Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

SVTH: Nguyễn Văn Duy

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

i


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

SVTH: Nguyễn Văn Duy

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

ii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An


TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế trạm trộn Bê tông nhựa, công suất 120 tấn/giờ theo công nghệ rải
nóng. Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của thành phần cấp phối hạt đến khả năng chịu
lưc của Bê tông nhựa.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Duy

MSSV: 109130013

Lớp: 13VLXD

1, Phần lý thuyết: Từ các số liệu được giao, tiến hành các công việc như sau:
+ Tìm hiểu các lý thuyết về Bê tông nhựa (BTN) và các công nghệ sản xuất BTN.
+ Lựa chọn địa điểm xây dựng.
+ Thiết kế dây chuyền công nghệ theo công suất đã cho.
+
+
+
+

Tính cân bằng vật chất.
Lựa chọn các thiết bị máy móc.
Thiết kế bản vẽ chi tiết.
Tính hạch toán kinh tế cho dự án.

2. Phần thực nghiệm:
+ Lựa chọn 5 cấp phối BTN theo phạm vi thành phần hạt theo TCVN 8819 – 2011.
+ Chế tạo các mẫu BTN theo cấp phối đã thiết kế.
+ Tiến hành thí nghiệm xác định tính chịu lực của BTN trên các mẫu đã chế tạo.
+ Phân tích ảnh hưởng của thành phần hạt cốt liệu đến khả năng chịu lực của BTN.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

iii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA …………………………………

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Duy..

Số thẻ sinh viên: 109130013

Lớp:13 VLXD Khoa:.Xây dựng Cầu đường . Ngành: Công nghệ kỹ thuật VLXD.
1. Tên đề tài đồ án:
Phần I: Thiết kế trạm trộn sản xuất bêtông nhựa công suất 120 tấn /h theo công
nghệ rải nóng.
Phần II: Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến
khả năng chịu lực của bêtông nhựa.
2. Đề tài thuộc diện: ☒ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Bài toán thiết kế cấp phối: BTNC Ddđ =12,5 và 9,5
- Địa điểm xây dựng: thành phố Đà nẵng
- Sản phẩm: BTNC Ddđ =12,5 và 9,5
- Đặc điểm công nghệ: Thiết kế trạm có cố định.
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Phần I
1 - Giới thiệu chung về bêtông nhựa
2 - Vật liệu sản xuất
3 - Lựa chọn địa điểm trạm trộn
4 - Lựa chọn công nghệ sản xuất, tính cấp phối
5 - Tính cân bằng vật chất
6 - Tính và lựa chọn thiết bị sản xuất
7 - Tính cân bằng nhiệt tang sấy
8- Tính toán kinh tế
Phần II
Thực nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của của thành phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả
năng chịu uốn của bêtông nhựa.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

iv


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
Phần I
1- Mặt bằng tổng thể hoặc mặt bằng công nghệ trạm
2- Mặt bằng và mặt cắt kho cốt liệu, bồn nhựa
3- Mặt bằng và mặt cắt trạm trộn
4- Mặt bằng và mặt cắt máy trộn, tang sấy
Phần II
1- Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của ảnh hưởng của của thành phần cấp phối
hạt cốt liệu đến khả năng chịu uốn của bêtông nhựa
4. Họ tên người hướng dẫn:

Phần/ Nội dung:

Nguyễn Thị Tuyết An

Toàn đồ án

5. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25./02./2019.
6. Ngày hoàn thành đồ án: 10./06./2019.
Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2019
Trưởng Bộ môn……………………….

Huỳnh Phương Nam

Người hướng dẫn

Nguyễn Thị Tuyết An

-

SVTH: Nguyễn Văn Duy

v


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế phát triển xây dựng cơ bản hiện nay Nhà nước ta đã có sự định hướng
với vật liệu và cấu kiện xây dựng cả trong sản xuất lẫn trong lưu thông phân phối theo
cơ chế thị trường có sự quản lý của Nhà nước. Nhận thức rõ được tầm quan trọng của
việc phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là mạng lưới giao thông, Đảng và Nhà nước ta
luôn quan tâm đầu tư cho cơ sở hạ tầng giao thông nhằm thúc đẩy sự giao lưu kinh tế
của đất nước nói riêng, hòa nhập nhanh chóng và sâu rộng với nền kinh tế của các nước
khác trong khu vực và trên thế giới nói chung. Trong những năm qua, với tốc độ phát
triển kinh tế cao, Đà Nẵng đã và đang phấn đấu thành một đầu tàu kinh tế của cả miền
Trung và Tây Nguyên. Việc xây dựng các tuyến giao thông luôn được đặt lên hàng đầu,
các tuyến đường mới mở, đang thi công hoặc nâng cấp, các dự án giao thông lớn như
đường cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi, đường băng sân bay quốc tế Đà Nẵng, Quốc lộ
1A...
Với tốc độ như thế, đòi hỏi phải có một nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định và chất
lượng. Bê tông nhựa là một phần không thể thiếu của quá trình thi công đường. Để có
một nguồn cung cấp bê tông nhựa phục vụ cho quá trình xây dựng, chúng ta cần nhanh
chóng xây dựng các trạm trộn có đủ công suất, công nghệ tiên tiến và cấp phối bê tông
nhựa hợp lý để có thể cung cấp, phục vụ cho quá trình thi công các công trình đó.
Bê tông nhựa là hỗn hợp cấp phối được hình thành từ sự phối hợp của nhiều thành
phần cốt liệu khác nhau. Với tác dụng lấp đầy vào các lỗ rỗng của khung cốt liệu, tạo một
sự liên kết, chèn móc tốt giữa các cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ (cát xay và cát sông) thường
được sử dụng trong chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa. Thực tế cho thấy, do có sự chênh lệch
về giá thành giữa cát sông và cát xay nên quá trình chế tạo và thi công nhiều đơn vị thi
công đã sử dụng một tỷ lệ cát sông tương đối lớn, điều này làm cho chất lượng bê tông
nhựa bị giảm đáng kể do ảnh hưởng của hình dạng và trạng thái bề mặt của cốt liệu. Nhằm
mục đích đi sát với thực tế, nhận thấy được các nhu cầu cần thiết hiện nay và đề xuất một
tỷ lệ lựa chọn tối ưu cho cốt liệu nhỏ trong thiết kế và thi công hỗn hợp bê tông nhựa rải
nóng, nhóm chúng em thực hiện đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế trạm trộn sản xuất bê tông
nhựa công suất 120 tấn/giờ theo công nghệ rải nóng. Nghiên cứu ảnh hưởng thành
phần cấp phối hạt cốt liệu đến khả năng chịu lực của bê tông nhựa”.
Đồ án tốt nghiệp là học phần cuối cùng trong chương trình đào tạo của trường Đại
học Bách khoa Đà Nẵng, đây là đồ án thể hiện kiến thức tổng hợp và sự ứng dụng vào
thực tế, đòi hỏi sinh viên phải có sự am hiểu rộng, biết cách tổ chức, thiết kế, tính toán
khoa học và khả năng phân tích thị trường. Qua nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, em đã thể
hiện được cách thức đầu tư xây dựng, công nghệ sản xuất và đánh giá tình hình kinh tế

SVTH: Nguyễn Văn Duy

vi


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

của trạm trộn. Đây là tiền đề giúp cho em có khả năng làm việc sau khi tốt nghiệp ra
trường.
Em chân thành kính cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của cô giáo Th.S Nguyễn
Thị Tuyết An, cùng các thầy, cô giáo trong Bộ môn Vật liệu xây dựng, khoa Xây dựng
Cầu đường, trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và các bạn đã góp ý, bổ sung giúp em
hoàn thành tốt đồ án này. Em ghi nhận sâu sắc công lao to lớn của quý thầy cô, người
đã thắp lên ngọn lửa tri thức và nhân cách của chúng em. Em kính chúc quý thầy cô sức
khỏe dồi dào, tràn ngập hạnh phúc và tiếp tục giảng dạy lớp lớp thế hệ học trò để xã hội
có đội ngũ tri thức hùng mạnh và ngày càng phát triển.
Bản thân em đã cố gắng nỗ lực, tìm tòi, học hỏi, cố gắng vận dụng các kiến thức đã
có, bám sát các tiêu chuẩn thiết kế và thi công hiện hành. Nhưng do kiến thức còn non
yếu, kinh nghiệm chưa nhiều và thời gian hạn hẹp, chắc rằng đồ án này sẽ không tránh
khỏi những thiếu sót. Kính mong các thầy cô, các bạn đóng góp ý kiến để bản thân em
chỉnh sửa và hoàn thiện hơn.
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Duy

SVTH: Nguyễn Văn Duy

vii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

CAM ĐOAN
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp, em xin cam đoan thực hiện tuyệt đối
nghiêm túc đạo đức, liêm chính trong học tập và các hoạt động học thuật. em sử dụng
các số liệu lý thuyết, thực tế đều đúng với sự thật, không bịa đặt và không gian lận.
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Duy

SVTH: Nguyễn Văn Duy

viii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

MỤC LỤC
Phần I:.............................................................................................................................. 1
THIẾT KẾ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG NHỰA CÔNG SUẤT 40 TẤN/GIỜ ...............1
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG NHỰA. .......................................... 1
1.1. Giới thiệu chung về bê tông nhựa (Bê tông asphalt). ............................................. 1
1.1.1. Khái niệm. ............................................................................................................. 1
1.1.2 Phân loại về bê tông nhựa...................................................................................... 2
1.1.3. Cấu trúc bê tông nhựa. .......................................................................................... 5
1.1.4. Các yêu cầu chung đối với bê tông nhựa ............................................................. 7
1.1.5. Kết cấu mặt đường bê tông nhựa. ........................................................................ 7
Chương 2: VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHỰA ................................................. 9
2.1. Cốt liệu ..................................................................................................................... 9
2.1.1.Đá dăm. .................................................................................................................. 9
2.1.1.1. Vai trò................................................................................................................. 9
2.1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật. ............................................................................................... 9
2.1.2. Cát. ...................................................................................................................... 11
2.1.2.1. Vai trò............................................................................................................... 11
2.1.2.1.Yêu cầu kỹ thuật. .............................................................................................. 11
2.1.3. Nhựa đường (bitum). .......................................................................................... 12
2.1.3.1. Vai trò............................................................................................................... 12
2.1.3.2. Yêu cầu kỹ thuật. ............................................................................................. 12
2.1.4. Bột khoáng .......................................................................................................... 13
2.1.4.1. Vai trò............................................................................................................... 13
2.1.4.2. Yêu cầu kỹ thuật .............................................................................................. 14
2.1.5. Phụ gia (Nếu cần): .............................................................................................. 14
Chương 3: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM TRẠM TRỘN .................................................. 15
3.1. Yêu cầu về địa điểm xây dựng. ............................................................................. 15
3.2. Các phương án chọn địa điểm. .............................................................................. 15
3.2.1. Sơ lược về thành phố Đà Nẵng và nhu cầu về BTN ở thành phố Đà Nẵng. .... 16
3.3. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy......................................................................... 17
SVTH: Nguyễn Văn Duy

ix


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Chương 4: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÊ TÔNG NHỰA ....................................... 21
4.1. Khái quát về công nghệ sản xuất ........................................................................... 21
4.2. Phân loại trạm trộn và các phương pháp sản xuất bê tông nhựa .......................... 21
4.2.1.Phân loại trạm trộn: ............................................................................................. 21
4.2.2.Các phương pháp sản xuất bê tông nhựa. ........................................................... 22
4.2.2.2. Phương pháp trộn theo chu kỳ cấp nhiệt trực. ................................................ 23
4.2.2.3. Phương pháp trộn liên tục cấp nhiệt trực. ....................................................... 23
4.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ ................................................................................. 25
4.3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ và thuyết minh quá trình công nghệ................... 25
4.4. Các thiết bị chủ yếu của trạm ................................................................................ 30
4.4.1. Kho cốt liệu. ........................................................................................................ 30
4.4.2. Bunke chứa và định lượng cốt liệu nguội. ......................................................... 31
4.4.3. Bunke chứa và định lượng cốt liệu nóng. .......................................................... 31
4.4.4. Băng tải cao su nằm ngang. ................................................................................ 31
4.4.5. Sàng thô............................................................................................................... 31
4.4.6. Băng tải cao su nghiêng. ..................................................................................... 31
4.4.7. Tang sấy vật liệu. ................................................................................................ 31
4.4.8. Gầu nâng. ............................................................................................................ 32
4.4.9. Sàng phân loại. .................................................................................................... 32
4.4.10. Hệ thống lọc bụi................................................................................................ 32
4.4.11. Hệ thống cấp nhiên liệu đốt. ............................................................................. 32
4.4.12. Hệ thống nấu nhựa và bơm nhựa. .................................................................... 32
Chương 5: BÀI TOÁN CẤP PHỐI............................................................................. 33
5.1. Lý thuyết chung tính toán cấp phối bê tông nhựa................................................. 33
5.1.1. Khái niệm. ........................................................................................................... 33
5.1.2. Nguyên tắc thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương pháp Marshall .......... 33
5.1.3. Các giai đoạn và nội dung thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa. ............................... 34
5.1.4. Trình tự thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa .............................................................. 35
Chương 6: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT. .............................................................. 45
6.1. Quỹ thời gian sản xuất của trạm trộn. ................................................................... 45
SVTH: Nguyễn Văn Duy

x


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

6.2. Khối lượng sản phẩm. ............................................................................................ 45
6.3. Tính toán cho dây chuyền công nghệ.................................................................... 46
6.3.1. Định mức hao hụt trên từng công đoạn.............................................................. 46
6.3.2. Tính cân bằng vật chất. ....................................................................................... 49
a, Đối với BTNC 19. ..................................................................................................... 49
b, Đối với BTNC 12.5. ................................................................................................. 68
Chương 7: TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ SẢN XUẤT ...................................... 87
7.1. Tuyến cốt liệu. ....................................................................................................... 87
7.2. Tuyến bột khoáng ................................................................................................ 103
7.3.Tuyến nhựa ........................................................................................................... 105
7.4.Các thiết bị phụ trợ khác ....................................................................................... 106
Chương 8: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT TANG SẤY ............................................... 108
8.1. Nhiên liệu sử dụng. .............................................................................................. 108
8.1.1. Khái niệm. ......................................................................................................... 108
8.1.2. Phân loại. ........................................................................................................... 108
8.1.3. Chỉ tiêu chất lượng............................................................................................ 109
8.1.4. Công dụng ......................................................................................................... 109
8.1.5. Bảo quản ........................................................................................................... 110
8.1.6. Thành phần chất cháy của nguyên liệu dần FO ............................................... 110
8.2. Tính cháy nhiên liệu ............................................................................................ 110
8.3. Tính cân bằng nhiệt tang sấy. .............................................................................. 112
8.3.1. Tính toán cho BTNC19 .................................................................................... 112
8.3.1.1. Phần nhiệt cung cấp ......................................................................................... 12
8.3.1.2. Phần nhiệt tiêu tốn ......................................................................................... 113
8.3.1.3. Phương trình cân bằng nhiệt cho tang sấy .................................................... 115
Chương 9: TỔNG VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG NHÀ MÁY ................................. 116
9.1. Kiến trúc trạm trộn ............................................................................................... 116
9.2. Điện nước ............................................................................................................. 117
9.3. Hạch toán kinh tế ................................................................................................. 118
9.3.1. Mục đích, nội dung hạch toán kinh tế .............................................................. 118
SVTH: Nguyễn Văn Duy

xi


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

9.3.2. Xác định chỉ tiêu sản xuất vốn đầu tư xây dựng cơ bản .................................. 118
9.3.2.1. Vốn đầu tư trang thiết bị máy móc................................................................ 118
9.3.2.2. Vốn đầu tư xây lắp ......................................................................................... 120
9.3.2.3. Tổng vốn đầu tư xây dựng cơ bản................................................................. 121
9.3.3. Hoạch toán giá thành sản phẩm........................................................................ 121
9.3.4. Xác định thời hạn thu hồi vốn .......................................................................... 126
Phần II: THỰC NGHIỆM KIỂM TRA ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN CẤP PHỐI
HẠT CỐT LIỆU ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BÊ TÔNG NHỰA ........... 128
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI. ....................................................... 128
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 128
1.2. Mục tiêu đề tài ..................................................................................................... 128
1.3. Tài liệu tham khảo ............................................................................................... 128
Chương 2: THÍ NGHIỆM KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG
BÊ TÔNG NHỰA. ..................................................................................................... 128
2.1. Nguồn gốc vật liệu ............................................................................................... 128
2.1.1. Đá ...................................................................................................................... 128
2.1.2. Cát ..................................................................................................................... 128
2.1.3. Bột khoáng ........................................................................................................ 128
2.1.4. Nhựa đường ...................................................................................................... 128
2.2. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu .......................................................... 128
2.2.1. Cát sông............................................................................................................. 128
2.2.1.1. Khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ hút nước ..................................... 128
2.2.2. Cát xay .............................................................................................................. 129
2.2.2.1. Khối lượng riêng ............................................................................................ 129
2.2.3. Đá ...................................................................................................................... 130
2.2.3.1. Khối lượng riêng, khối lượng thể tích, độ hút nước ..................................... 131
2.2.3.2. Độ nén dập đá dăm. ....................................................................................... 131
2.2.3.3. Độ hao mòn LA của đá dăm

.......................................................................... 133

2.2.4. Bột khoáng ........................................................................................................ 133

SVTH: Nguyễn Văn Duy

xii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

2.2.4.1. Thành phần hạt............................................................................................... 133
2.2.4.2. Độ ẩm ............................................................................................................. 134
2.2.4.3. Chỉ số dẻo ...................................................................................................... 134
2.2.5. Bitum ................................................................................................................. 134
2.2.5.1. Độ kim lún ..................................................................................................... 134
2.2.5.3. Nhiệt độ hóa mềm.......................................................................................... 136
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CỐT LIỆU LỚN ĐẾN CÁC KHẢ
NĂNG CHỐNG MÀI MÒN BỀ MẶT CỦA BÊ TÔNG NHỰA. ........................... 139
3.1. Đối tượng thiết kế ................................................................................................ 139
3.2. Thiết kế cấp phối.................................................................................................. 139
3.2.1. Định hướng thiết kế .......................................................................................... 139
3.2.2. Thiết kế cấp phối............................................................................................... 139
3.3. Xác định hàm lượng nhựa tối ưu. ........................................................................ 141
3.3.1. Dự đoán hàm lượng nhựa tối ưu. ..................................................................... 141
3.3.2. Chế tạo mẫu uốn, nén 40x40x160 mm ............................................................ 143
3.3.3. Thí nghiệm và tính toán các chỉ tiêu đặc tính thể tích của hỗn hợp BTN....... 143
3.3.3.1. Kích thước các tổ mẫu ................................................................................... 143
3.3.3.2. Thí nghiệm xác định cường độ nén và uốn................................................... 144
Thí nghiệm với cát sông ............................................................................................. 146
Thí nghiệm với cát xay ............................................................................................... 147
3.4. Kết luận ................................................................................................................ 149
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 150

SVTH: Nguyễn Văn Duy

xiii


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

PHẦN I: THIẾT KẾ TRẠM TRỘNBÊ TÔNG NHỰA NÓNG CÔNG SUẤT 120 TẤN/H
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÊ TÔNG NHỰA

1.1. Giới thiệu chung về bê tông nhựa nóng (Bê tông asphalt).
1.1.1. Khái niệm.
1.1.1.1 Khái niệm về hỗn hợp bê tông nhựa nóng.
Hỗn hợp bê tông nhựa là hỗn hợp gồm: cốt liệu lớn (đá dăm các cỡ), cốt liệu nhỏ
(cát sông, cát xay, bột khoáng) và chất kết dính hữu cơ (bitum) được phối hợp theo tỷ lệ
hợp lý,nhào trộn đồng đều ở điều kiện thích hợp thành một hỗn hợp đồng nhất.
1.1.1.2. Khái niệm bê tông nhựa.
Bê tông nhựa (bê tông asphalt hay asphalt bê tông) là vật liệu đá nhân tạo, thành
phần cấu trúc gồm: cốt liệu lớn (đá dăm các cỡ), cốt liệu nhỏ (cát sông, cát xay) và đá
chất kết dính asphalt bột khoáng (chất kết dính hữu cơ kết hợp bột khoáng) ở trạng thái
rắn được làm đặc và rắn chắc từ hỗn hợp bê tông nhựa. Bê tông nhựa là vật liệu chủ yếu
dùng trong xây dựng mặt đường.
Bê tông nhựa nóng (Hot mix asphalt, HMA) được sản xuất bằng cách đốt nóng nhựa
đường để tăng cường độ nhớt và rang khô vật liệu để loại hết hơi ẩm trước khi trộn. Việc
trộn được thực hiện thông thường với cốt liệu trên 1500C kết hợp với nhựa thường 40/50
hoặc 60/70 và trên 1660C khi dùng nhựa polime. Việc thảm và lu lèn phải được thực
hiện khi bê tông nhựa còn nóng (t0 ≥ 1200C).
Ưu điểm của bê tông nhựa:
- Sử dụng vật liệu đá thiên nhiên (chiếm 95% khối lượng hỗn hợp BTN).
- Sử dụng chất kết dính hữu cơ: có khả năng liên kết ở dạng màng mỏng, có tính
bền với nước, bền với axit vô cơ.
- Có khả năng chịu lực tốt, có tính đàn hồi.
- Công nghệ chế tạo tương đối đơn giản.
Tuy nhiên, BTN kém bền trong môi trường có các dung môi hữu cơ, nhanh già hóa
và nhạy cảm với nhiệt độ nên dễ mất tính ổn định.
1.1.1.3. Vai trò của bê tông nhựa trong xây dựng công trình giao thông.
Cùng với sự phát triển ngày một nhanh chóng của các công trình giao thông (quốc
lộ, đường đô thị…),BTN cũng được sử dụng ngày một rộng rãi và trở nên phổ biến. Bê
tông nhựa phù hợp với mọi cấp đường, có thể được dùng làm lớp móng, lớp liên kết hay
lớp mặt, được dùng phổ biến trong thi công đường bộ, sân bay, bến bãi...Chất lượng
khai thác cũng như tuổi thọ của các công trình đường giao thông phụ thuộc rất lớn vào
chất lượng của bê tông nhựa.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

1


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

1.1.2. Phân loại bê tông nhựa.
Bê tông nhựa là vật liệu khoáng - bitum có chất lượng cao. Ngoài ra, còn có các loại
hỗn hợp khác như: vật liệu đá nhựa macadam, đá nhựa cấp phối đặc, đá nhựa cường độ
cao, đá nhựa hạt mịn (vữa asphalt), hỗn hợp tạo nhám, đá nhựa thấm nước.Sự khác nhau
cơ bản giữa hỗn hợp asphalt và đá nhựa là cấp phối của hỗn hợp. Cấp phối cốt liệu trong
asphalt thường bao gồm cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ và bột khoáng. Trong các hỗn hợp đá
nhựa thường ít sử dụng bột khoáng. Các hỗn hợp tạo nhám và đá nhựa thấm nước thường
sử dụng các cấp phối gián đoạn.
Bê tông nhựa còn có thể được chế tạo từ các loại bitum polyme hoặc các loại nhũ
tương bitum. Cường độ của BTN thay đổi từ(1÷15) Mpa và phụ thuộc vào nhiệt độ.Theo
tiêu chuẩn TCVN 8819 - 2011 của Bộ Giao Thông Vận Tải,bê tông nhựa có thể được
phân loại như sau:
1.1.2.1.Theo độ rỗng dư.
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÷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÷12)% và chỉ dùng làm
lớp móng.
1.1.2.2. Theo đặc tính của cấp phối hỗn hợp vật liệu.
Theo đặc tính của cấp phối cốt liệu, bê tông nhựa được phân thành các loại:
- Bê tông nhựa có cấp phối chặt (dense graded mix).
- Bê tông nhựa có cấp phối gián đoạn (gap graded mix).
- Bê tông nhựa có cấp phối hở (open graded mix).
1.1.2.3. Theo vị trí và công năng trong kết cấu mặt đường.
Theo vị trí và công năng trong kết cấu mặt đường, BTN thường được phân thành các
loại:
Bê tông nhựa có độ nhám cao, tăng khả năng kháng trượt: sử dụng cho đường ô tô
cấp cao, đường cao tốc, các đoạn đường nguy hiểm. Lớp bê tông nhựa này được phủ
trên mặt bê tông nhựa, ngay sau khi thi công các lớp bê tông nhựa phía dưới hoặc được
phủ sau này, khi nâng cấp mặt đường.
- Bê tông nhựa dùng làm lớp mặt (surface course mixture) thường sử dụng bê tông
nhựa chặt, bao gồm:
+Bê tông nhựa dùng làm lớp mặt trên (wearing course mixture).
+ Bê tông nhựa dùng làm lớp mặt dưới (binder course mixture).

SVTH: Nguyễn Văn Duy

2


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

- Bê tông nhựa dùng làm lớp móng (base course mixture): loại BTNC và BTNR đều
có thể sử dụng làm lớp móng. BTNR có giá thành thấp hơn do không cần sử dụng bột
khoáng và hàm lượng nhựa thấp hơn so với BTNC.
- Bê tông nhựa cát (sand-asphalt mixture): sử dụng làm lớp mặt tại khu vực có tải
trọng xe không lớn, vỉa hè, làn dành cho xe đạp, xe thô sơ. Có thể sử dụng để làm một
lớp bù vênh mỏng trước khi rải lớp bê tông nhựa lên trên. Cốt liệu sử dụng cho bê tông
nhựa cát là cát nghiền, cát tự nhiên hoặc hỗn hợp của hai loại cát này.
1.1.2.4. Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định.
a/ Bê tông nhựa chặt
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 chặt 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.
Giới hạn về thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu (thí nghiệm theo TCVN 7572 2 : 2006) và phạm vi áp dụng của các loại BTNC quy định tại Bảng 1.1

SVTH: Nguyễn Văn Duy

3


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Bảng 1.1.Cấp phối hỗn hợp cốt liệu BTNC theoTCVN 8819-2011
Quy định
1. Cỡ hạt lớn nhất danh
định, mm

BTNC 9.5 BTNC 12.5
9.5

2. Cỡ mắt sàng vuông, mm

12.5

BTNC19

BTNC 4.75

19

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

0.60

17÷33

15÷31

12÷25

30÷50

0.30

12÷25

11÷22

8÷17

20÷36

0.15

9÷17

8÷15

6÷12

15÷25

0.075

6÷10

6÷10

5÷8

8÷12

3.Hàm lượng nhựa đường
tham khảo, % khối lượng
HHBTN

5.2÷6.2

5.0÷6.0

4.8÷5.8

6.0÷7.5

b/ Bê tông nhựa rỗng
Theo kích cỡ hạt lớn nhất danh định của bê tông nhựa rỗng, được phân ra 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
37.5 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.
Giới hạn về thành phần cấp phối hỗn hợp cốt liệu (thí nghiệm theo TCVN 7572 - 2 :
2006) và phạm vi áp dụng của các loại BTNR quy định tại Bảng 1.2.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

4


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Bảng 1.2.Cấp phối hỗn hợp cốt liệu BTNR theo TCVN 8819-2011
Quy định
1. Cỡ hạt lớn nhất danh định, mm
2. Cỡ mắt sàng vuông, mm

BTNR 19

BTNR 25

19

25

BTNR37.5
37.5

Lượng lọt qua sàng, % khối lượng

50

-

-

100

37.5

-

100

90÷100

25

100

90÷100

-

19

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

-

-

-

0.60

0÷10

0÷10

0÷8

0.30

-

-

-

0.15

-

-

-

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

1.1.3. Cấu trúc bê tông nhựa.
Bê tông nhựa là một loại vật liệu xây dựng có cấu trúc thuộc loại cuội kết nhân tạo,
trong đó cốt liệu khoáng vật được kết dính lại với nhau nhờ chất liên kết asphalt. Đây là
một hệ phân tán không đồng nhất, có mặt phân tán giữa pha phân tán (cốt liệu) và môi
trường phân tán (nhựa).
Tùy theo đặc tính liên kết giữa các hạt tiếp xúc nhau và các yếu tố bên ngoài (nhiệt
độ) mà cấu trúc bê tông nhựa có dạng đông tụ hay ngưng tụ:
- Khi nhiệt độ tăng : Cấu trúc đông tụ chuyển thành cấu trúc ngưng tụ.
- Khi nhiệt độ giảm: Cấu trúc ngưng tụ chuyển thành cấu trúc đông tụ.
Do đó, cấu trúc bê tông nhựa có thể xem ở trạng thái cân bằng động.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

5


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

*Cấu trúc của bitum và vật liệu khoáng được hình thành do :
- Liên kết vật lý: do bề mặt vật liệu khoáng hấp phụ bitum lỏng và quá trình bitum
khuếch tán có chọn lọc vào bề mặt vật liệu khoáng tạo ra 3 vùng bitum trên bề mặt hạt
cốt liệu:
+ Vùng bitum hấp phụ giàu asphalt.
+ Vùng bitum được cấu trúc hóa định hướng các nhóm nhựa phân cực.
+ Vùng bitum tự do.
- Liên kết hóa học: do thành phần axit asphalt trong bitum lien kết với các ion dương
trong vật liệu khoáng dạng bazơ. Liên kết này bền hơn rất nhiều lần so với liên kết vật
lý.
Có thể phân loại cấu trúc bê tông nhựa theo các cách sau :
* Theo mô hình 2 pha :
- Pha rắn: Cốt liệu lớn,cốt liệu nhỏ, bột khoáng.
-Pha dẻo: Bitum.
* Theo mô hình đơn giản :
-Khung sườn: cốt liệu lớn và cốt liệu nhỏ.
- Chất kết dính: bitum và bột khoáng.
* Theo mô hình 3 cấu tử:
-Cấu trúc vi mô: bitum và bột khoáng tạo thành chất kết dính asphalt.
-Cấu trúc trung gian: cát và chất kết dính asphalt tạo thành vữa asphalt.
- Cấu trúc vĩ mô: đá dăm và vữa asphalt tạo thành bê tông asphalt.
* Theo tỷ lệ giữa các thành phần vật liệu, cấu trúc BTN được chia làm 2 loại :
-Cấu trúc có khung: hệ số lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt của bộ khung và đá dăm bằng
chất liên kết asphalt là nhỏ hơn 1. Chất liên kết asphalt không dễ dàng chuyển động,
những hạt đá dăm và cát tiếp xúc với nhau trực tiếp qua lớp cứng bitum tạo cấu trúc. Đá
dăm không chuyển động cùng với vữa asphalt (bột khoáng từ 4 ÷ 14 %; bitum từ 5÷7 %).
Sự có mặt của khung cứng làm tăng độ ổng định động của lớp phủ mặt đường.
-Cấu trúc không có khung: hệ số lấp đầy lỗ rỗng của bộ khung cát và đá dăm là lớn
hơn 1.Đá dăm và cát chuyển động do lượng thừa của chất kết dính asphalt. Cường độ
và độ dính kết của cấu trúc này giảm khi chịu nhiệt, làm cho lớp phủ mặt đường bị biến
dạng dẻo.
Cấu trúc tối ưu của bê tông nhựa phụ thuộc vào: thành phần chất lượng vật liệu, công
nghệ sản xuất và việc lựa chọn thành phần hỗn hợp bê tông nhựa.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

6


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

1.1.4.Các yêu cầu chung đối với bê tông nhựa.
Bê tông nhựa là một loại vật liệu đặc biệt với các tính chất thay đổi nhiều theo nhiệt
độ của môi trường và theo mùa. Vào mùa hè nhiệt độ bê tông trong lớp phủ mặt đường
có thể đạt (50÷60)0C, cường độ chỉ còn (1÷1.5)MPa, bê tông nhựa trở nên dẻo và có thể
bị chảy. Về mùa đông, cường độ đạt từ (10÷15)MPa, bê tông nhựa trở nên đàn hồi thậm
chí có thể dòn.
Trong cả năm, mức độ tải trọng chuyển động trên mặt đường là thay đổi. Như vậy,
việc thiết kế thành phần bê tông, thiết kế kết cấu mặt đường, thiết kế công nghệ thi công
là một bài toán rất là phức tạp để đảm bảo yêu cầu thay đổi trạng thái ứng suất biến dạng
trong các điều kiện thay đổi về tải trọng trong nhiệt độ khác nhau. Bài toán đó được giải
quyết bằng cách lựa chọn dạng, kiểu, vật liệu, kết cấu mặt đường hợp lý có xét đến sự
phù hợp giữa điều kiện vận tải và khí hậu. Bê tông nhựa cần đảm bảo các yêu cầu về
cường độ, độ ổn định, biến dạng ở nhiệt độ cao và chống lại sự phá hoại do nứt ở nhiệt
độ thấp. Khi đảm bảo được các yếu tố trên bê tông nhựa có thể đạt tuổi thọ từ 15 đến 20
năm.
1.1.5. Kết cấu mặt đường bê tông nhựa.
Kết cấu mặt đường ô tô chủ yếu gồm một số lớp: lớp mặt, móng và lớp nền móng.
Kết cấu mặt đường có khả năng phân bố hiệu quả tải trọng xe,đảm bảo khả năng chịu
tải, tuổi thọ chi phí đầu tư xây dựng và bảo dưỡng hợp lý. Kết cấu mặt đường được thiết
kế để đảm bảo dưới tác dụng của tải trọng xe ứng suất trên mặt đường và nền đường
không vượt quá các giới hạn cho phép.
Ngày nay, tải trọng trục xe thiết kế thường từ (10÷13) tấn, trong tương lai có thể lên
đến 15 tấn. Tải trọng của máy bay có thể phát triển trên 25 tấn. Các tác động của môi
trường như độ ẩm,lượng mưa, mực nước ngầm, các điều kiện khí hậu cũng ảnh hưởng
lớn đến chất lượng mặt đường.
Lớp mặt đường thường cấu tạo từ (2÷3) lớp có chiều dày từng lớp tùy theo tải trọng
thiết kế: lớp trên thường được gọi là lớp áo (lớpmặt). Lớp này thường sử dụng bê tông
nhựa chặc hạt nhỏ. Lớp dưới thường sử dụng bê tông nhựa chặt hạt trung hoặc lớn hoặc
bê tong nhựa rỗng hạt trung hoặc hạt lớn. Trường hợp đường giao thông nội bộ, bề rộng
mặt đường ≤ 5 (m) có thể thiết kế một lớp BTNC hạt trung. Lớp trên của mặt đường
phải đảm bảo khả năng chống lại biến dạng dưới tác dụng của tải trọng xe, không thấm
nước để bảo vệ lớp dưới của mặt đường. Trong những con đường đặc biệt có thể sử
dụng các lớp đá bitum rỗng thấm nước hoặc các lớp mattít nhựa cứng.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

7


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo kết cấu nền áo đường
Mặt đường bê tông nhựa là loại mặt đường chính trong giao thông đô thị, ngoài đô
thị, đường cao tốc và đường nhiều xe chạy.
Lớp móng là bộ phận kết cấu chính trong kết cấu mặt đường để phân bố tải trọng
đảm bảo các lớp dưới không bị quá tải. Đây là lớp chịu lực chính, có khả năng chống lại
biến dạng dư và sự nứt gãy do mỏi và ứng suất phát sinh do chênh lệch nhiệt độ. Lớp
móng có thể chia ra làm 2 lớp: lớp móng trên và lớp móng dưới (lớp cấp phối đá dăm
tiêu chuẩn). Lớp móng trên thường sử dụng các vật liệu dính kết, lớp móng dưới sử dụng
vật liệu có gia cường. Các vật liệu dính kết bao gồm bê tông nhựa có độ rỗng cao, vật
liệu khoáng–bitum, các vật liệu đá hoặc nền móng được gia cường bằng chất dính kết
vô cơ. Lớp gia cường gồm đá dăm, cát, vật liệu khoáng từ các đồi hoặc các sản phẩm
chất thải công nghiệp. Tầng móng cũng có thể sử dụng các loại bê tông nghèo.
Lớp nền móng của kết cấu mặt đường cơ bản gồm 2 lớp: lớp nền trên thường bằng vật
liệu hạt có chất lượng tốt, lớp nền dưới là đất tự nhiên hoặc đất đã được gia cố nhằm tạo
lập lớp mặt tốt của nền đường. Đôi khi cũng bổ sung một số lớp: lớp phủ nền có thể
bằng đất tự nhiên hoặc cốt liệu hạt thô được gia cố vôi và xi măng. Lớp thoát nước tự
do để tạo thành một lớp thoát nước ra khỏi mặt đường bằng độ dốc ngang lớp này có thể
dùng cát với tiêu chuẩn kỹ thuật đảm bảo.
*Chú ý: Không phải khi nào kết cấu áo đường cũng có đủ tất cả các lớp như sơ đồ cấu
tạo trên mà tùy thuộc vào yêu cầu xe chạy, loại áo đường, cấp đường, điều kiện cụ thể
ở khu vực xây dựng mà cấu tạo hợp lý.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

8


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU CHẾ TẠO BÊ TÔNG NHỰA
2.1. Cốt liệu.
Cốt liệu đóng vai trò rất quan trọng trong hỗn hợp bê tông nhựa. Nó chiếm khoảng
(92÷96) % tổng khối lượng vật liệu trong bê tông nhựa và chiếm khoảng trên 30% giá
thành của kết cấu mặt đường. Vì vậy, nó ảnh hưởng khá nhiều tới giá thành xây dựng.
Cốt liệu dùng cho BTN bao gồm các thành phần chủ yếu sau:
-Cốt liệu lớn (đá dăm): bao gồm các cỡ đá dăm phù hợp với yêu cầu của cấp phối
thiết kế, được khai thác từ các mỏ đá.
-Cốt liệu nhỏ (cát): cát dùng cho bê tông nhựa gồm 2 loại là cát sông và cát xay.
+ Cát sông: được khai thác ở các con sông có trữ lượng lớn.
+ Cát xay: được mua từ các trạm nghiền sàng đá.
- Cốt liệu mịn (bột khoáng).
2.1.1. Đá dăm.
2.1.1.1. Vai trò.
Đá dăm đóng vai trò làm khung cốt liệu chủ yếu, tạo cho bê tong nhựa chịu được
tác dụng của ngoại lực và tạo độ nhám cần thiết trên bề mặt của mặt đường. Chất lượng
của đá dăm hay sỏi (cường độ, tính đồng nhất, hình dạng,trạng thái bề mặt, thành phần
khoáng vật,…) có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bê tông asphalt.
2.1.1.2. Yêu cầu kỹ thuật.
Các chỉ tiêu chất lượng của đá dăm hay sỏi để chế tạo bê tông asphalt cũng được
xác định như khi chế tạo bê tông xi măng nặng. Đá dăm dùng để chế tạo bê tông asphalt
có thể là đá dăm sản xuất từ đá thiên nhiên, đá dăm chế tạo từ cuội, cũng như đá dăm
chế tạo từ xỉ lò cao, nhưng phải phù hợp với các yêu cầu của quy phạm. Không cho phép
dung đá dăm chế tạo từ đá vôi sét, sa thạch sét và phiến thạch sét. Thành phần hạt của
đá dăm hay sỏi được phân ra ba nhóm (20÷40) mm; (10÷20) mm và (5÷10) mm.
Đá dăm cần phải liên kết tốt với bitum. Về mặt này thì các loại đá vôi,đôlômit, điaba
tốt hơn các loại đá axit. Nếu dùng loại đá liên kết kém vớibitum phải gia công đá bằng
chất phụ gia hoạt tính như vôi, xi măng hoặc cho thêm chất phụ gia hoạt động bề mặt
vào bitum. Đá cần phải sạch, lượng ngậm chất bẩn không được lớn hơn 1% theo khối
lượng.
Đá dăm được nghiền từ đá tảng, đá núi. Không được dùng đá xay từ đá mác nơ, sa
thạch, diệp thạch sét.
Riêng với BTNR được dùng cuội sỏi nghiền vỡ, nhưng không được quá 20% khối
lượng là cuội sỏi gốc silic.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

9


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

Các chỉ tiêu cơ lý của đá dăn dùng làm cho bê tông nhựa phải thỏa mãn các yêu cầu
quy định tại Bảng 2.1.
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm
Quy định
Các chỉ tiêu

BTNC
Lớp mặt
trên

1. Cường độ nén của đá gốc,
Mpa
- Đá mắc ma, biến chất
- Đá trầm tích

BTNR

Lớp mặt
dười

Các lớp
móng

Phương pháp
thử
TCVN 7572-10:
2006

≥ 100
≥ 80

≥ 80
≥ 60

≥ 80
≥ 60

2. Độ hao mòn khi va đập trong
máy Los Angeles, %

≤ 28

≤ 35

≤ 40

TCVN 7572-12:
2006

3. Hàm lượng hạt thoi dẹt (tỷ lệ
1/3)(*), %

≤ 15

≤ 15

≤ 20

TCVN 7572-13:
2006

4. Hàm lượng hạt mềm yếu,
phong hóa, %

< 10

< 10

< 15

TCVN 7572-17:
2006

5. Hàm lượng hạt cuội sỏi bị
đập vỡ (ít nhất là 2 mặt vỡ), %

-

-

≥ 80

TCVN 7572-18:
2006

6. Độ nén dập của cuội sỏi
được xay vỡ, %

-

-

≤ 14

TCVN 7572-18:
2006

7. Hàm lượng chung bụi, bùn,
sét, %

≤2

≤2

≤2

TCVN 7572-11:
2006

8. Hàm lượng sét cục, %

≤ 0.25

≤ 0.25

≤ 0.25

TCVN 7572-8:
2006

9. Độ dính bám của đá với
nhựa đường(**), cấp

≥ cấp 3

≥ cấp 3

≥ cấp 3

TCVN 7504:
2005

: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 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.
(*)

2.1.2. Cát.
2.1.2.1.Vai trò.
Cát có vai trò lấp các lổ rỗng giữa các hạt của sườn đá dăm, làm tăng độ ổn định của
sườn và cùng với đá dăm tạo thành cốt liệu khoáng vật của bê tông nhựa. Ngoài ra, cát

SVTH: Nguyễn Văn Duy

10


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

trong bê tông nhựa còn có tác dụng làm giảm bớt lượng nhựa và bột khoáng cần thiết để
lấp đầy các lổ rỗng, nhờ đó làm giảm giá thành nguyên vật liệu sử dụng (vì nhựa và bột
khoáng đều là những nguyên vật liệu đắt tiền).
2.1.2.2. Yêu cầu kỹ thuật
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...).Đối với cát thiên nhiên
chỉ dùng cát lớn và cát vừa. Nếu không có cát lớn có thể dùng cát hạt nhỏ theo nguyên
tắc cấp phối không liên tục. Cát cần sạch, hàm lượng bụi, sét không được lớn hơn 3%.
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 nhưa cát (BTNC 4.75) phải có hàm lượng nằm giữa hai cỡ
sàng 4.75 mm – 1.18 mm không dưới 18%.
Các chỉ tiêu cơ lý của cát phải thỏa mãn yêu cầu quy định tại TCVN7570-2006
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát
Chỉ tiêu

Quy định

Phương pháp thử

1. Mô đun độ lớn (Mk)

≥2

TCVN 7572-2: 2006

2. Hệ số đương lượng cát (ES), %
- Cát thiên nhiên
- Cát xay

≥ 80
≥ 50

ASSHTO 176

3. Hàm lượng chung bụi, bùn, sét, %

≤3

TCVN 7572-8: 2006

≤ 0.5

TCVN 7572-8: 2006

4. Hàm lượng sét cục, %
5. Độ góc cạnh của cát (độ rỗng của cát ở
trạng thái chưa đầm nén), %
- BTNC làm lớp mặt trên
- BTNC làm lớp mặt dưới

TCVN 7572-8: 2006
≥ 43
≥ 40

2.1.3. Nhựa đường (bitum).
2.1.3.1. Vai trò.
Nhựa đường là chất liên kết chủ yếu dùng để kết dính các cốt liệu khoáng vật lại với
nhau thành một khối thống nhất. Tỷ lệ và tính chất của nhựa ảnh hưởng rất nhiều đến
khả năng ổn định nhiệt và các tính chất cơ lý khác của bê tông nhựa.

SVTH: Nguyễn Văn Duy

11


Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa

GVHD: Nguyễn Thị Tuyết An

2.1.3.2. Yêu cầu kỹ thuật.
Nhựa đường thường dùng để chế tạo bê tông nhựa là loại nhựa đường đặc, gốc dầu
mỏ thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật quy định tại TCVN 7493-2005.
Nhựa đường 60/70 rất thích hợp để chế tạo các loại BTNC và BTNR. Nhựa đường
85/100 rất thích hợp chế tạo BTNC 4.75.
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu chất lượng của bitum
Tên chỉ tiêu

Mác theo độ kim lún
40 – 50
60 – 70
85 - 100
Min Max Min Max Min

Độ kim lún ở 25 C, 0,1
mm, 5 giây
Độ kéo dài ở 250C, 5
cm/phút, cm

Max

0

Điểm hóa mềm (dụng cụ
vòng và bi), 0C

50

60

70

85

100

80



100



100



49



46



43



TCVN
7497:2005



232



230



0,5



0,5



0,8

TCVN
7498:2005
TCVN
7499:2005

80



75



75



TCVN
7495:2005

99



99



99



TCVN
7500:2005

Khối lượng riêng, g/cm3
Độ nhớt động học ở
1350C
mm2/s (cSt)
Hàm lượng paraphin, %
khối lượng
Độ dính bám với đá

TCVN
7495:2005
TCVN
7496:2005

40

Điểm chớp cháy (cốc mở
232
Cleveland), 0C
Tổn thất khối lượng sau

gia nhiệt 5 giờ, 163 0C, %
Tỷ lệ độ kim lún sau gia
nhiệt 5 giờ, 1630C so với
ban đầu, %
Độ hòa tan trong
tricloetylen, %

Phương
pháp thử

1.00 – 1.05

TCVN
7501:2005

Báo cáo

TCVN
7502:2005



2.2



2.2



2.2

TCVN
7503:2005

Cấp
3



Cấp
3



Cấp
3



TCVN
7504:2005

1) Nếu không tiến hành được phép thử ở nhiệt độ 250C thì cho phép tiến hành
phép thử ở 150C.
Ngoài ra, còn có các loại nhựa khác cũng được sử dụng để chế tạo bê tông nhựa
như: nhựa đường polyme, nhựa đường nhũ tương, nhựa đường MC...Chúng là các chế

SVTH: Nguyễn Văn Duy

12


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×