Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp cấp phối bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng trong công tác sửa chữa đường ô tô

Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ XVI-2019, Khoa XD Cầu đường - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỖN HỢP CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI CHẶT SỬ DỤNG
NHỰA LỎNG TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮA ĐƯỜNG Ô TÔ.
RESEARCH TO MANUFACTURE COLD MIXED ASPHALT USING CUTBACK ASPHAT
IN ROAD REPAIR.
SVTH : Lê Đức Phước(1) ; Võ Xuân Vinh(2)
(1)Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

(2) Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

GVHD : Ths. Nguyễn Biên Cương(3), Ths. Trần Thị Thu Thảo(4)
(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:
(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:
Tóm tắt : Hiện nay trong công tác sửa chữa đường ô
Abstract : Currently, in the repair of roads in Da
tô trên địa bàn Đà Nẵng cũng như toàn quốc thường tốn
Nang city and the whole country, it is often timenhiều thời gian, ảnh hưởng đến môi trường. Đề tài
consuming, affecting the environment. This research
nghiên cứu này nhằm mục đích chế tạo ra một loại bê
aims to manufacture a kind of cold mixed asphalt using
tơng nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng có chất lượng
cutback asphalt that has quality assurance, overcome the
đảm bảo, khắc phục những nhược điểm của các vật liệu
disadvantages of the current road repair materials and has
sửa chữa đường hiện nay và có giá thành hợp lý, có thể
reasonable cost, which can be widely applied in road
ứng dụng rông rãi trong công tác sửa chữa đường. Kết
repair works. Research results are based on basic
quả nghiên cứu dựa trên tài liệu tiêu chuẩn cơ sở TCCS
standards TCCS 08:2014/TCĐBVN and experimental

08:2014/TCĐBVN và phương pháp thực nghiệm trong
methods in the laboratory, in which cutback asphalt MC
phịng thí nghiệm, trong đó nhựa lỏng MC 250 (nhựa
250 (medium curing asphalt) is used instead of hot
lỏng đông đặc vừa) được sử dụng thay thế cho nhựa
asphalt. The results showed that the cold mixed asphalt
nóng. Kết quả cho thấy mẫu bê tông nhựa nguội không
sample did not achieve the remaining stability according
đạt được độ ổn định còn lại 75% theo tiêu chuẩn cơ sở, vì
to the basic standards, so it was necessary to improve the
vậy cần phải thêm phụ gia tăng dính Tough fix 0.15%
Tough Fix adhesive additive 0.15% in the asphalt
trong mẫu bê tơng nhựa.
concrete.
Từ khóa : bê tông nhựa nguội, nhựa lỏng MC 250,
Keywords: cold mixed asphalt, cutback asphalt MC
gia cố xi măng, nhựa lỏng đông đặc vừa, phương pháp
250, medium solid curing asphalt, experimental method,
thực nghiệm, độ ổn định, phụ gia tăng dính Tough fix.
stability,
Tough
Fix
adhesive
additive.
1.Đặt vấn đề
Trên các tuyến đường toàn quốc sau khi đưa vào
sử dụng khai thác một thời gian thì bắt đầu xuất hiện
các biến dạng và hư hỏng mặt đường như các vết nứt,
vệt hằn bánh xe, lõm cục bộ, ổ gà… ngày càng nhiều
và trở nên nghiêm trọng ảnh hưởng rất nhiều đến chất

lượng khai thác của tuyến đường, lưu thơng xe cộ khó
khăn, dễ tai nạn và nhất là làm giảm hiệu quả kinh tế,
làm mất mỹ quan.
Trên mỗi con đường lại có mức độ, loại hình hư
hỏng khác nhau, do đó cơng tác sửa chữa cũng khác
nhau có nhiều hình thức : lớn - vừa – nhỏ. Đối với sửa
chữa lớn và vừa hiện nay đại đa số dùng BTN nóng; sửa
chữa nhỏ thường dùng BTN nguội trộn sẵn đóng bao
(CA) hoặc BTNN của các đơn vị sửa chữa tự chế tạo.
Hiện nay, loại bê tông nhựa rải nóng được sử dụng phổ
biến nhất ở Việt Nam do có thời gian hình
thành cường độ nhanh, cường độ và độ ổn định cao. Bê
tơng nhựa nguội có nhiều ưu điểm như kịp thời, đơn
giản, sử dụng các loại vật liệu địa phương, nhiệt độ thấp
nhưng lại có các nhược điểm cường độ kém hơn và thời
gian hình thành cường độ kéo dài, giá thành thì quá cao
do một số phụ gia dùng cho việc sản xuất cacbonor
asphalt vẫn đang phải nhập khẩu từ Nam Phi; các loại
BTNN tự chế tạo thì chưa đạt chuẩn. Do đó nghiên cứu
này nhằm mục đích chế tạo ra một loại Bê tơng nhựa
nguội (BTNN) có chất lượng tốt hơn, giá thành hợp lý
có thể ứng dụng rơng rãi trong cơng tác sửa chữa đường,
góp phần bảo vệ mơi trường.

2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Phương pháp lý thuyết
Dựa vào tiêu chuẩn cơ sở TCCS 08-2014, quy trình
thực hiện nghiên cứu được tiến hành theo các bước sau:
- Xác định mục đích sử dụng của loại bê tông
nhựa.

- Chuẩn bị vật liệu, kiểm tra chỉ tiêu cơ lý.
- Thiết kế thành phần cấp phối.
- Xác định hàm lượng nhựa lỏng tối ưu.
- Chế bị mẫu với phụ gia tăng dính.
2.2. Phương pháp thực nghiệm
2.1. Chuẩn bị nguyên vật liệu và kiểm tra các yêu cầu kỹ
thuật của các loại cốt liệu.
- Chọn nhựa lỏng (MC250) sử dụng cho BTNC C19 và
thí nghiệm kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN
8818-1:2011.
- Đá dăm các loại, bột khoáng.
- Phụ gia Tough Fix Hyper.
2.2.2 Thiết kế cấp phối BTNC C19
- Thiết kế cấp phối theo phương pháp thử dần để tìm ra
đường cong tối ưu. Chúng tôi thử dần từ đường cong cấp
phối trung vị dần sang đường cong cấp phối có xu hướng
thành dạng chữ S, như bảng 1.

1


độ ổn định(KN)

SVTH: Lê Đức Phước, Võ Xuân Vinh; GVHD: Ths. Nguyễn Biên Cương, Ths. Trần Thị Thu Thảo
Bàn luận:
12
Độ ổn định còn lại sau 4 ngày đêm đối với mẫu
BTNC C19 nhỏ hơn 75% theo TCCS 08:2014. Vì vậy
cần phải tiến hành thử nghiệm thêm phụ gia tăng dính
Tough Fix Hyper với hàm lượng 0.1% - 0.2% của hàm

lượng nhựa lỏng.
Phụ gia được cho vào bằng cách đun nóng cùng một
phần nhựa lỏng đến 1250C rồi hòa trộn cùng tồn bộ
phần nhựa lỏng cịn lại rồi trộn với cốt liệu ở nhiệt độ
trộn đã xác định.
Tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu mẫu BTNN có
phụ gia tương tự như mẫu BTNN thường.

11.5
11

11.79

11.06

10.85

10.5
10
HL0.1%

HL0.15%

HL0.2%

hàm lượng phụ gia

Độ ổn định còn lại (%)

Hình 9. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng phụ gia với độ

ổn định.
86.53

87
86

85.19

85
83.74

84
83
82
HL0.1%

HL0.15%

HL0.2%

hàm lượng phụ gia

Hình 10. Phụ gia tăng dính Tough Fix Hyper

Hình 10. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng phụ gia với độ
ổn định còn lại.

Kết quả thí nghiệm:

Bàn luận:

- Độ ổn định có huynh hướng tăng khi sử dụng phụ gia
tăng dính Tough Fix Hyper.
- Với kết quả thí nghiệm này thì chọn được hàm lượng
Tough Fix Hyper là 0.15% so với hàm lượng nhựa lỏng.

Bảng 4. Kết quả thí nghiệm độ ổn định Marshall khi có
phụ gia

Phụ
gia

Ký
hiệu
mẫu

%

0.1

0.15

0.2

Độ ổn
định
ban
đầu

Trung
bình

Độ ổn
định
cịn
lại
sau 4
ngày
đêm

KN

KN

KN

1

12.57

2

12.8

3

12.09

9.59

1

10.57

9.51

2

11.15

3
1

11.46
10.65

2

13.03

3

11.69

Trung
bình

Tỷ lệ
độ ổn
định
cịn

lại

KN

%

9.7

77.67

9.57

86.57

4. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã đề xuất đường thành phần hạt để đưa
vào bê tông nhựa chặt C19 cùng với hàm lượng nhựa tối
ưu để sản phẩm BTNC C19 đạt chất lượng theo TCCS
08:2014. Kết quả thử nghiệm cho thấy với tỉ lệ 0.15%
phụ gia mẫu BTNC C19 đạt độ ổn định cịn lại. Như vậy,
có thể chế tạo mẫu bê tơng nhựa nguội C19 phù hợp với
mục đích sử dụng trong công tác sửa chữa đường, đồng
thời giảm thiểu nhiệt lượng tránh gây ô nhiễm môi
trường.
Tuy nhiên cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm về
kiểm soát nhiệt độ và bay hơi của dung môi và nhiệt độ
đầm nén tốt nhất của hỗn hợp bê tông nhựa.

10.23
12.49

11.06

9.28

9.34

Tài Liệu Tham Khảo :
[1] TCCS 08:2014/TCĐBVN Hỗn hợp bê tông nhựa
nguội – Yêu cầu thi công và nghiệm thu.
[2] TCCS 09:2014/TCĐBVN Lớp vật liệu.
Carboncor Asphalt trong xây dựng đường và sửa
chữa kết cấu áo đường ô tô – Tiêu chuẩn thi công và
nghiệm thu.
[3] TCVN 7572:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa –
Phương pháp thử.
[4] TCVN 8818:2011 Nhựa đường lỏng
[5] TCVN 8860:2011 Bê tông nhựa – Phương pháp

9.87
9.48
11.79

9.91

9.87

83.71

10.23

4


Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ XVI-2019, Khoa XD Cầu đường - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤP PHỐI HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI SỬ DỤNG
NHỰA LỎNG DÙNG TRONG CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG MỚI.
RESEARCH TO MANUFACTURE COLD MIX ASPHALT USING CUTBACK ASPHALT
USED IN THE CONSTRUCTION OF NEW ROADS
SVTH : Hoàng Văn Diện(1), Nguyễn Thanh Hải(2).
(1)Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;
Email:
(2) Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;
Email:
GVHD : Th.S Nguyễn Biên Cương(3), Th.S Trần Thị Thu Thảo(4).
(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;
Email:
(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;
Email:
TÓM TẮT: Nghiên cứu các tính chất cơ lí của cốt liệu đá

ABSTRACT: Research the mechanical properties of

trên địa bàn Quảng Nam –Đà Nẵng kết hợp với nhựa
đường lỏng MC250 do công ty Barchamba Đà Nẵng sản

stone aggregates in Quang Nam - Da Nang area with

xuất, bột khoáng siêu mịn của Hà Nam nhằm tìm ra một

cấp phối hỗn hợp cốt liệu tốt nhất để sản xuất bê tông

Nang factory , super smooth powder of Ha Nam to find a

cutback asphalt MC250 produced by the Barchamba Da
best mixture aggregate to produce cold mix asphalt using

nhựa nguội sử dụng nhựa lỏng dùng trong công tác xây
dựng đường mới ở khu vực Quảng Nam-Đà Nẵng.

cutback asphalt used in the construction of new roads in

Nghiên cứu đã cơ bản thành cơng trong việc tìm ra cấp

succeeded in finding a good mix of mixtures, suitable for

phối hỗn hợp tốt, phù hợp với các cốt liệu địa phương,
chế tạo thành công các mẫu bê tông nhựa nguội thỏa mãn

local aggregates, successfully manufacturing cold mix

các yêu cầu TCCS 08:2014/TCĐBVN.

requirements.

TỪ KHĨA: xây dựng mới, bê tơng nhựa nguội, cấp phối

KEY WORDS: New construction, cold asphalt concrete,

hỗn hợp, nhựa lỏng, MC250, Tough Fix.

mixed mix, liquid plastic, MC250, Tough Fix

Quang Nam-Da Nang area. The study has basically

asphalt samples to meet TCCS 08: 2014 / TCĐBVN

1. Đặt vấn đề.

Nghiên cứu này nhằm chế tạo ra một loại Bê tông nhựa

Ở nước ta hiện nay chủ yếu sử dụng bê tơng nhựa nóng

nguội (BTNN) có chất lượng tốt hơn, có thể ứng dụng

phục vụ cho việc xây dựng lớp mặt đường mới. Tuy nhiên
bê tơng nhựa nóng có một số hạn chế nhất định như sau:

thay thế một phần BTN nóng trong cơng tác xây dựng

- Phải gia nhiệt trong quá trình sản xuất,gây ảnh hưởng

2. Mục đích nghiên cứu.

đến mơi trường.
- Việc thi công phải phụ thuộc vào thời tiết và nhiệt độ.

Thiết lập công thức chế tạo hỗn hợp BTNN sử dụng
nhựa lỏng MC250 và các loại vật liệu ở khu vực Quảng

- Ảnh hưởng đến sức khỏe của người thi công.

Nam – Đà Nẵng phục vụ công tác xây dựng đường mới

- Khống chế chiều dài quãng đường từ trạm trộn đến nơi

với chất lượng và giá thành tốt hơn.

đường ô tô.

thi công.
Hiện nay, các loại BTNN chỉ dùng trong công tác sửa
chữa, chưa được dùng trong công tác làm mới. Việc tạo ra
1 loại BTNN đạt chất lượng trong công tác xây dựng
đường mới có ý nghĩ rất quan trọng.
Vì vậy, yêu cầu cần thiết là phải tìm ra một loại bê tơng
nhựa có thể thay thế và khắc phục những nhược điểm của
bê tơng nhựa nóng trong cơng tác xây dựng đường mới.

6


SVTH: Hoàng Văn Diện- Nguyễn Thanh Hải; GVHD: ThS. Nguyễn Biên Cương - ThS. Trần Thị Thu Thảo.

Từ các biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng nhựa lỏng
với các chỉ tiêu kĩ thuật của bê tông nhựa
=> Chọn hàm lượng lỏng tối ưu là 5.6%.

Hình 6: Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng nhựa lỏng với
độ rỗng cốt liệu.

3.4. Độ ổn định cịn lại của mẫu bê tơng nhựa nguội
với hàm lượng nhựa tối ưu.

3.5. Độ ổn định còn lại của mẫu bê tơng nhựa nguội khi
có phụ gia.
Bảng 7: Độ ổn định cịn lại của mẫu bê tơng nhựa có phụ

Bảng 6: Độ ổn định cịn lại của mẫu bê tơng nhựa với

gia.

hàm lượng nhựa tối ưu.
Mẫu thí
nghiệm số
Độ ổn định
Marshall
(KN)
Giá trị
trung bình

1
10.1
4

2
10.45

3
10.
54

4

5

6

6.32

7.04

6.78

10.38

Độ ổn đinh
cịn lại (%)

Phụ gia 0.2%

Mẫu thí

5.60%

nghiệm số
Độ ổn định
Marshall

1

2

3

4

5

6

10.31

9.99

10.18

8.56

8.49

9.17

(KN)
Giá trị trung
bình

6.71

10.16

Độ ổn đinh

86.02

cịn lại (%)

64.70

8.74

4. Bàn luận.

công tác xây dựng đường ô tô ở khu vực Quảng Nam –

4.1. Độ ổn định còn lại.

Đà Nẵng.

Trong điều kiện bình thường, các mẫu bê tơng nhựa rất
khó để đạt chỉ tiêu độ ổn định cịn lại. Vì vậy phải sử

Phải sử dụng phụ gia tăng dính để tăng độ ổn định cịn lại
của hỗn hợp bê tơng nhựa nguội khi dùng trong công tác
xây dựng đường.

dụng phụ gia tăng Tough Fix để tăng dính bám giữa cốt
liệu và nhựa đường để độ ổn định còn lại của bê tông

Chế tạo thành công mẫu BTNN đạt được các chỉ tiêu cơ

nhựa nguội sử nhựa lỏng đạt được giá trị lớn hơn 75%.

lí theo TCCS 08:2014/TCĐBVN.

4.2. Hàm lượng nhựa tối ưu.

Tùy theo mục đích sử dụng hỗn hợp bê tơng nhựa mà ta

Rất khó để đạt được cả hai chỉ tiêu về độ rỗng dư và độ

có thể điều chỉnh hàm lượng nhựa lỏng tối ưu phù hợp với
từng loại đường.

rỗng khung cốt liệu. Dựa vào các biểu đồ cho thấy chỉ có
hàm lượng nhựa từ 5,6% - 5,7% mới có thể đạt được các

Tài liệu tham khảo.

chỉ tiêu cơ lí của bê tơng nhựa theo TCCS
08:2014/TCĐBVN.

(1) Tiêu chuẩn cơ sở 08:2014/TCĐBVN – Hỗn hợp bê

Không thể chọn được hàm lượng nhựa có thể đạt được độ

(2) TCVN 7572:2006 – Cốt liệu cho bê tông và phương
pháp thử.

tông nhựa nguội, yêu cầu thi công và nghiệm thu.

rỗng dư tối ưu (4%) vừa đạt được độ rỗng khung cốt liệu
lớn hơn 14%.

(3) Tiêu chuẩn TCVN 8860:2011 – Bê tông nhựa và
phương pháp thử.

5. Kết luận.
Cốt liệu đá ở mỏ đá Hố Chuồn khá tốt, có thể làm cốt liệu
chế tạo bê tông nhựa nguội sử dụng nhựa lỏng dùng trong

(4) Tiêu chuẩn 8818:2011 – Nhựa lỏng.
(5) Các liệu trực tuyến từ nguồn enternet khác.

9