Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRẦN VĂN THIỆN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
KHÔNG KHÍ KHU VỰC NAM BỘ ĐẾN THIẾT KẾ VÀ
KHAI THÁC KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA
Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng đường ô tô và đường thành phố
Mã số: 62.58.02.05
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học giao thông vận tải
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. TRẦN THỊ KIM ĐĂNG
2. TS. NGUYỄN THỐNG NHẤT
Phản biện 1: ..............................................................
Phản biện 2: .............................................................
Phản biện 3: .............................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp
Trường họp tại Trường Đại học GTVT vào hồi …. giờ … ngày …
tháng… năm 2017
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1- Thư viện quốc gia
2- Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, vật liệu bê tông
nhựa đã và đang được sử dụng rất phổ biến trong xây dựng đường ô tô
do có nhiều ưu điểm nổi bật như: tạo bề mặt êm thuận, có cường độ và
độ bền tương đối cao, ít bụi, ít tiếng ồn, ít hao mòn, tốc độ thi công
nhanh do cơ giới hóa, dễ duy tu sửa chữa...
Ở Nam bộ, nhiều dự án xây dựng đường ô tô có nguồn vốn trong nước
và nước ngoài đã và đang sử dụng bê tông nhựa để làm mặt đường. Để
những tuyến đường có chất lượng cao, ổn định trong quá trình khai thác, với
giá thành hợp lý là mục tiêu của chủ đầu tư và cơ quan quản lý Nhà nước
trong ngành cầu đường nước ta nói chung và khu vực Nam bộ nói riêng.
Trong quá trình khai thác, mặt đường bê tông nhựa thường phát sinh các
hư hỏng liên quan đến nhiệt như: Rạn nứt mặt đường, biến dạng trượt trồi,
lún vệt bánh xe.
Nước ta trải dài từ Bắc (23o22’59” vĩ độ Bắc) đến Nam (8o34’vĩ độ
Bắc) có thời tiết khí hậu và nhiệt độ không khí rất khác nhau. Nhiều
vùng có nhiệt độ không khí khác biệt khá lớn: Đà Lạt khí hậu mát
quanh năm nhiệt độ trung bình 17.9oC, Nam bộ khí hậu nóng quanh
năm nhiệt độ trung bình 27.6oC, Nam Trung bộ như Ninh Thuận và
Bình Thuận gần như nắng nóng quanh năm. Bắc trung bộ như Quảng
Trị, Quảng Bình nhiệt độ mùa nóng cũng rất cao có thể trên 40 oC. Tây
bắc như Sa Pa có tuyết rơi vào mùa đông.
Hiện nay, trong tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm của nước ta
(22TCN 211-06) các thông số liên quan đến nhiệt độ không có sự phân
biệt giữa những vùng có khí hậu rất khác nhau. Trong thi công và bảo
dưỡng sửa chữa mặt đường bê tông nhựa cũng chưa quan tâm về thời
gian lu lèn và thông xe trong điều kiện nhiệt độ cho phép.
Việc nghiên cứu đối với điều kiện nóng ẩm quanh năm của khu vực
Nam bộ ảnh hưởng đến nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhựa để có được
2
các khuyến cáo trong thiết kế, thi công và khai thác mặt đường bê tông
nhựa là cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu:
Tính chất của bê tông nhựa phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Sự phụ
thuộc nhiệt độ của các tính chất của bê tông nhựa cũng được nghiên cứu
tích cực không những trong nước mà trên thế giới nhằm hạn chế đến mức
thấp nhất những nhược điểm đồng thời phát huy những ưu điểm mà bê
tông nhựa vốn có.
Yếu tố nhiệt độ với bê tông nhựa trở thành bài toán kinh tế kỹ thuật
quan trọng trong ngành giao thông đường bộ của nước ta. Vì vậy, đề tài
tập trung vào mục đích nghiên cứu nhiệt độ không khí và các yếu tố
ảnh hưởng đến nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa nhằm góp phần giải
quyết những hạn chế của mặt đường bê tông nhựa do nhiệt độ với các
nội dung chính như sau:
- Xây dựng phương trình quan hệ nhiệt độ trong lớp bê tông nhựa
mặt đường phụ thuộc vào nhiệt độ không khí và đánh giá mức độ ảnh
hưởng đến nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa của một số các yếu tố khí
hậu như độ ẩm, tốc độ gió.
- Đề xuất nhiệt độ tính toán kết cấu áo đường mềm phù hợp với điều
kiện khí hậu khu vực Nam bộ sử dụng các tiêu chuẩn hiện hành 22TCN
211-06 và theo phương pháp Superpave.
- Theo dõi quá trình hạ nhiệt trong thời gian thi công để khuyến
cáo thời gian lu lèn và thời gian thông xe trong thi công mặt đường bê
tông nhựa.
3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Khí hậu, nhiệt độ không khí và các yếu tố ảnh hưởng của nhiệt độ
như độ ẩm, tốc độ gió ở khu vực Nam bộ.
- Nhiệt độ trong bê tông nhựa và phân bố nhiệt độ trong bê tông nhựa
mặt đường khu vực Nam bộ.
- Quá trình hạ nhiệt trong thi công mặt đường bê tông nhựa nóng tại
hiện trường trong điều kiện nhiệt độ thông thường ở Việt Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Khảo sát nhiệt độ hiện trường tại khu vực Nam bộ (thành phố Hồ
Chí Minh, Bình Dương và Long An), thu thập nhiệt độ chuỗi 21 năm ở
Trung tâm khí tượng thủy văn Nam bộ, tham khảo nhiệt độ theo QCVN
02/2009 khu vực Nam bộ.
- Tổng hợp và phân tích các kết quả thí nghiệm nhằm lập quan hệ
nhiệt độ bê tông nhựa với các ảnh hưởng của chúng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học của đề tài:
+ Làm rõ ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đến nhiệt độ trong bê
tông nhựa của kết cấu áo đường mềm.
+ Phương trình quan hệ của nhiệt độ trong bê tông nhựa mặt đường
với nhiệt độ không khí và các yếu tố liên quan ở khu vực Nam bộ.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
+ Xác định nhiệt độ thiết kế kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn
hiện hành 22TCN 211-06 cho khu vực Nam bộ.
+ Kiến nghị nhiệt độ thiết kế cho các tiêu chuẩn nước ngoài có thể
áp dụng ở Việt Nam như Superpave trong điều kiện khí hậu Nam bộ.
+ Khuyến cáo thời gian lu lèn và thời gian thông xe khi thi công mặt
bê tông nhựa nóng trong điều kiện nhiệt độ Việt Nam.
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRẦN VĂN THIỆN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ
KHÔNG KHÍ KHU VỰC NAM BỘ ĐẾN THIẾT KẾ VÀ
KHAI THÁC KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA
Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng đường ô tô và đường thành phố
Mã số: 62.58.02.05
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội - 2017
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học giao thông vận tải
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. TRẦN THỊ KIM ĐĂNG
2. TS. NGUYỄN THỐNG NHẤT
Phản biện 1: ..............................................................
Phản biện 2: .............................................................
Phản biện 3: .............................................................
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp
Trường họp tại Trường Đại học GTVT vào hồi …. giờ … ngày …
tháng… năm 2017
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1- Thư viện quốc gia
2- Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, vật liệu bê tông
nhựa đã và đang được sử dụng rất phổ biến trong xây dựng đường ô tô
do có nhiều ưu điểm nổi bật như: tạo bề mặt êm thuận, có cường độ và
độ bền tương đối cao, ít bụi, ít tiếng ồn, ít hao mòn, tốc độ thi công
nhanh do cơ giới hóa, dễ duy tu sửa chữa...
Ở Nam bộ, nhiều dự án xây dựng đường ô tô có nguồn vốn trong nước
và nước ngoài đã và đang sử dụng bê tông nhựa để làm mặt đường. Để
những tuyến đường có chất lượng cao, ổn định trong quá trình khai thác, với
giá thành hợp lý là mục tiêu của chủ đầu tư và cơ quan quản lý Nhà nước
trong ngành cầu đường nước ta nói chung và khu vực Nam bộ nói riêng.
Trong quá trình khai thác, mặt đường bê tông nhựa thường phát sinh các
hư hỏng liên quan đến nhiệt như: Rạn nứt mặt đường, biến dạng trượt trồi,
lún vệt bánh xe.
Nước ta trải dài từ Bắc (23o22’59” vĩ độ Bắc) đến Nam (8o34’vĩ độ
Bắc) có thời tiết khí hậu và nhiệt độ không khí rất khác nhau. Nhiều
vùng có nhiệt độ không khí khác biệt khá lớn: Đà Lạt khí hậu mát
quanh năm nhiệt độ trung bình 17.9oC, Nam bộ khí hậu nóng quanh
năm nhiệt độ trung bình 27.6oC, Nam Trung bộ như Ninh Thuận và
Bình Thuận gần như nắng nóng quanh năm. Bắc trung bộ như Quảng
Trị, Quảng Bình nhiệt độ mùa nóng cũng rất cao có thể trên 40 oC. Tây
bắc như Sa Pa có tuyết rơi vào mùa đông.
Hiện nay, trong tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm của nước ta
(22TCN 211-06) các thông số liên quan đến nhiệt độ không có sự phân
biệt giữa những vùng có khí hậu rất khác nhau. Trong thi công và bảo
dưỡng sửa chữa mặt đường bê tông nhựa cũng chưa quan tâm về thời
gian lu lèn và thông xe trong điều kiện nhiệt độ cho phép.
Việc nghiên cứu đối với điều kiện nóng ẩm quanh năm của khu vực
Nam bộ ảnh hưởng đến nhiệt độ trong mặt đường bê tông nhựa để có được
2
các khuyến cáo trong thiết kế, thi công và khai thác mặt đường bê tông
nhựa là cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu:
Tính chất của bê tông nhựa phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Sự phụ
thuộc nhiệt độ của các tính chất của bê tông nhựa cũng được nghiên cứu
tích cực không những trong nước mà trên thế giới nhằm hạn chế đến mức
thấp nhất những nhược điểm đồng thời phát huy những ưu điểm mà bê
tông nhựa vốn có.
Yếu tố nhiệt độ với bê tông nhựa trở thành bài toán kinh tế kỹ thuật
quan trọng trong ngành giao thông đường bộ của nước ta. Vì vậy, đề tài
tập trung vào mục đích nghiên cứu nhiệt độ không khí và các yếu tố
ảnh hưởng đến nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa nhằm góp phần giải
quyết những hạn chế của mặt đường bê tông nhựa do nhiệt độ với các
nội dung chính như sau:
- Xây dựng phương trình quan hệ nhiệt độ trong lớp bê tông nhựa
mặt đường phụ thuộc vào nhiệt độ không khí và đánh giá mức độ ảnh
hưởng đến nhiệt độ mặt đường bê tông nhựa của một số các yếu tố khí
hậu như độ ẩm, tốc độ gió.
- Đề xuất nhiệt độ tính toán kết cấu áo đường mềm phù hợp với điều
kiện khí hậu khu vực Nam bộ sử dụng các tiêu chuẩn hiện hành 22TCN
211-06 và theo phương pháp Superpave.
- Theo dõi quá trình hạ nhiệt trong thời gian thi công để khuyến
cáo thời gian lu lèn và thời gian thông xe trong thi công mặt đường bê
tông nhựa.
3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Khí hậu, nhiệt độ không khí và các yếu tố ảnh hưởng của nhiệt độ
như độ ẩm, tốc độ gió ở khu vực Nam bộ.
- Nhiệt độ trong bê tông nhựa và phân bố nhiệt độ trong bê tông nhựa
mặt đường khu vực Nam bộ.
- Quá trình hạ nhiệt trong thi công mặt đường bê tông nhựa nóng tại
hiện trường trong điều kiện nhiệt độ thông thường ở Việt Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Khảo sát nhiệt độ hiện trường tại khu vực Nam bộ (thành phố Hồ
Chí Minh, Bình Dương và Long An), thu thập nhiệt độ chuỗi 21 năm ở
Trung tâm khí tượng thủy văn Nam bộ, tham khảo nhiệt độ theo QCVN
02/2009 khu vực Nam bộ.
- Tổng hợp và phân tích các kết quả thí nghiệm nhằm lập quan hệ
nhiệt độ bê tông nhựa với các ảnh hưởng của chúng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học của đề tài:
+ Làm rõ ảnh hưởng của nhiệt độ không khí đến nhiệt độ trong bê
tông nhựa của kết cấu áo đường mềm.
+ Phương trình quan hệ của nhiệt độ trong bê tông nhựa mặt đường
với nhiệt độ không khí và các yếu tố liên quan ở khu vực Nam bộ.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
+ Xác định nhiệt độ thiết kế kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn
hiện hành 22TCN 211-06 cho khu vực Nam bộ.
+ Kiến nghị nhiệt độ thiết kế cho các tiêu chuẩn nước ngoài có thể
áp dụng ở Việt Nam như Superpave trong điều kiện khí hậu Nam bộ.
+ Khuyến cáo thời gian lu lèn và thời gian thông xe khi thi công mặt
bê tông nhựa nóng trong điều kiện nhiệt độ Việt Nam.