TCVN 13900:2023 về lấy mẫu hỗn hợp nhựa để xác định sự phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật

Hỗn hợp nhựa 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. Tuy nhiên để đảm bảo cường độ, độ ổn định cũng như chất lượng của hỗn hợp nhựa trong quá trình thi công công trình thì việc lấy mẫu theo tiêu chuẩn vô cùng quan trọng.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13900:2023 về hỗn hợp nhựa – lấy mẫu do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố nhằm đưa ra các 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.

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. Quá trình lấy mẫu cần tránh làm mẫu bị phân tầng và lẫn tạp chất. 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. Việc lấy mẫu hỗn hợp nhựa sau khi đầm nén được thực hiện theo AASHTO R67.

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.

Lấy mẫu hỗn hợp nhựa tại nơi sản xuất, hiện trường…cần tuân theo tiêu chuẩn để đảm bảo hỗn hợp nhựa không bị lẫn tạp chất, phân tầng. Ảnh minh họa 

Yêu cầu về hệ thống lấy mẫu cơ học thiết bị phải 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. Xẻng lấy mẫu bằng kim loại hoặc thiết bị khác. Có lưỡi xúc bằng kim loại, đầu vuông và rộng ít nhất 125 mm.

Một cặp khuôn lấy mẫu trên băng tải 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.

Yêu cầu tấm lấy mẫu phải là 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.

Thiết bị lấy mẫu dạng khuôn phải 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. Khuôn lấy mẫu có hai tay cầm kích thước (100 × 150 × 9) mm.

Dùng 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.

Về quy trình lấy mẫu, tiêu chuẩn này cũng hướng dẫn nên 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 (định nghĩa các thuật ngữ liên quan đến chất lượng và thống kê sử dụng trong xây dựng đường bộ), hoặc theo các quy định khác. Nên chọn tối thiểu 03 vị trí lấy mẫu đại diện cho vật liệu lấy mẫu. Tránh để mẫu bị nhiễm bẩn hoặc lẫn các tạp chất lạ khác. 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. Dụng cụ đựng mẫu, thiết bị, dụng cụ lấy mẫu phải sạch và khô.

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

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.

Khi thực hiện cần 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. Đưa khay lấy mẫu qua dòng hỗn hợp nhựa 2 lần theo phương vuông góc sao cho mẫu không tràn ra khỏi khay. Cho hỗn hợp nhựa từ khay lấy mẫu vào dụng cụ đựng mẫu. Lặp lại các bước trên cho đến khi mẫu được lấy đủ khối lượng yêu cầu.

Lấy mẫu từ băng tải bằng khuôn lấy mẫu cần lưu ý 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. Sau đó lấy hỗn hợp nhựa ra khỏi khuôn lấy mẫu, bao gồm tất cả các hạt nhỏ, và cho vào dụng cụ đựng mẫu. Nếu một phần mẫu không đủ khối lượng cho mẫu thì tiến hành lấy một số phần mẫu sao cho đủ khối lượng mẫu. Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Lấy mẫu từ xe vận chuyển nên dùng mắt ước lượng, chia thùng xe chở hỗn hợp nhựa thành 3 hoặc 4 khu vực tương đương nhau để lấy mẫu. 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. Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Lấy mẫu tại hiện trường ngay dưới vị trí đầu ngoài guồng xoắn của máy rải nên sử dụng xẻng có đầu vuông để lấy mẫu tại vị trí đầu ngoài của guồng xoắn. Đặt xẻng phía trước phần kéo dài của guồng xoắn sao cho lưỡi xẻng nằm trên bề mặt sẽ được rải hỗn hợp nhựa. 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. Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Lấy mẫu từ luống vật liệu nên 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. Dùng mắt ước lượng và chia luống vật liệu thành 3 khu vực tương đương nhau để lấy mẫu. Tại mỗi khu vực lấy mẫu, gạt bỏ lớp hỗn hợp nhựa trên cùng với chiều dầy khoảng 0,3 m. 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. Kết hợp các phần mẫu để có được một mẫu với khối lượng yêu cầu.

Lấy mẫu từ phễu chứa vật liệu của máy rải thì hỗn hợp cần được đổ đầy trong phễu chứa. Dừng máy rải và hãm phanh hoặc tắt động cơ máy rải. 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. 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.

Lấy mẫu tại kho lưu trữ cần 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. Lấy mẫu từ đống mẫu nhỏ được tạo bởi máy xúc lật. 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.

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.

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.

An Dương