Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13049:2020 về Nhựa đường phân cấp theo đặc tính làm việc - Yêu cầu kỹ thuật được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2020, đưa ra các quy định kỹ thuật cốt lõi nhằm đánh giá và phân loại chất lượng nhựa đường dựa trên hiệu suất làm việc thực tế của mặt đường bê tông nhựa dưới tác động của khí hậu và tải trọng giao thông.

Phạm vi áp dụng và đối tượng áp dụng

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với nhựa đường đặc gốc dầu mỏ được phân cấp theo đặc tính làm việc (Performance-Graded - PG) dựa trên nhiệt độ thiết kế mặt đường tối đa và tối thiểu nhằm hạn chế tối đa các hiện tượng hư hỏng phổ biến như lún vệt bánh xe, nứt mỏi và nứt do nhiệt độ thấp.
• Đối tượng áp dụng: Tiêu chuẩn áp dụng đối với các cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất, nhập khẩu, cung ứng, thiết kế, thi công, giám sát và nghiệm thu các công trình giao thông đường bộ có sử dụng nhựa đường phân cấp theo đặc tính làm việc tại Việt Nam.

Nguyên tắc phân cấp nhựa đường theo đặc tính làm việc (PG)

Nhựa đường được phân cấp dựa trên các chỉ số nhiệt độ làm việc thực tế của mặt đường, ký hiệu chung là PG X-Y, trong đó:

• X (Nhiệt độ thiết kế tối đa): Là nhiệt độ trung bình của mặt đường trong 7 ngày liên tục cao nhất, tính bằng độ C (ví dụ: PG 58, PG 64, PG 70, PG 76, PG 82).
• Y (Nhiệt độ thiết kế tối thiểu): Là nhiệt độ mặt đường thấp nhất dự kiến, tính bằng độ C (ví dụ: -10, -16, -22, -28).

Yêu cầu kỹ thuật đối với nhựa đường chưa hóa già (Original Binder)

Để đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và khả năng thi công dễ dàng, nhựa đường chưa hóa già phải đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật sau:

• Điểm chớp cháy (Flash Point): Xác định nhiệt độ an toàn tối thiểu để phòng chống cháy nổ trong quá trình gia nhiệt, lưu trữ và thi công ngoài hiện trường.
• Độ nhớt quay (Rotational Viscosity): Đo ở nhiệt độ 135 độ C để đảm bảo nhựa đường có đủ độ linh động, dễ dàng bơm hút và trộn đều với cốt liệu tại trạm trộn.
• Độ cứng động học (DSR - Dynamic Shear Rheometer): Xác định độ cứng và góc pha ở nhiệt độ thiết kế tối đa nhằm đánh giá khả năng chống lún vệt bánh xe ban đầu của nhựa đường khi mới đưa vào khai thác.

Yêu cầu kỹ thuật sau khi hóa già ngắn hạn (RTFOT)

Quá trình hóa già ngắn hạn bằng thiết bị lò xoay màng mỏng (RTFOT) mô phỏng sự biến đổi chất lượng của nhựa đường trong quá trình trộn ở nhiệt độ cao tại trạm trộn và rải thảm ngoài công trường. Các yêu cầu bao gồm:

• Tổn thất khối lượng (Mass Change): Giới hạn tỷ lệ hao hụt khối lượng sau khi gia nhiệt để kiểm soát sự bay hơi của các thành phần dầu nhẹ có trong nhựa đường.
• Độ cứng động học (DSR) sau hóa già ngắn hạn: Đảm bảo nhựa đường sau khi thi công vẫn giữ được độ đàn hồi và độ cứng cần thiết để chống lại các biến dạng vĩnh cửu dưới tác động của tải trọng xe trùng phục.

Yêu cầu kỹ thuật sau khi hóa già dài hạn (PAV)

Quá trình hóa già dài hạn bằng thiết bị bình áp lực (PAV) mô phỏng sự lão hóa tự nhiên của nhựa đường sau từ 5 đến 10 năm làm việc trong kết cấu mặt đường thực tế. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm:

• Độ cứng động học (DSR) ở nhiệt độ trung bình: Đánh giá khả năng chống nứt mỏi của mặt đường sau nhiều năm sử dụng dưới tác động của thời tiết và lưu lượng giao thông.
• Độ uốn nứt bằng thiết bị dầm uốn (BBR - Bending Beam Rheometer): Xác định độ cứng uốn và trị số m-value ở nhiệt độ thấp để đánh giá khả năng chống nứt do nhiệt độ lạnh đột ngột, đảm bảo nhựa đường không bị giòn gãy.
• Thử nghiệm kéo trực tiếp (Direct Tension - DT): Được sử dụng bổ sung trong một số trường hợp đặc biệt để xác định ứng suất và biến dạng giới hạn khi đứt của nhựa đường ở nhiệt độ cực thấp.

Phương pháp thử và kiểm tra chất lượng

• Công tác lấy mẫu thử nghiệm phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định tiêu chuẩn hiện hành về lấy mẫu nhựa đường.
• Các phép thử nghiệm chỉ tiêu cơ lý phải được thực hiện tại các phòng thí nghiệm hợp chuẩn được cấp phép, sử dụng hệ thống thiết bị đo lường được hiệu chuẩn định kỳ theo đúng quy định của pháp luật về đo lường và tiêu chuẩn chất lượng.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13049:2020 có hiệu lực kể từ ngày ban hành. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là cơ sở kỹ thuật tiên tiến, giúp các chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế và nhà thầu lựa chọn loại nhựa đường phù hợp nhất với điều kiện khí hậu và tải trọng giao thông đặc thù của từng vùng miền tại Việt Nam, góp phần nâng cao tuổi thọ và chất lượng bền vững của các công trình đường bộ.