[Tóm tắt] Luận án Nghiên cứu các thông số chủ yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay

Trên cơ sở nghiên cứu thí nghiệm trong phòng của chính tác giả và những phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm, có thể tóm lược những đóng góp có giá trị của luận án như sau: 1. Kết luận Bằng thí nghiệm kết hợp với lập luận khoa học trong thiết kế cấp phối thành phần hạt của các cốt liệu trong hỗn hợp BTĐL, luận án đã thu được những kết quả như sau: - Luận án đã nghiên cứu đã đề xuất bảng cấp phối thành phần hạt cho hỗn hợp các cốt liệu và phương pháp thiết kế hỗn hợp BTĐL; - Luận án đưa ra các khuyến cáo về thành phần cốt liệu cho BTĐL trong xây dựng công trình giao thông: mức ngậm cát (C/CL): 0,41 ÷ 0,44; N: (115 ÷ 117) lít/m3; độ công tác VC: 30s ÷ 40s; TB/CKD : 20% ÷ 40% theo khối lượng;

pdf28 trang | Chia sẻ: builinh123 | Ngày: 02/08/2018 | Lượt xem: 152 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu [Tóm tắt] Luận án Nghiên cứu các thông số chủ yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN THỊ THU NGÀ NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ SÂN BAY Chuyên ngành : Xây dựng đường ôtô và đường thành phố Mã số : 62.58.02.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2016 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông Vận tải Người hường dẫn khoa học: - GS.TS. Phạm Huy Khang - GS.TS. Bùi Xuân Cậy Phản biện 1: GS. TSKH. Nguyễn Xuân Trục Phản biện 2: GS. TS. Vũ Đình Phụng Phản biện 3: GS. TS. Phạm Cao Thăng Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: .. vào hồi giờ ngày tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Trường Đại học Giao thông Vận tải CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ [1] Nguyễn Thị Thu Ngà (2014), Thiết kế cấp phối các cốt liệu trong bê tông đầm lăn theo các tiêu chuẩn tối ưu, Tạp chí Cầu đường Việt Nam số 4. [2] Nguyễn Thị Thu Ngà, Phạm Huy Khang, Bùi Xuân Cậy (2015), Khái quát các phương pháp thiết kế bê tông đầm lăn trong xây dựng đường ở Việt Nam, Tạp chí Cầu đường Việt Nam số 1-2. [3] Nguyễn Thị Thu Ngà (2015), Nghiên cứu các yếu tố chính ảnh hưởng đến tính công tác của bê tông đầm lăn bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm, Tạp chí Cầu đường Việt Nam số 5. [4] Nguyễn Thị Thu Ngà (2015), Đánh giá độ tin cậy trong đo lường cường độ chịu nén của bê tông đầm lăn, Tạp chí Cầu đường Việt Nam số 11. [5] Nguyễn thị Thu Ngà, Nguyễn Anh Tuấn (2015), Nghiên cứu thực nghiệm tính co ngót của bê tông đầm lăn, Tạp chí Giao thông vận tải số 10. [6] Nguyen Thi Thu Nga, Vu Quoc Vuong (2016), Influence of some key factors on workability of RCC by experimental planing method, ACF Magazine Vol 2. [7] Nguyen Thi Thu Nga, Pham Huy Khang, Vu Quoc Vuong (2016), influence of some key factors on coefficient of thermal expansion of roller compacted concrete in Viet Nam, the 7th International Conference of Asian Concrete Federation (ACF). 1 1. Đặt vấn đề Trong quá trình phát triển với sự xuất hiện của nhiều vật liệu mới và công nghệ thi công liên tục được cải tiến đã thúc đẩy sự ra đời của nhiều loại mặt đường, trong đó phải kể đến công nghệ bê tông đầm lăn. Bê tông đầm lăn (BTĐL) là bê tông không có độ sụt được đầm chặt bằng lu rung với thành phần tương tự như bê tông xi măng. Giống như với BTT, các thành phần vật liệu của BTĐL gồm: chất kết dính, cốt liệu, nước và phụ gia hóa học. Phụ gia khoáng trong chất kết dính có vai trò quan trọng trong việc cải thiện các tính chất của bê tông và thỏa mãn các yêu cầu cần thiết trong qui trình thi công. Trong tình hình kinh tế suy thoái như hiện nay, làm đường bê tông là một giải pháp kích cầu mà Đảng và Nhà nước ta khuyến khích. Điều này không chỉ thúc đẩy ngành xi măng trong nước phát triển, tạo việc làm cho người lao động mà còn giảm nhập siêu nhựa đường. Vì vậy, từ thực tế này cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ BTĐL vào trong xây dựng giao thông là thực sự cần thiết, góp phần giảm giá thành đầu tư công trình mà vẫn đảm bảo tốt chất lượng. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận án là làm rõ các tính chất cơ lý chủ yếu của BTĐL, để áp dụng cho các công trình đường giao thông trên cơ sở nguyên vật liệu, thiết bị sẵn có trong điều kiện khí hậu ở Việt Nam. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu BTĐL để ứng dụng trong xây dựng đường giao thông ở Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu là lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần, xác định một số tính chất cơ bản của BTĐL trong phòng thí nghiệm. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Mục đích của chương này nhằm đánh giá tình hình nghiên cứu, ứng dụng vật liệu bê tông đầm lăn trong nước và trên thế giới, từ đó đưa ra định hướng nghiên cứu của luận án cho ứng dụng trong xây dựng đường ở Việt Nam. 1.1. Khái niệm về bê tông đầm lăn 1.1.1. Quá trình hình thành cường độ Quá trình hình thành cường độ của BTĐL cũng tương tự như BTT, cơ bản dựa trên quá trình hình thành cường độ của đá xi măng. Theo thuyết Baikov – Rebinder, sự hình thành cấu trúc của hồ xi măng và cường độ của nó diễn ra theo các giai đoạn như giai đoạn hòa tan, giai đoạn hóa keo và giai đoạn kết tinh. Bên cạnh đó, lực chấn động cũng là yếu tố quan trọng khác góp phần hình thành nên cường độ cho BTĐL. 1.1.2. Đặc điểm của BTĐL 1.1.2.1.Thành phần vật liệu Bê tông đầm lăn sử dụng trong xây dựng đường và đập về cơ bản có thành phần vật liệu giống nhau (gồm đá, cát, xi măng, phụ gia khoáng và nước), tuy nhiên về hàm lượng các thành phần trong hỗn hợp thì lại phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của mỗi 2 loại công trình. Theo [76] thì yêu cầu về vật liệu cho BTĐL có những đặc điểm như trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Đặc điểm chính của BTĐL Thành phần Trong xây dựng đập Trong xây dựng đường Lượng chất kết dính (kg/m3) 60  250 Tỷ lệ N/CKD 0,4  0,8 0,3  0,4 Đường kính của cốt liệu lớn (mm) 75 20 Cường độ chịu nén ở 28 ngày tuổi (MPa) 15 45 Độ công tác (sec.) 10  25 30  60 1.1.2.2. Phương pháp thiết kế cấp phối Hiện nay có rất nhiều PPTK thành phần bê tông đã được đề xuất và ứng dụng trên toàn thế giới cho hỗn hợp BTĐL. Do vậy, rất khó để xác định phương pháp nào để làm chuẩn, tuy nhiên có hai quan điểm thiết kế hỗn hợp BTĐL chính như sau: - Quan điểm bê tông: dựa vào tỷ lệ N/CKD được giữ không đổi và hỗn hợp trộn được xác định bằng khối lượng tuyệt đối. - Quan điểm cơ học đất: dựa vào mối quan hệ giữa chất kết dính, cốt liệu và hỗn hợp được trộn xác định bởi độ ẩm tối ưu và tỷ trọng khô lớn nhất. Dù thiết kế theo bất kỳ phương pháp nào thì mục đích chính của việc thiết kế BTĐL đều phải đảm bảo các yếu tố như: - Có đủ lượng vữa cần thiết để bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu và lấp đầy lỗ rỗng giữa chúng. - Có thể chế tạo được BTĐL với cường độ và mô đun đàn hồi theo yêu cầu. - Khả năng thi công dễ dàng để đạt được độ chặt như yêu cầu và có tuổi thọ công trình cao. 1.1.3. Những điểm khác nhau cơ bản giữa BTT và BTĐL 1. Cấp phối vật liệu: - BTT: cốt liệu lớn và nhỏ thường chiếm từ 60%  75% thể tích hỗn hợp (TTHH); tỷ lệ N/XM dao động trong khoảng 0,4  0,45, làm vữa xi măng đủ ướt để tạo nên một lớp bao bọc lấy các cốt liệu và nhét đầy các lỗ rỗng giữa chúng. - BTĐL: cấp phối cốt liệu được yêu cầu chặt chẽ hơn và thường chiếm từ 75%  85% TTHH; hỗn hợp thường trộn khô hơn so với BTT do lượng dùng nước thấp hơn. So sánh hàm lượng các vật liệu trong BTĐL và BTT như trong hình 1.6. 3 Hình 1.6. Biểu đồ vật liệu sử dụng trong BTĐL và BTT [74] 2. Độ công tác - BTT: là hỗn hợp bê tông (HHBT) có độ lưu động, tính công tác được xác định bằng độ sụt (tính bằng cm). Hỗn hợp lưu động được nhào trộn tốt là một hỗn hợp dẻo có đặc tính liên tục về cấu tạo, cốt liệu trong hỗn hợp ở trạng thái “lơ lửng” trong môi trường liên tục của hồ xi măng đảm bảo tính dính kết, tính không phân tầng trong hỗn hợp. - BTĐL: là HHBT cứng, tính công tác được xác định bằng chỉ số Vebe (tính bằng giây - s). Do HHBT có nội lực ma sát và lực dính kết lớn, có giá trị ứng suất cắt lớn, nên khi đổ khuôn và đầm chặt nhất thiết phải có tác dụng cơ học mạnh. 3. Đặc điểm thi công Hình 1.7. Hình ảnh thi công mặt đường BTĐL [74] 3. Đặc điểm chịu lực 4 Hình 1.8. Biểu đồ về quá trình phát triển cường độ của BTT và BTĐL [74] 4. Tính kinh tế Công nghệ này đặc biệt hiệu quả khi khối lượng bê tông được thi công lớn, thí dụ như thi công đập trọng lực bằng công nghệ BTĐL đã đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với đập BTT và đập đất đá, bởi ngoài việc đảm bảo chất lượng thì giá thành của công trình đã giảm đi đáng kể do giảm lượng dùng xi măng, giảm chi phí các kết cấu phụ trợ và biện pháp thi công. 1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTĐL trong công trình xây dựng đường ô tô và sân bay 1.2.1. Trên thế giới 1.2.1.1. Lịch sử ra đời và quá trình phát triển Theo số liệu thống kê [69], đến năm 1998 trên thế giới có 184 đập BTĐL (cao hơn 15m) được xây dựng xong với tổng khối lượng bê tông là 57 triệu m3 Các đập này tập trung ở 28 quốc gia (hình 1.9). 5 Hình 1.9. Số lượng đập BTĐL (cao trên 15m) được xây dựng tại một số quốc gia trên thế giới tính tới 1998 [69] Lịch sử phát triển công nghệ bê tông đầm lăn ở một số nước được minh họa trong sơ đồ hình 1.10. Hình 1.10. Sơ đồ lịch sử phát triển công nghệ bê tông đầm lăn làm mặt đường, mặt bãi theo [74] 1.2.1.2. Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng 1. Công trình nghiên cứu “Hướng dẫn thiết kế & thi công mặt đường bê tông đầm lăn” của trung tâm công nghệ mặt đường bê tông quốc gia thuộc viện giao thông trường đại học IOWA – Mỹ, 2011[74]. 2. Công trình nghiên cứu mặt đường bê tông đầm lăn của Viện bê tông Hoa kỳ (ACI) , năm 1995 [33]. 6 3. Công trình nghiên cứu mặt đường bê tông đầm lăn cho đường ô tô và đường cao tốc của Hiệp hội xi măng Portland (PCA)- Mỹ, năm 2005[77]. 4. Công trình nghiên cứu ứng dụng bê tông đầm lăn cho đường giao thông ở Colorado của nhóm tác giả Nattapong, Yu- Chang Liang và Yunping Xi thuộc Khoa công trình trường đại học Colarado tại Boulder, 8/2012,[75]. 5. Công trình nghiên cứu mặt đường bê tông đầm lăn cho giao thông theo dự án phát triển của chính phủ Ấn Độ, của trung tâm thí nghiệm thuộc ngành công trình trường đại học Purdue, 11/2010, [64] 1.2.2. Tại Việt Nam 1.2.2.1. Thực trạng ứng dụng BTĐL Được áp dụng lần đầu tiên cho đập Pleikrong (Kontum) vào năm 2005, đến nay hàng chục công trình đập đã và đang được xây dựng ở VN với công nghệ này (bảng 1.2). Bảng 1.2. Một số công trình đập đã được xây dựng ở trong nước Tên công trình Năm khởi công Tên công trình Năm khởi công Pleikrong 2003 Định Bình 2005 AVương 2003 Sông Tranh 2006 Bản Vẽ 2004 Bản Chát 2006 Sê San 4 2004 Dakmi4 2007 Đồng Nai 3 2004 Sông Bung 4 2010 Đồng Nai 4 2004 Lai Châu 2011 Sơn La 2005 Trung Sơn 2013 Trong khi đó, công nghệ thi công mặt đường bằng BTĐL cũng đã được nghiên cứu thử nghiệm ở Việt Nam từ năm 2001 với khoảng 2.000m2 tại thị xã Bắc Ninh ( chiều dầy tấm là 20cm; mác 350/45) (hình 1.12). Hình 1.12. Thi công thử nghiệm mặt đường BTĐL - IBST thực hiện 2001[13] Năm 2013, một nhóm tác giả nghiên cứu đã ứng dụng công nghệ BTĐL cho thi công đường giao thông nông thôn ở tỉnh Tây Ninh. Kết quả thu được từ việc ứng dụng 7 công nghệ này đã đem đến những kết quả rất khả quan. Trên cơ sở đó, đến tháng 12/2015 đã có những quy định tạm thời về thiết kế và thi công BTĐL trong xây dựng công trình giao thông. 1.2.2.2. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu và ứng dụng BTĐL 1. Công trình nghiên cứu của TS. Nguyễn Quang Hiệp – Viện Khoa học Công nghệ và Xây dựng [13] 2. Công trình nghiên cứu của TS. Phạm Hữu Hanh [11] 3. Công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thi công kết cấu mặt đường bằng bê tông đầm lăn cho hạ tầng giao thông, đề tài cấp Bộ của Bộ Xây Dựng năm 2013 của nhóm tác giả KS. Lê Xuân Thủy, ThS. Nguyễn Hữu Duy, KS. Trần Minh Đức và KS. Huỳnh Thanh Sơn – Tổng công ty vật liệu xây dựng số 1[9] 4. Theo quy định tạm thời số 4452/QĐ -BGTVT về thiết kế và thi công mặt đường BTĐL [29] 1.2.2.3. Tiềm năng ứng dụng công nghệ BTĐL Hiệu quả áp dụng Về kinh tế: hiệu quả lớn nhất mà công nghệ thi công BTĐL đem lại là rút ngắn thời gian thi công, sớm đưa công trình vào khai thác sử dụng, ngoài ra công nghệ này cho phép giảm giá thành vật liệu đáng kể làm giảm tổng vốn đầu tư. Về kỹ thuật: khi áp dụng công nghệ BTĐL cho xây dựng các công trình khối lớn cho phép giảm nhiệt thuỷ hoá nhờ giảm được lượng dùng xi măng, vì vậy giảm được nguy cơ nứt khối bê tông do ứng suất nhiệt. Về môi trường: nhờ việc giảm lượng dùng xi măng trong BTĐL và có thể thay thế một phần bằng PGK giúp giảm mức tiêu hao năng lượng và ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp sản xuất xi măng gây nên. 1.3. Các thông số chủ yếu của vật liệu bê tông cho thiết kế mặt đường ô tô và đường sân bay ở Việt Nam a. Cường độ của bê tông b. Mô đun đàn hồi của bê tông (Eđh) c. Độ co ngót và giãn nở d. Độ mài mòn 1.4. Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết Như đã phân tích, trên thế giới nghiên cứu về ứng dụng công nghệ BTĐL trong xây dựng nói chung và trong xây dựng đường ô tô và đường sân bay nói riêng đã được triển khai từ khá lâu. Hầu hết các vấn đề nghiên cứu từ vật liệu, tính chất, phạm vi áp dụng và công nghệ thi công đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng trong thực tế. Trong xây dựng đường ở một số nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Anh, Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ BTĐL đã được ứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả rõ rệt trong các công trình như: làm mặt đường cấp thấp, lề đường cấp cao, tại các nút giao thông, các sân kho bãi đỗ. Tại Việt Nam công nghệ này còn khá mới mẻ, chỉ có một số đoạn đường đã ứng dụng, nhưng vẫn chỉ dừng ở mức độ thăm dò, chưa làm rõ 8 các tính chất đặc trưng cơ lý của vật liệu BTĐL. Trong khi đó về tiềm năng ứng dụng công nghệ này ở Việt Nam là rất khả quan. Tuy nhiên, để ứng dụng BTĐL cần căn cứ trên những yêu cầu cơ bản để đáp ứng cho công tác xây dựng đường ô tô và đường sân bay, cần thiết phải nghiên cứu các tính chất cơ bản của nó. Vì vậy, tác giả chọn tên luận án có nội dung như sau: “Nghiên cứu các thông số chủ yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay”. Để từ đó làm sáng tỏ các tính chất chính của BTĐL cho việc ứng dụng chúng vào trong xây dựng đường ở Việt Nam, nó xuất phát từ yêu cầu thực tế. Điều này sẽ không những góp phần làm phong phú thêm sự lựa chọn kết cấu áo đường trong xây dựng mà còn góp phần khẳng định sự hội nhập của ngành giao thông Việt Nam trong sự phát triển công nghệ bê tông trên thế giới. Hơn thế nữa, việc ứng dụng công nghệ BTĐL sẽ là động lực kích cầu cho việc tiêu thụ lượng xi măng và tro bay dồi dào trong nước, đồng thời sẽ giảm nhập siêu trong việc nhập khẩu hàng trăm tấn nhựa hàng năm. Trong phạm vi luận án này, tác giả chủ yếu tập trung nghiên cứu một số tính chất chính của BTĐL như cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi, độ mài mòn, độ co ngót và độ giãn nở khi nhiệt độ thay đổi. Trên cơ sở đó phân tích được khả năng ứng dụng của vật liệu này trong công tác xây dựng đường ô tô và đường sân bay. 1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài 1.5.1. Mục tiêu - Xây dựng được phương trình quan hệ các yếu tố ảnh hưởng đến độ công tác và cường độ chịu nén của BTĐL; - Đánh giá một số tính chất chủ yếu của BTĐL để phục vụ cho thiết kế đường ô tô và đường sân bay; - Đề xuất khả năng ứng dụng của BTĐL trong thiết kế và thi công áo đường cứng ở Việt Nam. 1.5.2. Nội dung - Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng BTĐL; - Nghiên cứu lựa chọn thành phần hạt (TPH) hợp lý trên cơ sở các phương pháp thiết kế TPH tối ưu, đồng thời đưa ra được mức ngậm cát hợp lý; - Nghiên cứu phương pháp thiết kế cấp phối BTĐL; - Nghiên cứu xác định một số tính chất cơ lý chính của BTĐL cho ngành xây dựng đường trong điều kiện khí hậu Việt Nam; - Đề xuất các ứng dụng của BTĐL trong xây dựng đường ô tô và đường sân bay ở Việt Nam. 1.6. Phương pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu, tác giả của luận án sử dụng các phương pháp sau: - Phương pháp thống kê, tổng hợp: thu thập, phân tích các nghiên cứu về BTĐL trên thế giới; - Phương pháp phân tích, so sánh, đánh giá. - Phương pháp nghiên cứu thí nghiệm trong phòng. 9 CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 2.1. Nghiên cứu vật liệu sử dụng 2.1.1. Cốt liệu lớn và nhỏ 2.1.1.1. Cốt liệu lớn 2.1.1.2. Cốt liệu nhỏ 2.1.1.3. Lựa chọn hợp lý cấp phối các cốt liệu Cốt liệu chiếm từ 75%  85% tổng thể tích của hỗn hợp BTĐL, lựa chọn thích hợp loại cốt liệu, thành phần hạt sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của hỗn hợp bê tông như cường độ chịu nén, tính thấm, tuổi thọ và giá thành. Vì vậy, việc thiết kế tối ưu cấp phối cốt liệu là một phần thiết yếu để thiết kế tối ưu hóa hỗn hợp bê tông. Shilstone đã phát triển 4 phương pháp (nội dung chi tiết các phương pháp trong phụ lục A). 1. Dựa vào thể tích của cốt liệu, không căn cứ vào khối lượng 2. Biểu đồ lượng sót riêng biệt trên các cỡ sàng (Percent Retained Chart) 3. Đồ thị hệ số thô (Coarseness Factor Chart) 4. Đồ thị 0.45 Power Chart Bên cạnh đó còn rất nhiều phương pháp thiết kế tối ưu thành phần hạt như ASTM C33, ACI 211. Mặc dù vậy, thiết kế tối ưu theo cách thức nào thì cũng dựa trên những nguyên tắc chung như: - Với mỗi cấp phối các cốt liệu sẽ tương ứng với một lượng chất kết dính nhất định, có một hỗn hợp tối ưu với tỷ lệ nước và chất kết dính là thấp nhất và tạo ra hỗn hợp có cường độ cao nhất. - Trong hỗn hợp tối ưu, sự cản trở của các hạt vật liệu là tối thiểu do đó đáp ứng tốt với đầm rung có biên độ và tần số cao. - Hỗn hợp tối ưu không được sử dụng cho mọi công trình xây dựng do sự thay đổi thể những nhu cầu trong quá trình thi công và hoàn thiện. Bảng 2.3. Thành phần hạt cốt liệu cát và đá dăm Cỡ sàng (mm) Lượng lọt sàng (%) Lượng lọt sàng (%) ASTM C33 Cốt liệu đá Sunway ASTM C33 Cốt liệu cát Sông Lô 25 100 100 - - 100 19 90 100 95 - - 100 12,5 46 72 65.5 - - 100 9,5 20 55 43 100 100 4,75 0 10 9.5 93 100 100 10 2,36 0 6 5 73 93 80 1,18 - - 0 55 80 67 0,6 - - 0 34 60 45 0,3 - - 0 24 40 25 0,15 - - 0 10 27 18 0,075 - - 0 2 18 10 Xét theo tiêu chuẩn 0.45 Power Chart (Fuller - Thompson) Bảng 2.4. Kết quả tính toán chi tiết các cấp phối cốt liệu theo từng mức ngậm cát Cỡ sàng (mm) Fuller - Thomso n Tỷ lệ phối hợp các cốt liệu (C/CL – theo thể tích) 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 25 100 100,0 0 100,0 0 100,0 0 100,0 0 100,0 0 100,0 0 100,0 0 100,0 0 19 100 97,05 97,08 97,13 97,18 97,23 97,28 97,33 97,38 12,5 82,8 79,65 79,82 80,16 80,51 80,85 81,20 81,54 81,89 9,5 73,2 66,37 66,66 67,23 67,80 68,37 68,94 69,51 70,08 4,75 53,6 46,61 47,06 47,96 48,87 49,77 50,68 51,58 52,49 2,36 39,1 35,75 36,12 5 36,87 5 37,62 5 38,37 5 39,12 5 39,87 5 40,62 5 1,18 28,6 27,47 27,80 5 28,47 5 29,14 5 29,81 5 30,48 5 31,15 5 31,82 5 0,6 21,1 18,45 18,67 5 19,12 5 19,57 5 20,02 5 20,47 5 20,92 5 21,37 5 0,3 15,5 10,25 10,37 5 10,62 5 10,87 5 11,12 5 11,37 5 11,62 5 11,87 5 0,15 11,3 7,38 7,47 7,65 7,83 8,01 8,19 8,37 8,55 0,07 5 8,3 4,1 4,15 4,25 4,35 4,45 4,55 4,65 4,75 Xét theo chỉ số độ thô ( Coarsness Factor): 11 Hình 2.3. Chỉ số độ thô của các cấp phối cốt liệu 2.1.1.4. Đánh giá các cấp phối cốt liệu bằng thực nghiệm Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, vẽ biểu đồ quan hệ giữa chỉ số độ cứng và tỷ lệ C/CL như hình 2.4 và hình 2.5. Hình 2.4. Mối quan hệ giữa tỷ lệ C/Cl và độ cứng VC Hình 2.5. Mối quan hệ giữa tỷ lệ C/Cl và cường độ chịu nén Qua thí nghiệm thấy rằng các cấp phối có mức ngậm cát dao động trong khoảng 0,41 ÷ 0,44 luôn đảm bảo về tính công tác và cường độ cho hỗn hợp, điều này là vô cùng quan trọng cho việc thiết kế đối với bất kỳ hỗn hợp BTĐL nào. 2.1.2. Xi măng 2.1.3. Phụ gia khoáng 12 2.1.3.1. Phân loại và yêu cầu kỹ thuật phụ gia khoáng trong BTĐL 2.1.3.2. Vai trò của phụ gia khoáng - Thay thế một phần xi măng để giảm lượng tỏa nhiệt bên trong khối bê tông. - Bổ sung thêm thành phần hạt mịn và bột kết dính để tăng tính dễ đổ cho hỗn hợp bê tông và tạo cấu trúc đặc chắc cho bê tông khi đóng rắn. - Tham gia phản ứng tạo nên các tinh thể hyđrat có thể làm tăng cường độ và các tính chất cơ lý cho bê tông. 2.1.3.3. Cơ sở lựa chọn lượng PGK trong BTĐL Gọi khối lượng XM sử dụng là m (g) và tỷ lệ các thành phần khoáng trong XM gồm C3S, C2S, C4AF và vôi tự do lần lượt chiếm x, y, z, t (%) Gọi khối lượng PGK hoạt tính tham gia phản ứng hết với Ca(OH)2 do các khoáng và CaO thuỷ hoá là n (g) và tỷ lệ các ôxit hoạt tính SiO2, Al2O3, Fe2O3 lần lượt là p, q, s (%). (2.8) Từ các thông số đã biết: m, x, y, z, t, p, q, s ta tính được n(g) - Lượng PGK hoạt tính sử dụng hợp lý trong xi măng pooclăng. Để tìm được tỷ lệ hợp lý theo (2.8) thì việc xác định được lượng PGK hoạt tính lại rất quan trọng. 2.1.4. Nước 2.2. Nghiên cứu thiết kế thành phần BTĐL trong xây dựng đường 2.2.1. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng chính 2.2.1.1. Độ công tác Phương trình hồi qui đối với các biến thực : 2 2 2 1530,1 23,991 109,9 215,9 0,12554 13, 44 3036,7 0,833 . 17,333 . 93,7 . N C N VC N N CKD CL CKD C N C N C N N CL CKD CL CKD CL                      (2.15) Trên cơ sở chương trình thiết kế thực nghiệm Design Expert, Minitab 17 và từ phương trình hồi qui của hàm VC, với mục tiêu là đạt được độ công tác dao động từ 30s  40s. Vậy trung bình lượng nước có thể dùng để tính sơ bộ cho việc thiết kế hỗn hợp BTĐL khoảng (115117) lít/m3. 2.2.1.2. Cường độ chịu nén và kéo uốn Bảng 2.13. Cường độ chịu nén trung bình của BTĐL với tỷ lệ N/CKD và TB N/CKD 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 Rn 28, 20% TB (MPa) 51,4 48,2 45,9 43,2 40,5 37,2 33,2 29,5 m sqp tzyx n     ) 0001875,0000294,000017,0 00018,00000206,00000581,00000658,0 ( 13 Cv (%) 6,2 5,6 2,7 2,2 1,7 2,8 2,1 1,3 Rn 28, 30% TB (MPa) 43,2 40,1 36,7 34,2 33,2 29,8 26,1 23,6 Cv (%) 6,3 5,2 2,5 1,5 2,8 1,3 2,1 2,7 Rn 28, 40% TB (MPa) 37,8 35,4 33,2 30,4 27,6 24,8 22,5 20,6 Cv (%) 6,7 5,3 3,4 2,6 2,3 4,3 2,8 2,5 Hình 2.12. Quan hệ giữa Rn28 với tỷ lệ N/CKD Từ bảng kết quả thí nghiệm (Bảng 2.13), có được mối tương quan giữa Rn với các biến số TB (dao động ở 3 mức 20%, 30% và 40%) và tỷ lệ N/CKD (dao động ở 8 mức từ 0,34  0,48). Phương trình hồi quy của Rn: Rn = 140,07 – 2,179 TB – 178,1 N/CKD + 0,01725 TB*TB + 1,315 TB*N/CKD (2.15) Từ phương trình (2.15) có thể tính sơ bộ được cường độ chịu nén của BTĐL khi biết tỷ lệ N/CKD và hàm lượng TB. Tiến hành đúc các tổ hợp mẫu thí nghiệm (mỗi tổ gồm 3 mẫu) từ bảng 2.9, thu được kết quả ảnh hưởng của N/CKD và TB đến cường độ chịu kéo uốn trung bình của BTĐL ở 28 ngày tuổi được thể hiện trong bảng 2.16. Bảng 2.16. Cường độ chịu kéo uốn trung bình với tỷ lệ N/CKD và TB N/CKD 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 Rku 28, 20% TB (MPa) 5,4 5,2 5,1 5,0 4,8 4,5 4,2 4,0 Rku 28, 30% TB (MPa) 5,0 4,7 4,5 4,4 4,3 4,1 3,9 3,6 Rku 28, 40% TB (MPa) 4,6 4,5 4,3 4,1 3,9 3,8 3,6 3,3 14 Hình 2.14. Quan hệ giữa Rku 28 với tỷ lệ N/CKD Cũng tương tự như cường độ chịu nén, cường độ kéo uốn cũng làm hàm số với các biến số là hàm lượng TB và tỷ lệ N/CKD. Dựa vào kết quả thí nghiệm ở bảng 2.16, ta tìm được phương trình hồi quy của Rku là: Rku = 6,73 – 0,0869* TB + 6,90* N/CKD + 0,000812 TB*TB – 19,84 N/CKD*N/CKD (2.16) Từ phương trình (2.16), có thể tính sơ bộ được cường độ chịu kéo uốn của BTĐL khi biết tỷ lệ N/CKD và hàm lượng TB. 2.2.2. Xác định phương pháp thiết kế thành phần BTĐL 2.2.2.2. Đánh giá độ tin cậy Trong luận án để đánh giá độ tin cậy của phương pháp thiết kế thành phần BTĐL theo cách thức đã đề cập trong mục 2.2.2.1, tác giả đã tiến hành kiểm tra cường độ chịu nén của 30 mẫu BTĐL có cường độ đặc trưng là 30MPa và 35MPa. Trên cơ sở kết quả thu được, tiến hành đánh giá mức độ chính xác cho phương pháp đã đề cập. Bảng 2.20. Thống kê kết quả thí nghiệm cường độ nén STT – TN M30 M35 1 39,2 44,1 2 40,3 41,3 3 42,2 36,7 4 37,6 38,4 5 38,4 40,6 6 40,1 41,3 7 35,4 35,4 8 35,8 43,2 9 36,4 45,2 15 10 38,5 37,8 11 43,1 42,3 12 41,3 43,3 13 35,9 39,4 14 34,7 34,8 15 33,7 38,3 16 34,1 41,3 17 39,2 44,6 18 34,5 37,5 19 35,8 36,3 20 38,5 34,7 21 33,5 40,6 22 41,2 41,3 23 35,7 35,3 24 36,4 36,6 25 38,3 35,8 26 37,4 42,4 27 34,6 35,5 28 36,5 39,4 29 35,5 40,4 30 35,2 34,8 Giá trị trung bình x 37,47 39,22 Độ lệch chuẩn S 2,71 3,16 Hệ số phân tán Cv (%) 7,23 8,06 f’cr lý thuyết () [ACI214] 36,7 41,7 Độ lệch chuẩn  [ACI214] 4,1 4,1 Giới hạn dưới f’cr 28,5 33,5 Giới hạn trên f’cr 44,9 49,9 Chênh lệch x -  (MPa) 0,77 2,48 Sai khác (%) 2,1% 5,94% Các kết quả đo được từ bảng 2.20 được biểu diễn bằng đồ thị kiểm soát Shewhart. Dựa vào kết quả đo các cường độ nén của BT ĐL 28 ngày tuổi, vẽ biểu đồ như hình 2.16 và hình 2.17 cho hai loại mác BTĐL. 16 Hình 2.16. Biểu đồ kiểm soát chất lượng BTĐL có mác M30 Hình 2.17. Biểu đồ kiểm soát chất lượng BTĐL có mác M35 Sử dụng biểu đồ để so sánh đặc tính chất lượng của sản phẩm thực tế và các giới hạn kiểm soát. Khoảng cách từ giới hạn trên đến giới hạn dưới thể hiện phạm vi biến động chấp nhận được của các kết quả thu được. Nhìn vào biểu đồ kiểm soát (hình 2.16; 2.17), các mẫu thí nghiệm có cường độ chịu nén đều nằm trong phạm vi giới hạn, mức độ phân tán cường độ giữa các tổ hợp không lớn, mặc dù độ phân tán của 17 BTĐL với cường độ đặc trưng 30MPa biến thiên mạnh hơn. Tuy nhiên, cả hai biểu đồ kiểm soát chất lượng cho thấy rằng cường độ trung bình thí nghiệm nằm trong giới hạn ước tính với khoảng tin cậy đạt xác xuất 90% của cường độ trung bình dự kiến. Vì vậy, cho phép kết luận cường độ nén thí nghiệm có sự phân tán ít, chất lượng được kiểm soát tốt tại phòng thí nghiệm, hay nói cách khác phương pháp thiết kế BTĐL như mục 2.2.2.1 là đủ độ tin cậy để áp dụng. Thông qua biểu đồ kiểm soát Shewhart đã đánh giá khách quan được các mẫu thí nghiệm có đảm bảo độ tin cậy hay không, sự biến thiên trong kết quả thu được như thế nào, nếu vượt quá các giới hạn tối thiểu thì quá trình thí nghiệm đó coi như không đạt tiêu chuẩn. Bởi hệ quả nghiêm trọng của đo lường không đáng tin cậy hay có độ tin cậy thấp có thể dẫn đến việc đưa ra các thông số liên quan bị sai và không cần thiết. Đặc biệt trong nghiên cứu về BTĐL, cường độ chịu nén có ảnh hưởng rất lớn, do một số chỉ tiêu cơ học khác của vật liệu như cường độ chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi thường có mối quan hệ với nó. Đây là những thông số chính để đưa vật liệu vào ứng dụng trong thực tế trong ngành xây dựng công trình. Chính vì vậy, đánh giá độ tin cậy đo lường là một bước không nên thiếu trong quá trình làm thực nghiệm, bởi sau khi xác định được độ tin cậy thì mới biết bước kế tiếp sẽ sử dụng các thông tin này như thế nào. Nếu các chỉ số trong việc đánh giá độ tin cậy đều nằm trong phạm vi cho phép việc tiến hành thí nghiệm sẽ được tiếp tục, ngược lại cần dừng lại để hiệu chỉnh hoặc tìm biện pháp khắc phục. CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN 3.1. Tính chất công tác 3.1.1. Yêu cầu về độ công tác trong xây dựng đường Dựa theo nhiều kết quả thực nghiệm và các công trình thực tế sử dụng BTĐL như trong các tài liệu [62,47,51] cho thấy, nếu tính công tác của bê tông cao (vebe của hỗn hợp bê tông trên 40 giây) khó có thể đảm bảo độ chặt của bê tông trong quá trình lu lèn, thậm chí không thể lu được. Ngược lại, nếu tính công tác của BTĐL thấp (vebe của hỗn hợp bê tông dưới 20s) thì trong quá trình thi công thường gây ra hiện tượng dợn sóng không đảm bảo được độ bằng phẳng cho mặt đường. Do vậy mà độ công tác của BTĐL nên trong khoảng 30s - 40s là phù hợp với điều kiện môi trường ở Việt Nam. 3.1.2. Đánh giá tổn thất độ công tác Đảm bảo độ công tác là một trong những yêu cầu rất cơ bản đối với bất kỳ loại bê tông nào, đối với BTĐL thì yêu cầu này rất quan trọng, nó đảm bảo chất lượng thi công cho hỗn hợp bê tông. Chính vì thế, đánh giá mức độ tổn thất tính công tác cần được xét đến. Tổn thất tính công tác có thể được hiểu là mức độ thay đổi độ cứng của hỗn hợp BTĐL theo thời gian ở điều kiện môi trường khí hậu. Trong phạm vi nghiên cứu của luận án các mẫu thí nghiệm chủ yếu được tiến hành đo đạc ở khu vực Hà Nội. Tiến hành thí nghiệm đo độ cứng của 6 mẫu BTĐL với tỷ lệ N/CKD là 0,38 trong các điều kiện nhiệt độ môi trường khác nhau dao động từ 200C đến 300C và ở các thời gian khác nhau. Trong 4 mẫu thí nghiệm, 3 mẫu sử dụng cốt liệu ở trạng thái ẩm bão 18 hoà khô mặt, 1 mẫu còn lại sử dụng cốt liệu ở trạng thái khô, kết quả đo trong bảng 3.1. Hình 3.1 Độ cứng HHBTĐL theo thời gian (tmt= 20 0C  30oC) Vì vậy, cần đẩy nhanh quá trình đầm nén trong khoảng (30  40) phút để độ công tác của hỗn hợp đạt yêu cầu. 3.1.3. Thời gian đông kết Hình 3.2 Sự thay đổi thời gian đông kết của vữa BTĐL Từ kết quả thí nghiệm rút ra nhận xét: Việc sử dụng tro làm PGK cho BTĐL đã đem lại hiệu quả kéo dài thời gian đông kết cho HH BTĐL từ hơn 8 h tăng lên thành gần 10 giờ. Sự kéo dài thời gian đông kết của HH BTĐL tạo điều kiện thuận lợi cho thi công BTĐL trong điều kiện nắng nóng Việt Nam. 3.2. Tính chất cơ học của hỗn hợp bê tông đầm lăn 3.2.1. Cường độ chịu nén Bảng 3.3. Thành phần vật liệu và kết quả cường độ chịu nén của BTĐL 19 Mã BTĐL N CKD Thành phần bê tông, kg/m3 Cường độ nén ở các ngày tuổi, 28 R ( ) % n n MPa R N (lít) XM (kg) TB (kg) C (kg) Đ (kg) 3 nR 7 nR 28 nR 90 nR M 20 0,49 117 191 47,8 883 1256 9,42 34,6 16,03 58,9 27,21 100 29,45 108, 2 M25 0,46 117 203,5 50,9 877 1248 11,69 36,0 19,7 60,5 32,5 100 36,11 111,1 M30 0,43 117 217,7 54.4 870 1238 14,19 38,6 23, 45 63,8 36,78 100 42,3 115,0 M35 0,39 117 240 60 859 1222 17,13 40,6 28, 23 66,9 42,19 100 49,87 118,2 M40 0,36 117 260 65 849 1208 18,11 42,9 29,87 70,8 46,58 100 51,73 122,6 Hình 3.3. Quan hệ giữa cường độ chịu nén và thời gian - Cường độ BTĐL phát triển mạnh trong 3 ngày đầu có thể đạt trong khoảng 30%  43% cường độ yêu cầu, còn 7 ngày thì đạt khoảng từ 55%  75% và đến 90 ngày thì tốc độ phát triển này chỉ bằng khoảng 105%  125%. Cho nên việc ứng dụng công nghệ BTĐL sẽ rút ngắn thời gian thông xe sớm lên rất nhiều thường 7 ngày sau khi thi công, giảm được nhiều chi phí cho xã hội. 3.2.2. Cường độ chịu kéo khi uốn 3.2.2.1. Quan hệ giữa cường độ chịu kéo khi uốn và cường độ chịu nén 20 0,55850,6243ku nR R (3.1) trong dó: Rku là cường độ chịu kéo khi uốn của BTĐL; Rn là cường độ chịu nén của BTĐL. 3.2.2.2. Ảnh hưởng của tải trọng trùng phục đến cường độ chịu kéo uốn 3.2.3. Mô đun đàn hồi Ebt = 4,7418 .(Rn) 0,4912 trong đó: Ebt là mô đun đàn hồi ở 28 ngày tuổi của BTĐL, GPa; Rn là cường độ chịu nén 28 ngày tuổi, MPa. 3.2.5. Độ mài mòn Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm độ mài mòn của bê tông Loại bê tông Cấp bê tông, MPa 30 35 40 BTĐL (g/cm2) 0,34 0,30 0,18 BTXM (g/cm2) 0,32 0,29 0,17 3.3. Tính chất vật lý 3.3.1. Khối lượng thể tích 2.3.2. Độ co ngót BTT nói chung thường có các giai đoạn co ngót như sơ đồ hình 3.15. Hình 3.25. Co ngót nội sinh của BTĐL và BTT Hình 3.26. Co ngót khô của BTĐL và BTT Co ngót khô tối đa của BTĐL thường nằm trong khoảng (400 ÷ 500)m/m, còn BTT thường lớn hơn 700m/m [70]). 3.3.3. Hệ số giãn nở nhiệt Trong thực tế, hệ số giãn nở nhiệt của bê tông (CTE) được xác định theo tiêu chuẩn thí nghiệm AASHTO T60, thường được tính theo công thức sau: CTE = (ΔL / L0 ) / ΔT Hình 3.29. Quá trình thí nghiệm xác định độ giãn nở nhiệt CTE 21 Hình 3.29. Kết quả thí nghiệm CTE của BTT và BTĐL - Với vật liệu sử dụng trong thí nghiệm, hệ số giãn nở nhiệt của BTT dao động từ khoảng (9,5  10) /°C, còn BTĐL nằm trong khoảng (9  9,5) /°C. CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CỨNG TẠI VIỆT NAM 4.1. Tổng quan về các yêu cầu thiết kế mặt đường, móng đường 4.1.1. Yêu cầu về thiết kế cấu tạo mặt đường 4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật lớp móng mặt đường 4.1.3. Yêu cầu đối với vật liệu 4.2. Tính toán và đề xuất kết cấu áo đường với vật liệu BTĐL 4.2.1. Các thông số thiết kế mặt đường 1. Tải trọng thiết kế 2. Hệ số xung kích 3. Hệ số an toàn xét đến sự mỏi của bêtông 4. Tính năng cơ học của vật liệu 5. Móng mặt đường 4.2.2. Đề xuất mô hình kết cấu áo đường BTĐL cho đường giao thông cấp thấp 4.2.2.1. Xác định chiều dài cho phép của tấm BTĐL Bảng 4.2. Chiều dài tính toán tối đa của BTĐL và BTT 22 BTĐL BTT Độ co ngót 500m/m 700m/m Hệ số giãn nở nhiệt 9/0C 9,5/0C Chiều dài L 7,38m 5,8m Do vậy, khi thiết kế kết cấu áo đường cứng cho đường cấp thấp với lớp mặt là vật liệu BTĐL thì chiều dài tấm được có thể mở rộng hơn so với BTT khoảng (0,5  1,5)m, nên đề xuất chiều dài tấm BTĐL cho lớp mặt khoảng (5,5  7)m. 4.2.2.2. Phân tích kết cấu mặt đường dùng BTĐL làm lớp mặt cho đường cấp thấp - Quy mô giao thông mức trung bình: 3.104  1.106 (trục xe/làn) : Hình 4.2. Mô hình kết cấu 1 (KC1) Hình 4.3. Mô hình kết cấu 2 (KC2) - Quy mô giao thông mức nhẹ: < 3.104 (trục xe/làn. Hình 4.4. Mô hình kết cấu 3 (KC3) 4.2.3. Tính toán kết cấu móng mặt đường cứng sử dụng BTĐL làm lớp móng 23 Kiểm toán lại các kết cấu đã đề xuất, nếu các điều kiện kiểm toán đạt các yêu cầu đề ra thì việc lựa chọn chiều dày tấm cũng như các thông số tính toán. Chi tiết tính toán các kết cấu (KC4) trong phụ lục D tính toán cho kết cấu mặt đường bê tông xi măng theo 3230/QĐ- BGTVT. Hình 4.6. Lớp móng BTĐL (KC4) PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trên cơ sở nghiên cứu thí nghiệm trong phòng của chính tác giả và những phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm, có thể tóm lược những đóng góp có giá trị của luận án như sau: 1. Kết luận Bằng thí nghiệm kết hợp với lập luận khoa học trong thiết kế cấp phối thành phần hạt của các cốt liệu trong hỗn hợp BTĐL, luận án đã thu được những kết quả như sau: - Luận án đã nghiên cứu đã đề xuất bảng cấp phối thành phần hạt cho hỗn hợp các cốt liệu và phương pháp thiết kế hỗn hợp BTĐL; - Luận án đưa ra các khuyến cáo về thành phần cốt liệu cho BTĐL trong xây dựng công trình giao thông: mức ngậm cát (C/CL): 0,41 ÷ 0,44; N: (115 ÷ 117) lít/m3; độ công tác VC: 30s ÷ 40s; TB/CKD : 20% ÷ 40% theo khối lượng; - Luận án xây dựng được các hàm hồi qui thực nghiệm về quan hệ giữa cường độ chịu kéo uốn và mô đun đàn hồi với cường độ chịu nén của BTĐL: 0,55850,6243ku nR R (3.1) và Ec = 4,7418 Rn 0,4912 (3.6), độ co ngót khô ở 90 ngày là 205m/m, tối đa thường nằm trong khoảng (400500)m/m và hệ số dãn nở nhiệt của loại vật liệu BTĐL α = 9.10-6/0C; - Chiều dài tấm khi dùng BTĐL làm lớp mặt cho đường giao thông cấp thấp có thể lên đến 7m; - BTĐL được sử dụng làm lớp mặt cho đường giao thông cấp thấp hoặc làm lớp mong cho mặt đường cứng cấp cao; 24 - Bên cạnh đó, luận án là tài liệu tham khảo tốt khi nghiên cứu, giảng dạy về vật liệu BTĐL. 2. Những đóng góp mới của luận án - Đưa ra bảng thành phần hạt hợp lý cho từng cốt liệu để hỗn hợp cốt liệu đạt được độ đặc cao thỏa mãn các tiêu chuẩn tối ưu; - Xây dựng được phương pháp thiết kế cấp phối thành phần bê tông đầm lăn trong xây dựng đường ở Việt Nam; - Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng các giá trị đặc trưng về cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo uốn, mô đun đàn hồi và các hàm quan hệ của chúng cho BTĐL trong xây dựng đường; - Bước đầu nghiên cứu xác định độ co ngót và giãn nở do nhiệt của BTĐL, góp phần cho tính toán ứng suất nhiệt, từ đó xác định được chiều dài tấm BTĐL hợp lý trong điều kiện khí hậu ở miền Bắc; 3. Hạn chế - Trong phạm vi đề tài, luận án mởi chỉ tập trung nghiên cứu đánh giá tính chất của BTĐL với phụ gia khoáng tro bay mà luận án chưa tiến hành nghiên cứu với các loại phụ gia khoáng khác nhau; - Trong điều kiện thực nghiệm còn hạn chế, luận án chưa có đánh giá về hiệu quả kinh tế bằng cách thi công thử nghiệm một đoạn đường (tối thiểu là 200m); - Luận án cũng mới bước đầu nghiên cứu về độ dãn nở của BTĐL, tuy nhiên mức độ nghiên cứu chưa có nhiều để đánh giá được mức độ ảnh hưởng khác nhau của các thành phần trong BTĐL đến độ dãn nở nhiệt; - Mức độ phong phú về vật liệu sử dụng trong luận án chưa nhiều, nên kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu phù hợp với một số loại vật liệu nhất định. 4. Kiến nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu ứng dụng BTĐL với các vật liệu các vùng khác nhau để ứng dụng trong kết cấu mặt đường ô tô rộng rãi hơn; - Cần nghiên cứu thực nghiệm ngoài hiện trường, để có sự đánh giá tổng quan hơn về loại vật liệu này; - Cần có các nghiên cứu tiếp với các loại cốt liệu để xác định được hệ số dãn nở của BTĐL. 5. Hướng nghiên cứu tiếp theo - Nghiên cứu ứng dụng các loại PGK cho sản xuất BTĐL cường độ cao; - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thành phần trong BTĐL đến độ dãn nở nhiệt; - Nghiên cứu bê tông đầm lăn cốt sợi.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfnghien_cuu_cac_thong_so_chu_yeu_cua_b_e_tong_dam_l_an_trong_tinh_toan_k_et_cau_m_at_duong_o_to_va_sa.pdf
Luận văn liên quan