Tóm tắt Luận án Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng lún vệt bánh xe có xét đến đặc tính mỏi của bê tông nhựa chặt làm lớp mặt đường Việt Nam

i 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI 
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 
BÙI NGỌC HƯNG 
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN 
BIẾN DẠNG LÚN VỆT BÁNH XE CÓ XÉT ĐẾN 
ĐẶC TÍNH MỎI CỦA BÊ TÔNG NHỰA CHẶT 
LÀM LỚP MẶT ĐƯỜNG VIỆT NAM 
 Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông 
 Mã số : 62.58.02.05 
 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT 
Hà Nội, 2016 
ii 
CÔNG TRÌNH NÀY ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI 
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ GTVT 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 1. PGS. TS. Vũ Đức Chính 
 2. GS. TS. Dương Học Hải 
 Phản biện 1: GS.TS. Vũ Đình Phụng 
 Phản biện 2: PGS.TS. Đào Văn Đông 
 Phản biện 3: PGS.TS. Bùi Phú Doanh 
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện 
họp tại: Viện Khoa học và Công nghệ GTVT 
vào hồi . giờ . ngày . tháng . năm 2016 
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 
 1. Thư viện Quốc gia 
 2. Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ GTVT 
iii 
Research on Impact of Essential Factors on Rutting in concern to 
Fatigue Properties of Dense-graded Hot Mix Asphalt for Pavement 
Construction in Vietnam 
Abstract: 
In recent years, rut damages have appeared in the pavements of many 
national highways under high-volume and heavy traffic activities that has caused 
to not only the un-safety to drivers but also the urgency by inhabitants. Multiple 
experts from domestic research and development institutes, such as the Institute of 
Transport Science and Technology, the University of Transport and 
Communication, have made a great effort in research and providing solutions to 
mitigate the development of rutting. However, this phenomena has still occurred 
even right after the roads were opened for traveling. 
Hot mix asphalt concrete pavements need to be designed upon how to 
mitigate rut damages and fatigue cracking caused by vehicle loading and air 
temperature. If the asphalt concrete mix is designed inclining to improve rutting 
resistance, it will intend to increase potential fatigue cracking in the pavement. 
Therefore, it is necessary and urgent to explore the substance of rutting and 
essential factors impact on it in order to give the solution to diminish the 
development of rutting in hot mix asphalt pavements. 
The Decision No. 858/QĐ-BGTVT, dated on March 26, 2014 promulgated 
by Ministry of Transport for “Guidelines on applying current technical 
specifications to enhance the quality management in design and construction of hot 
mix asphalt pavements exposed under high-volume and heavy traffic activities” 
(hereafter referred as QĐ 858), has been widely used in Vietnam. QĐ 858 provides 
the requirements for “coarse aggregate gradation” (high rate of gravel) and “fine 
aggregate gradation) (low rate of gravel), how to use “coarse gradation” for hot 
mix asphalt (HMA) pavements under high-volume and heavy traffic activities and 
how to design the aggregate gradation meets the S curse in order to diminish rutting 
damages. Actually, a large number of contractors have abused this decision’s 
requirement when using “excessively” coarse gradations for asphalt concrete 
mixes. Consequently, there were many pavement sections exposed the non-
uniform aggregate distribution and less enough quantity of bituminous cements that 
was the causes of potential damages as raveling, permeability and fatigue cracking 
resulting in the attenuation of pavement service life. Therefore, it is necessary to 
assess the rate of “coarse gradation” for hot mix asphalt concrete by which the 
appropriate “coarse gradations” are recommended for each type of aggregates and 
bitumen so as, to mitigate rutting and improve fatigue resistance, hence to lengthen 
the service life of asphalt pavement. In order to get these appropriate “coarse 
gradation”, we need to make rutting and fatigue tests on all set of asphalt concrete 
iv 
samples based on aggregates with gradations in different coarse rates. 
The dense-graded hot mix asphalt concrete is the research objective.We 
concentrated and assessed these causes of rutting damages occurred in some 
pavement sections. A litureature review was conducted for international and 
Vietnamese researches on the performance of rutting and fatigue cracking in 
asphalt concrete; testing methods and equiment for empirical study. 
These tests was conducted on the sets of asphalt concrete samples inculding 
BTNC 12,5and BTNC 19 with different rates of “coarse aggregate gradations” 
according to QĐ 858/QĐ-BGTV and types of bitumen cements (40/50, 60/70 and 
PMBIII). Based on the resutls of rutting and fatigue tests and design of experiments 
(DOE), the appropriate “coarse aggregate gradations” were provided. 
The research results are: 
- A summarization of recent related researches that can be used as a technical 
reference for designers and engineers 
- Recommendations based on the empirical study for the rate of “coarse 
aggregate gradations” appropriate to design asphalt concrete mixes used different 
types of bitumen cements (as 40/50, 60/70 and PMBIII). That is useful experience 
for contractors in selecting the suitable gradation for asphalt concrete mixes in order 
to simultaneously dinimish rutting damages and fatigue cracking. 
- Recommendations on selecting the suitable gradation for asphalt concrete 
mixes and the fatigue resistance based laboratorial testing on BTNC 12,5 used 
bitumen 60/70; and modifications in the rutting depths to BTNC 12,5 and BTNC 
19 designed according to QĐ 858/ QĐ-BGTVT contribute to complete the 
engineering foundation for hot mix asphalt design and also to improve the 
pavement quality management concerned to mitigate rutting damages and fatigue 
cracking. 
The dissertation including four main contents without the introduction and 
conclusions as following: 
- Chapter 1: Literature review on dense-graded asphalt concrete performance 
concerned to rutting and fatigue properties. 
- Chapter 2: Assessment of rutting causes based on field survey results. 
- Chapter 3. Empirical study on typical asphalt concrete samples concernced 
to rutting and fatigue properties 
- Chapter 4. Solutions to disminish rutting damages and improve the fatigue 
resistance for dense-graded hot mix asphalt concrete. 
1 
MỞ ĐẦU 
Các daṇg hư hỏng măṭ đường bê tông nhưạ (BTN) điển hiǹh phát sinh trong 
quá triǹh khai thác làm ảnh hưởng đến công năng của măṭ đường đươc̣ thế giới 
tổng kết bao gồm: lún vêṭ bánh xe (LVBX); nứt do mỏi; nứt do nhiêṭ. Do điều kiêṇ 
khí hâụ Viêṭ Nam, nhiêṭ đô ̣không khí không quá thấp vào mùa laṇh nên hư hỏng 
đăc̣ thù của măṭ đường bê tông nhưạ Viêṭ Nam chủ yếu là lún vêṭ bánh xe (LVBX) 
và nứt do mỏi. 
LVBX là hiện tượng tích lũy biến dạng không hồi phục của các lớp BTN mặt 
đường do ảnh hưởng của phương tiêṇ xe lưu thông và nhiêṭ đô ̣môi trường gây ra 
trong quá trình khai thác. LVBX là daṇg hư hỏng điển hình của biến dạng vĩnh cửu 
(thuật ngữ tiếng Anh goị là Permanent Deformation). Trong nhiều trường hơp̣, 
thuâṭ ngữ LVBX cũng đồng nhất với thuâṭ ngữ biến daṇg viñh cửu. 
Nứt do mỏi của BTN xảy ra là do tác đôṇg của của tải troṇg trùng phuc̣ gây 
ra trong quá triǹh khai thác. Khi ứng suất kéo uốn do tải trọng trùng phuc̣ gây ra 
trong lớp vật liệu BTN lớn hơn cường đô ̣kéo uốn của vật liệu BTN, măṭ đường 
BTN xuất hiêṇ nứt do mỏi. 
2. Mục đích nghiên cứu 
Nghiên cứu đánh giá mức đô ̣thô của “cấp phối thô” cho BTN, qua đó khuyến 
nghi ̣ “cấp phối thô” phù hơp̣ ứng với loaị cốt liêụ, loaị nhưạ đường nhằm đảm bảo 
lớp BTN vừa cải thiêṇ LVBX, vừa cải thiêṇ sức kháng mỏi để kéo dài tuổi tho.̣ Kết 
quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa chặt (BTNC) 
nhằm tăng tuổi thọ và khả năng khai thác. 
3. Đối tươṇg và phaṃ vi nghiên cứu 
Đối tươṇg nghiên cứu của luâṇ án là bê tông nhưạ chăṭ BTNC 12,5, BTNC 
19 (qui định theo QĐ 858/QĐ-BGTVT [1]) rải nóng; nghiên cứu đánh giá nguyên 
nhân gây LVBX của BTN trên môṭ số tuyến đường có hư hỏng LVBX; nghiên cứu 
đề xuất “cấp phối thô” phù hơp̣ cho BTN sử duṇg các loaị nhưạ đường khác nhau 
nhằm giảm thiểu LVBX và nứt mỏi măṭ đường BTN. 
4. Phương pháp nghiên cứu 
Kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm 
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 
Đưa ra kết quả nghiên cứu lý thuyết về LVBX, nứt mỏi của BTN; các nhân 
tố ảnh hưởng đến LVBX, nứt mỏi; các giải pháp giảm thiểu LVBX, nứt mỏi trên 
cơ sở tổng kết các kết quả nghiên cứu của thế giới trong những năm gần đây là tài 
liêụ tham khảo cho các ky ̃sư đường bô,̣ nâng cao kiến thức áp duṇg trong thưc̣ tiêñ 
nhằm giảm thiểu hư hỏng LVBX và nứt mỏi. 
Kết quả nghiên cứu thưc̣ nghiêṃ đưa ra khuyến nghi ̣ về “cấp phối thô” phù 
2 
hơp̣ cho BTN sử duṇg các loaị nhưạ đường khác nhau taọ điều kiêṇ cho các nhà 
thầu xây dưṇg trong viêc̣ lưạ choṇ cấp phối cho BTN haṇ chế cả LVBX cũng như 
nứt mỏi. 
6. Kết cấu luận án 
 Luận án trình bày trong 122 trang A4 gồm mở đầu, nội dung nghiên cứu 
gồm 4 chương, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và danh mục các công trình 
đã công bố của tác giả. 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÚN VỆT BÁNH XE VÀ MỎI CỦA 
BÊ TÔNG NHỰA CHẶT 
1.1. Sư ̣cần thiết nghiên cứu lún vêṭ bánh xe và nứt mỏi của BTN 
Quyết định số 858/QĐ–BGTVT [1] ngày 26/3/2014 của Bộ GTVT đang 
đươc̣ áp duṇg phổ biến ở nước ta. QĐ 858/QĐ-BGTVT đa ̃đưa ra quy điṇh rõ về 
“cấp phối thô” (nhiều đá dăm), “cấp phối miṇ” (ít đá dăm) và áp duṇg “cấp phối 
thô” cho mặt đường bê tông nhựa (BTN) có quy mô giao thông lớn; quy điṇh về 
thiết kế cấp phối cốt liêụ theo đường cong chữ S nhằm giảm thiểu LVBX. Tuy 
nhiên không ít nhà thầu xây dưṇg laṃ duṇg quy điṇh này, sử duṇg cấp phối quá 
“thô” cho BTN dẫn đến không ít đoaṇ đường BTN có hiêṇ tươṇg phân bố cốt liêụ 
không đồng đều, quá ít nhưạ đường, dẫn đến măṭ đường dê ̃ bi ̣, bong tróc, thấm 
nước, nứt mỏi làm suy giảm tuổi tho.̣ Vì vâỵ, viêc̣ nghiên cứu đánh giá mức đô ̣thô 
của “cấp phối thô” cho BTN, qua đó khuyến nghi ̣ “cấp phối thô” phù hơp̣ ứng với 
loaị cốt liêụ, loaị nhưạ đường là cần thiết nhằm đảm bảo lớp BTN vừa cải thiêṇ 
LVBX, vừa cải thiêṇ sức kháng mỏi để kéo dài tuổi tho.̣ Để có cơ sở đưa ra “cấp 
phối thô” phù hơp̣, cần thiết phải thí nghiêṃ LVBX kết hơp̣ với thí nghiêṃ mỏi 
trên các tâp̣ mẫu BTN với cấp phối cốt liêụ có mức đô ̣“thô” khác nhau để đưa ra 
các khuyến nghị, đề xuất nhằm giảm thiểu hư hỏng LVBX và nứt mỏi măṭ đường 
BTN nước ta. 
1.2. Lún vêṭ bánh xe 
1.2.1. Các dạng lún vệt bánh xe 
Có 3 dạng LVBX phổ biến đó là: LVBX do BTN bi ̣ chảy dẻo (Instability 
Rutting - Plastic Flow); LVBX do kết cấu (Structural Rutting); và LVBX taị lớp 
mặt BTN (Surface/Wear Rutting) [27]. Trong đó LVBX do BTN bi ̣ chảy dẻo là hư 
hỏng chủ yếu của măṭ đường BTN và đươc̣ thế giới tâp̣ trung nghiên cứu nhằm đưa 
ra các giải pháp khắc phuc̣. 
3 
LVBX do BTN bi ̣chảy dẻo LVBX do kết cấu LVBX taị lớp mặt BTN 
Hình 1-1. Các dạng hư hỏng lún vệt bánh xe [27] 
1.2.2. Các phương pháp thí nghiệm lún vệt bánh xe 
Có nhiều phương pháp thí nghiêṃ LVBX cho BTN đươc̣ nghiên cứu áp duṇg 
trên thế giới. Có thể phân loaị các phương pháp thi ́nghiêṃ này theo các nhóm sau: 
- Nhóm 1: xác điṇh trưc̣ tiếp chiều sâu LVBX trên măṭ đường BTN hoăc̣ trên 
mẫu BTN dưới tác đôṇg của tải troṇg lăp̣ của bánh xe thí nghiêṃ và nhiêṭ đô ̣của 
mẫu. Điển hình là các phương pháp thí nghiêṃ xác điṇh: LVBX loaị lớn (full scale) 
là Accelerated Load Testing (ALT); LVBX loaị nhỏ (small scale) bao gồm, 
Hamburg Wheel-Tracking (HWTD); French Pavement Rutting (FRT) và Asphalt 
Pavement Analyzer (APA). 
- Nhóm 2: xác điṇh LVBX (biến daṇg viñh cửu) thông qua xác điṇh sức 
kháng cắt trươṭ của mẫu BTN. Điển hình các phương pháp thí nghiêṃ: của 
Superpave (My)̃; của trường đaị hoc̣ Nottingham (vương quốc Anh); của CHLB 
Nga. 
1.2.3. Các phương pháp dư ̣báo lún vệt bánh xe 
Có một số phương pháp dự báo LVBX điển hình như sau: 
- Phương pháp đánh giá tuổi thọ kết cấu mặt đường trên cơ sở tiêu chuẩn 
LVBX; 
- Phương pháp thiết kế cơ học - thực nghiệm; 
- Phương pháp của chương trình nghiên cứu chiến lược đường ô tô SHRP; 
- Phương pháp của Shell sử dụng tiện ích SPDM. 
1.2.4. Các phương pháp xác định lún vệt hằn bánh xe ngoài hiện trường 
- Phương pháp đo đạc mặt cắt ngang mặt đường (Transverse Surface Profile); 
- Phương pháp sử dụng thước đo theo ASTM E1703/E1703M; 
- Phương pháp sử dụng thiết bị laser để đo lún vệt hằn bánh xe. 
1.3. Nứt do mỏi 
Nứt do mỏi thường xảy ra vào mùa có nhiêṭ đô ̣môi trường trung bình (nhiêṭ 
đô ̣trung gian giữa nhiêṭ đô ̣cao nhất và thấp nhất xảy ra trong năm). Taị nhiêṭ đô ̣
trung gian, BTN có xu hướng cứng hơn và giòn hơn so với khi nhiêṭ đô ̣cao nên 
dưới tác đôṇg của tải troṇg lăp̣, BTN có xu hướng bi ̣ nứt do mỏi. Hình ảnh nứt mỏi 
điển hình thường có daṇg "da cá sấu". 
4 
1.3.1. Phương pháp thí nghiêṃ mỏi BTN theo mô hình uốn dầm 4 điểm 
Măc̣ dù có nhiều mô hình nghiêṃ mỏi BTN đươc̣ phát triển trên thế giới như: 
- Mô hình uốn dầm, bao gồm các phương pháp: thi ́nghiêṃ uốn dầm 2 điểm, 
uốn dầm 3 điểm, uốn dầm 4 điểm, uốn dầm 5 điểm và uốn dầm trên nền đàn hồi. 
- Mô hiǹh kéo (nén), bao gồm các phương pháp: kéo (nén) mẫu đúng tâm 
doc̣ truc̣, ép chẻ (kéo gián tiếp), kéo (nén) lêc̣h tâm. 
Tuy nhiên hiêṇ nay, phương pháp thí nghiêṃ mỏi BTN theo mô hình uốn 
dầm 4 điểm được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Vì vâỵ, luâṇ án chỉ tâp̣ trung 
phân tích thí nghiêṃ mỏi theo mô hình uốn dầm 4 điểm. 
Các thông số quan trọng ảnh hưởng tới thí nghiệm mỏi gồm: 
- Nhiêṭ đô ̣ thi ́ nghiêṃ mỏi: Trong tiêu chuẩn ASTM D7460-10 [41] có 
khuyến cáo, nhiệt độ thí nghiệm độ bền mỏi thường được lấy là 20 0C (đây là nhiệt 
độ cực hạn được lựa chọn cho hầu hết các vùng của nước Mỹ, trong đó có các bang 
khu vực phía Nam nước Mỹ như: Arkansas, Louisiana, Mississippi, Oklahoma và 
Texas có khí hậu khá tương đồng với khí hậu Việt Nam). 
- Tần số tải thí nghiêṃ mỏi: Theo khuyến cáo trong tiêu chuẩn ASTM 
D7460-10 [41] tần số tải thí nghiệm thường được đặt trong phạm vi từ 5 Hz đến 10 
Hz và thông thường lấy với tần số 10 Hz. 
- Chế độ thí nghiệm mỏi: Thí nghiệm mỏi thường được thực hiện theo các 
chế độ khống chế ứng suất (ứng suất không đổi) và khống chế biến dạng (biến dạng 
không đổi) dưới tác dụng của tải trọng. 
1.3.2. Phương ... tối ưu. 
(4). Đề xuất lựa chọn cấp phối thiết kế đảm bảo khả năng kháng LVBX và 
độ bền mỏi cho BTNC 12,5 và BTNC 19 như sau: 
- BTNC 12,5 có đá dăm gốc đá bazan: 
Nhìn chung có thể lựa chọn cấp phối cho cả 3 loại nhựa đường 60/70, nhựa 
đường 40/50 và nhựa đường PMB III cho các cấp phối theo qui định của QĐ 
858/QĐ-BGTVT . 
- BTNC 12,5 có đá dăm gốc đá vôi: 
 Với nhựa đường 60/70: không nên lựa chọn cấp phối thiết kế đi phía 
dưới đường “cấp phối rất thô" với cỡ sàng khống chế 2,36 mm theo qui 
định của QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
 Với nhựa đường 40/50: nên lựa chọn cấp phối thiết kế đi gần xung quanh 
đường "cấp phối ít thô" với cỡ sàng khống chế 2,36 mm theo qui định 
của QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
19 
 Với nhựa đường PMBIII: có thể chọn cấp phối thiết kế đáp ứng với mọi 
đường cong cấp phối theo QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
- BTNC 19 có đá dăm gốc đá bazan: 
 Với nhựa đường 60/70: không nên lựa chọn cấp phối thiết kế đi phía 
dưới đường “cấp phối rất thô" với cỡ sàng khống chế 2,36 mm theo qui 
định của QĐ 858/QĐ-BGTVT. 
 Với nhựa 40/50: cần cân nhắc lựa chọn "cấp phối thô" phù hợp nhằm 
đảm bảo đồng thời điều kiện về giới hạn độ sâu LVBX và độ bền mỏi. 
 Với nhựa PMBIII: có thể chọn cấp phối thiết kế đáp ứng với mọi đường 
cong cấp phối theo QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
- BTNC 19 có đá dăm gốc đá vôi: 
 Với nhựa 60/70: nên lựa chọn cấp phối thiết kế đi sát cận trên theo qui 
định của QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
 Với nhựa 40/50: cần cân nhắc lựa chọn "cấp phối thô" thiết kế đảm bảo 
đồng thời điều kiện về giới hạn độ sâu LVBX và độ bền mỏi. Trong từng 
trường hợp cụ thể, có thể lựa chọn cấp phối phù hợp và điều chỉnh hàm 
lượng nhựa, độ rỗng dư nhằm đảm bảo khả năng kháng mỏi của hỗn hợp 
BTN. 
 Với nhựa PMBIII: có thể chọn cấp phối thiết kế đáp ứng với mọi đường 
cong cấp phối theo QĐ 858/QĐ-BGTVT . 
4.1.2. Kết cấu mặt đường 
Để kết cấu mặt đường đảm bảo đồng thời khả năng kháng LVBX và kháng 
mỏi, đề xuất xem xét bổ sung vào tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm Việt Nam 
qui định khi thiết kế kết cấu mặt đường mềm đồng thời phải thiết kế hỗn hợp BTN 
nhằm lựa chọn các thông số cho phù hợp với điều kiện tải trọng, nhiệt độ và khu 
vực dự án. 
4.1.3. Nhựa đường (bitum) 
Đối với tuyến đường có qui mô giao thông lớn với mục đích giảm thiểu 
LVBX, ngoài nhựa polime (PMBII, PMBIII) theo các khuyến cáo trước đây, có thể 
lựa chọn nhựa 40/50 để sản xuất BTN. Tuy nhiên cần lưu ý đến độ bền mỏi của 
BTN khi sử dụng nhựa đường 40/50 để thiết kế và lựa chọn cho phù hợp với từng 
điều kiện cụ thể. 
4.1.4. Chỉ tiêu độ bền mỏi 
Như đã phân tích ở trên, độ bền mỏi là chỉ tiêu quan trọng cần được bổ sung 
vào tiêu chuẩn về BTN (đây là chỉ tiêu quan trọng cùng với độ sâu LVBX đã được 
nhiều nước trên thế giới qui định – chỉ tiêu Performance Test). Trước mắt từ kết 
quả nghiên cứu của luận án, đề xuất chỉ tiêu độ bền mỏi như sau: 
(1). Phương pháp thí nghiệm: uốn dầm 4 điểm theo ASTM D7460 – 10 [41] 
(2). Thông số thí nghiệm độ bền mỏi: 
- Nhiệt độ thí nghiệm: 20 0C; 
20 
- Tần số tải thí nghiệm: 10 Hz; 
- Chế độ thí nghiệm: khống chế biến dạng, với mức biến dạng 400 . 
(3). Để đánh giá khả năng kháng mỏi của kết cấu mặt đường mềm, cần thực 
hiện đồng thời giữa thiết kế kết cấu mặt đường và thiết kế hỗn hợp BTN. Trong đó 
xem xét đánh giá tuổi thọ mỏi thực tế của BTN kết hợp với kết quả thí nghiệm độ 
bền mỏi trong phòng để xác định giá trị giới hạn độ bền mỏi trong phòng cho phù 
hợp với điều kiện thực tế. 
4.1.5. Tương quan giữa lún vệt bánh xe và độ bền mỏi 
Trong khuôn khổ nghiên cứu của luận án, bước đầu đã đưa ra quan hệ giữa 
chỉ tiêu LVBX và độ bền mỏi của BTN sử dụng nhựa đường 60/70 như công thức 
(3.5), (3.6), (3.7), (3.8). Trên cơ sở tương quan này, có thể tham khảo để lựa chọn 
hỗn hợp BTNC 12,5 và BTNC 19 cho phù hợp. 
4.1.6. Hoàn thiện và bổ sung một số chỉ tiêu thí nghiệm khi thiết kế bê tông nhựa 
Mặc dù phương pháp thiết kế BTN theo Marshall còn một số nhược điểm, 
nhưng trước mắt với điều kiện của Việt Nam hiện nay, phương pháp thiết kế BTN 
theo Marshall vẫn là lựa chọn để áp dụng. Tuy nhiên để bổ sung và khắc phục một 
số khiếm khuyết của phương pháp Marshall khi thiết kế hỗn hợp BTN cho những 
tuyến đường có qui mô giao thông lớn, xem xét một số nội dung sau: 
- Hoàn thiện phương pháp thí nghiệm và chỉ tiêu qui định về LVBX khi thiết 
kế BTN theo QĐ 1617/QĐ-BGTVT phù hợp với loại BTN, loại nhựa đường và qui 
mô dự án. Trong đó bổ sung thí nghiệm LVBX cần phải thực hiện trong giai đoạn 
thiết kế sơ bộ và giai đoạn thi công đại trà ngoài hiện trường. 
- Thí nghiệm độ bền mỏi theo phương pháp uốn dầm 4 điểm (ASTM D7460– 
10 [41]). Trong đó xem xét đánh giá tuổi thọ mỏi thực tế của BTN kết hợp với kết 
quả thí nghiệm độ bền mỏi trong phòng để xác định giá trị giới hạn độ bền mỏi 
trong phòng cho phù hợp với điều kiện thực tế. 
- Hoàn thiện phương pháp thí nghiệm và chỉ tiêu qui định về độ bền mỏi phù 
hợp theo từng vùng khí hậu và qui mô dự án. 
4.2. Đề xuất điều chỉnh chỉ tiêu qui định thí nghiệm trong phòng về độ sâu 
lún vệt bánh xe của bê tông nhựa 
Trên cơ sở số liệu thống kê 568 kết quả thí nghiệm LVBX cho BTNC 12,5 
và BTNC 19 (BTN được thiết kế theo QĐ 858/QĐ-BGTVT chiếm 85%) tại Viện 
KH&CN GTVT của 18 dự án xây dựng đường bộ (Quốc lộ 1 đoạn Bình Định – 
Phú Yên; Quốc lộ 1 đoạn Quảng Bình; Quốc lộ 1 đoạn Thừa Thiên Huế; Quốc lộ 
20; Quốc lộ 6; Dự án đường cao tốc Hà Nôi – Lào Cai; Quốc lộ 25;) thực hiện 
từ đầu năm 2014 đến nay, xác định các thông số liên quan như Hình 4-1. 
21 
Hình 4-1: Biểu đồ tích lũy độ sâu LVBX 
Nhận xét: 
- Qua Hình 4-2, nhận thấy số mẫu có tích lũy xác suất 85% tương ứng với 
độ sâu LVBX là 10 mm. 
- Theo phương pháp luâṇ của tiêu chuẩn châu Âu (EN 13108-4) [32], tiêu 
chuẩn của Pháp (NF EN 13108-1:2010) [34], viêc̣ quy điṇh ngưỡng chiều sâu 
LVBX không quy điṇh “cứng” như qui định của Mỹ (Bảng 1-1) mà quy điṇh 
“đôṇg” theo các ngưỡng để có thể lưạ choṇ các cấp đô ̣sâu LVBX giới haṇ để thiết 
kế, nhằm nâng cao chất lươṇg BTN kháng LVBX. 
- Thực tế hiện nay tại nhiều dự án, các nhà thầu đa ̃nhận thức đươc̣ trách 
nhiêṃ của mình, vì vậy đã tuyển choṇ vâṭ liêụ tốt để thiết kế BTN đảm bảo chỉ tiêu 
LVBX thấp hơn so với quy điṇh taị QĐ 1617/QĐ-BGTVT. 
Vì vậy đối với BTN áp dụng cho tuyến đường có qui mô giao thông lớn được 
thiết kế theo theo hướng dẫn của QĐ 858/QĐ-BGTVT, nghiên cứu sinh đề xuất 
điều chỉnh (giảm) qui định chiều sâu LVBX của BTNC 12, 5 và BTNC 19 thiết kế 
theo hướng dẫn của QĐ 858/QĐ-BGTVT với phương pháp A trong QĐ 1617 (mẫu 
ngâm nước taị 50 0C) như sau (Bảng 4-1): 
Bảng 4-1: Đề xuất quy định độ sâu LVBX thử nghiệm theo phương pháp A 
Loại BTN 
Độ sâu LVBX 
 (RD
W
), mm 
BTNC 12,5 và BTNC19 sử dụng nhựa đường 60/70 
(thiết kế theo QĐ 858/QĐ-BGTVT), sau 15.000 lần 
tác dụng tải. 
≤ 10 
Đề xuất này là cần thiết đối với đường có qui mô giao thông lớn nhằm giảm 
thiểu khả năng LVBX do tác đôṇg của xe có tải trong năṇg. Nhà thầu cần phải 
quản lý chất lượng thi công BTN chăṭ che ̃hơn, từ khâu tuyển choṇ vâṭ liêụ, thiết 
22 
kế, thi công, kiểm tra chất lươṇg BTN. 
4.3. Đề xuất tuổi thọ mỏi thực tế từ các kết quả thí nghiệm trong phòng 
4.3.1. Lựa chọn phương pháp dự báo tuổi thọ mỏi thực tế 
Qua phân tích và đánh giá, lựa chọn phương pháp dự báo tuổi thọ mỏi thực 
tế theo hướng dẫn thiết kế mặt đường mềm của Ấn Độ [53] như sau: 
 𝑁𝑓 = 0,5161 ∗ 𝐶 ∗ 10
−04 ∗ (
1
𝜀𝑡
)
3,89
∗ (
1
𝑀𝑅
)0,854 (4.1) 
Trong đó: 
- Nf là tuổi thọ mỏi của mặt đường BTN ứng với số lần tác dụng của tải trọng 
trùng phục tiêu chuẩn; 
- t là biến dạng kéo lớn nhất tại đáy lớp BTN; 
- MR là mô đùn đàn hồi của lớp BTN; 
- C = 10M và 𝑀 = 4,84 (
𝑉𝑏
𝑉𝑎+𝑉𝑏
− 0,69) 
- Va là độ rỗng dư của BTN (%); 
- Vb là hàm lượng nhựa tính theo thể tích hỗn hợp (%): 
4.3.2. Đánh giá tuổi thọ mỏi thực tế qua kết quả thí nghiệm mỏi trong phòng 
Để đánh giá tuổi thọ mỏi thực tế của BTN, sử duṇg kết quả thí nghiệm mỏi 
trong phòng, kết hơp̣ với tính toán tuổi thọ mỏi để xác định giá trị giới hạn độ bền 
mỏi cho phù hợp với điều kiện thực tế. 
Trên cơ sở công thức (4.1) tính toán thuổi thọ mỏi thực tế Nf của mặt đường 
BTN cho loại BTNC 12,5 (dùng cho lớp trên) với nhựa đường 60/70 và 40/50 tại 
độ rỗng dư thiết kế và giá trị MR được xác định trong thí nghiệm độ bền mỏi. 
Trên cơ sở kết quả thí nghiệm độ bền mỏi trong phòng và tuổi thọ mỏi thực 
tế, lập tương quan giữa độ bền mỏi trong phòng và tuổi thọ mỏi thực tế của BTNC 
12,5 (Nl) sử dụng nhựa đường 60/70 (loại nhựa được sử dụng phổ biến hiện nay tại 
Việt Nam) như sau: 
(1). Đá bazan: Nl ≥ 26.760 (chu kỳ); 
(2). Đá vôi: Nl ≥ 8890 (chu kỳ); 
4.3.3. Đề xuất lựa chọn độ bền mỏi trong phòng của BTNC 12,5 sử dụng nhựa 
đường 60/70 
(1). Từ các phân tích, đánh giá nêu trên, đề xuất giá trị độ bền mỏi trong 
phòng (Nl) của BTNC 12,5 sử dụng nhựa đường 60/70 thí nghiệm theo các thông 
số nêu trên có thể tham khảo yêu cầu sau: 
- Đá bazan: Nl ≥ 26.760 (chu kỳ); 
- Đá vôi: Nl ≥ 8890 (chu kỳ); 
(2). Độ bền mỏi của BTN phụ thuộc nhiều vào độ rỗng dư, hàm lượng nhựa, 
loại nhựa đường và mô đun đàn hồi của hỗn hợp. Vì vậy khi thiết kế hỗn hợp BTN 
cần xem xét tới các yếu tố này để điều chỉnh và lựa chọn BTN cho phù hợp: 
23 
- Giảm độ rỗng dư sẽ làm tăng khả năng chịu mỏi; 
- Tăng hàm lượng nhựa (thể tích nhựa) sẽ làm tăng khả năng chịu mỏi; 
- Khi sử dụng loại nhựa đường cứng hơn, cần xem xét điều chỉnh cấp phối ít 
thô hơn, tăng hàm lượng nhựa, giảm độ rỗng dư. 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 
A. Kết luận, những đóng góp mới của luận án 
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm, luận án đưa ra những 
đóng góp khoa học và tính mới sau: 
1. Tổng kết các nguyên nhân gây hư hỏng LVBX, các yếu tố ảnh hưởng đến 
LVBX, nứt mỏi của BTN và các giải pháp về thiết kế hỗn hợp BTN, thi công và 
khai thác nhằm giảm thiểu LVBX, nứt mỏi. 
 Hư hỏng LVBX tại Việt Nam gần đây là do BTN bị chảy dẻo, không đủ 
cường độ kháng cắt để chống laị ứng suất cắt do tải troṇg bánh xe gây ra trong lớp 
BTN. Có 3 nguyên nhân chính gây LVBX là chất lượng thi công BTN; lưu lượng 
giao thông lớn, tải trọng trục xe vượt tải rất lớn và nhiệt độ mặt đường cao vào mùa 
hè. 
2. Đưa ra được quan hệ giữa LVBX, độ bền mỏi của mẫu BTNC 12,5, mẫu 
BTNC 19 với biến số đầu vào là loại đá dăm (gốc bazan và gốc đá vôi), loại nhựa 
đường (40/50; 60/70; PMB III), mức độ thô của cấp phối (thô ít, thô vừa, rất thô): 
- Mẫu BTNC 12,5; BTNC 19,5 với loại đá dăm, loại nhựa đường, mức độ 
thô của cấp phối khác nhau đều thỏa mãn về chỉ tiêu LVBX. 
- Theo mức đô ̣thô của cấp phối cốt liêụ (thô ít, thô vừa, rất thô), khả năng 
kháng LVBX của mẫu BTNC 12,5; BTNC 19 tăng lên, nhưng độ bền mỏi lại giảm 
xuống. 
- Khả năng kháng LVBX của BTNC 12,5 sử dụng đá dăm gốc bazan và gốc 
đá vôi cơ bản là như nhau. 
- Khả năng kháng LVBX đối với BTNC 19 sử dụng đá dăm gốc đá vôi kém 
hơn so với đá gốc bazan (kém hơn từ 15%-50%). 
- Khả năng kháng LVBX của BTNC 12,5, BTN 19 sử duṇg nhưạ đường 
40/50 cao hơn từ 1,5 lần đến 2 lần so với BTNC 12,5, BTN 19 khi sử duṇg nhưạ 
đường 60/70. 
- Độ bền mỏi của BTNC (BTNC 12,5 và BTNC 19) sử dụng đá dăm gốc 
bazan cao hơn so với sử dụng đá vôi từ 30% đến 50%. 
- Độ bền mỏi của BTNC sử duṇg nhưạ đường 60/70 cao hơn so với sử duṇg 
nhưạ đường 40/50; độ bền mỏi của BTNC sử dụng nhựa PMBIII rất cao. 
3. Xác lập được tương quan thực nghiệm giữa chỉ tiêu LVBX và độ bền mỏi 
của BTNC 12,5 và BTNC 19 sử dụng nhựa đường 60/70 theo công thức (3.5), (3.6), 
(3.7) và (3.8). 
24 
4. Đề xuất chỉ tiêu độ bền mỏi khi thí nghiệm mẫu trong phòng (Nl) của 
BTNC 12,5 sử dụng nhựa đường 60/70: 
- Đá bazan: Nl ≥ 26.760 (chu kỳ); 
- Đá vôi: Nl ≥ 8890 (chu kỳ); 
5. Đề xuất điều chỉnh (giảm chiều sâu LVBX từ 12,5 mm xuống 10 mm) với 
BTNC 12, 5 và BTNC 19 sử dụng nhựa đường 60/70 để nâng cao chất lượng BTN, 
giảm thiểu LVBX. 
6. Đề xuất lưạ choṇ mức đô ̣“thô” của “cấp phối thô” tương ứng với loaị 
BTNC 12,5; BTNC19 sử dụng nhưạ đường (40/50; 60/70 và PMB III) trong thiết 
kế hỗn hợp BTN. 
B. Những tồn tại, hạn chế 
Kết quả nghiên cứu của Luận án còn một số những hạn chế sau: 
- Chưa thử nghiệm BTN sử dụng loại đá gốc Granite, là loại đá được phân 
bố nhiều tại khu vực miền Trung, Tây Nguyên và miền Nam Việt Nam. 
- Chưa thử nghiệm với loại BTNC 25 do loại BTN này chưa được áp dụng 
phổ biến hiện nay tại Việt nam. 
- Chưa thử nghiệm độ bền mỏi với các thông số thí nghiệm mỏi khác, ngoài 
các thông số thí nghiệm điển hình là nhiệt độ 20 0C, tần số tải 10 Hz và mức biến 
dạng 400 µ; 
C. Kiến nghị và dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo 
Để giảm thiểu LVBX trên các tuyến đường lưu lượng xe lớn, kiến nghị cần 
nghiên cứu tiếp những nội dung sau: 
- Nghiên cứu đánh giá các chỉ tiêu LVBX và độ bền mỏi với nhiều loại đá 
dăm nguồn gốc khác nhau, đại diện cho nhiều vùng của Việt Nam. 
- Nghiên cứu bổ sung đánh giá LVBX của mặt đường BTN trong quá trình 
thi công. 
- Nghiên cứu sử dụng các loại nhựa đường (nhựa đường thường, nhựa đường 
polime) phù hợp với cấp lưu lượng xe, tốc độ dòng xe lưu thông (đoạn xe lưu thông 
bình thường, đoạn xe lưu thông chậm, đoạn dừng xe). 
a 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 
1. Bài báo khoa học 
(1). Bùi Ngọc Hưng (2013), Thực trạng hằn lún vệt bánh xe mặt đường bê 
tông nhựa và giải pháp khắc phục, Tạp chí Cầu đường số 9/2013. 
(2). Bùi Ngọc Hưng, Vũ Đức Chính, Trần Ngọc Huy (2015), Nghiên cứu ảnh 
hưởng của nguồn gốc đá, cấp phối cốt liệu và loại nhựa đến khả năng kháng hằn 
lún vệt bánh xe của bê tông nhựa, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Tập 
3 - – Số 11 – Tháng 11 năm 2015. 
(3). Bùi Ngọc Hưng, Vũ Đức Chính, Trần Ngọc Huy (2015), Ảnh hưởng của 
mức độ thô cấp phối cốt liệu và loại nhựa đường đến khả năng kháng hằn lún vệt 
bánh xe của bê tông nhựa Việt Nam, Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN năm 2015 
của Viện Khoa học và Công nghệ GTVT (ISBN: 978-604-76-0706-8. Nhà xuất bản 
Giao thông vận tải). 
(4). Bùi Ngọc Hưng (2013), Hằn lún vệt bánh xe – Những vấn đề đối mặt, 
Tạp chí Giao thông vận tải số 10/2013. 
(5). Bùi Ngọc Hưng, Vũ Đức Chính, Trần Ngọc Huy, Nguyễn Như Hạnh 
(2014), Một số giải pháp cải thiện khả năng kháng hằn lún mặt đường bê tông nhựa 
qua kết quả nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm của Viện Khoa học và Công nghệ 
GTVGT trong những năm gần đây, Tuyển tập báo cáo Hội nghị KHCN năm 2014 
của Viện Khoa học và Công nghệ GTVT. 
2. Đề tài nghiên cứu khoa học 
(1). PGS.TS. Vũ Đức Chính, GS.TS. Dương Học Hải, và những thành viên 
khác (2014), Nghiên cứu lưạ choṇ kết cấu và vâṭ liêụ cho kết cấu áo đường mềm 
trên các tuyến đường có xe tải troṇg năṇg phù hơp̣ với điều kiêṇ nhiêṭ ẩm, (ThS. 
Bùi Ngọc Hưng. Chủ trì nội dung nghiên cứu Chương 3 của Đề tài).