Nghiên cứu hỗn hợp đá – Nhựa nóng cường độ cao dùng trong kết cấu mặt đường ô tô cấp cao ở Việt Nam
Ở Việt Nam, kết cấu mặt đường (KCMĐ) mềm có tầng mặt bằng bê tông nhựa
(BTN) được sử dụng phổ biến trong xây dựng các tuyến đường ô tô cấp cao.
Thời gian gần đây, ở nhiều tuyến đường ô tô cấp cao có quy mô giao thông
lớn sử dụng loại KCMĐ này thường xuất hiện các hư hỏng như nứt, lún vệt
bánh xe sau thời gian ngắn đưa vào khai thác làm suy giảm cường độ chung
và tuổi thọ của KCMĐ. Với tầng móng bằng các vật liệu hạt rời rạc có cường
độ thấp thì để đảm bảo cường độ chung của KCMĐ đòi hỏi chúng phải có
chiều dày lớn. Ngoài ra, vật liệu rời rạc dễ bị các nguồn ẩm xâm nhập vào,
điều này không những làm cho bản thân lớp vật liệu đó giảm cường độ mà còn
có ảnh hưởng xấu đến sự liên kết giữa nhựa đường và các cốt liệu khoáng của
hỗn hợp BTN. Giải pháp sử dụng móng bằng vật liệu hạt gia cố chất liên kết
vô cơ (vôi, xi măng) hoặc chất liên kết hữu cơ (nhựa đường) tạo ra một lớp
móng có cường độ cao không những giảm chiều dày KCMĐ mà còn giảm
được biến dạng kéo ở đáy các lớp mặt BTN, nhờ đó làm tăng tuổi thọ chịu
mỏi của KCMĐ. Tuy nhiên, nếu sử dụng lớp móng trên bằng vật liệu gia cố xi
măng đặt dưới tầng mặt BTN mỏng thường có nguy cơ xảy ra hư hỏng nứt
phản ánh [5]. Trong khi đó, KCMĐ mềm với lớp móng đá – nhựa ít có nguy
cơ xảy ra hiện tượng này hơn [35]
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu hỗn hợp đá – Nhựa nóng cường độ cao dùng trong kết cấu mặt đường ô tô cấp cao ở Việt Nam
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN DANH HỢI NGHIÊN CỨU HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA NÓNG CƯỜNG ĐỘ CAO DÙNG TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ CẤP CAO Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN DANH HỢI NGHIÊN CỨU HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA NÓNG CƯỜNG ĐỘ CAO DÙNG TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ CẤP CAO Ở VIỆT NAM Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số: 9580205 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng đường ô tô và đường thành phố LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS Trần Thị Kim Đĕng 2. GS.TS Bùi Xuân Cậy Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố. Tác giả luận án Trần Danh Hợi LỜI CẢM ƠN Sau 4 nĕm học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Giao thông Vận tải, Nghiên cứu sinh (NCS) đã hoàn thành luận án “Nghiên cứu hỗn hợp đá – nhựa nóng cường độ cao dùng trong kết cấu mặt đường ô tô cấp cao ở Việt Nam”. Để hoàn thành luận án này, xin được gửi lời tri ân sâu sắc nhất đến 2 thầy cô giáo đã trực tiếp hướng dẫn NCS là PGS.TS Trần Thị Kim Đĕng và GS.TS Bùi Xuân Cậy. Các thầy cô luôn tận tình chỉ bảo, hỗ trợ NCS ngay từ định hướng nghiên cứu ban đầu và trong suốt quá trình nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Quang Phúc, TS Nguyễn Quang Tuấn – Trường Đại học GTVT đã luôn nhiệt tình hỗ trợ NCS trong suốt quá trình nghiên cứu thực nghiệm, xử lý và phân tích số liệu thực nghiệm và cũng đã cung cấp cho NCS những tài liệu khoa học hết sức quý giá để thực hiện đề tài nghiên cứu này. NCS cũng xin gửi lời cảm ơn đến TS. Nguyễn Mai Lân – Viện Giao thông Pháp (IFSTTAR) đã giúp đỡ NCS mua và vận chuyển một số loại nhựa đường từ Pháp về Việt Nam phục vụ cho nghiên cứu. Ngoài ra, TS. Lân cũng đã cung cấp cho NCS nhiều tài liệu có giá trị cho đề tài nghiên cứu này. NCS cũng xin gửi lời cảm ơn đến Phòng thí nghiệm trọng điểm LasXD 1256, phòng thí nghiệm công trình Vilas 047 – Trung tâm KHCN GTVT, phòng thí nghiệm Vật liệu xây dựng – Bộ môn Vật liệu xây dựng – Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học GTVT đã nhiệt tình hỗ trợ NCS tiến hành các thí nghiệm trong phòng. NCS xin cảm ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học GTVT, phòng đào tạo sau đại học và Bộ môn Đường Bộ đã luôn ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình học tập và nghiên cứu. Xin gửi lời cảm ơn đến các nhóm sinh viên lớp Cầu Đường bộ K52 và lớp Cầu Đường bộ K53 đã nhiệt tình giúp đỡ NCS thực hiện một số các nghiên cứu tại phòng LasXD 1256. Và lòng biết ơn từ sâu thẳm xin được dành cho những người thân trong gia đình của NCS – những người luôn ủng hộ về tinh thần và vật chất giúp cho NCS vượt qua được những khó khĕn trong suốt chặng đường làm nghiên cứu của mình. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 12 tháng 12 nĕm 2018 Nghiên cứu sinh Trần Danh Hợi I MỤC LỤC MỞ ĐẦU.....................1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM ................ 4 1.1. HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA SỬ DỤNG TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM ............................................................................................ 4 1.1.1. Hỗn hợp đá – nhựa sử dụng ở Vương quốc Anh ............................ 4 1.1.2. Hỗn hợp đá – nhựa sử dụng ở Ấn Độ ............................................. 5 1.1.3. Hỗn hợp đá – nhựa sử dụng ở Pháp ............................................... 7 1.1.4. Hỗn hợp đá – nhựa trộn nóng sử dụng ở Mỹ .................................. 7 1.1.5. Hỗn hợp đá – nhựa làm móng ở Trung Quốc ................................. 8 1.1.6. Hỗn hợp đá – nhựa sử dụng ở Việt Nam ........................................ 9 1.1.7. Đánh giá chung về hỗn hợp đá – nhựa ......................................... 12 1.2. HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO SỬ DỤNG TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM ....................................................................... 13 1.2.1. Hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao sử dụng ở Vương quốc Anh .... 14 1.2.2. Hỗn hợp đá - nhựa cường độ cao sử dụng ở Pháp ........................ 18 1.2.3. Đánh giá chung về hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao ................... 22 1.3. VAI TRÒ CỦA LỚP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM ....................................................................... 22 1.4. CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỖN HỢP ĐÁ - NHỰA VÀ ĐÁ - NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO Ở VIỆT NAM ................................................. 24 1.5. XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ..................... 25 1.6. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ............... 27 1.6.1. Mục tiêu ...................................................................................... 27 1.6.2. Nội dung ..................................................................................... 27 1.7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 28 CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO Ở VIỆT NAM ................................................................................................................. 29 II 2.1. ĐỀ XUẤT HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO VÀ KIẾN NGHỊ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA HỖN HỢP ............................... 29 2.1.1. Đề xuất các hỗn hợp đá – nhựa nghiên cứu .................................. 29 2.1.2. Cấu trúc của đá – nhựa cường độ cao .......................................... 30 2.1.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật cho hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao ......... 30 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHỐI TRỘN CỐT LIỆU CHO HỖN HỢP ĐÁ - NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO – PHƯƠNG PHÁP BAILEY ........................... 32 2.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến xếp chặt cốt liệu ................................. 32 2.2.2. Vai trò của các thành phần cốt liệu trong hỗn hợp ....................... 32 2.2.3. Phối trộn giữa các cốt liệu thành phần ......................................... 33 2.2.4. Cải thiện sự chèn móc cốt liệu ..................................................... 33 2.2.5. Thiết kế thành phần cốt liệu theo phương pháp Bailey [24] ......... 36 2.3. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ KIẾN NGHỊ ĐỐI VỚI VẬT LIỆU THÀNH PHẦN ....................................................................................................... 41 2.3.1. Cốt liệu thành phần và cấp phối cốt liệu ...................................... 41 2.3.2. Nhựa đường ................................................................................. 46 2.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỖN HỢP ĐÁ - NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO .................................................................................... 48 2.4.1. Một số phương pháp thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa nóng sử dụng trên thế giới ........................................................................................... 48 2.4.2. Lựa chọn phương pháp thiết kế hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao 49 2.5. THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO ......................................................................................................... 49 2.5.1. Lựa chọn vật liệu thí nghiệm ....................................................... 50 2.5.2. Kế hoạch thí nghiệm .................................................................... 50 2.5.3. Xác định các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu khoáng và nhựa đường ... 50 2.5.4. Thiết kế cấp phối cốt liệu cho hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao theo phương pháp Bailey ....................................................................... 56 2.5.5. Xác định hàm lượng nhựa tối ưu của các hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao theo phương pháp Marshall cải tiến ........................................... 58 III 2.6. THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO ...................................................... 61 2.6.1. Các chỉ tiêu kỹ thuật của hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao .......... 61 2.6.2. Kế hoạch thực nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao ......................................................................... 64 2.6.3. Kết quả thí nghiệm và bình luận .................................................. 64 2.7. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THÀNH PHẦN HỖN HỢP ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO Ở VIỆT NAM ........................................ 70 2.7.1. Đề xuất các chỉ tiêu kỹ thuật cho hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao .............................................................................................................. 70 2.7.2. Đề xuất phương pháp thiết kế hỗn hợp đá – nhựa cường độ cao .. 71 2.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ................................................................... 71 CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC CHỈ TIÊU CƠ HỌC CỦA ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO PHỤC VỤ THIẾT KẾ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM Ở VIỆT NAM ...................................................... 73 3.1. LẬP KẾ HOẠCH THỰC NGHIỆM ................................................... 73 3.2. CƯỜNG ĐỘ KÉO UỐN CỦA ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO ........ 74 3.2.1. Kế hoạch thí nghiệm cường độ kéo uốn ....................................... 74 3.2.2. Trình tự thí nghiệm cường độ kéo uốn ......................................... 74 3.2.3. Kết quả thí nghiệm cường độ kéo uốn và bình luận ..................... 75 3.3. MÔ ĐUN ĐÀN HỒI TĨNH CỦA ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO .... 78 3.3.1. Kế hoạch thí nghiệm mô đun đàn hồi tĩnh ................................... 78 3.3.2. Phương pháp thí nghiệm mô đun đàn hồi tĩnh .............................. 79 3.3.3. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi tĩnh và bình luận .................. 80 3.4. MÔ ĐUN ĐỘNG CỦA ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO ................... 84 3.4.1. Khái niệm về mô đun động của hỗn hợp asphalt .......................... 84 3.4.2. Ứng dụng của mô đun động trong thiết kế kết cấu mặt đường mềm .............................................................................................................. 86 3.4.3. Kế hoạch thí nghiệm mô đun động .............................................. 86 3.4.4. Trình tự thí nghiệm mô đun động ................................................ 87 3.4.5. Kết quả thí nghiệm mô đun động của ĐNMC .............................. 88 IV 3.4.6. Xây dựng đường cong chủ mô đun động của ĐNMC ................... 91 3.4.7. Mô hình hóa mô đun động của đá – nhựa cường độ cao............... 94 3.4.8. Dự báo mô đun động của đá – nhựa cường độ cao từ mô đun cắt động của nhựa đường tương ứng ......................................................... 100 3.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ................................................................. 109 CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐÁ – NHỰA CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM CẤP CAO Ở VIỆT NAM . 111 4.1. QUY MÔ GIAO THÔNG TRÊN CÁC TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ CẤP CAO Ở VIỆT NAM ................................................................................ 111 4.2. ĐỀ XUẤT CẤU TẠO KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM ÁP DỤNG CHO ĐƯỜNG Ô TÔ QUY MÔ GIAO THÔNG LỚN Ở VIỆT NAM ...... 113 4.3. TÍNH TOÁN CHIỀU DÀY CÁC LỚP KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM THEO 22 TCN 211-06 ............................................................................ 114 4.3.1. Quy mô giao thông của các đường ô tô cấp cao ở Việt Nam ...... 115 4.3.2. Thiết kế cấu tạo các kết cấu mặt đường mềm............................. 115 4.3.3. Các thông số đặc trưng của các lớp vật liệu ............................... 116 4.3.4. Tính toán chiều dày các lớp KCMĐ mềm cho các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06 .................. 116 4.4. PHÂN TÍCH KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM THEO PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC THỰC NGHIỆM ...................................................................... 118 4.4.1. Tổng quan về thiết kế mặt đường theo cơ học thực nghiệm (M-E) ............................................................................................................ 118 4.4.2. Ứng dựng phương pháp cơ học - thực nghiệm phân tích các kết cấu mặt đường mềm ................................................................................... 120 4.4.3. Phân tích các KCMĐ mềm sử dụng lớp móng hoặc mặt dưới ĐNMC theo phương pháp cơ học - thực nghiệm .................................. 127 4.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 ................................................................. 131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............133 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ....136 TÀI LIỆU THAM KHẢO...137 V DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Hình 1-1. Cấp phối cốt liệu của hỗn hợp DBM 0/32 [57] ......................................... 5 Hình 1-2. Cấp phối cốt liệu thiết kế của hỗn hợp ATB 25 của các gói thầu EX3 và EX10 thuộc dự án cao tốc Hà Nội – Hải Phòng ...................................................... 11 Hình 1-3. Cấp phối cốt liệu thiết kế của hỗn hợp ATB 25 của gói thầu 1B thuộc dự án cao tốc Long Thành – Dầu Giây ........................................................................ 12 Hình 1-4. Cỡ hạt lớn nhất danh định Dmax của các hỗn hợp đá – nhựa .................... 13 Hình 1-5. Quan hệ giữa chiều dày các lớp asphalt và tuổi thọ thiết kế [47] ............ 16 Hình 1-6. Những KCMĐ mềm thiết kế để cải thiện khả nĕng kháng lún [47] ......... 17 Hình 1-7: Kết cấu mặt đường mềm tuổi thọ cao [22]................................................ 24 Hình 2-1. Tương quan giữa kích thước 2 nhóm cốt liệu trong không gian 2D khi tất cả các hạt cốt liệu có bề mặt dạng hình tròn [58] ................................................... 35 Hình 2-2. Tương quan giữa kích thước 2 nhóm cốt liệu trong không gian 2D khi 2 hạt có bề mặt dạng hình tròn và 1 hạt có bề mặt dạng mặt phẳng [58] .................... 35 Hình 2-3. Tương quan giữa kích thước 2 nhóm cốt liệu trong không gian 2D khi 1 hạt có bề mặt dạng hình tròn và 2 hạt có bề mặt dạng mặt phẳng [58] .................... 35 Hình 2-4. Tương quan giữa kích thước 2 nhóm cốt liệu trong không gian 2D khi tất cả các hạt có bề mặt dạng mặt phẳng [58] .............................................................. 36 Hình 2-5. Khối lượng thể tích của cốt liệu [24] ...................................................... 38 Hình 2-6. Đường bao cấp phối cốt liệu đề xuất của ĐNMC 25 ............................... 44 Hình 2-7. Đường bao cấp phối cốt liệu đề xuất của ĐNMC 31,5 ............................ 45 Hình 2-8. Thí nghiệm xác định khối lượng thể tích của các loại cốt liệu khoáng theo AASHTO T19 ........................................................................................................ 52 Hình 2-9. So sánh độ kim lún và nhiệt độ hóa mềm của 3 loại nhựa đường ............ 53 Hình 2-10. Thiết bị cắt động lưu biến RHEOTEST RN 4.3 .................................... 54 Hình 2-11. Cấp phối cốt liệu thiết kế của hỗn hợp ĐNMC 25 ................................ 57 Hình 2-12. Cấp phối cốt ... chỉ tiêu kỹ thuật cho hỗn hợp ĐNMC có cỡ hạt lớn nhất danh định 31,5 mm và 25 mm sử dụng nhựa đường mác 20/30, 35/50 để áp dụng ở Việt Nam. 2. Nghiên cứu thực nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý của ĐNMC được đề xuất có đối chứng với ĐNC. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra ưu thế về cường độ của các loại hỗn hợp ĐNMC như sau: - Độ ổn định Marshall cải tiến của ĐNMC 20/30 lớn hơn từ 55 – 82%, còn độ ổn định Marshall cải tiến của ĐNMC 35/50 chỉ lớn hơn từ 4 – 16% so với ĐNC 60/70; - Chiều sâu vệt lún bánh xe của mẫu ĐNMC 20/30, ĐNMC 35/50 sau 20.000 chu kỳ tác dụng tải lần lượt giảm 41,9% và 15,1% so với ĐNC 60/70; - Mô đun đàn hồi tĩnh ở 300C của ĐNMC 20/30, ĐNMC 35/50 lần lượt lớn hơn khoảng 80% và 10% so với ĐNC 60/70; - Mô đun động ở 300C của ĐNMC 20/30 lớn hơn 0,5 - 1,6 lần, còn mô đun động của ĐNMC 35/50 chỉ lớn hơn 0,2 – 0,6 lần so với ĐNC 60/70. 3. Xây dựng đường cong chủ mô đun động |E*| của đá – nhựa cường độ cao (ĐNMC 20/30, ĐNMC 35/50) và đá – nhựa chặt thông thường (ĐNC 60/70) để hỗ trợ xác định mô đun động |E*| của các loại hỗn hợp này tương ứng với điều kiện nhiệt độ và tần số tác dụng tải trọng bất kỳ. 134 4. Bước đầu chỉ ra khả nĕng ứng dụng mô hình lưu biến 2S2P1D để mô hình hóa đồng thời đường cong chủ mô đun cắt động |G*| của nhựa đường và mô đun động |E*| của ĐNMC. 5. Xác định các hệ số của mô hình dự báo SHStS thể hiện tương quan giữa mô đun động |E*| của ĐNMC và mô đun cắt động |G*| của nhựa đường tương ứng. 6. Đề xuất một số KCMĐ mềm cấp cao với lớp móng trên hoặc đồng thời cả lớp móng trên và lớp mặt dưới bằng ĐNMC và cũng đã bước đầu chứng minh đây là một giải pháp tốt để giảm chiều dày cũng như cải thiện tuổi thọ của KCMĐ. 7. Sơ bộ xác định được phạm vi ứng dụng của các loại hỗn hợp ĐNMC được nghiên cứu trong KCMĐ mềm cấp cao ứng với quy mô giao thông lớn. II. NHỮNG HẠN CHẾ Chưa thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng đánh giá đặc tính kháng mỏi của ĐNMC và ĐNC; Các nghiên cứu của luận án mới thực hiện ở trong phòng thí nghiệm và sử dụng các mô hình dự báo mà chưa có điều kiện thực nghiệm ở hiện trường; Các nghiên cứu thực nghiệm mới chỉ sử dụng một nguồn cốt liệu đá dĕm ở mỏ đá Thống Nhất – tỉnh Hải Dương, chưa có tính phổ quát cho điều kiện Việt Nam; Chưa đánh giá được về ưu điểm về mặt kinh tế khi sử dụng lớp vật liệu ĐNMC trong KCMĐ mềm. III. KIẾN NGHỊ Từ các kết quả nghiên cứu trong phòng và phân tích cơ học - thực nghiệm các KCMĐ mềm, kiến nghị tiếp tục nghiên cứu ứng dụng các hỗn hợp ĐNMC và ĐNC ở hiện trường; Kiến nghị tiếp tục đánh giá tính khả thi của KCMĐ mềm có lớp mặt BTNP mỏng (5-6 cm) với đồng thời cả lớp mặt dưới và móng trên bằng ĐNMC hoặc ĐNC cho đường ô tô cấp cao có quy mô giao thông lớn ở Việt Nam. IV. HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Các hướng nghiên cứu tiếp tục sau đây đối với hỗn hợp ĐNMC nhằm đề xuất phạm vi ứng dụng cụ thể của vật liệu trong KCMĐ, tiếp tục khẳng 135 định ưu thế của vật liệu không chỉ về cường độ mà còn về độ bền của nó trong phạm vi ứng dụng đề xuất, bao gồm: Nghiên cứu đánh giá khả nĕng kháng mỏi của ĐNMC và ĐNC trong phòng thí nghiệm bằng thí nghiệm uốn 4 điểm; Nghiên cứu thử nghiệm ở hiện trường và đo biến dạng dưới đáy các lớp KCMĐ mềm. Phân tích các kết quả thực nghiệm và so sánh với các kết quả tính toán theo lý thuyết; Tiếp tục nghiên cứu ứng dụng phương pháp cơ học – thực nghiệm để phân tích ứng xử của KCMĐ mềm sử dụng ĐNMC và ĐNC. 136 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 1. ThS. Trần Danh Hợi, PGS.TS Trần Thị Kim Đĕng (2016), “Lựa chọn cấp phối cốt liệu cho thiết kế hỗn hợp đá – nhựa chặt theo phương pháp Bailey”, Tạp chí GTVT tháng 10/2016. 2. Tran Danh Hoi, Nguyen Quang Tuan (2016), “Analyzing the results of complex modulus tests on bitumens using dynamic shear rheometer”, The 2016 International Conference on Sustainability in Civil Engineering, 26-27th November, 2016, Hanoi, Vietnam – Tạp chí giao thông vận tải, số đặc biệt (nĕm thứ 57). 3. ThS. Trần Danh Hợi, TS. Nguyễn Quang Tuấn, ThS. Lương Xuân Chiểu, PGS.TS Nguyễn Quang Phúc (2017), “Mô phỏng mô-đun cắt động của nhựa đường sử dụng mô hình 2S2P1D”, Tạp chí GTVT tháng 8/2017. 4. ThS. Trần Danh Hợi, GS.TS Bùi Xuân Cậy (2017), “Nghiên cứu thực nghiệm xác định một số chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp đá – nhựa chặt sử dụng làm móng của kết cấu mặt đường mềm”, Tạp chí GTVT tháng 9/2017. 5. ThS. Trần Danh Hợi, PGS.TS Trần Thị Kim Đĕng (2017), “Nghiên cứu mô đun động của hỗn hợp đá- nhựa làm móng của kết cấu mặt đường mềm”, Tạp chí Cầu Đường 10/2017. 6. ThS. Trần Danh Hợi (2018), “Dự báo mô đun phức động của hỗn hợp đá – nhựa chặt từ tính chất lưu biến của nhựa đường”, Tạp chí GTVT tháng 5/2018. 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 1. Bộ Giao thông Vận tải (2014), Báo cáo tổng kết khoa học và công nghệ đề tài: Nghiên cứu lựa chọn kết cấu và vật liệu cho kết cấu mặt đường mềm trên các tuyến đường có xe tải trọng nặng phù hợp với điều kiện nhiệt ẩm- Đề tài cấp Bộ. 2. Bộ Giao thông Vận tải (2014), Quyết định số 858/QĐ-BGTVT về việc Hướng dẫn áp dụng hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành nhằm tĕng 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. 3. Bộ Giao thông Vận tải (2014), Quyết định số 1617/QĐ-BGTVT về việc Ban hành Quy định kỹ thuật về phương pháp thử độ sâu vệt hằn bánh xe của bê tông nhựa xác định bằng thiết bị Wheel tracking. 4. Bộ Giao thông Vận tải (2001), 22 TCN 274 – Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm. 5. Bộ Giao thông Vận tải (2006), 22 TCN 211 – Mặt đường mềm – Yêu cầu thiết kế. 6. Bộ Khoa học công nghệ (2011), TCVN 8820: Hỗn hợp bê tông nhựa nóng- Thiết kế theo phương pháp Marshall. 7. Bộ Khoa học công nghệ (2011), TCVN 8819 - Mặt đường bê tông nhựa nóng – Yêu cầu thi công và nghiệm thu. 8. Bộ Khoa học công nghệ (2011), TCVN 8860-1 - Bê tông nhựa – Phương pháp thử - Phần 1: Xác định độ ổn định, độ dẻo Marshall. 9. Tổng cục đường bộ Việt Nam (2013), TCSC 06 : 2013/TCĐBVN – Sửa chữa kết cấu mặt đường bằng hỗn hợp đá dĕm đen rải nóng – Thi công và nghiệm thu. 10. Trần Đình Bửu, Dương Học Hải (2006), Bài giảng xây dựng mặt đường ôtô, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, Việt Nam. 138 11. Trần Đình Bửu, Nguyễn Quang Chiêu, Dương Học Hải, Nguyễn Khải (1978), Xây dựng mặt đường ôtô, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội, Việt Nam. 12. Nguyễn Quang Chiêu (2005), Nhựa đường và các loại mặt đường nhựa, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, Việt Nam. 13. Hồ Anh Cương, Nguyễn Lương Ninh và Lê Khắc Quý (2017), “Kết quả nghiên cứu bước đầu về một số đặc tính cơ lý của hỗn hợp đá dĕm trộn nhựa chặt nóng (DBM) và ứng dụng trong kết cấu mặt đường mềm tại Việt Nam”, Tạp chí Khoa học công nghệ Xây dựng, tập 11 số 5, trang 44 - 49. 14. Trần Thị Kim Đĕng (2010), Độ bền khai thác và tuổi thọ kết cấu mặt đường bê tông nhựa, Nhà xuất bản GTVT, Hà Nội, Việt Nam. 15. Phạm Duy Hữu, Vũ Đức Chính, Đào Vĕn Đông và Nguyễn Thanh Sang (2010), Bê tông asphalt và hỗn hợp asphalt, Nhà xuất bản GTVT, Hà Nội, Việt Nam. 16. Nguyễn Mai Lân, Nguyễn Quang Tuấn, Hoàng Thị Thanh Nhàn (2015), “Nghiên cứu mô-đun phức động của nhựa đường 60/70 sử dụng tại Việt Nam bằng thí nghiệm trên máy DMA”, Tạp chí GTVT, tháng 12/2015. 17. Hoàng Trọng Yêm, Trần Tuấn Hiệp (2012), Cẩm nang bitum Shell trong xây dựng công trình giao thông (Bản dịch), Nhà xuất bản GTVT, Việt Nam. TIẾNG ANH 18. AASHTO (2001), TP62-03: Determining dynamic modulus of hot-mix asphalt concrete mixtures, American Association of State Highway and Transportation Officials. 19. AASHTO (2010), Developing Dynamic Modulus Master Curves for Hot Mix Asphalt (HMA). 20. AASHTO (2013), M 320-10: Standard Specification for Performance- Graded Asphalt Binder. 139 21. AASHTO (2015), Mechanistic–Empirical pavement design guide – A manual of practice”. 22. Alliance, A. P. (2010), Perpetual asphalt pavement: A synthesis, Lanham, Maryland, USA. 23. ASTM, D. (1996), D3515: Standard Specification for Hot-Mixed, Hot- Laid Bituminous Paving Mixtures”, USA. 24. Aschenbrener, T. B., & Bonaquist, R. (2002), Bailey method for gradation selection in hot-mix asphalt mixture design, Transportation Research Board of the National Academics. 25. CDOT (2018), M-E pavement design manual, USA. 26. Ceylan, H., Schwartz, C. W., Kim, S., & Gopalakrishnan, K. (2009), “Accuracy of predictive models for dynamic modulus of hot-mix asphalt”, Journal of Materials in Civil Engineering, 21(6), 286-293. 27. CEN (2006), E.13108-1:2006/AC - Bituminous mixtures – Material specifications - Part 1: Asphalt Concrete 28. Clyne, T. R., Li, X., Marasteanu, M. O., & Skok, E. L. (2003), Dynamic and resilient modulus of Mn/DOT asphalt mixtures (No. MN/RC-2003-09), University of Minnesota, USA. 29. Congress, I. R. (2012), IRC 37 - Guidelines for the design of flexible pavements. 30. Congress, I. R. (2009), IRC 111 – Specifications for dense graded bituminous mixes. 31. Di Benedetto H., F. Olard, C. Sauzéat, B. Delaporte (2004), “Linear viscoelastic behavior of bituminous materials: from binders to mixes”, Road Materials and Pavement Design, Vol.5, Special Issue, pp. 163-202. 32. Delorme, J. L., De la Roche, C., & Wendling, L. (2007), LPC Bituminous Mixtures Design Guide, Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, France. 33. Dougan, C. E., Stephens, J. E., Mahoney, J., & Hansen, G (2003), E* - Dynamic modulus – Test protocol – Problems and Solutions (No. CT-SPR- 0003084-F-03-3), Connecticut Transportation Institute, University of Connecticut, USA. 140 34. Garcia, J., & Hansen, K. (2001), HMA pavement mix type selection guide, National Asphalt Pavement Association, USA. 35. Hernandez, H. A., Garibay, J., & Nazarian, S. (2012), Development of a new mix design method and specification requirement for asphalt treated bases (No. FHWA/TX 11/0-6361-1), University of Texas, USA. 36. Highways Agency (2006), Design manual for roads and bridges – Volume 7: Pavement design and maintenance – Section 2: Pavement design and construction – Part 3 HD 26/06: Pavement design, UK. 37. Huang, Y. H. (2004), Pavement analysis and design, Second edition, Pearson Education, Inc. 38. Kaya, O. (2015), Investigation of AASHTOWare Pavement ME Design/Darwin-ME TM performance prediction models for Iowa pavement analysis and design, Iowa State University, USA. 39. LCPC (1997), French design manual for pavement structures, Setra, France. 40. Leiva-Villacorta, F., & Willis, R. (2017), High-Modulus Asphalt Concrete (HMAC) Mixtures for Use As Base Course, NCAT Report 17-04 41. Li, P., & Liu, J. (2010), Characterization of asphalt treated base course material, Alaska University Transportation Center, USA. 42. Li, J., Zofka, A., & Yut, I. (2012), “Evaluation of dynamic modulus of typical asphalt mixtures in Northeast US region”, Road materials and pavement design, 13(2), 249-265. 43. Newcomb, D. E. (2010), The evolution of perpetual pavements – overview”, Hot Mix Asphalt Technology, 15(3), pp. 18-21. 44. NI, M. (2010), “The 2S2P1D - An Excellent Linear Viscoelastic Model”, UNIMAS e-Journal of civil Engineering, 1(2). 45. Nguyen Q. T., Di Benedetto H., Sauzéat C. (2013), “Prediction of linear viscoelastic behaviour of asphalt mixes from binder properties and reversal”, International RILEM Symposium on Multi-Scale Modeling and Characterization of Infrastructure Materials, Stockholm, Sweden, pp 237- 248. 141 46. Nunn, M. E., & Smith, T. (1997), Road trials of high modulus base for heavily trafficked roads, Transport Research Laboratory Report 231, UK. 47. Nunn, M. E., Brown, A., Weston, D., & Nicholls, J. C. (1997), Design of long-life pavement for heavy traffic, Transport Research Laboratory Report 250, UK. 48. Nguyen Q. T., Di Benedetto H., Sauzéat C., Tapsoba N. (2013), “Time Temperature Superposition Principle Validation for Bituminous Mixes in the Linear and Nonlinear Domains”, Journal of Materials in Civil Engineering, 25(9), pp. 1181-1188. 49. Olard, F., & Di Benedetto, H. (2003), “General 2S2P1D model and relation between the linear viscoelastic behaviours of bituminous binders and mixes”, Road materials and pavement design, 4(2), pp. 185-224. 50. Olard, F. (2012), “GB5 mix design: high-performance and cost-effective asphalt concretes by use of gap-graded curves and SBS modified bitumens”, Road Materials and Pavement Design, 13(sup1), pp.234-259. 51. Petho, L., Beecroft, A., Griffin, J., & Denneman, E. (2014), High Modulus High Fatigue Resistance Asphalt (EME2) Technology Transfer (No. AP- T283/14), Australia. 52. Petho, L., & Denneman, E. (2013), EME Technology Transfer to Australia: An Explorative Study (No. AP-T249/13), Austroads Ltd, Sydney, Australia. 53. Petho, L., & Bryant, P. (2015), “High Modulus Asphalt (EME2) Pavement Design in Queensland”, In AAPA International Flexible Pavements Conference, 16th, 2015, Gold Coast, Queensland, Australia. 54. Ramirez Cardona, D. A., Pouget, S., Di Benedetto, H., & Olard, F. (2015), “Viscoelastic behaviour characterization of a gap-graded asphalt mixture with SBS polymer modified bitumen”, Materials Research, 18(2), 373- 381. 55. Rais, N. M., Wahab, M. Y. A., Endut, I. R., & Latif, A. A. (2013), “Dynamic Modulus Master Curve Construction Using the Modified MEPDG Model”, In Artificial Intelligence, Modelling and Simulation (AIMS), 2013 1st International Conference, pp. 212-21, IEEE. 142 56. Sheng, J. A., Li, F. P., & Chen, J. (2005), Technical specifications for construction of highway asphalt Pavement, Beijing, Ministry of Communications of the People’s Republic of China. 57. Standard, British (2005), BS 4987-1:2005 - Coated Macadam (asphalt concrete) for roads and other paved areas, Fifth edition. 58. Vavrik, W. R. (2000), Asphalt mixture design concepts to develop aggregate interlock, Doctoral dissertation, University of Illinois at Urbana-Champaign. 59. Witczak, M. W., Andrei, D., & Houston, W. N. (2004), Guide for mechanistic-empirical design of new and rehabilitated pavement structures, Transportation Research Board of the National Research Council, 1-91. 60. Xiaoge, T., & Bin, H. (2009), “Dynamic Modulus of Asphalt Treated Mixtures”, In Road Pavement Material Characterization and Rehabilitation selected Papers from the 2009 GeoHunan International Conference (pp. 16-21). 61. Yousefdoost, S., Vuong, B., Rickards, I., Armstrong, P., & Sullivan, B. (2013), “Evaluation of dynamic modulus predictive models for typical Australian asphalt mixes”, In AAPA International Flexible Pavements Conference, 15th, 2013, Brisbane, Queensland, Australia. TIẾNG PHÁP 62. SETRA, LCPC (1998), Catalogue des structures types de chausées neuves, France.
File đính kèm:
- nghien_cuu_hon_hop_da_nhua_nong_cuong_do_cao_dung_trong_ket.pdf
- PL_TDH.compressed.pdf
- Thongtin_TDH.docx
- TT_EN_TDH.compressed.pdf
- TT_VN_TDH.compressed.pdf