- Về mặt cấu trúc vật liệu:
- Các thành phần trong hỗn hợp bê tông nhựa phối hợp, tương tác với nhau tạo thành hệ thống cấu trúc vật liệu bê tông nhựa, gồm 3 cấu trúc:
- Cấu trúc tế vi: là sự kết hợp của bột khoáng chất và nhựa tạo thành liên kết asphalt.
- Cấu trúc trung gian: là sự kết hợp chất liên kết asphalt với cát tạo thành vữa asphalt.
- Cấu trúc vĩ mô: là sự kết hợp giữa vữa asphalt với các hạt đá dăm tạo nên bê tông nhựa.
Như vậy, cấu trúc bê tông nhựa hình thành dựa trên cơ sở sự phối hợp các thành phần khác nhau. Khi thiếu hụt thành phần hoặc tỷ lệ giữa các thành phần trong bê tông nhựa không hợp lý thì cấu trúc bê tông nhựa sẽ bị phá vỡ, làm cho hệ thống cấu trúc bê tông nhựa không đảm bảo điều kiện chịu lực.
- Chức năng vật liệu trong cấu trúc bê tông nhựa:
- Cốt liệu lớn: cấp phối đá dăm – là bộ khung chịu lực chính (và tạo độ nhám).
- Cốt liệu nhỏ: cát sông – làm tăng độ đặc cho bê tông nhựa. Đá xay – ngoài chức năng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tính liên kết với nhựa.
- Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa, làm tăng tỷ diện vật liệu khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bê tông nhựa ổn định nhiệt. Bột khoáng và nhựa tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt, liên kết các cốt liệu lớn và lấp đầy lỗ rỗng còn lại.
- Bột khoáng do có bề mặt riêng lớn, có khả năng dàn mỏng màng bitum trên bề mặt, làm tăng lực tương tác giữa chúng, cùng với bitum nhét đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu nên cường độ của bê tông asfalt tăng lên. Bột khoáng để chế tạo bê tông asfalt thường sử dụng các loại bột mịn từ đá vôi và đá dolomite.
- Cường độ chịu nén của đá không nhỏ hơn 200 daN/cm2. Vật liệu chế tạo bột khoáng cần sạch, không chứa các chất bẩn và sét quá 5%. Bột khoáng cần phải khô, xốp khi trộn với bitum không được vón cục, có khả năng hút bitum tốt và phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Độ rỗng khi lèn chặt dưới tải trọng 400daN/cm2 đối với tro, bụi xi măng, xỉ, không được lớn hơn 45%, còn đối với loại bột đá đặc chắc thì không lớn hơn 40%.
- Nhựa trong bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạt khoáng, có 1 phần thẩm thấu vào trong các mao quản trên bề mặt hạt khoáng, 1 phần tương tác với bề mặt cốt liệu tạo thành màng xà phòng Can-xi không hòa tan, làm tăng đáng kể chất lượng và tính bền vững của các liên kết ở khu vực tiếp xúc giữa nhựa và cốt liệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗng còn lại của khung cốt liệu chính.
- Phụ gia: cải thiện 1 số tính chất của BTN trong thi công cũng như khai thác, nhằm làm cho BTN ổn định hơn
Như vậy có thể thấy rằng: thành phần vật liệu trong cấu trúc bê tông nhựa cần được thiết kế hợp lý vì: - Thành phần cốt liệu quyết định cường độ chính, độ đặc chắc của bê tông nhựa. Chỉ khi nào cấp phối cốt liệu, kích cỡ cốt liệu hợp lý thì mới tạo được hỗn hợp có cường độ cao và ổn định.
- Thành phần nhựa quyết định tính liên kết cho cốt liệu. Khi thiếu hoặc thừa nhựa thì tính liên kết sẽ giảm xuống, dẫn đến hàng loạt các bất lợi khác.
Viết bình luận
Bạn đã gửi bình luận thành công. Xin cảm ơn!