Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Quản lý khai thác đường bộ
1. Hệ thống tổ chức và thể chế trong quan lý khai thác đường bộ
2. Quản lý bảo dưỡng mặt đường – các chỉ tiêu đánh giá
3. Vật liệu trong bảo dưỡng mặt đường
4. Lập kế hoạch trong bảo dưỡng mặt đường
5. Quản lý vận hành đường cao tốc
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường
1. Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường mềm
1.1 - Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
1.2 - Rải vật liệu phục hồi – tăng tuổi thọ mặt đường
1.3 - Vật liệu và công nghệ láng bề mặt đường
1.4 - Rải lớp phủ mỏng
1.5 - Hỗn hợp nguội sử dụng trong bảo trì đường
1.6 - Tái chế vật liệu mặt đường
2. Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường bê tông xi măng
2.1 - Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng
2.2 – Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Các loại vết nứt
- Các vết nứt dăm có chiều rộng nhỏ hơn hoặc bằng 3mm
- Các vết nứt nhỏ có bề rộng từ 3mm đến 12.5mm
- Các vết nứt trung bình kích thước rộng từ 12.5 mm đến 19 mm
- Các vết nứt lớn - kích thước rộng hơn 19mm
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Vật liệu
• Bitum lỏng loại MC-30, 70 và 250
• Nhũ tương bitum:SS-1; SS-1h; CSS-1; CSS-1h.
• Bitum cải tiến bằng phụ gia
• Hỗn hợp bê tông asphalt nóng, vữa bitum và hỗn hợp bê tông
asphalt cát nóng
• Bitum (các loại) rải cát thấm.
• Vật liệu chèn cho các khe nứt trung bình và lớn
Thiết bị
Thiết bị phun áp lực khí nén cao, áp lực khí nóng, hay thiết bị
phụt nước áp lực cao – làm sạch khe nứt
Thiết bị phun vật liệu trám vá vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Loại vật liệu Tên sản phẩm Nhiệt độ sử dụng
Bitum có phụ gia cao
su lưu hóa
199
0
C – 210
0
C
Bitum có phụ gia cao
su lưu hóa cải tiến
Crafco RS 515
Koch 9030
Meadows-XLM
193
0
C – 204
0
C
193
0
C – 204
0
C
177
0
C – 188
0
C
Bitum có phụ gia sợi
Bitum BoniFibers
Bitum Fiber Pave 3010
188
0
C – 200
0
C
Silicon tự đẩm
Bitum phụ gia cao su 177
0
C - 199
0
C
Nhũ tương có phụ gia Witco CRF Nhiệt độ không khí
VẬT LIỆU TRÁM VẾT NỨT THỬ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SHRP
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Trình tự thực hiện
- Làm sạch các vết nứt bằng áp lực khí nén cao, máy thổi cát,
máy quét, thổi khí nóng hoặc phụt nước áp lực cao
- Đặt thanh chèn hỗ trợ đối với các vết nứt rộng có chiều sâu lớn:
thanh chèn rộng hơn khe nứt khoảng 25% bằng vật liệu có khả
năng nén, không bị trương nở, không thấm hút vật liệu và có nhiệt
độ chảy hớn hơn nhiệt độ chảy của vật liệu chèn khe (nếu cần
thiết)
- Sử dụng thiết bị chuyên dùng rót vật liệu chèn khe vào khe nối
- Quét và phủ lớp cát thấm
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Đánh giá hư hỏng
• Mất độ dính bám của vật liệu vá trên toàn bộ chiều sâu
vết nứt
• Xuất hiện nứt của vật liệu vá trên toàn bộ chiều sâu vết
nứt
• Vật liệu trám khe nứt bị kéo rời ra hoàn toàn
• Vỡ hoặc nứt thứ cấp kéo dài dưới vật liệu trám khe nứt
• Hình thành ổ gà
Đánh giá hiệu quả sửa chữa
Hiệu quả (%) = 100 - % hư hỏng
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
KẾT QUẢ THEO DÕI HIỆU QUẢ SỬA CHỮA TRÁM VẾT NỨT
Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường
1. Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường mềm
1.1 - Vật liệu và công nghệ trám, bịt vết nứt
1.2 - Rải vật liệu phục hồi – tăng tuổi thọ mặt đường
1.3 - Vật liệu và công nghệ láng bề mặt đường
1.4 - Rải lớp phủ mỏng
1.5 - Hỗn hợp nguội sử dụng trong bảo trì đường
1.6 - Tái chế vật liệu mặt đường
2. Vật liệu và công nghệ bảo dưỡng mặt đường bê tông xi măng
2.1 - Sửa chữa khe nối mặt đường bê tông xi măng
2.2 – Sửa chữa nứt vỡ mặt đường bê tông xi măng
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Cơ sở lý luận
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Mà không bảo trì
Chúng ta vẫn luôn bảo trì các công
trình trên đường
Nhưng
Chúng ta vẫn không duy trì và bảo
vệ tài sản lớn nhất của chúng ta
Chúng ta dường như chỉ sửa
chữa mặt đường asphalt
Cơ sở lý luận
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Chỉ số tình trạng mặt đường
Khái niệm chỉ số tình trạng mặt
đường được xây dựng bởi
Hiệp hội các Kỹ sư quân sự
Mỹ.
Số PCI được xác định nhờ
quan sát bằng mắt và thí
nghiệm cơ học
100
85
70
55
40
25
10
0
Hoàn hảo
Rất tốt
Tốt
Trung bình
Kém
Rất kém
Hư hỏng
PCI
Thang đánh giá
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Xử lý sớm hơn,
Kết quả sẽ tốt hơn
Không xử lý – Suy giảm tình trạng mặt đường theo xu thế tự nhiên
Bảo trì bằng Rhinophalt khi tình trạng mặt đường còn ở trạng thái từ tốt đến
hoàn hảo
NĂM
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Ảnh hưởng của việc xử lý sớm và các áp dụng
lặp lại định kỳ
Thời điểm
bảo trì
Sự xuống cấp mặt
đường được
chậm lại
PCI
NĂM
Thời điểm
bảo trì
Sự xuống cấp mặt
đường được
chậm lại
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Cơ sở khoa học
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Xử lý kéo dài tuổi thọ mặt đường
Rhinophalt là vật liệu nguội được thi công theo phương pháp tưới để
thấm xuống bề mặt, bù đắp các chất đầu cần thiết và chống thấm bề
mặt đường, nhờ vậy kéo dài tuổi thọ của mặt đường.
Nó không phải là chất phục hồi.
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Các tính chất của bitum
Cấu trúc cơ bản
Uninuclear
Bitumen
(Được phân
tách)
Asphaltenes
Maltenes
Các chất bão
hòa
(Dầu nặng)
Alicyclic
Polynuclear
Các chất
thơm (Dầu
nhẹ)
Saturated
Aliphatic
Unsaturated
Aliphatic
Thành phần
phân cực (Các
chất dạng nhựa)
Polynuclear
Aromatic
Thio Amine
Uninuclear
Aromatic
Amines
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Sự xuống cấp
• - do việc mất mát các chất dầu thơm nhẹ, các thành phần
phân cực/các chất nhựa làm mất tính cân bằng giữa
asphaltenes và các chất dầu no nặng
• - của cấu trúc mạch thẳng làm mất mát khả năng dính kết dẫn
đến hiện tượng phân rã, nứt và các hư hỏng sớm
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Giải pháp xử lý hoạt động như thế nào?
• Chất gắn kết thấm xuống mặt đường được rải bằng phương pháp nguội
• Chất hoạt tính chủ yếu là Gilsonite là thành phần của hỗn hợp
• Nhóm Asphaltite – nhưa tự nhiên
– Có nguồn gốc hydrocarbon giống như dầu thô (không chưng cất)
– Khối lượng phân tử cao
– Mức asphaltene cao
» Cải thiện độ bền
– Hàm lượng Nitơ cao
» Tăng cường dinh bám tốt do các nhóm Axit Amin phức hợp.
» Làm chậm quá trình ô xi hóa
– Hàm lượng lưu huỳnh thấp
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
• Rhinophalt tạo lập khung cơ cấu
trùng hợp trên vài mm bề mặt của
lớp mặt đường asphalt
Bề mặt đường cũ Bề mặt đường đã xử lý
Nguyên lý hoạt động
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Giải pháp xử lý có tác dụng gì?
1. Tạo màng cách nước hiệu quả cho lớp mặt đường.
2. Trám (bổ sung) vào các chất dầu thiết yếu và các chất
nhựa (bảo vệ bitum khỏi bị ô xi hóa và quá trình xuống cấp
sau đó mà không làm ảnh hưởng đến cấu trúc nhám bề mặt
và nhờ đó làm chậm lại quá trình lão hóa của chất dính kết)
3. Tăng cường khả năng giữ các hạt cốt liệu và giữ cho bề
mặt đường tốt.
Có 3 lợi ích chính
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
1. Chống thấm nước
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
SMA Control SMA Treated
Once
SMA Treated
Twice
HRA Control HRA Treated
Once
HRA Treated
Twice
Hydraulic Conductivity (m.s-1)
Hydraulic Conductivity (m.s-1)
Thí nghiệm suất dẫn thủy lực
Tiêu chuẩn BS DD229
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
2. Duy trì tính mềm dẻo của chất dính kết
0
5
10
15
20
25
30
35
40
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
treated 2002 treated 2002 & 9 untreated
Thí nghiệm độ kim lún
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
3. Giữ cốt liệu
Thí nghiệm độ mài mòn
Dr.Eng. Trần Thị Kim Đăng
Công nghệ