Nghiên cứu hỗn hợp hạt mịn để xây dựng lớp trên của mặt đường bê tông nhựa làm việc trong điều kiện vật liệu và khí hậu ở khu vực phía nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VŨ BÁ TỨ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU HỖN HP HẠT MỊN ĐỂ XÂY DỰNG LỚP
TRÊN CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA LÀM VIỆC
TRONG ĐIỀU KIỆN VẬT LIỆU VÀ KHÍ HẬU
Ở KHU VỰC PHÍA NAM

Chuyên ngành: Cầu, tuynen và các công trình xây dựng khác trên đường
ôtô và đường sắt
Mã số ngành:

2.15.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7-2007


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH

Cán bộ chấm nhận xét 1 : .....................................................................

Cán bộ chấm nhận xét 2 : .....................................................................

Luận văn thạc só được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày………..tháng………..năm 2007



Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

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

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc

------oOo-----

------------------------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
HỌ TÊN HV
NGÀY SINH
CH. NGÀNH
MÃ SỐ
KHÓA

I/.

: VŨ BÁ TỨ
- PHÁI
: NAM
: 28 – 10 - 1978
- NƠI SINH : HẢI DƯƠNG
: CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ & ĐƯỜNG SẮT
: CA.14.004
: K14

TÊN ĐỀ TÀI
Nghiên cứu hỗn hợp hạt mịn để xây dựng lớp trên của mặt đường bê tông nhựa
làm việc trong điều kiện vật liệu và khí hậu ở khu vực phía Nam

II/.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1 NHIỆM VỤ:
Nghiên cứu hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn dùng làm lớp trên của mặt đường cấp cao chủ yếu làm
việc trong điều kiện khí hậu bất lợi ở khu vực phía Nam dựa vào thí nghiệm độ ổn định theo
phương pháp Marsall.
2. NỘI DUNG:
Chương mở đầu.
Chương 1: Khái quát về điều kiện tự nhiên và vật liệu ở khu vực phía Nam.
Chương 2: Tổng quan về hỗn hợp bê tông nhựa dùng làm mặt đường mềm cấp cao chủ yếu.
Chương 3: Những kết quả thí nghiệm trong phòng và tính toán xử lý số liệu thí nghiệm.
Chương 4: Kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo.

Tóm tắt lý luận khoa học.
Phần phụ lục.

III/. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
IV/. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH

VI/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1:
VII/. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2:
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM NGÀNH

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN
LÝ CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH

PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH

TS. LÊ THỊ BÍCH THỦY

Nội dung và đề cương Luận án cao học đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua
Ngày 22 tháng 9 năm 2007.
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập nghiên cứu tôi được tập thể các
thầy, cô trong bộ môn Cầu – Đường, Khoa Kỹ thuật Xây dựng,
Trường đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy,
truyền đạt kiến thức cho tôi về chuyên môn, giúp tôi nâng cao
kiến thức và vững vàng hơn trong công tác nghiên cứu khoa học.
Tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với tất cả
các thầy, cô cũng như những cán bộ giảng dạy ở các cơ quan,
trường, viện …
Đặc biệt tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Xuân
Vinh đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong thời gian thực
hiện Luận án này.
Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đình Huân đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, thiết bị cũng như các tài
liệu liên quan trong quá trình tôi làm thí nghiệm trong Phòng thí
nghiệm Đường ôtô thuộc Bộ môn Cầu – Đường.
Tôi bày tỏ lòng cảm ơn những người thân trong gia đình,
các bạn đồng nghiệp và các bạn cùng học cao học Khóa 14 đã
quan tâm, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập
nghiên cứu.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày..…..tháng 9 năm 2007

Vũ Bá Tứ

Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn thạc só được thực hiện với tên đề tài: “Nghiên cứu
hỗn hợp hạt mịn để xây dựng lớp trên của mặt đường bê tông
nhựa làm việc trong điều kiện vật liệu và khí hậu ở khu vực phía
Nam”.
Luận văn được tiến hành trên cơ sở nghiên cứu thử nghiệm
trong phòng kết hợp với lý thuyết, trong đó các loại vật liệu dùng để
chế tạo mẫu thí nghiệm được lấy từ những nguồn đang được sử dụng
phổ biến cho các công trình xây dựng mặt đường tại TP, Hồ Chí Minh
và khu vực lân cận.
Nội dung luận văn nghiên cứu hỗn hợp bê tông nhựa dựa vào
sự đánh giá về mặt ổn định theo phương pháp thí nghiệm Marshall.
Việc nghiên cứu chủ yếu tập trung nghiên cứu bản chất, vai trò và tỷ
lệ của từng loại vật liệu dùng để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa hạt
mịn bao gồm: đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa loại 60/70.
Kết quả luận văn tìm ra tỷ lệ phối hợp hợp lý giữa các loại vật
liệu hiện đang được khai thác để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa sử
dụng làm mặt đường tại TP, Hồ Chí Minh và khu vực lân cận. Từ kết
quả nghiên cứu này đề nghị biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông
nhựa sử dụng cho các công trình thực tế.


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

SUMMARY OF THE CONTENT
MR composition is research with the topic: "Researching
on the mixture of fine material to build the top surface of
asphalt concrete road working under the weather and material
condition of the South of Vietnam".
The thesis has been conducting based on the theoretical
research and experiments, in which the test-pattern is made of the
common materials that is being used at some current construction
projects in Ho Chi Minh city and nearby area.
The content has searched about the mixture of asphalt
concrete and evaluated the stability by Marshall's experiment. It
has concentrated on the character, the role and the proportion of
each material like: stone, sand, mineral filler and plastic 60/70 to
make the fine mixture of asphalt concrete.
The result has come out with a rational mixing proportion of
each material that being exploited and used in the asphalt concrete
on the surface of roads in Ho Chi Minh city and nearby area. And
based on this result to propose some new test methods for asphalt
concrete in order to apply in the reality.


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
I.

SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU......................................................01

II.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................................03

III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.....................................................................................03
IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.......................................................................................03
V.

BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN....................................................................................04
CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ VẬT LIỆU Ở KHU VỰC PHÍA NAM

I.

II.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN [21] [22]...........................................................................05
I.1.

Về khí hậu.....................................................................................................05

I.2.

Về chế độ lũ lụt.............................................................................................07

I.3.

Về chế độ thủy triều......................................................................................08

MỘT SỐ MỎ VẬT LIỆU KHU VỰC PHÍA NAM [22] .........................................08

II.1. Các mỏ cát vàng............................................................................................08
II.2. Các mỏ đá......................................................................................................09
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ HỖN HP BÊ TÔNG NHỰA
DÙNG LÀM MẶT ĐƯỜNG MỀM CẤP CAO CHỦ YẾU
I.

TẦM QUAN TRỌNG CỦA LỚP TRÊN CỦA MẶT ĐƯỜNG...............................10

II.

SƠ LƯC VỀ THÀNH PHẦN CẤU TRÚC CỦA HỖN HP HẠT MỊN DÙNG
LÀM LỚP TRÊN CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA.....................................10
II.1.

Cấu trúc và các nguyên lý làm việc của bê tông nhựa [3]............................10

II.2.

Phân loại bê tông nhựa [3] [4].......................................................................13

II.3.

Vật liệu chế tạo hỗn hợp hạt mịn và yêu cầu của chúng [4] [16].....................14

III. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ HỖN HP BÊ TÔNG NHỰA..................................17
III.1. Nghiên cứu về hỗn hợp bê tông nhựa [9]......................................................17

III.2. Nghiên cứu về thành phần cấp phối của bê tông nhựa [8]............................19


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

IV. ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA HỖN HP BÊ TÔNG NHỰA THEO PHƯƠNG PHÁP
MARSHALL [4] [6].................................................................................................20
V.

ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA Ở ĐIỀU KIỆN
NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM CAO..................................................................................22

VI. LÝ THUYẾT VỀ CƯỜNG ĐỘ VÀ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG
NHỰA [3] [6]............................................................................................................24
VII. CƯỜNG ĐỘ YÊU CẦU VÀ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG
NHỰA DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG XE TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN
THỜI TIẾT KHÁC NHAU......................................................................................28
VII.1. Cường độ yêu cầu và độ ổn định chống trượt của mặt đường bê tông nhựa ở
nhiệt độ cao [4] [9]........................................................................................29
VII.2. Cường độ và độ ổn định của mặt đường bê tông nhựa khi chịu tác dụng của
nước [4] [6] ...................................................................................................35
VII.3. Khả năng chịu biến dạng của mặt đường nhựa [4] [6] .................................37
VIII. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA QUÁ TRÌNH TÁC DỤNG TƯƠNG HỖ HÓA LÝ GIỮA
NHỰA VÀ HẠT KHOÁNG CHẤT [4] ...................................................................39
CHƯƠNG 3
NHỮNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG VÀ
TÍNH TOÁN XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM
I.

TIẾN HÀNH CHẾ TẠO MẪU THÍ NGHIỆM MARSHALL CÓ HÀM LƯNG
ĐÁ DĂM, CÁT, BỘT KHOÁNG VÀ NHỰA (LOẠI 60/70) KHÁC NHAU..........45

II.

NHỮNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM.................47
II.1.

Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu......................................48
II.1.1. Về đá dăm...........................................................................................48
II.1.2. Về cát..................................................................................................54
II.1.3. Về bột khoáng.....................................................................................58
II.1.4. Về nhựa...............................................................................................62

II.2.

Thí nghiệm độ ổn định Marshall...................................................................66
II.2.1. Dụng cụ thí nghiệm.............................................................................66
II.2.2. Vật liệu chế tạo mẫu thí nghiệm........................................................66
II.2.3. Chế tạo mẫu........................................................................................67
II.2.4. Xác định độ ổn định Marshall của mẫu thí nghiệm............................70

III. NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG PHÒNG............................................71
III.1. Các công thức theo tiêu chuẩn 22 TCN 249-98 và 22 TCN 62-84................72


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

III.1.1. Xác định khối lượng thể tích của bê tông nhựa (γ ) ..........................72
III.1.2. Xác định khối lượng riêng của bê tông nhựa (γ RH ) .........................72
III.1.3. Xác định khối lượng thể tích của các cốt liệu trong bê tông nhựa (γ 0 ) ..72
III.1.4. Xác định khối lượng riêng trung bình của các cốt liệu (γ R 0 ) ...........73
III.1.5. Xác định độ rỗng của cốt liệu trong bê tông nhựa (ν R 0 ) .................73
III.1.6. Xác định độ rỗng còn dư của bê tông nhựa (ν R ) .............................73
III.2. Các công thức theo tiêu chuẩn AASHTO......................................................74
III.2.1. Hàm lượng nhựa (Pnh ) ......................................................................74

III.2.2. Hàm lượng cốt liệu (Pđá ) ..................................................................75
III.2.3. Xác định khối lượng riêng thật của cốt liệu khoáng vật (γ tđ ) ..........75
III.2.4. Xác định độ rỗng của cốt liệu khoáng vật (ν đá ) ...............................75

( )

III.2.5. Tỷ lệ lượng nhựa hấp phụ bởi cốt liệu khoáng vật khô Pnhhp ..........76

( )

III.2.6. Xác định hàm lượng nhựa hữu hiệu Pnhhh ........................................76
III.2.7. Xác định tỷ lệ phần trăm về thể tích của lượng nhựa hữu hiệu........77
III.2.8. Xác định độ rỗng còn dư của bê tông nhựa (ν btn ) ............................77
IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.........................................................................................78
V.

PHỤ LỤC CÁC SỐ LIỆU........................................................................................80
CHƯƠNG 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I.

KẾT LUẬN..............................................................................................................81

II.

HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI.........................................................................................91
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................93
TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC.....................................................................95
PHẦN PHỤ LỤC.


PHẦN PHỤ LỤC
1/. Phụ lục số 1 – Các biểu đồ mối quan hệ giữa các chỉ
tiêu.
2/. Phụ lục số 2 – Bảng tính các chỉ tiêu theo công thức
gián tiếp theo 22 TCN 249-98 và 22 TCN 62-84.
3/. Phụ lục số 3 – Bảng thông kê các số liệu kết quả thí
nghiệm.
4/. Phụ lục số 4 – Bảng thông kê các chỉ tiêu thí
nghiệm theo phương pháp Marshall ở một số công
trình thực tế.


PHỤ LỤC SỐ 1
(Các biểu đồ mối quan hệ giữa các chỉ tiêu)
Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm và độ
ổn định Marshall.
Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm và chỉ
số dẻo qui ước.

Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm và
thương số Marshall.
Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm và dung
trọng bê tông nhựa.
Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm và độ
rỗng còn dư của bê tông nhựa.


Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm
và độ ổn định Marshall


Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm
và chỉ số dẻo qui ước


Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm
và thương số Marshall


Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm
và dung trọng bê tông nhựa


Biểu đồ mối quan hệ giữa hàm lượng đá dăm
và độ rỗng còn dư của bê tông nhựa


PHỤ LỤC SỐ 2
(Bảng tính các chỉ tiêu theo công thức gián tiếp

theo 22 TCN 249-98 và 22 TCN 62-84)
Khối lượng riêng trung bình của các cốt liệu (γR0).
Khối lượng riêng của bê tông nhựa (γRH).
Khối lượng thể tích của các cốt liệu trong bê tông
nhựa (γ0).
Khối lượng thể tích của bê tông nhựa (γ).
Độ rỗng của cốt liệu trong bê tông nhựa (νR0).
Độ rỗng còn dư của bê tông nhựa (νR).
Độ rỗng còn dư của bê tông nhựa (νR) theo AASHTO.


PHỤ LỤC SỐ 3
(Bảng thông kê các số liệu kết quả thí nghiệm)
Độ ổn định Marshall.
Chỉ số dẻo qui ước.
Thương số Marshall.
Dung trọng mẫu thử.


PHỤ LỤC SỐ 4
(Bảng thông kê các chỉ tiêu thí nghiệm theo phương
pháp Marshall ở một số công trình thực tế)
1. Công trình: Sửa chữa đảm bảo giao thông Quốc lộ 13 – đoạn
từ Bình Lợi đến nút giao thông Bình Phước; Quận Thủ Đức
– TP. Hồ Chí Minh.
2. Công trình: Sửa chữa vừa nút giao thông ngã tư Bình Thái;
Quận 9 – TP. Hồ Chí Minh.
3. Công trình: Sửa chữa vừa Quốc lộ 52 – Đoạn từ cầu Rạch
Chiếc đến giao lộ Tây Hòa, Quận 9 – TP. Hồ Chí Minh.
4. Công trình: Sửa chữa đảm bảo giao thông đường Nguyễn Thị

Định – Đoạn từ công ty mỹ phẩm Sài Gòn đi cảng Cát Lái,
Quận 2 – TP. Hồ Chí Minh.
5. Công trình: Sửa chữa đảm bảo giao thông đường Liên tỉnh lộ
25B – Đoạn từ cầu Giồng Ông Tố 2 đến ngã ba Nguyễn Thị
Định, Quận 2 – TP. Hồ Chí Minh, Quận 2 – TP. Hồ Chí
Minh.


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

MỞ ĐẦU
I.

SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế cả nước khu

vực phía Nam nói chung và TP. Hồ Chí Minh nói riêng cũng có sự phát triển mạnh
mẽ trên nhiều lónh vực. Sự phát triển của các lónh vực đó không chỉ là qui luật tất
yếu mà nó còn góp phần phục vụ đắc lực trở lại cho quá trình phát triển của nền
kinh tế, một trong những lónh vực phát triển mang tính quyết định đó là cơ sở hạ
tầng mà cụ thể là hệ thống giao thông vận tải. Thật vậy, hệ thống giao thông được
xem như là những mạch máu của nền kinh tế, kinh tế chỉ phát triển khi có hệ thống
giao thông phát triển tương xứng, không những vậy mà yêu cầu phải đi trước một
bước. Bởi vì trong nền kinh tế hiện đại việc trao đổi, giao thương hàng hóa là
không thể thiểu, mà việc giao thương hàng hóa lại gắn liền với các loại hình giao
thông như đường bộ, đường thủy, đường sắt và đường không... Từ các phân tích
trên có thể nói hệ thống giao thông đóng một vai trò quan trọng đối với quá trình
phát triển kinh tế cả nước nói chung và khu vực phía Nam nói riêng.

Về đường bộ trong vài năm gần đây được sự quan tâm của Nhà nước, trong
vùng đã có nhiều dự án được đầu tư như: dự án Cải tạo nâng cấp Quốc lộ 1A –
Đoạn từ Quảng Ngãi đến Năm Căn; các dự án cải tạo nâng cấp các Quốc lộ, Tỉnh
lộ khác; gần đây là có một số dự án lớn đang được triển khai đồng loạt như dự án
xây dựng tuyến Nam Sông Hậu, dự án xây dựng tuyến Quản Lộ – Phụng Hiệp, đặc
biệt là dự án xây dựng đường cao tốc TP Hồ Chí Minh – Trung Lương đây là tuyến
cao tốc đầu tiên của Việt Nam với vận tốc thiết kế là 120km/h.
Việc xây dựng hàng loạt các tuyến đường bộ có yêu cầu kỹ thuật cao (phải
xây dựng loại mặt đường cấp cao) đòi hỏi một khối lượng nguyên vật liệu rất lớn
như cát, đá, xi măng... Đồng thời với khả năng cung cấp các mỏ vật liệu đạt yêu
cầu chất lượng quy định trong khu vực là rất hạn chế, đòi hỏi phải nghiên cứu sử
dụng các loại vật liệu địa phương như đất gia cố, cát gia cố...để xây dựng các lớp
móng mặt đường. Hiện nay việc sử dụng bê tông nhựa làm lớp mặt đường mềm
Trang 1


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

cấp cao chủ yếu là tương đối phổ biến nên việc nghiên cứu sử dụng hợp lý các loại
đá cát có sẵn tại địa phương cũng như phối hợp các loại vật liệu này với nhau để
tạo thành hỗn hợp bê tông nhựa thích hợp dùng để xây dựng lớp trên và lớp dưới
của kết cấu áo đường trong điều kiện môi trường khí hậu phía Nam là rất quan
trọng và cũng là mục tiêu của đề tài này.
Việc nghiên cứu sử dụng hợp lý tỷ lệ phối hợp các loại vật liệu để xây dựng
lớp trên và lớp dưới của kết cấu áo đường có ý nghóa không chỉ về mặt kỹ thuật mà
còn cả về mặt kinh tế. Bởi vì, khu vực phía Nam với đặc điểm khí hậu nóng ẩm, lại
chịu ảnh hưởng của nước ngầm lên cao, nhiệt độ môi trường thay đổi nhiều theo
ngày, tháng thì đòi hỏi các vật liệu mặt đường mà đặc biệt là lớp mặt phải có sự ổn

định tốt dưới tác dụng của các yếu tố môi trường bất lợi như nhiệt độ và độ ẩm.
Ngoài ra, việc sử dụng các mỏ nguyên liệu có sẵn trong vùng là điều kiện tiên
quyết để giảm giá thành xây dựng công trình, điều này nhiều khi có ý nghóa quyết
đến tính khả thi của dự án.
Lớp vật liệu mặt đường có nhiều loại như: tầng móng (lớp móng trên, lớp
móng dưới), tầng mặt (lớp chịu lực, lớp hao mòn hay còn gọi là lớp trên của tầng
mặt). Về nguyên tắc thì mỗi lớp đều có những nhiệm vụ và vai trò khác nhau,
nhưng bên cạnh đó lại có sự tác dụng tương hỗ lẫn nhau tạo thành một kết cấu
thống nhất để duy trì cường độ và các yếu tố kỹ thuật khác cho cả kết cấu áo
đường.
Trong phạm vi đề tài này chỉ nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố bất lợi
(độ ẩm, nhiệt độ) đến hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn để xây dựng lớp trên của mặt
đường mềm cấp cao chủ yếu thông qua chỉ tiêu Độ ổn định theo phương pháp
Marshall của hỗn hợp vật liệu.
Từ những nội dung nêu trên, đề tài ”Nghiên cứu hỗn hợp hạt mịn để xây
dựng lớp trên của mặt đường bê tông nhựa làm việc trong điều kiện vật liệu và
khí hậu ở khu vực phía Nam” được hình thành. Với mong muốn kết quả nghiên
cứu của đề tài sẽ đưa ra những số liệu hữu ích, đóng góp vào việc nhìn nhận, đánh
Trang 2


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

giá và tìm ra loại hỗn hợp hạt mịn để xây dựng lớp trên của mặt đường bê tông
nhựa bền vững, ổn định trong các điều kiện bất lợi về khí hậu trong khu vực.
II.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cứu là phương pháp thực nghiệm kết hợp với lý thuyết.

Cụ thể: tiến hành lấy vật liệu từ mỏ vật liệu hiện đang được khái thác sử dụng phổ
biến trong khu vực rồi chế tạo mẫu trong phòng thí nghiệm, bảo dưỡng mẫu trong
điều kiện bất lợi về nhiệt độ và độ ẩm theo qui định, thí nghiệm xác định độ ổn
định và tính toán một số chỉ tiêu gián tiếp khác của mẫu bê tông nhựa thông qua thí
nghiệm Marshall. Các kết quả thí nghiệm được xử lý thống kê rồi đối chiếu với các
trị số yêu cầu trong tiêu chuẩn ngành hiện hành.
III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
•

Nghiên cứu xác định cường độ và một số chỉ tiêu khác của mẫu bê tông
nhựa hạt mịn được chế tạo trong phòng thí nghiệm theo phương pháp thí
nghiệm Marshall. Từ kết quả thí nghiệm này áp dụng công thức tính toán
lý thuyết để tính các chỉ tiêu cơ lý khác của bê tông nhựa.

•

Do thời gian có hạn nên mỗi tổ hợp mẫu ứng với từng tỷ lệ các thành phần
đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa chỉ chế tạo 03 mẫu để thí nghiệm nhằm
đảm bảo số lượng mẫu tối thiểu theo yêu cầu của qui trình.

IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
•

Đánh giá vai trò của các vật liệu trong thành phần cấu trúc của hỗn hợp bê
tông nhựa hạt mịn dùng làm lớp trên của mặt đường mềm cấp cao chủ yếu.

•

Có được kết quả thí nghiệm độ ổn định, chỉ số dẻo qui ước, thương số
Marshall... theo phương pháp Marshall của hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn
với các hàm lượng vật liệu đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa thay đổi.

•

Từ kết quả nghiên cứu thí nghiệm so sánh đánh giá tình hình sản xuất và
kiểm tra lớp bê tông nhựa hạt mịn dùng làm lớp trên của mặt đường mềm
cho một số công trình thực tế ở Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực lân
cận với điều kiện vật liệu và khí hậu bất lợi ở phía Nam.
Trang 3


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

•

HTHV: Vũ Bá Tứ

Đề xuất tỷ lệ phối hợp hợp lý và hàm quan hệ giữa thành phần vật liệu với
các chỉ tiêu cơ lý để sản xuất và kiểm tra hỗn hợp bê tông nhựa hạt mịn
dựa vào kết quả thí nghiệm và tính toán theo phương pháp Marshall.

V.

BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN
-

Chương Mở đầu.

-

Chương 1: Khái quát về điều kiện tự nhiên và vật liệu ở khu vực phía Nam.

-

Chương 2: Tổng quan về hỗn hợp bê tông nhựa dùng làm mặt đường mềm
cấp cao chủ yếu.

-

Chương 3: Những kết quả thí nghiệm trong phòng và tính toán xử lý số liệu
thí nghiệm.

-

Chương 4: Kết luận và kiến nghị.

-

Tài liệu tham khảo.

-

Tóm tắt lý luận khoa học.

-

Phần phụ lục.

Trang 4


Luận văn tốt nghiệp Thạc só

HTHV: Vũ Bá Tứ

CHƯƠNG 1

KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ VẬT LIỆU Ở KHU VỰC PHÍA NAM
I.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN [21] [22]
Việt Nam nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với đặc trưng chính là có một

nền nhiệt độ và ẩm ướt cao. Đặc điểm này đã ảnh hưởng nhất định đến các vật liệu
làm đường nói chung và kết cấu mặt đường nói riêng.
Khu vực phía Nam, ngoài những đặc điểm khí hậu giống như cả nước còn có
những đặc điểm riêng cụ thể như sau:
I.1. Về khí hậu
Khí hậu khu vực chia làm hai mùa rõ rệt (6 tháng mùa mưa, 6 tháng mùa
nắng). Phân bố mưa trong năm tập trung vào thời kỳ từ tháng V đến tháng XI - thời
kỳ thịnh hành của gió mùa Tây Nam. Tổng lượng mưa của thời kỳ này chiếm từ 90
- 95% tổng lượng mưa năm. Ngược lại, trong thời kỳ từ tháng XII đến tháng IV năm
sau - thời kỳ thịnh hành của gió Đông, lượng mưa tương đối ít, chỉ chiếm 5 - 10%
tổng lượng mưa năm. Biến trình mưa trong khu vực thuộc loại biến trình của vùng
nhiệt đới gió mùa: lượng mưa tập trung vào mùa gió mùa mùa hè, chênh lệch
lượng mưa giữa mùa mưa và mùa khô rất lớn. Trong biến trình có một cực đại
chính và một cực tiểu chính. Cực đại chính thường xuất hiện vào tháng IX, X với

lượng mưa tháng trên 250mm. Cực tiểu chính xảy ra vào tháng I hoặc tháng II với
lượng mưa tháng cực tiểu chỉ dưới 10mm. Cụ thể như sau:
+ Mưa: Biến trình của số ngày mưa trong tháng tương đối phù hợp với biến
trình lượng mưa tháng, theo đó tháng có nhiều ngày mưa nhất là tháng IX và tháng
có ít ngày mưa nhất là tháng II.
Bảngï 1.1 – Lượng mưa (mm) và số ngày có mưa tại một số trạm khí tượng thủy văn.
Tháng

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Năm

10

50

218

312

294

270

327

267

116

48

1931

Trạm: Tân Sơn Nhất
T. bình

14

4

Trang 5