Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng

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

NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐẦM SÂU TỰ
HÀNH TRONG THI CÔNG ĐƯỜNG
BÊ TÔNG XI MĂNG

CHUYÊN NGÀNH :KĨ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG,NÂNG CHUYỂN
MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.52.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2013


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : ..................................................................

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

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

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày . . .
. . tháng . . . . năm . . . . .
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. ............................................................
2. ............................................................

3. ............................................................
4. ............................................................
5. ............................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA…………


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

TP. HCM

VIỆT NAM

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Nguyễn Đình Quốc Bảo

Phái: Nam

Ngày tháng năm sinh: 24/12/1986

Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: KĨ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG , NÂNG CHUYỂN
Mã số ngành: 60.52.10
Khóa: 2011

Mã số học viên: 11300410

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công
đường bê tông xi măng
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN:
1. Nhiệm vụ:
Tiến hành nghiên cứu và tính tốn các thơng số cơ bản của bộ phận rung của
thiết bị đầm sâu, từ đó đi đến thiết kế và chế tạo hệ thống đầm sâu tự hành cho việc thi
công mặt đường bê tông xi măng.
2. Nội dụng luận văn :
Phần mở đầu
Phần tổng quan
Chương 1:Tổng quan về đường bê tông xi măng.
Chương 2: Tổng quan về thiết bị đầm sâu.
Phần nội dung
Chương 3: Cơ sở lý thuyết của việc đầm chặt bê tơng.
Chương 4: Phân tích tính tốn hệ thống thiết bị đầm sâu ứng với điều kiện thi
công.


Chương 5: Thiết kế hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê
tông.

Chương 6: Chế tạo hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê
tông.
Phần kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo

III. NGÀY GIAO NHIỆM VU : 01/10/2012
IV. NGÀY HOÀN THÀNH : 17/12/2012
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học :PGS.TS Nguyễn Hồng Ngân.

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

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

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

LỜI CẢM ƠN

Sau gần hai năm học tập và nghiên cứu, tôi đã được các giảng viên trong bộ
môn KĨ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG, NÂNG CHUYỂN – Trường
Đại Học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh truyền đạt cho rất nhiều kiến thức chuyên
ngành và nhiều kinh nghiệm bổ ích, điều đó đã giúp ích cho tơi rất nhiều trong q
trình cơng tác và thực hiện luận văn này.
Qua đây, tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới các Giảng Viên trong bộ
môn KĨ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG, NÂNG CHUYỂN, đặc biệt là
cô giáo PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN đã tận tình giúp đỡ tôi trong thời gian
thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn học viên lớp cao học KĨ THUẬT
MÁY VÀ THIẾT BỊ XÂY DỰNG, NÂNG CHUYỂN khóa 2011 đã giúp đỡ, hỗ trợ,
tạo điều kiện thuận lợi cho tơi để có thời gian hồn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn.
Học viên thực hiện

Nguyễn Đình Quốc Bảo


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường
bê tơng xi măng

Tóm tắt
Luận văn trình tổng qt về phương pháp đầm lèn hỗn hợp bê tông xi măng,
đi sâu vào phương thức đầm sâu hỗn hợp bê tông xi măng làm đường giao thơng.
Tiến hành nghiên cứu và tính tốn các thơng số cơ bản của bộ phận rung của thiết bị

đầm sâu, từ đó đi đến thiết kế và chế tạo hệ thống đầm sâu tự hành cho việc thi công
mặt đường bê tông xi măng.

Nội dung
Phần mở đầu
Phần tổng quan
Chương 1:Tổng quan về đường bê tông xi măng.
Chương 2: Tổng quan về thiết bị đầm sâu.
Phần nội dung
Chương 3: Cơ sở lý thuyết của việc đầm chặt bê tơng.
Chương 4: Phân tích tính tốn hệ thống thiết bị đầm sâu ứng với điều kiện thi
công.
Chương 5: Thiết kế hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường
bê tông.
Chương 6: Chế tạo hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê
tông.
Phần kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan rằng, ngoại trừ các kết quả tham khảo từ các cơng trình khác
như đã ghi rõ trong luận văn, các cơng việc trình bày trong luận văn này là do chính
tơi thực hiện và chưa có phần nội dung nào của luận văn này được cơng bố ở bất kì
địa điểm nào.

Ngày 17 tháng 12 năm 2012

Nguyễn Đình Quốc Bảo

Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.

PHẦN MỞ ĐẦU

GVHD: PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1.Lý do chọn đề tài:
Theo nghị quyết số 14/NQ-CP của chính phủ ngày 5/2012: “Bộ Giao thơng vận tải
chủ trì, phối hợp với Bộ Xây dựng và các Bộ, cơ quan liên quan đề xuất cơ chế để triển
khai mạnh mẽ việc xây dựng đường bê tông thay thế đường nhựa”, kế hoạch này đòi hỏi
một khối lượng vốn, nguyên vật liệu và thiết bị rất lớn. Nghiên cứu này có thể góp một
phần nhỏ vào cơng việc chung đó nhằm nâng cao năng suất lao động, nâng cao chất
lượng cơng trình, tiết kiệm vật liệu, rút ngắn chu kỳ sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.
2.Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu, thiết kế hệ thống thiết bị đầm sâu với các thông số rung hợp lý cho
hỗn hợp bê tông xi măng làm đường giao thông.
3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là toàn bộ hệ thống thiết bị của máy đầm sâu
hỗn hợp bê tông xi măng, đi sâu vào nghiên cứu tính tốn rung động của cơ cấu trục đầm.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
Khi nghiên cứu tính tốn rung động của cơ cấu trục đầm, đề tài chỉ tính tốn cho
loại hỗn hợp bê tông xi măng dùng để làm đường giao thơng và loại bê tơng này khơng
có kết cấu thép bên trong .
4.Ý nghĩa khoa học của luận văn.

Áp dụng các phương pháp, lý thuyết và thực nghiệm mang tính khoa học và hiện
đại nhằm thỏa mãn các yêu cầu đề ra.
5.Ý nghĩa thực tiễn của luận văn.
-Xác định hiệu quả và tầm ảnh hưởng của thiết bị đầm sâu đối với hỗn hợp bê tông
xi măng .
-Xác định các thông số rung cơ bản của thiết bị đầm sâu nhằm đạt được chất lượng
bê tông theo yêu cầu.
GVHD: PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG.
1.1. Tổng quan về đường BTXM .......................................................................... 2
1.2. Tổng quan về hỗn hợp bê tông xi măng ......................................................... 11
1.3.Các thiết bị thi công đường bê tông xi măng. ................................................. 15
CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ THI CÔNG ĐẦM LÈN .
2.1. Khái niệm về đầm lèn hỗn hộp bê tông xi măng ............................................. 18
2.2.Quá trình đầm lèn ........................................................................................... 19
2.3.Phương thức đầm bê tơng. ............................................................................. 20
2.4.Tình hình nghiên cứu và ứng dụng. ................................................................ 23
2.5.Các loại thiết bị đầm sâu. ................................................................................ 24
CHƯƠNG 3

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC LÀM CHẶT BÊ TƠNG.

3.1. Tính biến lưu của hỗn hợp bê tông xi măng .................................................... 28
3.2. Cơ sở lý thuyết làm chặt hỗn hợp bê tông xi măng bằng rung động ............... 30
3.3. Ảnh hưởng của các thông số dao động trong việc đầm lèn bê tông ................ 32
3.4. Hệ số tắt dần dao động của hỗn hợp bê tông xi măng ..................................... 34
3.5. Cơ sở lý thuyết rung động của các phương thức đầm rung .............................. 35
CHƯƠNG 4

PHÂN TÍCH,TÍNH TỐN HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐẦM SÂU ỨNG
VỚI ĐIỀU KIỆN THI CÔNG.
4.1. Dữ liệu ban đầu ............................................................................................. 46
4.2. Chọn lựa phương án thiết kế hệ thống thiết bị đầm ........................................ 48
4.3. Chọn lựa kết cấu chi tiết máy và thiết bị rung ................................................ 50
4.3.1. Lựa chọn thiết bị rung .............................................................................. 50
4.3.2. Tính tốn dao động của thiết bị đầm sâu ................................................... 51
4.3.3. Xác định hiệu quả đầm của thiết bị đầm sâu.............................................. 60
4.3.4. Xác định số lượng thiết bị đầm sâu cần thiết ............................................. 67
4.3.5. Phân tích lựa chọn kết cấu máy ................................................................. 69


4.4. Các kết quả thực nghiệm ............................................................................... 72
CHƯƠNG 5

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐẦM SÂU TỰ HÀNH TRONG THI
CÔNG ĐƯỜNG BÊ TƠNG.
5.1. Tính tốn cơ cấu di chuyển. ........................................................................... 79
5.2. Tính tốn cơ cấu nâng hạ cần gắn trục đầm. ................................................... 84
5.3. Tính tốn kết cấu thép dầm chính. ................................................................90
CHƯƠNG 6

CHẾ TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐẦM SÂU TỰ HÀNH TRONG THI

CÔNG ĐƯỜNG BÊ TÔNG.
6.1. Yêu cầu kỹ thuật. ..........................................................................................97
6.2. Trình tự các ngun cơng gia cơng dầm chính. .............................................97
6.3. Một số yêu cầu sau khi thực hiện nguyên cơng chế tạo dầm chính. ...............99
6.4. Bản vẽ thiết kế các cơ cấu chính. ..................................................................100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận . .............................................................................................................. 106
Kiến nghị . ............................................................................................................ 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Phụ lục 1:Các bản vẽ chi tiết của hệ thông đầm sâu tự hành.


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.

PHẦN TỔNG QUAN

1
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG.
Các loại mặt đường bộ cơ bản:
Mặt đường bê tông xi măng.
Mặt đường bê tơng nhựa nóng.

Mặt đường tái sinh.
Mặt đường thơ sơ.
Mặt đường bê tông nhựa nguội.
1.1.Tổng quan về đường BTXM.
Đường bê tông xi măng là loại đường sử dụng chất liệu chình là hỗn hợp bê tông xi
măng, lớp bê tông xi măng này sẽ được định hình trên nền đường đã làm sẳn bằng các
lớp cốp pha. Ngoài ra đường bê tơng xi măng cịn sử dụng lưới thép để tăng độ bền. Mặt
đường BTXM có mặt trên tất cả các cấp đường giao thông đường bộ, từ địa phương, hệ
thống tỉnh lộ, quốc lộ, từ đường có lưu lượng xe thấp đến đường phố, đường trục chính,
đường cao tốc. Mặt đường BTXM cũng được sử dụng ở hầu hết các sân bay, bến cảng,
các đường chuyên dụng và các bãi đỗ xe.

Chú thích:
2
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1. Tấm bê tông xi măng là bộ phận chủ yếu của kết cấu mặt đường cứng có thể
bằng BTXM thường, bê tơng cốt thép, bê tông cốt thép dự ứng lực, bê tông cốt thép liên
tục với chiều dày xác định theo tính tốn.
2. Dưới tấm bê tơng là lớp làm bằng mặt (dày 2 ÷ 3cm) bằng cát trộn nhựa, để tấm
bê tơng có thể di chuyển theo lớp móng khi nhiệt độ thay đổi.
3. Lớp móng thường bằng đất gia cố, cát gia cố xi măng, bê tông nghèo hoặc đá
dăm. (Hiện chỉ làm lớp móng cát trên các đường có mật độ xe chạy ít và nhiều ơ tơ loại
nhẹ)
4. Lớp móng phụ thường làm bằng vật liệu dễ thốt nước .
5.Nền đất

Ưu điểm:
Cường độ cao, thích hợp với tất cả các loại phương tiện vận tải, kể cả xe bánh
xích, bánh sắt.
Cường độ mặt đường BTXM khơng thay đổi theo nhiệt độ.
Rất ổn định với tác dụng phá hoại của nước. Do vậy thường hay được sử dụng
trong những đoạn đường hay ngập nước, chế độ thuỷ nhiệt của nền đường khơng tốt.
Hao mịn ít, độ hao mịn thường không quá 0.1 – 0.2 mm/năm. Hệ số bám giữa
bánh xe và mặt đường cao và không thay đổi khi mặt đường bị ẩm ướt.
Tuổi thọ lớn ( 20-40 năm).
Tận dụng vật liệu địa phương. Có thể cơ giới hố hồn tồn trong cơng tác thi
cơng, do đó đẩy được tốc độ thi công, tăng năng suất lao động, hạ giá thành.
Cơng tác duy tu, bảo dưỡng ít và đơn giản. Do vậy mặt đường BTXM rất thích
hợp làm ở những khu vực ít có điều kiện duy tu, bảo dưỡng thường xuyên.

3
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
Với các đường giao thơng nơng thơn, có thể thi cơng mặt đường BTXM bằng các
cơng cụ đơn giản, phương tiện khơng địi hỏi quá phức tạp, kỹ thuật thi công bê tông xi
măng tương đối phổ cập. Mặt khác, xi măng, đá, sỏi, cát đều có thể là vật liệu địa
phương. Do vậy mặt đường BTXM rất thích hợp với đường giao thông nông thôn.
Nhược điểm:
Không thông xe được ngay sau khi xây dựng mà phải mất một thời gian
bảo dưỡng.
Do phải xây dựng các khe co dãn nên độ bằng phẳng của mặt đường bị
giảm mạnh: xe chạy bị xóc mạnh mỗi khi qua các khe nối nên chất lượng chạy xe, tốc độ

chạy xe giảm đi rất nhiều. Khe nối là vấn đề yếu nhất của mặt đường BTXM, cần tập
trung chú ý để khắc phục nhược điểm này. Muốn vậy cần phải chú ý đến vấn đề vật liệu,
kỹ thuật xử lý các khe nối này sao cho đạt hiệu quả cao nhất.
Đầu tư ban đầu rất cao ( đắt gấp 2÷2,5 lần mặt đường bê tơng nhựa).
Tiếng ồn khi khai thác lớn.
1.1.1.Phân loại mặt đường BTXM.
Mặt đường BTXM được phân ra một số loại như sau:
- Mặt đường BTXM không cốt thép, phân tấm, đổ tại chỗ.
- Mặt đường BTXM cốt thép.
- Mặt đường BTXM lưới thép.
- Mặt đường BTXM cốt thép liên tục.
- Mặt đường BTXM cốt phân tán.
- Mặt đường BTXM lu lèn.
- Mặt đường BTXM ứng suất trước.
- Mặt đường BTXM lắp ghép.
4
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi cơng đường bê tơng xi măng.

Hình 1.2. Đường bê tông xi măng
1.1.2. Công nghệ thi công đường bê tơng xi măng:
Các bước cơ bản cần phải có trong cơng nghệ thi cơng mặt đường BTXM:
1.1.2.1. Hồn thiện lớp móng:
- Mặt móng phải có mui luyện đúng thiết kế.
- Mặt móng khơng hút nước của hỗn hợp bê tơng ( nếu cần phải tưới nước mặt
móng trước khi rải bê tông tươi).

- Không được gây nhiễm bẩn bê tông .
- Nếu có lớp cách ly hoặc lớp tạo phẳng thì phải thực hiện như thiết kế.

Hình 1.3. Hồn thiện lớp móng

5
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1.1.2.2. Thi công cốp pha và lắp đặt cốt thép:
- Có thể dùng ván khuôn thép hoặc ván khuôn gỗ.
- Định vị ván khn bằng cách dùng máy kinh vĩ để đóng các cọc cách nhau
khoảng 50m và các chỗ thay đổi địa hình sau đó căng dây để đặt ván khn.
- Kiểm tra cao độ đỉnh ván khn bằng máy thuỷ bình.
- Khe hở giữa đáy ván khn với mặt móng phải được nhét chặt bằng vữa xi măng
để không cho lọt nước và hạt mịn ra ngồi khi đổ bê tơng.
- Cốt thép được lắp đặt dưới dạng thanh hoặc dạng khung lưới, liên kết giữa các
thanh có thể dùng phương pháp buộc hoặc hàn. Lưới cốt thép được kê cố định trên giá
đỡ bằng thép chế tạo sẵn.

Hình 1.4. Lắp đặt cốp pha và lưới thép
1.1.2.3. Trộn và phân phối hỗn hợp BTXM:
- Hỗn hợp bê tơng xi măng có thể trộn theo hai phương pháp :
+ Trộn trong xí nghiệp, dùng xe ô tô chuyên dụng chở ra mặt đường để rải.
+ Trộn trong các trạm trộn di động ngay tại mặt đường, sử dụng các máy trộn tự
do hay cưỡng bức.

6
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
- Thời gian trộn tối thiểu với máy trộn rơi tự do là 90s, máy trộn cưỡng bức là 60s.
Thời gian trộn không được vượt quá thời gian quy định 3 lần, vì trộn quá lâu sẽ làm nát
vỡ cốt liệu.

Hình 1.5. Trộn và rải hỗn hợp bê tông xi măng.
1.1.2.4. Xan rải và đầm lèn hỗn hợp BTXM:
- Có thể thực hiện thủ công nhưng tốt nhất là rải bằng máy rải chuyên dùng (vừa
tiến hành rải, vừa tiến hành đầm lèn hồn thiện lớp bê tơng).
- Chiều dày rải của lớp bê tông xi măng: h1 = K.h
với K = 1.15 – 1.3,Hệ số độ sụt K phụ thuộc vào từng loại bê tông xi măng.
h1 là chiều dày lớp bê tông xi măng cần đổ.
h là chiều dày lớp bê tơng xi măng theo u cầu.

Hình 1.6. Xan rải hỗn hợp bê tơng xi măng.
7
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
-Sau khi san phẳng hỗn hợp bê tông xi măng sẽ tiến hành đầm sơ bộ hỗn hợp bê
tông xi măng, tùy theo chiều dày của lớp bê tông xi măng để lựa chọn phương pháp đầm

trong hoặc đầm ngoài.
+ Đối với đầm sâu: ở một vị trí đầm 45s, sau đó di chuyển đến vị trí mới.
+ Đối với đầm bàn: một vị trí đầm 40 – 60 s, đầm chồng lên nhau 10 cm.

Hình 1.7. Đầm hỗn hợp bê tơng xi măng bằng phương pháp đầm sâu.
1.1.2.5. Hoàn thiện bề mặt, tạo nhám:
- Mục đích là làm cho mặt đường bằng phẳng, đủ độ nhám.
- Dùng bàn trang và ống lăn hoặc tấm là lắp sau máy rải để làm phẳng bề mặt.
- Tạo nhám bằng cách dùng bàn chải chất dẻo, bàn chải sắt quét ngang mặt đường
tạo thành cách rảnh nhỏ ngang.

Hình 1.8. Tạo nhám bề mặt
8
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1.1.2.6. Thi công khe nối:
-Khi có sự thay đổi nhiệt độ, trong tấm bê tông sẽ xuất hiện ứng suất nhiệt do tấm bê
tông co, giãn. Để giảm bớt ứng suất này, không cho bê tông xuất hiện các đường nứt, cần
phải chia tấm bê tông thành từng tấm riêng rẽ bằng các khe nối dọc và ngang.
-Các khe nối này có mục đích cụ thể như sau :
+Bảo đảm khả năng biến dạng bình thường của tấm bê tơng ( co , dãn, uốn vồng )
do sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm.
+ Giảm bớt các vết nứt xuất hiện trong tấm bê tông do sự bất lợi về chế độ thuỷ
nhiệt của nền đường gây ra.

- Có 3 loại khe nối trong mặt đường bê tông xi măng : khe co ,khe dãn và khe nối

dọc.
- Để tạo khe co dãn có thể thực hiện theo phương pháp cưa khe : Cưa khe phải được
thực hiện ở thời gian thích hợp, thường là sau khi rải, đầm nén và chỉnh sửa bề mặt
BTXM xong từ 8 – 18 giờ tuỳ theo điều kiện thời tiết hậu, và lúc cường độ bê tông xi
măng đạt được 25-30% cường độ 28 ngày hoặc cường độ chịu nén đạt khoảng 6 -12
Mpa. Nếu cưa sớm q thì cường độ bê tơng chưa đủ, mép khe dễ bị vỡ, tróc lở; nếu cưa
muộn q thì tấm BTXM có thể bị nứt ở các vị trí khác khơng đúng vị trí khe (do ứng
suất nhiệt hoặc do co ngót).
9
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi cơng đường bê tơng xi măng.

Hình 1.10. Tạo khe co dãn bằng phương pháp cưa
1.1.3. Các phương pháp thi công đường bê tông xi măng.
1.1.3.1. Phương pháp thi công mặt đường bê tông xi măng dùng cốp pha cố
định.
-Trong phương pháp này thì cốp pha được lắp trước và lắp cố định trong một đoạn
đường cần thi công. Hỗn hợp bê tông xi măng sẽ được rãi vào bên trong lớp cốp pha đó
và được máy thi cơng chuyên dùng san phẳng trước khi đầm lèn
-Đối với phương pháp này là thiết bị dầm lèn thường nằm độc lập với máy, thiết bị
sẽ di chuyển phía sau máy rải.

Hình 1.11. Thi cơng mặt đường bê tơng xi măng dùng cốp pha cố định.
10
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1.1.3.2. Thi công mặt đường bê tông xi măng bằng cốp pha trượt.
-Trong phương pháp này thì cốp pha được gắn với máy thi công chuyên dùng,
máy thi công di chuyển đến đâu thì cốp pha sẽ trượt đến đó, trong q trình trượt thì hỗn
hợp bê tơng xi măng cũng được định hình thành mặt đường.

Hình 1.12. Thi cơng mặt đường bê tông xi măng dùng cốp pha trượt.
-Đối với phương pháp này là thiết bị đầm lèn thường nằm cố định trên máy, thiết
bị sẽ di chuyển cùng với máy rải.
1.2.Tổng quan về hỗn hợp bê tông xi măng.
Bê tông xi măng là vật liệu nhân tạo do hỗn hợp của các chất kết dính vơ cơ (xi
măng, vơi silic, thạch cao...) nước và các hạt rời rạc của cát, sỏi, đá răm (được gọi là cốt
liệu) nhào trộn theo một tỷ lệ thích hợp khi đơng cứng tạo thành khối rắn chắc. Trong hỗn
hợp bê tơng xi măng ngồi các thành phần cơ bản trên (chất kết dính, nước, cốt liệu) có
thể thêm vào những chất phụ gia nhằm cải thiện các tính chất của bê tơng như tăng tính
lưu động của hỗn hợp bê tông, giảm lượng dùng nước và xi măng, điều chỉnh thời gian
ninh kết và rắn chắc, nâng cao tính chống thấm của bê tơng.

11
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
1.2.1. Yêu cầu đối với xi măng :
- Xi măng dùng làm mặt đường phải là loại xi măng Pooclang mác 30,40 Mpa (PC

30, 40), riêng làm lớp móng có thể dùng xi măng pooclang xỉ lị cao mác khơng
dưới 30 Mpa. Mác xi măng được chọn theo mác bê tông, thông thường mác xi măng
phải cao hơn. Nếu không đảm bảo yêu cầu này thì phải tăng lượng xi măng, điều này
sẽ không kinh tế.
- Không cho phép trộn các chất phụ gia trơ như cát nghiền bột đá hoặc chất hoạt
tính ( tro bay, xỉ nghiền,...) vào xi măng, bởi vì các chất này sẽ làm kém phẩm chất của
hỗn hợp và ảnh hưởng đến sự đơng cứng bình thường của bê tơng. Vì vậy chỉ dùng xi
măng pooclăng có sử dụng chất phụ gia khống vật để làm lớp móng.
- Thời gian bắt đầu ninh kết của xi măng phải đủ để có thể thi cơng hỗn hợp ( tối
thiểu 120’).
1.2.2. Yêu cầu đối với cát:
- Cát dùng trong bê tông làm đường là cát thiên nhiên, cát nghiền và cát cải thiện
(cát thiên nhiên trộn thêm với cát xay).
- Thành phần hạt : đặc trưng bằng môđun độ lớn Mk và lượng cát cịn sót lại trên
sàng 0.63mm.
- Với cát dùng làm lớp mặt, phải dùng cát hạt lớn ( Mk > 2,5) với lượng sót lại trên
sàng 0.63 mm khơng dưới 30%, có thể dùng cát hạt nhỏ với lượng sót trên sàng 0.63
mm khơng dưới 10%.
- Hàm lượng bụi sét không quá 2% với cát thiên nhiên, không quá 5% với cát
nghiền.
- Hàm lượng hạt > 5mm trong cát không được quá 5%, hàm lượng các hạt nhỏ hơn
12
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO


Nghiên cứu hệ thống thiết bị đầm sâu tự hành trong thi công đường bê tông xi măng.
0.14 mm không quá 10%.
1.2.3. Yêu cầu đối với đá:

- Thành phần cấp phối của đá dăm, đá sỏi dùng làm mặt đường bê tông xi măng
phải tuân theo một cấp phối nhất định.
- Cốt liệu hạt lớn của bê tông xi măng là đá dăm nghiền từ đá gốc, từ cuội sỏi hoặc
từ xỉ lò cao với Dmax = 40 mm khi làm lớp mặt, Dmax = 70 mm khi làm lớp móng.
- Nếu dùng đá dăm nghiền từ sỏi cuội hoặc sỏi sạn thì yêu cầu phải rửa sạch, hàm
lượng bùn sét khơng q 2%.
- Đá dăm phải có dạng hình khối, hàm lượng hạt dẹt không quá 25% theo khối
lượng.
- Hàm lượng các hạt có cường độ thấp trong cốt liệu hạt lớn không được quá 7%
theo khối lượng với lớp trên, khơng q 10% với lớp dưới.
- Cũng có thể dùng sỏi suối để làm cốt liệu sản xuất BTXM. Nhưng cường độ kéo
uốn của BTXM sỏi không bằng BTXM đá dăm. Nhưng dùng sỏi sẽ tận dụng được vật
liệu địa phương.
- Để đảm bảo thành phần hạt của cốt liệu hạt khơng thay đổi trong q trình thi
cơng thì phải phân cốt liệu lớn ra làm hai nhóm :
+Với Dmax = 70 mm, chia làm hai nhóm : 5 - 40 mm và 40-70 mm.
+Với Dmax = 40 mm, chia làm hai nhóm : 5 -20 mm và 20 – 40 mm.
- Thành phần cấp phối của đá dăm, đá sỏi dùng làm mặt đường bê tông xi măng
phải tuân theo quy luật cấp phối. Tỷ số giới hạn của từng nhóm hạt tính theo lượng đá
cịn sót lại trên sàng, bảo đảm cho đá có thành phần hạt tốt nhất, với độ rỗng không quá
45% như sau :
Dmin= 100-50% ; 0,5 ( Dmax + Dmin) = 40-70% ; Dmax = 5-0% ; 1.25Dmax = 0%.
13
GVHD:PGS.TS NGUYỄN HỒNG NGÂN

HVTH:NGUYỄN ĐÌNH QUỐC BẢO