TCVN9974:2013

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9974:2013 về Vật liệu xảm chèn khe và vết nứt, thi công nóng, dùng cho mặt đường thi công bê tông xi măng và mặt đường bê tông nhựa - Yêu cầu kỹ thuật TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9974:2013 VẬT LIỆU XẢM CHÈN KHE VÀ V Ế T N Ứ T, THI CÔNG NÓNG, DÙNG CHO MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ M Ặ T ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA - YÊU C Ầ U KỸ THUẬT Standard Speci fi cation for Joint and Crack Sealants, Hot Applied, for Concrete and Asphalt Pavements Lời nói đầu TCVN 9974:2013 được xây dựng trên cơ sở hoàn toàn tương đương với ASTM C6690 - 07 Standard speci f ication for joint and crack sealant, hot applied, for concrete and asphalt pavements với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428 , USA. Tiêu chu ẩ n AS T M C6690 - 07 thuộc bản quy ề n của ASTM quốc t ế . TCVN 9974:2013 do Viện Vật li ệ u xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đ ề nghị, Tổng cục Ti ê u chuẩn Đo lườ ng Ch ấ t lượng th ẩ m định, Bộ Khoa học và Công nghệ công b ố . VẬT LIỆU XẢM CHÈN KHE VÀ V Ế T N Ứ T, THI CÔNG NÓNG, DÙNG CHO MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG VÀ M Ặ T ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA - YÊU C Ầ U KỸ THUẬT Standard speci fi cation for joint and crack sealants, hot applied, for concrete and asphalt pavements 1 . Phạm vi áp dụng 1.1 . Tiêu chuẩn này áp dụng cho vật liệu xảm chèn khe và vét nứt, thi công nóng, dùng cho mặt đường b ê tông xi măng pooc lăng và mặt đường bê tông nhựa. 1.2 . Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các vật liệu xảm chèn khe được dùng trong mặt đường bê tông xi măng và mặt đường bê tông nhựa chịu tác động của nhiên liệu máy bay hay sự rò r ỉ của các loại nhiên liệu khác như khu vực tiếp nhiên liệu cho xe tải hoặc máy bay, khu vực bảo trì. 1.3 . Tiêu chuẩn này không đ ề cập đến t ấ t cả các v ấ n đ ề li ê n quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng ti ê u chuẩn này c ó trách nhiệm thi ế t lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức kh ỏ e cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng. 2 . Tài liệu vi ệ n dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây r ấ t cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố th ì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nh ấ t, bao g ồ m c ả các sửa đổi, bổ sung (nếu c ó ). ASTM D36 (TCVN 7497:2005) Standard test method for so ft ening point of bitumen (r i ng-and-ball apparatus) (Bitum - Phư ơn g ph á p x á c định điểm hóa mềm (dụng cụ vòng và bi)). ASTM D5167 Practice for melting of hot-applied joint and crack sealant and f i ller for evaluation (Hướng dẫn thực hành đun nóng chảy vật liệu x ả m chèn khe v ế t n ứ t, thi công nóng và vật liệu điền đầy đ ể đánh giá). ASTM D5249 S peci f ication for backer mater i al for use with cold - and hot - applied j oint sea l ants in portland-cement concrete and asphalt j oints (Vật liệu phụ trợ sử dụng cùng với vật liệu xảm chèn khe thi c ô ng nóng và thi công nguội trong mối nối b ê tông xi măng poóc lăng và b ê tông nhựa - Yêu cầu kỹ thuật). TCVN 9973:2013 Vật liệu x ả m ch è n khe và vết nứt, thi c ô ng nóng, dùng cho mặt đ ườ ng b ê tông xi măng poóc lăng và mặt đường b ê tông nhựa - Phương ph á p thử. SS-S-1401C Federal speci fi cation (Y ê u c ầ u kỹ thuật liên bang). 3 . Y ê u cầu chung 3.1 . Vật liệu xảm chèn khe là một hỗn hợp các vật liệu để tạo ra một hợp chất có tính đàn hồi và kết dính, có khả năng b í t kín hiệu quả mối n ố i và v ế t nứt trong mặt đ ườn g bê tông xi măng và mặt đường nhựa nhằm chống lại sự xâm nhập của hơi ẩ m và tạp chất trong suốt các chu kỳ lặp đi lặp lại của quá trình co giãn do thay đổi nhiệt độ, kh ô ng b ị chảy ra từ khe co giãn hoặc bị bám vào bánh xe ở nhiệt độ môi trường . V ậ t liệu x ả m chèn khe phải có độ quánh đồng đều khi thi công đ ể có th ể đ iề n đầy các khe co giãn mà không tạo ra c á c lỗ kh í l ớ n hoặc sự kh ô ng đồng nhất và kh ô ng gây hư hại cho ch í nh nó. Vật li ệ u này phải duy tr ì các đặc tính thi công kh ô ng thay đ ổ i ít nh ấ t trong 6 h ở phạm vi nhiệt độ thi công được khuyến cáo. 4 . Ph â n loại 4.1 . Loại I Vật liệu x ả m chèn khe và vết nứt có khả năng duy trì hiệu quả tính n ă ng bít kín trong điều kiện kh í hậu ôn đới. Loại này được thí nghiệm v ề tính năng ở nhiệt độ th ấ p -18 ° C với độ giãn d à i 50 %. 4.2 . Lo ạ i II Vật liệu xảm chèn khe và v ế t n ứ t có khả năng duy trì hiệu quả tính năng bít kín trong h ầ u h ế t các đi ề u kiện thời ti ết. Loại này được thí nghiệm v ề tính năng ở nhiệt độ th ấ p -29 ° C với độ giãn dài 50 %. 4.3 . Lo ại III Vật li ệ u xảm chèn khe và v ế t nứt có khả năng duy tr ì hiệu quả tính năng bít kín trong h ầ u h ế t các đi ề u kiện thời ti ế t. Loại này được thí nghiệm v ề tính năng ở nhiệt độ th ấ p -29 ° C với độ gi ã n dài 50 %. K ể cả các phép thử đặc biệt (theo SS-S-1401C). 4.4 . Lo ại IV Vật li ệ u xảm chèn khe và trám v ế t nứt có khả năng duy trì hiệu quả tính năng b í t kín trong đi ề u kiện thời ti ế t r ấ t lạnh. Loại này được thí nghiệm v ề tính năng ở nhiệt độ thấp -29 ° C với độ giãn dài 200 %. CH Ú TH Í CH 1 - Người sử dụ ng có trách nhiệm x á c định loại v ậ t liệu xảm chèn khe và v ế t nứt nào là phù hợp nh ấ t đối v ớ i các đi ề u kiện thi công của m ì nh. 5 . Yêu cầu về cơ lý 5.1 . Nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t Nhiệt độ cao nhất để gia nhiệt vật liệu xảm chèn khe mà vẫn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn này. Đối với mục đích th í nghiệm như quy định trong tiêu chuẩn này, nhiệt độ thi công sẽ phải t ương đương nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t. Nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t do nhà sản xuất công bố, được ghi trên các thùng chứa và phải cung cấp cho đơn vị thử nghiệm trước khi bắt đầu tiến hành kiểm tra tại phòng th ử nghiệm. 5.2 . Vật liệu xảm chèn khe và vết nứt phải phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật được quy định ở Bảng 1. 6 . L ấ y mẫu và gia nhiệt 6.1 . L ấ y mẫu 6.1.1 . Mẫu th ử có thể l ấ y tại nhà máy hoặc kho chứa tr ư ớc khi phân phối hoặc trong quá trình phân phối, theo lựa chọn của khách hàng. Nếu việc lấy mẫu được ti ế n hành trước khi vận chuyển thì thí nghiệm viên đại diện cho khách hàng tự lấy mẫu. Thí nghiệm viên phải sử dụng các dụng cụ thích hợp để kiểm tra và lấy mẫu thử sao cho không gây tr ở ngại đến công việc c ấ p hàng. 6.1.2 . Mẫu th ử là một thùng hàng nguyên được lấy ngẫu nhiên từ lô hàng hoặc mẻ sản ph ẩ m sau khi kết thúc quá trình sản xuất. L ô hàng hoặc mẻ s ả n phẩm là t ấ t cả sản phẩm được sản xuất đồng thời hoặc liên tục như khối giữa thời điểm pha trộn và thời điểm đóng gói trong quá trình sản xuất hoặc khi xếp vào c ontainer. 6.1.3 . Phần mẫu thử để thí nghiệm được l ấ y từ thùng hàng nguyên của nhà sản xuất theo hướng d ẫn trong ASTM D5167. Phần mẫu thử được cho vào nồi n ấ u chảy và gia nhiệt có khối lượng là (800 ± 50) g đối với vật liệu xảm chèn khe Loại I, Loại II, Loại IV và (1600 ± 50) g đối với Loại III. C ả hai n ồ i n ấ u chảy được mô tả trong ASTM D5167 đ ề u d ùng cho Loại III. 6.2 . Gia nhi ệ t Tiến hành gia nhiệt vật l iệu theo hướng dẫn trong ASTM D5167 6.2.1 . Bồn dầu trong nồi đun phải đ ư ợc gia nhiệt tới nhiệt độ nằm giữa nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t của vật liệu x ả m chèn khe và nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này 42 ° C (không để nhiệt độ của dầu vượt quá 288 °C). Cho vật liệu xảm chèn khe vào nồi đun theo hướng dẫn trong ASTM D5167. Sau khi mẫu thử được cho vào nồi nấu chảy, điều chỉnh nhiệt độ của dầu trong khoảng giới hạn nhiệt độ cho phép đ ể nâng nhiệt độ của vật liệu xảm chèn khe lên tới nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t theo khuyến cáo của nhà sản xuất trong 1 h, như quy định trong ASTM D5167. Ngay khi đạt được nhiệt độ gia nhiệt l ớn nhất, rót mẫu thử ra để thử nghiệm, riêng đối với vật liệu x ả m chèn khe Loại III sẽ được đun nóng trong 3 h kể từ khi cho phần mẫu thử đầu tiên vào nồi n ấ u chảy. 7 . Phương pháp thử 7.1 . Ổ n định mẫu - Tất cả các mẫu thí nghiệm được ổn đ ị nh ở đi ề u kiện phòng thí nghiệm chu ẩ n trong (24 ± 4) h theo TCVN 9973:2013 trước khi ti ế n hành bất kỳ thí nghiệm nào. 7.2 . Độ côn lún - Xác định theo TCVN 9973:2013. 7.3 . Đi ể m hóa mềm - Xác định theo TCVN 7497:2005 (ASTM D36). Sử dụng dung dịch Glycerin USP. 7.4 . Độ bám d í nh, kh ô ng ngâm - Xác định theo TCVN 9973:2013. 7.4.1 . Sau khi kết thúc việc cọ rửa và th ấ m khô các viên mẫu bê tông như quy định trong TCVN 9973:2013, làm khô các thanh chắn mẫu th í nghiệm trong vi ê n b ê tông có kích th ướ c (12,7 x 25,4) ở đi ề u kiện phòng thí nghiệm trong 1 h ± 10 min trước khi ti ế n hành rót mẫu để th ử bám dính. 7.4.2 . Ngay sau khi ổn đ ị nh các viên mẫu bê tông như 7.4.1, lắp các mi ế ng đệm như quy định trong TCVN 9973:2013 vào giữa hai vi ê n mẫu b ê tông để tạo khoảng h ở có b ề rộng là (25,4 ± 0,1) mm đối với vật li ệ u xảm chèn khe Loại I và (12,7 ± 0,1) mm đối với vật liệu xảm chèn khe Loại II, III, IV. 7.4.3 . Sau khi rót vật liệu xảm chèn khe vào k ho ả n g hở giữa hai vi ê n m ẫ u b ê tông, ổn định các mẫu thí nghiệm như 7.1. Sau đ ó , l ấ y miếng đệm ra và cắt bỏ vật liệu xảm chèn khe dư thừa bằng dao nóng một cách c ẩ n thận tránh kéo vật liệu xảm chèn khe ra khỏi vi ê n mẫu b ê tông rồi ổ n định m ẫ u th í nghiệm ít nh ấ t 4 h ở nhi ệ t độ quy định trong Bảng 1. Ti ế p sau đó, kéo gi ã n mẫu thí nghiệm tới ph ầ n trăm độ giãn dài quy đị nh trong Bảng 1 bằng thi ế t bị và tốc độ thử được mô tả trong TCVN 9973:2013. 7.4.4 . Lặp lại vi ệ c kéo giãn và nén theo TCVN 9973:2013 để đạt được số chu kỳ thử quy định trong Bảng 1. Số chu k ỳ thử phải được hoàn thành trong vòng 5 ngày k ể từ khi rót mẫu thử đối với vật liệu xảm chèn khe Loại II, III, IV và 7 ngày đối v ớ i vật liệu x ả m chèn khe Loại I. 7.5 . Độ bám d í nh sau khi ng â m trong n ướ c (chỉ yêu cầu thử đ ố i với vật liệu x ả m ch è n khe Loại III) Xác đ ị nh độ bám d í nh theo TCVN 9973:2013. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm như 7.4 và ngâm ngập trong n ư ớc 96 h như mô tả trong TCVN 9973:2013. Quá trình th í nghiệm phải đ ư ợc hoàn thành trong 5 ngày kể từ khi l ấ y mẫu ra khỏi nước. 7.6 . Độ lún đàn hồ i - Xác định theo TCVN 9973:2013. 7.7 . Độ lún đ à n h ồ i sau lão hóa nhiệt Lão hóa mẫu ở 70 ° C trong 168 h và xác định độ lún đàn hồi theo TCVN 9973:2013. 7.8 . Tính tương thích v ớ i nhựa - Xác định theo TCVN 9973:2013. B ả ng 1 - Y ê u cầu k ỹ thuật củ a vật liệu x ả m chèn kh e v à vết nứt Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử L oại I L oại II Loại III Loại IV 1. Độ côn lún ở 25 ° C , không lớn h ơn (Từ loại I đ ế n l oại III) 90 90 90 Từ 90 đ ế n 150 TCVN 9974:2013 2. Đ iểm h óa m ề m, ° C , không nhỏ hơn 80 80 80 80 TCVN 7497 :2 005 (ASTM D36 - 09) 3. Độ bám d í nh, không ng â m nước Hai trong ba m ẫ u dày 25,4 mm đạt (A) 5 chu kỳ ở độ gi ã n d ài 50 %, tại - 18 ° C Ba m ẫ u dày 12,7 mm đặt (A) 3 chu kỳ ở độ giãn d à i 50% tại -29 ° C Ba m ẫ u dày 12,7 mm đạt (A) 3 chu kỳ ở độ gi ã n dài 50% tại -29 ° C Ba m ẫ u dày 12,7 mm đạt (A) 3 chu kỳ ở độ gi ã n d à i 200 % tại -29 ° C TCVN 9974:2013 4. Độ bám d í nh sau khi ngâm trong nước - - Ba m ẫ u dày 12,7 mm đ ạ t 3 chu kỳ ở độ giãn dài 50 % tại -29 ° C - TCVN 9974:2013 5. Độ lún đàn h ồ i, %, không nh ỏ hơn - 60 60 60 TCVN 9974:2013 6. Độ lún đàn h ồ i sau lão h ó a nhiệt, %, không nhỏ hơn - - 60 - TCVN 9974:2013 7. Tính t ư ơng thích với nhựa Đạt (B) Đạt (B) Đạt (B) Đạt (B) TCVN 9974:2013 CHÚ THÍCH: (A) Sự ph át tri ể n c á c v ế t nứt , độ phân t í ch hoặc các khe h ở khác trong qu y trình th í ng hi ệm t ại bất k ỳ thời g i an n à o , ở bất k ỳ vị trí nào có độ sâu lớn h ơ n 6 mm, b ê n trong khố i vật liệu xảm ch è n kh e hoặc gi ữ a vật li ệu x ả m chèn kh e và viên mẫu bê tông thì mẫu thí nghiệm đó coi như không đạt . Độ sâu c ủa vết n ứ t , sự ph â n tách hoặc các khe hở được đo theo chi ề u vuôn g góc với m ặ t của vật liệu xảm chèn khe xu ấ t hiện vết nứt. (B) Không có s ự hư hại nào liên quan đ ế n độ b á m d í nh, sự tách dầu tại bề mặt t iế p xúc giữa vật liệu xảm chèn kh e và mẫu bê tông nhựa hoặc các tác động khác làm ảnh hưởng đến mẫu bê tông nhựa cũng như vật liệu xảm chèn khi thí nghiệm ở 60 ° C . 8. Bao gói và ghi nh ã n 8.1 . Vật li ệu xảm ch è n khe phải được cung cấp trong các thùng hàng nguyên kiện của nhà sản xu ấ t. Tr ê n mỗi thùng phải được ghi tên nhà sản xuất, t ê n thương m ạ i, số lô/m ẻ sản xuất, c h ủ ng loại và th ô ng s ố kỹ thuật , nh iệ t độ th i công nhỏ nh ấ t và nh iệ t độ gia nhi ệ t lớn nh ấ t. Nh iệ t độ gia nh iệ t lớn nh ấ t phải c ao hơn nhi ệ t độ thi công nhỏ nh ấ t í t nh ấ t 11 ° C . PHỤ LỤC A (Tham khảo) A.1.1 . Một số vật liệ u phù hợp với yêu cầu trong tiêu chuẩn này nhưng có thể bị hư hại do gia nhiệt ở nhiệt độ quá cao, gia nhiệt lại hoặc gia nhiệt trong thời gian quá dài. C ần k iểm tra đ ể đảm bảo th iế t b ị gia nhiệt và thi công ph ù hợp với mục đích và được nhà sản xu ấ t vật liệu chấp thuận. Vật li ệ u n ê n được gia nhiệt trong nồi hai l ớ p vỏ với dầu hoặc ch ấ t truyền nhiệt khác được đổ vào khoảng trống giữa ha i lớp vỏ. Cần l ắ p đặt thiết b ị k iể m soát nhiệt độ của ch ấ t truy ề n nhiệt với độ nhạy ph ù hợp đ ể duy trì nhiệt độ của vật li ệu xảm chèn khe nằm trong giới h ạ n nh iệ t độ thi c ô ng quy định của nh à sản xuất . Nh iệ t k ế c ó vạch chia kh ô ng lớn hơn 2,8 ° C và s ẽ được hiệu chuẩn theo y ê u c ầ u đ ể đảm bảo độ chính x á c. Nồi n ấ u chảy vật li ệu có h ệ thống khuấy và trộn liê n tục đ ể đ ả m bảo sự đ ồ ng đều về nhiệt độ và độ nhớt thi công của vật li ệu. N ế u n ồ i n ấ u chảy được l ắ p đặt với hệ thống thi công th ì nồi n ấ u ch ả y n ê n được gắn với b ơm tuần hoàn hoặc dụng cụ khác có khả năng duy tr ì nhiệt độ vật li ệu xảm ch è n khe trong khi th i c ô ng. Vật li ệu xảm ch è n khe s ẽ b ị hư hại nế u gia nhiệt đ ế n nhiệt độ vượt quá nhiệt độ gia nhiệt lớn nh ấ t cho phép, gia nhiệt lại hoặc gia nhiệt quá lâu. Khi đó vật liệu s ẽ bám dính k é m, b ị hóa m ề m hoặc b ị tách, kh ó thi công hoặc h ì nh thành dạng ge l trong n ồ i. Kh ô ng sử dụng phương pháp đun n ó ng trực t iế p. Để xác định vật li ệu xảm ch è n khe theo yêu cầu trong t iê u chu ẩ n này có đang bị hư hại hoặc đ ã b ị hư hại hay không trong th i công do c á c quá trình gia nhiệt quá cao, gia nhi ệ t lạ i hoặc gia nhiệt quá lâu, có th ể đ ị nh kỳ l ấ y trực ti ế p vật liệ u xảm ch è n khe từ n ồ i n ấ u chảy trong quá trình thi c ô ng đ ể ki ể m tra độ ch ả y theo phương pháp xác định độ chảy của t iê u chuẩn này. Nếu độ chảy của vật li ệu lớn hơn 3,0 mm đ ối với Loại II, III , IV và lớn h ơn 5 . 0 mm đối với Loại I thì xem như vật li ệu đ ã bị hư hại do quá trình đun nóng kh ô ng đúng cách. A.1.2 . Các khe nối tr ê n mặt đư ờn g mới thi c ô ng phải được làm khô, sạch bụi b ẩ n, c á c ch ấ t dưỡng hộ và các t ạ p ch ấ t khác trước khi sử dụng vật liệ u theo ti ê u chu ẩ n này. Các cạnh b ê n của khe n ố i phải được phun cát kỹ, sau đó thổi sạch cát b ằ ng kh í nén áp lực cao trước khi thi công vật liệu ch è n khe theo mô tả trong A.1.1. A.1.3 . Khi sử dụng vật li ệu theo t iê u chuẩn này đi bảo tr ì hoặc b í t kín lại các khe co giãn c ó chứa các vật liệu tương tự hoặc vật liệu kh ác thì các khe co giãn này c ũ ng phải được làm kh ô và sạch bằng bào xoi, bào xoi rãnh h ẹ p, chổi kim loại, cưa bê tông, c á c dụng cụ thích hợp khác hoặc các d ụng cụ chuyên d ụng được thi ế t kế v ớ i mục đích làm sạch, gọ n c á c khe nố i của mặt đường. Các vật li ệu rời rạc phải được thổi sạch. Các cạnh b ê n của kh e nối phải được phun cát kỹ, sau đó thổi sạch cát bằng khí nén á p lực cao tr ướ c khi thi công vật l iệ u chèn khe theo mô t ả trong A.1.1. A.1.4 . N ê n sử dụng v ậ t li ệ u phụ tr ợ hoặc vật li ệu tăng t í nh bám dính ở đáy của khe co gi ã n trước kh i thi công vật liệu xảm chèn khe đ ể ki ể m soát độ sâu của nó và tạo được hình khối như yêu cầu, đ ồ ng thời hỗ trợ cho vật liệu xảm chèn khe tránh sự lồi l õ m và l ú n. Vật l iệu phụ trợ hoặc tăng tính bám dính phải tương th í ch với vật liệu xảm ch è n khe. Do nhiệt độ th i công của vật liệu xảm chèn khe cao nên cần lưu ý đến việc lựa chọn ch ấ t ph ụ trợ phù hợp. Tham khảo các yêu c ầ u trong tiêu chu ẩ n ASTM D5249 v ề vật li ệu phụ t rợ được khuy ế n cáo. A.1.5 . C ần c ẩ n thận trong quá trình thi công vật liệu theo tiêu chu ẩ n này nhằm tránh rót tràn v ậ t liệu ra ngoài khe co gi ã n. Việc đi ề n đ ầ y v ậ t liệu xảm chèn khe phải đ ư ợc thực hiện theo cách khéo l é o , gọn gàng sao cho thấp hơn b ề mặt đường liề n k ề từ 3 mm đến 6 mm.