Thi công ha tông đầm lăn công nghệ mới

Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

MỤC LỤC

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

1


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

LỜI NÓI ĐẦU
Bê tông và bê tông cốt thép (BTCT) đã và đang được sử dụng rất rộng rãi
trong xây dựng cơ bản, phục vụ cho nhiều ngành kinh tế quốc dân cũng như trong xây
dựng dân dụng, công nghiệp, thủy lợi, cầu đường,… Trong đó bê tông là một trong
những loại vật liệu xây dựng được sử dụng với khối lượng lớn nhất, chúng chiếm đến
trên 80% khối lượng của các công trình xây dựng. Và theo thống kê của Hiệp hội bê
tông thì hàng năm trên toàn thế giới sử dụng khoảng 2,5 tỷ m 3 bê tông các loại.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ và kỹ thuật trên tất
cả các mặt của đời sống xã hội thì ngành công nghiệp xây dựng nói chung và công
nghiệp bê tông nói riêng đã và đang tạo nên những bước phát triển to lớn cho phép
chúng ta tạo ra được nhiều hơn nữa những công trình kiến trúc mang tính đột phá,
những công trình mang tính thế kỉ và những công trình đặc biệt có ý nghĩa quan trọng
trong các hoạt động kinh tế, chính trị, xã hội, quốc phòng và an ninh,… Chất lượng các
công trình phụ thuộc rất nhiều vào độ bền các kết cấu bê tông hay chính là chất lượng
bê tông sử dụng. Với việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong công nghệ
chế tạo bê tông, cho phép chúng ta tạo ra những kết cấu bê tông, bê tông cốt thép và
bê tông cốt sợi phân tán có chất lượng cao, bê tông màu trang trí cường độ lớn tăng
tuổi thọ cho công trình.

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

2


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
ĐẦM LĂN
1.1. Giới thiệu về công nghệ bê tông đầm lăn.
Bê tông đầm lăn (BTĐL) hay bê tông lu lèn (Tiếng Anh là “Roller Compacted
Concrete”, viết tắt là RCC) là loại bê tông không có độ sụt, sử dụng các nguyên vật liệu
tương tự như bê tông thường. Khác với bê tông thường được đầm chặt bằng thiết bị rung
đưa vào trong lòng khối đổ, BTĐL được làm chặt bằng thiết bị rung lèn từ mặt ngoài (lu
rung). Công nghệ này thích hợp cho các công trình bê tông khối tích lớn, hình dáng
không phức tạp như đập, mặt đường. Việc đầm lèn bê tông bằng lu rung cho phép sử
dụng hỗn hợp bê tông khô, ít chất kết dính hơn so với bê tông thường nhờ vậy đối với
một số đập và đường bê tông, thi công bằng công nghệ này nhanh hơn và rẻ hơn so với
dùng công nghệ đổ bê tông truyền thống. Công nghệ BTĐL thường được áp dụng thích
hợp xây dựng các bãi đỗ xe, kho bãi, đường trong các khu công nghiệp, đường giao
thông và đập chắn nước cho các công trình thủy lợi, thủy điện.
Công nghệ BTĐL áp dụng cho thi công đường giao thông so với công nghệ thi
công thông thường có các ưu điểm như: phương pháp thi công không phức tạp, lượng
dùng xi măng thấp, có thể sử dụng một số sản phẩm phụ hoặc phế thải công nghiệp giúp
hạ giá thành vật liệu so với bê tông xi măng thông thường, tốc độ thi công nhanh.
Công nghệ BTĐL đặc biệt hiệu quả khi áp dụng cho xây dựng đập bê tông trọng
lực. Khối lượng bê tông được thi công càng lớn thì hiệu quả áp dụng công nghệ BTĐL
càng cao. Việc lựa chọn phương án thi công đập bằng công nghệ BTĐL thường đem lại
hiệu quả kinh tế cao hơn so với đập bê tông thường và đập đất đắp bởi các lí do sau [3]:

Thi công nhanh: So với đập bê tông thường, đập BTĐL được thi công với tốc độ
cao hơn do có thể dùng băng tải để vận chuyển bê tông, dùng máy ủi để san gạt, máy lu
rung để đầm lèn và ít phải chờ khối đổ hạ nhiệt. So với đập đất đắp có cùng chiều cao,
khối tích của đập BTĐL nhỏ hơn nên thi công nhanh hơn. Công trình đập càng cao, hiệu
quả kinh tế của đập BTĐL càng lớn so với đập đất đắp.
Giá thành hạ: Theo các tính toán tổng kết từ các công trình đã xây dựng trên Thế
giới, giá thành đập BTĐL rẻ hơn so với đập bê tông thi công bằng công nghệ truyền
thống từ 25% đến 40%. Việc hạ giá thành đạt được là do giảm được chi phí cốp pha,
giảm chi phí cho công tác vận chuyển, đổ, đầm bê tông.
Giảm chi phí cho các kết cấu phụ trợ: So với đập đắp, chi phí làm cửa tràn của
đập BTĐL rẻ hơn (tương tự như đập bê tông thường). Đối với đập thuỷ điện được thiết
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

3


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

kế có nhiều cửa nhận nước ở nhiều cao trình khác nhau thì phương án đập BTĐL càng rẻ
hơn so với phương án đập đắp. Hơn nữa khi làm đập BTĐL, chiều dài của kênh xả nước
ngắn hơn so với kênh xả nước của đập đắp và vì vậy giảm chi phí làm bản đáy và chi phí
xử lí nền đập.
Giảm chi phí cho biện pháp thi công: Việc thi công đập bằng BTĐL có thể giảm
chi phí dẫn dòng trong thời gian xây dựng và giảm các thiệt hại, các rủi ro khi nước lũ
tràn qua đê quai. Đối với đập BTĐL, đường ống dẫn dòng ngắn hơn ống dẫn dòng của
đập đắp. Hơn nữa thời gian thi công đập BTĐL ngắn nên các ống dẫn dòng cho đập
BTĐL chỉ cần thiết kế để đáp ứng lưu lượng xả nước lớn nhất theo mùa thay vì lưu
lượng lớn nhất theo năm như đối với đập bê tông và đập đắp. Vì vậy đường kính cống
dẫn dòng của đập BTĐL nhỏ hơn và chiều cao đê quai cho đập BTĐL cũng thấp hơn so

với phương án đập bê tông thường và đập đắp.
Nguồn gốc của mặt đường BTĐL: BTĐL được sử dụng từ cuối thập kỷ 70
trong ngành công nghiệp gỗ ở Canađa do có ưu điểm là thi công dễ dàng và nhanh
chóng, có đủ độ bền cần thiết dưới tác dụng của tải trọng và các thiết bị nặng. Sau đó,
BTĐL còn được sử dụng trong các bãi đỗ xe, bến cảng, kho chứa hàng. BTĐL cũng đã
được áp dụng cho các đập nước ở những năm 80, và đến năm 2001 chúng đã được áp
dụng để xây dựng mặt đường ô tô trong khu công nghiệp sản xuất ô tô ở Alabama (Mỹ).
Cho đến năm 2004, khi xây dựng lại tuyến đường liên bang ở bang Georgia – Mỹ số hiệu
I-285 xung quanh thành phố Atlanta, The Georgia Department of Transportation
(GDOT) đã áp dụng công nghệ xây dựng mặt đường bằng BTĐL cho phần lề gia cố (làn
đỗ khẩn cấp) thay thế cho cách làm truyền thống và đã tạo được tiếng vang lớn – đó là
huy chương bạc của The National Partnership for Highway Quality (NPHQ) vào năm
2006. Cũng trong năm 2004 The City of Columbus, Ohio cũng đã áp dụng công nghệ
này cho các đường trong thành phố. Cho đến nay, BTĐL được sử dụng rất nhiều cho các
đường có tốc độ thấp, các bãi đỗ xe, các nút giao thông trong đô thị, đường trong các khu
công nghiệp, kho bãi, bến cảng hàng nặng … Tuy nhiên, vẫn chưa tìm thấy công trình
đường ô tô cấp cao nào sử dụng công nghệ xây dựng mặt đường bằng BTĐL. Có lẽ vì
chúng được đầm chặt bằng phương pháp lu lèn nên độ bằng phẳng của mặt đường chưa
đáp ứng được yêu cầu cho các phương tiện xe chạy với tốc độ cao. Cũng vì lý do về độ
bằng phẳng của mặt đường BTĐL không được phẳng như mặt đường BTN hay BTXM
thông thường nên các nhà chuyên môn đã khuyến cáo rằng chỉ nên dùng mặt đường
BTĐL cho các đường có tốc độ thiết kế không quá 60 km/h.

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

4


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

1.2. Tình hình ứng dụng BTĐL trên thế giới
Trên thế giới, BTĐL đã được sử dụng từ những năm 70 thế kỷ 20, là một trong
những sự phát triển quan trọng, có tính cạnh tranh cao trong công nghệ xây dựng đập nhờ
hiệu quả kinh tế và thời gian thi công nhanh hơn so với bê tông thông thường. Một ưu
điểm nữa của BTĐL là do sử dụng hàm lượng xi măng ít nên nhiệt thủy hóa sinh ra trong
quá trình rắn chắc của bê tông thấp, làm giảm đáng kể nhiệt độ trong khối bê tông, hạn
chế ứng suất nhiệt gây nứt và phá hủy kết cấu bê tông. Đối với kết cấu bê tông khối lớn,
nhiệt độ và ứng suất nhiệt phát sinh trong quá trình bê tông rắn chắc là vấn đề quan trọng
nhất cần được giải quyết, sử dụng BTĐL sẽ rất hiệu quả trong việc giải quyết vấn đề này.
Về xây dựng đập trọng lực, tính đến 2005, toàn thế giới đã xây dựng được trên
dưới 300 đập BTĐL với khối lượng tổng cộng khoảng trên 90 triệu m 3 BTĐL. Hiện
Trung Quốc là quốc gia đang dẫn đầu về số lượng đập BTĐL sau đó là Hoa Kỳ, Nhật
Bản và Tây Ban Nha.
Bảng 1. Số lượng đập BTĐL tại một số nước trên thế giới
Tên Quốc

Số

Thể

Tỷ lệ

Tỷ lệ

Tên

Số

Thể

Tỷ lệ

Tỷ lệ

Gia

đập đã

tích

theo

theo

Quốc Gia

đập đã

tích

theo

theo

xây

BTĐL

xây

BTĐL

S.lượng

K.lượng

dựng

3

(10 m )

%

%

dựng

(103 m3)

S.lượng K.lượn
%

g%

Châu á

3

Châu Âu

T.Quốc

57

28.275

20

30.50

Pháp

6

234

2.1

0.25

Nhật Bản

43

15.465

15.09

16.68

Hy Lạp

3

500

0.7

0.54

Kyrgystan

1

100

0.35

0.11

Italy

1

262

0.35

0.28

Thái Lan

3

5.248

1.05

5.66

Nga

1

1.200

0.35

1.29

Inđonesia

1

528

0.35

0.57

T.B. Nha

22

3.164

7.72

3.41

105

49.616

36.8

53.56

Tổng:

35

5.384

11.9

5.81

Tổng:
Nam Mỹ

Châu Phi

Argentina

1

590

0.35

0.64

Algeria

2

2.760

0.7

2.98

Brazil

36

9.440

12.63

10.18

Angola

1

757

0.35

0.82

Chile

2

2.170

0.7

2.34

Eritrea

1

187

0.35

Colombia

2

2.974

0.7

3.21

Ma Rốc

11

2.044

3.86

2.20

Mexico

6

840

2.1

0.91

Nam Phi

14

1.214

4.91

1.31

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

5


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường
Tổng:

51

16.014

16.48

17.27

Bắc Mỹ

Tổng:

29

6.962

10.17

7.51

9

596

3.15

0.64

17

7.534

5.96

8.13

285

92.712

Châu úc

Canada

2

622

0.7

0.67

Australia

Hoa Kì

37

5.081

12.98

5.48

Khác

Tổng:

39

5.703

13.68

6.15

Tổng
trên TG

Hình 1. Tỷ lệ áp dụng BTĐL theo các hướng khác nhau trên thế giới

Từ khi ra đời cho đến nay, việc xây dựng đập BTĐL đã và đang phát triển theo
các hướng chính [2] :
+ Bê tông đầm lăn nghèo chất kết dính (CKD) (hàm lượng CKD < 99kg/m3) do
USACE - Mỹ phát triển dựa trên công nghệ thi công đất đắp;
+ Bê tông đầm lăn có lượng CKD trung bình (hàm lượng CKD từ 100 đến 149
kg/m3);
+ Bê tông đầm lăn giàu CKD: (hàm lượng CKD > 150 kg/m 3) được phát triển ở
Anh. Việc thiết kế thành phần BTĐL được cải tiến từ bê tông thường và việc thi công
dựa vào công nghệ thi công đập đất đắp;
Ngoài ra còn một hướng phát triển BTĐL khác đó là hướng phát triển RCD của
Nhật bản (Japannese Roller Compacted Dams), chuyển từ đập trọng lực bê tông thường
sang sử dụng BTĐL. Theo hướng này, BTĐL có lượng CKD nằm giữa loại BTĐL có
lượng CKD trung bình và loại BTĐL có lượng CKD cao.
Sau hơn 30 năm ứng dụng trên thế giới, công nghệ xây dựng đập BTĐL liên tục
được cải tiến cả về vật liệu chế tạo và kỹ thuật thi công. Cho tới nay, đập BTĐL được thi
công xây dựng ở nhiều nước thế giới , ở nơi có nhiệt độ môi trường từ rất thấp cho đến
rất cao và có thể trong cả những vùng thường xuyên có mưa lớn.

Trước đây, đập BTĐL sử dụng BTĐL nghèo CKD được sử dụng tại một số đập có
chiều cao dưới 60m ở Mỹ. Ngày nay, các đập BTĐL được xây dựng trên thế giới chủ yếu
sử dụng BTĐL có lượng CKD trung bình và giàu CKD như các nước Tây âu, Trung
Quốc, Nhật Bản.
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

6


Nghiờn cu bờ tụng m ln lm mt ng

Ngoi vic ng dng cho p, BTL cng c ng dng trong xõy dng mt
ng v sõn bói. BTL cho mt ng ln u tiờn c ỏp dng Canada vo nm
1976 ti Caycuse trờn o Vancouver vi din tớch tng cng 36.000m 2. Cho ti nay,
hng chc triu m2 ng v sõn bói c xõy dng bng cụng ngh BTL cỏc nc
M, Nht v mt s nc khỏc. Cỏc cụng trỡnh mt ng v sõn bói bng BTL ờu
cho hiu qu s dng tt v gim chi phớ bo dng.
Ngoi vic ỏp dng cho xõy dng p, mt ng v sõn bói, BTL cũn c ỏp
dng c cho cỏc dng kt cu khỏc. Nm 1986 cu treo ln nht th gii Akashi c
khi cụng xõy dng ti Nht Bn. Cõy cu ny ni liờn o Honshu v o Shikoku vi
chiờu di nhp gia hai thỏp chớnh 1960m. õy l cụng trỡnh ó ng dng nhiờu cụng
ngh bờ tụng tiờn tin nh bờ tụng t lốn, bờ tụng trong nc v bờ tụng m ln.
Múng tr neo cỏp ca cụng trỡnh ny c thit k l bờ tụng trng lc khi ln (hỡnh 4).
thi cụng khi múng vi khi tớch khong 200.000m 3 trong thi gian ngn, cụng ngh
bờ tụng m ln ó c la chn ỏp dng.

Hỡnh 3. Thi cụng sõn bói bng cụng ngh BTL

Hỡnh 2. Thi cụng p BTL bng xe lu

rung
( Beni-Haroun - Algeri)

Cáp

Dầm cứng

84.5

Khung angke

Cú th thy rng
Thanh neo

nhng dng kt cu bờ
tụng cú hỡnh dỏng khụng

38.5

Thân khung
angke
Bê tông đúc sẵn

75.5

83.5

Tuờng bê tông
Bê tông đầm lăn

phc tp v khụng cú ct
thộp ờu cú th thi cụng
bng cụng ngh bờ tụng
m ln. Khi bờ tụng
cng ln, ỏp dng cụng

85

ngh ny cng hiu qu.
Hc viờn: Nguyn Thanh Bỡnh
Lp: K thut h tng ụ th - 22.1

7


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Hình 4. Cấu tạo trụ neo cáp cầu treo Akashi Kaiyko-Nhật Bản

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

8


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN TRONG XÂY DỰNG
MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ.
Trong xây dựng kết cấu mặt đường, ngay như tên gọi của nó, hỗn hợp BTĐL

được rải bằng các thiết bị thông thường như các thiết bị rải bê tông nhựa chặt truyền
thống, sau đó đầm chặt bằng máy lu – gồm lu sơ bộ, lu trung gian và lu hoàn thiện giống
như mặt đường BTN thông thường.

2.1.Thành phần cơ bản của hỗn hợp BTĐL
Các vật liệu sử dụng để chế tạo BTĐL cũng tương tự như bê tông truyền thống,
bao gồm xi măng, phụ gia khoáng, phụ gia hóa học, cốt liệu (mịn và thô) và nước. Tuy
nhiên, do đặc điểm chính của hỗn hợp BTĐL là không có độ sụt và lượng xi măng sử
dụng ít do đó thành phần các vật liệu của BTĐL khác nhiều so với bê tông thông thường,
trong đó cấp phối hạt cốt liệu và hàm lượng hạt mịn là các yếu tố quan trọng trong việc
định lượng thành phần cấp phối và quyết định tính chất của hỗn hợp bê tông và BTĐL
khi rắn chắc.
Hạt mịn sử dụng cho BTĐL là các loại vật liệu có kích thước hạt nhỏ hơn 75 mm
(0,075mm), tùy thuộc vào khối lượng chất kết dính (xi măng) và kích thước lớn nhất của
cốt liệu được sử dụng, yêu cầu về hàm lượng hạt mịn có thể chiếm đến 10% khối lượng
cốt liệu trong BTĐL. Các loại hạt mịn được sử dụng trong BTĐL thường là các loại
poozolan, tro bay, silicafum, xỉ lò cao, ... được gọi chung là phụ gia khoáng. Việc lựa
chọn và sử dụng hợp lý nguồn phụ gia khoáng cho BTĐL là vấn đề rất cần thiết, có liên
quan trực tiếp đến địa điểm xây dựng công trình, yêu cầu và chất lượng bê tông, khả
năng cung cấp và giá thành công trình xây dựng. Hiện nay nước ta cũng đã có nguồn phụ
gia khoáng (tro bay) này.
BTĐL có thành phần cơ bản như bê tông truyền thống bao gồm xi măng, nước
và cốt liệu (mịn và thô) … nhưng nó khác bê tông truyền thống ở chỗ hỗn hợp bê tông
khô hơn, đủ độ dẻo cứng (stiff) để đầm bằng lu rung. Đặc biệt, lớp mặt đường sử dụng
BTĐL (sau đây gọi là mặt đường BTĐL) được xây dựng không cần các khe nối, không
cần phải có ván khuôn, máy rải chuyên dụng và các loại thanh truyền lực. Do có các tính
năng ưu việt như vậy nên việc xây dựng mặt đường bằng BTĐL rất đơn giản, nhanh và
kinh tế. Cấp phối của BTĐL dùng cho xây dựng mặt đường ô tô có thể tham khảo số liệu
sau:

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

9


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Sieve Size

2.2

Percent Passing

Inch

Millimeter

Minimum

Maximum

3/4"

19,000

100

100

1/2"

12,500

70

90

3/8”

9,500

60

85

#4

4,750

40

60

#8

2,360

35

55

#16

1,180

20

40

#30

0,600

15

35

#50

0,300

8

20

#100

0,150

6

18

#200

0,075

2

8

. Thi công mặt đường bằng bê tông đầm lăn
Việc thi công mặt đường bằng BTĐL rất nhanh và đơn giản. BTĐL được trộn ở

trạm trộn trung tâm rồi dùng xe ô tô tự đổ vận chuyển tới các máy rải thông thường
(máy rải BTN thông thường), sau đó dùng lu rung để đầm chặt hỗn hợp và bảo dưỡng
như mặt đường BTXM thông thường. Nhiệt độ không khí khi rải BTĐL không nên quá
90 độ F (32 độ C). Khi nhiệt độ môi trường không khí vượt quá 90 độ F (32 độ C), thời
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

10


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

gian cho phép từ thời điểm trộn đến khi hoàn thành quá trình đầm nén nên giảm cho
phù hợp (ví dụ, từ 60 phút giảm đến 30 - 45 phút). Để bù đắp cho sự mất độ ẩm trong
thời gian trộn, vận chuyển và rải, nước trộn có thể được cân nhắc tăng thêm tại trạm

trộn.
Mặt đường BTĐL không cần các khe nối, các loại thanh truyền lực nhưng yêu
cầu về các lớp móng bên dưới hoàn toàn giống như các kết cấu mặt đường bê tông xi
măng truyền thống. Mặt đường BTĐL có tất cả các chỉ tiêu độ bền vững như mặt
đường bê tông xi măng tiêu chuẩn kể cả khả năng chịu đựng sự chênh lệch nhiệt độ
lớn, chịu đựng sự ăn mòn do chất lỏng và hóa chất độc hại khác. Với những ưu điểm
của mặt đường cứng, mặt đường BTĐL dễ dàng chịu đựng các tải trọng lớn thường
thấy trong các công trình đường giao thông, bãi container, bãi đỗ xe, bến cảng, và nút
giao thông. Mặt đường BTĐL cũng không bị nứt do trục xe tải hạng nặng, và cũng
không bị hiện tượng xô hoặc rách khi các phương tiện quay đầu hoặc hãm phanh.

RCC was used for roads, parking at the Honda Plant in Lincoln, Alabama 2001
Công thức trộn: Theo báo cáo của The Georgia Department of
Transportation (GDOT) thì đây là thành công rất lớn trong việc áp dụng công nghệ và
vật liệu mới có tính cạnh tranh cao trong xây dựng mặt đường ô tô. Trong khuôn khổ
dự án này (tại công trình đường I – 285) các nhà chuyên môn đã sử dụng lớp mặt
BTĐL dày 20cm có cường độ chịu nén là 27,6Mpa (tương đương mác 350 của Việt
Nam), kích thước tối đa của cốt liệu là 19mm (lọt sàng 12,5mm) với công thức trộn (xi
măng:cát:đá) cho một (01) Cu Yard: cụ thể như sau (1 CuYard = (1 yard)3; 3 feet = 1
Yard; 0,9144 mét = 1,0936 Yard; 1 lbs = 1 pound = 453g):
-

Xi măng portland:
- Cát vàng:
- Đá dăm:

400 - 500 lbs;
1000 - 1500 lbs;
2000 – 2500 lbs;

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

11


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

- Tỉ lệ nước/xi măng:

0,30 - 0,40

BTĐL được rải bằng máy rải thông thường
Đầm chặt và bảo dưỡng: Đầm lèn là giai đoạn quan trọng nhất trong thi
công lớp mặt đường BTĐL: nó mang lại cho hỗn hợp BTĐL độ chặt, cường độ, độ bằng
phẳng, và bề mặt kết cấu. Đầm bắt đầu ngay sau khi rải và tiếp tục cho đến khi mặt
đường thỏa mãn yêu cầu về độ chặt (98% modified Proctor density - MPD). Sau khi
quá trình lu lèn kết thúc, quá trình bảo dưỡng phải được tiến hành ngay như các loại
bê tông thông thường để bảo đảm cho quá trình hydrat hóa, tạo cường độ và độ bền
của mặt đường.
BTĐL được bảo dưỡng như BTXM truyền thống cả về phương pháp lẫn vật
liệu sử dụng. Tuy nhiên, do BTĐL (RCC) có bề mặt kết cấu mở hơn so với bê tông thông
thường, vì vậy các hợp chất bảo dưỡng cần áp dụng yêu cầu lớn hơn từ 1,5 lần đến 2
lần mức ứng dụng được sử dụng cho bê tông thông thường (xem hình dưới đây). Một
điều cần chú ý là nhiệt độ tối ưu khi bảo dưỡng cho BTĐL nằm trong khoảng 50 độ F
đến 70 độ F (10 độ C – 21 độ C). Khi bê tông được bảo dưỡng ở nhiệt độ trên 80 độ F
(27 độ C) thì cường độ ban đầu (1, 3, 7 ngày tuổi) cao hơn nhưng cường độ cuối cùng
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

12


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

(28 ngày tuổi) lại giảm. Cụ thể, nếu bảo dưỡng ở nhiệt độ 90 đến 105 độ F (32 độ C –
40 độ C) thì cường độ của BTĐL sau 28 ngày có thể giảm từ 5% - 15% phần trăm khi
so sánh với việc bảo dưỡng BTĐL tại 73 độ F (23 độ C). Khi rải bê tông trong điều kiện
thời tiết quá nóng, nhà thầu phải có giải pháp giữ cho hỗn hợp BTĐL ở nhiệt độ phù
hợp khi rải cũng như khi đầm lèn.

Xây dựng lề gia cố trên đường I – 285 ở thành phố Atlanta, 2004
Độ bằng phẳng của mặt đường BTĐL: mặt đường BTĐL thường không đạt
được độ bằng phẳng như mặt đường BTN hoặc BTXM thông thường. Để bảo đảm độ
bằng phẳng của mặt đường BTĐL (kiểm tra bằng thước dài 3m, độ lệch cho phép từ
6mm – 9mm), các nhà chuyên môn cũng khuyến cáo rằng: cần khống chế kích thước
tối đa của cốt liệu (lọt sàng 12,5mm) và chiều dày của lớp rải (đã lu lèn chặt) không
nên dày quá 20 cm (chiều dày tối đa cho một lần rải sau đầm chặt có thể tới 25cm).
Nếu sử dụng mặt đường BTĐL cho các đường có tốc độ thiết kế cao hơn 60 km/h thì
tốt nhất là rải lên trên nó lớp BTN mịn từ 50mm đến 75mm.

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

13


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Đầm chặt BTĐL bằng máy lu

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

14


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

L
ượng hợp chất bảo dưỡng cần dùng nhiều hơn khi bảo dưỡng mặt đường BTĐL
Khe co giả: Mặc dù mặt đường BTĐL không cần các khe nối nhưng việc xẻ khe
ngang (khe co giả) cũng rất quan trọng để giữ các tấm BT mặt đường gần như hình
vuông nếu có thể được và để tạo các mặt cắt giảm yếu cho các tấm BT mặt đường
nhằm hạn chế và kiểm soát các vết nứt trên mặt khi BT co ngót . Khoảng cách các khe
ngang được tạo ra sao cho chiều dài của tấm bê tông không được vượt quá 125% đến
150% chiều rộng tấm. Các khe cần được xẻ ngay sau khi bê tông đã đạt được đầy đủ
cường độ để chống sự tróc mảng của các cạnh tấm. Việc xẻ khe tốt nhất được thực
hiện trong vòng 2-3 giờ sau khi công tác đầm lèn hoàn tất. Độ sâu của các khe giả này
ít nhất là một phần tư độ dày của tấm (H/4) với chiều rộng tối thiểu là 1/8 in (3mm).
Thông thường, khoảng cách các khe ngang này là 6m đến 9m.

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

15


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Khe ngang đã được xẻ trong xây dựng mặt đường BTĐL

2.3. Xây dựng mặt đường BTXM và BTĐL trong hệ thống đường bộ Việt
Nam
Mặt đường BTXM là một trong hai loại mặt đường chủ yếu dùng trong xây
dựng đường ô tô các cấp và sân bay ở các nước trên thế giới và ở Việt Nam. Do có lợi
thế về tuổi thọ và công nghệ xây dựng ngày càng có nhiều tiến bộ nên mặt đường
BTXM đang được các nước sử dụng nhiều cho các đường cấp cao, đường cao tốc và
sân bay.
Mặt đường BTXM khá phổ biến ở các nước phát triển như các nước châu Âu,
Mỹ, Trung Quốc… tỷ lệ mặt đường BTXM ở các nước này chiếm khoảng 40%. Các nước
này đều có công nghệ, trang thiết bị đồng bộ thi công mặt đường BTXM, phổ biến là
máy trải bê tông liên hợp. Tại Việt Nam thì tỷ lệ này rất thấp (khoảng 2,5%). Mặt
đường BTXM chủ yếu được sử dụng tại đường cất hạ cánh, đường lăn, sân đỗ trên các
sân bay. Đối với đường giao thông, ngoài đường giao thông nông thôn mới thấy sử
dụng kết cấu BTXM ở một số đoạn thuộc QL3, QL1, QL18, QL63 đường Hồ Chí Minh,
các khu vực có trạm thu phí và đang xây dựng đối với đường tuần tra biên giới
(TTBG), đường Đông Trường Sơn (Bộ Quốc phòng).
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

16


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Ở Việt Nam đã xây dựng mặt đường BTXM từ những năm 1975 nhưng tỷ
trọng sử dụng và kinh nghiệm xây dựng chưa nhiều. Một số công trình như QL2 đoạn
Thái Nguyên - Bắc Cạn, đường Quán Bánh - Cửa Lò, QL18 Tiên Yên - Móng Cái, đường
Hùng Vương và Quảng Trường Ba Đình (Hà Nội), một số đoạn đường Hồ Chí Minh,

QL1A, sân bay Nội Bài, Tân Sơn Nhất... xây dựng cách đây 40 năm và vẫn đang sử
dụng khá tốt.
Hàng ngàn ki-lô-mét đường giao thông nông thôn cũng được xây dựng bằng
phương pháp thủ công, giá thành hạ đang phục vụ đắc lực cho việc đi lại và sản xuất
nông nghiệp. Tính đến nay, cả nước có khoảng hơn 1.113km đường BTXM, chiếm hơn
2,5% toàn bộ mạng lưới đường giao thông. Ngoài ra, có khoảng 11.000km đường
tuần tra biên giới đang được triển khai theo kết cấu mặt đường BTXM.
Các loại mặt đường BTXM có thể áp dụng tại nước ta phân ra như sau: mặt đường
BTXM phân tấm, không cốt thép cho tất cả các cấp đường và sân bay; mặt đường
BTXM lưới thép cho đường cấp cao, sân bay và những khu vực thời tiết khắc nghiệt;
mặt đường BTXM cốt thép liên tục cho đường cấp cao, đường cao tốc và sân bay; mặt
đường BTĐL (hay BTXM lu lèn) cho các loại đường cấp cao thứ yếu và đường nông
thôn, đường miền núi.
Trong tình hình kinh tế suy thoái như hiện nay, làm đường BTXM trong đó có
mặt đường BTĐL là một giải pháp kích cầu mà Đảng và nhà nước ta khuyến khích.
Một trong những thuận lợi khi xây dựng đường BTXM là khối lượng xi măng sản xuất
trong nước khá dồi dào. Ngành công nghiệp xi măng hiện nay đã đạt sản lượng gần 40
triệu tấn và sẽ tăng lên 59 triệu tấn vào năm 2010 và lên 88,5 triệu tấn vào năm 2015,
nguồn phụ gia khoáng (tro bay) cũng đã có nguồn cung cấp trong nước. Vì vậy, giải
pháp sử dụng xi măng làm đường không chỉ thúc đẩy ngành xi măng trong nước phát
triển, tạo việc làm cho người lao động mà còn giảm nhập siêu, hiện hàng năm Việt
Nam phải nhập khẩu hàng trăm tấn nhựa đường với giá hiện tại là 500 - 600
USD/tấn, góp phần hiện thực hoá các giải pháp kích cầu của Chính phủ trong giai
đoạn hiện nay. Bên cạnh đó, nếu tiếp nhận và triển khai công nghệ mặt đường BTĐL sẽ
tận dụng được trang thiết bị, máy móc công nghệ làm đường truyền thống hiện có, các
chuyên gia, kỹ sư trong và ngoài nước đã và đang nghiên cứu công nghệ tại các công
trình ở Việt Nam (hiện tại đã thành công tại công trình thủy điện Sơn La). Cần có chủ
trương khuyến khích thiết kế và xây dựng mặt đường BTĐL theo hướng sử dụng cho
mặt đường ô tô có tốc độ thiết kế ≤ 60 km/h, các lớp móng đường ô tô các cấp (kể cả
cứng và mềm)… Có thể nói, làm mặt đường BTĐL một mũi tên, trúng nhiều đích.

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

17


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

Tại Việt Nam, BTĐL vẫn còn tương đối mới mẻ, việc nghiên cứu và sử dụng loại
bê tông này chưa được quan tâm ở mức độ cần thiết. Hiện nay, nhiều công trình thủy
điện ở nước ta đã và đang bắt đầu chú ý đến việc sử dụng BTĐL để xây dựng các đập
trọng lực cho hồ chứa (điển hình là công trình đập nước thủy điện Sơn La), một số công
trình đang trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm các đặc tính kỹ thuật và công nghệ thi
công BTĐL.

Toàn cảnh xây dựng mặt đường BTĐL
Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

18


Nghiên cứu bê tông đầm lăn làm mặt đường

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN
Công nghệ BTĐL đã được nhiều nước trên thế giới áp dụng hiệu quả cho các
công trình đường bê tông và đập bê tông trọng lực. BTĐL có triển vọng lớn áp dụng cho
các công trình tương tự ở Việt Nam. Để đảm bảo xây dựng đập BTĐL có chất lượng
tương đương với đập bê tông thường cần chú ý những điểm yếu của loại hình công nghệ
này. Trước khi áp dụng công nghệ BTĐL phải nghiên cứu vật liệu, thử nghiệm công

nghệ và xây dựng qui trình thi công, kiểm tra nghiệm thu BTĐL gắn với đặc điểm của
từng công trình cụ thể.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

[2]

Vũ Thị Phương Dung (2012), Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học của bê
tông xi măng đaàm lăn giàu cát làm lớp móng mặt đường ô tô, Luận văn thạc sỹ
khoa học kỹ thuật, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội.
Phạm Duy Hữu, Ngô Xuân Quảng (2004), Vật Liệu Xây Dựng, NXB Giao Thông
Vận Tải, Hà Nội.

[3]

Phùng Văn Lư, Phạm Duy Hữu, Phan Khắc Trí (2001), Vật Liệu Xây Dựng, NXB
Giáo Dục, Hà Nội

[4]

Nguyễn Thanh Sang (2013), Nghiên cứu thực nghiệm về bê tông đầm lăn làm kết
cấu mặt đường ô tô, Tạp chí GTVT, Hà Nội

Học viên: Nguyễn Thanh Bình
Lớp: Kỹ thuật hạ tầng đô thị - 22.1

19