Nghiên cứu các đặc trưng kháng cắt của bê tông nhựa dùng làm tầng mặt cho kết cấu áo đường ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG 
Ngô Lâm 
NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG KHÁNG CẮT 
CỦA BÊ TÔNG NHỰA DÙNG LÀM TẦNG MẶT 
CHO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ 
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố 
Mã số: 9580205-2 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
Hà Nội - Năm 2021 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG 
NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG KHÁNG CẮT 
CỦA BÊ TÔNG NHỰA DÙNG LÀM TẦNG MẶT 
CHO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Ô TÔ 
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố 
Mã số: 9580205-2 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 
1. PGS. TS HOÀNG TÙNG 
2. PGS.TS. BÙI PHÚ DOANH 
Hà Nội - Năm 2021 
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất 
kỳ công trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2021 
Tác giả luận án 
Ngô Lâm 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Hoàng Tùng, PGS.TS Bùi 
Phú Doanh đã tận tình hướng dẫn, cho nhiều chỉ dẫn khoa học có giá trị, thường 
xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình 
học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận án và nâng cao năng lực khoa học cho tác 
giả. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô Bộ môn Đường ô tô và 
đường đô thị trường Đại Học Xây dựng đã có nhiều giúp đỡ, góp ý xác đáng 
và quý báu cho tác giả trong quá trình hoàn thiện luận án; cảm ơn Phòng thí 
nghiệm LAS-XD1256, LAS-XD1498, Khoa Cầu Đường, Khoa Đào tạo Sau đại học 
nơi tác giả nghiên cứu và hoàn thành luận án. Cuối cùng tác giả bày tỏ lòng biết ơn 
những người thân trong gia đình đã động viên, khích lệ, chia sẻ những khó khăn với 
tác giả trong quá trình thực hiện luận án. 
 Tác giả luận án 
 Ngô Lâm 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i 
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii 
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU........................................ vii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .............................................................. viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... xii 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
Chương 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 7 
1.1 Tổng quan về kết cấu mặt đường và vật liệu bê tông nhựa .................................. 7 
1.1.1 Kết cấu mặt đường ............................................................................................. 7 
1.1.2 Vật liệu bê tông nhựa ......................................................................................... 9 
1.1.3 Cấp phối cốt liệu của bê tông nhựa .................................................................. 18 
1.2 Tổng quan về cường độ chống cắt của bê tông nhựa ........................................... 21 
1.2.1 Tiêu chuẩn phá hoại Mohr Coulomb ............................................................... 21 
1.2.2 Phương trình cường độ chống cắt của Coulomb [15] ...................................... 23 
1.3 Về ảnh hưởng của các đặc trưng kháng cắt tới lún vệt bánh xe của mặt đường 
bê tông nhựa ...................................................................................................................... 25 
1.3.1 Lún vệt bánh xe ................................................................................................ 25 
1.3.2 Nguyên nhân chính của hiện tượng hằn lún vệt bánh xe và đẩy trồi vật liệu .. 26 
1.4 Thực trạng áp dụng đặc trưng kháng cắt và các phương pháp thí nghiệm tương 
ứng trong thiết kế thành phần bê tông nhựa ............................................................... 27 
1.5 Các nghiên cứu có liên quan tới luận án ................................................................ 29 
iv 
1.5.1 Nghiên cứu tại Việt Nam ................................................................................. 30 
1.5.2 Nghiên cứu trên thế giới ................................................................................... 32 
1.6 Nhận xét chương 1 ..................................................................................................... 32 
Chương 2. VỀ ĐẶC TRƯNG KHÁNG CẮT CỦA BÊ TÔNG NHỰA ............. 34 
2.1 Mở đầu ......................................................................................................................... 34 
2.2 Trạng thái ứng suất và phân bố ứng suất cắt trong kết cấu mặt đường BTN . 34 
2.2.1 Áp lực lốp xe và trạng thái ứng suất trong kết cấu áo đường mềm ................. 34 
2.2.2 Về phân phối nhiệt độ trong mặt đường nhựa ................................................. 37 
2.2.3 Phân phối ứng suất cắt và biến dạng do trượt, hằn lún trong bê tông nhựa ..... 38 
2.2.4 Về sự thay đổi kích thước của phân tố khi chịu cắt trượt ................................ 40 
2.3 Về lý thuyết xác định các đặc trưng kháng cắt của vật liệu ................................ 41 
2.4 Về đặc trưng kháng cắt của một số loại bê tông nhựa ......................................... 42 
2.4.1 Tổng hợp các kết quả nghiên cứu hiện hành .................................................... 42 
2.4.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới đặc trưng kháng cắt của BTN .................. 46 
2.5 Một số giải pháp nâng cao sức kháng cắt của vật liệu và mặt đường BTN ...... 54 
2.5.1 Về nhóm giải pháp cho vật liệu chế tạo bê tông nhựa ..................................... 55 
2.5.2 Nhóm giải pháp cho thiết kế, thi công và khai thác kết cấu mặt đường ô tô ... 57 
2.6 Nhận xét chương 2 ...................................................................................................... 64 
Chương 3. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐẶC 
TRƯNG KHÁNG CẮT CỦA BTN TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM ............... 66 
3.1 Mở đầu ......................................................................................................................... 66 
3.2 Phân tích, đánh giá các phương pháp thí nghiệm xác định đặc trưng kháng cắt 
của bê tông nhựa ............................................................................................................... 66 
3.2.1 Các thí nghiệm theo hướng thứ nhất ................................................................ 67 
v 
3.2.2 Các thí nghiệm theo hướng thứ hai .................................................................. 83 
3.3 Lựa chọn phương pháp thí nghiệm ......................................................................... 90 
3.3.1 Tiêu chí lựa chọn .............................................................................................. 90 
3.3.2 Kết quả lựa chọn phương pháp thí nghiệm ...................................................... 93 
3.4 Nhận xét chương 3 ..................................................................................................... 94 
Chương 4. CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ ÁP DỤNG KHẢO SÁT 
ĐẶC TRƯNG CHỐNG CẮT CỦA BTN .............................................................. 95 
4.1 Mở đầu ......................................................................................................................... 95 
4.2 Chế tạo các thiết bị thí nghiệm ................................................................................. 95 
4.2.1 Thiết bị thí nghiệm theo phương pháp IDT-UCS ............................................ 95 
4.2.2 Chế tạo thiết bị theo phương pháp của Nga ..................................................... 96 
4.2.3 Chế tạo thiết bị thí nghiệm theo phương pháp của Romanoschi ..................... 99 
4.3 Áp dụng khảo sát đặc trưng kháng cắt của một số loại bê tông nhựa trong điều 
kiện Việt Nam .................................................................................................................. 112 
4.3.1 Mục tiêu, phạm vi khảo sát ............................................................................ 112 
4.3.2 Sơ bộ quy hoạch thực nghiệm ........................................................................ 114 
4.3.3 Kết quả thí nghiệm theo phương pháp IDT-UCS .......................................... 120 
4.3.4 Kết quả thí nghiệmvới thiết bị AST1 và Marshall, Wheel Tracking ............. 121 
4.3.5 Kết quả thí nghiệm với thiết bị AST2 và Wheel Tracking ............................ 125 
4.3.6 Về tương quan giữa kết quả thí nghiệm theo AST2 và AST1 ....................... 134 
4.4 Nhận xét chương 4 ................................................................................................... 136 
KẾT LUẬN ............................................................................................................ 137 
Kết luận ............................................................................................................................ 137 
Các hạn chế của luận án ................................................................................................ 138 
vi 
Kiến nghị .......................................................................................................................... 138 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ . 140 
ĐĂNG KÝ SỞ HỮU TRÍ TUỆ ĐỐI VỚI THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH 
ĐẶC TRƯNG CHỐNG CẮT CỦA BÊ TÔNG NHỰA (AST2) ....................... 141 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 142 
PHỤ LỤC .............................................................................................................. PL1 
PHỤ LỤC 1 THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA ....................................... PL1 
PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẶC TRƯNG KHÁNG CẮT CỦA BTN 
BẰNG AST1 ................................................................................................................ PL16 
PHỤ LỤC 3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẶC TRƯNG KHÁNG CẮT CỦA BTN 
BẰNG AST2 ................................................................................................................ PL20 
PHỤ LỤC 4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VỆT HẰN BÁNH XE ......................... PL32 
vii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU 
AST1 Asphalt Mixture Shear Test 1- Thiết bị thí nghiệm đặc trưng kháng cắt 1 
AST2 Asphalt Mixture Shear Test 2- Thiết bị thí nghiệm đặc trưng kháng cắt 2 
BTN Bê tông nhựa 
BTNC Bê tông nhựa chặt 
DST Duplicate Shear Tester 
FST Field Shear Test 
IDT Indirect Tensil Strength 
LPDS Layer Parallel Direct Shear 
SST Superpave Shear Test 
UCS Unconfied Compression Strength 
UPT Uni Penestration Test 
UST Uniaxial Shear Tester 
VFA Voids Filled with Asphalt - Độ rỗng lấp đầy nhựa 
c Lực dính 
 
QĐ858 
Góc nội ma sát 
Quyết định số 858/QĐ-BGTVT ngày 26/3/2014 của Bộ Giao thông vận tải 
về việc ban hành hướng dẫn áp dụng hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện 
hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế và thi công mặt đường 
bê tông nhựa nóng đối với các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn 
viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Hình 1.1 Cấu tạo các tầng, lớp trong kết cấu áo đường ..................................... 8 
Hình 1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ [bitum/bột khoáng] đến cường độ nén của bê 
tông nhựa .............................................................................................................. 11 
Hình 1.3 Ảnh hưởng của hàm lượng đá dăm đến cường độ nén của bê tông 
nhựa [2] ................................................................................................................. 12 
Hình 1.4 “Mô hình” tương quan phối hợp giữa các cấu trúc vĩ mô, trung gian, 
tế vi của bê tông nhựa ............................................................................................... 13 
Hình 1.5 So sánh BTNC 12,5 theo QĐ858 [26] và theo TCVN 8819:2011 [19]. . 20 
Hình 1.6 Phân tố và các ứng suất gây phá hoại [15] ........................................ 22 
Hình 1.7 Các vòng Morh lúc phá hoại xác định đường bao phá hoại Mohr .... 22 
Hình 1.8 Điều kiện ứng suất trong phân tố khi phá hoại ở mặt phẳng f .......... 23 
Hình 1.9 Ví dụ về lún vệt hằn bánh xe ............................................................. 25 
Hình 1.10 Hiện tượng xô dồn vật liệu mặt đường bê tông nhựa. ..................... 26 
Hình 1.11 Cơ chế hình thành lún vệt bánh xe trong lớp BTN ......................... 26 
Hình 2.1 Kết cấu mặt đường bê tông asphalt khi chịu tác dụng của tải trọng 
[39] ....................................................................................................................... 35 
Hình 2.2 Phân bố ứng suất [39] ........................................................................ 36 
Hình 2.3 Sơ đồ phân bố ƯS trong MĐ mềm dưới tác dụng của tải trọng bánh 
xe [39] ................................................................................................................... 36 
Hình 2.4 Phân phối áp lực của lốp xe lên mặt đường [46] ............................... 37 
Hình 2.5 Diễn biến nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhựa tại Brazil [46] .... 37 
Hình 2.6 Ứng suất cắt lớn nhất theo áp lực lốp và nhiệt độ [46] ..................... 38 
ix 
Hình 2.7 Phân bố ứng suất cắt trong tầng mặt bê tông nhựa [41] .................... 38 
Hình 2.8 Mặt cắt ngang mặt đường khu vực bị vệt hằn bánh xe [42] .............. 39 
Hình 2.9 Dịch chuyển của các thành phần hạt trong Bê tông nhựa khi chịu cắt 
[29] ............................................................................................................................ 40 
Hình 2.10 Đồ thị tương quan về cường độ Coulomb ....................................... 42 
Hình 2.11 Ảnh hưởng của nhiệt độ thí nghiệm tới các đặc trưng kháng cắt của 
Bê tông nhựa [46],[73] .............................................................................................. 51 
Hình 2.12 Ảnh hưởng của hàm lượng nhựa đến lực dính và góc nội ma sát 
[42],[69],[71] ............................................................................................................. 53 
Hình 2.13 Sử dụng lực dính để lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu [74]. ........... 54 
Hình 2.14 Ảnh hưởng của độ nhớt của nhựa đường đến khả năng kháng cắt [74]
 ................................................................................................................................... 54 
Hình 3.1 Sơ đồ và thiết bị thí nghiệm SST [32] ............................................... 67 
Hình 3.2 Sơ đồ cắt bê tông nhựa theo SST [32] ............................................... 67 
Hình 3.3 Sơ đồ thí nghiệm DST [29] ............................................................... 70 
Hình 3.4 Nguyên lý và khuôn cắt mẫu trong thí nghiệm cắt theo FST [52] .... 71 
Hình 3.5 M ... f hot mix asphalt by the direct shear test. Journal of testing and evaluation. 
36(6), pp. 485-491. 
TIẾNG PHÁP 
76. LCPC, SETRA (1999). Conception et dimensionnement des structures de 
chaussees. Guide Technique. 
150 
TIẾNG NGA 
77. ГГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для 
дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний. 
78. ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, 
полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для 
автомобильных дорог и аэродромов. 
PL1 
PHỤ LỤC 
PHỤ LỤC 1 
THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA 
PL2 
 ĐỀ CƯƠNG THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỐNG CẮT THEO PHƯƠNG 
PHÁP CỦA NGA VÀ CẮT THEO MẶT PHẲNG NGHIÊNG 
1. Mục đích công tác thí nghiệm 
- Xác định sức chống cắt của bê tông nhựa theo hai phương pháp Nga và cắt theo 
mặt phẳng nghiêng cho các loại bê tông nhựa C12,5 và C19 
2. Ký hiệu các cấp phối thí nghiệm 
STT Ký hiệu Thông tin nguồn vật liệu Ghi chú 
1 CP 9,5 
- Đá: Đá vôi Transmeco Hà Nam 
- Nhựa; (3 loại): 40/50, 60/70, Polime Shell – 
Singapore (hoặc tương đương) 
- Bột khoáng: Hà Nam 
Cấp phối 
CP1, CP2, 
CP3 có 
đường cong 
cấp phối 
thành phần 
hạt khác 
nhau và nằm 
trong đường 
bao C9,5, 
C12.5, C19 
theo Quyết 
định 
858/QĐ-
BGTVT. 
2 CP 12,5 
Đá: Đá vôi Transmeco Hà Nam 
- Nhựa; (3 loại): 40/50, 60/70, Polime Shell – 
Singapore (hoặc tương đương) 
- Bột khoáng: Hà Nam 
3 CP 19 
Đá: Đá vôi Transmeco Hà Nam 
- Nhựa; (3 loại): 40/50, 60/70, Polime Shell – 
Singapore (hoặc tương đương) 
- Bột khoáng: Hà Nam 
PL3 
3. Số lượng mẫu: 
STT Thí 
nghiệm 
Số lượng mẫu Ghi chú 
 CP9,5 CP12,5 CP19 
1 Thí 
nghiệm 
theo tiêu 
chuẩn 
Nga 
Nhựa: 40/50: 
3 mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 60/70: 
3 mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
40/50: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
40/50: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
CP9,5, CP12,5 
sử dụng mẫu 
marshall 71x71 
(ĐKxCao), 
CP19 sử dụng 
mẫu marshall 
101 
x101(ĐKxCao) 
Tổng: 12 
mẫu 
Tổng: 12 
mẫu 
Tổng: 12 
mẫu 
2 Thí 
nghiệm 
theo IDT-
UCS 
Nhựa: 40/50: 
3 mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
40/50: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
40/50: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Sử dụng mẫu 
marshall 101 
x101(ĐKxCao) 
PL4 
Nhựa: 60/70: 
3 mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Tổng: 12 
mẫu 
Tổng: 12 
mẫu 
Tổng: 12 
mẫu 
3 Thí 
nghiệm 
cắt theo 
mặt 
phẳng 
nghiêng 
Nhựa: 40/50: 
2x 3 mẫu + 1 
dự phòng 
Nhựa: 60/70: 
2x 3 mẫu + 1 
dự phòng 
Nhựa: 
polime: 2x3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
40/50: 2x 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 2x 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 
2x3 mẫu + 
1 dự phòng 
Nhựa: 
40/50: 2x 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
60/70: 2x 3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
Nhựa: 
polime: 2x3 
mẫu + 1 dự 
phòng 
mẫu marshall 
101 x101 
(ĐKxCao) 
 Tổng: 21 
mẫu 
Tổng: 21 
mẫu 
Tổng: 21 
mẫu 
PL5 
4. Nội dung thực hiện 
a. Thiết kế cấp phối hỗn hợp bê tông nhựa, xác định hàm lượng nhựa tối ưu 
theo phương pháp Marshall 
- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu đầu vào: đá dăm, bột khoáng 
(Theo quy định của TCVN 8819:2011 và 858/QĐ-BGTVT) 
- Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đường (Theo thông tư số 27/TT-
BGTVT) 
- Thiết kế cấp phối và xác định hàm lượng tối ưu theo phương pháp thiết kế Marshall 
(Theo TCVN 8820:2011) 
Định hướng thiết kế: Sử dụng loại vật liệu phổ biến tại các dự án hiện hành. 
b. Thí nghiệm xác định sức chống cắt của Bê tông nhựa theo hai phương pháp 
c. Thực hiện tại ĐHXD 
PL6 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT 
TRUNG TÂM KHCN GTVT 
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 
 BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM, THIẾT KẾ CẤP 
PHỐI BTN Dmax 19; Dmax 12,5; Dmax 9,5 
ĐƠN VỊ THỰC HIỆN: TRUNG TÂM KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 
Nội dung thực hiện: 
- Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu sử dụng nghiên cứu 
- Thíết kế cấp phối BTN Dmax 19; 12,5; 9,5 sử dụng nhựa 60/70 và nhựa 
Polymer PMB III 
- Chế bị mẫu D=H=71mm và D=H=101mm phục vụ thí nghiệm cắt 
I. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU ĐẦU VÀO 
1. Nguồn vật liệu dùng cho nghiên cứu 
Nguồn vật liệu được sử dụng nghiên cứu các hỗn hợp BTNC19; BTNP19; 
BTNC12,5; BTNP12,5; BTNC9,5; BTNP9,5: 
+ Mỏ đá Transmeco - Thanh Liêm – Hà Nam 
+ Bột Khoáng Công ty Bảo Minh – Hà Nam 
+ Nhựa đường 60/70 Shell – Singapore 
+ Nhựa đường Polime PMB III 
PL7 
2. Kết quả thí nghiệm vật liệu đầu vào sử dụng cho Bê tông nhựa 
Bảng 1 - Kết quả thí nghiệm vật liệu đá dăm loại thô – Nguồn Mỏ đá Transmeco 
Loại vật 
liệu 
Thành phần hạt / Hàm lượng lọt sàng (%) – Cỡ sàng (mm) 
Hàm 
lượn
g hạt 
thoi 
dẹt 
Độ 
mài 
mòn 
LA 
Hàm 
lượn
g bụi 
bùn 
sét 
Hàm 
lượng 
hạt 
phon
g hóa 
25 19 
12,
5 
9,5 
4,7
5 
2,3
6 
1,1
8 
0,6 0,3 
0,1
5 
0,07
5 
% % % % 
10 x 25 100 68,24 3,34 0,58 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,4 15,4 0,25 0,0 
10 x 19 100 94,34 23,50 3,37 0,51 0,03 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 6,1 17,8 0,44 0,0 
5 x 10 100 100 100 
76,9
2 
7,13 3,27 1,82 0,65 0,09 0,09 0,09 6,8 19,6 0,56 0,0 
Theo 
QĐ/858 
- 
BGTVT 
Không quy định ≤ 15 ≤ 35 ≤2 ≤2 
Bảng 2 - Kết quả thí nghiệm vật liệu đá dăm loại mịn – Nguồn Mỏ đá Transmeco 
Loại vật 
liệu 
Thành phần hạt / Hàm lượng lọt sàng (%) – Cỡ sàng (mm) 
Mô đun 
độ lớn 
Hàm 
lượng 
bụi bùn 
sét 
Hàm 
lượng 
hạt 
phong 
hóa 
25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 
0,07
5 
 % % 
0 x 5 100 100,0 100,0 100 74,5 39,5 26,1 14,7 9,6 6,7 4,9 3,98 0,25 0 
Theo 
QĐ/858 
- 
BGTVT 
Không quy định ≥2 ≤3 ≤2 
Bảng 3 - Kết quả kiểm tra thành phần hạt, độ ẩm bột khoáng 
Vị trí lấy mẫu 
Thành phần hạt / Hàm lượng lọt sàng (%) – Cỡ sàng (mm) 
Chỉ số dẻo 
2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 0,075 2,36 
Trạm trộn BTN 
Công ty 656 
100,00 100,00 100,00 98,86 92,63 79,40 100,00 
Không có tính 
chảydẻo 
Theo 
QĐ/858- BGTVT 
100,00 100,00 100,00 95-100 - 70-100 100,00 ≤ 4 
PL8 
Bảng 4 - Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của Bitum – Nhựa 60/70 
TT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Kết quả thí nghiệm 
Yêu cầu kỹ thuật 
nhựa 60/70 
1 Độ kim lún ở 250C 0,1mm 62 60 – 70 
2 Chỉ số độ kim lún PI - - 0,30 -1,5 ÷ 1,0 
3 Độ dãn dài ở 250C cm >100 Min 100 
4 Nhiệt độ hóa mềm 0C 48,9 Min 46 
5 Độ nhớt động lực ở 60°C Pa,S 225,278 Min 180 
6 Nhiệt độ bắt lửa 0C 304 Min 232 
7 
Lượng hòa tan trong Trycloro 
ethylene 
% 99,69 Min 99 
8 Khối lượng riêng ở 250C g/cm3 1,034 1,00 – 1,05 
9 Độ dính bám với đá Cấp 3 Min cấp 3 
10 Hàm lượng Paraphin % 1,6 Max 2,2 
11 Tổn thất khối lượng % 0,06 Max 0,8 
12 
Tỷ lệ độ kim lún còn lại so với độ 
kim lún ban đầu ở 25°C 
% 62,86 Min 54 
13 Độ kéo dài ở 25˚C cm >100 Min 50 
PL9 
Bảng 5 - Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của Bitum – Nhựa polime PMB III 
STT 
No. 
Chỉ tiêu thí nghiệm 
Đơn vị 
Unit 
Kết quả thí nghiệm 
Yêu cầu kỹ thuật 
nhựa polime PMB 
III 
1 Độ kim lún ở 25˚C, 0.1mm, 5s 0.1mm 58 40 - 70 
2 Nhiệt độ hóa mềm , °C ˚C 91,2 Min 80 
3 Nhiệt độ bắt lửa , °C ˚C 296 Min 230 
4 
Lượng tổn thất sau khi đun nóng ở 
163˚C trong 5h 
% 0,108 Max 0.6 
5 
Tỷ lệ độ kim lún sau gia nhiệt ở 5 giờ 
ở 163˚C so với độ kim lún ở 25°C 
% 94,32 Min 65 
6 
Độ đàn hồi (ở 25°C, mẫu kéo dài 
10cm) 
% 96 Min 70 
7 Độ hòa tan trong Tricloetylen % 99,84 Min 99 
8 Khối lượng riêng ở 25°C g/cm3 1,03 1.00 - 1.05 
9 Độ dính bám với đá Cấp Cấp 4 Min cấp 4 
10 
Độ ổn định lưu trữ (gia nhiệt ở 
163°C trong 48 giờ, sai khác nhiệt độ 
hóa mềm của phần trên và dưới của 
mẫu) 
°C 1,8 Max 3.0 
11 
Độ nhớt ở 135°C (con thoi 21, tốc độ 
cắt 18,6 s¯¹, nhớt kế Brookfield) 
Pa.s 1.87 Max 3.0 
PL10 
II. THIẾT KẾ CÁC CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA 
1. Thiết kế cấp phối cho Dmax 19 
Vật liệu sử dụng làm thiết kế cấp phối BTNC19, hot bin lấy tại trạm trộn BTN Công 
ty 656 – Xã Đông Dư – Huyện Gia Lâm – Thành phố Hà Nội. 
Sau quá trình làm thí nghiệm thiết kế cấp phối, tỷ lệ và hàm lượng nhựa tối ưu như 
sau: 
Bảng 6 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Loại Bê 
tông nhựa 
Tỷ lệ các cốt liệu 
 (%) 
Hàm lượng nhựa tối ưu 
theo hỗn hợp (%) 
Đá 19x25 Đá 13x19 Đá 6x13 Đá 0x6 
Bột 
khoáng 
Nhựa 60/70 
Nhựa 
polime 
PMB III 
1 BTNC19 8 24 29 34 5 4,30 - 
2 BTNP19 8 24 29 34 5 - 4,70 
Bảng 7 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Sử 
dụng 
(%) 
Cỡ sàng - Phần trăm lọt sàng (%) 
 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 
0,07
5 
Đá 
19x25 
8 0,08 8,00 3,01 0,60 0,18 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 
13x19 
24 0,24 
24,0
0 
23,3
0 
6,08 0,46 0,09 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 
6x13 
29 0,29 
29,0
0 
29,0
0 
28,7
4 
19,6
5 
0,37 0,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 
0x6 
34 0,34 
34,0
0 
34,0
0 
34,0
0 
34,0
0 
31,5
4 
19,2
6 
12,8
6 
7,30 4,05 2,43 1,12 
BK 5 0,05 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 4,88 4,67 4,12 
Hỗn hợp 1,00 100 
94,3
1 
74,4
2 
59,3
0 
37,0
4 
24,3
7 
17,8
6 
12,3
0 
8,93 7,10 5,24 
PL11 
Hình 1 – Đường phối BTN Dmax19 theo QĐ/858 – BGTVT 
2. Thiết kế cấp phối cho Dmax 12,5 
Vật liệu sử dụng làm thiết kế cấp phối BTNC12,5, hot bin lấy tại trạm trộn BTN Công 
ty 656 – Xã Đông Dư – Huyện Gia Lâm – Thành phố Hà Nội. 
Sau quá trình làm thí nghiệm thiết kế cấp phối, tỷ lệ và hàm lượng nhựa tối ưu như 
sau: 
Bảng 8 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Loại Bê 
tông nhựa 
Tỷ lệ các cốt liệu 
 (%) 
Hàm lượng nhựa tối ưu theo 
hỗn hợp (%) 
Đá 13x19 Đá 6x13 Đá 0x6 Bột khoáng Nhựa 60/70 
Nhựa polime 
PMB III 
1 BTNC12,5 27 29 38 6 4,40 - 
2 BTNP12,5 27 29 38 6 - 4,90 
25.0019.0012.5009.5004.75002.36001.1800.600.300.1500.0750
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C19 THEO ĐƯỜNG BAO QĐ 858
Cỡ sàng - Sieve size (mm)
P
h
ần
tr
ăm
 l
ọ
t 
sà
n
g
-P
er
ce
n
t 
P
as
si
n
g
 (
%
)
PL12 
Bảng 9 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Sử 
dụng 
(%) 
Cỡ sàng - Phần trăm lọt sàng (%) 
 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 
0,07
5 
Đá 
13x19 
27 0,27 
27,0
0 
26,2
1 
6,84 0,52 0,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 
6x13 
29 0,29 
29,0
0 
29,0
0 
28,7
4 
19,6
5 
0,37 0,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 0x6 38 0,38 
38,0
0 
38,0
0 
38,0
0 
38,0
0 
35,2
5 
21,5
2 
14,3
8 
8,16 4,53 2,72 1,25 
BK 6 0,06 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 5,86 5,61 4,95 
Hỗn hợp 1,00 100 
99,2
1 
79,5
8 
64,1
8 
41,7
2 
27,6
4 
20,3
8 
14,1
6 
10,3
8 
8,32 6,20 
Hình 2 – Đường phối BTN Dmax12,5 theo QĐ/858 - BGTVT 
25.0019.0012.5009.5004.75002.36001.1800.600.300.1500.0750
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C12,5 THEO ĐƯỜNG BAO 858
Cỡ sàng - Sieve size (mm)
P
h
ần
tr
ăm
 l
ọ
t 
sà
n
g
-P
er
ce
n
t 
P
as
si
n
g
 (
%
)
PL13 
3. Thiết kế cấp phối cho Dmax 9,5 
Vật liệu sử dụng làm thiết kế cấp phối BTNC9,5, hot bin lấy tại trạm trộn BTN Công 
ty 656 – Xã Đông Dư – Huyện Gia Lâm – Thành phố Hà Nội. 
Sau quá trình làm thí nghiệm thiết kế cấp phối, tỷ lệ và hàm lượng nhựa tối ưu như 
sau: 
Bảng 10 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Loại Bê 
tông 
nhựa 
Tỷ lệ các cốt liệu 
 (%) 
Hàm lượng nhựa tối ưu theo hỗn 
hợp (%) 
Đá 6x13 Đá 0x6 Bột khoáng Nhựa 60/70 
Nhựa polime 
PMB III 
1 BTNC9,5 29 64,5 6,5 4,90 - 
2 BTNP9,5 29 64,5 6,5 - 5,50 
Bảng 11 – Bảng tỷ lệ cấp phối và hàm lượng nhựa tối ưu 
STT 
Sử 
dụng 
(%) 
Cỡ sàng - Phần trăm lọt sàng (%) 
 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 
0,07
5 
Đá 
6x13 
29,0 
0,2
9 
29,0
0 
29,0
0 
28,7
4 
19,6
5 
0,37 0,11 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 
Đá 
0x6 
64,5 
0,6
5 
64,5
0 
64,5
0 
64,5
0 
64,5
0 
59,8
4 
36,5
3 
24,4
0 
13,8
5 
7,68 4,61 2,12 
BK 6,5 
0,0
7 
6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,50 6,34 6,07 5,36 
Hỗn hợp 
1,0
0 
100 100 
99,7
4 
90,6
5 
66,7
1 
43,1
4 
30,9
0 
20,3
5 
14,0
3 
10,6
8 
7,48 
Hình 3 – Đường phối BTN Dmax9,5 theo TCVN 8819 - 2011 
25.00
19.0012.5009.5004.75002.36001.1800.600.300.1500.0750
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
C9,5 THEO ĐƯỜNG BAO TCVN 8819 - 2011 
Cỡ sàng - Sieve size 
P
h
ần
tr
ăm
 l
ọ
t 
sà
n
g
-P
er
ce
n
t 
P
as
si
n
g
 (
%
)
PL14 
III. KẾT QUẢ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA BÊ TÔNG NHỰA 
1. Kết quả thí nghiệm BTNC19 và BTNP19 
Hỗn hợp BTN sau khi được trộn trong phòng thí nghiệm được chế bị và thí nghiệm các chỉ 
tiêu: Tỷ trọng rời lớn nhất, tỷ trọng khối, độ rỗng dư, độ ổn định Marshall, độ dẻo. 
Bảng 12 – Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý hỗn hợp BTNC19 và BTNP19 
TT 
Loại bê tông 
nhựa 
Tiêu chuẩn áp 
dụng 
Tỷ trọng 
khối 
Tỷ trọng 
rời lớn 
nhất 
Độ rỗng 
dư 
Độ ổn 
định 
Marshal
l 
Độ dẻo 
- - % kN mm 
1 BTNC19 
2,475 2,615 5,35 10,02 3,25 
2 BTNP19 2,484 2,593 4,20 12,76 3,89 
Yêu 
cầu kỹ 
thuật 
BTNC19 
QĐ/858 
BGTVT 
- - 3,0 ÷ 6,0 ≥ 8 1,5 ÷ 4,0 
BTNP19 - - 3,0 ÷ 6,0 ≥ 10 3,0 ÷ 6,0 
2. Kết quả thí nghiệm BTNC12,5 và BTNP12,5 
Hỗn hợp BTN sau khi được trộn trong phòng thí nghiệm được chế bị và thí nghiệm các chỉ 
tiêu: Tỷ trọng rời lớn nhất, tỷ trọng khối, độ rỗng dư, độ ổn định Marshall, độ dẻo. 
Bảng 13 – Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý hỗn hợp BTNC12,5 và BTNP12,5 
TT 
Loại bê tông 
nhựa 
Tiêu chuẩn áp 
dụng 
Tỷ trọng 
khối 
Tỷ trọng 
rời lớn 
nhất 
Độ rỗng 
dư 
Độ ổn 
định 
Marshall 
Độ dẻo 
- - % kN mm 
1 BTNC12,5 
2,475 2,602 4,88 11,47 3,14 
2 BTNP12,5 2,483 2,587 4,02 13,58 4,12 
Yêu 
cầu kỹ 
thuật 
BTNC12,5 QĐ/858 BGTVT - - 4,0 ÷ 6,0 ≥ 8 1,5 ÷ 4,0 
BTNP12,5 - - 3,0 ÷ 6,0 ≥ 12 3,0 ÷ 6,0 
3. Kết quả thí nghiệm BTNC9,5 và BTNP9,5 
PL15 
Hỗn hợp BTN sau khi được trộn trong phòng thí nghiệm được chế bị và thí nghiệm các chỉ 
tiêu: Tỷ trọng rời lớn nhất, tỷ trọng khối, độ rỗng dư, độ ổn định Marshall, độ dẻo. 
Bảng 14 – Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý hỗn hợp BTNC9,5 và BTNP9,5 
TT 
Loại bê tông 
nhựa 
Tiêu chuẩn áp 
dụng 
Tỷ trọng 
khối 
Tỷ trọng 
rời lớn 
nhất 
Độ rỗng 
dư 
Độ ổn 
định 
Marshall 
Độ dẻo 
- - % kN mm 
1 BTNC9,5 
2,474 2,589 4,44 10,64 3,73 
2 BTNP9,5 2,482 2,574 3,57 14,43 4,86 
Yêu 
cầu kỹ 
thuật 
BTNC9,5 
TCVN 8819 - 
2011 
- - 3,0 ÷ 6,0 ≥ 8 2,0 ÷ 4,0 
BTNP9,5 - - 3,0 ÷ 6,0 ≥ 12 3,0 ÷ 6,0 
PL16 
PHỤ LỤC 2 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẶC TRƯNG KHÁNG 
 CẮT CỦA BTN BẰNG AST1 
PL17 
PL18 
PL19 
PL20 
PHỤ LỤC 3 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐẶC TRƯNG KHÁNG 
CẮT CỦA BTN BẰNG AST2 
PL21 
PL22 
PL23 
PL24 
PL25 
PL26 
PL27 
PL28 
PL29 
PL30 
PL31 
PL32 
PHỤ LỤC 4 
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VỆT HẰN BÁNH XE 
PL33 
PL34 
PL35 
PL36 
PL37 
PL38 
PL39 
PL40 
PL41 
PL42 
PL43