Nghiên cứu mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt của hệ kết cấu áo đường mềm theo phương pháp giải tích

 Tác giả: TS. TRẦN TRUNG HIẾU
               ThS. VŨ QUỐC HUY
               Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải

Các thành phần ứng suất trong hệ tọa độ trụ

Trong quá trình hình thành và phát triển, lời giải giải tích cho kết cấu áo đường mềm được phát triển từ mô hình một lớp Boussinesq đến mô hình hệ hai lớp Burmister. Theo lý thuyết cơ học, người ta xây dựng một mô hình phù hợp có thể biểu thị được đầy đủ quan hệ giữa các thông số đặc trưng cho kết cấu áo đường. Các mô hình phổ biến là mô hình một lớp Boussinesq (1885), mô hình hai lớp của Ivanov (Viện Nghiên cứu đường bộ Liên bang Nga) hay mô hình hai lớp của Burmister (1943). Mặc dù các mô hình đã cố gắng đơn giản hóa nhưng lời giải giải tích thường phức tạp nên cho đến nay để giải bằng tay chỉ giải được hệ hai lớp, còn đối với hệ 3 lớp cách giải tích lại càng khó khăn nên một số lời giải chỉ giải được trong các trường hợp riêng biệt (Jones, Kogan...) dưới dạng toán đồ cho dễ thực hiện.

Việc xây dựng lời giải giải tích cho hệ kết cấu áo đường mềm ba lớp và nhiều hơn ba lớp là hết sức cần thiết nhằm có cái nhìn đầy đủ nhất về ứng xử của kết cấu (ứng suất, biến dạng, chuyển vị và ảnh hưởng của các thông số khác) dưới tác dụng của các loại hình tải trọng. Điều này hết sức có ý nghĩa khi mà người ta thấy rằng ứng xử của hệ kết cấu áo đường mềm là tương đối phức tạp, đặc biệt khi xét đến các yếu tố khác như loại hình tải trọng (tĩnh hay động), tính chất vật liệu (đàn hồi, đàn nhớt) và thời gian tác dụng của tải trọng.

Bài báo cũng sẽ đi sâu tìm hiểu ảnh hưởng của thông số mô tả mức độ dính bám giữa bề mặt tiếp xúc của hai lớp vật liệu bê tông nhựa đến ứng xử của hệ kết cấu dưới tác dụng của tải trọng tĩnh. Thông số này được gọi là Ks, mô-đun cắt trượt phản ánh. Không nhiều nghiên cứu trên thế giới đề cập đến ảnh hưởng của mức độ dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa. Theo Khweir và Fordyce (2003) [3], sự phá hoại kết cấu mặt đường bê tông nhựa đến từ chất lượng dính bám kém giữa các lớp bê tông nhựa có thể làm giảm tuổi thọ phục vụ của con đường từ 40 - 80%. Một số kết quả nghiên cứu khác [4] cũng chỉ rõ sự ảnh hưởng của điều kiện dính bám giữa các lớp đến chức năng làm việc của mặt đường bê tông nhựa. Ở Việt Nam, nghiên cứu của N.N. Lan và N.Q. Phúc (2013) [5], của B.T.Q. Anh và Đ.V. Đông (2020) [6] cũng đã nghiên cứu đến ứng xử của kết cấu áo đường mềm khi xem xét sự thay đổi về mức độ dính bám giữa các lớp bê tông nhựa bề mặt.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây