Sự tăng trưởng nhanh của nền kinh tế trong những năm gần đây kéo theo sự gia tăng lưu lượng và tải trọng trên đường. Kết cấu mặt đường bê tông nhựa được sử dụng rộng rãi. Chiếm trên 80% diện tính mặt đường ở Nam Bộ. Là sự lựa chọn hàng đầu khi thiết kế các công trình đường cao tốc và đường cấp cao khác. Trên thực tế, xây dựng đường ở nước ra còn một số tồn tại cần được nghiên cứu và giải quyết. Trong đó, vấn đề vượt tải và nhiệt độ mặt đường là 2 vấn đề cần quan tâm nhằm hạn chế nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường ở khu vực Nam Bộ.
Hiện Nay, rất nhiều tuyến đường bê tông nhựa ở nước ta sau thời gian ngắn đưa vào sử dụng đã xuất hiện những hiện tượng phổ biến như hằn lún vệt bánh xe, lún nứt cao su,.. gây hư hỏng nghiêm trọng mặt đường cũng như ATGT. Đây là mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lí giao thông và nhà xây dựng công trình. Dưới đây, HNUD sẽ chỉ ra một số chú ý trong thiết kế, xây dựng và khai thác, hạn chế những hư hỏng mặt đường. Qua đó nâng cao độ bền khai thác và hiệu quả cho mặt đường bê tông nhựa.
Các dạng hư hỏng phổ biến mặt đường bê tông nhựa:
Biến dạng:
Loại hư hỏng này gồm: lún lõm cục bộ, lồi lõm theo hướng xe chạy;lượn sóng; hằn lún vệt bánh xe và chênh lệch cao độ ở chỗ vệt cắt vá cũ.
Vệt lún bánh xe thường xuất hiện dọc theo vệt bánh xe và có khuynh hướng phát triển ra phía lề đường. Hình thành do tác dụng đầm nén của bánh xe tác dụng. Gây ra sự biến dạng bề mặt bê tông nhựa.
Hằn lún vệt bánh xe là dạng hư hỏng do dỗn hợp vật liệu mặt đường di chuyển khi chịu tải trọng tác dụng của bánh xe. Hiện tượng này có thể xảy ra do hiện tượng đền nén thứ cấp của tải trọng giao thông. Hoặc do hỗn hợp mất ổn định trong trạng thái dẻo – chảy. Thông thường do cả 2. Phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ môi trường và điều kiện tác dụng của tải trọng.
Ngoài ra, các nhân tố do vật liệu cũng ảnh hưởng đến độ lún vệt bánh xe. Thành phần cấp phối, độ nhám bề mặt cốt liệu, hình dạng hạt và cỡ hạt. Loại nhựa sử dụng. Độ rỗng dư, độ rỗng cốt liệu, phần trăm lỗ rỗng lấp đầy bằng nhựa đường. Độ ẩm, nhiệt độ, độ lớn của áp lực tán dụng và số lần tác dụng của tải trọng…
Các dạng hư hỏng thuộc nhóm này ảnh hưởng rất xấu đến độ bằng phẳng mặt đường bê tông nhựa. Làm giảm tốc độ khai thác và giảm năng lực thông hành của đường đang khai thác.
Nứt bề mặt bê tông nhựa
Một số dạng nứt mặt đường như nứt ngang, nứt dọc, nứt lưới, nứt hình parabol… Tùy loại nứt, mức độ nặng nhẹ, bề rộng và chiều dài nứt mà chia thành nguyên nhân gây nứt:
– Các chỗ rạn nứt nhỏ có thể do khi thi công mặt đường cục bộ tại đó bị thiếu nhựa, thừa bột đá hoặc lu lèn quá mức. Trong khi các lớp dưới yếu, lu lèn lúc hỗn hợp bê tông nhựa còn quá nóng.
– Nứt mai rùa (nứt da cá sấu): thông thường do các lớp nền móng không đủ cường độ. Nền bị cao su, bão hòa nước. Hoặc cả kết cấu nền mặt đường không đủ cường độ chịu tải trọng xe. Nhựa bị lão hóa cũng là một nguyên nhân gây ra loại nứt này.
– Nứt dọc: nguyên nhân từ việc mở rộng nền, mặt đường làm biến dạng không đều giữa các phần đường mới và đường cũ. Hoặc do ứng suất kéo của tải trọng xe gây ra vượt quá giới hạn chịu kéo của bê tông nhựa.
– Nứt thành lưới: Là loại hư hỏng phát triển từ vết nứt ngang và nứt dọc. Nguyên nhân thường là do nhiệt kết hợp với hiện tượng sơ hóa bề mặt vết nứt. Loại nứt này thường xuất hiện trên những khu vực rải bê tông bề mặt lớn. Đây là hiện tượng hư hỏng có liên quan đến chiều dày bê tông nhựa chưa đạt yêu cầu hay do dính bám không tốt. Quá trình xuống cấp mặt đường diễn ra khá nhanh do xuất hiện vết nứt thứ cấp và bong bật từng mảng vật liệu bề mặt.
– Nứt phản ánh: do nứt lan truyền từ lớp móng gia cố xi măng khi bề dày tầng mặt bê tông nhựa phía trên không đủ. Thường là các vết nứt ngang phần xe chạy và với khoảng cách nhất định giữa các vết nứt.
– Nứt hình parabol thường do lớp bê tông nhựa mặt đường thiếu dính bám với lớp dưới nó.
Hư hỏng do lún nứt cao su:
Ở khu vực Nam bộ, dạng lún nứt cao su khá phổ biến. Dạng nứt này do nguyên nhân đất nền bị ngậm nước đạt đến mức hạn độ dẻo mà không có lối thoát ra. Sau đó tạo thành một túi chứa nước (hiện tượng nước treo). Khi có tải trọng xe tác dụng tạo thành dạng lún nứt cao su. Lúc thi công không xử lý tốt thoát nước hay do nước mặt có điều kiện theo kẻ nứt thâm nhập vào nền. Nhiều trường hợp do mở rộng nền đường trong khu vực có ao trũng chứa nước mà không xử lý triệt để lượng nước và bùn khi san lấp cũng gây ra dạng hư hỏng này.
Nguyên nhân chính gây hư hỏng mặt đường bê tông nhựa:
Đối với bê tông nhựa có hai vấn đề là độ lớn, thời gian tác dụng của tải trọng, lưu lượng xe và nhiệt độ mặt đường. Đây là hai nguyên nhân cơ bản gây ra hư hỏng mặt đường trong điều kiện giao thông ở nước ta.
Vượt tải, tải trùng phục, tốc độ chậm và lưu lượng xe:
Theo số liệu đếm xe của khu vực đường bộ VII, trong hai năm 2012 và 2013 trong bảng dưới đây, cho thấy mức độ gia tăng nhanh chóng các loại tải trọng nặng trên một số quốc lộ khu vực Nam bộ như sau:
| Tên đường | Xe tải trung
(2 trục – 6 bánh) |
Xe tải nặng
(3 trục) |
Xe tải nặng
(4 trục) |
Tổng cộng xe ô tô |
| Quốc lộ 1 | 5,66% | 12,1% | 43,19% | 13,41% |
| Quốc lộ 20 | 9,35% | 38,1% | 409,73% | 52,05% |
| Quốc lộ 22 | 2,19% | 7,32% | 20,25% | 40,8% |
| Quóc lộ 50 | -6% | 2,42% | 11,51% | 4% |
Tỷ lệ tăng trưởng của tải trọng và lưu lượng xe các Quốc lộ khu vực Nam Bộ
Từ bảng tổng hợp trên, ta thấy rõ mức độ tăng trưởng tải trọng và lưu lượng xe trên các quốc lộ là rất lớn đến mức nguy hiểm. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của mặt đường bê tông nhựa. Lượngxe tải trọng nặng tăng trưởng cao. Tình trạng vượt tải phổ biến và kẹt xe làm cho tải trọng nặng. Thời gian tác dụng của tải trọng đều tăng, gây bất lợi trực tiếp đến trạng thái ứng suất và biến dạng của mặt đường. Đây là nguyên nhân chính làm cho mặt đường bê tông nhựa có các hư hỏng phổ biến như đã phân tích.
Nhiệt độ mặt đường
Những ảnh hưởng của bê tông nhựa trong điều kiện nhiệt độ cao
Lớp bê tông nhựa mặt đường tiếp xúc trực tiếp với điều kiện nhiệt độ khí quyển nên chịu ảnh hưởng và có mối quan hệ trực tiếp với nhiệt độ khí quyển. Chu kỳ thay đổi nhiệt độ của lớp mặt đường ảnh hưởng bởi với chu kỳ thay đổi nhiệt độ của khí quyển. Ở TP. Hồ Chí Minh, nhiệt độ của mặt đường bê tông nhựa có thể lên đến 65oC. Các tỉnh miền Đông Nam bộ còn nóng hơn nữa. Biến đổi chênh lệch nhiệt độ trong ngày là lớn nhất so với các lớp còn lại của kết cấu áo đường mềm.
Như vậy, nhiệt độ của lớp mặt đường bê tông nhựa sẽ phụ thuộc vào khả năng đối lưu nhiệt giữa khí quyển và kết cấu mặt đường. Khả năng đối lưu nhiệt giữa không khí và mặt đường phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài. Như nhiệt độ không khí, bức xạ mặt trời, tốc độ gió, lượng mưa, độ ẩm không khí, lượng bốc hơi. Trong đó, nhiệt độ không khí và bức xạ mặt trời là quan trọng nhất. Nhiệt độ không khí còn ảnh hưởng bởi địa hình, chế độ gió mùa và hướng núi.
Các nhân tố bên trong gồm hệ số truyền nhiệt của vật liệu, suất hấp thụ bức xạ mặt trời, nhiệt dung riêng của vật liệu. Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào kết cấu vật liệu, độ rỗng và độ ẩm của vật liệu. Suất hấp thụ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào loại vật liệu và độ nhám của mặt đường. Đối với mặt đường bê tông nhựa, hệ số truyền nhiệt bằng 1,21 – 3,1 w/mK và suất hấp thụ bức xạ mặt trời bằng 0,85 – 0,95.
Bê tông nhựa có nhiều nhược điểm. Cường độ và khả năng chống biến dạng luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc của mặt đường. Bê tông nhựa là vật liệu đàn hồi – nhớt – chảy dẻo. Nên khi nhiệt độ thấp, bê tông nhựa làm việc như một vật thể đàn hồi là chủ yếu. Nhưng khi làm việc ở nhiệt độ cao, bê tông nhựa bị biến dạng nhớt là chủ yếu. Còn biến dạng đàn hồi thì không đáng kể.
Hư hỏng mặt đường bê tông nhựa trong điều kiện nhiệt độ cao
Khi làm việc ở nhiệt độ cao, điều bất lợi của mặt đường bê tông nhựa là cường độ chống trượt giảm. Mặt đường ngoài chịu lực đứng của bánh xe còn phải chịu tác dụng của lực ngang do xe hãm phanh khi khởi hành hay tăng tốc. Điều này làm cho mặt đường thường tồn tại các dạng hư hỏng trượt hay dồn nhựa mặt đường (do ứng suất cắt trượt) và lún vệt bánh xe (biến dạng dẻo và tích lũy biến dạng dẻo). Vì vậy, khi làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, ở lớp mặt đường thường xuất hiện các dạng hư hỏng như lún vệt bánh xe, trượt, dồn ụ nhựa mặt đường. Có thể thấy khi nhiệt độ thay đổi, bản chất vật liệu thay đổi. Qua đó, cơ chế chịu tải và phá hoại cũng thay đổi theo.
« Xem thêm »: Ưu nhược điểm của bê tông nhựa nóng Asphalt
Giải pháp sửa chữa mặt đường bê tông nhựa bị hư hỏng
Bảo dưỡng thường xuyên
- Chống chảy nhựa mặt đường
- Vá ổ gà và các chỗ vỡ mép mặt đường
- Sửa chữa các vết nứt dọc, nứt ngang và các dạng nứt kác nhưng phạm vi phân bố không lớn
- Sửa chữa các chỗ lún lõm cục bộ và lún trồi cục bộ
- Sửa chữa chỗ mặt đường bê tông nhựa bị bong tróc, bong bật và mài mòn cục bộ
- Sửa chữa chỗ mặt đuwofng bị sinh lún, nứt dạng khối, nứt hình parabol
- Sửa chữa các chỗ bị đẩy trồi nhựa, dồn nhựa quy mô nhỏ
Sửa chữa định kì hư hỏng bề mặt bê tông nhựa
| Sửa chữa vừa | – Làm lớp phủ tạo mặt phẳng, tạo nhám. Hạn chế nước thấm qua các chỗ bị nứt, bị hư, bị hỏng bề mặt.
– Sửa chữa các đoạn mặt đường bị hư hỏng bề mặt, biến dạng mặt đường mức độ nhẹ và vừa – Sửa chữa khắc phục lún vệt bánh xe dạng kết cấu |
| Sửa chữa lớn | – Làm lại toàn bộ một lớp hoặc vài lớp mặt bê tông nhựa
(để sửa chữa các đoạn bị nứt và hư hỏng lớp mặt mức độ nặng). – Làm lại tầng mặt bê tông nhựa và một phần lớp móng trên. – Sửa chữa các chỗ nền, móng bị sình lún, cao su hoặc hư hỏng nặng trước khi làm lại tầng mặt bê tông nhựa.
|
| Sửa chữa đột xuất | – Sửa chữa lún vệt bánh xe dạng đẩy trồi.
– Sửa chữa mặt đường bị lượn sóng mức độ nặng. |
Kết luận
– Tải trọng nặng, trùng phục, dòng xe có tốc độ chậm là ba nhân tố làm hư hỏng mặt đường bê tông nhựa hàng đầu. Để tránh những hư hỏng trên, rất cần những biện pháp cấp bách nhằm khắc phục những nguyên nhân xuất phát từ công tác quản lý GTVT của nước ta và của các địa phương.
– Bê tông nhựa là vật liệu có tính nhạy cảm với nhiệt độ, tính chất do sự tồn tại của bitum trong hỗn hợp. Bản chất vật liệu của bê tông nhựa phụ thuộc vào nhiệt độ, vật liệu có tính chất đàn hồi ở nhiệt độ thấp và dẻo – chảy ở nhiệt độ cao. Vì vậy, rất cần sự nghiên cứu của các nhà chuyên môn quan tâm đặc
biệt đến vấn đề ổn định nhiệt cho hỗn hợp bê tông nhựa khi thiết kế và chế tạo nó.
HNUD cung cấp dịch vụ thi công bê tông nhựa nóng Asphalt
HNUD – Công Ty Cổ phần Phát triển Đô Thị Hà Nội uy tín số 1 tại miền Bắc, cam kết đảm bảo chất lượng cho quý khách hàng về các dịch vụ trọn gói như thi công bê tông nhựa nóng, thi công đường giao thông, thi công sơn kẻ đường, cho thuê máy công trình… Với đội ngũ kĩ sư giỏi, kinh nghiệm thi công nhiều năm trong ngành giao thông, máy móc thiết bị hiện đại, chúng tôi đủ khả năng kí kết những gói hợp đồng vừa và lớn, những công trình yêu cầu kĩ thuật cao và khắt khe nhất. HNUD tự hào mang đến cho quý khách hàng những sản phẩm và dịch vụ chất lượng vượt bậc, chuyên nghiệp, mức giá cạnh tranh, nhằm tạo ra sự hài lòng tốt nhất cho bạn.
Các sản phẩm bê tông nhựa nóng HNUD cung cấp:
⇒ Quý khách hàng mong muốn hợp tác xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để được giải đáp.
CÔNG TY CỔ PHẦN PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ HÀ NỘI HNUD
Địa chỉ: Ngõ 191 Minh Khai, phường Minh Khai, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội.
VPGD: Tầng 5 số 475 Kim Ngưu, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội.
Hotline: 094.292.1668.
Email: hnud.jsc@gmail.com.
