ISSN:
Website: www.jomc.vn
Đánh giá khả năng sử dụng chỉ số PCSI trong phân loại cấp phối và dự báo chỉ tiêu thể tích bê tông nhựa chặt ở Việt Nam
Tóm tắt
Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng chỉ số Primary Control Sieve Index (PCSI) trong phân loại cấp phối và dự báo chỉ tiêu thể tích của bê tông nhựa chặt thiết kế theo phương pháp Marshall ở Việt Nam. Cơ sở dữ liệu hồi cứu gồm 40 thiết kế không sử dụng nhựa đường cải tiến polyme SBS: 12 BTNC12,5, 9 BTNC16 và 19 BTNC19. Tất cả đều thuộc cấp phối thô theo TCVN 13567-1:2022, nhưng PCSI biến thiên từ −17,92 đến −5,04. Quy đổi ngưỡng phân loại của tiêu chuẩn sang thang PCSI cho ba giá trị khác nhau là +0,88, −1,12 và −2,36, nghĩa là cùng một nhãn cấp phối thô ứng với ba vị trí khác nhau so với đường mật độ lớn nhất. Trên tập gộp, quan hệ PCSI–VMA có hệ số tương quan r = −0,369 và R² = 0,136. Tuy nhiên 64,3 % tích chéo của quan hệ này đến từ khác biệt giữa các loại hỗn hợp. Sau khi bổ sung hàm lượng nhựa và loại đá vào mô hình, PCSI không còn đóng góp và tương quan riêng phần chỉ còn r = −0,020. Quan hệ mạnh của BTNC16 với r = −0,798 đảo dấu và mất ý nghĩa khi chuyển sang quy ước D = 25 mm và PCS = 4,75 mm. Kết quả vì vậy phụ thuộc hoàn toàn vào quy ước xác định cỡ hạt danh định. Biên dự trữ VMA so với ngưỡng của tiêu chuẩn giải thích tốt hơn cấp phối sự khác biệt về cường độ tương quan giữa BTNC12,5 và hai nhóm còn lại. PCSI phù hợp làm biến mô tả và biến chuẩn hóa. Bằng chứng hiện có chưa đủ để dùng chỉ số này dự báo VMA hoặc quy định ngưỡng nghiệm thu.
Tài liệu tham khảo
- E. R. Brown, M. R. Hainin, L. A. Cooley, and G. Hurley, Relationships of HMA In-place Air Voids, Lift Thickness, and Permeability, NCHRP Report 531. Washington, DC: Transportation Research Board, 2004.
- F. L. Roberts, P. S. Kandhal, E. R. Brown, D. Y. Lee, and T. W. Kennedy, Hot Mix Asphalt Materials, Mixture Design and Construction, 2nd ed. Lanham, MD: NAPA Education Foundation, 1996.
- M. Fang, D. Park, J. L. Singuranayo, H. Chen, and Y. Li, “Aggregate gradation theory, design and its impact on asphalt pavement performance: A review,” International Journal of Pavement Engineering, vol. 20, no. 12, pp. 1408–1424, 2019. DOI: 10.1080/10298436.2018.1430365.
- M. R. Pouranian and J. E. Haddock, “Effect of aggregate gradation on asphalt mixture compaction parameters,” Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 32, no. 9, art. 04020244, 2020. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0003315.
- S. Liu, L. Zhu, H. Zhang, T. Liu, P. Ji, and W. Cao, “Effect of gradation variability on volume parameter and key performances of HMA,” Frontiers in Materials, vol. 7, art. 611409, 2021. DOI: 10.3389/fmats.2020.611409.
- W. Li, W. Cao, X. Ren, S. Lou, S. Liu, and J. Zhang, “Impacts of aggregate gradation on the volumetric parameters and rutting performance of asphalt concrete mixtures,” Materials, vol. 15, no. 14, art. 4866, 2022. DOI: 10.3390/ma15144866.
- Y. Yue, M. Abdelsalam, and M. S. Eisa, “Aggregate gradation variation on the properties of asphalt mixtures,” Coatings, vol. 12, no. 11, art. 1608, 2022. DOI: 10.3390/coatings12111608.
- S. Wang, C. Liu, X. Zhu, X. Peng, Q. Pan, Z. Zhao, and Z. Zhang, “Influence of gradation on volume characteristics and engineering performance of asphalt mixture,” Materials Today Communications, vol. 38, art. 107615, 2024. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2023.107615.
- Lớp mặt đường bằng hỗn hợp nhựa nóng – Thi công và nghiệm thu – Phần 1: Bê tông nhựa chặt sử dụng nhựa đường thông thường, TCVN 13567-1:2022, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2022.
- Hỗn hợp bê tông nhựa nóng – Thiết kế theo phương pháp Marshall, TCVN 8820:2011, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2011.
- Bê tông nhựa – Phương pháp thử – Phần 9: Xác định độ rỗng dư, TCVN 8860-9:2011, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2011.
- Bê tông nhựa – Phương pháp thử – Phần 10: Xác định độ rỗng cốt liệu, TCVN 8860-10:2011, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2011.
- Bê tông nhựa – Phương pháp thử – Phần 11: Xác định độ rỗng lấp đầy nhựa, TCVN 8860-11:2011, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2011.
- T. T. C. Hà, “Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính Marshall và khả năng kháng lún vệt bánh của hỗn hợp bê tông nhựa sử dụng chất kết dính bitum-epoxy ở Việt Nam,” Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, tập 73, số 2, tr. 189–201, 2022. DOI: 10.47869/tcsj.73.2.8.
- N. Q. Phúc, T. T. C. Hà, và N. V. Tường, “Nghiên cứu các thông số của lớp Carboncor Asphalt khi thiết kế kết cấu áo đường mềm ở Việt Nam,” Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, tập 75, số 5, tr. 1750–1762, 2024. DOI: 10.47869/tcsj.75.5.4.
- N. T. M. Trà, P. V. Toàn, và N. Q. Phúc, “Đánh giá mức độ biến động của các chỉ tiêu trong quá trình sản xuất và thi công bê tông nhựa chặt polyme,” Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, tập 76, số 5, tr. 793–807, 2025. DOI: 10.47869/tcsj.76.5.12.
- Standard Specification for Superpave Volumetric Mix Design, AASHTO M 323-22, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, 2022.
- F. Leiva and R. West, Using the Primary Control Sieve Index to Define Gradation Type and as a Factor Related to Asphalt Mixture Properties, NCAT Report 21-01. Auburn, AL: National Center for Asphalt Technology, Auburn University, 2021.
- Trung tâm Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, LAS-XD 1256, Cơ sở dữ liệu thiết kế thành phần và thí nghiệm bê tông nhựa các dự án ở Việt Nam giai đoạn 2016–2026, dữ liệu nghiên cứu nội bộ, Hà Nội, 2026.
- R. M. Anderson, P. A. Turner, and R. L. Peterson, Relationship of Superpave Gyratory Compaction Properties to HMA Rutting Behavior, NCHRP Report 478. Washington, DC: Transportation Research Board, 2002.
- H. U. Bahia, T. P. Friemel, P. A. Peterson, J. S. Russell, and B. Poehnelt, “Optimization of constructibility and resistance to traffic: A new design approach for HMA using the Superpave compactor,” Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, vol. 67, pp. 189–232, 1998.
- Bê tông nhựa – Phương pháp thử – Phần 5: Xác định tỷ trọng khối, khối lượng thể tích của bê tông nhựa đã đầm nén, TCVN 8860-5:2011, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội, 2011.