Đánh giá tính chất cơ học của cấp phối đá dăm gia cố xi măng có trộn thêm cốt liệu cao su ở phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường
Email:
pnphuong@dut.udn.vn
Từ khóa:
Vật liệu xi măng cao su, cấp phối đá dăm gia-cao su cố xi măng, nứt móng gia cố xi măng, mô đun đàn hồi, thi công thí điểm cấp phối đá dăm gia cố xi măng
Tóm tắt
Cốt liệu cao su được nhận định sẽ giúp tăng khả năng kháng nứt do co ngót của vật liệu xi măng. Tuy nhiên hiện không nhiều các nghiên cứu sử dụng cốt liệu phế thải này trong lớp móng cấp phối đá dăm (CPĐD) gia cố xi măng (GCXM). Nghiên cứu này sử dụng cốt liệu cao su cỡ hạt 1÷3 mm thêm vào CPĐD Dmax25 gia cố 4% xi măng với tỉ lệ 1%, 2% và 5% khối lượng cốt liệu khô. Các loại CPĐD-cao su GCXM này được thí nghiệm đánh giá các chỉ tiêu cường độ và đặc biệt triển khai thi công thí điểm 2 loại CPĐD GCXM sử dụng 0% và 2% cao su. Kết quả cho thấy CPĐD GCXM trộn thêm 1% và 2% cao su đạt cường độ yêu cầu làm lớp móng trên. Ngoài ra, đã quan sát được 2 vết nứt rộng khoảng 1 mm xuất hiện ở ngày thứ 30 trên lớp móng GCXM không trộn thêm cốt liệu cao su trên toàn bộ bề rộng lớp móng (3,25 m), trong khi đó CPĐD GCXM thêm 2% cao su không xuất hiện vết nứt. Điều này chứng tỏ cốt liệu cao giúp CPĐD GCXM giảm co ngót và hạn chế nứt do co ngót. Nghiên cứu góp phần thúc đẩy sử dụng cốt liệu cao su được nghiền từ lốp xe phế thải trong xây dựng đường, góp phần hạn chế các vấn đề môi trường do lốp xe phế thải gây raTài liệu tham khảo
[1]. T.T.T. Tran, T. Nguyen, P.N. Pham, H.H. Nguyen, P.Q. Nguyen, Thermal distribution in cement-treated base: Effect of curing methods and temperature estimation using Artificial Neural Networks, Constr. Build. Mater., 279 (2021) 122528. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122528.
[2]. Q.V. Hồ, U.T. Phạm, Ảnh hưởng của hàm lượng hạt lớn đến cường độ nén và ép chẻ của cấp phối đá dăm gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 71 (2020) 220–229.
[3]. P.N. Pham, Y. Zhuge, A. Turatsinze, A. Toumi, R. Siddique, Application of rubberized cement-based composites in pavements: Suitability and considerations, Constr. Build. Mater., 223 (2019) 1182–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.08.007.
[4]. S. Sebesta, Use of microcracking to reduce shrinkage cracking in cement-treated bases, Transp. Res. Rec., 1936 (2005) 3–11. https://doi.org/10.1177/0361198105193600101.
[5]. W.S. Adaska, D.R. Luhr, Control of Reflective Cracking in Cement Stabilized Pavements, 5th Int. RILEM Conf. Limoges, Fr., 2004, pp. 1–8.
[6]. M. He, S. Ma, C. Liu, J. Zhang, S. Yuan, Effect of microcracking on the shrinkage cracking and durability performance of cement-treated macadam material, Int. J. Pavement Eng., 21 (2021) 1–14. https://doi.org/10.1080/10298436.2021.1984477.
[7]. F. Intaj, Y. Liu, Z. Wu, Application and Evaluation of Micro-Cracking on Cement-Stabilized Bases at Field Projects in Louisiana, Transp. Res. Rec., 2673 (2019) 355–364. https://doi.org/10.1177/0361198119847467.
[8]. X. Sun, S. Wu, J. Yang, R. Yang, Mechanical properties and crack resistance of crumb rubber modified cement-stabilized macadam, Constr. Build. Mater., 259 (2020) 119708. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119708.
[9]. Y.H. Cho, K.W. Lee, S.W. Ryu, Development of cement-treated base material for reducing shrinkage cracks, Transp. Res. Rec., 1952 (2006) 134–143. https://doi.org/10.3141/1952-15.
[10]. J. Zhou, M. Zeng, Y. Chen, M. Zhong, Evaluation of cement stabilized recycled concrete aggregates treated with waste oil and asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 199 (2019) 143–153. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.028.
[11]. Y. Zheng, P. Zhang, Y. Cai, Z. Jin, E. Moshtagh, Cracking resistance and mechanical properties of basalt fibers reinforced cement-stabilized macadam, Compos. Part B Eng., 165 (2019) 312–334. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.115.
[12]. Z. Liu, Experimental research on the engineering characteristics of polyester fiber-reinforced cement-stabilized macadam, J. Mater. Civ. Eng., 27 (2015) 1–10. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001251.
[13]. P. Zhang, C.H. Liu, Q.F. Li, T.H. Zhang, Effect of polypropylene fiber on fracture properties of cement treated crushed rock, Compos. Part B Eng., 55 (2013) 48–54. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.06.005.
[14]..Bộ Giao thông vận tải, Quyết định 2218/QĐ-BGTVT: Hướng dẫn điều chỉnh, bổ sung một số nội dung kỹ thuật trong công tác thiết kế, thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng trong kết cấu đường ô tô, 2018.
[15]. D. Zamora-Barraza, M.A. Calzada-Pérez, D. Castro-Fresno, A. Vega-Zamanillo, Evaluation of anti-reflective cracking systems using geosynthetics in the interlayer zone, Geotext. Geomembranes., 29 (2011) 130–136. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2010.10.005.
[16]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 8858:2021: Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô - Thi công và nghiệm thu, 2021.
[17]. Bộ Giao thông vận tải, TCCS 38:2022/TCĐBVN: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, 2022.
[18]. H.M. Guo, H. Zhu, Y. Zhou, The Applied Research of Waste Crumb Rubber in Road Base, Appl. Mech. Mater., 253–255 (2012) 317–321. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.253-255.317.
[19]. A.H. Farhan, A.R. Dawson, N.H. Thom, Characterization of rubberized cement bound aggregate mixtures using indirect tensile testing and fractal analysis, Constr. Build. Mater., 105 (2016) 94–102. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.018.
[20]. X. Zhao, Q. Dong, X. Chen, F. Ni, Meso-cracking characteristics of rubberized cement-stabilized aggregate by discrete element method, J. Clean. Prod., 316 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128374.
[21]. P.N. Phạm, T.M. Lê, H.H. Huỳnh, T.T. Trần, C.T. Nguyễn, C.Đ. Lê, Ảnh hưởng của cốt liệu cao su đến tính chất cơ lý của cấp phối đá dăm-cao su gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, ĐHXDHN, 15 (2021) 68–78. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2021-15(7V)-07.
[22]. N.P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Effect of an enhanced rubber-cement matrix interface on freeze-thaw resistance of the cement-based composite, Constr. Build. Mater., 207 (2019) 528–534. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.02.147.
[23]. N.P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Rubber aggregate-cement matrix bond enhancement: Microstructural analysis, effect on transfer properties and on mechanical behaviours of the composite, Cem. Concr. Compos., 94 (2018) 1–12. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.08.005.
[24]. N.-P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Evaluating damage of rubberized cement-based composites under aggressive environments, Constr. Build. Mater., 217 (2019) 234–241. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.066.
[25]. Bộ Xây dựng, TCVN 6260:2009: Xi măng hỗn hợp – yêu cầu kỹ thuật, 2009.
[26]. D.X. Xuan, L.J.M. Houben, A.A.A. Molenaar, Z.H. Shui, Mechanical properties of cement-treated aggregate material - A review, Mater. Des., 33 (2012) 496–502. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.04.055.
[27]. A. Farhan, A. Dawson, N. Thom, Compressive behaviour of rubberized cement-stabilized aggregate mixtures, Constr. Build. Mater., 262 (2020) 120038. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120038.
[28]. A.H. Farhan, A.R. Dawson, N.H. Thom, S. Adam, M.J. Smith, Flexural characteristics of rubberized cement-stabilized crushed aggregate for pavement structure, Mater. Des., 88 (2015) 897–905. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.09.071.
[29]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 12790:2020: Đất, đá dăm dùng trong công trình giao thông - Đầm nén Proctor, 2020.
[30]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 8862:2011: Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính, 2011.
[31]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 9843:2013: Xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đá gia cố chất kết dính vô cơ trong phòng thí nghiệm, 2013.
[32]. K. Kaloush, G. Way, H. Zhu, Properties of Crumb Rubber Concrete, Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, 1914 (2005) 8–14. https://doi.org/10.3141/1914-02.
[33]. A.C. Ho, A. Turatsinze, R. Hameed, D.C. Vu, Effects of rubber aggregates from grinded used tyres on the concrete resistance to cracking, J. Clean. Prod., 23 (2012) 209–215. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2011.09.016.
[34]. T.-H. Nguyen, A. Toumi, A. Turatsinze, F. Tazi, Restrained shrinkage cracking in steel fibre reinforced and rubberised cement-based mortars, Mater. Struct., 45 (2011) 899–904. https://doi.org/10.1617/s11527-011-9806-x.
[2]. Q.V. Hồ, U.T. Phạm, Ảnh hưởng của hàm lượng hạt lớn đến cường độ nén và ép chẻ của cấp phối đá dăm gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 71 (2020) 220–229.
[3]. P.N. Pham, Y. Zhuge, A. Turatsinze, A. Toumi, R. Siddique, Application of rubberized cement-based composites in pavements: Suitability and considerations, Constr. Build. Mater., 223 (2019) 1182–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.08.007.
[4]. S. Sebesta, Use of microcracking to reduce shrinkage cracking in cement-treated bases, Transp. Res. Rec., 1936 (2005) 3–11. https://doi.org/10.1177/0361198105193600101.
[5]. W.S. Adaska, D.R. Luhr, Control of Reflective Cracking in Cement Stabilized Pavements, 5th Int. RILEM Conf. Limoges, Fr., 2004, pp. 1–8.
[6]. M. He, S. Ma, C. Liu, J. Zhang, S. Yuan, Effect of microcracking on the shrinkage cracking and durability performance of cement-treated macadam material, Int. J. Pavement Eng., 21 (2021) 1–14. https://doi.org/10.1080/10298436.2021.1984477.
[7]. F. Intaj, Y. Liu, Z. Wu, Application and Evaluation of Micro-Cracking on Cement-Stabilized Bases at Field Projects in Louisiana, Transp. Res. Rec., 2673 (2019) 355–364. https://doi.org/10.1177/0361198119847467.
[8]. X. Sun, S. Wu, J. Yang, R. Yang, Mechanical properties and crack resistance of crumb rubber modified cement-stabilized macadam, Constr. Build. Mater., 259 (2020) 119708. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119708.
[9]. Y.H. Cho, K.W. Lee, S.W. Ryu, Development of cement-treated base material for reducing shrinkage cracks, Transp. Res. Rec., 1952 (2006) 134–143. https://doi.org/10.3141/1952-15.
[10]. J. Zhou, M. Zeng, Y. Chen, M. Zhong, Evaluation of cement stabilized recycled concrete aggregates treated with waste oil and asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 199 (2019) 143–153. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.028.
[11]. Y. Zheng, P. Zhang, Y. Cai, Z. Jin, E. Moshtagh, Cracking resistance and mechanical properties of basalt fibers reinforced cement-stabilized macadam, Compos. Part B Eng., 165 (2019) 312–334. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.115.
[12]. Z. Liu, Experimental research on the engineering characteristics of polyester fiber-reinforced cement-stabilized macadam, J. Mater. Civ. Eng., 27 (2015) 1–10. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001251.
[13]. P. Zhang, C.H. Liu, Q.F. Li, T.H. Zhang, Effect of polypropylene fiber on fracture properties of cement treated crushed rock, Compos. Part B Eng., 55 (2013) 48–54. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.06.005.
[14]..Bộ Giao thông vận tải, Quyết định 2218/QĐ-BGTVT: Hướng dẫn điều chỉnh, bổ sung một số nội dung kỹ thuật trong công tác thiết kế, thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng trong kết cấu đường ô tô, 2018.
[15]. D. Zamora-Barraza, M.A. Calzada-Pérez, D. Castro-Fresno, A. Vega-Zamanillo, Evaluation of anti-reflective cracking systems using geosynthetics in the interlayer zone, Geotext. Geomembranes., 29 (2011) 130–136. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2010.10.005.
[16]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 8858:2021: Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô - Thi công và nghiệm thu, 2021.
[17]. Bộ Giao thông vận tải, TCCS 38:2022/TCĐBVN: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế, 2022.
[18]. H.M. Guo, H. Zhu, Y. Zhou, The Applied Research of Waste Crumb Rubber in Road Base, Appl. Mech. Mater., 253–255 (2012) 317–321. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.253-255.317.
[19]. A.H. Farhan, A.R. Dawson, N.H. Thom, Characterization of rubberized cement bound aggregate mixtures using indirect tensile testing and fractal analysis, Constr. Build. Mater., 105 (2016) 94–102. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.018.
[20]. X. Zhao, Q. Dong, X. Chen, F. Ni, Meso-cracking characteristics of rubberized cement-stabilized aggregate by discrete element method, J. Clean. Prod., 316 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128374.
[21]. P.N. Phạm, T.M. Lê, H.H. Huỳnh, T.T. Trần, C.T. Nguyễn, C.Đ. Lê, Ảnh hưởng của cốt liệu cao su đến tính chất cơ lý của cấp phối đá dăm-cao su gia cố xi măng, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng, ĐHXDHN, 15 (2021) 68–78. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2021-15(7V)-07.
[22]. N.P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Effect of an enhanced rubber-cement matrix interface on freeze-thaw resistance of the cement-based composite, Constr. Build. Mater., 207 (2019) 528–534. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.02.147.
[23]. N.P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Rubber aggregate-cement matrix bond enhancement: Microstructural analysis, effect on transfer properties and on mechanical behaviours of the composite, Cem. Concr. Compos., 94 (2018) 1–12. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.08.005.
[24]. N.-P. Pham, A. Toumi, A. Turatsinze, Evaluating damage of rubberized cement-based composites under aggressive environments, Constr. Build. Mater., 217 (2019) 234–241. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.066.
[25]. Bộ Xây dựng, TCVN 6260:2009: Xi măng hỗn hợp – yêu cầu kỹ thuật, 2009.
[26]. D.X. Xuan, L.J.M. Houben, A.A.A. Molenaar, Z.H. Shui, Mechanical properties of cement-treated aggregate material - A review, Mater. Des., 33 (2012) 496–502. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.04.055.
[27]. A. Farhan, A. Dawson, N. Thom, Compressive behaviour of rubberized cement-stabilized aggregate mixtures, Constr. Build. Mater., 262 (2020) 120038. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120038.
[28]. A.H. Farhan, A.R. Dawson, N.H. Thom, S. Adam, M.J. Smith, Flexural characteristics of rubberized cement-stabilized crushed aggregate for pavement structure, Mater. Des., 88 (2015) 897–905. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.09.071.
[29]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 12790:2020: Đất, đá dăm dùng trong công trình giao thông - Đầm nén Proctor, 2020.
[30]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 8862:2011: Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính, 2011.
[31]. Bộ Giao thông vận tải, TCVN 9843:2013: Xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đá gia cố chất kết dính vô cơ trong phòng thí nghiệm, 2013.
[32]. K. Kaloush, G. Way, H. Zhu, Properties of Crumb Rubber Concrete, Transp. Res. Rec. J. Transp. Res. Board, 1914 (2005) 8–14. https://doi.org/10.3141/1914-02.
[33]. A.C. Ho, A. Turatsinze, R. Hameed, D.C. Vu, Effects of rubber aggregates from grinded used tyres on the concrete resistance to cracking, J. Clean. Prod., 23 (2012) 209–215. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2011.09.016.
[34]. T.-H. Nguyen, A. Toumi, A. Turatsinze, F. Tazi, Restrained shrinkage cracking in steel fibre reinforced and rubberised cement-based mortars, Mater. Struct., 45 (2011) 899–904. https://doi.org/10.1617/s11527-011-9806-x.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
26/07/2022
Nhận bài sửa
04/10/2022
Chấp nhận đăng
10/10/2022
Xuất bản
15/10/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Phạm Ngọc, P., Nguyễn Văn, T., & Trần Thị Thu, T. (1665766800). Đánh giá tính chất cơ học của cấp phối đá dăm gia cố xi măng có trộn thêm cốt liệu cao su ở phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 73(8), 735-751. https://doi.org/10.47869/tcsj.73.8.1
Số lần xem tóm tắt
138
Số lần xem bài báo
96
