Giáo trình Bê tông Asphalt: Phần 1

Giáo trình “Bê tông Asphalt” trình bày về các nguyên lý, vật liệu chế tạo, các tính chất vật lý và cơ học, phương pháp thiết kế thành phần, công nghệ chế tạo bê tông Asphalt. Giáo trình bao gồm 12 chương và được chia thành 2 phần, phần 1 gồm các chương từ 1 đến 5, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Bê tông Asphalt: Phần 1 GS.TS. PHẠM DUY HỮU (Chủ biên)PGS.TS. VŨ ðỨC CHÍNH – TS. ðÀO VĂN ðÔNG THS. NGUYỄN THANH SANGBÊ TÔNG ASPHALT NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI Viện khoa học và công nghệ xây dựng giao thông Trường ñại học GTVT Huuphamduy@gmail.com LỜI NÓI ðẦU Bê tông asphalt và các vật liệu hỗn hợp khoáng–bitum khác là vật liệu chính ñểxây dựng mặt ñường ô tô và sân bay, ñường sắt và các công trình thuỷ lợi. Nội dung của giáo trình trình bày về các nguyên lý, vật liệu chế tạo, các tính chấtvật lý và cơ học, phương pháp thiết kế thành phần, công nghệ chế tạo bê tông asphalt. Giáo trình bao gồm 12 chương ñược phân công biên soạn như sau: Chủ biên: Chương 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9–GS. TS. Phạm Duy Hữu Chương 7, 8–PGS.TS. Vũ ðức Chính Chương 7, 11, 12–TS. ðào Văn ðông Chương 9, 10–ThS. Nguyễn Thanh Sang Giáo trình là tài liệu học tập cho sinh viên chuyên ngành vật liệu và công nghệxây dựng, sinh viên ngành xây dựng công trình giao thông của Trường ðại học Giaothông Vận tải. Giáo trình còn là tài liệu tham khảo cho các kỹ sư xây dựng giao thôngvà xây dựng dân dụng, các học viên cao học, nghiên cứu sinh và các ñộc giả cần quantâm. Trong quá trình biên soạn chúng tôi ñã nhận ñược ý kiến ñóng góp của các ñồngnghiệp, các nhà khoa học kỹ thuật thuộc Bộ GTVT, Bộ Xây dựng và các trường ðại họctrong và ngoài nước. Chúng tôi ñã nhận ñược các tài liệu quý báu của trường Xây dựngñường và ôtô của Nga và các tài liệu của công ty Shell Anh Quốc. Chúng tôi rất cám ơn và mong nhận ñược ý kiến ñóng góp của bạn ñọc cho cuốnsách ñược hoàn thiện hơn. Các tác giảCÁC TỪ KHÓAPhạm Duy Hữu, Bê tông asphalt, bitum, vật liệu khoáng, bê tông rải nguội,ñộ bền Marshall, cấu trúc của bê tông asphalt, hỗn hợp vật liệu khoáng -bitum, SMA. Chương 1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI BÊ TÔNG ASPHALT1.1. KHÁI NIỆM Bê tông asphalt là vật liệu khoáng–bitum xây dựng ñường, nhận ñược khi làm ñặchỗn hợp bê tông asphalt. Hỗn hợp bê tông asphalt bao gồm ñá dăm (hoặc sỏi), cát, bộtkhoáng, bitum dầu mỏ, phụ gia. Hỗn hợp ñược thiết kế hợp lý và gia nhiệt từ 120–1600C. Thành phần của bê tông asphalt theo khối lượng thông thường như sau: ñá dăm:20–65%; cát: 30–66%; bột khoáng: 4–14%; bitum: 5–7%; và phụ gia tuỳ theo kết quảthí nghiệm. Trên cơ sở chất kết dính hữu cơ (bitum, guñrông, nhũ tương) trong xây dựngñường thường dùng các vật liệu hỗn hợp khoáng và chất kêt dính hữu cơ. Phổ biến nhấtvà có chất lượng cao nhất từ vật liệu khoáng–bi tum là bê tông asphalt. Bê tông asphaltlà sản phẩm nhận ñược khi làm ñặc và rắn chắc hỗn hợp asphalt–bê tông. Hỗn hợp bê tông asphalt bao gồm: ñá dăm, cát, bột khoáng và bi tum ñược lựachọn thành phần hợp lý, nhào trộn và gia công thành một hỗn hợp ñồng nhất. Cốt liệulớn làm tăng khối lượng hỗn hợp, làm giảm giá thành của bê tông asphalt và tăng cườngñộ và ñộ ổn ñịnh. Cốt liệu nhỏ khi trộn với bitum tạo thành vữa asphalt làm tăng tínhdẻo của hỗn hợp, ảnh hưởng ñến khả năng làm việc và phạm vi ứng dụng của bê tôngasphalt. Bột khoáng làm thay ñổi tỷ lệ cốt liệu nhỏ làm hỗn hợp ñặc hơn và tăng tỷ lệ bềmặt của các cốt liệu, nó kết hợp với bitum tạo nên chất kết dính mới bao bọc và bôi trơnbề mặt cốt liệu. Chất lượng của bê tông asphalt phụ thuộc vào nguồn gốc của cốt liệu,bột khoáng và ñộ quánh/ nhớt của bitum. Bê tông asphalt là tốt nhất so với các hỗn hợp vật liệu khoáng–bitum khác ở chỗnó có ñộ ñặc, cường ñộ, ñộ ổn ñịnh và ñộ bền cao do sự tham gia của bột khoáng trongthành phần. Bê tông asphalt ñược sử dụng làm lớp phủ mặt ñường có lượng giao thông caonhư ñường cao tốc, ñường thành phố và sân bay. Bê tông asphalt ñòi hỏi kết cấu phía dưới có ñộ cứng cao ñể ñảm bảo không bị nứtgẫy trong quá trình khai thác. ðồng thời việc cải tiến ñộ nhám ñể ñảm bảo cho xe chạyvới tốc ñộ cao là vấn ñề còn ñang tiếp tục nghiên cứu. Cường ñộ và ñộ ổn ñịnh của bê tông asphalt ñược hình thành nhờ sự liên kết giữacốt liệu với bột khoáng và bitum. Thành phần của bê tông asphalt có thể ñược thiết kếtheo tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn của Viện Asphalt Hoa Kỳ. Thành phần hỗn hợpvật liệu khoáng theo các tiêu chuẩn này về căn bản là giống nhau. Tuy nhiên, vấn ñềlượng bitum tối ưu còn có những ñiểm chưa thống nhất. Các tính chất của bê tông asphalt phụ thuộc vào nhiệt ñộ thi công và nhiệt ñộ khaithác. Theo các tài liệu quốc tế thì bê tông asphalt có thể khai thác ở nhiệt ñộ từ –500Cñến +600C. Các giải pháp ñể tăng cường ñộ ổn ñịnh nhiệt của bê tông asphalt cần ñặcbiệt lưu ý khi sử dụng bê tông asphalt trong ñiều kiện khí hậu ...