Thời gian lu lèn khi thi công lớp mặt đường bê tông nhựa của khu vực Nam Bộ

Ở nước ta, do điều kiện kinh tế và điều

kiện lịch sử, các công trình giao thông

đường bộ thường được làm với lớp mặt

bằng bê tông nhựa. Trên đường quốc lộ,

đường liên tỉnh cũng như ở các đô thị, hầu

hết đường giao thông đều có lớp mặt đường

làm bằng vật liệu bê tông nhựa. Các loại

mặt đường khác thường được làm cho công

trình giao thông nông thôn hay những vị trí

đặc biệt. Chính vì thế, vấn đề đảm bảo chất

lượng mặt đường bê tông nhựa là vấn đề rất

được quan tâm.

Trong quy trình thi công và nghiệm thu

[3] khi thi công mặt đường bê tông nhựa

nóng, quy định nhiệt độ lu lèn hiệu quả là

nhiệt của bê tông không nhỏ hơn 80oC.

Điều này gây khó khăn cho rất nhiều nhà

thầu khi xây dựng mặt đường, vì để xác

định nhiệt độ chính xác của vật liệu là bê

tông nhựa gặp rất nhiều khó khăn. Hầu hết

các nhà thầu đều làm theo kinh nghiệm

hoặc không quan tâm đến nhiệt độ lu lèn.

Việc này làm ảnh hưởng đến chất lượng

mặt đường bê tông nhựa do lu lèn không

đảm bảo nhiệt độ cho phép theo quy định

[3]. Đây chính là một trong những nguyên

nhân làm mặt đường bê tông nhựa xuống

cấp và hư hỏng rất nhanh sau khi đưa vào

sử dụng một thời gian ngắn.

pdf 6 trang kimcuc 5600
Bạn đang xem tài liệu "Thời gian lu lèn khi thi công lớp mặt đường bê tông nhựa của khu vực Nam Bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Thời gian lu lèn khi thi công lớp mặt đường bê tông nhựa của khu vực Nam Bộ

Thời gian lu lèn khi thi công lớp mặt đường bê tông nhựa của khu vực Nam Bộ
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Trần Văn Thiện 
53 
THỜI GIAN LU LÈN KHI THI CÔNG LỚP MẶT ĐƯỜNG 
BÊ TÔNG NHỰA CỦA KHU VỰC NAM BỘ 
RAMMING TIME WHILE EXECUTING CONCRETE OVERLAY 
IN SOUTHERN REGION 
TRẦN VĂN THIỆN 
 TS. Trường Đại học Văn Lang, tranvanthien@vanlanguni.edu.vn, Mã số: TCKH11-08-2018 
TÓM TẮT: Bài viết trình bày thực nghiệm hiện trường theo dõi quá trình hạ nhiệt của bê 
tông nhựa nóng trong quá trình thi công để so sánh nhiệt độ kết thúc lu lèn thực tế với 
nhiệt độ cho phép của quy trình thi công nghiệm thu nhằm xác định thời gian lu lèn khi thi 
công mặt đường bê tông nhựa nóng tại khu vực Nam Bộ. 
Từ khóa: Nam Bộ, thời gian, nhiệt độ, bê tông nhựa, lu lèn. 
ABSTRACT: The article presents field experiments to monitor the cooling process of hot 
asphalt during execution process to compare the actual temperature when finishing 
ramming with the allowable temperature of the acceptance test to determine the time of 
ramming in the execution of asphalt concrete overlay in the Southern. 
Key words: Southern, time, temperature, ramming. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Ở nước ta, do điều kiện kinh tế và điều 
kiện lịch sử, các công trình giao thông 
đường bộ thường được làm với lớp mặt 
bằng bê tông nhựa. Trên đường quốc lộ, 
đường liên tỉnh cũng như ở các đô thị, hầu 
hết đường giao thông đều có lớp mặt đường 
làm bằng vật liệu bê tông nhựa. Các loại 
mặt đường khác thường được làm cho công 
trình giao thông nông thôn hay những vị trí 
đặc biệt. Chính vì thế, vấn đề đảm bảo chất 
lượng mặt đường bê tông nhựa là vấn đề rất 
được quan tâm. 
Trong quy trình thi công và nghiệm thu 
[3] khi thi công mặt đường bê tông nhựa 
nóng, quy định nhiệt độ lu lèn hiệu quả là 
nhiệt của bê tông không nhỏ hơn 80oC. 
Điều này gây khó khăn cho rất nhiều nhà 
thầu khi xây dựng mặt đường, vì để xác 
định nhiệt độ chính xác của vật liệu là bê 
tông nhựa gặp rất nhiều khó khăn. Hầu hết 
các nhà thầu đều làm theo kinh nghiệm 
hoặc không quan tâm đến nhiệt độ lu lèn. 
Việc này làm ảnh hưởng đến chất lượng 
mặt đường bê tông nhựa do lu lèn không 
đảm bảo nhiệt độ cho phép theo quy định 
[3]. Đây chính là một trong những nguyên 
nhân làm mặt đường bê tông nhựa xuống 
cấp và hư hỏng rất nhanh sau khi đưa vào 
sử dụng một thời gian ngắn. 
Như vậy, qua việc theo dõi quá trình 
hạ nhiệt của mặt đường bê tông nhựa nóng 
khi thi công của nhiều công trình ở khu vực 
Nam Bộ để xác định thời gian lu lèn hiệu 
quả là rất cần thiết. Theo dõi thời gian lu 
lèn sẽ đơn giản hơn rất nhiều và việc dùng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 11, Tháng 9 - 2018 
54 
độ dài thời gian để thay thế cho cách dùng 
nhiệt độ lu lèn sẽ hỗ trợ các nhà thầu rất 
hiệu quả, đồng thời góp phần đảm bảo chất 
lượng mặt đường bê tông nhựa ở Nam Bộ 
nói riêng và ở Việt Nam nói chung. 
2. QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM ĐO ĐẠC 
NHIỆT ĐỘ TRONG BÊ TÔNG NHỰA 
2.1. Lựa chọn hiện trường 
Căn cứ vào vị trí địa lý của khu vực 
Nam Bộ, khu vực Đông Nam Bộ và Thành 
phố Hồ Chí Minh vùng có khí hậu và thời 
tiết tương đồng. Ngoài ra, thành phố Hồ Chí 
Minh còn là trung tâm của khu vực Nam Bộ. 
Vì vậy, chúng tôi chọn bốn vị trí đặt trạm 
khảo sát đại diện cho khu vực Nam Bộ là 
Thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Bình 
Dương, các vị trí này là phù hợp với điều 
kiện thời tiết và điều kiện thí nghiệm của 
nhóm nghiên cứu. 
2.2. Trạm khảo sát 
Trạm 1, đường Trường Sơn, quận Tân 
Bình, Thành phố Hồ Chí Minh; 
Trạm 2, đường Hoàng Minh Giám, 
quận Phú Nhuận, Thành phố Hồ Chí Minh; 
Trạm 3, đường Tỉnh lộ 43, huyện 
Thuận An, tỉnh Bình Dương; 
Trạm 4, đường Quốc lộ 1A, quận 12, 
Thành phố Hồ Chí Minh. 
2.3. Khối lượng khảo sát 
Thi công lớp bê tông nhựa mặt đường 
thường các nhà thầu chọn thời tiết không mưa, 
thi công ngắn (khoảng trong một buổi), ít ảnh 
hưởng đến môi trường xung quanh. 
Mỗi trạm đều được lắp đặt thiết bị đo 
tại 3 vị trí để số liệu đủ lớn và phong phú, 
đảm bảo độ tin cậy cao. 
Để số liệu thu được ít ảnh hưởng bởi sự 
khác biệt của kết cấu áo đường, trong thí 
nghiệm này kết cấu áo đường được lựa chọn 
là tương đối đồng nhất, cụ thể là mặt đường 
bê tông nhựa dày 12cm, bao gồm 5cm bê 
tông nhựa lớp trên và 7cm bê tông nhựa lớp 
dưới, phần móng là cấp phối đá dăm hay mặt 
đường cũ bù cao độ bằng cấp phối đá dăm. 
2.4. Vị trí đo nhiệt độ không khí và nhiệt 
độ trong bê tông nhựa 
Phương pháp xác định nhiệt độ mặt 
đường sử dụng thiết bị chuyên dụng. Chôn 
đầu cảm ứng nhiệt trong lớp bê tông nhựa 
lúc thi công mặt đường bê tông nhựa và 
dùng đầu còn lại nối với thiết bị đo tự động. 
Qua đó, có thể đo liên tục không giới hạn 
thời gian và không gian. 
Nhiệt độ đo được bằng hai thiết bị 
OPERATION MANUAL CE 88598, 4 
channel K thermometer SD logger. Bố trí 2 
đầu đo như sau: 
Đầu đo nhiệt độ không khí (VT1): Ở 
mỗi trạm đo, cảm biến đo nhiệt đặt ở cao 
độ 2m cách mặt đường, trong bóng râm, 
tránh tác động của gió, bức xạ mặt trời và 
các tác nhân khác. 
Đầu đo nhiệt độ bê tông ở độ sâu 2,5cm 
(VT2): Đối với lớp bê tông nhựa 5cm. 
Đầu đo nhiệt độ bê tông ở độ sâu 3,5cm 
(VT3): Đối với lớp bê tông nhựa 7cm. 
Các đầu đo VT2, VT3, được đặt tại vị 
trí đo khi thi công mặt đường bê tông nhựa. 
Tất cả các đầu đo được nối với một 
thiết bị đo tự động. Các số liệu này được 
ghi lại thành file lưu vào máy tính, với 
thang đo là 5 phút (mỗi 5 phút thiết bị tự 
động ghi số liệu một lần). 
Máy tự động đo từ khi rải bê tông nhựa 
nóng ra mặt đường đến khi nhiệt độ hạ xuống 
còn 50
oC (Nhiệt độ thông xe). 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Trần Văn Thiện 
55 
2.5. Dụng cụ đo 
Thiết bị khảo sát nhiệt độ: Trên thị 
trường có nhiều loại cảm biến đo nhiệt độ, 
việc chọn loại cảm biến nào phù hợp phụ 
thuộc vào một số yếu tố về độ chính xác, 
môi trường, khoảng đo nhiệt, giá thành, 
linh hoạt. Trong đề tài nghiên cứu này, 
chúng tôi chọn cảm biến kiểu cặp nhiệt 
điện loại K, có đặc điểm kỹ thuật như sau: 
Độ chính xác yêu cầu: ± 0.1oC; giới hạn 
khoảng nhiệt độ cần đo: 0oC-80oC; linh 
hoạt, dễ lắp ráp; giá thành phù hợp. 
Máy đo nhiệt từ các đầu đo cảm biến 
loại K được chọn là loại đa kênh 
OPERATION MANUAL CE 88598, 4 
channel K thermometer SD logger, khả 
năng lấy mẫu là 1s/1kết quả. Đây là thiết bị 
có độ tin cậy cao có thể phục vụ khảo sát 
nhiệt độ dài ngày. 
2.6. Theo dõi quá trình hạ nhiệt hỗn hợp bê 
tông nhựa nóng trong quá trình thi công 
2.6.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình 
hạ nhiệt của hỗn hợp bê tông nhựa nóng 
Quá trình hạ nhiệt của mặt đường bê 
tông nhựa mới rải phụ thuộc vào nhiều yếu 
tố như: Thời gian, môi trường, tính chất vật 
liệu bê tông nhựa, nhiệt độ thi công, độ 
rỗng của hỗn hợp bê tông nhựa, thiết bị lu 
lèn và chiều dày lớp rải: 
Thời gian: Nhiệt độ của bê tông nhựa 
giảm dần theo thời gian thi công; 
Môi trường: nhiệt độ không khí, tốc độ 
gió, độ ẩm không khí có ảnh hưởng đáng 
kể đến quá trình hạ nhiệt của bê tông nhựa. 
Tính chất vật liệu: hệ số truyền nhiệt 
(λ) của vật liệu càng cao thì nhiệt độ bê 
tông nhựa hạ càng nhanh; 
Nhiệt độ thi công: nhiệt độ thi công 
của mỗi loại bê tông nhựa có những yêu 
cầu khác nhau nên quá trình hạ nhiệt cũng 
khác nhau; 
Lớp rải lớp bê tông nhựa có độ dày 
càng lớn thì nhiệt độ giảm càng chậm; 
Độ rỗng càng lớn thì nhiệt độ giảm 
càng nhanh. 
Thiết bị lu lèn cũng ảnh hưởng đến quá 
trình hạ nhiệt của hỗn hợp bê tông nhựa. 
2.6.2. Phương pháp theo dõi quá trình hạ 
nhiệt của hỗn hợp bê tông nhựa 
Tương tự như phương pháp theo dõi 
nhiệt độ khai thác, thiết bị chuyên dụng 
được chôn một đầu vào lớp bê tông nhựa ở 
độ sâu cần theo dõi, đầu còn lại được lắp 
vào thiết bị đo nhiệt độ tự động. 
Quá trình theo dõi từ lúc rải vật liệu bê 
tông nhựa trên mặt đường với nhiệt độ lớn 
hơn 125oC đến lúc nhiệt độ bê tông còn 
50
oC thì dừng theo dõi. 
Cài đặt máy đo 5 phút ghi nhận số 
liệu một lần, trong suốt quá trình đo từ 
lúc bắt đầu rải vật liệu đến lúc nhiệt độ hạ 
thấp đến 50oC, máy tự động ghi vào bộ 
nhớ và có thể chuyển thành tập tin để vào 
trong máy. 
2.7. Thu thập và xử lý số liệu 
2.7.1. Thu thập số liệu 
Số liệu đo đạc thực nghiệm nhiệt độ 
không khí, nhiệt độ trong bê tông nhựa với 
các độ sâu tùy theo độ dày lớp bê tông 
nhựa được chuyển thành dữ liệu và lưu vào 
máy tính. 
2.7.2. Xử lý chuỗi số liệu thực nghiệm 
Trong việc xử lý các số liệu thực 
nghiệm, đường cong phân bố thực nghiệm 
khác với đường cong lý thuyết. Thông 
thường, với một tập số liệu, người ta xây 
dựng lên được một đường cong thực 
nghiệm. Nhưng trong thực nghiệm này ta 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 11, Tháng 9 - 2018 
56 
chỉ tập trung theo dõi quá trình hạ nhiệt của 
bê tông nhựa trong quá trình thi công lu lèn 
nên chỉ cần lược bỏ những giá trị kỳ dị khi 
biểu diễn chúng trên đồ thị là đủ. 
3. TỔNG HỢP SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 
3.1. Diễn biến giảm nhiệt độ hỗn hợp bê 
tông nhựa trong quá trình thi công 
Với kết quả theo dõi hạ nhiệt hỗn hợp 
bê tông nhựa trong quá trình thi công ta 
được các đường biểu diễn như các hình 4.1; 
4.2 và 4.3 [1], [2]. 
Đồ thị quá trình hạ nhiệt của hỗn hợp 
bê tông nhựa tại điểm đo ở độ sâu 3cm và 
điểm đo ở độ sâu 7cm cách mặt đường, sử 
dụng loại nhựa đường (nhựa 60/70). Nhiệt 
độ môi trường là 29-31oC, Hình 1. 
Hình 1. Quá trình hạ nhiệt của bê tông nhựa và nhiệt độ không khí 
Đồ thị so sánh quá trình hạ nhiệt của 
hỗn hợp bê tông nhựa có chiều dày như 
nhau (7cm), sử dụng loại nhựa đường 
(nhựa 60/70). Nhiệt độ môi trường là 29-
31
o
C Hình 2. 
Hình 2. So sánh quá trình hạ nhiệt của bê tông nhựa có kích cỡ cốt liệu khác nhau 
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100 120 140 160
N
h
iệ
t 
đ
ộ
 h
ỗ
n
 h
ợ
p
 m
ặ
t 
đ
ư
ờ
n
g
, 
đ
ộ
 C
Thời gian (phút) 
BTNC12.5, 7cm, nhựa 60/70 
BTNC19, 7cm, nhựa 60/70 
1
5
h
:4
1
'
1
6
h
:4
1
'
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Trần Văn Thiện 
57 
Đồ thị so sánh quá trình hạ nhiệt của 
hỗn hợp bê tông nhựa có chiều dày khác 
như nhau (một lớp 5cm và lớp 7cm), sử 
dụng loại nhựa đường (nhựa thường 60/70). 
Nhiệt độ môi trường là 29-31oC Hình 3. 
Hình 3. So sánh quá trình hạ nhiệt của bê tông nhựa có cỡ cốt liệu (19mm) 
nhưng chiều dày khác nhau dày 7cm và 5cm 
3.2. Nhận xét 
Kết quả nghiên cứu cho thấy, quá trình 
hạ nhiệt của hỗn hợp bê tông nhựa phụ 
thuộc vào nhiệt độ không khí, chiều dày 
lớp rải nhưng ít ảnh hưởng đến thành phần 
cấp phối. Trên đồ thị hình 2 là quá trình hạ 
nhiệt của hỗn hợp bê tông nhựa nóng có 
cấp phối khác nhau (BTNC 12.5 và BTNC 
19.7) cùng chiều dày là 7cm với thời gian 
là 70 phút, tính từ lúc rải hỗn hợp có nhiệt 
độ là 130oC đến lúc nhiệt độ hỗn hợp là 
80
o
C. Đồ thị hình 3 là quá trình hạ nhiệt 
của hỗn hợp bê tông nhựa nóng có cấp phối 
BTNC 19.7 có chiều dày lần lượt là 7cm và 
5cm với thời gian 70 phút và 60 phút, tính 
từ lúc rải hỗn hợp có nhiệt độ là 130oC đến 
lúc nhiệt độ hỗn hợp là 80oC. Kết quả 
nghiên cứu quá trình hạ nhiệt của hỗn hợp 
bê tông nhựa trong thời gian thi công nhằm 
xác định thời gian lu lèn hiệu quả. 
4. KẾT LUẬN 
Với kết quả của việc theo dõi quá trình 
hạ nhiệt của vật liệu bê tông nhựa nóng 
trong khi thi công, có thể đưa ra một số 
khuyến cáo về thời gian lu lèn là: 
Thi công mặt đường bê tông nóng dày 
5cm, nhiệt độ không khí khoảng 30oC, thời 
gian lu hiệu quả là 60 phút và với lớp bê 
tông nhựa nóng dày 7cm, thời gian lu hiệu 
quả là 70 phút (đảm bảo nhiệt độ lu lèn của 
bê tông nhựa rải nóng không thấp hơn 80oC 
theo tiêu chuẩn Việt Nam) [3]. 
Việc theo dõi thời gian lu lèn của đơn 
vị thi công, giám sát và chủ đầu tư dễ dàng 
hơn rất nhiều so với theo dõi lu lèn bằng 
nhiệt độ của vật liệu bê tông nhựa [3]. 
Điều này góp phần đảm bảo chất lượng 
mặt đường được làm bằng vật liệu bê tông 
nhựa nóng. 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 50 100 150
N
h
iệ
t 
đ
ộ
 h
ỗ
n
 h
ợ
p
 m
ặ
t 
đ
ư
ờ
n
g
, 
đ
ộ
 C
Thời gian (phút) BTNC19, 7cm, nhựa 60/70 
BTNC19, 5cm, nhựa 60/70 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 11, Tháng 9 - 2018 
58 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Trần Văn Thiện, Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí khu vực Nam Bộ đến 
thiết kế, khai thác kết cấu áo đường bê tông nhựa, Đề tài tiến sĩ năm 2017. 
[2] Trần Thị Kim Đăng, Trần Văn Thiện, Ngô Ngọc Quí (2015), Diễn biến nhiệt độ hỗn 
hợp asphalt trong quá trình thi công và một số khuyến cáo trong thi công lớp hỗn hợp 
Asphalt rải nóng, Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải. 
[3] Bộ Khoa học và Công nghệ (2011), TCVN 8819-2011 Mặt đường bê tông nhựa nóng 
yêu cầu thi công và nghiệm thu, Hà Nội. 
Ngày nhận bài: 18-7-2018. Ngày biên tập xong: 6-9-2018. Duyệt đăng: 24-9-2018 

File đính kèm:

  • pdfthoi_gian_lu_len_khi_thi_cong_lop_mat_duong_be_tong_nhua_cua.pdf