Thực nghiệm đánh giá mô đun cắt phức và các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của nhựa đường với hàm lượng phụ gia SBS khác nhau

  • Nguyễn Quang Tuấn

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội
Email: quangtuan.nguyen@utc.edu.vn
Từ khóa: Nhựa đường, hàm lượng phụ gia SBS, mô đun cắt phức, đặc tính cơ học, đàn nhớt tuyến tính

Tóm tắt

Ở Việt Nam, vấn đề gia tăng nhanh chóng về lưu lượng và tải trọng xe đòi hỏi sự nâng cao chất lượng của vật liệu xây dựng kết cấu áo đường. Hiện nay, bê tông nhựa sử dụng phụ gia SBS (styrene–butadiene–styrene) dạng hạt đang được sử dụng khá rộng rãi tại các công trình đường giao thông và mang lại những hiệu quả nhất định. Bài báo trình bày các nghiên cứu thực nghiệm trong phòng trên mẫu nhựa đường được trộn phụ gia SBS tại các hàm lượng khác nhau. Các thí nghiệm được thực hiện nhằm xác định các chỉ tiêu cơ lý cơ bản của nhựa đường SBS bao gồm: độ kim lún, nhiệt hóa mềm và độ đàn hồi. Ngoài các thí nghiệm cơ bản, thí nghiệm mô đun cắt phức và xác định chỉ tiêu PG cũng được tiến hành. Kết quả thực nghiệm cho thấy phụ gia SBS cải thiện đáng kể đặc tính cơ học và phân cấp PG của nhựa đường gốc. Việc trộn phụ gia trong phòng không tác động nhiều đến độ hóa già của nhựa đường. Đường cong đặc trưng giá trị mô đun cắt phức của nhựa đường gốc và nhựa đường SBS được xây dựng giúp đánh giá đặc tính đàn nhớt tuyến tính của vật liệu. Ảnh hưởng của hàm lượng phụ gia và thời gian trộn mẫu đến từng tính chất của nhựa đường là rõ rệt.

Tài liệu tham khảo

[1] R. N. Hunter, A. Self, J. Read, The Shell Bitumen Handbook, sixth ed., ICE Publishing, London, 2015.
[2] M.Arabani, S.M.Mirabdolazimi, A.R.Sasani, The effect of waste tire thread mesh on the dynamic behaviour of asphalt mixtures, Construction and Building Materials, 24 (2010) 1060-1068. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.11.011
[3] Y. Becker, M.P. Méndez, Y. Rodríguez, Polymer modified asphalt, Vision Tecnologica, 9 (2001) 39-50.
[4] X. Lu, On polymer modified road bitumens [doctoral dissertation], Stockholm KTH Royal Institute of Technology, 1997.
[5] G. Polacco, S. Berlincioni, D. Biondi, J. Stastna, L. Zanzotto, Asphalt modification with different polyethylene-based polymers, European Polymer Journal, 41 (2005) 2831-2844. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2005.05.034
[6] C. Giavarini, P. De Filippis, M.L. Santarelli, M. Scarsella, Production of stable polypropylene-modified bitumens, Fuel, 75 (1996) 681-686. https://doi.org/10.1016/0016-2361(95)00312-6
[7] M. Panda, M. Mazumdar, Engineering properties of EVA-modified bitumen binder for paving mixes, Journal of Materials in Civil Engineering, 11 (1999) 131-137. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1999)11:2(131)
[8] B. Sengoz, A. Topal, G. Isikyakar, Morphology and image analysis of polymer modified bitumens, Construction and Building Materials, 23 (2009) 1986-1992. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.08.020
[9] Y. Becker, A.J. Müller, Y. Rodriguez, Use of rheological compatibility criteria to study SBS modified asphalts, Journal of Applied Polymer Science, 90 (2003) 1772-1782.
[10] S. Tayfur, H. Ozen, A, Aksoy, Investigation of rutting performance of asphalt mixtures containing polymer modifiers, Construction and Building Materials, 21 (2007) 328-337.
[11] U. Isacsson, H. Zeng, Low-temperature cracking of polymer-modified asphalt, Materials and Structures, 31 (1998) 58-63.
[12] T. Alataş, M. Yilmaz, Effects of different polymers on mechanical properties of bituminous binders and hot mixtures, Construction and Building Materials, 42 (2013) 161-167.
[13] Q.T. Nguyen, H. Di Benedetto, C. Sauzéat, Linear and nonlinear viscoelastic behaviour of bituminous mixtures, Materials and Structures, 48 (2015) 2339-2351.
[14] Q.T. Nguyen, H. Di Benedetto, C. Sauzéat, N. Tapsoba, Time Temperature Superposition Principle Validation for Bituminous Mixes in the Linear and Nonlinear Domains, Journal of Materials in Civil Engineering, 25 (2013) 1181–1188.
[15] Q.T. Nguyen et al., 3D complex modulus tests on bituminous mixture with sinusoidal loadings in tension and/or compression, Materials and Structures, 50 (2017) 8. https://doi.org/10.1617/s11527-016-0970-x
[16] TCVN 7493: 2005, Bitum - Yêu cầu kỹ thuật, Tiêu chuẩn Việt Nam.
[17] AASHTO T315, Standard Method of Test for Determining the Rheological Properties of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer (DSR).
[18] AASHTO M320, Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder.
[19] Nguyễn Mai Lân, Nguyễn Quang Tuấn, Hoàng Thị Thanh Nhàn, Nghiên cứu mô-đun phức động của nhựa đường 60/70 sử dụng tại Việt Nam bằng thí nghiệm trên máy DMA, Tạp chí Giao thông vận tải, 11 (2015) 38-41.
[20] Trần Danh Hợi, Nguyễn Quang Tuấn, Analyzing the results of complex modulus tests on bitumens using dynamic shear rheometer, Tạp chí Giao thông vận tải, 11 (2016) 39-41.
[21] 22TCN 319:04, Tiêu chuẩn nhựa đường polime, Tiêu chuẩn ngành.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
11/06/2019
Nhận bài sửa
08/08/2019
Chấp nhận đăng
28/08/2019
Xuất bản
15/11/2019
Chuyên mục
Công trình khoa học