Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính cơ lý và mô phỏng khả năng thoát nước của bê tông nhựa rỗng

  • Hoàng Thị Thanh Nhàn

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Quang Tuấn

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: ttnhan.hoang@utc.edu.vn
Từ khóa: bê tông nhựa rỗng, thoát nước, hệ số thấm, cường độ mưa, mô hình hóa

Tóm tắt

Hỗn hợp bê tông nhựa truyền thống được sử dụng làm lớp phủ mặt đường là hỗn hợp có cấp phối liên tục, độ rỗng nhỏ (độ rỗng dư từ 3% đến 6%), khả năng thoát nước trên mặt kém (tạo thành màng nước giữa mặt đường và bánh xe khi lượng nước mưa hoặc nước mặt lớn) gây mất an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao. Nhằm khắc phục tình trạng này, kết cấu mặt đường sử dụng bê tông nhựa rỗng (BTNR) đã được sử dụng thay thế cho bê tông nhựa chặt (BTNC) thông thường góp phần cải thiện sức kháng trượt mặt đường (thông qua việc tăng hiệu quả thoát nước mặt đường), giảm tiếng ồn khi xe chạy với tốc độ cao, cải thiện tầm nhìn vào ban đêm khi có mưa. Tại nhiều nước trên thế giới, mặt đường BTNR thường sử dụng hỗn hợp bê tông nhựa với độ rỗng dư điển hình từ 18% đến 22%. Bài báo này nhằm giới thiệu các kết quả thiết kế thực nghiệm hỗn hợp BTNR có độ rỗng dư nằm trong khoảng từ 18% đến 22%, đồng thời phân tích các quan hệ thực nghiệm của một số chỉ tiêu cơ lý chủ yếu (hệ số thấm, độ rỗng dư, độ ổn định Marshall) của hỗn hợp BTNR. Từ kết quả thực nghiệm, mô phỏng khả năng thoát nước của lớp bê tông nhựa rỗng được thực hiện nhằm đánh giá mức độ thoát nước của mặt đường này khi trời mưa

Tài liệu tham khảo

[1]. Bộ GTVT, Chỉ dẫn tạm thời về thiết kế, thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa rỗng có sử dụng phụ gia TAFPACK-Super, Ban hành kèm theo Quyết định số 431/QĐ-BGTVT ngày 04/02/2016 của Bộ trưởng Bộ GTVT.
[2]. P.S. Kandhal, Design Construction and Maintenance of Open-Graded Asphalt Friction Courses, [trong]: Information Series IS 115, National Asphalt Pavement Association (NAPA), 05/2002.
[3]. P.S. Kandhal, R.B. Mallick, Design of new generation Open Graded Friction Courses, Report No. 99-3, National Center for Asphalt Technology (NCAT), 1999.
[4]. S.T. Muench, C. Weiland, J. Hatfield, L.K. Wallace, Open-graded wearing courses in the pacific northwest, Final Report SPR 680, Department of Civil and Environmental Engineering University of Washington, 2011.
[5]. A. E. Alvarez-Lugo, O. J. Reyes-Ortiz, R. Miro, A review of the characterization and evaluation of permeable friction course mixtures, Ingeniare. Rev. chil. ing., 22 (2014) 469-482. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052014000400003
[6]. M. St-Jacques, Y. Brosseaud, Bilan des enrobés drainants en France et au Quebec, Revue Via Bitume, 12 (2017) 41-45.
[7]. BS EN 13108-7:2006, Bituminous mixtures - Material specifications - Part 7: Porous Asphalt.
[8]. Nguyễn Văn Thành, Nghiên cứu các đặc tính chủ yếu của bê tông nhựa rỗng (Porous Asphalt) dùng làm lớp mặt cho đường ô tô cấp cao ở Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, 2017.
[9]. Nguyễn Phước Minh, Nghiên cứu xác định thành phần vật liệu hợp lý lớp bê tông nhựa tạo nhám mặt đường cấp cao tại Việt Nam, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học GTVT, 2013.
[10]. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13048:2020 về Lớp mặt bê tông nhựa rỗng thoát nước - Yêu cầu thi công và nghiệm thu.
[11]. Bùi Văn Phú, Nguyễn Quang Tuấn, Thí nghiệm động xác định các đặc tính cơ học của nhựa đường 60/70, 35/50 và PMB3 sử dụng thiết bị DSR và Metravib DMA, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 71 (2020) 583-594. https://doi.org/10.25073/tcsj.71.5.10
[12]. Q.T. Nguyen, T.C.H. Tran, Experimental Investigation of Fatigue Behavior for Polymer Modified Asphalt and Epoxy Asphalt Mixtures, in Proceedings of the 3rd International Conference on Sustainability in Civil Engineering. Lecture Notes in Civil Engineering, 145, 2021, Springer, Singapore, pp.161-166. https://doi.org/10.1007/978-981-16-0053-1_20
[13]. I. John, M.R. Bangi, M. Lawrence, Effect of Filler and Binder Contents on Air Voids in Hot-Mix Asphalt for Road Pavement Construction, Open Journal of Civil Engineering, 11 (2021) 255-289. https://doi.org/10.4236/ojce.2021.113016
[14]. D. Perraton, H. Di Benedetto, C. Sauzeat, Q.T. Nguyen, S. Pouget, Three-Dimensional Linear Viscoelastic Properties of Two Bituminous Mixtures Made with the Same Binder, Journal of Materials in Civil Engineering, 30 (2018).
[15]. H. Zhang, K. Anupam, T. Scarpas, C. Kasbergen, S. Erkens, L.A. Khateeb, Continuum-based micromechanical models for asphalt materials: Current practices & beyond, Construction and Building Materials, 260 (2020) 119675. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119675
[16]. Q.T. Nguyen, H. Di Benedetto, C. Sauzeat, Prediction of linear viscoelastic behaviour of asphalt mix s from binder properties and reversal, International RILEM Symposium on Multi-Scale Modeling and Characterization of Infrastructure Materials, Stockholm, Sweden, pp 237-248, 2013.
[17]. R.S. Huebner, J.R. Reed, J.J. Henry, Criteria for Predicting Hydroplaning Potential, ASCE Journal of Transportation Engineering, 112 (1986) 549-553.
[18]. Đặng Minh Tân, Nguyễn Thị My Trà, Nghiên cứu một số vấn đề về nguyên nhân và giải pháp hạn chế hiện tượng trượt nước trên đường ô tô, Tạp chí Giao thông vận tải, Số đặc biệt: Khoa học Công nghệ trong an toàn giao thông Việt Nam, (2019) 54-58.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
21/09/2021
Nhận bài sửa
02/11/2021
Chấp nhận đăng
12/11/2021
Xuất bản
15/12/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học