CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC LỚP MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA
THEO TCVN 8819:2011 VÀ QUYẾT ĐỊNH SỐ 858/QĐ-BGTVT
1. Vai trò của lớp bê tông nhựa trong kết cấu mặt đường
•
Kết cấu áo đường mềm gồm:
Tầng mặt làm bằng các vật liệu hạt hoặc các vật liệu hạt có trộn nhựa
hay tưới nhựa đường trong đó BTN là phổ biến.
Tầng móng làm bằng các loại vật liệu khác nhau.
Đặt trực tiếp trên khu vực tác dụng của nền đường hoặc trên lớp đáy
móng.
•
Tầng mặt áo đường mềm cấp cao có thể có nhiều lớp gồm:
Lớp tạo nhám, tạo phẳng hoặc lớp bảo vệ, lớp hao mòn ở trên cùng
Lớp mặt trên và lớp mặt dưới là các lớp chịu lực quan trọng tham gia
vào việc hình thành cường độ của kết cấu áo đường mềm. Thường
được thiết kế là các lớp BTN thông thường hoặc BTN polime (loại
BTN tạo nhám, SMA,…được sử dụng hạn chế)
Hính 1. Cấu tạo của kết cấu mặt đường mềm
2. Cấu tạo và phân loại bê tông nhựa
•
Cấu tạo bê tông nhựa:
Là hỗn hợp bao gồm cốt liệu khoáng chất và chất liên kết là nhựa đường
được phối hợp với nhau theo tỷ lệ hợp lý.
1
Đá dăm
Hỗn hợp
cốt liệu
Cát
Nhựa
đ ờng
Bê tông
nhựa
Bột
khoáng
Phõn loi bờ tụng nha
(1). Bờ tụng nha cht, ri núng: L loi ph bin trờn th gii v Vit
Nam, thng dựng lm lp mt, rng d t 3-6%, nhit ri trờn
120oC:
S dng nha c thụng thng (TCVN 8819:2011)
S dng nha polime (22TCN 356-06 ang chuyn i sang TCVN)
hoc ph gia bin tớnh (SBS, EVA,)
(2). Bờ tụng nha rng: Thng dựng lm lp múng, rng d t 7-12%
(TCVN 8819:2011)
(3). Bờ tụng nha to nhỏm: Thng dựng to nhỏm v thoỏt nc
nhanh trờn ng cp cao v cao tc, cú rng d n 15-20%:
Novachip, lp ph mng bờ tụng nha cú nhỏm cao (22 TCN 345-06),
(4). Stone Mastic Asphalt (SMA): SMA l mt hn hp ỏ nha gm ct
liu khoỏng cú cp phi giỏn on v nha thụng thng hoc nha ci
thin lm cht dớnh kt, kt hp thờm cỏc ph gia n nh. rng d t
3-6%. Dựng cho mt ng lu lng ln, ti trng nng, to nhỏm,
khỏng VHLBX v lp ph mt cu.
Stone Mastic Asphalt
Bờ tụng nha cht
Hớnh 2. So sỏnh cu to ca BTN cht v SMA
2
(5). Gussaphalt: Là hỗn hợp của cốt liệu, bột khoáng và chất liên kết được
thi công ở nhiệt độ từ 200-250oC và không cần lu lèn. Độ rỗng dư rất thấp
và kín nước nên thường thích hợp làm lớp phủ mặt cầu (đặc biệt là cầu
thép).
(6). Bê tông nhựa rải ấm: Nhiệt độ rải từ 90-110oC. Sử dụng cho đường
cấp thấp hoặc duy tu bảo dưỡng
(7). Bê tông nhựa rải nguội: Thường được trộn với nhũ tương hoặc nhựa
pha dầu. Sử dụng cho đường cấp thấp hoặc duy tu bảo dưỡng.
(8). Bê tông nhựa tái chế:
Tái chế nóng: Tại trạm trộn hoặc hiện trường
Tái chế nguội
3. Các yêu cầu kỹ thuật của TCVN 8819:2011 “Mặt đường bê tông nhựa
nóng - Yêu cầu thi công và nghiệm thu”
3.1. Phạm vi áp dụng
Quy định những yêu cầu kỹ thuật về vật liệu, công nghệ chế tạo hỗn hợp,
công nghệ thi công, kiểm tra, giám sát và nghiệm thu các lớp mặt đường bê tông
nhựa theo phương pháp trộn nóng rải nóng.
3.2. Phân loại
3.2.1. Theo độ rỗng dư, bê tông nhựa được phân ra 2 loại:
•
Bê tông nhựa chặt (viết tắt là BTNC): có độ rỗng dư từ 3% đến 6% , dùng
làm lớp mặt trên và lớp mặt dưới. Trong thành phần hỗn hợp bắt buộc
phải có bột khoáng;
•
Bê tông nhựa rỗng (viết tắt là BTNR): có độ rỗng dư từ 7% đến 12% và
chỉ dùng làm lớp móng.
3.2.2. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định của bê tông nhựa chặt, được phân ra
4 loại:
•
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 9,5 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 12,5 mm), viết tắt là BTNC 9,5;
•
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 12,5 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 19 mm), viết tắt là BTNC 12,5;
•
Bê tông nhựa chặt có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 25 mm), viết tắt là BTNC 19;
•
Bê tông nhựa cát, có cỡ hạt lớn nhất danh định là 4,75 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 9,5 mm), viết tắt là BTNC 4,75.
3
3.2.3. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định với bê tông nhựa rỗng, được phân
thành 3 loại:
•
Bê tông nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 19 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 25 mm), viết tắt là BTNR 19;
•
Bê tông nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 25 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 31,5 mm), viết tắt là BTNR 25;
•
Bê tông nhựa rỗng có cỡ hạt lớn nhất danh định là 37,5 mm (và cỡ hạt lớn
nhất là 50 mm), viết tắt là BTNR 37,5.
3.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa
3.3.1. Thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa
Bảng 1. Thành phần cấp phối bê tông nhựa chặt (BTNC)
Quy định
1. Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm
BTNC 9,5
BTNC 12,5
BTNC 19
9,5
12,5
19
2. Cỡ sàng mắt vuông, mm
BTNC 4,75
4,75
Lượng lọt qua sàng, % khối lượng
25
-
-
100
-
19
-
100
90÷100
-
12,5
100
90÷100
71÷86
-
9,5
90÷100
74÷89
58÷78
100
4,75
55÷80
48÷71
36÷61
80÷100
2,36
36÷63
30÷55
25÷45
65÷82
1,18
25÷45
21÷40
17÷33
45÷65
0,600
17÷33
15÷31
12÷25
30÷50
0,300
12÷25
11÷22
8÷17
20÷36
0,150
9÷17
8÷15
6÷12
15÷25
0,075
6÷10
6÷10
5÷8
8÷12
5,2÷6,2
5,0÷6,0
4,8÷5,8
6,0÷7,5
4÷5
5÷7
6÷8
3÷5
Lớp mặt trên
Lớp mặt trên
hoặc lớp mặt
dưới
Lớp mặt dưới
Vỉa hè, làn
dành cho xe
đạp, xe thô sơ
3. Hàm lượng nhựa đường tham khảo,
% khối lượng hỗn hợp bê tông nhựa
4. Chiều dầy lớp bê tông nhựa hợp lý
(sau khi lu lèn), cm
5. Phạm vi nên áp dụng
Lưu ý : Khoảng hàm lượng nhựa trong bảng này chỉ để tham khảo, để có HLN chính xác cần phải xác
định từ thiết kế BTN. Có thể HLN thiết kế năm ngoài khoảng HLN ghi trong bảng này.
Bảng 2. Thành phần cấp phối bê tông nhựa rỗng (BTNR)
4
Quy định
BTNR 19
BTNR 25
BTNR 37,5
19
25
37,5
1. Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm
2. Cỡ sàng mắt vuông, mm
Lượng lọt qua sàng, % khối lượng
50
-
-
100
37,5
-
100
90÷100
90÷100
-
90÷100
-
40÷70
12,5
-
40÷70
-
9,5
40÷70
-
18÷48
4,75
15÷39
10÷34
6÷29
2,36
2÷18
1÷17
0÷14
1,18
-
-
-
0,600
0÷10
0÷10
0÷8
0,300
-
-
-
0,150
-
-
-
0,075
-
-
-
3. Hàm lượng nhựa đường tham khảo,
% khối lượng hỗn hợp bê tông nhựa
4,0÷5,0
3,5÷4,5
3,0÷4,0
4. Chiều dầy lớp bê tông nhựa hợp lý
(sau khi lu lèn), cm
8÷10
10÷12
12÷16
Lớp móng trên
Lớp móng
Lớp móng
25
100
19
5. Phạm vi nên áp dụng
3.3.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa
Bảng 3. Chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với BTNC
Quy định
BTNC19;
BTNC12,5;
BTNC 9,5
BTNC 4,75
1. Số chày đầm
75 x 2
50 x 2
2. Độ ổn định ở 600C, 40 phút, kN
≥ 8,0
≥ 5,5
3. Độ dẻo, mm
2÷4
2÷4
4. Độ ổn định còn lại, %
≥ 75
≥ 75
TCVN 8860-12:2011
5. Độ rỗng dư, %
3÷6
3÷6
TCVN 8860-9:2011
≥ 17
TCVN 8860-10:2011
Chỉ tiêu
6. Độ rỗng cốt liệu (tương ứng với độ
rỗng dư 4%), %
5
Phương pháp thử
TCVN 8860-1:2011
Quy định
Chỉ tiêu
BTNC19;
BTNC12,5;
BTNC 9,5
-
Cỡ hạt danh định lớn nhất 9,5 mm
≥ 15
-
Cỡ hạt danh định lớn nhất 12,5 mm
≥ 14
-
Cỡ hạt danh định lớn nhất 19 mm
≥ 13
7(*). Độ sâu vệt hằn bánh xe (phương
pháp HWTD-Hamburg Wheel Tracking
Device), 10000 chu kỳ, áp lực 0,70
MPa, nhiệt độ 500 C, mm
≤ 12,5
BTNC 4,75
Phương pháp thử
AASHTO T 324-04
Lưu ý: Theo qui định tại QĐ 1617/QĐ-BGTVT ngày 29/4/2014, chỉ tiêu
(7) được kiểm tra trong giai đoạn thiết kế hoàn thiện. Phương pháp thí nghiệm
và qui định kỹ thuật về chỉ tiêu độ sâu vệt hằn bánh xe được qui định trong QĐ
1617/QĐ-BGTVT :
•
Phải được thực hiện trong quá trình thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa nóng
(bê tông nhựa chặt theo TCVN8819:2011, bê tông nhựa polime theo
22TCN356:2006) sử dụng cho đường ô tô từ cấp III (theo TCVN 4054)
trở lên và đường cao tốc (theo TCVN5729: 2012).
•
Được thực hiện trong quá trình thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo
TCVN8820: 2011 trong giai đoạn thiết kế hoàn thiện. Thử nghiệm được
thực hiện trên mẫu hỗn hợp bê tông nhựa ứng với hàm lượng nhựa tối ưu
(không bắt buộc nhưng khuyến khích thực hiện trên các hàm lượng nhựa
khác).
Trong quyết định này, có thể lựa chọn 1 trong 3 phương pháp:
1. Phương pháp A:
Thử nghiệm trong môi trường nước ở nhiệt độ 50 0C.
Kết quả thu được là chiều sâu vệt hằn bánh xe trong môi trường nước
và điểm bong màng nhựa.
Sử dụng khi yêu cầu xác định mức độ vệt hằn bánh xe và ảnh hưởng
của độ ẩm đến vệt hằn bánh xe.
2. Phương pháp B:
Thử nghiệm trong môi trường không khí ở nhiệt độ 60 0C.
Kết quả thu được là chiều sâu vệt hằn bánh xe trong môi trường không
khí.
Sử dụng khi yêu cầu chỉ xác định mức độ vệt hằn bánh xe.
6
3. Phương pháp C:
Thí nghiệm trong môi trường không khí ở nhiệt độ 60 0C.
Kết quả thu được là độ ổn định động.
Sử dụng khi yêu cầu chỉ xác định mức độ vệt hằn bánh xe.
Quy định kỹ thuật về độ sâu vệt hằn bánh xe:
1. Phương pháp A (ngâm nước tại 50oC):
Độ sâu vệt hằn bánh xe
Loại bê tông nhựa
(RDW), mm
1. Bê tông nhựa chặt theo sử dụng nhựa thông thường (TCVN
8819:2011), sau 15.000 lần tác dụng tải
2. Bê tông nhựa polime (theo 22TCN 356:2006), sau 40.000
lần tác dụng tải
≤ 12,5
≤ 12,5
2. Phương pháp C (độ ổn định động):
Độ ổn định động
Loại bê tông nhựa
(DS), lần/mm
1. Bê tông nhựa chặt theo sử dụng nhựa thông thường (TCVN
8819:2011),
≥ 1000
≥ 2800
2. Bê tông nhựa polime (theo 22TCN 356:2006)
Bảng 4. Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa rỗng (BTNR)
Quy định
Chỉ tiêu
Phương pháp thử
BTNR 19, BTNR
25
BTNR 37,5 (*)
50 x 2
75 x 2
2. Độ ổn định ở 600C, 40 min, kN
≥5,5
≥12,5 (**)
3. Độ dẻo, mm
2÷4
3÷6
4. Độ ổn định còn lại, %
≥ 65
≥65
TCVN 8860-12:2011
5. Độ rỗng dư, %
7÷12
7÷12
TCVN 8860-9:2011
1. Số chày đầm
(*)
: Thử nghiệm theo phương pháp Marshall cải tiến.
Thời gian ngâm mẫu là 60 phút.
(**) :
3.3.3. Yêu cầu về chất lượng vật liệu chế tạo BTN
7
TCVN 8860-1:2011
(1). Đá dăm:
- Đá dăm được nghiền từ đá tảng, đá núi. Không được dùng đá xay từ đá
mác nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét.
- Riêng với BTNR được dùng cuội sỏi nghiền vỡ, nhưng không được quá
20% khối lượng là cuội sỏi gốc silíc.
Bảng 5. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm
Các chỉ tiêu
Quy định
BTNC
Lớp mặt trên
Lớp mặt
dưới
Phương pháp thử
BTNR
Các lớp móng
1. Cường độ nén của đá gốc,
MPa
-
Đá mác ma, biến chất
≥100
≥80
≥80
-
Đá trầm tích
≥80
≥ 60
≥60
≤28
≤35
≤40
≤15
≤15
≤20
≤10
≤15
≤15
-
-
≥80
-
-
≤14
≤2
≤2
≤2
TCVN 7572-10: 2006
(căn cứ chứng chỉ thí
nghiệm kiểm tra của
nơi sản xuất đá dăm
sử dụng cho công
trình)
TCVN 7572-12 :
2006
TCVN 7572-13 :
2006
TCVN 7572-17 :
2006
TCVN 7572-18 :
2006
TCVN 7572-11 :
2006
TCVN 7572- 8 : 2006
≤ 0,25
≤ 0,25
≤ 0,25
TCVN 7572- 8 : 2006
2. Độ hao mòn khi va đập trong
máy Los Angeles, %
3. Hàm lượng hạt thoi dẹt (tỷ lệ
1/3) (*), %
4. Hàm lượng hạt mềm yếu,
phong hoá , %
5. Hàm lượng hạt cuội sỏi bị đập
vỡ (ít nhất là 2 mặt vỡ), %
6. Độ nén dập của cuội sỏi được
xay vỡ, %
7. Hàm lượng chung bụi, bùn,
sét, %
8. Hàm lượng sét cục, %
9. Độ dính bám của đá với nhựa
≥ cấp 3
≥ cấp 3
≥ cấp 3
TCVN 7504 : 2005
đường(**), cấp
(*): Sử dụng sàng mắt vuông với các kích cỡ ≥ 4,75 mm theo quy định tại Bảng 1, Bảng 2 để xác định
hàm lượng thoi dẹt.
(**): Trường hợp nguồn đá dăm dự định sử dụng để chế tạo bê tông nhựa có độ dính bám với nhựa đường
nhỏ hơn cấp 3, cần thiết phải xem xét các giải pháp, hoặc sử dụng chất phụ gia tăng khả năng dính bám
(xi măng, vôi, phụ gia hóa học) hoặc sử dụng đá dăm từ nguồn khác đảm bảo độ dính bám. Việc lựa chọn
giải pháp nào do Tư vấn giám sát quyết định.
(2). Cát:
- Cát dùng để chế tạo bê tông nhựa là cát thiên nhiên, cát xay, hoặc hỗn
hợp cát thiên nhiên và cát xay.
- Cát thiên nhiên không được lẫn tạp chất hữu cơ (gỗ, than ...).
8
- Cát xay phải được nghiền từ đá có cường độ nén không nhỏ hơn cường
độ nén của đá dùng để sản xuất ra đá dăm.
- Cát sử dụng cho bê tông nhựa cát (BTNC 4,75) phải có hàm lượng nằm
giữa hai cỡ sàng 4,75 mm-1,18 mm không dưới 18 %.
Bảng 5. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát
Chỉ tiêu
1. Mô đun độ lớn (MK)
Quy định
Phương pháp thử
≥2
TCVN 7572-2: 2006
2. Hệ số đương lượng cát (ES), %
AASHTO T176
-
Cát thiên nhiên
≥ 80
-
Cát xay
≥50
3. Hàm lượng chung bụi, bùn, sét, %
4. Hàm lượng sét cục, %
≤3
TCVN 7572- 8 : 2006
≤ 0,5
TCVN 7572- 8 : 2006
5. Độ góc cạnh của cát (độ rỗng của cát ở trạng thái
chưa đầm nén), %
TCVN 8860-7:2011
-
BTNC làm lớp mặt trên
≥43
-
BTNC làm lớp mặt dưới
≥ 40
(3). Bột khoáng:
- Bột khoáng là sản phẩm được nghiền từ đá các bô nát ( đá vôi can xit,
đolomit ...), có cường độ nén của đá gốc lớn hơn 20 MPa, từ xỉ bazơ của lò
luyện kim hoặc là xi măng.
- Đá các bô nát dùng sản xuất bột khoáng phải sạch, không lẫn các tạp
chất hữu cơ, hàm lượng chung bụi bùn sét không quá 5%.
- Bột khoáng phải khô, tơi, không được vón hòn.
Bảng 6. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng
Chỉ tiêu
Quy định
1. Thành phần hạt (lượng lọt sàng qua các cỡ
sàng mắt vuông), %
Phương pháp thử
TCVN 7572-2: 2006
-
0,600 mm
100
-
0,300 mm
95÷100
-
0,075 mm
70÷100
2. Độ ẩm, %
≤ 1,0
TCVN 7572-7: 2006
3. Chỉ số dẻo của bột khoáng nghiền từ đá các
bô nát, (*) %
≤ 4,0
TCVN 4197-1995
( ):
* Xác định giới hạn chảy theo phương pháp Casagrande. Sử dụng phần bột khoáng lọt qua sàng
lưới mắt vuông kích cỡ 0,425 mm để thử nghiệm giới hạn chảy, giới hạn dẻo.
9
(4). Nhựa đường (bitum):
- Nhựa đường dùng để chế tạo bê tông nhựa là loại nhựa đường đặc, gốc
dầu mỏ thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật quy định tại TCVN 7493:2005. Tham
khảo Phụ lục A của TCVN 7493-2005 để lựa chọn loại nhựa đường thích hợp
làm bê tông nhựa nóng. Dùng loại nhựa đường nào do Tư vấn thiết kế quy định.
- Bộ GTVT ban hành Thông tư số 27/2014/TT-BGTVT ngày 28/7/2014
Quy định về QLCL vật liệu nhựa đường sử dụng trong xây dựng CTGT. Thông
tư này có hiệu lực thi hành từ ngày 15/9/2014. Thông tư này qui định thêm 03
chỉ tiêu đối với nhựa đường so với TCVN 7493:2005, gồm :
1. Chỉ số độ kim lún PI ;
2. Độ nhớt động lực ở 60 0C ;
3. Các chỉ tiêu TN trên mẫu nhựa sau khi thí nghiệm TFOT (Thin Film
Oven Test).
10
Bảng 7. Yêu cầu kỹ thuật đối với bitum dùng trong xây dựng công trình giao thông
Mác bitum theo độ kim lún
Tên chỉ tiêu
20-30
40-50
60-70
85-100
120-150
200-300
20 - 30
40 - 50
60 - 70
85 - 100
120 - 150
200 - 300
1. Độ kim lún ở 25 oC, 0,1 mm
Penetration at 25 Deg.C
Phương pháp thử
TCVN7495:2005
(ASTM D5)
2. Chỉ số độ kim lún PI
-1,5 ÷ 1,0
Penetration Index
3. Điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi), OC, không nhỏ
hơn
-
Phụ lục
55
49
46
45
40
35
260
200
180
160
60
-
40
100
100
100
100
100
Softening Point (Ring and ball method), min
4. Độ nhớt động lực ở 60 oC, Pa.s, không nhỏ hơn
Dynamic viscosity at 60 Deg.C, min
5. Độ kéo dài ở 25 oC, 5cm/ phút, cm, không nhỏ hơn
Ductility at 25 Deg.C, 5cm/min, min
6. Hàm lượng paraphin, %, không lớn hơn
7. Điểm chớp cháy (cốc mở Cleveleland),
nhỏ hơn
O
232
Flash point (Cleveland Open Cup), min
11
232
TCVN8818-5:2011
(ASTM D2171)
TCVN7496:2005
(ASTM D113)
(DIN 52015)
C, không
240
(ASTM D36)
TCVN7503:2005
2,2
Paraffin Wax Content, max
TCVN7497:2005
232
230
220
TCVN7498:2005
(ASTM D92)
Mác bitum theo độ kim lún
Tên chỉ tiêu
20-30
40-50
60-70
85-100
Phương pháp thử
120-150
200-300
8. Độ hòa tan trong Tricloetylen, %, không nhỏ hơn
TCVN7500:2005
99,0
Solubility in Trichloroethylene , min
9. Khối lượng riêng ở 15 oC, g/cm 3
(ASTM D2042)
TCVN7501:2005
1,00 ÷ 1,05
Density at 15 Deg.C
(ASTM D70)
10. Các chỉ tiêu thí nghiệm trên mẫu nhựa sau khi thí
nghiệm TFOT (Thin film oven test)
Chế bị mẫu theo
ASTM D1754 hoặc
ASTM D2872
10.1. Tổn thất khối lượng, %, không lớn hơn
ASTM D1754 hoặc
0,8
Change of mass, max
ASTM D2872
10.1. Tổn thất khối lượng, %, không lớn hơn
Change of mass, max
10.2. Tỷ lệ độ kim lún còn lại so với độ kim lún ban đầu
ở 25oC, %, không nhỏ hơn
ASTM D1754
0,8
0,8
0,8
1,0
1,3
1,5
58
58
54
50
46
40
-
-
50
75
100
100
Retained Penetration, % of original, min
10.3. Độ kéo dài ở 15 oC, 5cm/phút, cm không nhỏ hơn
Ductility at 15 Deg.C, 5cm/min
TCVN7495:2005
(ASTM D5)
TCVN7496:2005
(ASTM D113)
11. Độ dính bám với đá, không nhỏ hơn
Cấp 3
Adhesion with paving stone, min
12
TCVN 7504:2005
4. Các yêu cầu kỹ thuật theo Quyết định số 858/QĐ-BGTVT “Hướng dẫn
áp dụng hệ thống các TC kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất
lượng thiết kế và thi công mặt đường BTN nóng đối với các tuyến đường ô
tô có quy mô giao thông lớn”.
4.1. Qui định áp dụng: Quyết định số 858/QĐ-BGTVT “Hướng dẫn áp dụng hệ
thống các TC kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế
và thi công mặt đường BTN nóng đối với các tuyến đường ô tô có quy mô giao
thông lớn”.
4.2. Phạm vi áp dụng: Áp dụng cho các dự án đầu tư xây dựng các tuyến đường
từ cấp III trở lên (đường cao tốc theo TCVN 5729:2012 và đường cấp I, II, III
theo TCVN 4054:2005), các đoạn đường dốc dài với độ dốc dọc lớn hơn 4% và
các tuyến đường ô tô cấp khác có qui mô giao thông lớn.
4.3. Mục tiêu thiết kế BTN:
- Nhằm tạo được các hỗn hợp BTNC thô đạt các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu
đã đề cập ở 2.3.2 theo phương pháp Marshall.
- Các giai đoạn, nội dung và trình tự thiết kế hỗn hợp vẫn tuân thủ theo
mục 6 TCVN 8819:2011 và TCVN 8820:2011.
4.4. Yêu cầu kỹ thuật đối với hỗn hợp BTNC
4.4.1. Yêu cầu về cấp phối hỗn hợp cốt liệu của BTNC
Để tăng khả năng chống cắt trượt của BTNC đối với các tuyến đường ô tô
có quy mô giao thông lớn, yêu cầu về thành phần cấp phối BTNC của BTNC
12,5 và BTNC 19 cần chọn theo xu hướng giảm hàm lượng hạt mịn và bổ sung
BTNC có cỡ hạt lớn nhất danh định bằng 25mm (BTNC 25) dùng cho lớp dưới
cùng của tầng mặt BTNC ba lớp, chi tiết xem bảng 8.
Bảng 8. Cấp phối cốt liệu các loại BTNC
Loại BTNC
1. Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm
2. Cỡ sàng vuông, mm
BTNC 12,5
BTNC 19
BTNC 25
12,5
19
25
Lượng lọt sàng, % khối lượng
31,5
100
25
100
90-100
19
100
90-100
75-90
12,5
74-90
60-78
55-74
9,5
60-80
50-72
45-65
4,75
34-62
26-56
24-52
13
2,36
20-48
16-44
16-42
1,18
13-36
12-33
12-33
0,60
9-26
8-24
8-24
0,30
7-18
5-17
5-17
0,15
5-14
4-13
4-13
0,075
4-8
3-7
3-7
3. Chiều dày thích hợp, cm (sau khi lu lèn)
5-7
6-8
8-12
BTNC thô được định nghĩa là các loại BTNC tại bảng 8, nhưng được
khống chế lượng lọt qua sàng % của một cỡ hạt (mịn) tại bảng 9 dưới đây:
Bảng 9. Khống chế cỡ hạt mịn trong thành phần cấp phối cốt liệu BTNC
để tạo ra BTNC thô
Loại BTNC
Cỡ sàng vuông khống chế Lượng % lọt qua cỡ sàng
(mm)
khống chế
BTNC 25
4,75
<40% (>50% đá dăm)
BTNC 19
4,75
<45% (>50% đá dăm)
BTNC 12,5
2,36
<38%
Khi thiết kế thành phần hỗn hợp BTNC, nếu trong phạm vi đường bao cấp
phối như ở bảng 1 ta chọn lượng % lọt qua cỡ sàng khống chế như yêu cầu ở
bảng 2 thì tương ứng sẽ có BTNC 25 thô, BTNC 19 thô và BTNC 12,5 thô.
4.4.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật đối với các loại BTNC thô của cả 3 loại cỡ hạt danh
định ở bảng 7 vẫn phải thỏa mãn các yêu cầu đề cập ở bảng 3 TCVN
8819:2011, ngoài ra có một số điều chỉnh dưới đây:
- Độ dẻo (mm) yêu cầu là 1,5~4,0 thay vì 2,0~4,0.
- Độ ổn định còn lại (%) phải đạt ≥ 80% (xác định theo TCVN 886012:2011).
- Độ rỗng dư (%) của lớp mặt BTNC thô trên cùng (≤9cm trên cùng) yêu
cầu là 4,0~6,0% thay vì 3,0-6,0%. Các lớp mặt BTNC thô lớp dưới của tầng mặt
>9cm vẫn yêu cầu là 3,0~6,0%. Khi thiết kế hỗn hợp nên chọn độ rỗng dư từ
4.5% đến 5%. Không thiết kế độ rỗng dư dưới 3,0%. Yêu cầu bảo đảm sau khi
thi công đầm nén xong, độ rỗng dư của BTNC thô tầng mặt lúc đưa đường vào
khai thác không được dưới 3,0% và không vượt quá 6%.”
- Tùy theo độ rỗng dư thiết kế, độ rỗng cốt liệu % của 3 loại BTNC thô
cần bảo đảm không nhỏ hơn yêu cầu ở bảng 10 dưới đây:
14
Bảng 10. Yêu cầu về độ rỗng cốt liệu, %
Độ rỗng dư thiết kế
(%)
4%
5%
6%
Loại BTNC thô có cỡ hạt lớn
nhất danh định, mm
Độ rỗng cốt liệu yêu cầu
12,5
≥13,5
19,0
≥13,0
25,0
≥12,0
12,5
≥14,5
19,0
≥14,0
25,0
≥13,0
12,5
≥15,5
19,0
≥15,0
25,0
≥14,0
- Độ rỗng lấp đầy nhựa tính theo độ rỗng cốt liệu và độ rỗng dư thiết kế
(được hướng dẫn ở TCVN 8820:2011) yêu cầu nằm trong khoảng 65~75% đối
với BTNC 12,5 và BTNC 19 và yêu cầu nằm trong khoảng 55-70% đối với
BTNC 25.
- Cần phải thí nghiệm vệt hằn bánh xe đối với BTNC 12,5 và BTNC 19,
không yêu cầu thí nghiệm vệt hằn bánh xe với BTNC 25.
4.4.3. Yêu cầu về vật liệu chế tạo BTNC
- Nhựa (bitum): Thông tư số 27/2014/TT-BGTVT ngày 28/7/2014 Quy
định về QLCL vật liệu nhựa đường sử dụng trong xây dựng CTGT.
- Đá dăm: Phải đạt các yêu cầu chất lượng quy định ở 5.1 TCVN
8819:2011 với một số yêu cầu chi tiết dưới đây:
+ Hàm lượng hạt mềm yếu phong hóa không được vượt quá 3% khi dùng
cho BTNC lớp mặt trên cùng và không được quá 5% đối với các lớp mặt dưới
cũng như BTNR làm lớp móng.
+ Hàm lượng hạt thoi dẹt (%) đối với các lớp ngoài việc phải tuân thủ các
yêu cầu ở bảng 5 TCVN 8819:2011 còn phải khống chế hàm lượng hạt thoi
dẹt đối với cỡ hạt ≥9,5mm không được quá 12% đối với lớp BTNC trên cùng và
không được quá 15% với các lớp BTNC phía dưới; đối với các cỡ hạt <9,5mm
tương ứng là 18% và 20%.
+ Độ dính bám của đá dăm với nhựa xác định theo TCVN7504:2005 phải
đạt ≥ 3 và nên đạt cấp 4. Chú ý đá sử dụng thí nghiệm phải được lấy tại công
trường hoặc trạm trộn thực tế dùng cho công trình. Nếu không đạt yêu cầu về độ
15
dính bám thì phải xem xét đến các giải pháp sử dụng chất phụ gia tăng khả năng
dính bám (xi măng, vôi, phụ gia hóa học) hoặc sử dụng đá dăm từ nguồn khác.
- Cát:
+ Cát phải đạt các yêu cầu chất lượng như ở bảng 6 TCVN 8819:2011.
+ Nếu dùng cát thiên nhiên phải sử dụng cát hạt thô hoặc cát hạt vừa có
mô đun độ lớn Mk ≥ 2 và nên có thành phần hạt như ở bảng 11 dưới đây:
Bảng 11. Thành phần hạt cát thiên nhiên dùng chế tạo BTNC
Kích thước lỗ sàng, mm
Tỷ lệ % khối lượng lọt qua sàng
Cát hạt thô
Cát hạt vừa
9,5
100
100
4,75
90-100
90-100
2,36
65-95
75-90
1,18
35-65
50-90
0,6
15-30
30-60
0,3
5-20
8-30
0,15
0-10
0-10
0,075
0-5
0-5
+ Cát nghiền nên có thành phần hạt như bảng 12 dưới đây:
Bảng 12. Thành phần hạt cát nghiền dùng chế tạo BTNC
Loại cát
Tỷ lệ % khối lượng lọt qua sàng (mm)
9,5
4,75
2,36
1,18
0,60
0,30
0,15
0,075
To
100
90-100
60-90
40-75
20-55
7-40
2-20
0-10
Vừa
-
100
80-100
50-80
25-60
8-45
0-25
0-15
- Bột khoáng:
+ Bột khoáng phải đạt các chỉ tiêu quy định ở mục 5.3 của TCVN
8819:2011.
+ Nếu bột khoáng thu hồi từ trạm trộn đạt được các chỉ tiêu quy định ở
bảng 7 TCVN 8819:2011 thì được tận dụng một phần thay thế cho bột khoáng
nghiền nhưng mỗi mẻ trộn lượng bột khoáng tận dụng này không được quá 25%
tổng lượng bột khoáng trong hỗn hợp BTN thiết kế.
16
17