Nghiên cứu ảnh hưởng của vôi đến khả năng kháng ẩm của bê tông nhựa chặt 12.5

Tác giả: PGS. TS. NGUYỄN MẠNH TUẤN
              KS. ĐINH NHẬT CƯỜNG
              ThS. NCS. HOÀNG NGỌC TRÂM
             Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh

Đường cong cấp phối của BTNC 12.5

Hiện nay, mặt đường BTN là sự lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư khi thiết kế các công trình đường từ các đường kết nối tỉnh thành, đến đường cấp cao và đường cao tốc. Kinh tế tăng trưởng nhanh đòi hỏi sự hoàn thiện của hạ tầng kỹ thuật ở một mức độ cao hơn và gây ra nhiều hư hỏng cho mặt đường BTN. Có nhiều nguyên nhân gây ra hư hỏng mặt đường BTN, một trong những nguyên nhân chủ yếu là mặt đường bị ẩm ướt thường xuyên do hệ thống thoát nước không tốt, triều cường, do quá trình đô thị quá nhanh. Vì vậy, việc hạn chế tối thiểu các hư hỏng mặt đường do ẩm ướt là một vấn đề cấp thiết cần được quan tâm. Trên thế giới, để tăng khả năng kháng ẩm của BTN, vôi đã được sử dụng vào hỗn hợp BTN.

Ở Việt Nam hiện nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về sử dụng vôi trong hỗn hợp BTN. Nhóm tác giả Lê Văn Phúc, Đặng Đình Tài và Nguyễn Minh Quang [1] đã nghiên cứu sử dụng vôi thủy hóa làm phụ gia cải thiện đặc tính cơ học của BTN chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định 12.5 mm, như tăng sức kháng kéo và tăng mô-đun đàn hồi tĩnh so với BTN thông thường. Ngoài ra còn có tác giả Vũ Ngọc Phương [2] đã nghiên cứu sử dụng vôi hydrat như một phụ gia vô cơ trong hỗn hợp BTN làm cải thiện các đặc tính chống bong tách của BTN do tác động của ẩm, cũng như cải thiện thuộc tính cơ học của BTN như mô-đun đàn hồi, cường độ, vệt hằn lún bánh xe, nứt mỏi và nứt do nhiệt.

Trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu sử dụng vôi trong hỗn hợp BTN. Năm 2010, Francisco Thiago Sacramento Aragão và cộng sự [3] đã sử dụng các thí nghiệm mô-đun phức động (dynamic modulus) và mỏi để đánh giá BTN có sử dụng vôi từ 0,5 đến 3% (trên tổng khối lượng hỗn hợp cốt liệu) và cho thấy khả năng kháng mỏi của BTN tăng ở hàm lượng 1,5% vôi. Năm 2011, Sangyum Lee và cộng sự [4] cũng đánh giá khả năng kháng mỏi của hỗn hợp BTN có sử dụng vôi với hàm lượng 1% (trên tổng khối lượng cốt liệu); kết quả cho thấy vôi đã làm tăng khả năng phục hồi biến dạng và ít bị ảnh hưởng trong điều kiện độ ẩm cao. Năm 2016, Olumide Moses Ogundipe [5] đã sử dụng thí nghiệm Marshall để đánh giá hỗn hợp BTN có sử dụng vôi thay thế phần bột khoáng (crushed stone dust) trong BTN so với BTN thường; kết quả cho thấy khả năng chống rạn nứt, chống nước rất tốt ở trong điều kiện có nhiệt độ cao và khả năng cải thiện lão hóa của hỗn hợp BTN có vôi so với hỗn hợp BTN thông thường.

Nhằm nâng cao chất lượng kháng ẩm của BTN có sử dụng vôi thủy hóa, cũng như xem xét hàm lượng vôi thủy hóa hợp lý sử dụng trong hỗn hợp BTN, bài báo trình bày khả năng làm việc của BTN có sử dụng vôi thay thế một phần bột khoáng trong hỗn hợp BTN. Việc đánh giá khả năng làm việc của BTN chủ yếu sử dụng thí nghiệm độ ổn định Marshall, độ ổn định còn lại, ép chẻ và mô-đun đàn hồi. Hàm lượng vôi thay thế 10, 20 và 30% bột khoáng được sử dụng hỗn hợp BTN.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây