thay đối theo cấp phối bê tông nhựa trong phòng thí
nghiệm cũng như hiện trường.
• Tìm mối tương quan giữa hai phương pháp thí nghiệm rắc cát và con lắc Anh.
♦♦♦ Ỷ nghĩa thực tiễn:
• Đánh giá độ nhám của bê tông nhựa trong điều kiện vật liệu ở Tp. HCM.
• Đánh giá độ nhám của mặt đường bê tông nhựa chặt hiện hữu từ đó đưa ra giải
pháp nâng cao, tăng cường độ nhám của mặt đường ô tô.

-9-

Cấu trúc của luận văn

1.5

•

Cẩu trúc luận vãn gồm các chương sau:

•

Chương 1: Mở đầu.

•

Chương 2: Nghiên cứu tổng quan.

•

Chương 3: Đánh giá độ nhám mặt đường bê tông nhựa chặt.

•

Chương 4: Kết luận và kiến nghị.
Nội dung nghiên cứu được thể hiện theo sơ đồ sau:

♦♦♦

NGHEÊN CỬU ĐÁNH GIÁ Độ NHẢM MẬT ĐƯỜNG BẺ TÔNG NHỰA
BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT VÀ CON LẮC ANH

✓—
NHIỆM vụ 1:
Chuẩn bị nhựa đường 60/70, cổt liệu
V
_____

Nghiên cửu tỏng quan về bễ tông nhựa và độ nhám

NHIÊM VỤ 2:

V

NHIỆM VỤ 3:

N

Trong phòng thí nghiệm: rhiểt kể 5 cảp

Ngoải hiện trường: Đảnh giá độ nhảm

phối bé tông nhựa chặt 12.5mm vả tạo

của 4 con đường hiện hữu bang phương

mầu. Đánh giá đõ nhám bang

pháp con lắc Anh và rắc cát.

nhương nhát) con lãc Anh vả rắc cát.

IP

NHIỆM VỤ 4:
1. Tìm môi quan hệ tương quan giữa hai thí nghiệm băng phương pháp ràc cát vả phương
pháp con lắc Anh trong phỏng thí nghiệm cùng như ỡ hiện trưởng;
2 Đánh giả chat lượng độ nhẩm thav đổi theo cẩp phối của bê tông nhựa chặt trong phòng
thí nghiệm.
3. Đánh ẹiá chat lượng độ nhám hiện hữu của các cõng trình đo thực nghiệm

Hành 1.3: Nội dung thực hiện luận văn.


— 10 —

CHƯƠNG 2. NGHIÊN cứu TỔNG QUAN
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI BÊ TÔNG NHựA
2.1.1.

Giới thiệu bê tông nhựa

Bê tông nhựa hay bê tông asphalt là một hỗn hợp vật liệu bao gồm: đá, cát, bột
khoáng và phụ gia (nếu có) đuợc phối hợp với nhau theo một tỉ lệ hợp lý để tạo một cấp
phối tốt nhất, đuợc trộn nóng hoặc nguội với nhựa theo một chế độ nhất định trong trạm
trộn rồi đuợc rải nóng (đối với bê tông nhựa trộn nóng) ở nhiệt độ thích hợp và lu lèn
[3], [4].
Trong đó:
• Cốt liệu thô là bộ khung chịu lực, tăng tính ổn định của bê tông nhựa. Làm cho

bê tông nhựa có khả năng chịu tác dụng của ngọai lực và tạo độ nhám cho bề mặt
đuờng.
• Cốt liệu mịn: đóng vai trò lấp đầy các lỗ rỗng giữa các hạt đá dăm, nó sẽ cùng
với đá dăm làm thành bộ khung chủ yếu của bê tông nhựa.
• Bột khoáng đóng vai trò là thành phần rất quan trọng trong hỗn hợp bê tông nhựa,
nó vai trò lấp đầy lỗ rỗng giữa các cốt liệu lớn (cát, đá dăm hay sỏi) không những
làm tăng độ đặc của hỗn hợp mà còn làm tăng nhanh tỷ diện bề mặt các cốt liệu,
làm cho màng bitum trên mặt hạt khoáng vật càng mỏng và nhu thế sẽ làm lực
tuơng tác của nó tăng lên, cuờng độ và độ bền của bê tông nhựa cũng tăng.
• Bitum là chất kết dính hữu cơ có khả năng dính kết các vật liệu khoáng vật tạo
một hỗn họp chịu lực mới.
• Phụ gia: có vai trò trong việc cải thiện một số tính chất nào đó trong bê tông nhựa
nhu làm tăng tính dẻo, tính on định với nhiệt, .. .Thuờng phụ gia đuợc thêm vào
để cải tiến một số tính chất của bitum nhu: Bitum có pha thêm luu huỳnh, Bitum
có pha thêm cao su, Bitum có pha thêm mangan hữu cơ...


-11-

❖ Như vậy ta có thể thấy rằng cường độ của bê tông nhựa được hình thành trên cơ
sở nguyên lý hình thành cường độ của hỗn hợp vật liệu theo nguyên tắc cấp phối
với chất kết dính là nhựa đường.
2.1.2. Các loại cấp phối bê tông nhựa

❖ Bê tông nhựa cấp phối chặt (Dense-graded): [4]
Loại BTN sử dụng cấp phối cốt liệu có lượng hạt thô, hạt trung gian và hạt mịn
gần tương đương nhau, tạo điều kiện để khi đầm nén các hạt cốt liệu dễ chặt khít với
nhau nhất. Thường được gọi là BTN chặt. BTN chặt có độ rỗng dư nhỏ, thường từ 36%.
❖ Bê tông nhựa cấp phối gián đoạn (Gap-graded): [4]
Loại BTN sử dụng cấp phối cốt liệu có lượng hạt thô và lượng hạt mịn lớn, nhưng

lượng hạt trung gian rất nhỏ. Đường cong cấp phối cốt liệu của loại BTN này có xu thế
gần nằm ngang tại vùng cỡ hạt trung gian, cấp phối cốt liệu này tạo khả năng để các hạt
cốt liệu thô chèn móc tốt với nhau, tuy nhiên có xu thế dễ bị phân tầng trong quá trĩnh
rải. BTN cấp phối gián đoạn thường có độ rỗng dư lớn hơn so với BTN chặt.
❖ Bê tông nhựa cấp phối hở (Open-graded): [4]
Loại BTN sử dụng cấp phối cốt liệu cấp phối có lượng hạt mịn chiếm một tỷ lệ
nhỏ trong hỗn hợp. Đường cong cấp phối loại này có xu thế gần thẳng đứng tại vùng hạt
cốt liệu trung gian, gần nằm ngang và có giá trị gần bằng không (0) tại vùng hạt cốt liệu
mịn. Loại BTN này có độ rỗng dư lớn do không đủ lượng hạt mịn lấp đầy lỗ rỗng giữa
các hạt thô. Thường được gọi là BTN rỗng. BTN rỗng có độ rỗng dư lớn nhất so với
BTN chặt và BTN cấp phối gián đoạn.
Loại BTN rỗng làm lớp móng (base course), thường không sử dụng bột khoáng,
có độ rỗng dư từ 12% đến 16%.
❖ Bê tông nhựa có độ nhám cao (Open Graded Friction Course AsphaltOGFCA): [4]
Loại BTN sử dụng làm lớp phủ mặt đường, có tác dụng ngăn ngừa hiện tượng
văng nước gây ra khi xe chạy với tốc độ cao, tăng khả năng kháng trượt mặt đường và
giảm đáng kể tiếng ồn khi xe chạy.


-12-

Thường sử dụng loại BTN rỗng, có độ rỗng dư 15-22% (Open graded friction
course -OGFC hoặc Porous friction course-PFC) hoặc BTN cap phối gián đoạn, có độ
rỗng dư 10-15% (Very thin friction course-VTO). cần sử dụng nhựa đường cải thiện để
chế tạo loại BTN này.
• Hỗn hợp đá- vữa nhựa (Stone matrix asphalt hoặc Stone mastic asphalt SMA):[4]
Là loại BTN sử dụng cap phối gián đoạn. Hỗn hợp BTN này bao gồm nhựa
đường, cốt liệu và cốt sợi (fiber). SMA thường sử dụng lượng bột khoáng và nhựa đường
nhiều hơn so với BTN cấp phối chặt.
Độ rỗng dư của SMA có phạm vi rộng, từ 2-8%, tùy thuộc vào việc sử dụng SMA

làm lớp mặt hoặc lớp móng.
2.1.3.

Phân loại bê tông nhựa

2.1.3.1

Theo độ rỗng còn dư
Theo độ rỗng dư, bê tông nhựa thường được phân thành các loại [4]:

• BTN chặt, có độ rỗng dư từ 3% - 6%.
• BTN rỗng, bao gồm các loại BTN có độ rỗng dư lớn hơn 6 %.
2.1.3.2
Phân loại theo đặc tính cửa cấp phối hỗn họp cốt liệu
Theo đặc tính của cấp phối cốt liệu, bê tông nhựa thường được phân thành các
loại [4]:
•

BTN có cấp phối chặt (dense graded mix).

•

BTN có cấp phối gián đoạn (gap graded mix).

•

BTN có cấp phối hở (open graded mix).

2.1.3.3

Phân loại theo cỡ hạt danh định lớn nhất của cốt liệu
Theo cách phân loại này, BTN thường được phân thành các loại có cỡ hạt danh

định lớn nhất là: 37,5 mm; 25,0 mm; 19,0 mm; 12,5 mm; 9,5 mm và 4,75 mm (tương
ứng với việc phân loại theo cỡ hạt lớn nhất là 50 mm; 37,5 mm; 25,0 mm; 19,0 mm;
12,5 mm và 9,5 mm) [4],
2.1.3.4

Phân loại theo vị trí và công năng trong kết cấu mặt đuứng


— 13 —

Theo vị trí và công năng trong kết cấu mặt đường, BTN thường được phân
thành các loại [4]:
• BTN có độ nhám cao, tăng khả năng kháng trượt: sử dụng cho đường ô tô cấp
cao, đường cao tốc, các đoạn đường nguy hiểm. Lớp BTN này được phủ trên mặt
BTN, ngay sau khi thi công các lớp BTN phía dưới hoặc được phủ sau này, khi
nâng cấp mặt đường.
• BTN dùng làm lớp mặt (surface course mixture), bao gồm: BTN dùng làm lớp
mặt trên (wearing course mixture) và BTN dùng làm lóp mặt dưới (binder course
mixture): thường sử dụng BTN chặt.
• BTN dùng làm lóp móng (base course mixture): loại BTN chặt và BTN rỗng đều
có thể sử dụng làm lóp móng. BTN rỗng có giá thành thấp hơn do không cần sử
dụng bột khoáng và hàm lượng nhựa thấp hơn so với BTN chặt.
• BTN cát (sand-asphalt mixture): sử dụng làm lóp mặt tại khu vực có tải trọng xe
không lớn, vỉa hè, làn dành cho xe đạp, xe thô sơ. Có thể sử dụng để làm 1 lóp
bù vênh mỏng trước khi rải lóp BTN lên trên, cốt liệu sử dụng cho BTN cát là
cát nghiền, cát tự nhiên hoặc hỗn họp của hai loại cát này.
2.1.4.

Cấu trúc của bê tông nhựa

Cấu trúc vi mô: gồm nhựa và bột khoáng tạo thành chất liên kết asphalt.
Cấu trúc trung gian: gồm cát và các chất liên kết asphalt tạo thành vữa asphalt.
Cấu trúc vĩ mô: gồm đá dăm và vữa asphalt tạo thành hỗn họp bê tông nhựa.
• vềcấu trúc vi mô: thấy rõ quan hệ số lượng, sự bố trí và tương tác giữa bitum và
bột khoáng - thành phần phân tán hoạt động nhất của bê tông nhựa. Cường độ bê
tông nhựa biến đối rất nhiều tùy thuộc vào hàm lượng bột khoáng, vào tỉ số nhựa
bitum và bột khoáng. Khi lượng nhựa nhiều, bột khoáng ít, các hạt bột khoáng
bọc màng nhựa dày, không tiếp xúc trực tiếp với nhau. Khi bột khoáng tăng lên
tỉ lệ bitum/bột khoáng giảm, đến lúc lượng nhựa vừa đủ để bọc các hạt bột
khoáng bằng một màng nhựa mỏng và các hạt tiếp xúc với nhau có định hướng,
nếu tiếp tục tăng bột khoáng lên nữa, bitum


-14-

sẽ không đủ để tạo màng bọc khắp các hạt, khi đó cấu trúc vi mô sẽ tăng lỗ rỗng,
các hạt không liên kết được với nhau, cường độ sẽ giảm.
• Cẩu trúc trung gian: khi đưa cát vào chất liên kết asphalt để tạo thành vữa
asphalt thi sẽ làm giảm cường độ của hệ thống vĩ cát đã làm giảm tính đồng nhất
của hỗn hợp. cấu trúc trung gian cũng ảnh hưởng khá lớn đến cường độ, độ biến
dạng, độ chặt và các tính chất khác nhau của bê tông nhựa.
• Cẩu trúc vĩ mô: cốt liệu đá được bao bọc bởi bitum nhựa đường là một yếu tố
cơ bản để làm thành cấu trúc vĩ mô của bê tông nhựa, cấu trúc này được xác định
bằng quan hệ số lượng, vị trí tương hỗ, độ lớn của đá dăm. Đá dăm được liên kết
với nhau thành một khối sườn không gian trong vữa asphalt [5].
2.1.5.

Thành phần hỗn họp bê tông nhựa

Các thành phần vật liệu cơ bản của hỗn hợp bê tông nhựa bao gồm các cốt liệu
hạt thô (đá dăm) và hạt mịn (cát) có thành phần cỡ hạt tuân theo một quy luật nhất định,
nhựa đường (bi turn) và bột khoáng (bột đá vôi, xi măng...). Các tính chất của bê tông
nhựa phụ thuộc vào tỉ lệ và tính chất của vật liệu thành phần, phụ thuộc vào sự phân bố
chất kết dính trong hỗn hợp và chất lượng tương tác giữa cốt liệu và chất liên kết [6].
• Cốt liệu: bao gồm cốt liệu hạt thô, cốt liệu hạt mịn với chức năng tạo bộ khung
chịu lực cho hỗn hợp. Thành phần kích cỡ hạt cốt liệu phải đảm bảo thỏa mãn
đường cong cấp phối tiêu chuẩn được quy định cho mỗi loại bê tông nhựa khác
nhau, với mục đích tạo khung chịu lực bền vững mà vẫn đảm bảo màng chất dính
kết đủ bao bọc và kết dính các hạt cốt liệu.
• Chất liên kết: Hỗn hợp bê tông nhựa thường dùng bitum gốc dầu mỏ để làm vật
liệu xây dựng đường làm chất kết dính. Bitum sử dụng dùng chế tạo bê tông nhựa
phải thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuấn cho từng loại bê tông nhựa khác
nhau như bê tông nhựa chặc rãi nóng (bitum đặc).
2.1.6.

Thiết kế cấp phối cốt liệu theo phương pháp Bailey

2.1.6.1 Nguồn gốc và sự phát triển của phương pháp Bailey


-

15-

Phương pháp Bailey được phát triển bởi Robert Bailey vào đầu những năm 1980
dựa trên kinh nghiệm thiết kế hỗn hợp BTN của ông. Sau đó phương pháp này tiếp tục
được phát triển bởi Bill Vavrik và Bill Pine. Trong hỗn hợp BTN, cốt liệu chiếm 9095% theo khối lượng và 75-85 % theo thể tích nên cốt liệu đóng vai trò quan trọng trong

sự làm việc của BTN. Phần lớn cường độ chịu nén và sức kháng trượt được tạo ra từ cấu
trúc cốt liệu. Phương pháp này cung cấp cho người thiết kế một cách nhìn và đánh giá
tốt hon về cốt liệu và ảnh hưởng của nó đến các đặc trưng về thể tích của hỗn hợp BTN.
Phương pháp này được sử dụng trong lúc thiết kế hỗn hợp cốt liệu và có thể dùng nó để
kiểm tra, đánh giá và hiệu chỉnh trong quá trình thi công. Phương pháp Bailey có thể sử
dụng kèm theo các phương pháp thiết kế bê tông nhựa như: Marshall, Hveem và
Superpave [7].
Mức độ cài móc giữa các hạt cốt liệu là số liệu thiết kế đầu vào của phương pháp
Bailey và nhờ sự cài móc giữa các hạt cốt liệu tạo nên sức kháng lún trồi cho hỗn hợp
BTN. Robert Bailey đã sử dụng phương pháp này để cải thiện khả năng phục vụ của
đường cao tốc Illinos, tuy nhiên các kết quả nghiên cứu này không được ông công bố.
Mối tương quan giữa cấp phối cốt liệu và các đặc trưng về thể tích của hỗn hợp BTN
được công bố trong các nghiên cứu của Vavrik. Hiện nay phương pháp Bailey được sử
dụng trong các chương trình nghiên cứu trong phòng ở Dubai, các tiểu vương quốc Ả
Rập nhằm cải thiện khả năng kháng lún của hỗn hợp bê tông nhựa. Các phòng thí nghiệm
hiện trường đã được đặt ở Pháp, Canada và nhiều bang ở Mỹ. Các kết quả nghiên cứu
trong phòng và thực nghiệm đã được công bố và sử dụng rộng rãi [7],
Phương pháp thiết kế Bailey xem xét đến khả năng đầm chặt của hỗn hợp bê tông nhựa
khi chọn tỉ lệ giữa các thành phần hạt để tạo nên cấp phối. Các hệ số trong phương pháp
có liên quan chặt chẽ đến độ rỗng cốt liệu VMA, độ rỗng dư Va khả năng đầm nén của
cấp phối cốt liệu. Đe đảm bảo hỗn hợp BTN có hàm lượng nhựa vừa đủ, VMA được
thay đối bằng cách điểu chình lượng cốt liệu thô và cốt liệu mịn. Với phương thức này,
hỗn hỗn hợp bê tông nhựa có được bộ khung chịu lực cứng để tạo nên độ ổn định và
VMA vừa đủ, qua đó tạo nên hỗn hợp có độ bền cao [7].


— 16 —

2.1.6.2 Các nguyên tắc cửa phương pháp Baiỉey
Phương pháp Bailey là một phương pháp tim ra một tỉ lệ giữa các loại cốt liệu trộn

hợp lý, điều đó tạo ra sự cài móc giữa các hạt cốt liệu tạo nên xương sống của cấu trúc
cốt liệu và cấp phối liên tục được cân bằng đến khi hoàn tất. Phương pháp Bailey cung
cấp một bộ các công cụ cho phép đánh giá mức độ trộn đều của cốt liệu. Các công cụ
này đưa ra một cách nhìn rõ hơn về mối quan hệ giữa cấp phối cốt liệu và độ rỗng.
Phương pháp Bailey cung cấp cho người thi công các công cụ để triển khai, đánh giá và
điều chỉnh cốt liệu khi trộn. Quy trình này giúp đảm bảo sự cài móc giữa các hạt cốt liệu
và hỗn họp BTN được đầm nén chặt, tạo ra sức kháng lại các biến dạng lâu dài, trong
khi vẫn duy trì các tính chất về thể tích điều đó tạo ra sức kháng lại các yếu tố tác động
từ môi trường [7].
Đe phát triển một phương pháp kết họp cốt liệu để có được sự cài móc tốt nhất
giữa các viên cốt liệu và tạo nên các đặc tính thể tích tốt hơn, đều cần thiết là phải hiểu
được một số nhân tố chi phối và sự ảnh hưởng nó đến công tác thiết kế và khả năng làm
việc của các hỗn họp cốt liệu. Nội dung cơ bản của phương pháp này là: sự phân biệt
giữa cốt liệu thô và cốt liệu mịn, và sự kết họp cốt liệu theo thể tích để đảm bảo mức độ
gài móc của các hạt cốt liệu [8].
Theo định nghĩa truyền thống, cốt liệu thô là các hạt cốt liệu giữ lại trên sàng 4.75
mm và cốt liệu mịn là các hạt cốt liệu lọt qua sàng 4.75 mm. Theo phương pháp Bailey,
cốt liệu thô là các hạt cốt liệu lớn tạo ra lỗ rỗng và cốt liệu mịn là các hạt cốt liệu lấp kín
những lỗ rỗng do cốt liệu thô tạo nên. Trong phương pháp Bailey để phân định cốt liệu
thô và cốt liệu mịn dùng sàng cap I PCS (Primary Control Sieve).
Sàng cap I PCS được tính toán dựa vào cỡ hạt lớn nhất danh định NMAS:
PCS = 0.22 * NMAS

(2.1)

Tùy theo các cỡ hạt lớn nhất danh định mà có các cỡ sàng PCS khác nhau được
thể hiện ở Bảng 2.1.


-17-

Bảng 2.1: Các cỡ sàng cấp I PCS theo các cỡ hạt NMAS [7]
NMAS (mm)

NMPS*0.22

PCS (mm)

37.5

8.250

9.5

25

5.500

4.75

19

4.180

4.75

12.5

2.75

2.36

9.5

2.090

2.36

4.75

1.045

1.18

Phuơng pháp Bailey sử dụng hai nguyên tắc làm cơ sở cho mối quan hệ giữa cấp
phối cốt liệu và các đặc trung về thể tích của hỗn hợp bê tông nhựa: đầm nén cốt liệu và
sự phân định cốt liệu thô, cốt liệu mịn. Đe đánh giá về chất luợng của hỗn hợp cốt liệu
tiến hành phối trộn cốt liệu theo thể tích và phân tích các mẫu trộn thông qua các chỉ số
Bailey [7].
Các hạt cốt liệu không thể tự sắp xếp lèn chặt vào nhau để lấp đầy các lỗ rỗng
trong hỗn hợp. Mức độ đầm nén phụ thuộc vào các yếu tố: loại và luợng đầm nén, hình
dạng của cốt liệu, thành phần cỡ hạt của cấp phối, độ cứng của các hạt cốt liệu. Tất cả
các hỗn hợp cốt liệu đều có chứa một đỗ rỗng nhất định, chính vì vậy mà hỗn hợp cốt
liệu có đặc tính nén lún khi chịu tải. Khi phối trộn cốt liệu, cần phải xác định kích cỡ lỗ
rỗng đuợc tạo nên từ cốt liệu thô và thể tích cần thiết của cốt liệu mịn lấp đầy các lỗ
rỗng đuợc tạo ra từ cốt liệu thô [7].
2.1.6.3 Phối trộn theo thể tích
Những phuơng pháp thiết kế hỗn hợp thông thuờng dựa trên việc phân tích theo
đơn vị thể tích, nhung để đơn giản cốt liệu đuợc đo luông theo đơn vị trọng luợng. Đe
đánh giá chính xác mức độ gài móc giữa các hạt cốt liệu thì nguời thiết kế cần phải phân

tích cấp phối theo các đặc tính thể tích. Phuơng pháp Bailey sử dụng khối luợng chua
đầm và khối luợng sau đầm nén của cốt liệu để phân tích thể tích lỗ rỗng trong cấp phối
cốt liệu. Đối với cốt liệu mịn, khối luợng chua đầm và khối


-

18-

lượng sau đầm thay đổi không đáng kể nên chỉ cần xét đến khối lượng sau đầm của cốt
liệu mịn. Thông qua các giá trị khối lượng chưa đầm và sau đầm của cốt liệu tính được
thể tích lỗ rỗng trong cấp phối và đánh giá được mức độ gài móc của cốt liệu [7].
Khối lượng chưa đầm của cốt liệu thô LUW (Loose Unit Weight of Coarse
Aggregate): là khối lượng cốt liệu lấp đầy một đon vị thể tích chưa đầm nén (Hĩnh 2.3a).
Trong trường hợp này, mức độ gài móc của cốt liệu là thấp nhất. Khối lượng chưa đầm
được xác định đối với mỗi loại cốt liệu tuân theo qui định trong AASHTO T-19[10], qui
định cốt liệu được đựng trong điều kiện tự nhiên - không chặt khít trong một cái thùng
kim loại. Khối lượng chưa đầm (kg/m3) được tính bằng cách chia khối lượng của cốt
liệu trong thùng cho thể tích của thùng. Sử dụng tỷ trọng khối của cốt liệu và khối lượng
chưa đầm thi thể tích của độ rỗng trong trường hợp này sẽ được xác định.
Khối lượng đã đầm của cốt liệu thô RUW (Rodded Unit Weight of Coarse
Aggregate): là khối lượng cốt liệu lấp đầy một đơn vị thể tích sau khi được đầm chặt
(Hĩnh 2.3 b). Áp lực nén làm tăng mức độ tiếp xúc giữa các hạt cốt liệu và làm giảm độ
rỗng trong hỗn hợp cốt liệu. Khối lượng đã đầm của cốt liệu được xác định cho mỗi loại
cốt liệu thô sử dụng quy trĩnh được qui định trong tiêu chuẩn AASHTO T- 19 [10], qui
định cốt liệu được đựng trong một cái thùng kim loại và đã được đầm chặt. Khối lượng
đã đầm của cốt liệu (kg/m3) được tính bằng cách chia khối lượng của cốt liệu trong thùng
cho thể tích của thùng. Sử dụng tỷ trọng khối của cốt liệu và khối lượng đã đầm thì thể
tích của lỗ rỗng trong trường hợp này sẽ được xác định.
Khối lượng đã đầm của cốt liệu mịn (Fine Aggregate Rodded Unit Weighty. Với

những cấp phối BTN chặt, thể tích các lỗ rỗng phải được lấp đầy với một lượng cốt liệu
mịn tương đương. Khối lượng đã đầm của của cốt liệu được sử dụng để đánh giá độ chặt
của hỗn hợp.