Ebook công nghệ thi công mặt đường bê tông xi măng phần 1

PGS. TS. PHẠM HUY KHANG

CỒNG NGHỆ THI CÔNG
MĂT ĐƯỬNG BÊ TỒNG XI MĂNG

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG
HÀ N Ô I - 2 0 1 0


LỜI NÓI ĐẦU
Kì' từ khi. đoạn đường bê tông xi. m ăng đầu tiên do kỹ íỉư George D in g m a n xây
d ự n g tạ i G reenfíeld Toivnship thuộc Đại lộ W oodward, T h à n h p h ô 'D etro it, M ỹ vào
n ă m 1909 đến nay đã tròn 100 nărn. Đứng ở góc độ của n h ữ n g người xây dự n g
đườ ng ô tô Việt N a m nhìn lại, chúng ta thấy còn nhiều vãn đề p h ả i su y nghĩ, nhiều
vấn d ề cần xem xét cho lĩnh vực này.
M ặ t đ ư ờ n g hũ tòng XI m á n g là loại m ặt đường có nh ữ n g ưu việt đặc biệt về độ
bền, về k h ả năìĩíĩ chịu lực, uổ tín h thích ứng, tiết kiệm nhìèn liệu k h i chạy xe, d u y tu
bảo d ư d n g ít, về h ạn c h ế tối đa đến ảnh hưởng của môi trường, ít biến đ ộ n g g iá cả
so VỚI nh ự a , tận d ụ n g uột liệu địa phương. Chinh vi vậy, loại m ặ t đư ờ ng này đã
được s ứ d ụ n g rộng rãi trên thè giới từ nhiều nám trước, có thê nói đối với n h iều quốc
gia, loại m ặ t đường này được coi là chủ lực irong m ạ n g lưới giao thông, đặc biệt là
dư ờ ng cao tốc.
ơ nước ta, ui nhiẻu lý do kh á c nhau, m ãi đến đầu thê kỷ 21, loại m ặ t đường này
mới th ự c sự có điều kiện itè xây dựng. Tuy vậy, cho đèn nay th ì tỷ lệ loại đường này
củn g ch iếm m ộ t tỷ lệ khá nhỏ so uới. hệ thông, đặc hiệt ch ú n g ta chư a có điều kiện
xây d ự n g cho các đưìtnịị rao tốc. H iện nay với chủ tn/ơníị hích cầu nền k in h tế, loại
m ặ t đư ờ ng n à y đã uà đang đưực chú trọng đẩu tư và trong iưdng lai g ầ n , chắc chắn
c h ú n g ta sẽ có m ột hệ thông đường bằng hè tông xi m ă n g d á n g kế.
Đê vó th ế đ á p ứng sự p h á t triển loại m ặt dường này, nịỊoài vốn, c h ú n g ta rất cần
hệ th ố n g quy trìn h , tiêu chuán thiết k ế va thi công p h ù hỢp, rấ t tiếc cho đến nay
c h ú n g ta chưa ban hành được các tiêii chuân này. Đăy là n h ữ n g khó k h ă n rất lớn

cho công tác thiếi k ế và đặc hiệt Là thi công cho các d ự án đ a n g triển khai.
N h ằ m đáp ứng m ột phần n hu cầu đó, chúng tôi biên soạn cuốn "C ô n g n g h ệ th ì
c ô n g m ặ t đ ư ờ n g bê tô n g x i m ă n g ”dựa trẽn các tiêu chuán, các hướng d ẫ n của nước
ngoài; đặc biệt là của M ỹ nhằm g i ă thiệu các tiêu chí kv th u ậ t cần thiết kh i th i công
loại m ặ t đường náy.
C uốn sách sẽ có ích cho nh ữ n g người làm cóng tác thiết kế, đặc biệt là th iế t k ế thi
công các loại m ặ t đường bẽ tông XI măng. Cuốn sách cũng là tài liệu th a m k h ả o hữ u
ìch cho sinh ưiên chuyên ngành xăy dựng đường ô tỏ uà sâỉi hay và cho các cán bộ
n g h iên cứu.
L ầ n đ ầ u tièn được biên soạn, chắc chắn cuốn sách không trá n h k h ỏ i n h ữ n g sai
í<ót, tác g iả rất m ong sự góp ý và đóng góp của độc giả.
rác giả


Chươnịị 1

GIỚI THIỆU CHUNG
VỂ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MẢNG

1.1. LICH SỬ VẢ S ự PHÁT TRIỂN M ẬT Đl ỜN(Ỉ BÊ TỔN(; XI MẢN(Ỉ
l . l . l . Trên thế giói
Con đường bê tông đầu tiên dưọ'c xây dựnu lại Mỹ dài 24 dặm (38,6 km), rộng chi
9ft (2.7m) dàv 5 in.(12,7cni). dược xây uần Pine lỉlulT, Arkansas vào năm 1913.
Sau hơn 100 năm phát Irièii clio đèn nay mật
dường bê tông xi măng (BTXM) dã có nhữnu
bưức phái Iriên vượt bậc và Iro' ihànli loại mặt
dường quan Irọim troim hệ thông đưòiig giao
th ỏ n u ờ c á c nước (CÍÌC hình ì-ì. 1-2. l-3i.
Một sổ nước trong khu virc châu Ả nhir
Trung Quốc, Thái I.an, loại mặl đườim BTXM

chiếm từ 30 đến 40% tồng chiều dài các đường
cao tốc và đường trục chính.

Hỉnh I - l : Dườnịỉ, cao lốc hâng B TXM
ở Baii-eí.sii Fiikushiiiia - Nhát Bản

Hình í-2. ỡ/tó'/;ií VCH) !ồc hằni> lĩỉXM lụi Bỉ


H ình 1-3. Đườn^ cuo lấc bíhì'^ BTXM lại Mỹ

Tại M ỹ : Bê tông đóng vai trò chủ chốt tronu công trinh xây dụng cua hệ ihònu
đường cao tốc Liên Bang Moa Kỳ trong suốt những năm qua.
Hệ thống đường cao tốc quốc gia bao uôm 45.000 dặm đường L ìCmi lỉang, chiéni
40% lưu lượng giao thông loàn nirác Mv. tronu dó 70% cho giao thông thirơim mại và
90% cho giao thông phục vụ du lịch.
Theo số liệu của Ban Quản trị đường cao lốc Liên Bang Moa Kv. khoanu 60% hệ
thống đường Liên Bang là bê lông, đặc biệt ớ khu vực dò thị nơi được dụ báo

inột

lưu lưựng giao Ihòng lal 1Ỏ'11. bê Unig dầ dược lựa chọn lam giai pháp chinh ehn

mỹl

đường. Miện nay, trọng điếm quòc gia đã chuyến từ viộc xây dựng mới các (tườn}i cao
tôc sang bảo dưỡng vả sửa chữa hộ thong đưỏ-ng cao tốc hiện hữu. Nhữim ticn bò uẩn
đây của công nghệ bè lôim clio pliép các nhà ihầu xàv dựnu phục hồi 160.000 dặm
(275.000km ) đường cao tốc quòc gia đê nâna cao vòng đời sừ dụníi inà khôni; anh
hưởng nhiều tới sự giao thỏnu di lại trên hệ thốrm.

Hiệp hội Đường Bê tònu Hoa Kỳ (American Concrete Pavemcnt As.socialion A C PA ) đã ra kêu gọi sự bền vữnu khi lựa chọn loại đường bè tông.
Chủ tịch và CEO (Chiel' ĩvxecutive Officer - CEO) cúa Hiệp hội Đườnẹ Bê lôiU' I loa
Kỳ công bố về “sự bền vữim khi lựa chọn loại dường” lại Tiếu ban Cônu nghệ và Sáng
tạo, ủ y ban Khoa học và Côtm nuhệ. Hạ viện MỸ riíiày 24/06/ 2008.
(Tiếu ban kêu gọi “ Bền \'ừng. hạ lầng đường sá sử dụng năim lượnu hiệu qua.")
Trích dẫn các điểm quan trọníỊ:
1. Đường bê tông đóne uóp vào sự bền vữne và sứ dụtm nănẹ lượnu hiệu qua nhir
thế nào?
2. Nghiên cứu nào giúp cái thiện sự bền vữne của đườim bê tông.
3. Các thử thách càn trơ việc sừ dụng vật liệu bền vững và sáng tạo trên bề m:ll hạ
tầng vận tải quốc gia.
•

Tiêu chí về “chi phí ban dầu thấp nhất" còníỉ bố hởi Uv ban Giao thôim Vận tá)

N hà nước (D O T's).


• rheo truyền thốne, ủ y ban Giao thông \'ận tải Nhà nước xem xét tách biệt việc xây
dimu và báo trì đườní> sá. với các mức ngân sách riêng biệt.
• Sụ' ihiếu cách thức chấp nhận rộng rãi và rõ ràng cho việc "do lường" độ bên vững
cua đường.
• 'l'rong nhiều trường họp, các tiêu chuân hiện hữu có xu hướng giới hạn việc sử
dụna các ứng dụníỉ bền vừim hơn. V.V....
Tại Bỉ:
Sơ lược về tình hình đườim BTXM tại Bi.
Chiều dài

Tý lệ % bê tông

Đường cao tốc

1700 km

40

Đường khu vực

13.000 km

15

E)ường tỉnh lộ

1.400 kni

37

113.000 km

15

5.000 km

60

i.oại đường

Dường địa phương
f)ường nông thôn

Tại Dại lộ Lorrainc ỏ' Brusscl:;, con dườnu bẽ tông lâu dời nhất đă đưa \ à o sử dụng
lừ năm 1925 cho đến năm 2003 (hình 1-4)

Hìitlt 1-4: DiiứiiíỊ hê lóiiíỉ có ìihât ơ Bì
Tại H àn Q uốc:
Hàn Quôc hiện có 3.684km đườnu cao tốc (30 tuyến), trong dó tỷ lệ mặt đường
BTXM là 65% .
Sự phát triến đường cao tốc ở Hàn Quốc thề hiện ở báng sau:
Năm
Chiều dài đường
cao lốc (km)

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

550

1.142

1.224

1.415

1.550

1.824

2.131

2.968

L

.


Tại N h ậ t B ả n : Trong nhữnsi năm sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, mặt dườnc
BTX M được chú trọng phát triên và tỷ lệ loại mặt đường này chiếm từ 50-60%. Nhừr.íi
năm gần đây vì nhiều lý do khác nhau, trong đó có lý do nâng cấp hệ thống đưò-ng tê
tông cũ, tỷ lệ loại mặt đường BTXM đã giảm đi đáng kề.
Tham khảo bàng sau (bảng 1-1)
Bảng 1-1. Tỵ lệ các loại mặt đưòng của Nhật

1.1.2. Tại Việt Nam
Các tuyến đư ờng chủ yếu có mặt bàng BTXM gồm có;
- Q L l- đoạn đường Vinh - Đông Hà dài gần 100 km (đường cấp III đồng bằng)

- Đoạn nhánh phía Tây và phía Đông đường Hồ Chí Minh gần 400 km (đường cấp IV).
- Q L I8 (m ột số đoạn ngập lụt) dài gần 40 km đường cấp III đồng bằng.
- M ột số đoạn tuyến khác đã được xây dựng từ những năm 90 như QL3 (đoạn Thú
Nguyên - Bắc Cạn) đoạn Tiên Yên - Móng Cái thuộc QL4 (20 km) cấp V miền núi.
- Đ ường cao tốc có mặt bằng BTXM đến thời điểm này (1-2010) chưa có.
- Một số các đường đô thị, đường khu công nghiệp, đường chuyên dụng bằng BTXM.
- M ột loạt các đư ờng BTXM dùng cho đường giao thông nông thôn cấp thấp (kh)
đánh giá chất lượng và hiệu quả).
Neu quy đổi chung thành một cấp (cấp IV) tỷ lệ đường BTXM ở nước ta mới chiến
khoảng 2,5% toàn bộ đường và 5% đường QL
Trong tương lai gần, Việt Nam đã và đang tlụrc hiện một loạt các dự án đườn;
BTXM trong đó có cả các đirờim cao tốc.
- D ự án đường T uần tra biên giới với chiều dài gần 11 km với mặt đường bàriỊ
BTX M (hiện nay đã xây dựng được 300 km).


- Dir án đường Đông Trườns Sơn với chiéu dài hơn 50Q km bàng BTXM.
- Dự án đường cao tốc Ninh Bình - Vinh đang quan tâm tới mặt đường BTXM ,
Nếu các dự án trên được thực hiện, chúng ta sẽ có hệ thống đáng kể các đư òng bê
tônu và tỷ lệ mặt đường bê tông xi măng sẽ tăng đáng kể (hình 1-5).

rA \
ủ

Hình 1-5. Dự ủn dường
cao tỏc Ninh Bìỉih - Thanh Hóa
bằng BTXM

\

1.2. UtJ NHƯỢC ĐIỂM CỦA MẶT ĐƯỜNG BÍ: TÔN(Ỉ XI MĂNíỉ
1.2.1. So sánh 2 loại mặt đườtiịí asphalt, mặt đường IVrXM
ư u điểm và n h u ợc điểm
Đường asphalt

Đường bê tông
ưu điểm:
- Độ bền tuyệt vời
- Tầm nhin tốt
Nhưọc điểm:
“ Thòi g i a n bảo d ư õ T ig d ài
- Cảm giác lái xe không thoải m ái do
- Khó sửa chũ'a
- Yêu cầu máy móc thiết bị n h iề u

Nhược điểm:
- Dộ bền hơi thấp
- Tầm nhin kém

cá c

mối nối

Uu điểm:
- Có th ể đưa v à o sử dụng nhanh
- Cảm íiiác lái xe thoải mái
- De sừa chữa
- Thiết bị đ o ‘n giàn

• N h ư ợ c đ iểm củ a đ ư ờ n g n h ự a asphalí

+ Vệ í lún
Hỗn hợp asphalt có độ kháng vếu đối với phá hủy ở nhiệt độ cao và ờ các tốc độ thấp.
Rất dễ bị hư hỏng chảng hạn khi xe dừníỉ lại trên đường ở nhiệt độ cao vào mùa hè.
Các hư hỏng tích lũy dưới tải trọng lặp của xe cộ tốc độ cao, cuối cùng làm xuất hiện
các vệt lún và các hư hỏng rmhicm trọniỉ khác.


+ B ong tróc do p h á hùy cua môi Irườn<-J^
Tác động ánh mặt trời, không khí và các >'ếi: tỏ khí hậu khác làm thav đòi thành phân
hóa học trong nhựa asphalt, làm nó címg và g:iòn (lão hóa asphalt). Tiếp xúc vó'i nước hay
ẩm độ làm tách hỗn họp nhựa asphalt và cốt liệu. Kẳt quả là sự bone tróc của asphalt.
+ Nứt do m òi
ứ n g suất tạo bởi tải trọnu đơn nhỏ hơn nhiều so vói cườnu độ kéo, khi tải trọntỊ này
lặp lại trên mười ngàn lần sẽ gây nên vết nứt do mỏi.
1.2.2. ư u điểm của mật đưừng BTXM
• Đ ộ bền
- Đ ường hẽ lông cỏ độ hèn cao. Thời gian sư dụng trung bình 30 năm, tuồi thọ dài có
thể là giải pháp m ạnh đế

lý hóa việc bảo trì đường, giám ứng SLiấl do môi trườní2

kết hợp với sự làm việc cua kết cấu. và đáp ứnu các vấn dề phát sinh hiện nay.
- D ường s ử dụng ỉâu hơn "

lông có thc chịu dược tài trọng nặng nhất. Không cần

lo lắng về các hiệu ứng võng iún, gợn sóng hay gờ nhir đối với dường asphalt.
- Tính cứ n g theo thời gian - Bê tông đông cứng với thời ụian, Sau 1 Iháng đổ, bê
t ô ng tiêp tục p h á t triôn c ư ờ n g đỏ từ từ dên 10% trong VÒIIÍỈ đò’i sư dụiiií.

- Vượt q u á íu ố i thọ (lự ánh - Đườnỵ bê tỏHí ihiròtiíí tồn tại lâu hơn ihict kế
m ong muốn.
• A n toàn
+ Tâm nhìn tôt - Bò tông phản xạ ánh sáng, eiíip cai
thiện tầm nhìn và có the íỊÌảm clìi phi đèn đưò'nq.
+ Giam văng nước - Bê tông không lún. Không có rui
ro đọng nước và xe chạy irên vùnu nước đọne.

Binh thương

+ Độ hám đ ư ò n g tốt - Đường bê lông dc tạo "dộ
nhám" khi xây dựng làm cho bề mặt có độ bám bánh xc

Chuyến động

tốt (hình 1-6).
+ Đ ường B T X M có ít nịịuy CO' gây lai nạn, ngay cá
trong trường hợp mặt đườim lro'n \'à đọng nước.
Mảng nước

+ ít nguy cơ gây lún và đọnu nưó'c.
+ Không có nguy cơ ''chay nhụ-a" của đưò'nu BT'N,
+ Vỏ xe có thể dính bám \ ớ'- mặt đưòng tốt hơn.
• Đ u ờ n g B T X M có th ế quan sát tốt hơn vào buổi lối
+ Bê tông xi m ăng có mau sántí.
+ Mặt đường phản chiếu lại ánh dén xe.
10

Hình / “ 6. Trạuịỉ^ Ị h ủ i
ỉrẻn dường

xe

cỉìụy


+ Khá năng quan sát được cải thiện í>iúp cho dường BTXM an toàn hơn trong
lưu ihông.
Tính trơn lá n g
+ B ê tông g iữ sự lrđường trơn láng lâu dài sau khi xây dựnsi.
+ S ự trưn lúniị là véu lô quan trọn^ CỈĨO mỉimi sư (ÌỊing - Đườníi trơn láng giúp an
loàn, tiện nghi hơn cho mặt đường vận tải,
• Tỉnh lin h h o ạ t
+ Có thê linh dộng thòi Ìiạiì sư dụng - Đưòng bô tôna có thế được thiết kế với thời
hạn sử dụng lừ 10 đến 50 năm. tùv thuộc \ ào yêu cầu cua hệ thống đường.
+ Y tưởng cho đường asphalt hong - tráng lớp mặt, tráng 1 lófp m ỏng bê tông cốt sợi
Irên lóp nhựa asphall đà sừa chữa, có lính kinh tế,phương pháp hữu ích để phục hồi
đường cũ.
• D uy tu bảo d ư ỡ ng
+ Giá trị d à i hạn - Đưòng bê tông có iiia trị sử dụng làu nhất vì tuổi thọ cao và yêu
cầu bào dưỡng thấp nhấl.
I D ề sửa chừa

Độ bên bê tòng giani lliiêu ycii cầu báo dưỡng hàng năm. Khi cần

sửa chữa, phạm vi sửa chừa cũní> lì hcm so với duủiig asphalt.
+ Đ u v n g liêt kiệm xăiìỊỉ

Mặt đưòiig bê lông cứng ui úp bíinh xe dê lăn hơn. Các

nghiên cứu cho thây điều Iiày giúp lăns hiệu quà sử dụng xăng cùa xe.
• K inh tể:
+ Đ ường bê tông sư dụng xi mảng có sẵn trong nước là mộl lợi thế do hiện nay có sự
quan ngại về giá dầu thô luôn biến động và dỗ dàng tăns> cao, cũng như xu hướng tăng
giá \ ’à xu hưcmg sản xuất dầu.
+ Đưcmg bê tông gồm chi phí ban đầu cao h(Tn dườníi asphalt, nhưng có LCC thấp
hơn khoảng 20% so với asphalt (sau 25 năm sử dụng).
+ Đưcmg tiêt kiệm xăng ~ Mặt đường bê tông cứng giúp bánh xe dễ lăn hơn. Các
nghiên cứu cho thấy điều này eiúp tănu hiệu qua sử dụim xăng của xe.
• G iảm tiêu th ụ x ă n g dầu ciia x e cộ
+ Tố chức quốc gia Canada (NRC) tiến hành khao sát nhu' một phần cùa kế hoạch hành
động nhà nước năm 2000 về biên đôi khí hậu \'à báo cáo kết quả (tháng 1-2006, v.v...).
+ Báo cáo nói răng, khi so sánh với dirònu asphalt, lượnii tiêu thụ nhiên liệu của xe
tải trên đưò’ng bô tông giam tìr 0,8 đến 6,9%,
+ Hiệp hội xi măng Nhật Bản nghiên cứu quan hệ độ bám đường giữa xe tải lớn và
mặt đường:
- Đường nội bộ Cảng hàng không quốc tc Narita;
11


- Cao tốc quốc gia;
- Thử nghiệm tại Viện đáit quốc uia và Ban quản lý Hạ tầng (NILIM).
Báo cáo cho ràng lượng tiêu thụ nhiên liệu giảm từ 0.8% đến 4.8% trên mặt đường
bê tông so với mặt đườrm as:phal (hình 1-7).
Lý do sự tiết kiệm nhiên liệu trên:

A S P tỈA L T

Tiếp xúc giữa bánh xe vcỳị mặt

đường cứng

Tiếp xúc giữa bánh xe với mặt
đường mềm

L ư ợ n g tiêu
thụ nhiên
liệu giảm

6,5%
B ê tông

H ìnlt 1-7. Đường BTXhí
giúp xe tốn Íí nhiên liệu hơn

A sp h a lt

• Ả n h h u ở n g tố t tớ i m ôi tm ờng
Đ ường bê tông hiệu quá troim việc sử dụnti dầu do lượng xe cộ ngày càng tăng, giúp
giám lượng khí thái C O 2 từ xe cộ.
Đường bê tông ưu việl do uiảm tiêu thụ xăng của xe cộ đã được tính toán về lý
thuyết sẽ dẫn đến giảm lượnm khí carbon phát sinh.
• Ả o đ ư ờ n g c ứ n g B T X M Ĩ ít gày ảnh liirởng đếti m ôì trư ờ n g h ơ n là áo đư ờ ng B T N
N guyên nhân ít gây ảnh Ihưởng đôn mòi Irườnu hơn là do:
+ Tiêu hao nhiên liệu thấip liơn (nuhièn cứu cho thấy vào khoáng 0,8 “ 6,9%)
12


+ ít sinh ra khí thải độc hại (CO 2 , NOx và SO 2 )
Nghiên cứu trên tuyến đường quốc lộ dài lOOkm, 17.000 ôtô/ngàv và 3000 xe

tải/ngày.
N guồn: Bé íônịị xi măniỉ trong các giai pháp giao thông vận tải (Hiệp hội xi m ủng
cua Canada)
Các chi tiêu chiết giảm chi phí thưòng xuyên và chiết giảm lưọng
khí thải độc hại của một tuyến đưÒTig trục chính

Kết quả cơ sỏ' khi chạy xe trên mặt đuủniỉ
BTXM và mặt đường mềm
Nhỏ nhất
0,8%

Trung bình
3,85%

L óti nhất
6,09%

Tổiiíỉ nhiên liệu tiết kiệm (lít)

377.000

1.813.000

3.249.000

Tổng số Dollar tiết kiệm (Dollar)

3S8.000

.625.000

2.912.000

Tồna CO 2 tươiiíi đươni’ mảin (tấn)

1.039

5,000

8,960

Tổng NOx giảm (tấn)

,8

56,6

101,4

Tổng SO 2 giảm (tấn)

,5

7,2

11,8

• H iệu ú tí^ giảm nhiệt
Mặc dù còn nhiêu điêm chưa rõ về nưuyêii nhân và tác động, hiện tư ợng tỏa nhiệt
một phần đóng góp cho sự gia tăng lóp bồ mặt đường lừ đó nhiệt độ bề mặt có thế đạt

đến 60" trong mùa hò nóng nực.
Đ ường giữ nước, đường phản xạ nhiệt và nhiều kỹ thuật lát khác đang phát triển
thành phương liộn giảm nhiệt độ bề mặl đường.
Khi so sánh vói dường aslphalt, nhiệt độ bề lĩiặt đường bô tông có thể giảm được 10‘’c .
Hiệu úng giảm nhiệt của đường bê tông có được do màu sáng. Không giống như các
loại đường thân thiện môi trưÒTig khác, nó không yêu cầu xử iý đặt biệt trong quá trình
xây dirng, và hiệu ímg này kéo dài rất lâu,
N h ư vậy: Đ iivng hê tông với hề mặí mát hơn sẽ đónịỉ ọ,óp hiệu quà nhất định troug
việc giảm nhiệt độ đuĩrng đô Ihị.
• Vật liệu có th ể tái ch ế và tái s ử dụng
Bê tông là loại vật liệu khoáng tro' và không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào tới
môi trường.
Khi bị phá hủy tại thời điếm cuối cùng cùa thời kv khai thác, bê tông có thể tái chế
bàng cách nghiền ra thành đá dãm chất luụng cao.
Thông thường, bê tòng cũ có thể dùng làm Icrp móim cho tuyến đường mới.
• M ặ t đ ư ờ n g B T X M loại m ặt đường maitỊỊ ý ngliĩu sinh thái, k ỉn h tế và x ã h ộ i
Trong lĩnh vực này, những vấn đề khác nhau ciừa BTXM và B T N là;
+ Chất kết dính: xi măng hay nhựa đườim.
13


- Xi m ăng có thê; san xiuấii i;ronu nưỏ'c. từ đá vôi và đất sét:
+ ít vận chu yên
+ Kích thích pháit tiricên kinh lè troim nước, tạo công ăn việc làm
- N hựa đường đuực s;ám xxiiiất tù' dầu \'à phai vận chuyến qua quăng đường dài.
- Sản xuất bê tôrm và nilụựa dườne
+ Sản xuất BTXiM IcUq|iiy trinli lạnh.
+ Sản xuất BTN. }vêiu câu cung câp nhiệt độ cao cho cốt liệu nên tiêu tốn nhiổu
năne lượnu,
1.3. N H Ũ N t í VẤN ĐỂ c ẦỈN (ClHLi V KHI s ú DỤN(Ỉ LOAI MẶT ĐƯ ỜN G BTXM

1.3.1. Vấn đề kỹ thuiậlt
- Loại vật liệu BTXNvl làrm m.ặl du'ờng phai thích ứng với chế độ thủy nhiệt phức tạp
hơn so với bê tônií sư (.dụrngỉ tirong các cỏim trình khác, Lý do đó dẫn đến việc thiết kế
cũng phức tạp hơn, chế tđộì nihiiệl cua các \ ùng khác nhau sẽ ảnh hưởng khác nhau đến sự
làm việc và tuối thọ cuai niiặỊt diivừng. Diêu dó sẽ gây khó khãn cho những người thiết kế
vì phải thu thập số liệu \'‘à đcánih ạiá sô liệu dó khi đưa vào ihiết kế.
Những vấn đề đó bacO ;gô)ni n hiệl dộ vùng, việc tính chiều dày của tấm và phân kích
lliước tấm tròn mật banu;.
- Giải quyết ván đồ cluoiiỊtg :xó'C khi xc chạy do các khc noi trong lấm bè lông tạo nên,
giái pháp này có thổ khiắc: pohiục bíìiii: cône nuhệ ihi cônu hiện dại. thiết bị căt khe, vật
liệu chèn khe. và thiết k(ế lloạại inicìt diiửiiii cối thép liên lục.
1.3.2. Vấn đề về chốin^gcồn của mặt đinVng BTXM
M ặt đườníỉ BTXM llhurờma ồn hcTii so \ới mặt đường bè tôim nhựa. Việc xâv dựng
các đường cấp cao (cấp III.. c:ấp 111) cần chú V việc bố in' các khu dân cư cách xa lừ
50-100 m so với mép điirờmg’và nên thiốt ké dai cày chống ồn.
Ngoài ra có thế thict Ikếi' Icớp chống ồn cho mặt đường BTXM bàng các lớp đệm mềm.
1.3.3. v ề giá thành
Giá thành đâu tư bani (.đầiu icho mặt đườim BTXM bao giờ cũng cao hơn so với mặl
đường m ềm (bê tông nhụraa), tuiy nhiên eia thành quy đôi lại rẽ hơn từ 10-20% .
1.3.4. v ề xây dựng
- Yêu cầu về thiết bị 'vàìhỹ tthuậl khi \ầ y dựníỉ mặt đườnu BTXM bao giờ cũng đắt và
đòi hỏi kỹ thuật cao hơn 1 SCO\vớ'i mặt dườnu bê tông nhựa,
- Đảm bảo giao thôntg ttrong quá irình thi công (khi nânu cấp đường cũ bàng BTXM )
cũng phức tạp hơn so \vói i irnặit dirờníỊ bê tòng nhựa, tuy nhiên trong nhừn^ trường hợp
cần thiết, có thể dùng Icoạại Ibê teng dầm lăn. thời gian thi cônu và thôníỉ xe có thê chí
trong vòng 24 giờ.
14

Chưong 2

NGUYÊN LÝ VÊ BÊ TÔNG MẶT ĐƯỜNG VÀ
NGUYÊN TẢC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MẢNG

2.1.

PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG c ú ìs c ;

2.1.1. Các loại m ặt đưòng cứng
Mặt đường cứng có thể được phần thành 4 loại:
- Loại mặt bê tông phăng có môi nôi Ụ ointcd Planin CoHcrele P avem ent -JPCP)
- Mặt đường bê tông cốt thép có mối nối poiììted Rein/orced Concrete Pavement -JRCP).
- Mặt đường bê tông cốt thép liên lục {Coiưiiiuoiís ReinỊorced Coììcrete Pavement -CRCP).
- Mặt đường bê tông ứng suất trước (Prestressed Concrcte Píivem ent -PCP).
Trừ PCP với ứng suất tiLrớc ngang, một mối nối dọc nên clược bố trí giữa hai làn xe
đế bảo vệ nứt dọc. Hỉnh 2-1 cho thây dặc điêm chính của 4 loại mặt đường trên.
Khe ngang có thanh truyén lực

aj JPCP

c) CRCP

d) PCP

Hìiilí 2-1. Bon kiêu Dìặl chiừnịĩ hê lônỊf (I ịị = 0,305m).
15


M ặ t đivờng b ẽ tông pluẳivg có iwầi n ối (JPCP):

Tất cả các mặi đirờnLỉ bê tỏiiiii p-iiăni; nôn dược xây dựng \-ới các mối nôi co giàn gân
nhau. Chốt hoặc tẩm đan vậii iliệii ihò có lliè được sử dụim dê tru\'ền tái trọim qua mòi
nối. Việc sử dụng hoặc Ikhiônm sur dụrm các chốt ihì tuỳ thuộc vào từnu banu. Chỏt
thường được sứ dụna ơ c:ác bìaii:u miềr Nam, lấm dan thì thường được sử dụng ò' các
bang miền Đông và mièn N.ann, \ à cà hai loại đêu được sử dụnu trone nhĩrim khu \ Ị1’C
khác. Phụ thuộc vào loại c:ối liiệii thỏ, đieu kiện thòi tiet. và kinh nuhiệm Irước dó.
khoảng cách các môi nói ìlà tronie khoanu lù' 15 đến 30 ft (4.6 và 9.1 m). Tuy nhiên khi
khoáng cách mối nối tănii; lièn.. lim dar mối nối lại eiám xuốim. \ à mối imuy hiêm về
nứt cũng tănti lên. Dựa trê.'n kél t:]u:á cua, một nghiên cứu \ c sự hoạt độim, Nussbaum \'ù
Lokken (1978) đã đê nghị k:ho)ánig cách mối nối lớn nhất cho loại mối nối chối dỏ là 20
ft (6,1 m) và 15 ft (4,6 m) vờ\ c:ác lioại mối nối khác.
M ặ t đ u ờ n g bê tông cốt thìép có mối /tối (JRCP):
Cốt thép ở dạng lưới S(.TÌ hoiặc ciác Ih.anli uốn thì không làm tănẹ khà năng về kết cấu
của mặt đường nhưng ch <0 Ịphiép việc sư dụnu khoảng cách mối nối xa hơn. Loại mặt
đường này thi ít được sư .dụiny; I;ại miền Dông Bắc và miền Bẳc khu virc trung tâm cua
nước Mỹ. K hoảng cách giiĩrai c:ác: iriối nối ihay dôi từ 30 đến 100 fl (9.1 dến 30 m). Do
chiều dài của các lâm lớn Ihom incni câii sư dụng môi nôi chôl dè truyền tái trọng.
Lượng thép bv) ưi irome JH;C:P tăiiti lôn klii khoãim cách mỗi nôi tăng lên và dirọ'c
thiết kế đề giữ CÍÌC tấin iiẽ'n ikC‘i V'ó'i nha J sau khi bị nứt. Tuv nhiên ihì số lượng các mối
nối và chi phí cho mối nổi chiốt main khi klioani; cách mối nối tăng !cn. Dựa trên giá
thành của việc đan lư ói lurứii tlhéip. ihanh chốt và chất bịt mối nối. Nusshaum và I.okken
( 1 9 7 8 ) t ì m r a ràjiiZ k h o a i m caicln miối nối clio h i ệ u q u á k i n h lố c a o n h ấ t đ ó l à k h o á i m 4 0 ft

(12,2 m). Chi phí bào duõnm' niỏi chuna sẽ lãim khi khoaim cách mối nối tăne lèn. do dó
khoảng cách lớn nhất bầngỊ 4 0 fl (1,2.2 m) là hợp lý.
M ặ t đ ư ờ n g bẽ tông cốt íliiéin ỉiiêm tục ịCRCP):
C hính sự loại bỏ mối iKối đài tlnúc dà> việc sứ cÌỊinu thử nghiệm loại mặt đirờng CRCP
lần đầu tiên vào năm 192 1 l:ại Cobumbia Pike gần Washington, D .c. u ’u điểm của việc
không sử dụng mối nối dưọ’íc rất n.hieu banu chấp nhận, và có hơn 24 bang đã sử dụng
C R C P với tổng số dặin đuíòriu híui làn là trên 20.000 dặm (32.000 km). Trưó'C dàv nmròi

ta cho rằng các mối nối là diiẻnn 'VCILI cua mặl đườim cứim \'à việc loại bỏ mối nối sẽ làm
giảm bề dày của mặt đưòní’ cưmu, Kcl -iLia là bỏ dày cúa CRCP được thư imhiẹni uiàm
xuông từ 1 đến 2 inch (23 đèn ;50 m ni) hoặc lây banu 70 dến 80% bề dày mặt dường
thông thường.
Sự biến dạng của các \,ẻi nán iv.gang tlico những khoảng tương đối gần nhau là đặc
điểm riêng của CRCP, Các vếl mứt này được liên kết chặt bởi cốt thép và khônỉ> phái lo
lắng khi khoảng cách là đềui nh;au. l’ha hoại xay ra thưòìTtỉ xuyên đối với mặt đường
C R C P là nú1 cục bộ lại rì.a CLua m:ặt dưò’im, Loại phá hoại nàv xảy ra giữa hai vết nứl
ngang song song bât kỳ hioặic tại clièin giao cát của vết nứl Y. Nếu phá hoại xáv ra tại
16


cạnh của mặt đường thay vì tại mối nối thì không có Iv do ÍỊÌ đê sử dụng mặt đường
CRCP m òng hơn. Thiết kế AASHTO 1986 đề nghị sừ dụna những công thức và toán đồ
tương tự nhau nhàm xác định bề dày cua .IRCP và CRCP. Tuy nhiên thi hệ số truyền tải
trọng được đề nghị cho CRCP là khá nhó hơn cho JPCP hoặc .ĨRCP và vì vậy m à bề dày
cúa CRCP là nhỏ hơn của hai loại trên. Lượng cổt thép dọc nên được thiết kế đe kiểm
soát khoảnu cách và bề rộna của các vết nứt và ứniỉ suất lớn nhất trong thép.
M ặ t đ ư ờ n g bê tô n g ú n g su ấ t trước (PCP):
Bê lông có khả năng chịu kéo nhò nhưng khả năng chịu nén lớn. Bề dày của mặt
đirờng bê tông yêu cầu đirợc kiêm soát bởi môđun khány uốn của nó, inôđun này thay
đỏi theo cường độ chịu kéo của bê tông. Việc tác dụng một ứng suất nén trước vào bê
tông sẽ làm giảm đáng kế ứnỵ suất kéo cây ra bởi tải trọng ciao thông và do vậy làm
giám chiều dày yêu cầu của bê tông. Mặt đường bẽ tônu ứn» suất trước có xác suất bị
nút ít hơn và ít mối nối hơn do đó mà ít phái báo dưỡng hơn và tuổi thọ của m ặt đường
dùi hơn.
Bê lông ứng suấl trước thi dưọ’c sư dụim thưòng xuyên cho mặt đường sân bay hơn là
cho đirờng bộ bởi vì việc tiết kiệm do giam bè dày mặt đu'ừn>J sân bay là lớn hơn so với
mặt đường bộ. Be dàv của mặt duừng bê tòng ứng suất trước được chọn tối thiếu phải
lạo ra lớp phủ thích hợp bao quanh thcp ứng suắt irưới'. Mặt đường bê tông ử n c suất

trước vẫn trong giai đoạn Ihử nghiệm và những thiết kế chú yếu xuất phát từ kinh
nghiệm và những đánh giá vồ mặt kỹ lliLiật).
2.1.2. M ặt đ ư òng phức họp
Một m ặt đường phức hợp bao gồm cả asphall trộn nóng (HM A - Hot M ix Asphalt)
và Ihuần bê tông xi măng (PCC - Porlland Cement Concrete). Việc sử dụng PCC làm
lởp dưới và H M A làm lớp trên lạo ra niộl mặt đường hoàn hảo với hầu hết các đặc điểm
lý tưởng. M ặt đường PCC tạo ra lĩiột lớp nền vũng chấc và HMA tạo ra lớp m ặt phẳng
mượt và không bị phản chiếu ánh sání’. Tuy nhiên, loại mặt đường này rất đắt đỏ và ít
k h i'đ ư ợ c sử dụng trong các công trình mới. Tính đến năm 2001, đă có 97000 đặm
(155000km) mặt đường phức hợp được sừ dụng tại Mỹ, trên thực tế chúng đều được sử
dụng để khôi phục lớp mặt đườriíi bê tông sứ dụng lớp phủ asphalt.
Mặt đường phức họp cũng bao eồm mặt đường asphalt với lớp nền gia cố. Với các
mặt đường m ềm với lớp nền chưa được xử lÝ, hầu hết ứne suất kéo tới hạn hoặc biến
dạng đirợc đặt ở đáy cùa lớp asphaỉt; với các mặt đườim asphalt với lớp nền đã gia cố,
hầu hết tới hạn nằm ở đáy cúa lóp nền đà gia cố.
2.1.3. Các dạng mặt đưòng bê tông khác
+ Đ ư ờ n g bê tô n g đầm lăn (RCCP)
Bê tông có lượni; nước sứ dụng thấp được trải bời thiết bị lát asphalt và đầm nén bàng
xc lu. Các mối nối thườníi đặt gần nliau khoang 5 m. Có thè đưa vào sử dụng nhanh.
17


+ Đ ư ờ ug compo:si!e
Lóp chức năng (:asphaaltilccấp pliiốá dà_\. asphalt rỗng) clưọr dố trên bề mặt, lu lòn, hoặc
đường bê tông cổ: tlhép lliêèn ttục. roộ bồn kcl cấu tuyệl vời, với chàt lượng mặt đường tôt.
+ Đuờns; hê /ô,'í? /-(Ỉí/ỉg ((điuòmu;biê tôim ihấm nước)
Sử dụng bê tông có iLUợmgnưới^c :sư dụng nho và tỷ lệ cốt liệu nlió thấp, Dc thoát nước
và thấm m ặt tốt. Hieu qiuã Itrcong >j,ịiaim tiêniz ồn.
+ Đ iivn g hê /ó/'?.íí đ úc' s m
Các tấm bê tông đúc íSăiin ttại nliià má>' đirọc lăp đặt. Đira \'ào sứ dụng ngay sau khi lăp

đặt. Dô dàng sứa chiữa từmsg fphân,.
+ Đ ư ờng tu hô
Đ ường asphalt được lláttniỉột lớfp mong duừng bê tỏim dô khôi phục đường.
2.2. C Ẩ U T Ạ O V À V'KU (CẩlUTHII CÔN(Ỉ KHE

Trong m ặt đường; có ccácc líoại kchc' chinh sau: khc co, khc dãn, khe dọc.
2.2.1. Cấu tạo chiungỊ
Mặt đườníi có lérp mí4l béê tôiiíg :xi máng dô lại chồ là hình ihức chủ yếu cùa kết cấu
mặt đường B T X M ithuòrng’g(ồm c;ác lớp sau dâ\- (hình 2-2):

_______ ị' 2

an/ lìiụl c / u ừ n y
cách; 3. Lóp n iỏ n u trẽn.

HUiiìli .2-2. IKỪ Ĩ cà u tonịỊ q iiá i
1. r.áini B ÌT X M l: 2. L ó p uiàn

4. Lurp mcỏiiíi dưó'i ; 5. l.ỏ-p Irc ii ncn du■ò■ỉl^ ; 6. N en đắt


/. Tăm bê tô n g x ì m ă n g là bộ phận chủ yêu của kêt câu mặl đ ư ờ n s cứng có thê băng
BTXM thường, bê tông cốt thép, bê tông cốt thép dự ứng lực, bê tông cốt Ihép liên tục
với chiều dày xác định theo tính toán.Theo quy định, chiều dày thông thườnu M >18 cm,
R > 30M Pa và không vưọ1 quá 40MPa.
2. L ớ p dãn cách'. Là lớp tạo phẳng và giảm m a sát giữa tấm BTXM và m óng khi tấm
di chiryên khi nhiệt độ thay đổi. (dày 2

6cm tùy yêu cầu) bằng cát trộn nhựa, bê tông

nlụra, giáv dầu. Khi dùng giấy dầu nên dùng 2 lớp, chỉ dùng 1 lớp khi m óng bằng phăng
bền vừng.
3. L ớ p m ó n g trên: thườim bang cấp phối đá dăm uia co xi măng, đất gia cố chất liên
kết vò cơ hoặc hữu cơ, cát gia cố xi măng, bê tông nghèo hoặc đá dăm. (hiện chi làm
I(Vp móng cát trên các đườniỉ có mật độ xe chạy ít và ô tô loại nhẹ)
4. Lóp m ó n g duớ i: thường làm bằng cấp phối đá dăm loại 1 hoặc loại 2, có thể bằng
dá dăm. đá hỗn hợp.
5. Lớp trên n ền đirờng, đây là lóp phục vụ cho thi công các lớp trên (có lliể không
có lớp này nếu nền đườntỉ đấl có chất lượng cao).
2.2.2. Khc nối trong mặt đ u ò n g bê tông xi m ăng
Khe ihường cãt dcn dộ sâu 1/3-1/4 chiêu dày tâm. Và với các máy căt thông thường
khoang thời gian cắt từ 8 dến 12 h sau khi thi công, phụ thuộc vào điều kiện ihời tiết và
đặc lính của hồn họp.
1. K h ổ n g c h ế n ú l-c ấ t
Một khe được coi là một vết nứt được thiểt kế. Các vết núi trong mặt đường bê tông
mói xây xảv ra do việc co ngót và nhiệt độ thay đổi ở bề mặt và đáy lẩm bê tôníi. Một
khe cắt tạo ra một mặt phắng yếu nhất cho phép mặt đường được nứt tại vị trí thiết kế
sằn và khc nút này được bảo dưỡng dễ dàng hơn các khe nứt ngầl* nhiên.
Đè khổng chế nứt do bê tông co ngót và do nhiệt độ bằng việc thiết kế mặt đường với
các khe, các vết nứt tự nhiên có thể xảy ra nhưng không ảnh hưởng chất lượng xe chạy
và sự làm việc của mặt đường.
2. S ự làm việc của k h e và đệm
Nhét đệm vào khe đề giảm thiếu ảnh hưởng của độ ẩm và các vật liệu không bị nén
như đá nhó. nià có thể dẫn đến vỡ nút ở khe, các sự hư hại của mặt đường và ảnh hường
đến nền đất gần khe. Các khe được nhét đệm giúp duy trì sự nguyên vẹn của khe, của
tám và của nền đất theo thời gian, loại khe, hình dạng và loại vật liệu nhét đệm là có
quan hệ với nhau và phải phù hợp tương xứng với sự làm việc của mặt đường.
3. S ự d i chu yến củ a tẩm
Mặc dù là kliông cần thiết cho quá trình cắt và nhét đệm, việc xem xét mối liên hệ giữa
n h i ệ t đ ộ v à SỊI’ d ị c h c h u y ể n c ủ a t ấ m b ê t ô n g l à c ầ n t h iế t đ ế h i ể u c á c k h e m ộ t c á c h k ĩ l ư ỡ n g .

Sự dịch chuvển của khe ( s ự m ơ rộnti rai \ à sụ- dịcli lại uần) xay ra với những thay đùi
nhiệt độ. M ức độ dịch chuyên phụ tluiộic 'vàj chièu dài cúa tâm và sự thav đôi nhiệt dộ.
M ột tam dài sẽ dịch chu.yên (^!iãn ra h a v c:o v à o ) nhiều hơn một tấm rmắn hơn cho cùng
một mức thay đổi nhiệt dộ . Mộ')t n ấm có ^chiiề u d à i xác dịnh sẽ dịch chuyên nhiều hơn vỏ'i
mức thay đổi nhiệt độ léyn hon.
Khi

thiết kế mặt

dưtmu;

B T X M phải cố gắng u iim bót:
phận yếu nhất, ảnh hươnư xấu
nhất đến chất lượng kh.ai thác
của mặt đường, làm phiức tạp
kỹ thuật thi công, tâng khối
lượng công tác duy IU b ả o
dưỡng lên rất nhiều.
Hiện nay trong mật dườim
B T X M người ta thường bố tri
ba loại khe là: khe dãn. khe co.

H ì.n h 2-3:

s
lììặ l đ u à v g B T X M

I. Khe dàn ; 2. Khe co; 3. Khe dọc

khe dọc (hình 2-3).
K he co (hình 2-4) C'ó tác dụnLỉ làm U;iam ínm SLiấl trong mặt đuửng klii bê tông
co ngót trong thời gian bê lỏns’ đìông cínm, hàn' cho lấm bc tông có thể co lại khi nhiệt độ,
5-8m

(D.

1

DOC TẤM

NGANG TẨM

HìỉiỊỉ 2-4, c ả u íạo khe co.
1- M ẩ t tít n hự a; 2 - T h a n h truvền

lực; 3,4.5 - Các ihanh đõ' áiĩỢC
hàn thành kiuinu bầim thép
D

20

8 -IO m m . ^


thấp và dãn dài (trong phạm

V,

nhất định) khi nhiệt độ cao so vái nhiệt độ lúc đổ

bẻ lông Khi đổ bê tông theo từng vệt liên tục thì thường làm khe co có thanh truyên
lực, khi đổ bê tông từng tấm theo phương pháp thủ công thì thường dùng khe co kiêu
ngànì. Một số nước như Anh, Pháp hiện dùng loại khe giả không có thanh truyên lực.
Các khe co và khe dãn trên đây được bố trí theo hướng ngang (hướng thăng góc với
tim đườna) của mặt đường nên còn gọi là các khe ngang.

Hình 2-4(1. Bố trí thanh ímyển lực
với hê íỏng cối thép

HìnU 2-4h.Bổ trí thanh truyền lực
với bê tỏng không cót thép

H ình 2-4(1. Một dạng
định vị ihanh truyền ì ực cỏ
giá đỡ kiêu máỉig

Hình 2-4c. Một dạng định vị Ihanh truyền ì ực
21


Hình 2-4.C, Mặt hằng hố ỉn' khe
tnn ền ỉưc

m '

Hìnlt 2-4.f. Cách bố írí vù
dinh vi ihanh Imvên ìưc

..................................

Các hình từ 2-4 a. b, c, d, e,

ìf lả

một Siô cách bố trí thi công

K he dãn (hình 2-5): Chio phíép' tắm b(ê tông chuyển vị tự do trên lóp m óng giảm btVt
ứng suất sinh ra trong l.ấiri kJii bể tiông dãn nờ do nhiệt độ cao hơn nhiệt độ lúc đố bê tông.
Để đảm bảo cho tấm bẽ; tôn:g (CÓ t h ế (dãn dài và giảm bcVt lực nên ở hai đầu tấm cần
phải bố trí tấm đệm đàn hồi (ihưừng báiiịg gồ mềm) trong khe dãn. Tấm đệm này thường
thấp hơn mặt bê tông 3cm. trẽn làm ràmh và chèn nhựa matit vào (nếu xé khe trong
bê tông mới đông címg thì chỉ cầ.n đ ặ t lihấp hơn mặt đường 0,5

25rnDn. ì\\\ khcrầlìíị cách giữa hai khc dãn lừ 25 -f 40iii.

tấm đệm thường lấy từ 20

1

Icm). Chiều dày của

l

V
/

»

ó n g bịt đầu

DOCTẤM

Hinli 2-5- Câu lạio ihèìì hình của khe dãn
1- Ổ n g bịt đ ầ u bàníi nhựa chụp v;ao '/: thanh truyền lực, 2- T h an h truyền lực quét bitu m m ộ t nứa,
m ột nử a k h ô n g cần quét. 2.3,4- C i c thanh đ(ĩĩ thanh truvền lực. 5- T h anh íiồ m ề m c h è n đầu tấm.

K h e dọc (hình 2-6)
Là một dạng của khe

CCI

\'à có thê bô t’í theo kiểu khe co uiá khi đổ bê tông bằng

máy trên một dải rộng 7i'n, hoặc b'ô Irí th(eo dạng khe co kiêu ngàm, khi đô bê tông theo
từng vệt bằng chiều rộịiig lám bê tông, haiy dò bê tông theo từng tấm một bằng phu’ơng
22


pháp thủ công. Đe tránh cho khe dọc không bị m ở rộns m iệng các thanh truyền lực
trong khe dọc được đặt cố định trong bê tông (không quét nhựa đường), tạo nên những
khớp m ềm trong mặt đường.
(các hình 2-7a,b,c là cách bổ trí và định vị khe dọc khi thi công)

í 4

H ình 2-6. Cấu iạo khe dọc điếu hình
- V án k hu ô n 2- T h a n h tru y ề n lực, 3,4- T h a n h g iằ n g đ ờ Ihanh tru yền lực, 5- B ê tông

23


2.2.3. Y êu c ầ u cắt v à n h é t đệỉm v:ào khe
a) C ác loại h ìn h cắt
ỉ. Cắt sơ hộ:
Tạo ra một m ặt phăn.ỉ ’.'ế LI inhíất đè lehốnc ché nú1 do co ncót của tấm. N ó được thực
hiện ở cả hướng dọc và h ư ớ n e níỊỊang.
Cắt ngang thực hiện ngay klhi tấm iCÓ thê chịu được các máy cắt hoạt động và việc căt
không được gây ra sự b en g bật cốt liệ'.u khe rnội cách quá mức.
Cắt dọc thì cũng đồng thò"i V/Ớ!Ì C;ất neang.

2. cá t mở rộng:
Căt m ở rộng là cân thiêt đe tạo hìnhi khe cho các đệm nhét vào các khe mở rộng sẽ giúp
tạo ra hệ số hình dạng mà -cho Ịphiép việc nhé' đệm để đạt được sự làm việc tối ưu. Hệ số
hình dạng là tỉ số của chiêu sâ u icửa khe nhét đệm chia cho vết cắt mở rộng của khe.
Hệ số này là xác định cho loại đệm và khoanu cách khe. Một

sốloại lưỡi đặc biệl tạo

ra cắt sơ bộ và cắt m ờ rộng trong cùng mộ: lán di chuyến.
Việc cắt m ở rộng cũng có tlhể thụ’c hiện cùng một lúc với việc cắl sơ bộ khi mà nhà
thầu có m ột loại lưỡi cát đặc biệt. I.oại lưỡi cắt đặc biệt này lạo ra các vết cắt sơ bộ và
cắt m ở rộng Irong cùng iTiọt luXrt di Gl'!iu>èh.
b) C ác th iế t b ị c ẳ í và ú n g d m g
* L ư ỡ i cưa.
Việc lựa chọn đúng loại lưữi cưa là quan irọng cho bất cứ hoạt động cưa nào. lưỡi
cưa phải phù họp vó’i cống suấi; của ir'iá>' cvra, \ ới hỗn hợp bê tông thiết kế và ứng dụng.
Hệ số lựa chọn lười gom thông số chu yếu và ihông số thứ yểu.

Các th ô n g sổ chủ yếu Độ cứniỉ \ à mức mài mòn của cốt liệu.
Các th ông sô th ứ ycii. Công suất Ciưa, hỗn hợp thiết kế, tuổi mặt đường, các chất phụ
gia như tro bay, và các dạng bột 'ừ cố t liệu được mài ra.
Các nhà sản xuât cỏ thê cung cấp các loại lưỡi phù hợp với loại dụi' án mặt đường và
cần được tư vấn để hỗ trơ cho các yèu cầu cụ thể của từng dự án.
c) P h ư ơ n g p h á p cắt
Việc cắt gồm có loại cắt ướt và cắt khô.
/. Cắt ướt
Lưỡi kim cương là phương pháp thông dụng nhất để tạo ra cắt sơ bộ và cắt m ở rộng.
Lưỡi kim cương dùng kim cương nhâri tạo như là thành phần mài mòn chính. Lưỡi kim
cirong thường sử dụng nurVc đè làm chắt bô; trơn và làm nguội và bảo vệ các vật liệu
kim loại gắn vào lưỡi. Kếu khỏng có niróc, KÌm loại sẽ bị nóng quá mức và chảy, dẫn
đến m ất đi kim cương. Nưởc cũtiLí dùr.g dè loại Irừ bụi do việc cắt gây ra.
24


2. Cắt khô
+ Cắt khô bằng lưỡi mài
Lưỡi mài làm từ sợi silic cácbua hav carbe')rundruni không cân nước làm mát. Căt
khô thường dùng cho loại cốt liệu mềm như đá vôi,
Khi mà lưỡi bị mòn, bán kính giảm đi. do đó là rất quan trọng để khống chế chiều
sâu cắt. Kiểm tra cả chiều sâu cắt và bán kính lưỡi để đảm bảo cắt khe chính xác.
Cắt khô tạo ra bụi. Thỉnh thoảng nước cùng dùng đê khống chế bụi.
Cắt khô là chủ yếu dùng cho nơi có lưu lượng xe Ihấp.
Nói chung là phương pháp này có nhiều hạn chế và đắt khi mà sử dụng trong các bê
tông có cốt liệu cứng vì nhanh m òn lưỡi.
+ Lưỡi mài kim cương.
Viẹc cắt khô cũng có thể thực hiện bànu cách dùng lưỡi kim cương.
d) L o ạ i m á y cắt m ặ t đ ư ờ n g
M áy cắt mặt đường được phân chia dựa vào công suất máy k w . Các loại máy cắt

cũno dược phân chia thành các m áy có năng suàt thi công nhỏ, vừa, lớn và cực lớn. Các
loại cưa có thế là tự động, xe lự động với nmiủi điều khièn hay loại đẩy tiến.
Côim suất máv và loại máy cắt đưựe lụa chọn cho dự án phải phù hợp với các ứng
dụnu và năng suất yêu cầu. Loại lưỡi sử dụng CŨIIÍỈ ảnh hirởag đến năng suất và sự làm
việc cúa máy cắt.
Sụr quay của lưỡi là thay đổi giữa các loại máy cắt. Trong hầu hết các máy cắt, lưỡi
quay là theo chiều kim đồng hồ và dẫn đến là cắt-xuống. Chiều quay cắt-xuống có xu
htróng làm giảm ảnh hường bong bật của cốt liệu trony bê tông mới và giúp đấy liến với
cúc cắt không tự động.

Trong một số loại máy cắt mật đường, chiều quay là ngược

chiêu kim đồim hồ và dẫn đến cắt-lên.
1.

M áv loại nhỏ: ố-13 k w và là thường dùnti nhất cho các ứng dụng căt khô. Máy căt

loại này có thể là loại đấy tiến hay tự độnc. Trọim lượng nhỏ, máy cắt sớm roá vào loại này.
r. M ày loại vừa: 15-28 k w máy loại này là tự động và cho các ứng dụng cắt ướt.
Một ưu điếm của loại cưa này là tính linh độim
M ảy loại ló'n: 50-55 k w chúng là loại máy tự động và dùng cho các hoạt động cắt
ướt. Loại này là điển hình ứng dụnẹ cho các khe dọc, nơi mà tính linh hoạt là ít quan
trọng hon.
4. M áy loại cực lớn gôm :
+ Loại máy cắt có người điều khiên với công suất 50 đến 55 k w .C h ú n g được sử
dụng cho các hoạt động cắt ướt.
-r Loại máy cắt có càng cắt với côniỉ SLiấ: tiì' 50 đến ] 50 k w và có nhiều lưỡi cắt dùriíỉ
cho cắt ướt.
25

+ Loại căt tim đưòng có cô)ĩiẹ suấit trorm phạm vi từ 50 đến 60 k w . Một sổ loại may
căt tim đường có thanh dẫn kcéo dài lĩới hết cạnh cua mặt đường, c ầ n chú ý để xem các
thay đổi về hình dạng mặt đưÒ7ii(4kJii sứ dụng loại máy nàv.
e) Các h o ạ t độn g cắt
Việc cắt bê tông tại côiig trườne, aồm có cắt SO’ bộ khe ngang, cắt sơ bộ khe dọc,
nhét đệm vào khe m ở rộng,
+ Căt sơ bộ khe ngane:
Việc cắt sơ bộ khe ngang đlể khống chế các vết nín imẫu nhiên đòi hói việc cắt các
khe co ngang ngay lập tức k;hii inà bẽ lỏng đà đạl đu cường độ. Việc cắt không xé rách
hay làm cho cốt liệu bê *;ông bÌỊ lệch vị trí từ bê tônu. Tấm cũng phải đủ cườnu độ để cho
phép máy cắt hoạt động Irên t;âm. 'Viiệc cắt muộn có thế cây ra các khe nứt ngẫu nhiên,
trong khi nếu cắt sớm sẽ gây r:a icác V'ết găy vờ ơ khe và bong bật cốt liệu quá mức cho
phép (nên hiểu là khi cál ihi Síẽ gây ra :Sự bong bật cốt liệu nh ư ng trong m ứ c độ nhỏ là

chấp nhận được).
Ngay sau khi cắt sơ cấp, klne nên được dô nước đê ngăn các cặn tích tụ và bị đông
cứng lại ở khe. Cặn cất bê T-òr.ig,, nếu! để ỉại ờ lại vị Irí khe. có thể ngăn chặn việc mở
rộng và co lại của khc trong qiúa trinh nhiệt độ ihay đôi hay làm cho việc làm sạch khc
khó khán khi nhét độnì t Ik) kỉÌLÌ
I. Định vị khe - Khe nịịư.<ì<ỊĐịnh vị khe trước khi đố bê; t(3ne insU (.ỉưònu là cục ki quan trọng đổ tránh nhầm lẫn
trước khi việc cắt băt đầu. Địnlh vị ncoài hiện trườnu cho mồi khe là đặc biệt quan trọng
khi các cơ chế truycn lục như là, ihanh cốt thép nối ngang, được dùng. Các khe ngang
được định vị bởi nhà ihàu khi lắp đặl cut ihép nối ngang. Vị trí khe nối phải được đánh
dâu ở cả 2 bên đirờnu từ \ ị trí cạnh tám đi ra imoài. Điều này ciúp điềm đánh dầu tránh
sự xáo trộn khi tấm duực ihi Cỉôn g. Khòne nèn dựa trên các dấu vết trên ván khuôn, tốt
nhât là dùng thanh chòt đóng tami thời đóng ơ 2 bên. Máy ân côt thép có cơ câu đẽ đánh
dâu vị trí khe với các vét SOTI đmợc tạo ra ờ mỗi lần ấn cốt thép. Một cái chốt ncn được
đóng xuông ở các vị trí dấu sơn đê trinh \'ết sơn bị mất do các hoạt độtiíì khác trước khi
việc cắt bất đầu.

Cần có sự chú ý thêm troiig vitệc đánh dấu các khe neang khi chúng bị lệch,
2. Đánh dấu vị In' th e ’ - Khe Iì:gang
Khe ngang thưò’ng đurọc đánh dá-u bànư đuửim phấn kẻ dậm giĩra các diểm được xác
định ở 2 bên của m ặt đường. D iềiu quan trọng là các bước đánh dấu như trên phái giống
nhau cho mồi lần đánih idấLi \'Ị trí các khe. Khi dừng máy cưa có càng cắt đế cát sơ bộ
chiều ngang không c ầ n t:hiát ph.ài bắt theo dườim phấn.
Cần có những đieu chỉnh về các vân đề lièn quan đến khe ở vị trí giao cẳt và tại các
vị trí cố định trong mail đường. 1-ỉiêu đirợc nluìnu thav đối cần có ờ các vị trí này trước
26


khi bắt đầu công việc. Thông thường trên mặt chiếu bàng sẽ chỉ rõ những thay đổi đối
với các khe này, tuy nhiên những thay đổi này cần được bàn bạc kĩ khi m à những người
Hôn quan liên lạc với nhau.
Khi mà các vết rãnh sâu (tạo nhám) được sử dụng, khe ngang được phủ một lớp phủ
banu vật liệu khác. Nói chung 100 mm là đủ. Nó giúp giảm ảnh hưởng nứt vỡ và sự
bong bật cốl liệu tại khe do việc tạo rãnh m a sát sâu xung quanh khe.
3. K hoang thòi gian cát
Khoảng thời gian cắt là m ột giai đoạn ngắn sau khi thi công khi m à bê tông có thể cắt
thành công trước khi nó nírt. Khoảnti này bắt đầu khi cường độ bê tông có thể cắt khe
m à không gây ra sự bong bật cốt liệu quá mức dọc theo vết cất. Khoảng này kết thúc khi
mà SỊV co ngót xáy ra đáng kể và gây ra khe nírt ngẫu nlìiên.

Hình 2-8. Biêu đồ xác định ihời gicni cắl khe
Loại lớp base phía dưới mặt đường bê tông xi măng cũng ảnh hưởng tới khoảng thời
gian cắt. M ột lớp base cứng hơn hay một lớp base có độ thoát nước lớn (open građed
base) sẽ làm giảm và dịch chuyển khoảng thời này về phía trước (hình 2-8)
Với lớp base bàng cốt liệu hạt to có thể sẽ mờ rộng khoảng thời gian cắt này. Kinh
nghiệm cũng đóng vai trò trong việc xác định ảnh hưởng của vật liệu lóp
khoáng thời gian cắt này.

base đến

Tóm lại khoảng thời gian cắt phụ thuộc:
a) Đặc tính bê tông
+ Loại xi măng.
+ Cốt liệu.
+ Sự phát triển cường độ.
b) Loại Base.
+ Dùng cốt liệu.
+ Gia cố.
+ Cốt liệu có độ m ớ rộng lớn (thoát nước tốt).
27