Phân tích ứng suất cắt trượt giữa các lớp trong kết cấu áo đường sử dụng bê tông nhựa cứng

Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả phân tích ứng xử của kết cấu mặt đường trong đó sử dụng các lớp bê tông nhựa có module độ cứng khác biệt nhau nhiều nhằm đánh giá khả năng trượt giữa các lớp bê tông nhựa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích ứng suất cắt trượt giữa các lớp trong kết cấu áo đường sử dụng bê tông nhựa cứngTạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (5V): 85–92 PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT CẮT TRƯỢT GIỮA CÁC LỚP TRONG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG SỬ DỤNG BÊ TÔNG NHỰA CỨNG Nguyễn Huỳnh Tấn Tàia,∗, Trần Vũ Tựa a Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, số 01 đường Võ Văn Ngân, quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 09/08/2019, Sửa xong 18/09/2019, Chấp nhận đăng 20/09/2019Tóm tắtBê tông nhựa cứng có module đàn hồi cao hơn bê tông nhựa thông thường từ 2 đến 3 lần. Do đó, nó có khảnăng kháng biến dạng tốt, bao gồm cả biến dạng không hồi phục. Việc áp dụng bê tông nhựa cứng đã được ápdụng rộng rãi ở các nước châu Âu, trong khi ở Việt Nam còn gặp nhiều e ngại về độ bền mỏi cũng như trượtgiữa các lớp bê tông nhựa. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả phân tích ứng xử của kết cấu mặt đường trongđó sử dụng các lớp bê tông nhựa có module độ cứng khác biệt nhau nhiều nhằm đánh giá khả năng trượt giữacác lớp bê tông nhựa. Kết quả phân tích cho thấy việc ứng dụng bê tông nhựa cứng dù ở lớp mặt trên hay (và)mặt dưới đều không gây ra giá trị ứng suất cắt quá lớn tại vị trí mặt liên kết, và điều kiện dính bám giữa các lớpđược thỏa mãn.Từ khoá: ứng suất cắt trượt; kết cấu áo đường; bê tông nhựa cứng; module độ cứng.ANALYSING THE INTERLAYER SHEAR STRESS OF ASPHALT PAVEMENT COMPOSED OF CON-VENTIONAL AND HIGH MODULUS ASPHALTAbstractHigh modulus asphalt concrete (HMAC) is 2-3 times stiffer than conventional asphalt concrete (AC) in termsof stiffness modulus. As a result, HMAC has high resistance to deformation including the irreversible one.Although HMAC has been widely used in Europe, there are still concerns in Vietnam about the fatigue life ofpavement structures and resistance to shear debonding between layers of conventional AC and HMAC. In thisstudy, the aim is to analyse the interlayer shear stress in asphalt structures comprised of several layers of asphalthaving large difference in stiffness to evaluate the possibility of shear debonding between layers of asphalt. Theresults show that the use of HMAC in either the wearing or (and) the binder course does not give rise to veryhigh shear stress at interlayer surfaces, and the interlayer bonding is well assured.Keywords: shear stress; pavement structure; high modulus asphalt concrete; stiffness modulus. c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(5V)-10 1. Giới thiệu Hiện nay, kết cấu áo đường mềm đang được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam, trong đó hỗn hợpbê tông nhựa chặt được sử dụng để làm tầng mặt của kết cấu áo đường. Bên cạnh những ưu điểm củamặt đường bê tông nhựa như êm thuận trong lưu thông, dễ dàng thi công và sửa chữa, mặt đường bêtông nhựa rất dễ tích lũy biến dạng không hồi phục để hình thành vệt hằn bánh xe, gây mất an toàngiao thông [1]. ∗ Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: tainht@hcmute.edu.vn (Tài, N. H. T.) 85 Tài, N. H. T., Tự, T. V. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng Nhiều nhóm giải pháp đã được đề xuất nhằm giải quyết bài toán hằn lún vệt bánh xe bao gồm cácgiải pháp về qui trình thi công như kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ bê tông nhựa, nâng cao chất lượnglu lèn hoặc cải tiến đặc tính làm việc của vật liệu như kiểm soát chất lượng cốt liệu, biến tính nhựađường, sử dụng bột khoáng có nguồn gốc đá vôi để tăng tính dính bám cũng như thay đổi thành phầncấp phối theo hướng tăng hàm lượng đá dăm nhằm tăng sức kháng cắt của bê tông nhựa [2–6]. Bêtông nhựa cứng, hay bê tông nhựa module cao, là loại bê tông nhựa có module đàn hồi cao hơn bêtông nhựa thông thường từ 2 đến 3 lần, được chế tạo bằng cách sử dụng các loại nhựa đường (bitum)cứng hoặc sử dụng nhựa đường thông thường nhưng bổ sung thêm các phụ gia gốc polymer để làmtăng độ cứng. Do đó, nó có khả năng kháng biến dạng tốt, bao gồm cả biến dạng không hồi phục.Mặc dù bê tông nhựa cứng đã được áp dụng rộng rãi ở các nước châu Âu, đến nay vẫn chưa có nhiềunghiên cứu về bê tông nhựa cứng trong điều kiện Việt Nam [7]. Do đó, việc ứng dụng bê tông nhựacứng ở Việt Nam còn gặp nhiều trở ngại do những e ngại về độ bền mỏi cũng như trượt giữa các lớpbê tông nhựa. Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo đường mềm hiện hành 22TCN 211-06 [8] chưa có quiđịnh cụ thể về việc kiểm toán nứt mỏi của các lớp bê tông nhựa cũng như xét đến sự trượt giữa các lớpkết cấu trong phân tích kết cấu. Do đó, sự dính bám giữa các lớp kết cấu được xem như là hoàn hảo,không có hiện tượng trượt trong suốt quá trình làm việc kết cấu áo đường. Để đảm bảo giả thiết ...