Nghiên cứu thực nghiệm Stone Mastic Asphalt hạt 16 mm (SMA 16) với nhựa PMB và sợi xơ dừa

 Tác giả: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG
               KS. TRẦN VĂN TƯỞNG
               Phòng Thí nghiệm trọng điểm Đường bộ III - Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải

Kích thước nhóm hạt cốt liệu đá

Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu thực nghiệm Stone Mastic Asphalt 16 (SMA 16) theo tiêu chuẩn của Cộng Hòa Slovakia và cũng là tiêu chuẩn châu Âu. Kết quả khẳng định khả năng chống biến dạng dư gây hằn lún vệt bánh xe (HLVBX), kháng trượt tốt của loại vật liệu này. Các chỉ tiêu kỹ thuật về mô-đun đàn hồi tĩnh E, độ bền ép chẻ Re,ch và cường độ chịu nén Rn thí nghiệm ở nhiệt độ 15, 30, 45, 600C đã cho phép thiết kế SMA 16 làm lớp phủ trên mặt đường cao tốc, đường có lưu lượng xe lớn.

Hiện tượng HLVBX, hư hỏng lún trồi trên mặt đường bê tông nhựa (BTN) xảy ra sớm khi mới đưa đường vào khai thác luôn là vấn đề “nóng”, đòi hỏi một giải pháp kỹ thuật thiết kế khắc phục triệt để.

Những tuyến đường chịu tải trọng nặng, có lưu lượng xe lớn như Xa lộ Hà Nội, đường ra cảng Cát Lái ở TP. Hồ Chí Minh hay đường cao tốc đều là các địa chỉ cần kết cấu áo đường tầng mặt khỏe (hỗn hợp vật liệu có mô-đun độ cứng cao) và lớp phủ mặt đường đặc biệt có khả năng kháng lún, chống trượt, giúp xe chạy nhanh, êm thuận, an toàn.

Vật liệu làm lớp bào mòn đó chính là SMA (Stone Mastic Asphalt) hay còn gọi là Stone Matrix Assphalt. SMA lần đầu được dùng ở Đức (Germany) từ thập niên 1960. Đây là hỗ hợp nhiều cốt liệu thô. Chúng được sắp xếp, tì đè, cài chèn một cách tự nhiên, hợp lý để đem tới sức kháng biến dạng dư. Các khoảng trống của hỗn hợp SMA được lấp đầy bằng loại vữa giàu nhựa đường gọi là Mastic. Vữa gồm nhựa đường (6 - 7%), bột khoáng (8 - 12%) và sợi xen-lu-lô (≥0,3%). Mastic đã giữ chặt bộ khung cốt liệu thô (70 - 80%), tăng độ ma sát trong, duy trì chống chảy nhựa khi thi công và khai thác. Mastic cung cấp nguồn chất dính kết lâu dài giúp chống lão hóa, tăng tuổi thọ.

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