Ảnh hưởng của hoá già đến sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP cao
Email:
quyet.tv@utc.edu.vn
Từ khóa:
Hỗn hợp asphalt ấm, Vật liệu cào bóc mặt đường asphalt cũ, Asphalt tái chế, Hoá già, Sức kháng nứt, Chỉ số kháng nứt (CTIndex).
Tóm tắt
Hỗn hợp asphalt tái chế thường có độ cứng cao do sử dụng bitum đã bị lão hoá có trong RAP, vì vậy sức kháng nứt trở thành mối quan tâm, đặc biệt khi hỗn hợp có hàm lượng RAP cao. Ngoài ra, sự hoá già của bitum trong hỗn hợp asphalt cũng là một trong những nguyên nhân gây ra các hư hỏng liên quan đến nứt. Bitum bị hoá già có thể xảy ra trong quá trình sản xuất, thi công và khai thác mặt đường. Vì vậy, đánh giá sức kháng nứt của bê tông asphalt là một trong những chỉ tiêu cần được thực hiện để có thể nâng cao được chất lượng và độ bền của mặt đường asphalt trong thời gian khai thác. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm đánh giá sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP bằng 30% và 50%. Sức kháng nứt của hỗn hợp asphalt được đánh giá thông qua chỉ số kháng nứt (Cracking Tolerance Index – CTIndex). Ba điều kiện hoá già được thực hiện với hỗn hợp ở trạng thái rời sau khi trộn bao gồm hoá già ngắn hạn 4 giờ 135oC, hoá già dài hạn 24 giờ 135oC và hoá già dài hạn 8 ngày ở 95oC sau khi hoá già ngắn hạn. Trên cơ sở kết quả thí nghiệm chỉ số kháng nứt CTIndex ứng với các điều kiện hoá già khác nhau, nghiên cứu đưa ra được các kết luận ảnh hưởng của các điều kiện hóa già khác nhau đến sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP cao.Tài liệu tham khảo
[1] B. Williams, J. Willis, T. Ross, Asphalt Pavement Industry Survey on Recycled Materials and Warm-Mix Asphalt Usage 2018, Information Series 138 9th Annual Survey, 2018.
[2] M. Symons, NCAT-Evaluates Warm Mix Asphalt, A Publ. Natl. Cent. Asph. Technol. Auburn University, 17 (2005) 1–16.
[3] Đào Văn Đông và cộng sự, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bê tông asphalt tái chế ấm và ứng dụng trong xây dựng đường ô tô, Mã số KC.02.16/16-20, 2020.
[4] M. Partl, H. Bahia, F. Canestrari, C. Roche, H. Benedetto, D. H. Piber, Advances in Interlaboratory Testing and Evaluation of Bituminous Materials, State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee 206-ATB, Springer Netherlands, 2013. http://link.springer.com/10.1007/978-94-007-5104-0
[5] F. Zhou et al., Experimental Design for field validation of laboratory tests to assess cracking resistance of asphalt mixtures, NCHRP 09-57, Texas A&M Transportation Institute, 2016.
[6] S. Sreedhar, E. Coleri, The effect of long-term aging on fatigue cracking resistance of asphalt mixtures, Int. J. Pavement Eng., 4 (2020). https://doi.org/10.1080/10298436.2020.1745206
[7] W. Zhang, S. Shen, S. Wu, L. N. Mohammad, Long-Term Field Aging of Warm-Mix and Hot-Mix Asphalt Binders, J. Transp. Res. Board, 2632 (2017) 140–149. https://doi.org/10.3141/2632-15
[8] M. D. Elwardany, F. Y. Rad, C. Castorena, Y. R. Kim, Evaluation of asphalt mixture laboratory long-term ageing methods for performance testing and prediction, Road Mater. Pavement Des.,18 (2016) 28–61. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1266740
[9] F. Yin, E. Arámbula-Mercado, A. Epps Martin, D. Newcomb, N. Tran, Long-term ageing of asphalt mixtures, Road Mater. Pavement Des., 18 (2017) 2–27 https://doi.org/10.1080/14680629.20 16.1266739
[10] F. Yousefi Rad, M. D. Elwardany, C. Castorena, Y. R. Kim, Investigation of proper long-term laboratory aging temperature for performance testing of asphalt concrete, Constr. Build. Mater., 147 (2017) 616–629. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2017.04.197
[11] Y.R. Kim et al., Long-Term Aging of Asphalt Mixtures for Performance Testing and Prediction, NCHRP 871 report, Transportation Research Board, 2018. https://doi.org/10.17226/24959
[12] M. D. Elwardany, F. Y. Rad, C. Castorena, Y. R. Kim, Evaluation of asphalt mixture laboratory long-term ageing methods for performance testing and prediction,Road Mater. Pavement Des., 18, (2016) 28–61. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1266740
[13] Z. A. Arega, A. Bhasin, T. De Kesel, Influence of extended aging on the properties of asphalt composites produced using hot and warm mix methods, Constr. Build. Mater., 44 (2013) 168–174. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2013.02.081
[14] Trương Văn Quyết, Nguyễn Ngọc Lân, Phạm Minh Trang, Ảnh hưởng của điều kiện hoá già đến sức kháng nứt của bê tông asphalt, Tạp chí Giao thông vận tải, 5 (2021) 72-76.
[15] AASHTO R30, Standard Practice for Mixture Conditioning of Hot Mix Asphalt (HMA), ASTM International, 2012.
[16] AASHTO T312, Standard Method of Test for Preparing and Determining the Density of Asphalt Mixture Specimens by Means of the Superpave Gyratory Compactor, ASTM International, 2014.
[17] E. T. Harrigan, Engineering, Simulating the Effects of Hot-Mix Asphalt Aging for Performance Testing and Pavement Structural Design, Transportation Research Board, 2007. https://doi.org/10.17226/23238
[18] R. Zhang, J. E. Sias, E. V. Dave, Evaluation of the cracking and aging susceptibility of asphalt mixtures using viscoelastic properties and master curve parameters, J. Traffic Transp., 9 (2020) 1–13. https://doi.org/10.1016/J.JTTE.2020.09.002
[19] F. Zhou et al., Experimental Design for Field Validation of Laboratory Tests to Assess Cracking Resistance of Asphalt Mixtures, NCHRP 9-57 report, Texas A&M Transportation Institute, 2016.
[20] R. West, C. Rodezno, F. Leiva, F. Yin, Development of a Framework for Balanced Mix Design, Transportation Research Board, 2018.
[21] J. E. Sias, E. V. Dave, L. M. McCarthy, Practices for Fabricating Asphalt Specimens for Performance Testing in Laboratories, NCHRP Synthesis 552, Transportation Research Board, 2020.
[22] T. Bennert, E. Haas, E. Wass, Indirect tensile test (IDT) to determine asphalt mixture performance indicators during quality control testing in New Jersey, Transp. Res. Board, 2672 (2018) 394–403. https://doi.org/10.1177/0361198118793276
[23] R. West et al., NCAT Report PHASE VII (2018-2021) NCAT Test Track Findings, National Center for Asphalt Technology at Auburn University, Alabama, US, 2021.
[24] TCVN 8819-2011, Mặt đường bê tông nhựa nóng - Yêu cầu thi công và nghiệm thu, Tiêu chuẩn Việt Nam, 2011.
[25] ASTM D8225-19, Standard Test Method for Determination of Cracking Tolerance Index of Asphalt Mixture Using the Indirect Tensile Cracking Test at Intermediate Temperature, ASTM International, 2019.
[2] M. Symons, NCAT-Evaluates Warm Mix Asphalt, A Publ. Natl. Cent. Asph. Technol. Auburn University, 17 (2005) 1–16.
[3] Đào Văn Đông và cộng sự, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bê tông asphalt tái chế ấm và ứng dụng trong xây dựng đường ô tô, Mã số KC.02.16/16-20, 2020.
[4] M. Partl, H. Bahia, F. Canestrari, C. Roche, H. Benedetto, D. H. Piber, Advances in Interlaboratory Testing and Evaluation of Bituminous Materials, State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee 206-ATB, Springer Netherlands, 2013. http://link.springer.com/10.1007/978-94-007-5104-0
[5] F. Zhou et al., Experimental Design for field validation of laboratory tests to assess cracking resistance of asphalt mixtures, NCHRP 09-57, Texas A&M Transportation Institute, 2016.
[6] S. Sreedhar, E. Coleri, The effect of long-term aging on fatigue cracking resistance of asphalt mixtures, Int. J. Pavement Eng., 4 (2020). https://doi.org/10.1080/10298436.2020.1745206
[7] W. Zhang, S. Shen, S. Wu, L. N. Mohammad, Long-Term Field Aging of Warm-Mix and Hot-Mix Asphalt Binders, J. Transp. Res. Board, 2632 (2017) 140–149. https://doi.org/10.3141/2632-15
[8] M. D. Elwardany, F. Y. Rad, C. Castorena, Y. R. Kim, Evaluation of asphalt mixture laboratory long-term ageing methods for performance testing and prediction, Road Mater. Pavement Des.,18 (2016) 28–61. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1266740
[9] F. Yin, E. Arámbula-Mercado, A. Epps Martin, D. Newcomb, N. Tran, Long-term ageing of asphalt mixtures, Road Mater. Pavement Des., 18 (2017) 2–27 https://doi.org/10.1080/14680629.20 16.1266739
[10] F. Yousefi Rad, M. D. Elwardany, C. Castorena, Y. R. Kim, Investigation of proper long-term laboratory aging temperature for performance testing of asphalt concrete, Constr. Build. Mater., 147 (2017) 616–629. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2017.04.197
[11] Y.R. Kim et al., Long-Term Aging of Asphalt Mixtures for Performance Testing and Prediction, NCHRP 871 report, Transportation Research Board, 2018. https://doi.org/10.17226/24959
[12] M. D. Elwardany, F. Y. Rad, C. Castorena, Y. R. Kim, Evaluation of asphalt mixture laboratory long-term ageing methods for performance testing and prediction,Road Mater. Pavement Des., 18, (2016) 28–61. https://doi.org/10.1080/14680629.2016.1266740
[13] Z. A. Arega, A. Bhasin, T. De Kesel, Influence of extended aging on the properties of asphalt composites produced using hot and warm mix methods, Constr. Build. Mater., 44 (2013) 168–174. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2013.02.081
[14] Trương Văn Quyết, Nguyễn Ngọc Lân, Phạm Minh Trang, Ảnh hưởng của điều kiện hoá già đến sức kháng nứt của bê tông asphalt, Tạp chí Giao thông vận tải, 5 (2021) 72-76.
[15] AASHTO R30, Standard Practice for Mixture Conditioning of Hot Mix Asphalt (HMA), ASTM International, 2012.
[16] AASHTO T312, Standard Method of Test for Preparing and Determining the Density of Asphalt Mixture Specimens by Means of the Superpave Gyratory Compactor, ASTM International, 2014.
[17] E. T. Harrigan, Engineering, Simulating the Effects of Hot-Mix Asphalt Aging for Performance Testing and Pavement Structural Design, Transportation Research Board, 2007. https://doi.org/10.17226/23238
[18] R. Zhang, J. E. Sias, E. V. Dave, Evaluation of the cracking and aging susceptibility of asphalt mixtures using viscoelastic properties and master curve parameters, J. Traffic Transp., 9 (2020) 1–13. https://doi.org/10.1016/J.JTTE.2020.09.002
[19] F. Zhou et al., Experimental Design for Field Validation of Laboratory Tests to Assess Cracking Resistance of Asphalt Mixtures, NCHRP 9-57 report, Texas A&M Transportation Institute, 2016.
[20] R. West, C. Rodezno, F. Leiva, F. Yin, Development of a Framework for Balanced Mix Design, Transportation Research Board, 2018.
[21] J. E. Sias, E. V. Dave, L. M. McCarthy, Practices for Fabricating Asphalt Specimens for Performance Testing in Laboratories, NCHRP Synthesis 552, Transportation Research Board, 2020.
[22] T. Bennert, E. Haas, E. Wass, Indirect tensile test (IDT) to determine asphalt mixture performance indicators during quality control testing in New Jersey, Transp. Res. Board, 2672 (2018) 394–403. https://doi.org/10.1177/0361198118793276
[23] R. West et al., NCAT Report PHASE VII (2018-2021) NCAT Test Track Findings, National Center for Asphalt Technology at Auburn University, Alabama, US, 2021.
[24] TCVN 8819-2011, Mặt đường bê tông nhựa nóng - Yêu cầu thi công và nghiệm thu, Tiêu chuẩn Việt Nam, 2011.
[25] ASTM D8225-19, Standard Test Method for Determination of Cracking Tolerance Index of Asphalt Mixture Using the Indirect Tensile Cracking Test at Intermediate Temperature, ASTM International, 2019.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
27/08/2021
Nhận bài sửa
28/09/2021
Chấp nhận đăng
06/10/2021
Xuất bản
15/10/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Ngọc, L., & Trương Văn, Q. (1634230800). Ảnh hưởng của hoá già đến sức kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt tái chế ấm có tỷ lệ RAP cao . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 72(8), 920-931. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.8.6
