Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13900:2023 về Hỗn hợp nhựa - Lấy mẫu

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13900:2023

HỖN HỢP NHỰA - LẤY MẪU

Asphalt Mixture - Sampling

Lời nói đầu

TCVN 13900:2023 được xây dựng trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn AASHTO R97:2019, Standard Practice for Sampling Asphalt Mixtures.

TCVN 13900:2023 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.

HỖN HỢP NHỰA - LẤY MẪU

Asphalt Mixture - Sampling

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình lấy mẫu hỗn hợp nhựa tại nơi sản xuất, nơi lưu trữ, trong quá trình vận chuyển hoặc tại hiện trường. Mẫu được lấy theo tiêu chuẩn này được coi là mẫu đại diện, được sử dụng cho các thử nghiệm để xác định sự phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của hỗn hợp nhựa.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có):

AASHTO R10, Definition of Terms Related to Quality and Statistics as Used in Highway Construction (Định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến chất lượng và thống kê sử dụng trong xây dựng đường bộ).

AASHTO R67, Sampling Asphalt Mixtures after Compaction (Obtaining Cores) (Lấy mẫu hỗn hợp nhựa sau đầm nén (Lấy mẫu khoan)).

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1

Hỗn hợp nhựa (Asphalt Mixture)

Hỗn hợp bao gồm hỗn hợp cốt liệu (gồm cốt liệu lớn, cốt liệu nhỏ, có hoặc không có bột khoáng) có thành phần cấp phối liên tục, cấp phối gián đoạn, cấp phối hở hoặc cấp phối bán hở, nhựa đường và phụ gia (nếu có) theo tỷ lệ xác định, được trộn đều với nhau ở nhiệt độ thích hợp.

3.2

Mẫu (Sample)

Phần vật liệu đủ lớn dùng cho thử nghiệm sao cho kết quả thử nghiệm phản ánh được chất lượng trung bình của một mẻ trộn hoặc một phần của lô vật liệu. Mẫu có được từ một phần mẫu hoặc được gộp lại từ nhiều phần mẫu.

3.3

Phần mẫu (Sample Increment)

Một phần của mẫu.

3.4

Lô (Lot)

Phần vật liệu có khối lượng đủ lớn, có cùng nguồn gốc và được coi là được tạo ra từ cùng một quá trình (ví dụ: lượng sản phẩm, khối lượng, hoặc thể tích của 1 ngày, một ca sản xuất).

3.5

Mẫu thử nghiệm (Test Sample)

Phần vật liệu dùng để thử nghiệm, được lấy ra từ mẫu theo trình tự rút gọn mẫu (chia mẫu) quy định để đảm bảo tính đại diện cho mẫu.

4  Ý nghĩa và sử dụng

4.1  Tầm quan trọng của việc lấy mẫu

4.1.1  Việc lấy mẫu cũng quan trọng như công tác thử nghiệm. Do đó cần quan tâm đến việc lấy mẫu để lấy được mẫu đại diện cho vật liệu.

4.1.2  Quá trình lấy mẫu cần tránh làm mẫu bị phân tầng và lẫn tạp chất

4.2  Yêu cầu đối với việc lấy mẫu

4.2.1  Tiêu chuẩn này đề cập đến việc lấy mẫu ở các vị trí khác nhau, theo các trình tự khác nhau, do vậy cần lưu ý để việc lấy mẫu được thực hiện theo đúng yêu cầu.

4.2.2  Việc lấy mẫu hỗn hợp nhựa sau khi đầm nén được thực hiện theo AASHTO R67.

5  Thiết bị, dụng cụ

5.1  Dụng cụ đựng mẫu

Dụng cụ đựng mẫu có thể là hộp giấy các tông, thùng kim loại, xô kim loại, chậu thép không gỉ, chảo thép không gỉ hoặc các loại dụng cụ khác được chấp thuận

5.2  Hệ thống lấy mẫu cơ học

Thiết bị được gắn cố định, cho phép ngăn chứa mẫu vuông góc với toàn bộ dòng vật liệu hoặc chuyển toàn bộ dòng vật liệu vào dụng cụ đựng mẫu bằng phương pháp thủ công hoặc bằng hệ thống thủy lực hoặc khí nén.

5.3  Xẻng lấy mẫu bằng kim loại hoặc thiết bị khác

Có lưỡi xúc bằng kim loại, đầu vuông và rộng ít nhất 125 mm.

5.4  Khuôn lấy mẫu trên băng tải

Một cặp khuôn được liên kết với nhau hoặc tách rời nhau, có hình dạng và chiều rộng bằng với băng tải vận chuyển hỗn hợp nhựa. Nếu hai khuôn được liên kết với nhau thì khoảng trống giữa hai khuôn phải đủ để lấy được các phần mẫu theo yêu cầu.

5.5  Tấm lấy mẫu

Tấm kim loại dày, có kích thước phù hợp với khối lượng mẫu cần lấy, các góc tấm có lỗ tròn đường kính 6 mm. Có một dây kim loại gắn vào một góc tấm, chiều dài của dây phải lớn hơn khoảng cách từ vị trí tâm máy rải đến đầu ngoài cùng ở vị trí xa nhất của guồng xoắn máy rải.

5.6  Thiết bị lấy mẫu dạng khuôn

Làm bằng kim loại dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông có kích thước phù hợp với khối lượng mẫu cần lấy và phải nhỏ hơn tấm lấy mẫu tối thiểu 50 mm khi sử dụng đồng thời hai dụng cụ này để lấy mẫu (Ví dụ: Tấm lấy mẫu hình vuông kích thước 380 mm thì khuôn lấy mẫu có dạng hình vuông kích thước 330 mm). Khuôn lấy mẫu có hai tay cầm kích thước (100 × 150 × 9) mm.

5.7  Chất chống dính

Chất chống dính dùng để bôi lên các dụng cụ lấy mẫu để hỗn hợp nhựa không dính vào dụng cụ lấy mẫu. Vật liệu này không được chứa các dung môi hoặc các sản phẩm gốc dầu mỏ có thể ảnh hưởng đến các tính chất của nhựa đường.

6  Quy trình lấy mẫu

6.1  Tổng quan

6.1.1  Kiểm tra vật liệu để xác định độ đồng nhất. Chọn các vị trí lấy mẫu theo quy trình lấy mẫu ngẫu nhiên hoặc theo quy trình lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo AASHTO R10, hoặc theo các quy định khác. Chọn tối thiểu 03 vị trí lấy mẫu đại diện cho vật liệu lấy mẫu.

6.1.2  Tránh để mẫu bị nhiễm bẩn hoặc lẫn các tạp chất lạ khác.

6.2  Khối lượng mẫu

Khối lượng mẫu cần lấy phụ thuộc vào số lượng các phép thử sẽ được thực hiện. Cần lấy đủ khối lượng mẫu cho tất cả các phép thử.

6.3  Dụng cụ đựng mẫu

6.3.1  Dụng cụ đựng mẫu, thiết bị, dụng cụ lấy mẫu phải sạch và khô.

6.3.2  Sử dụng hộp bằng giấy các tông, hộp kim loại để đựng các mẫu hỗn hợp nhựa có cấp phối chặt.

6.3.3  Sử dụng các chậu kim loại hoặc chảo kim loại không gỉ để đựng các mẫu hỗn hợp nhựa nóng cấp phối hở. Để nguội hỗn hợp nhựa cấp phối hở cho đến khi nhựa đường không thể chảy khỏi bề mặt cốt liệu trước khi cho mẫu vào trong dụng cụ đựng mẫu làm bằng các loại vật liệu có khả năng hấp thụ.

6.4  Lấy mẫu bằng các dụng cụ được gắn cố định

6.4.1  Các dụng cụ lấy mẫu gắn cố định (hệ thống lấy mẫu cơ học) cho phép một khay lấy mẫu đi qua vuông góc với toàn bộ dòng chảy hỗn hợp nhựa. Hệ thống lấy mẫu này được điều khiển bằng thủy lực hoặc khí nén, cho phép khay lấy mẫu đi qua dòng hỗn hợp nhựa hai lần, một lần theo mỗi hướng mà mẫu không tràn ra khỏi khay. Dụng cụ lấy mẫu cũng có thể chuyển toàn bộ dòng hỗn hợp nhựa vào khay lấy mẫu.

6.4.2  Quét chất chống dính lên khay lấy mẫu gắn trên dụng cụ lấy mẫu, hoặc làm nóng khay trước khi lấy mẫu đến nhiệt độ xấp xỉ với nhiệt độ xả hỗn hợp nhựa, hoặc kết hợp cả hai cách trên.

6.4.3  Đưa khay lấy mẫu qua dòng hỗn hợp nhựa 2 lần theo phương vuông góc sao cho mẫu không tràn ra khỏi khay.

6.4.4  Cho hỗn hợp nhựa từ khay lấy mẫu vào dụng cụ đựng mẫu.

6.4.5  Lặp lại các bước trên cho đến khi mẫu được lấy đủ khối lượng yêu cầu.

6.5  Lấy mẫu từ băng tải bằng khuôn lấy mẫu

6.5.1  Không lấy mẫu tại thời điểm bắt đầu hoặc kết thúc quá trình sản xuất hỗn hợp nhựa do tại các thời điểm này hỗn hợp nhựa có thể bị phân tầng, không đồng đều. Cần lưu ý các hạt nhỏ có thể dính vào băng tải.

6.5.2  Dừng băng tải vận chuyển hỗn hợp nhựa.

6.5.3  Đặt khuôn lấy mẫu hỗn hợp nhựa trên băng tải, tránh sự xâm nhập của vật liệu lân cận.

6.5.4  Lấy hỗn hợp nhựa ra khỏi khuôn lấy mẫu, bao gồm tất cả các hạt nhỏ, và cho vào dụng cụ đựng mẫu.

6.5.5  Nếu một phần mẫu không đủ khối lượng cho mẫu thì tiến hành lấy một số phần mẫu sao cho đủ khối lượng mẫu.

6.5.6  Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

6.6  Lấy mẫu từ xe vận chuyển

6.6.1  Dùng mắt ước lượng, chia thùng xe chở hỗn hợp nhựa thành 3 hoặc 4 khu vực tương đương nhau để lấy mẫu.

6.6.2  Tại mỗi khu vực lấy mẫu, gạt bỏ lớp hỗn hợp nhựa trên cùng với chiều dầy khoảng 0,15 m đến 0,3 m; sau đó lấy phần mẫu trên bề mặt hỗn hợp còn lại.

6.6.3  Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

CHÚ THÍCH 1: Tùy theo quy định trong các tiêu chuẩn hiện hành, quy định trong Chỉ dẫn kỹ thuật của dự án mà mẫu có thể được lấy từ xe vận chuyển tại trạm trộn hoặc tại công trường.

6.7  Lấy mẫu tại hiện trường ngay dưới vị trí đầu ngoài guồng xoắn của máy rải

6.7.1  Sử dụng xẻng có đầu vuông để lấy mẫu tại vị trí đầu ngoài của guồng xoắn.

6.7.2  Đặt xẻng phía trước phần kéo dài của guồng xoắn sao cho lưỡi xẻng nằm trên bề mặt sẽ được rải hỗn hợp nhựa.

6.7.3  Cho hỗn hợp ở mặt trước của guồng xoắn chảy lên xẻng, lấy xẻng ra trước khi guồng xoắn chạm tới bằng cách nâng thẳng đứng hết mức có thể. Cho hỗn hợp nhựa vào dụng cụ đựng mẫu.

6.7.4  Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

6.8  Lấy mẫu từ luống vật liệu

6.8.1  Lấy một mẫu đại điện từ một luống vật liệu do một đơn vị vận chuyển rải xuống đường. Không lấy mẫu tại vị trí đầu và cuối luống vật liệu.

6.8.2  Dùng mắt ước lượng và chia luống vật liệu thành 3 khu vực tương đương nhau để lấy mẫu.

6.8.3  Tại mỗi khu vực lấy mẫu, gạt bỏ lớp hỗn hợp nhựa trên cùng với chiều dầy khoảng 0,3 m (xem Hình 1). Lấy các phần mẫu bằng cách dùng xẻng ấn sâu vào đống hỗn hợp nhựa, lưỡi xẻng càng vuông góc với bề mặt lớp hỗn hợp nhựa càng tốt. Cho các phần mẫu vào dụng cụ đựng mẫu.

6.8.4  Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Hình 1 - Lấy mẫu từ luống vật liệu

6.9  Lấy mẫu tại hiện trường trước khi lu lèn

6.9.1  Việc lấy mẫu được thực hiện ngay phía sau máy rải hỗn hợp nhựa, trước khi lu lèn sơ bộ. Để đảm bảo an toàn cho việc lấy mẫu, máy lu phải đảm bảo cách xa vị trí lấy mẫu tối thiểu là 3 m và sau khi lấy mẫu, vị trí lấy mẫu đã được lấp đầy bằng hỗn hợp nhựa.

6.9.2  Phương pháp sử dụng tấm lấy mẫu - Mẫu được lấy bằng cách đặt tấm lấy mẫu trên bề mặt lớp vật liệu phía dưới trước khi rải lớp hỗn hợp nhựa.

6.9.2.1  An toàn nhất là dừng dây truyền rải hỗn hợp nhựa khi đặt tấm lấy mẫu trên bề mặt lớp vật liệu phía dưới (xem CHÚ THÍCH 2). Trong trường hợp không thực hiện được yêu cầu này, cần thực hiện các nguyên tắc an toàn sau:

CHÚ THÍCH 2: Việc dừng quá trình rải hỗn hợp có ảnh hưởng đến chất lượng thi công lớp hỗn hợp nhựa.

6.9.2.1.1  Việc đặt tấm lấy mẫu phải thực hiện trước máy rải ít nhất 3 m. Người đặt tấm lấy mẫu phải nhìn và giữ liên lạc với người điều khiển máy rải, trong trường hợp không thực hiện được yêu cầu này một cách liên tục thì phải có người thứ 3 giữ mối liên lạc này.

6.9.2.1.2  Người lấy mẫu không được thực hiện công việc lấy mẫu giữa máy rải và xe tải vận chuyển hỗn hợp nhựa ngoại trừ trường hợp xe tải đã di chuyển về phía trước, trong trường hợp này thì vẫn phải cách xa phía sau xe tải ít nhất 3 m.

6.9.2.1.3  Nếu việc lấy mẫu không an toàn, cần phải dừng việc lấy mẫu cho đến khi an toàn hoặc dừng hệ thống rải khi đặt tấm lấy mẫu.

6.9.2.1.4  Cần làm sạch vật liệu rơi vãi trước máy rải ít nhất 0,5 m.

6.9.2.2  Đặt tấm lấy mẫu xuống sao cho đường chéo tấm trùng với hướng di chuyển của máy rải, giữ cho tấm phẳng và chắc chắn trên bề mặt lớp phía dưới (xem CHÚ THÍCH 3).

CHÚ THÍCH 3: Đóng một cái đinh qua lỗ ở góc tấm lấy mẫu sẽ giúp cho mẫu được chắc chắn khi máy rải hỗn hợp chạy qua.

6.9.2.3  Kéo dây kim loại gắn trên góc tấm và đặt dây nằm ngang trên bề mặt đường để đầu dây nằm ngoài phạm vi vệt rải hỗn hợp nhựa.

6.9.2.4  Cho máy rải hỗn hợp nhựa chạy qua tấm lấy mẫu và dây kim loại.

6.9.2.5  Cầm đầu dây kim loại phía ngoài kéo lên (qua lớp hỗn hợp nhựa mới rải) để xác định vị trí góc của tấm lấy mẫu.

6.9.2.6  Trường hợp chỉ sử dụng tấm lấy mẫu: Dùng xẻng có đầu lưỡi vuông hoặc thìa hoặc cả hai để đào lấy hết hỗn hợp nhựa vừa rải nằm trong phạm vi của tấm lấy mẫu. Lưu ý tránh làm bóc tách vật liệu liền kề.

6.9.2.7  Cho hỗn hợp nhựa (bao gồm tất cả vật liệu dính bám trên tấm lấy mẫu, dụng cụ cắt, thìa hoặc xẻng) vào dụng cụ đựng mẫu.

6.9.2.8  Trường hợp sử dụng tấm lấy mẫu và khuôn lấy mẫu: Đặt khuôn lấy mẫu lên trên tấm lấy mẫu. Dùng tay ấn khuôn lấy mẫu cắt qua lớp hỗn hợp nhựa mới rải cho đến khi trạm bề mặt tấm lấy mẫu. Dùng xẻng nhỏ có đầu lưỡi vuông hoặc thìa hoặc cả hai cẩn thận đào lấy hết hỗn hợp nhựa có trong khuôn lấy mẫu cho vào dụng cụ đựng mẫu.

6.9.2.9  Tháo lấy tấm lấy mẫu lên khỏi mặt đường. Sử dụng hỗn hợp nhựa lấp đầy vị trí vừa lấy mẫu trước khi tiến hành công tác lu lèn.

6.9.3  Phương pháp không sử dụng tấm lấy mẫu - Sử dụng khi hỗn hợp nhựa được rải trên bề mặt đường nhựa.

6.9.3.1  Sau khi máy rải hỗn hợp đi qua vị trí lấy mẫu, đặt khuôn lấy mẫu lên bề mặt hỗn hợp nhựa vừa rải. Dùng tay ấn khuôn lấy mẫu cắt qua lớp hỗn hợp nhựa mới rải cho đến khi chạm bề mặt đường phía dưới.

6.9.3.2  Dùng xẻng nhỏ có đầu lưỡi vuông hoặc thìa hoặc cả hai cẩn thận đào lấy hết hỗn hợp nhựa có trong khuôn lấy mẫu cho vào dụng cụ đựng mẫu. Lưu ý tránh lấy lẫn vật liệu lớp dính bám, thấm bám và vật liệu của lớp dưới.

6.9.3.3  Tháo lấy khuôn lấy mẫu lên khỏi mặt đường. Sử dụng hỗn hợp nhựa lấp đầy vị trí vừa lấy mẫu trước khi tiến hành công tác lu lèn.

6.10  Lấy mẫu từ phễu chứa vật liệu của máy rải

6.10.1  Hỗn hợp cần được đổ đầy trong phễu chứa. Dừng máy rải và hãm phanh hoặc tắt động cơ máy rải (xem CHÚ THÍCH 2). Di chuyển xe tải chờ hỗn hợp nhựa về phía trước cách máy rải ít nhất 10 m, tắt động cơ hoặc phải chèn bánh sau. Gạt bỏ lớp hỗn hợp nhựa phía trên với chiều dầy khoảng từ 0,15 m đến 0,2 m ở khoảng 1/3 giữa phễu chứa. Không lấy mẫu ở phạm vi 0,45 m tính từ các thành bên của phễu chứa.

6.10.2  Cắt xén mặt trước của khu vực lấy mẫu để tạo thành vách thẳng đứng với chiều cao khoảng từ 0,2 m đến 0,3 m. Ấn xẻng vào bề mặt vách thẳng đứng để lấy mẫu, lấy đầy xẻng mẫu nhưng tránh để tràn (xem Hình 2).

Hình 2 - Lấy mẫu trên phễu chứa vật liệu của máy rải

6.11  Lấy mẫu tại kho lưu trữ

Gạt bỏ lớp hỗn hợp trên cùng với chiều dầy ít nhất 0,1 m; hỗn hợp nhựa trong kho lưu trữ có thể có lớp ngoài cùng bị ô xi hóa.

6.11.1  Lấy mẫu từ đống mẫu nhỏ được tạo bởi máy xúc lật.

6.11.1.1  Hướng dẫn người vận hành máy xúc lật tiến vào kho lưu trữ với gầu xúc cao hơn bề mặt đất ít nhất 0,3 m và không làm bẩn kho lưu trữ.

6.11.1.2  Xúc lấy một gầu hỗn hợp nhựa.

6.11.1.3  Nâng gầu vừa đủ cao và nghiêng đổ nhẹ nhàng hỗn hợp nhựa lên bề mặt sàn của kho lưu trữ để tạo thành một đống mẫu nhỏ, dài.

6.11.1.4  Dùng gầu máy xúc lật tạo mặt phẳng trên bề mặt đống mẫu.

6.11.1.5  Lấy các phần mẫu có khối lượng tương đương nhau tại 3 vị trí được chọn ngẫu nhiên trên bề mặt đống mẫu, các vị trí lấy mẫu phải cách mép mặt trên của đống mẫu ít nhất 0,3 m.

6.11.1.6  Dùng xẻng xúc đầy hỗn hợp nhựa tại các vị trí lấy mẫu. Lưu ý không được xúc lẫn vật liệu phía dưới đống mẫu (nếu sàn kho lưu trữ là vật liệu rời), khi lấy mẫu lên cần nhẹ nhàng để mẫu không bị rơi khỏi xẻng.

6.11.1.7  Kết hợp các phần mẫu để có được mẫu với khối lượng yêu cầu.

6.11.2  Lấy mẫu trên mặt đống hỗn hợp trong kho lưu trữ.

6.11.2.1  Sử dụng xẻng hoặc máy xúc lật (nếu có thể) để tạo thành 3 bậc tam cấp tại các vị trí gần đỉnh đống, giữa đống và gần chân đống hỗn hợp nhựa (xem Hình 3).

6.11.2.2  Đặt một tấm ván thẳng đứng sát vách của bậc tam cấp sẽ lấy mẫu để khi lấy mẫu, hỗn hợp nhựa không bị đổ (chảy xuống). Gạt tạo phẳng bề mặt nằm ngang tại vị trí sẽ lấy mẫu.

6.11.2.3  Lấy mẫu trên bề mặt nằm ngang tại vị trí càng sát vách đứng càng tốt.

6.11.2.4  Lấy ít nhất một phần mẫu trên bề mặt nằm ngang của các bậc tam cấp.

6.11.2.5  Kết hợp các phần mẫu để tạo thành một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Hình 3 - Lấy mẫu trên mặt đống hỗn hợp trong kho lưu trữ

7  Dán nhãn và vận chuyển

7.1  Khi vận chuyển, mẫu được đựng trong các dụng cụ đựng mẫu để tránh bị mất mát, nhiễm bẩn hoặc hư hỏng do những sai xót trong quá trình vận chuyển. Nếu cần, các dụng cụ đựng mẫu cũng phải giảm thiểu thất thoát nhiệt.

7.2  Mỗi mẫu sẽ có một nhãn dán nhận dạng riêng với các thông tin tối thiểu sau:

- Thời điểm lấy mẫu (ngày, giờ).

- Người lấy mẫu, đơn vị cung cấp hỗn hợp nhựa.

- Vị trí lấy mẫu (số lô, nếu mẫu lấy tại công trường thì phải ghi rõ lý trình và vị trí mẫu trên mặt đường, tùy theo điều kiện nào có thể áp dụng được).

- Mục đích sử dụng mẫu.

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Ý nghĩa và sử dụng

5  Thiết bị, dụng cụ

6  Quy trình lấy mẫu

7  Dán nhãn và vận chuyển