Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh prephalt đến độ lún vệt hằn bánh xe và chỉ số kháng nứt của bê tông ASPhalt có tỷ lệ vật liệu tái chế bằng 50%

Tóm tắt Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh prephalt đến độ lún vệt hằn bánh xe và chỉ số kháng nứt của bê tông ASPhalt có tỷ lệ vật liệu tái chế bằng 50%: ...lt đã được lựa chọn nghiên cứu với các tỷ lệ lần lượt là 0.3%, 0.5% và 0.7%. Hai hỗn hợp đối chứng lần lượt có tỷ lệ RAP bằng 0% và 50%, cả hai hỗn hợp đều không sử dụng chất tái sinh. Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải -49- II. NGHIÊN CỨU THỰC NGHI...thí nghiệm và Hình 1 (b) thể hiện kết quả thí nghiệm với độ sâu vệt hằn lún bánh xe tăng dần theo số chu kỳ tác dụng bánh xe. C h iề u s â u h ằ n l ú n , m m Số lượt tác dụng bánh xe x1000 Số lượt tác dụng bánh xe đến khi phá hủy, Nf Điểm bong bật màng nhựa Số lượt tá...5. Độ lún vệt hằn bánh xe của các hỗn hợp Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải -54- Độ lún vệt hằn bánh xe có xu hướng tăng dần lên khi tỷ lệ chất tái sinh Prephalt tăng từ 0,3% lên 0,7%. Kết quả này cho thấy, chất tái sinh đã có tương tác làm mềm chất ...

pdf10 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 19/02/2024 | Lượt xem: 126 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh prephalt đến độ lún vệt hằn bánh xe và chỉ số kháng nứt của bê tông ASPhalt có tỷ lệ vật liệu tái chế bằng 50%, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
VẬT LIỆU TÁI CHẾ BẰNG 50% 
Nguyễn Ngọc Lân1, Võ Đại Tú2 
1 Trường Đại học Giao thông Vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội 
2 Công ty Cổ phần Đầu tư-Xây dựng BMT, Số 36 Võ Văn Tần, Q.3, TP. Hồ Chí Minh 
* Tác giả liên hệ: Email: nguyenngoclan@utc.edu.vn; Tel: 0902119278 
Tóm tắt. Hỗn hợp bê tông asphalt có tỷ lệ vật liệu cào bóc mặt đường bê tông asphalt 
cũ (Reclaimed Asphalt Pavement-RAP) cao, sức kháng hằn lún vệt hằn bánh xe có thể 
được cải thiện với phương pháp thiết kế thành phần dựa vào các chỉ tiêu đặc trưng thể 
tích và các chỉ tiêu Marshall, nhưng khả năng chống nứt lại giảm đi. Một số cách tiếp 
cận để có thể cân bằng giữa khả năng kháng hằn lún vệt bánh xe và kháng nứt của hỗn 
hợp asphalt có tỷ lệ RAP cao đã được đưa ra, trong đó giải pháp sử dụng chất tái sinh 
để làm giảm độ cứng của bitum trong RAP được xem như giải pháp có hiệu quả. Nội 
dung của nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ phụ gia chất tái sinh 
Prephalt đến độ lún vệt bánh xe và chỉ số kháng nứt của hỗn hợp asphalt có tỷ lệ RAP 
bằng 50%. Ba tỷ lệ chất tái sinh Prephalt được lựa chọn nghiên cứu lần lượt là 0,3%, 
0,5%, và 0,7%. Độ lún vệt bánh xe và chỉ số kháng nứt của hỗn hợp được đánh giá 
thông qua thí nghiệm Hamburg Wheel-Track và thí nghiệm Cracking Tolerance Index 
(CTIndex). Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, hỗn hợp 50% có độ lún vệt hằn 
bánh xe thấp hơn 51,7 % so với hỗn hợp 0% RAP. Tỷ lệ chất tái sinh đều ảnh hưởng 
đến độ lún vệt bánh xe và chỉ số kháng nứt của hỗn hợp 50% RAP, kết quả nghiên cứu 
bước đầu đưa ra được tỷ lệ chất tái sinh Prephalt tối ưu để có thể cân bằng được khả 
năng kháng hằn lún vệt bánh xe và kháng nứt là 0,52%. 
Từ khóa: Vật liệu asphalt tái chế, chất tái sinh Prephalt, độ lún vệt hằn bánh xe, chỉ số 
kháng nứt. 
Abstract. The asphalt mixtures using a high RAP content, rutting resistance can be 
improved with the component design method based on Volumetric Properties and 
Marshall criteria, but resistance to cracking, decrease again. Several approaches to 
balance the rutting resistance and cracking resistance of a high RAP mixture have been 
proposed, where the solution uses rejuvenator to reduce the hardness. The objective of 
this study was to evaluate the effect of the rate of Prephalt rejuvenator additives on 
wheel rutting behavior and cracking resistance of asphalt mixture with RAP content of 
50%. Three content of Prephalt rejuvenator were used as 0.3%, 0.5%, and 0.7% 
respectively. The rutting and cracking resistance of the mixture was evaluated by the 
Hamburg Wheel-Track test and the Cracking Tolerance Index test (CTIndex). Results of 
this study show that, the 50% mixture has 51.7% lower rut depth compared to the 0% 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-48- 
RAP mixture. The proportion of rejuvenator affects the rutting resistance and the 
cracking resistance of the mixture 50% of RAP, the results of the study initially give 
the optimal content of Prephalt rejuvenator to be able to balance resistance to rut and crack 
resistance is 0.52%. 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Bê tông asphalt là loại vật liệu chính được sử dụng trong xây dựng mặt đường ô tô 
hiện nay. Theo số liệu khảo sát của Hiệp hội mặt đường asphalt Mỹ, có đến hơn 95% 
kết cấu mặt đường bê tông asphalt được sử dụng trong xây dựng đường ở Mỹ hiện nay 
[1]. Một trong những lí do mặt đường asphalt được sử dụng phổ biến hiện nay là do 
hiệu quả của việc tái sử dụng lại của loại vật liệu này khi hết tuổi thọ khai thác. Cũng 
theo số liệu khảo sát của Hiệp hội mặt đường asphalt Mỹ, có đến hơn 95% hệ thống 
đường bộ ở Mỹ sử dụng hỗn hợp bê tông asphalt nóng Hot Mix Asphalt (HMA) hoặc 
hỗn hợp bê tông asphalt ấm Warm Mix Asphalt (WMA), và các hỗn hợp này sử dụng 
trung bình 99% trong số khoảng 76.2 triệu tấn vật liệu cào bóc mặt đường bê tông 
asphalt cũ Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) mỗi năm [1]. Tỷ lệ RAP sử dụng trung 
bình trong hỗn hợp HMA ở các Bang thuộc nước Mỹ cũng tăng dần từ trung bình từ 
15% vào năm 2009 lên đến khoảng 29% vào năm 2018 [1]. Ở Nhật Bản, tỷ lệ RAP sử 
dụng trung bình trong hỗn hợp HMA khoảng 47% và hỗn hợp đều sử dụng phụ gia 
chất tái sinh [2]. 
Hỗn hợp HMA sử dụng tỷ lệ RAP cao, sức kháng hằn lún vệt bánh xe sẽ tăng lên 
nhưng lại có những vấn đề lo ngại về độ bền kháng nứt trong quá trình khai thác. Một 
xu hướng tiếp cận mới hiện nay trong phương pháp thiết kế thành phần hỗn hợp 
asphalt là hỗn hợp cần đạt được sự cân bằng giữa khả năng kháng hằn lún vệt bánh xe 
và kháng nứt để đảm bảo độ bền khai thác cho mặt đường [3]. Một số giải pháp công 
nghệ đã được đưa ra để hạn chế ảnh hưởng của bitum hóa già trong RAP đến tính chất 
của hỗn hợp, trong đó giải pháp sử dụng chất tái sinh để làm mềm bitum trong RAP 
được sử dụng nhiều nhất hiện hay cho hỗn hợp tái chế nóng. Nghiên cứu đánh giá ảnh 
hưởng của một số loại chất tái sinh đến tính năng của hỗn hợp tái chế nóng có tỷ lệ 
RAP bằng 50% đã được thực hiện bởi Nam Tran và các cộng sự [4], kết quả nghiên 
cứu cho thầy rằng, các chất tái sinh đã cải thiện được sức kháng nứt của hỗn hợp và 
không ảnh hưởng đến sức kháng hằn lún vệt bánh xe. Các nghiên cứu đánh giá tính 
năng của hỗn hợp HMA sử dụng tỷ lệ RAP nhỏ hơn 25% cũng đã được thực hiện, kết 
quả bước đầu cho thấy, độ cứng của hỗn hợp đã được cải thiện [5]. Một giải pháp công 
nghệ bê tông asphalt ấm sử dụng 40% RAP trong hỗn hợp cũng đã được thực hiện bởi 
nhóm nghiên cứu Đ.V.Đông và các cộng sự [6]. Tất cả các nghiên cứu trên đều chưa 
sử dụng chất tái sinh để biến tính chất kết dính bitum trong RAP, do vậy, nội dung 
nghiên cứu ở đây tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh đến tính 
năng kháng hằn lún vệt bánh xe và kháng nứt của hỗn hợp HMA có tỷ lệ tái chế bằng 
50%. Chất tái sinh Prephalt đã được lựa chọn nghiên cứu với các tỷ lệ lần lượt là 0.3%, 
0.5% và 0.7%. Hai hỗn hợp đối chứng lần lượt có tỷ lệ RAP bằng 0% và 50%, cả hai 
hỗn hợp đều không sử dụng chất tái sinh. 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-49- 
II. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 
2.1. Thành phần vật liệu hỗn hợp 
Hỗn hợp bê tông asphalt chặt loại 12,5 (BTAC 12,5) đã được lựa chọn nghiên cứu. 
Các cốt liệu có kích thước hạt lớn nhất danh định lần lượt bằng 12,5; 9,5 và 4,75 mm. 
Loại RAP có kích thước hạt lớn nhất danh định bằng 12,5 mm. Tất cả vật liệu của hỗn 
hợp bê tông asphalt tái chế ấm được lấy ở trạm trộn bê tông asphalt Tân Cang 3 của 
Công ty BMT, Biên Hòa, Đồng Nai. Bảng 1 thể hiện cấp phối hạt của các loại cốt liệu 
khác nhau và của RAP. 
Bảng 1. Cấp phối của cốt liệu của hỗn hợp cốt liệu 
Cỡ sàng, 
mm 
Phần trăm lượng lọt sàng của các loại cốt liệu 
tương ứng tại các cỡ sàng, % 
Đá Dmax 
12,5 
Đá Dmax 9,5 Đá Dmax 4,75 Bột khoáng RAP 12,5 
19 100 100 100 100 100 
12,5 49,84 100 100 100 88,57 
9,5 5,61 96,28 100 100 78,17 
4,75 0,00 7,89 94,3 100 47,47 
2,36 0,00 0,00 63,03 100 28,33 
1,18 0,00 0,00 41,84 100 21,16 
0,6 0,00 0,00 28,50 100 15,15 
0,3 0,00 0,00 18,35 100 11,59 
0,15 0,00 0,00 14,05 97,89 8,31 
0,075 0,00 0,00 10,73 95,78 5,69 
Các vật liệu được thí nghiệm và kiểm tra, đều thỏa mãn theo yêu cầu của tiêu chuẩn Việt Nam 
(TCVN 8819: 2011). Chất kết dính bitum quánh mác 60/70 đã được lựa chọn và có các 
chỉ tiêu kỹ thuật đều thỏa mãn theo Thông tư số 27/TT-BGTVT ban hành năm 2014. 
Chất tái sinh được sử dụng cho hỗn hợp BTNTCN là loại Prephalt FBK, đây là sản 
phẩm phụ gia đã được thương mại hóa và sử dụng phổ biến ở châu Âu. Các yêu cầu kỹ 
thuật thỏa mãn theo quy định ở Bảng 2. 
Bảng 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật của chất tái sinh Prephalt FBK [7] 
Chỉ tiêu thí nghiệm Kết quả Yêu cầu kỹ thuật 
Phương pháp thí 
nghiệm 
Độ nhớt ở 25°C, cPs 1050 500 - 1500 NTM-13 
Thời gian tạo gel, phút 76 40-100 NTM-24 
Hạt gel (trực quan), hạt/g 8 < 20 NTM-97 
Lượng mất khi nung ở 170 °C, % 1,08 < 2 NTM-59 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-50- 
Hàm lượng rắn, % 99,3 > 98 NTM-7 
pH 8,03 > 6 NTM-54 
Độ ẩm, % 0,3 < 1,0 NTM-103 
Nhiệt độ chớp cháy, oC 295 >220 TCVN 7498:2005 
Các hỗn hợp được thiết kế theo phương pháp Marshall dựa vào các chỉ tiêu đặc trưng 
thể tích và chỉ tiêu Marshall. Bảng 3 và Bảng 4 thể hiện thành phần cấp phối và các chỉ 
tiêu đặc trưng thể tích của các hỗn hợp sử dụng trong nghiên cứu này. 
Bảng 3. Thành phần cấp phối của các hỗn hợp 
Cỡ sàng, 
mm 
Phần trăm lượng lọt sàng Yêu cầu 
0% RAP 50% RAP 
50% RAP+Chất 
tái sinh 
Min Max 
19 100 100 100 100 100,0 
12,5 90 93,1 93,1 90,0 100,0 
9,5 79,1 79,1 79,1 74,0 89,0 
4,75 52,8 53,1 53,1 48,0 71,0 
2,36 36,4 37,4 37,4 30,0 55,0 
1,18 29 30,2 30,2 21,0 40,0 
0,6 19,3 21,7 21,7 15,0 31,0 
0,3 13,3 15,5 15,5 11,0 22,0 
0,15 10 12 12 8,0 15,0 
0,075 5,6 7,1 7.1 6,0 10,0 
Bảng 4. Các tính chất của hỗn hợp 
Các chỉ tiêu 
Các giá trị ở hàm lượng thành phần 
tối ưu Yêu cầu 
TCVN 8819: 2011 
0% RAP 50% RAP 
Pb 5,0 5,0 - 
VMA 15,7 14,1 Min 14 % 
VFA 71,5 70,6 (65-75) % 
Pba 0,3 1,48 - 
Pb (RAP) 0,0 1,9 - 
Pbn 5,0 3,1 - 
Va 4,5 4,15 (3-5)% 
P 11,3 19,1 Min 8 kN 
L 3,5 2,3 (2-4) mm 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-51- 
Dựa theo khuyến cáo của nhà sản xuất, các tỷ lệ chất tái sinh được lựa chọn để thí 
nghiệm đánh giá độ lún vệt hằn bánh xe và chí số kháng nứt lần lượt là 0,3%; 0,5 % và 
0,7 %. 
2.2. Thí nghiệm Hamburg Wheel-Track 
Các mẫu thí nghiệm Hamburg Wheel-Track test (HWTT) được chế bị trong phòng thí 
nghiệm với kích thước 300x260x50 mm, độ rỗng dư bằng 7±1.0 %. Nhiệt độ thí 
nghiệm được lựa chọn là 50oC, số lượt tác dụng của bánh xe tiêu chuẩn thí nghiệm là 
15 nghìn lượt [8]. Chiều sâu độ lún vệt hằn bánh xe cho phép thí nghiệm tối đa là 12.5 
mm. Hình 1 (a) thể hiện mẫu thí nghiệm và Hình 1 (b) thể hiện kết quả thí nghiệm với 
độ sâu vệt hằn lún bánh xe tăng dần theo số chu kỳ tác dụng bánh xe. 
C
h
iề
u
 s
â
u
 h
ằ
n
 l
ú
n
, 
m
m
Số lượt tác dụng bánh xe x1000
Số lượt tác dụng bánh xe 
đến khi phá hủy, Nf
Điểm bong bật màng nhựa
Số lượt tác dụng bánh xe ứng 
với điểm bong bật màng nhựa
(a) Thí nghiệm HWTT (b) Kết quả thể hiện thí nghiệm HWTT 
Hình 1. Thí nghiệm HWTT và thể hiện kết quả thí nghiệm 
Từ đường cong này có thể thấy rõ hai tiếp tuyến, phần hằn lún trạng thái ổn định của 
đường cong và phần của đường cong sau khi hỗn hợp bong bật màng nhựa. Giao điểm 
của hai tiếp tuyến đường cong này xác định điểm bong bật màng nhựa của hỗn hợp. So 
sánh các điểm bong bật màng nhựa và chiều sâu hằn lún của các hỗn hợp khác nhau 
cho phép đánh giá độ nhạy cảm với độ ẩm và biến dạng tương đối của các hỗn hợp 
này. Điểm bong bật màng nhựa ứng với số lượt tác dụng bánh xe thí nghiệm lớn hơn 
10.000 lần đã được chứng minh là một chỉ số tốt về khả năng chống ẩm của hỗn hợp 
[9]. 
2.3. Thí nghiệm Cracking Tolerance Index (CTIndex) 
Nghiên cứu được thực hiện bởi Zhou, F. và các cộng sự (2017) đã đưa ra chỉ số 
Cracking Tolerance Index (CTIndex) xác định từ thí nghiệm Indirect tensile test (IDT) 
trên mẫu hình trụ tròn có đường kính bằng 150 mm, chiều cao bằng 62 mm để đánh 
giá sức kháng nứt của hỗn hợp asphalt [10]. Chỉ số CTIndex được xác định từ đường 
cong quan hệ giữa lực-chuyển vị như ở Hình 2. 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-52- 
Hình 2. Thí nghiệm kéo gián tiếp xác định chỉ số CTIndex 
Các tham số nứt được đưa ra dựa trên phương trình nổi tiếng Paris Er Eran (Paris và 
Erdogan 1963) và kết quả nghiên cứu của Bazant và Prat (1988) về sự lan truyền vết 
nứt [11, 12]. 
Lự
c,
 k
N
Chuyển vị, mm 
trong đó: 
Gf – là năng lượng phá hủy nứt 
(J/m2) 
l75- chuyển vị ứng với lực nén bằng 
75% lực nén lớn nhất (mm); 
D – đường kính mẫu thí nghiệm 
(mm); 
t – chiều dầy mẫu thí nghiệm (mm); 
|m75| - giá trị tuyệt đối của độ dốc 
đường cong lực-chuyển vị sau giá trị 
lực nén lớn nhất (N/m); 
|m75| = | |, giá trị P85 và P65 
được xác định như ở Hình 3. 
Hình 3. Minh họa về điểm PPP75 
 và độ dốc tương ứng |𝑚75| 
Kết quả tính toán chỉ số CTIndex được thể hiện như ở phương trình 1 và 2: 
Với mẫu có chiều dày 62 mm: 
CTIndex = × ( ) (1) 
Với mẫu có chiều dày khác 62 mm: 
CTIndex = × ( ) (2) 
Chi tiết thí nghiệm xác định chỉ số CTIndex được thực hiện theo hướng dẫn của tiêu 
chuẩn ASTM D 8225-19 [13]. 
III. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ 
Với 2 mẫu kết quả thí nghiệm độ lún vệt hằn bánh xe và 4 mẫu kết quả thí nghiệm chỉ số 
kháng nứt cho một tổ mẫu, thì tổng số mẫu thí nghiệm độ lún vệt hằn bánh xe là 6 mẫu, tổng 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-53- 
số mẫu thí nghiệm CTIndex là 15 mẫu. Trên cơ sở kết quả thí nghiệm các tổ mẫu, nghiên cứu 
tiến hành phân tích một số yếu tố ảnh hưởng đến độ lún vệt hằn bánh xe và chỉ số kháng nứt. 
3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh đến độ lún vệt hằn bánh xe 
Kết quả thí nghiệm sau 15000 lượt tác dụng bánh xe lên các hỗn hợp thể hiện như ở 
Hình 4 cho thấy, với hỗn hợp 0% RAP xuất hiện điểm bong bật màng nhựa ở số lượt 
bánh xe tác dụng là 11400 lượt, trong khi đó với các hỗn hợp 50% RAP có và không 
có chất tái sinh đều không xuất hiện điểm bong bật màng nhựa. 
Hình 4. Tương quan giữa độ lún vệt hằn bánh xe với số lượt bánh xe tác dụng 
Hình 5 thể hiện sự thay đổi độ lún vệt hằn bánh xe của các hỗn hợp ở 15000 lượt bánh 
xe thí nghiệm tác dụng. Kết quả cho thấy, độ lún vệt hằn bánh xe của các hỗn hợp có 
RAP giảm trung bình 51,7 % so với hỗn hợp không sử dụng RAP. Kết quả này cho 
thấy độ cứng của hỗn hợp asphalt đã được cải thiện bởi chất kết dính asphalt cũ có 
trong RAP. Ngoài ra, với hỗn hợp 50%RAP sử dụng chất tái sinh, độ lún trung bình 
tăng 73,5% so với hỗn hợp 50%RAP không có chất tái sinh. 
Hình 5. Độ lún vệt hằn bánh xe của các hỗn hợp 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-54- 
Độ lún vệt hằn bánh xe có xu hướng tăng dần lên khi tỷ lệ chất tái sinh Prephalt tăng 
từ 0,3% lên 0,7%. Kết quả này cho thấy, chất tái sinh đã có tương tác làm mềm chất 
kết dính bitum có trong RAP. 
3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh đến sức kháng nứt của hỗn hợp 
Kết quả thí nghiệm IDT của các mẫu thí nghiệm được thể hiện như ở Hình 6. Thí nghiệm 
nén kết thúc khi lực nén giảm còn khoảng 0.1 kN. 
Hình 6. Đường cong quan hệ giữa lực với chuyển vị của các hỗn hợp 
Từ kết quả đường cong lực-chuyển vị, nghiên cứu tiến hành tính toán chỉ số CTIndex 
theo hướng dẫn của tiêu chuẩn ASTM D8225-19. 
Hình 7. Kết quả tính toán chỉ số CTIndex 
Kết quả thể hiện như ở Hình 7 cho thấy, hỗn hợp 50% RAP có chỉ số CTIndex thấp hơn 
trung bình 49,1% so với hỗn hợp 0% RAP. Tuy nhiên, khả năng kháng nứt đã được cải 
thiện bởi chất tái sinh Prepahlt có khả năng tương tác và làm mềm chất kết dính bitum 
trong RAP. Cụ thể, chỉ số CTIndex của hỗn hợp 50% RAP có chất tái sinh cao hơn trung 
bình 268,9 % so với hỗn hợp 50% RAP không có chất tái sinh. Ngoài ra, chỉ số CTIndex 
tăng dần khi tỷ lệ chất tái sinh sử dụng tăng lên. 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-55- 
Hình 8. Tương quan giữa độ lún vệt hằn bánh xe và chỉ số kháng nứt 
với tỷ lệ chất tái sinh 
Nếu lấy giới hạn độ lún vệt hằn bánh xe thí nghiệm tối đa cho phép là 12,5 mm sau 
15000 chu kỳ tác dụng bánh xe [14] và chỉ số kháng nứt CTIndex giới hạn tối thiểu cho 
phép là 70 [15], thì một tỷ lệ chất tái sinh Prephalt hợp lý được xác định như ở Hình 7 
bằng 0,52 % có thể cân bằng được khả năng kháng hằn lún vệt bánh xe và kháng nứt 
của hỗn hợp 50% RAP. 
IV. KẾT LUẬN 
Từ những nội dung nghiên cứu thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ chất tái sinh 
Prephalt đến ứng xử lún vệt hằn bánh xe và nứt của hỗn hợp bê tông asphalt có tỷ lệ 
RAP bằng 50%, một số kết luận sau được đưa ra: 
- Sức kháng hằn lún vệt bánh xe của hỗn hợp bê tông asphalt đã được cải thiện 
bởi tỷ lệ RAP có trong thành phần. Sau 15000 chu kỳ tác dụng bánh xe thí 
nghiệm, độ lún vệt hằn bánh xe thấp hơn trung bình 51,7 % so với hỗn hợp 
không sử dụng RAP. 
- Với hỗn hợp 50% RAP, độ lún vệt hằn bánh xe của hỗn hợp sử dụng chất tái 
sinh cao hơn trung bình 73,5% so với hỗn hợp không sử dụng chất tái sinh và 
độ lún có xu hướng tăng dần khi tăng tỷ lệ chất tái sinh. 
- Hỗn hợp 50% RAP có chỉ số CTIndex thấp hơn trung bình 49,1% so với hỗn hợp 
0% RAP. Tuy nhiên, khả năng kháng nứt đã được cải thiện bởi chất tái sinh 
Prephalt có khả năng tương tác và làm mềm chất kết dính bitum trong RAP. Cụ 
thể, chỉ số CTIndex của hỗn hợp 50% RAP có chất tái sinh cao hơn trung bình 
268,9 % so với hỗn hợp 50% RAP không có chất tái sinh. Ngoài ra, chỉ số 
CTIndex cũng tăng dần khi tỷ lệ chất tái sinh sử dụng tăng lên. 
- Một tỷ lệ chất tái sinh Prephalt bằng 0,52 % có thể đạt được cân bằng giữa khả 
năng kháng hằn lún vệt bánh xe và kháng nứt của hỗn hợp bê tông asphalt có 
50% RAP. 
Hội nghị Khoa học công nghệ lần thứ XXII Trường Đại học Giao thông vận tải 
-56- 
LỜI CẢM ƠN 
Kết quả nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Công ty Cổ phần đầu tư xây BMT, Trường 
Đại học Giao thông vận tải và Trung tâm Công nghệ Asphalt quốc gia Hoa Kỳ. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Brett A. Williams, J. Richard Willis, Ph.D., and T. Carter Ross. Asphalt Pavement 
Industry Survey on Recycled Materials and Warm-Mix Asphalt Usage: 2018. 
Information Series 138 (9th edition). National Asphalt Pavement Association, 2019. 
2. Randy C.West, Audrey Copeland. High RAP Asphalt Pavements: Japan Practice - 
Lessons Learned, Information Series 139. National Asphalt Pavement Association, 
2015. 
3. Randy West, Carolina Rodezno, Fabricio Leiva, Fan Yin. Development of a 
Framework for Balanced Mix Design. NCHRP 20-07/Task 406, 2018. 
4. Nam Tran, Adam Taylor, Pamela Turner, Christopher Holmes, Laurent Porot. Effect of 
Rejuvenator on Performance Characteristics of High RAP Mixture. Journal of Road 
Materials and Pavement Design, Volume 18, 2017. 
5. Võ Đại Tú, Nguyễn Thiên Phúc, Nguyễn Bá Hùng “Lựa chọn và ứng dụng công nghệ 
tái chế mặt đường nhựa trong điều kiện tại Việt Nam”, Dự án sản xuất thử nghiệm 
Công ty BMT, 2015; 
6. D.V.Dông, N.N. Lân and T.H.Nam (2018). Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hỗn hợp bê 
tông asphalt tái chế ấm và ứng dụng trong xây dựng đường ô tô ở Việt Nam. Report 
01 KC.02.16/16-20. Bộ KHCN. 
7. Van Weezenbeek Specialties, Testing Report for the Performance of Prephalt FBK, 
Van Weezenbeek Specialties, Heerhugowaard, North Holland, 2017. 
8. AASHTO T324: Standard Method of Test for Hamburg Wheel-Track Testing of 
Compacted Asphalt Mixtures. 
9. Kvasnak, A., Moore, J., Taylor, A., and B. Prowell. Preliminary Evaluation of Warm 
Mix Asphalt Field Demonstration: Franklin, Tennessee. NCAT Report 10-01. 
NCAT, 2010. 
10. Zhou, F., Im, S., Sun, L., and Scullion, T., Development of an IDEAL Cracking Test 
for Asphalt Mix Design and QC/QA, Road Materials and Pavement Design, Vol 18, 
Supplement 4, 2017, pp. 405–427 13. 
11. Paris, P and F. Erdogan. A critical analysis of crack propagation laws. Journal of 
Basic Engineering, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, 
December 1963, pp.528-534. 
12. Bazant, Z. P. and P. C. Prat, Effect of temperature and humidity on fracture energy of 
concrete, ACI Materials Journal, 1988, Vol. 85, No. 4, pp. 262–271. 
13. ASTM D 8225-19. Standard Test Method for Determination of Cracking Tolerance 
Index of Asphalt Mixture Using the Indirect Tensile Cracking Test at Intermediate 
Temperature1. 
14. Advanced Asphalt Technologies. NCHRP Report 673: A Manual for Design of Hot 
Mix Asphalt with Commentary. Washington, DC: NCHRP, 2011. 
15. Virginia Departmant of Transportation. Specical Provision for High RAP content 
surface mixtures designed using performance criteria, 2018. 

File đính kèm:

  • pdfanh_huong_cua_ty_le_chat_tai_sinh_prephalt_den_do_lun_vet_ha.pdf
Ebook liên quan