0973.234.977 (HN) - 0903.750.082 (TP. HCM)

Đề xuất lựa chọn các mác nhựa đường PG phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường và đặc tính dòng xe lưu thông tại VN

15:50pm - 21/09/2016

Tạp chí GTVT - Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng phân cấp nhựa đường theo cấp đặc tính PG (Performance Grade) theo Superpave (Hoa Kỳ) để đề xuất lựa chọn các mác nhựa đường PG phù hợp với nhiệt độ môi trường, điều kiện dòng xe lưu thông (lưu lượng xe, tốc độ dòng xe) áp dụng cho hệ thống đường bộ Việt Nam và đưa ra các đề xuất liên quan.

PGS. TS. Vũ Đức Chính

ThS. Đặng Minh Hoàng

Viện Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải

TS. Nguyễn Quang Phúc

 Trường Ðại học Giao thông vận tải

Người phản biện:

GS. TS. Bùi Xuân Cậy

PGS. TS. Nguyễn Hữu Trí

TÓM TẮT: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng phân cấp nhựa đường theo cấp đặc tính PG (Performance Grade) theo Superpave (Hoa Kỳ) để đề xuất lựa chọn các mác nhựa đường PG phù hợp với nhiệt độ môi trường, điều kiện dòng xe lưu thông (lưu lượng xe, tốc độ dòng xe) áp dụng cho hệ thống đường bộ Việt Nam và đưa ra các đề xuất liên quan.

Từ khóa: Nhựa đường PG, nhiệt độ, môi trường.

Abstract: Based on research of performance grades for asphalt binder of Superpave (USA), performance grades for asphaltbinder that appropriate with environmental temperature, traffic flow for highway system of Vietnam is proposed.

Keywords: pg asphalt, temperature, environmen.

 

 

1. PHÂN CẤP NHỰA ĐƯỜNG THEO CẤP ĐẶC TÍNH PG THEO SUPERPAVE

Chương trình nghiên cứu chiến lược đường bộ - SHRP (Strategic Highway Research Program) của Hoa Kỳ được tiến hành trong 5 năm (1987 - 1992) nhằm đưa ra các giải pháp cải thiện khả năng làm việc, độ bền kết cấu áo đường, ATGT của hệ thống đường quốc gia của Hoa Kỳ.

SHRP đã đầu tư khoảng 50 triệu USD cho lĩnh vực nghiên cứu nhựa đường và bê tông nhựa (BTN) để khắc phục các vấn đề còn tồn tại của cách phân cấp nhựa đường truyền thống theo độ kim lún, độ nhớt và tình trạng hư hỏng mặt đường BTN trên hệ thống đường bộ Hoa Kỳ. Sản phẩm của lĩnh vực nghiên cứu này được gọi là Superpave - Mặt đường hoàn hảo (Superior Performing Asphalt Pavement) bao gồm:

- Tiêu chuẩn phân cấp nhựa đường theo cấp đặc tính PG (nhựa đường PG);

- Tiêu chuẩn thiết kế hỗn hợp BTN Superpave;

Phân cấp nhựa đường PG đã xem xét đến ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ (nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao và nhiệt độ trung gian) đến thuộc tính của nhựa đường PG trong quá trình sản xuất, thi công và khai thác nhằm giảm thiểu hư hỏng mặt đường BTN ở các dạng hằn lún, nứt mỏi, nứt do nhiệt và lão hóa sớm.

Mác nhựa đường PG được ký hiệu là PG xx-yy, trong đó: xx biểu thị biểu thị nhiệt độ mặt đường cao nhất, yy biểu thị nhiệt độ mặt đường thấp nhất (nhiệt độ âm) của vùng có dự án đường đi qua. Ví dụ, PG 64-10 có nghĩa là mác nhựa đường PG phù hợp để chế tạo BTN có khả năng chịu được nhiệt độ mặt đường cao nhất đến 64oC và chịu được nhiệt độ mặt đường thấp nhất đến -10oC.

Phân cấp nhựa đường PG theo nhiệt độ mặt đường cao nhất bao gồm 7 nhóm, ký hiệu là PG46, PG52, PG 58; PG64, PG70, PG76 và PG82. Trong mỗi nhóm lại phân thành các cấp theo nhiệt độ mặt đường thấp nhất (nhiệt độ âm), với các giá trị nhiệt độ âm lựa chọn, tương ứng là: -46; -40; -34; -28; -22; -16 và -10oC. Tổng cộng có 37 mác nhựa đường PG áp dụng cho Hoa Kỳ và Canada.

Tiêu chuẩn phân cấp nhựa đường PG hiện hành theo AASHTO M 320-15 được áp dụng phổ biến tại nước Mỹ và Canada.

Superpave đã đưa ra cách lựa chọn mác nhựa đường PG phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường của vùng khí hậu có dự án đi qua và cách điều chỉnh (nâng) mác nhựa đường PG để phù hợp với đặc tính dòng xe lưu thông theo hướng dẫn tại AASHTO M323-14.

2. CƠ SỞ LỰA CHỌN MÁC NHỰA ĐƯỜNG PG PHÙ HỢP VỚI NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG, ĐẶC TÍNH DÒNG XE LƯU THÔNG THEO SUPERPAVE

2.1. Chọn mác nhựa đường PG phù hợp với nhiệt độ môi trường

Nhiệt độ mặt đường cao nhất (xx), nhiệt độ mặt đường thấp nhất (yy) ứng với mác nhựa đường PG xx-yy được xác định như sau:

- Nhiệt độ mặt đường cao nhất (xx) là nhiệt độ tại độ sâu 20mm dưới bề mặt mặt đường. Nhiệt độ này được xác định trên cơ sở nhiệt độ không khí trung bình cao nhất của 7 ngày trong mỗi năm của chuỗi số liệu thu thập trong ít nhất 20 năm ứng với từng vùng khí hậu thông qua quan hệ (mô hình) Nhiệt độ không khí - Nhiệt độ mặt đường đã xác lập.

- Nhiệt độ mặt đường thấp nhất (yy) là nhiệt độ tại bề mặt mặt đường. Nhiệt độ này được xác định trên cơ sở  nhiệt độ không khí trung bình thấp nhất của 1 ngày trong mỗi năm của chuỗi số liệu thu thập trong ít nhất 20 năm ứng với từng vùng khí hậu thông qua quan hệ (mô hình) Nhiệt độ không khí - Nhiệt độ mặt đường đã xác lập.

Có 02 mô hình Nhiệt độ không khí - Nhiệt độ mặt đường được xác lập là mô hình SHRP (kết quả của chương trình nghiên cứu chiến lược đường bộ Hoa Kỳ) và mô hình LTPP (kết quả của chương trình nghiên cứu dài hạn mặt đường Hoa Kỳ). Mô hình LTPP đã khắc phục những hạn chế của mô hình SHRP, đưa ra quan hệ Nhiệt độ không khí - Nhiệt độ mặt đường có độ tin cậy cao hơn nên được áp dụng phổ biến hiện nay tại Hoa Kỳ.

Hoa Kỳ và Canada không phân thành các vùng khí hậu riêng biệt để lựa chọn mác nhựa mà xây dựng các trạm quan trắc khí hậu thời tiết phân bố đều khắp. Từ các số liệu quan trắc nhiều năm của 7.439 trạm,  và dựa vào mô hình LTPP để xác lập mác nhựa đường PG phù hợp với nhiệt độ môi trường. Mác nhựa đường PG lựa chọn cho một vị trí xây dựng cụ thể được tính toán căn cứ vào 5 trạm quan trắc gần nhất. Tất cả các bước này được xây dựng thành phần mềm tiện dụng đảm bảo chính xác.

Hiện nay, chương trình LTPP đã cập nhật hệ thống khí hậu cho toàn thế giới. Dựa trên chuỗi phân tích số liệu vệ tinh lâu dài (từ năm 1981 đến 2015) cho nghiên cứu và phát triển MERRA (Modern - Era Retrospective analysis for Research and Applications) của NASA đã phát hành được bộ LTPP Climate Tool and LTPPBind. Ở Việt Nam có 108 trạm số liệu MERRA phân bố đều khắp sử dụng được cho phần mềm cơ học thực nghiệm Darwin - ME và lựa chọn mác nhựa LTPPBind. Đây là cơ sở quan trọng cho việc nghiên cứu sử dụng những tiến bộ khoa học mới nhất của Hoa Kỳ trong lĩnh vực đường bộ ở nước ta.

2.2. Điều chỉnh mác nhựa đường PG phù hợp với đặc tính dòng xe lưu thông

Việc điều chỉnh mác nhựa đường PG phù hợp với đặc tính dòng xe lưu thông theo hướng dẫn tại AASHTO M323-14. Trên cơ sở đã chọn mác nhựa đường PG theo điều kiện nhiệt độ môi trường (nêu tại mục 2.1), tiếp tục điều chỉnh (tăng) mác nhựa đường PG (mác theo nhiệt độ cao) nhằm xem xét ảnh hưởng của đặc tính dòng xe đến hư hỏng mặt đường. Tuyến đường có đặc tính dòng xe càng cao (lưu lượng xe càng cao, tốc độ lưu thông càng chậm) thì phải nâng mác nhựa đường PG lên, vì mác nhựa PG cao hơn thì đặc tính của nhựa đường đó tốt hơn. Ví dụ, mác nhựa đường PG 70-10 sẽ có đặc tính tốt hơn mác nhựa đường PG 64-10.

Theo quy định tại AASHTO M323-14 (thiết kế hỗn hợp BTN theo Superpave), sau khi chọn mác nhựa PG theo điều kiện nhiệt độ vùng, cần điều chỉnh mác nhựa đường PG theo đặc tính dòng xe (theo cấp lưu lượng xe ESAL và theo tốc độ dòng xe lưu thông: Tiêu chuẩn - Standard Traffic; Chậm - Slow Traffic và Đứng yên - Standing Traffic) như chỉ ra tại Bảng 2.1:

Bảng 2.1. Điều chỉnh mác nhựa PG theođặc tính dòng xe (AASHTO M332)

Tổng số trục xe thiết kế trong 20 năm, triệu ESAL/làn xeb Điều chỉnh mác nhựa PG theo mức lưu lượng xe và tốc độ dòng xe a
Tiêu chuẩn Chậm  Đứng yên 
(Tốc độ dòng xe trung bình> 70 km/h) (Tốc độ dòng xe  trung bình từ 20 km/h đến70 km/h) (Tốc độ dòng xe trung bình  < 20 km/h)
< 0,3  —  c
0,3 đến <3 1 2
3 đến <10 1 2
10 đến <30 c 1 2
≥ 30 1 1 2

Chú thích Bảng 2.1:

-  a - Tăng mác nhựa theo nhiệt độ cao bằng số cấp tương đương như chỉ ra tại Bảng 2.1(một cấp tương đương với 6oC); giữ nguyên mác nhựa theo nhiệt độ thấp.

- b - Lưu lượng xe thiết kế (triệu ESAL/làn), là tổng được quy đổi về trục đơn 18kip (80kN) tích lũy trong thời gian 20 năm tính cho 1 làn xe. Nếu thời hạn thiết kế kết cấu mặt đường nhỏ hơn 20 năm thì vẫn tính cho 20 năm để chọn mác nhựa.

- c - Xem xét có thể tăng mác nhựa PG lên một cấp (cấp nhiệt độ cao).

Ví dụ, nếu đã xác lập được mác nhựa đường PG theo điều kiện nhiệt độ môi trường là PG 64-10, thì theo hướng dẫn tại Bảng 2.1, sẽ điều chỉnh tăng mác nhựa đường PG theo đặc tính dòng xe ứng với các ô có ghi số “1” là PG 70-10, với ô có ghi số “2” là PG 76-10; với ô có ghi chú “c” là PG 70-10.

3. ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN MÁC NHỰA ĐƯỜNG PG PHÙ HỢP VỚI NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG, ĐẶC TÍNH DÒNG XE CHO HỆ THỐNG ĐƯỜNG Ô TÔ VIỆT NAM

3.1. Chọn mác nhựa đường PG phù hợp với nhiệt độ môi trường Việt Nam

3.1.1. Lựa chọn các trạm quan trắc khí tượng để thu thập số liệu và phân tích

 Việc lựa chọn các trạm quan trắc khí tượng theo nguyên tắc sau: 

- Mỗi tỉnh phải có số liệu của ít nhất 1 trạm quan trắc khí tượng đặc trưng cho tỉnh đó để phân tích.

- Mỗi trạm quan trắc khí tượng phải có đủ số liệu quan trắc liên tục (nhiệt độ không khí cao nhất, thấp nhất) trong 20 năm trở lên.

- Trường hợp một tỉnh có diện tích rộng, nhiệt độ thay đổi nhiều, có số liệu của nhiều hơn 1 trạm quan trắc khí tượng thì xử lý tất cả các số liệu của các trạm.

- Trường hợp một tỉnh nào đó, vì lý do bất khả kháng không thu thập được số liệu của trạm khí tượng tương ứng, thì sẽ lựa chọn các trạm quan trắc khí tượng của các tỉnh lân cận tỉnh đó để phân tích.

Tổng cộng có 71 trạm quan trắc khí tượng được lựa chọn, trong đó: Miền Bắc 29 trạm, miền Trung -Tây Nguyên 23 trạm và miền Nam 19 trạm. Với mỗi trạm  quan trắc khí tượng, tiến hành lọc các số liệu cần thiết để phân tích tính toán theo phương pháp của Superpave. Số liệu cần thiết để lọc bao gồm:

Tên trạm, thuộc tỉnh, kinh độ, vĩ độ:

- Nhiệt độ không khí cao nhất của 7 ngày trong năm, ngày, tháng xuất hiện. Giá trị trung bình của nhiệt độ không khí cao nhất của 7 ngày trong năm; lọc chuỗi số liệu cho 20 năm.

- Nhiệt độ không khí thấp nhất của một ngày trong năm, ngày tháng xuất hiện; lọc chuỗi số liệu cho 20 năm.

- Nhiệt độ không khí trung bình của 7 ngày cao nhất trong 20 năm - Tmax.tb, độ lệch chuẩn S tương ứng.

- Nhiệt độ không khí trung bình của 1 ngày thấp nhất trong 20 năm - Tmin.tb, độ lệch chuẩn S tương ứng.

- Hệ số p khi tính toán hàm phân phối chuẩn.

Kết quả phân tích số liệu cho 71 trạm quan trắc khí tượng được minh họa tại Bảng 3.1:

Bảng 3.1. Kết quả phân tích số liệu nhiệt độ của 71 các trạm khí tượng (trích dẫn)

TT Tên trạm Vĩ độ Nhiệt độ không khí, 0C
Tmax 7 ngày Tmin 1 ngày
Trung bình Độ lệch chuẩn S p Trung bình Độ lệch chuẩn S p
1 Láng 21,02 37,75 1,04 0,079 8,93 1,46 0,910
2 Phù Liễn 20,80 35,59 0,88 0,005 8,35 2,02 0,874
- - - - - - - - -
31 Vinh 18,67 38,43 0,93 0,285 9,15 2,15 0,005
32 Hà Tĩnh 18,35 38,12 0,86 0,277 10,08 1,14 0,373
- -              
70 Thổ Chu 9,28 34,61 0,90 0,316 22,05 0,55 0,023
71 Bạc Liêu 9,30 34,31 0,73 0,005 19,30 1,17 0,662

3.1.2. Xác định nhiệt độ mặt đường cao nhất, thấp nhất cho các tỉnh theo mô hình LTPP và xác định mác nhđường PG theo điu kin nhiđộ môi trường

Sử dụng kết quả phân tích tại Bảng 3.1, áp dụng các công thức của mô hình LTPP sẽ xác định được các thông số sau ứng với các trạm quan trắc:

- Nhiệt độ mặt đường cao nhất ứng với độ tin cậy R = 50% và R = 98%;

- Nhiệt độ mặt đường thấp nhất ứng với độ tin cậy R = 50% và R = 98%;

- Mác nhựa đường PG ứng với độ tin cậy R=50% và R = 98%.

Với R là độ tin cậy của chuỗi số liệu quan trắc, trong đó:

- R = 98% được áp dụng đối với các tuyến đường ô tô cấp cao (từ cấp 3 trở lên), đường cao tốc, đường có ý nghĩa quan trọng.

- R = 50% được áp dụng đối với các tuyến đường ô tô cấp thấp (từ cấp 4 trở xuống), đường giao thông nông thôn.

Kết quả tính cho 71 trạm quan trắc khí tượng được minh họa tại Bảng 3.2:

Bảng 3.2. Nhiệt độ mặt đường, mác nhựa PG của 71 trạm khí tượng (trích dẫn)

TT Tên trạm Vĩ độ Độ tin cậy, R % Mác nhựa PG theo nhiệt độ mặt đường tính toán, 0C
Cao nhất Thấp nhất Mác PG
1 Láng 21,02 98 62,09 8,49 PG64-10
50 57,63 11,85 PG58-16
2 Phù Liễn 20,80 98 60,38 7,81 PG64-10
50 55,97 11,47 PG58-16
  -          
31 Vinh 18,67 98 62,82 8,65 PG64-10
50 58,39 12,39 PG64-10
32 Hà Tĩnh 18,35 98 62,58 9,87 PG64-10
50 58,18 13,10 PG64-10
  -          
70 Thổ Chu 9,28 98 60,49 19,66 PG64-10
50 56,07 22,72 PG58-16
71 Bạc Liêu 9,30 98 60,21 17,50 PG64-10
50 55,84 20,74 PG58-16

Trên cơ sở kết quả tính cho 71 trạm quan trắc (Bảng 3.2), thiết lập bản đồ phân vùng mác nhựa PG theo điều kiện nhiệt độ cho 63 tỉnh, thành của Việt Nam ứng với độ tin cậy R = 50% và R = 98%. Kết quả tính cho thấy, với độ tin cậy R = 98 %, mác nhựa đường PG 64-10 hầu như thỏa mãn điều kiện nhiệt độ môi trường của các tỉnh (61/63 tỉnh, thành) Việt Nam (ngoại trừ Lâm Đồng và Sa Pa có khí hậu mát hơn, chỉ cần sử dụng mác nhựa thấp hơn là PG 58-16). Như vậy, có thể kết luận làsử dụng nhựa đường PG 64-10 là phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường cho hệ thống đường bộ Việt Nam.

3.2. Điều chỉnh mác nhựa đường PG phù hợp đặc tính dòng xe lưu thông cho hệ thống đường bộ Việt Nam

Trên cơ sở phương pháp luận của AASHTO (Bảng 2.1), với mác nhựa đường phù hợp với điều kiện nhiệt độ môi trường nước ta là PG 64-10 thì việc điều chỉnh (nâng)  mác nhựa đường PG để phù hợp với đặc tính dòng xe (lưu lượng xe, tốc độ xe) áp dụng cho hệ thống đường bộ nước ta được áp dụng theo Bảng 3.3.

Bảng 3.3. Đềxuấtđiều chỉnh mác nhựa PG theo đặc tính dòng xe

Tổng số trục xe thiết kế trong 20 năm, triệu ESAL/làna Hiệu chỉnh mác nhựa PG theo mức lưu lượng xe và tốc độ dòng xe lưu thông
Trục 18kip Tiêu chuẩn Chậm Đứng yên
(Tốc độ dòng xe   > 70 km/h) (Tốc độ dòng xe 20 km/h -70 km/h) (Tốc độ dòng xe
< 0.3 PG64-10 PG64-10 PG64-10 b
0,3 - 3 PG64-10 PG70-10 PG76-10
10-Mar PG64-10 PG70-10 PG76-10
30-Oct PG64-10 a PG70-10 PG76-10
≥30 PG70-10 PG70-10 c PG76-10 d

Trong đó:

- a - Lưu lượng xe thiết kế (triệu ESAL/làn) là tổng được quy đổi về trục đơn 18kip (80kN) tích lũy trong thời gian 20 năm tính cho 1 làn xe. Nếu thời hạn thiết kế kết cấu mặt đường nhỏ hơn 20 năm thì vẫn tính cho 20 năm để chọn mác nhựa.

- b - Xem xét nâng mác nhựa PG lên một cấp, tùy thuộc vào ý nghĩa quan trọng của tuyến đường, hoặc khi lưu lương xe ở cận trên (nâng lên PG70-10).

- c - Xem xét nâng mác nhựa PG lên một cấp, tùy thuộc vào ý nghĩa quan trọng của tuyến đường, hoặc khi lưu lượng xe quá lớn (nâng lên PG 76-10) nhằm giảm thiểu HLVBX.

- d - Xem xét nâng mác nhựa PG lên một cấp, tùy thuộc vào ý nghĩa quan trọng của tuyến đường, hoặc khi lưu lượng xe quá lớn (nâng lên PG 82-10) nhằm giảm thiểu hằn lún vệt bánh xe.

Qua phân tích trên (Bảng 3.3), có thể đưa ra kết luận là sử dụng 5 mác nhựa đường PG (PG 64-10, PG 70-10, PG 76-10 và PG 82-10) là phù hợp với điều kiện nhiệt độ, đặc tính dòng xe cho hệ thống đường bộ nước ta. 

3.3. Những giải pháp cần triển khai phục vụ cho đề xuất

Để có thể sớm triển khai áp dụng đề xuất sử dụng mác nhựa đường PG phù hợp với điều kiện nhiệt độ, đặc tính dòng xe cần triển khai các nhóm giải pháp sau:

3.3.1. Về phương pháp thiết kế kết cấu áo đường

Việc lựa chọn mác nhựa đường PG (để chế tạo BTN) theo đặc tính dòng xe dựa trên số liệu thiết kế kết cấu mặt đường ứng với tải trọng trục xe tiêu chuẩn 18 kip (80kN), tổng tải trọng trục xe tiêu chuẩn ESAL dự báo trong 20 năm và tốc độ dòng xe quy định (Bảng 3.3). Hiện nay, nước ta đang áp dụng phương pháp thiết kế kết cấu áo đường theo 22 TCN 211-06 hoặc 22 TCN 274-01. Vì vậy:

Với tiêu chuẩn thiết kế mặt đường 22 TCN 274-01 (hiện đang bổ sung chỉnh sửa) thì vấn đề về trục xe tiêu chuẩn 18 kip (80kN), tổng tải trọng trục xe tiêu chuẩn ESAL dự báo hầu như theo Superpave nên việc áp dụng mác nhựa đường PG theo đặc tính dòng xe cơ bản đã được giải quyết. Vấn đề cần nghiên cứu triển khai là sử dụng hạn thiết kế 20 năm để dự báo tổng số trục xe thiết kế ESAL.

Với tiêu chuẩn thiết kế mặt đường 22 TCN 211-06, do sử dụng tải trọng trục xe tiêu chuẩn 10 tấn (12 tấn), sử dụng lưu lượng xe quy đổi/ngày của cuối thời kỳ khai thác (15 năm) để tính toán nên nếu áp dụng lựa chọn mác nhựa đường PG theo đặc tính dòng xe thì cần phải nghiên cứu chuyển đổi. Việc quy đổi trục xe tiêu chuẩn 80KN sang trục100KN có thể áp dụng công thức của AASHTO 1993 với số mũ là 4,5.

3.3.2. Về mác nhựa đường PG

Hiện nay, ở nước ta chỉ có nhựa đường theo mác độ kim lún (nhựa 60/70, nhựa 40/50) và nhựa đường polymer (PMBI, PMBIII, PMBIII). Các loại nhựa đường này không phân cấp theo chuẩn PG nên áp dụng theo đề xuất (Bảng 3.3) là khó khăn. Giải pháp nhập khẩu các mác nhựa PG là cần thiết, tuy nhiên chưa có thể áp dụng ngay được vì hiện nay nhựa đường PG chưa phổ biến trên thị trường khu vực châu Á.

Hiện nay, tại một số cơ sở nghiên cứu, giảng dạy như Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, Trường Đại học Công nghệ GTVT, Trường Đại học GTVT đã có các thiết bị thử nghiệm nhựa đường theo chuẩn PG. Các đơn vị này cũng đã bước đầu nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá các loại nhựa đường hiện có tại nước ta theo chuẩn nhựa đường PG, qua đó xác định được loại nhựa đường nào phù hợp với các mác nhựa đường PG 64-10, PG 70-10, PG 76-10 và PG 82-10 để áp dụng phù hợp cho các dự án xây dựng mới, cải tạo nâng cấp đường bộ nước ta. Giải pháp này là khả thi cho ngành GTVT trong giai đoạn hiện nay.

4. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

- Phân cấp nhựa đường theo cấp đặc tính PG đã xét đến ảnh hưởng của quá trình hóa cứng (lão hóa) nhựa đường trong thi công và khai thác, ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến hằn lún vệt bánh xe và nứt mỏi. Vì vậy, việc nghiên cứu chuyển đổi Tiêu chuẩn phân cấp nhựa đường theo cấp độ kim lún sang Tiêu chuẩn phân cấp nhựa đường theo cấp đặc tính PG ở Việt Nam là cần thiết.

- Trên cơ sở kết quả xử lý dữ liệu nhiệt độ của 71 trạm quan trắc khí tượng, sử dụng mô hình LTPP để xác định nhiệt độ mặt đường cao nhất, thấp nhất, nhóm nghiên cứu đã đề xuất mác nhựa đường PG 64-10 là phù hợp về nhiệt độ môi trường cho các tỉnh nước ta.

- Qua nghiên cứu phương pháp lựa chọn mác nhựa đường PG phù hợp với đặc tính dòng xe, nhóm nghiên cứu đã đề xuất 5 mác nhựa đường PG phù hợp với điều kiện nhiệt độ, đặc tính dòng xe lưu thông áp dụng cho hệ thống đường bộ Việt Nam là PG 64-10, PG 70-10, PG 76-10 và PG 82-10.

- Cần sớm triển khai các nhóm giải pháp về thiết kế kết cấu áo đường, về thử nghiệm xác định mác nhựa đường PG để phục vụ cho giải pháp sử dụng mác nhựa đường PG phù hợp đã đề xuất.

- Cần tiếp tục triển khai nghiên cứu phương pháp thiết kế hỗn hợp BTN theo Superpave để có cơ sở đánh giá phương pháp này làm cơ sở để áp dụng tại Việt Nam cho đồng bộ với Tiêu chuẩn phân cấp nhựa đường PG phù hợp với điều kiện Việt Nam đã đề xuất. 

Tài liệu tham khảo

[1]. Vũ Đức Chính, Nguyễn Quang Phúc và nnk (3/2016), Báo cáo tổng kết KHCN đề tài cấp Bộ 2015 “Nghiên cứu phân cấp nhựa đường theo Superpave (nhựa đường PG) và đề xuất áp dụng trong xây dựng đường bộ Việt Nam”.

[2]. AASHTO M 320-15, Performance-Graded Asphalt Binder.

[3]. AASHTO M 323-14, Standard Specification for Superpave Volumetric Mix Design.

[4]. Tech Brief (4/ 2011), Office of Pavement Technology, FHWA-HIF-11-038.