Tiêu chuẩn ngành 22TCN 65:1984 ban hành quy trình thí nghiệm xác định độ nhám mặt đường bằng phương pháp rắc cát. Đây là văn bản kỹ thuật chuyên ngành quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải, quy định chi tiết các bước thực hiện, dụng cụ và phương pháp tính toán nhằm đánh giá chất lượng bề mặt đường bộ.
- Phạm vi áp dụng quy trình (Điều 1)
- Quy trình này quy định phương pháp xác định độ nhám trung bình của bề mặt đường (được đặc trưng bởi chiều cao vệt cát trung bình) bằng phương pháp rắc cát.
- Phương pháp này áp dụng đối với các loại mặt đường nhựa (bê tông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa) và mặt đường bê tông xi măng.
- Mục đích của việc xác định độ nhám nhằm đánh giá độ bằng phẳng vi mô, khả năng chống trượt và độ bám rít của bánh xe với mặt đường, phục vụ công tác nghiệm thu công trình mới hoặc đánh giá chất lượng mặt đường trong quá trình khai thác để có phương án duy tu, sửa chữa kịp thời.
- Nguyên tắc chung của phương pháp rắc cát (Điều 2)
- Phương pháp dựa trên nguyên lý trải một thể tích cát tiêu chuẩn nhất định lên bề mặt đường thành một hình tròn.
- Cát sẽ điền đầy vào các khoảng trống, lồi lõm tự nhiên trên bề mặt đường dưới tác động của dụng cụ gạt phẳng.
- Dựa vào thể tích cát đã biết trước và diện tích hình tròn cát được tạo thành sau khi gạt phẳng, tiến hành tính toán chiều cao trung bình của vệt cát, từ đó xác định được độ nhám của mặt đường tại vị trí thí nghiệm.
- Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ và vật liệu thí nghiệm (Điều 3)
- Cát thí nghiệm: Phải sử dụng cát tiêu chuẩn, yêu cầu cát phải sạch, khô tuyệt đối, cỡ hạt nằm trong khoảng từ 0,15 mm đến 0,30 mm. Cát cần được sấy khô và sàng lọc kỹ để loại bỏ các hạt quá cỡ hoặc quá mịn trước khi đem ra hiện trường.
- Ống đong cát: Là ống hình trụ bằng kim loại hoặc nhựa cứng, có thể tích xác định (thường dùng loại có dung tích 25 cm khối hoặc 50 cm khối tùy thuộc vào độ nhám dự kiến của mặt đường cần đo).
- Bàn gạt cát: Là một đĩa tròn bằng gỗ hoặc kim loại phẳng, đường kính khoảng 60 mm đến 80 mm, mặt dưới có dán một lớp cao su mềm hoặc tấm xốp mỏng có độ đàn hồi tốt để gạt phẳng cát mà không làm biến dạng bề mặt đường hoặc làm vỡ các hạt cát.
- Thước đo: Thước lá kim loại hoặc thước cặp có độ chính xác đến 1 mm để đo đường kính của vệt cát sau khi rắc.
- Các dụng cụ phụ trợ khác: Chổi quét bụi (chổi mềm), hộp kín đựng cát tiêu chuẩn để tránh ẩm, phễu rót cát, bàn chải sắt để làm sạch bề mặt đường trước khi thí nghiệm.
- Chuẩn bị bề mặt và điều kiện thí nghiệm (Điều 4)
- Yêu cầu về thời tiết: Thí nghiệm chỉ được tiến hành khi thời tiết khô ráo, mặt đường hoàn toàn khô ráo. Tuyệt đối không thực hiện thí nghiệm khi trời mưa hoặc khi mặt đường còn ẩm ướt vì nước sẽ làm cát bị vón cục, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả đo.
- Lựa chọn vị trí thí nghiệm: Vị trí đo phải mang tính đại diện cho đoạn đường cần đánh giá. Tránh các vị trí có khuyết tật cục bộ không đặc trưng như ổ gà, vết nứt lớn, hoặc vệt bánh xe bị lún sụt quá mức trừ khi có yêu cầu khảo sát đặc biệt.
- Làm sạch bề mặt: Trước khi tiến hành rắc cát, phải dùng chổi quét sạch bụi bẩn, đất cát bám trên bề mặt đường tại vị trí thí nghiệm. Nếu bề mặt có rêu mốc hoặc chất bẩn bám chặt, phải dùng bàn chải sắt để cọ sạch, sau đó quét lại bằng chổi mềm để đảm bảo các hốc nhám hoàn toàn thông thoáng và không chứa vật liệu rời.
TIÊU CHUẨN NGÀNH
22TCN 65:1984
QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP RẮC CÁT
(Ban hành theo quyết định số 2916/KHKT ngày 21-12-1984)
I- QUY ĐỊNH CHUNG
1.1. Phương pháp “rắc cát” nêu trong quy trình thí nghiệm này xác định được đặc trưng gồ ghề của bề mặt mặt đường. Đây là một phương pháp gián tiếp xác định độ nhám của mặt đường. những số liệu đo được theo phương pháp này cho phép đánh giá được khả năng bám của bánh xe với mặt đường.
1.2. Phạm vi áp dụng: Phương pháp thử nghiệm này chỉ áp dụng cho mặt đường bê tông nhựa và bêtông xi măng.
1.3. Thiết bị thí nghiệm bao gồm các dụng cụ chính sau:
- Một ống trụ tròn bằng kim loại có đường kính trong là 20 mm, chiều cao ống trụ là 79,5 mm để đảm bảo dung tích của ống là 25cm3, một đầu ống được bịt kín.
- Một bàn xoa cát dạng đĩa dẹt tròn bằng gỗ tốt có đường kính 65mm, có núm để cầm; mặt để xoa được phủ bằng 1 tấm cao su dày 2-3mm.
- Một thước đo dài khắc vạch đến 500 mm
- Một chổi mềm
- Một trang bị để che gió khi đo. Tốt nhất nên dùng một chiếc săm ôtô bơm căng để che gió.
1.4. Cát để thí nghiệm là loại cát sông khô, sạch, tròn cạnh, nằm giữa hai cỡ sàng 0,15 và 0,30 mm. Cát được đựng trong hộp kín.
II. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
2.1. Tổ chức lực lượng thí nghiệm:
- Mỗi tổ thí nghiệm cần 2 người: một người làm thí nghiệm và 1 người ghi kết quả đo.
2.2. An toàn lao động trong khi thí nghiệm:
- Nên chọn thời điểm thí nghiệm vào lúc ít xe chạy trên đường. Khi thí nghiệm phải có biển báo để người lái xe biết.
2.3. Điều kiện và trình tự thí nghiệm:
- Mặt đường lúc thí nghiệm phải khô ráo và phải được làm sạch bằng chổi mềm. Nếu trời có gió thì phải che gió để cát khỏi bay. Nếu mặt đường ẩm thì phải dùng cồn đốt cho khô và đợi cho mặt đường nguội rồi mới được thí nghiệm.
- Đóng cát vào ống trụ tròn đủ 25 cm3. Đổ cát tại vị trí thí nghiệm bằng cách dựng úp ống trụ và gõ nhẹ vào thành ống cho cát ra hết.
- Dùng bàn xoa có bọc cao su trải cát đều trên mặt đường. Khi trải cát, cần xoa cát đều từ trong ra ngoài theo vòng xoắn ốc để tạo thành một mảng cát tròn liên tục có diện tích lớn nhất.
- Đo đường kính của mảng cát. Đường kính mảng tròn cát được đo theo hai hướng vuông góc với nhau. Lấy giá trị trung bình cộng hai trị số đường kính đã đo và làm tròn đến từng 5 mm để làm trị số đường kính tính toán.
Chú ý:
- Thông thường hướng đo đường kính là song song và vuông góc với tim đường.
- Nếu mảng cát có dạng clip thì hướng để đo hai đường kính là trục lớn nhất và nhỏ nhất của mảng clip cát đó.
- Nếu mảng cát có dạng clip quá dẹt (giá trị hai trục lớn nhất và nhỏ nhất chênh nhau quá 1,2 lần) thì bỏ điểm đo này.
2.4. Quy định số điểm đo thí nghiệm:
Việc lựa chọn vị trí các điểm đo phải đảm bảo phản ánh được tình trạng chung của khu vực mặt đường định thí nghiệm. Tránh đo các điểm có tính chất cục bộ.
Khoảng cách tối thiểu từ điểm đo đến mép mặt đường là 50 cm. Khoảng cách tối thiểu giữa hai điểm đo kế nhau trên cùng một mặt cát ngang là 100 cm. Khoảng cách tối thiểu giữa 2 mặt cắt ngang kề nhau là 20 m.
Thông thường với mặt đường hai làn xe thì chỉ cần 3 điểm đo trên một mặt cắt ngang. Trị số trung bình các điểm đo của hai mặt cắt ngang kề nhau cho ta giá trị trung bình. “Chiều sâu bằng cát của mặt đường” trong khu vực đó.
Trường hợp mặt đường nhiều làn xe hoặc mặt đường để phụ vụ cho nghiên cứu thì số điểm đo trong một mặt cắt ngang có thể tăng lên nhưng vẫn phải đảm bảo các quy định ở điều này.
2.5. Nguyên tắc của phương pháp “rắc cát” là: Tỷ lệ giữa thể tích cát đã biết V và diện tích mảng tròn cát S cho ta chiều sâu trung bình độ lồi lõm (hay đặc trưng gồ ghề bề mặt) mặt đường. Chiều sâu trung bình đó được gọi là “chiều sâu trung bình bằng cát H” và được biểu thị như sau:
; 
(mm) nếu mảng cát là hình tròn
nếu mảng cát là clip
Trong đó:
H: Tính bằng mm và lấy đến 2 trị số sau dấu phẩy
V: Thể tích cát đã biết (25m3), tính theo mm3
D: Đường kính bình quân của mảng cát thí nghiệm đã đo, tính theo mm.
a.b: Bán kính lớn nhất và nhỏ nhất của clip (mm)
2.6. Khi tiến hành thí nghiệm phải có số ghi ngày giờ thí nghiệm, thời tiết, tình trạng mặt đường và các giá trị đường kính của mảng cát thí nghiệm. Sau đó tính trị số chiều sâu trung bình bằng cát H theo mẫu như sau:
| Vị trí thí nghiệm: | Ngày: | ||
| Loại mặt đường: |
| ||
| Mặt cắt | Giá trị H mỗi điểm | ||
| No1 | 0,31 | 0,26 | 0,30 |
| No2 | 0,58 | 0,53 | 0,39 |
| Giá trị H trung bình của khu vực đo: H = 0,39 Giá trị cực đại Hmax = 0,58; Hmin = 0,26 | |||
2.7. Để đánh giá độ gồ ghề của mặt đường biến đổi theo thời gian được thuận lợi ta trình bày kết quả đo “chiều sâu trung bình bằng cát H” theo đồ thị; trong đó: trục tung biểu thị giá trị H tính theo mm, trục hoành biểu thị thời gian tính bằng tháng.
Thời gian thí nghiệm để theo dõi diễn biến độ gồ ghề mặt đường nên tiến hành mỗi tháng một lần, khi mặt đường mới xây dựng. Sau đó có thể thưa dần 2, 3 tháng một lần.
2.8. Đối chiếu các giá trị “chiều sâu trung bình bằng cát” của khu vực đo với các giá trị H tiêu chuẩn của bảng sau, ta có thể đánh giá được tình trạng mặt đường hiện có theo quan điểm về nhám để đề ra các biện pháp khắc phục như tăng cường lớp mặt nhám, hạn chế tốc độ xe chạy…
Bảng quan hệ giữa “chiều sâu trung bình bằng cát H” với đặc trưng gồ ghề của bề mặt và phạm vi sử dụng.
| Chiều sâu trung bình bằng cát | Đặc trưng gồ ghề của bề mặt | Phạm vi sử dụng |
| H ≤ 0,20 | Rất nhẵn | Không nên dùng |
| 0,20 < H ≤ 0,40 | Nhẵn | V < 80 km/giờ |
| 0,40 < H ≤ 0,80 | Trung bình | 80 < V < 120 km/giờ |
| 0,80 < H ≤ 1,20 | Thô | V > 120 km/giờ |
| H > 1,20 | Rất thô | Dành cho khu vực nguy hiểm |