Ảnh hưởng hàm lượng xi măng và điều kiện bảo dưỡng đến vi cấu trúc của vữa nhũ tương nhựa đường
Email:
nguyenmitra@utc.edu.vn
Từ khóa:
Asphalt tái chế nguội, Nhũ tương nhựa đường, Nhiệt độ bảo dưỡng, Thời gian bảo dưỡng, vi cấu trúc
Tóm tắt
Công nghệ bê tông asphalt tái chế nguội là giải pháp công nghệ đem lại nhiều hiệu quả về mặt kinh tế và môi trường do hỗn hợp được sản xuất và thi công ở điều kiện nhiệt độ môi trường. Nhược điểm lớn nhất của hỗn hợp asphalt tái chế nguội là thời gian hình thành cường độ lâu và tính ổn định nước kém. Sử dụng thêm phụ gia xi măng được xem là giải pháp giúp cải thiện thời gian nhũ tương phân tách để hình thành và phát triển cường độ. Do trong thành phần của nhũ tương có nước nên quá trình hình thành và phát triển cường độ của hỗn hợp phụ thuộc vào điều kiện bảo dưỡng.Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm phân tích vi cấu trúc và thành phần hóa của vữa nhũ tương xi măng-thành phần góp phần tạo nên độ cứng cho hỗn hợp tái chế nguội. Hàm lượng xi măng được lựa chọn thí nghiệm lần lượng là 0%, 1,5% và 2,5%.Thời gian bảo dưỡng hỗn hợp vữa nhũ tương sau khi trộn với xi măng lần lượt là 1 ngày, 7 ngày,14 ngày và 28 ngày. Kết quả cho thấy rằng, với cùng tỉ lệ xi măng khi tăng nhiệt độ và thời gian bảo dưỡng lên thì xi măng thủy hóa nhanh hơn và các sản phẩm thủy hóa hình thành nhiều hơn. Ở nhiệt độ bảo dưỡng như nhau, tỉ lệ xi măng khác nhau cũng ảnh hưởng đến tỉ lệ các sản phẩm thủy hóa và sự phát triển của tinh thể calcium silicate hydrate (3CaO.2SiO2.3H2O – C3S2H3)Tài liệu tham khảo
[1]. James A, Overview of asphalt emulsion. Transp. Res. Circ., 2006.
[2]. Asphalt Institute Manual Series, Asphalt cold mix manual (Third Edition), 14, 1997.
[3]. C.P. Marais, M.I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Swaziland, 5–9 (1989) 26–35.
[4]. J.P. Serfass, J.P. Henrat, X. Carbonneau, Evaluation of cold mixes performance in the short and long term, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, May 12–14, 2004 482–492 .
[5]. A. Alizadeh, A. Modarres, Mechanical and microstructural study of RAP-clay composites containing bitumen emulsion and lime, J. Mater. Civ. Eng, 31 (2019). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002583
[6]. S. Du, Mechanical properties and reaction characteristics of asphalt emulsion mixture with activated ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater., 187 (2018) 439–447. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.233
[7]. M.A. Omrani, A. Modarres, Emulsified cold recycled mixtures using cement kiln dust and coal waste ash-mechanical-environmental impacts. J. Clean. Prod., 199 (2018) 101–111. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.155
[8]. M.A.T. Alsheyab, T.S. Khedaywi, Effect of electric arc furnace dust (EAFD) on properties of asphalt cement mixture, Resour. Conserv. Recycl., 70 (2013) 38–43. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2012.10.003
[9]. Y. Niazi, M. Jalili, Effect of Portland cement and lime additives on properties of cold in-place recycled mixtures with asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 23 (2009) 1338–1343. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.07.020
[10]. A. Hodgkinson, A.T. Visser, The role of fillers and cementitious binders when recycling with foamed bitumen or bitumen emulsion, In Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA’04), Sun City, South Africa, (2004) 12–16.
[11]. Jingjing Xiao, Wei Jiang, Wanli Ye, Jinhuan Shan, Zhenjun Wang, Effect of cement and emulsified asphalt contents on the performance of cement-emulsified asphalt mixture, Construction and Building Materials, 220 (2019) 577–586. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.051
[12]. Juntao Lin, Lin Huo, Fang Xu, Yue Xiao, Jinxiang Hong, Development of microstructure and early-stage strength for 100% cold recycled asphalt mixture treated with emulsion and cement, Construction and Building Materials, 189 (2018) 924–933. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.064
[13]. Chongzheng Zhu, Henglong Zhang, Likui Huang, Chuanwen Wei, Long-term performance and microstr ucture of asphalt emulsion cold recycled mixture with different gradations, Journal of Cleaner Production, 215 (2019) 944-951. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.103
[14]. Khweir K, Fordyce D, Strickland D, Read J, Effect of curing time and the performance of cold asphalt mixtures, in Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, 2004, 460-465.
[15]. B. Gomez-Meijide, I. Perez, A proposed methodology for the global study of the mechanical properties of cold asphalt mixtures, Mater. Des., 57 (2014) 520–527. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.12.079
[16]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement-bitumen treated materials, Int. J. Pavement Eng., 16 (2015) 868–880. https://doi.org/10.1080/10298436.2014.966710
[17]. M. Bocci, A. Grilli, F. Cardone, A. Graziani, A study on the mechanical behaviour of cement-bitumen treated materials, Constr. Build. Mater., 25 (2011) 773–778. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.07.007
[18]. Asphalt Academy, Technical Guideline (TG2): Bitumen Stabilized Materials, 2nd ed., Asphalt Academy: Pretoria, South Africa, 2009.
[19]. C.P. Marais, M.I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Swaziland, (1989) 26–35.
[20] AASHTO MP31, Standard Specification for Materials for Cold Recycled Mixtures with Emulsified Asphalt, 2018.
[21]. AASHTO M 85, Standard Specification for Portland Cement, 2020.
[22]. AASHTO PP86, Standard Practice for Emulsified Asphalt Content of Cold Recycled Mixture Designs, 2019.
[23]. ARRA CR-201, Recommended Mix Design Guidelines For Cold Recycling Using Emulsified Asphalt Recycling Agent, Asphalt Recycling & Reclaiming Association, 2016.
[24]. Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn Thị Mi Trà, Phạm Thị Thanh Thủy, Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng mẫu đến sức kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 288-299.
[25]. Yanhai Yang, Ye Yang, Baitong Qian, Performance and Microstructure of Cold Recycled Mixes Using Asphalt Emulsion with Different Contents of Cement, Material, 12 (2019) 2548. https://doi.org/10.3390/ma12162548
[2]. Asphalt Institute Manual Series, Asphalt cold mix manual (Third Edition), 14, 1997.
[3]. C.P. Marais, M.I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Swaziland, 5–9 (1989) 26–35.
[4]. J.P. Serfass, J.P. Henrat, X. Carbonneau, Evaluation of cold mixes performance in the short and long term, in: Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, May 12–14, 2004 482–492 .
[5]. A. Alizadeh, A. Modarres, Mechanical and microstructural study of RAP-clay composites containing bitumen emulsion and lime, J. Mater. Civ. Eng, 31 (2019). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002583
[6]. S. Du, Mechanical properties and reaction characteristics of asphalt emulsion mixture with activated ground granulated blast-furnace slag, Constr. Build. Mater., 187 (2018) 439–447. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.233
[7]. M.A. Omrani, A. Modarres, Emulsified cold recycled mixtures using cement kiln dust and coal waste ash-mechanical-environmental impacts. J. Clean. Prod., 199 (2018) 101–111. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.155
[8]. M.A.T. Alsheyab, T.S. Khedaywi, Effect of electric arc furnace dust (EAFD) on properties of asphalt cement mixture, Resour. Conserv. Recycl., 70 (2013) 38–43. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2012.10.003
[9]. Y. Niazi, M. Jalili, Effect of Portland cement and lime additives on properties of cold in-place recycled mixtures with asphalt emulsion, Constr. Build. Mater., 23 (2009) 1338–1343. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.07.020
[10]. A. Hodgkinson, A.T. Visser, The role of fillers and cementitious binders when recycling with foamed bitumen or bitumen emulsion, In Proceedings of the 8th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa (CAPSA’04), Sun City, South Africa, (2004) 12–16.
[11]. Jingjing Xiao, Wei Jiang, Wanli Ye, Jinhuan Shan, Zhenjun Wang, Effect of cement and emulsified asphalt contents on the performance of cement-emulsified asphalt mixture, Construction and Building Materials, 220 (2019) 577–586. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.051
[12]. Juntao Lin, Lin Huo, Fang Xu, Yue Xiao, Jinxiang Hong, Development of microstructure and early-stage strength for 100% cold recycled asphalt mixture treated with emulsion and cement, Construction and Building Materials, 189 (2018) 924–933. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.064
[13]. Chongzheng Zhu, Henglong Zhang, Likui Huang, Chuanwen Wei, Long-term performance and microstr ucture of asphalt emulsion cold recycled mixture with different gradations, Journal of Cleaner Production, 215 (2019) 944-951. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.103
[14]. Khweir K, Fordyce D, Strickland D, Read J, Effect of curing time and the performance of cold asphalt mixtures, in Proceedings of the 3rd Eurasphalt and Eurobiume Congress, Vienna, Austria, 2004, 460-465.
[15]. B. Gomez-Meijide, I. Perez, A proposed methodology for the global study of the mechanical properties of cold asphalt mixtures, Mater. Des., 57 (2014) 520–527. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.12.079
[16]. F. Cardone, A. Grilli, M. Bocci, A. Graziani, Curing and temperature sensitivity of cement-bitumen treated materials, Int. J. Pavement Eng., 16 (2015) 868–880. https://doi.org/10.1080/10298436.2014.966710
[17]. M. Bocci, A. Grilli, F. Cardone, A. Graziani, A study on the mechanical behaviour of cement-bitumen treated materials, Constr. Build. Mater., 25 (2011) 773–778. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.07.007
[18]. Asphalt Academy, Technical Guideline (TG2): Bitumen Stabilized Materials, 2nd ed., Asphalt Academy: Pretoria, South Africa, 2009.
[19]. C.P. Marais, M.I. Tait, Pavements with bitumen emulsion treated bases: proposed material specifications, mix design criteria and structural design procedures for southern African conditions, in: 5th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Swaziland, (1989) 26–35.
[20] AASHTO MP31, Standard Specification for Materials for Cold Recycled Mixtures with Emulsified Asphalt, 2018.
[21]. AASHTO M 85, Standard Specification for Portland Cement, 2020.
[22]. AASHTO PP86, Standard Practice for Emulsified Asphalt Content of Cold Recycled Mixture Designs, 2019.
[23]. ARRA CR-201, Recommended Mix Design Guidelines For Cold Recycling Using Emulsified Asphalt Recycling Agent, Asphalt Recycling & Reclaiming Association, 2016.
[24]. Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn Thị Mi Trà, Phạm Thị Thanh Thủy, Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo dưỡng mẫu đến sức kháng nứt của bê tông asphalt tái chế nguội, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 288-299.
[25]. Yanhai Yang, Ye Yang, Baitong Qian, Performance and Microstructure of Cold Recycled Mixes Using Asphalt Emulsion with Different Contents of Cement, Material, 12 (2019) 2548. https://doi.org/10.3390/ma12162548
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
06/11/2023
Nhận bài sửa
24/12/2023
Chấp nhận đăng
04/01/2024
Xuất bản
15/02/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Thị Mi, T., Nguyễn Ngọc, L., & Nguyễn Quang, P. (1707930000). Ảnh hưởng hàm lượng xi măng và điều kiện bảo dưỡng đến vi cấu trúc của vữa nhũ tương nhựa đường . Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(2), 1265-1277. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.2.5
Số lần xem tóm tắt
46
Số lần xem bài báo
27
