Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 về Hỗn hợp nhựa có trình tự của phương pháp thử vệt hằn bánh xe ra sao?

Nội dung chính

• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 về phương pháp thử vệt hằn bánh xe ra sao?
• Trình tự thử nghiệm quy định tại Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 ra sao?
• Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm những thông tin nào?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 về phương pháp thử vệt hằn bánh xe ra sao?

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 về Hỗn hợp nhựa - Phương pháp thử vệt hằn bánh xe được biên soạn trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn AASHTO T324:2019, Standard Method of Test for Hamburg Wheel - Track Testing of Compacted Asphalt Mixture.

Do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Phạm vi áp dụng quy định tại Mục 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 như sau:

- TCVN 13899:2023 quy định trình tự thử nghiệm vệt hằn bánh xe và độ nhạy ẩm của mẫu hỗn hợp nhựa đã đầm nén bằng thiết bị thử nghiệm vệt hằn bánh xe Hamburg (Hamburg Wheel- Tracking Device, HWTD).

- TCVN 13899:2023 quy định trình tự thử nghiệm một mẫu hỗn hợp nhựa đã đầm nén, được ngâm chìm trong nước trong một thiết bị có bánh xe quay chuyển động qua lại.

Phương pháp thử nghiệm này cung cấp thông tin về tốc độ biến dạng vĩnh cửu dưới tác dụng của tải trọng tập trung chuyển động.

Mẫu thử là mẫu dạng tấm được đầm nén trong phòng bằng phương pháp đầm lăn, cũng có thể là mẫu hình trụ tròn được đầm nén trong phòng bằng thiết bị đầm xoay Superpave (SGC).

Ngoài ra, mẫu thử cũng có thể là mẫu khoan từ hiện trường có đường kính 150 mm, 250 mm hoặc 300 mm, hoặc mẫu dạng tấm cắt về từ hiện trường.

- TCVN 13899:2023 được sử dụng để đánh giá tính dễ hư hỏng sớm của hỗn hợp nhựa do cấu trúc cấp phối yếu, độ cứng của nhựa đường không phù hợp hoặc do tác dụng phá hoại của ẩm ướt.

- TCVN 13899:2023 xác định được độ sâu vệt hằn bánh xe và số lần tác dụng của tải trọng cho tới khi mẫu bị phá hoại.

- TCVN 13899:2023 xác định nguy cơ về các tác động gây hư hỏng do ẩm ướt vì mẫu được ngâm chìm trong nước có nhiệt độ được kiểm soát trong suốt quá trình thử nghiệm.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 về Hỗn hợp nhựa có trình tự của phương pháp thử vệt hằn bánh xe ra sao? (Hình từ Internet)

Trình tự thử nghiệm quy định tại Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023 ra sao?

Căn cứ Mục 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023, trình tự thử nghiệm như sau:

- Gá lắp mẫu thử nghiệm dạng tấm và mẫu khoan hiện trường có đường kính lớn

Sử dụng thạch cao để cố định mẫu khoan hình trụ tròn có đường kính 300 mm, 250 mm hoặc mẫu dạng tấm vào các khay. Thạch cao được trộn theo tỷ lệ thạch cao / nước xấp xỉ 1/1.

Đổ thạch cao đến chiều cao sao cho khoảng không giữa mẫu và các cạnh của khay đựng mẫu được lấp đầy. Mẫu dạng tấm được tiếp xúc trực tiếp với khay gá mẫu, tuy nhiên thạch cao thừa có thể chảy ở phía dưới mẫu.

Nếu chiều dày của mẫu dạng tấm và mẫu khoan hiện trường có đường kính lớn bằng chiều cao của khay gá mẫu thì lớp thạch cao phía dưới mẫu thử không được vượt quá 2 mm.

Nếu chiều dày của mẫu dạng tấm và mẫu khoan nhỏ hơn chiều cao của khay gá mẫu thì có thể sử dụng thạch cao và / hoặc miếng chêm bằng nhôm, miếng chêm bằng vật liệu HDPE, hoặc loại vật liệu thích hợp khác để lót ở phía dưới mẫu (nếu cần) để mặt trên của mẫu có cao độ bằng với cao độ mặt trên của khay gá mẫu để không cho mẫu bị dịch chuyển trong suốt quá trình thử nghiệm.

Để cố định trong khoảng thời gian 1 h để thạch cao đông kết. Nếu sử dụng loại vật liệu khác, yêu cầu phải chịu được lực nén là 890 N mà không bị nứt.

- Gá lắp mẫu thử nghiệm hình trụ tròn được đầm nén trong phòng theo phương pháp đầm xoay và mẫu khoan hiện trường có đường kính 150 mm hoặc 152 mm

Gá lắp các mẫu hình trụ có đường kính 150 mm hoặc 152 mm vào trong khuôn gá mẫu bằng cách sử dụng khuôn làm bằng vật liệu HDPE có kích thước như trên Hình 2 hoặc bằng thạch cao.

Nếu sử dụng khuôn làm bằng vật liệu HDPE thì lắp đặt khuôn vào khay gá mẫu trước, sau đó đặt 2 mẫu thử đã được cắt tạo hình trước vào trong khuôn, cố định khuôn vào khay gá mẫu. Nếu sử dụng thạch cao để gá mẫu, đổ đầy thạch cao vào khay gá mẫu cho đến cao độ bằng với bề mặt trên của mẫu.

Mẫu vật sẽ tiếp xúc trực tiếp với khay gá mẫu, tuy nhiên thạch cao thừa có thể chảy ở phía dưới mẫu. Nếu là mẫu đầm nén trong phòng bằng thiết bị đầm xoay thì lớp thạch cao phía dưới mẫu thử không được vượt quá 2 mm.

Nếu là mẫu khoan hiện trường thì có thể sử dụng thạch cao và / hoặc miếng chêm bằng nhôm, miếng chêm bằng vật liệu HDPE, hoặc loại vật liệu thích hợp khác để lót ở phía dưới mẫu (nếu cần) để mặt trên của mẫu có cao độ bằng với cao độ mặt trên của khuôn HDPE để không cho mẫu bị dịch chuyển trong suốt quá trình thử nghiệm. Để cố định trong khoảng thời gian 1 h để thạch cao đông kết.

- Gá lắp các khay đã có mẫu thử vào thiết bị và liên kết chặt với thiết bị.

- Bật nguồn điện thiết bị thử nghiệm và tất cả các bộ phận.

- Khởi động phần mềm trên máy tính để liên kết với thiết bị.

- Nhập các thông tin về dự án và các yêu cầu đối với thử nghiệm.

+ Lựa chọn nhiệt độ thử nghiệm dựa trên chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng.

+ Lựa chọn chiều sâu hằn lún vệt bánh xe cho phép lớn nhất dựa trên chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng.

+ Lựa chọn số lần tác dụng của bánh xe gia tải lớn nhất dựa trên chỉ dẫn kỹ thuật áp dụng.

+ Nhập thời gian trì hoãn khởi động là 45 min để bảo dưỡng trước các mẫu thử. Nhiệt độ các mẫu thử trong khay sẽ đạt đến nhiệt độ thử nghiệm (xác định trong 9.6.1 TCVN 13899:2023) khi kết thúc quá trình này.

- Tiếp theo, thực hiện theo 9.8 TCVN 13899:2023 nếu tiến hành thử nghiệm theo chế độ tự động, thực hiện theo 9.9 TCVN 13899:2023 nếu tiến hành thử nghiệm theo chế độ thủ công

- Tiến hành thử nghiệm theo chế độ tự động

+ Hiệu chỉnh cao độ của LDT theo khuyến cáo của nhà sản xuất thiết bị.

+ Hạ thấp các bánh xe gia tải đến vị trí tiếp xúc với mặt trên của mẫu thử.

Nếu là mẫu thử hình trụ tròn, hạ bánh xe gia tải lên mép của mẫu thử sao cho phần lớn bánh xe gia tải tiếp xúc với khuôn HDPE trong khay gá mẫu. Nếu là mẫu thử dạng tấm, hạ bánh xe gia tải lên mẫu thử không quá 5 min trước khi bắt đầu thử nghiệm.

Trong cả hai trong trường hợp trên, mẫu không được phép ngâm trong nước quá (60 ± 5) min trước khi bắt đầu thử nghiệm (bao gồm cả thời gian bảo dưỡng mẫu trước khi thử nghiệm).

+ Bắt đầu chạy thử nghiệm bằng cách ấn nút "Start" hiển thị trên phần mềm của thiết bị.

+ Thiết bị thử nghiệm sẽ dừng lại sau 20 000 lần tác dụng của bánh xe gia tải, hoặc sau một số lần tác dụng của bánh xe gia tải đã được cài đặt trước, hoặc khi chiều sâu lún vệt bánh xe đạt đến giá trị quy định trong

+ Phần mềm của thiết bị sẽ tự động lưu giữ tập tin giữ liệu thử nghiệm.

+ Nâng các bánh xe gia tải lên khỏi bề mặt mẫu, nhấc các khay chứa mẫu thử ra khỏi thiết bị.

+ Tiếp tục thực hiện 9.10 TCVN 13899:2023.

- Tiến hành thử nghiệm theo chế độ thủ công

+ Khóa chặt các van thoát nước và cho nước vào bể nước của thiết bị thử nghiệm cho đến khi phao nước dâng đến vị trí quy định.

+ Bảo dưỡng mẫu trước khi thử nghiệm 45 min sau khi nhiệt độ nước đã đạt đến nhiệt độ thử nghiệm đã lựa chọn. Không được để mẫu trong bể bảo dưỡng quá (60 ± 5) min trước khi bắt đầu thử nghiệm (bao gồm cả thời gian bảo dưỡng mẫu trước khi thử nghiệm).

+ Hạ thấp các bánh xe gia tải đến vị trí tiếp xúc với mặt trên của mẫu thử sau khi mẫu đã được bảo dưỡng trước trong thời gian 45 min.

Đối với thiết bị có thể bắt đầu thử nghiệm tự động sau thời gian bảo dưỡng trước, có thể cho phép hạ thấp bánh xe gia tải trước khi bảo dưỡng trước mẫu. Bánh xe gia tải sẽ không được tiếp xúc với bề mặt mẫu trước khi bắt đầu thử 5 min.

+ Đảm bảo rằng số đọc của LDT trên thiết bị đo nằm trong khoảng từ 10 mm đến 18 mm. Hiệu chỉnh cao độ của LDT để đạt đến số đọc này. Nới lỏng 2 ốc vít gá đỡ LDT và hiệu chỉnh LDT lên xuống đến cao độ quy định. Vặn chặt lại các ốc vít.

+ Bắt đầu chạy thử nghiệm.

+ Thiết bị thử nghiệm sẽ dừng lại sau 20 000 lần tác dụng của bánh xe, hoặc sau một số lần tác dụng của bánh xe gia tải đã được cài đặt trước, hoặc khi chiều sâu lún vệt bánh xe đạt đến giá trị quy định.

+ Mở van dưới đáy thiết bị để tháo hết nước ra khỏi thiết bị. Nâng các bánh xe lên khỏi bề mặt mẫu, nhấc các khay chứa mẫu thử nghiệm ra khỏi thiết bị.

- Dùng bàn chải và nước để cọ, rửa bể nước, hệ thống lò xo ra nhiệt, các bánh xe gia tải, dụng cụ đo nhiệt hoặc theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.

Sử dụng thiết bị xịt nước / không khí để làm sạch các hạt bẩn đính bám ở đáy bể nước. Cọ rửa những miếng đệm, lót sau mỗi lần thử nghiệm hoặc theo hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị. Không sử dụng bất kỳ loại dung dịch nào để rửa bể nước.

- Sau mỗi lần thử nghiệm, tháo và lắp đổi chiều các bánh xe gia tải để bánh xe mòn đều. Thử nghiệm được thực hiện với chuyển động trơn tru trên bề mặt mẫu thử.

Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm những thông tin nào?

Căn cứ Mục 11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13899:2023, Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm những thông tin sau đây:

- Loại mẫu (mẫu hiện trường hay trong phòng);

- Phương pháp đầm nén mẫu (mẫu dạng tấm hay mẫu hình trụ tròn đầm nén bằng thiết bị đầm xoay Superpave);

- Số lần tác dụng của bánh xe gia tải tính đến thời điểm biến dạng lớn nhất;

- Biến dạng lớn nhất;

- Nhiệt độ thử nghiệm;

- Độ rỗng dư các mẫu thử nghiệm;

- Nguồn gốc, loại vật liệu sử dụng (cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ, bột khoáng, nhựa đường,...), nếu có thể;

- Loại và khối lượng phụ gia tăng dính bám sử dụng trong hỗn hợp nhựa;

- Độ dốc từ biến (creep slope);

- Độ dốc bong màng nhựa (strip slope);

- Điểm bong màng nhựa;

- Người thử nghiệm, cơ sở thử nghiệm;

- Ngày thử nghiệm;

- Viện dẫn TCVN 13899:2023.