Nghiên cứu các thông số chủ yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay

i 
 
l 
MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU

1 

1. Đặt vấn đề

1 

2. Mục đích nghiên cứu

2 

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2 

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ ỨNG DỤNG TRONG
XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

3 

1.1. Khái niệm về bê tông đầm lăn

3 

1.1.1. Quá trình hình thành cường độ 

3 

1.1.2. Đặc điểm của BTĐL 

5 

1.1.2.1.Thành phần vật liệu 

5 

1.1.2.2. Phương pháp thiết kế cấp phối 

6 

1.1.2.3. Công nghệ thi công 

10 

1.1.3. Những điểm khác nhau cơ bản giữa BTT và BTĐL 

12 

1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BTĐL trong công trình xây dựng đường ô tô
và sân bay

15 

1.2.1. Trên thế giới 

15 

1.2.1.1. Lịch sử ra đời và quá trình phát triển 

15 

1.2.1.2. Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng 

18 

1.2.2. Tại Việt Nam 

21 

1.2.2.1. Thực trạng ứng dụng BTĐL 

21 

1.2.2.2. Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu và ứng dụng BTĐL 

24 

1.2.2.3. Tiềm năng ứng dụng công nghệ BTĐL 

27 

i 
 


ii 

 
1.3. Các thông số chủ yếu của vật liệu bê tông cho thiết kế mặt đường ô tô và đường
sân bay ở Việt Nam

28 

1.4. Những vấn đề tồn tại luận án cần giải quyết

33 

1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài

34 

1.5.1. Mục tiêu 

34 

1.5.2. Nội dung 

34 

1.6. Phương pháp nghiên cứu

35 

1.7. Kết luận chương 1

35 

CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ THIẾT KẾ

36 

THÀNH PHẦN BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

36 

2.1. Nghiên cứu vật liệu sử dụng

36 

2.1.1. Cốt liệu lớn và nhỏ 

36 

2.1.1.1. Cốt liệu lớn 

36 

2.1.1.2. Cốt liệu nhỏ 

37 

2.1.1.3. Lựa chọn hợp lý cấp phối các cốt liệu 

38 

2.1.1.4. Đánh giá các cấp phối cốt liệu bằng thực nghiệm 

45 

2.1.2. Xi măng 

47 

2.1.3. Phụ gia khoáng 

47 

2.1.3.1. Phân loại và yêu cầu kỹ thuật phụ gia khoáng trong BTĐL 

47 

2.1.3.2. Vai trò của phụ gia khoáng 

50 

2.1.3.3. Cơ sở lựa chọn lượng PGK trong BTĐL 

51 

2.1.4. Nước 

53 

2.2. Nghiên cứu thiết kế thành phần BTĐL trong xây dựng đường
2.2.1. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng chính 
ii 
 

53 
53 


iii 
 
2.2.1.1. Độ công tác 

53 

2.2.1.2. Cường độ chịu nén và kéo uốn 

64 

2.2.2. Xác định phương pháp thiết kế thành phần BTĐL 

72 

2.2.2.1. Trình tự thiết kế 

72 

2.2.2.2. Đánh giá độ tin cậy 

73 

2.3. Kết luận chương 2

78 

CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CHỦ YẾU

79 

CỦA BÊ TÔNG ĐẦM LĂN

79 

3.1. Tính chất công tác

79 

3.1.1. Yêu cầu về độ công tác trong xây dựng đường 

79 

3.1.2. Đánh giá tổn thất độ công tác 

80 

3.1.3. Thời gian đông kết 

82 

3.2. Tính chất cơ học của hỗn hợp bê tông đầm lăn

84 

3.2.1. Cường độ chịu nén 

84 

3.2.2. Cường độ chịu kéo khi uốn 

86 

3.2.2.1. Quan hệ giữa cường độ chịu kéo khi uốn và cường độ chịu nén 

86 

3.2.2.2. Ảnh hưởng của tải trọng trùng phục đến cường độ chịu kéo uốn 

89 

3.2.3. Mô đun đàn hồi 

91 

3.2.5. Độ mài mòn 

94 

3.3. Tính chất vật lý

97 

3.3.1. Khối lượng thể tích 

97 

2.3.2. Độ co ngót 

98 

3.3.3. Hệ số giãn nở nhiệt 

106 

Kết luận chương 3

111 
iii 

 


iv 
 
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THIẾT KẾ

112 

KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CỨNG TẠI VIỆT NAM

112 

4.1. Tổng quan về các yêu cầu thiết kế mặt đường, móng đường

112 

4.1.1. Yêu cầu về thiết kế cấu tạo mặt đường 

112 

4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật lớp móng mặt đường 

113 

4.1.3. Yêu cầu đối với vật liệu 

114 

4.2. Tính toán và đề xuất kết cấu áo đường với vật liệu BTĐL

115 

4.2.1. Các thông số thiết kế mặt đường 

115 

4.2.2. Đề xuất mô hình kết cấu áo đường BTĐL cho đường giao thông cấp thấp 

117 

4.2.2.1.  Xác định chiều dài cho phép của tấm BTĐL 

117 

4.2.2.2. Phân tích kết cấu mặt đường dùng BTĐL làm lớp mặt cho đường cấp thấp

 

118 

4.2.3. Tính toán kết cấu móng mặt đường cứng  sử dụng BTĐL làm lớp móng 

121 

4.3. Kết luận chương 4

122 

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

123 

1. Kết luận

123 

2. Những đóng góp mới của luận án

123 

3. Hạn chế

124 

4. Kiến nghị

124 

5. Hướng nghiên cứu tiếp theo

124 

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

II 
iv 

 

I 


v 
 
PHỤ LỤC A. KHÁI QUÁT CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ
THÀNH PHẦN HẠT TỐI ƯU

VIII 
IX 

PHỤ LỤC B. TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BTĐL THEO
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP

XVII 

PHỤ LỤC C. BẢNG TÍNH CÁC KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

XXV 

PHỤ LỤC D. KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG CỨNG VỚI MÓNG BTĐL

XXX 

v 
 


vi 
 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu

Ý nghĩa

BTĐL 

Bê tông đầm lăn 

BTT 

Bê tông thông thường 

BT 

Bê tông 

BTXM 

Bê tông xi măng không có phụ gia khoáng 

KLTT 

Khối lượng thể tích 

TTTĐ 

Thể tích tuyệt đối 

TTHH 

Thể tích hỗn hợp 

PP 

Phương pháp 

N/CKD 

Tỷ lệ nước và chất kết dính 

CKD 

Chất kết dính 

C/CL 

Tỷ lệ cát và cốt liệu 

XM 

Xi măng 

PGK 

Phụ gia khoáng 

TB 

Tro bay 

N 

Nước 

C 

Cát 

Đ 

Đá 

KCAD 

Kết cấu áo đường 

HHBT 

Hỗn hợp bê tông 

HH 

Hỗn hợp 

TPH 

Thành phần hạt 

TCVN 

Tiêu chuẩn Việt Nam 

PPTK 

Phương pháp thiết kế 

KLTT 

Khối lượng thể tích 

TKBT 

Thiết kế bê tông 

CTE 

Hệ số giãn nở nhiệt 

MĐĐL 

Mô đun độ lớn 
vi 

 


vii 
 
VC 

Độ công tác 

CSH 

Sản phẩm ettrignit  

PTHQ 

Phương trình hồi quy 

LVDT 

Thiết bị cảm biến đo độ võng 

vii 

 


viii 
 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1.1. Đặc điểm chính của BTĐL 

5 

Bảng 1.2. Một số công trình đập đã được xây dựng ở trong nước 

22 

Bảng 1.3. Bảng tính cường độ yêu cầu khi không có dữ liệu thí nghiệm 

30 

(theo tiêu chuẩn ACI) 

30 

Bảng 1.4. Các chỉ tiêu cường độ và mô đun đàn hồi của bê tông làm đường 

31 

theo Tiêu chuẩn 22TCN 223-95 

31 

Bảng 2.1. Tính chất cơ lý của cốt liệu lớn 

36 

Bảng 2.2. Tính chất cơ lý của cốt liệu nhỏ 

37 

Bảng 2.3. Thành phần hạt cốt liệu cát và đá dăm 

40 

Bảng 2.4. Kết quả tính toán chi tiết các cấp phối cốt liệu theo từng mức ngậm cát 

42 

Bảng 2.5. Chỉ số độ thô của các cấp phối 

43 

Bảng 2.6. Bảng thành phần cấp phối BTĐL với mức ngậm cát khác nhau. 

45 

Bảng 2.7. Bảng chỉ tiêu yêu cầu PGK của ASTM C618 

49 

Bảng 2.8. Các tính chất cơ lý của tro bay Vina F&C 

49 

Bảng 2.9. Vùng biến đổi của các biến 

55 

Bảng 2.10. Kết quả thí nghiệm tính công tác của BTĐL 

56 

Bảng 2.11. Thông tin mô hình hồi quy cho kết quả thí nghiệm độ công tác 

57 

Bảng 2.12. Phân tích phương sai ANOVA cho mô hình hồi quy đã xây dựng 

58 

Bảng 2.11. Kết quả lượng nước hợp lý của BTĐL 

63 

Bảng 2.12. Thành phần bê tông đầm lăn tính cho 1m3 

65 

Bảng 2.13. Cường độ chịu nén trung bình của BTĐL với tỷ lệ N/CKD và TB 

66 

Bảng 2.14. Phương trình tương quan giữa Rn28 của BTĐL và tỷ lệ N/CKD 

67 

Bảng 2.15. Hệ số hồi quy A, B khi thay đổi hàm lượng TB 

69 

Bảng 2.16. Cường độ chịu kéo uốn trung bình với tỷ lệ N/CKD và TB 

69 

Bảng 2.17. Phương trình tương quan giữa Rku28 và tỷ lệ N/CKD 

70 

viii 
 


ix 
 
Bảng 2.18. Quan hệ giữa cường độ nén BTĐL và tỷ lệ N/CKD 

71 

Bảng 2.19. Cường độ yêu cầu theo ACI 214 

73 

Bảng 2.20. Thống kê kết quả thí nghiệm cường độ nén 

74 

Bảng 3.1. Kết quả đo tính công tác VC, s 

80 

Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm độ kháng xuyên của vữa BTĐL 

83 

Bảng 3.3. Thành phần vật liệu và kết quả cường độ chịu nén của BTĐL 

84 

Bảng 3.4. Mối quan hệ giữa cường độ nén (Rn) với thời gian t tính theo Ln(t) 

86 

Bảng 3.5. Kết quả cường độ chịu uốn tương ứng với cường độ nén 

86 

Bảng 3.6. Kết quả cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo uốn 

88 

Bảng 3.7. Kết quả mô đun đàn hồi tương ứng với cường độ nén 

92 

Bảng 3.8. Kết quả mô đun đàn hồi tương ứng với cường độ nén 

93 

Bảng 3.9. Kết quả thí nghiệm độ mài mòn của bê tông 

96 

Bảng 3.10. Thành phần hỗn hợp BTĐL và BTT 

101 

Bảng 3.11. Độ giãn nở nhiệt CTE với các loại cốt liệu khác nhau 

106 

(theo Jahangirnejad et al – 2009, Neville và Brooks - 1987), [72] 

106 

Bảng 4.1. Chiều dày tấm BTĐL 

113 

Bảng 4.2. Chiều dài tính toán tối đa của BTĐL và BTT 

118 

Bảng 4.3. Ứng suất chịu tải trọng và nhiệt của các mô hình kết cấu 

120 

Bảng A.1. Lượng sót trên mỗi mắt sàng, % 

xiv 

Bảng B.1. Xác định thể tích đặc của cốt liệu lớn Vđ 

xvii 

Bảng B.2. Hệ số hồi quy và loại cốt liệu 

xix 

Bảng B.3. Lượng nước sơ bộ 

xix 

Hình B.3. Biểu đồ quan hệ giữa độ ẩm và tỷ trọng khô 

xxiii 

Hình B.4. Biểu đồ quan hệ giữa cường độ nén và chất kết dính 
 

xxiv 

 

ix 
 


x 
 
DANH MỤC CÁC HÌNH 
Hình 1.1. Sơ đồ thi công mặt đường bằng công nghệ BTĐL 

11 

Hình 1.2. Rải hỗn hợp BTĐL 

11 

Hình 1.3. Lu lèn BTĐL bằng lu rung 

11 

Hình 1.4. Hoàn thiện bề mặt BTĐL bằng lu bánh hơi 

12 

Hình 1.5. Phun nước dạng sương bảo dưỡng mặt đường 

12 

Hình 1.6. Biểu đồ vật liệu sử dụng trong BTĐL và BTT [74] 

12 

Hình 1.7. Hình ảnh thi công mặt đường BTĐL [74] 

14 

Hình 1.8. Biểu đồ về quá trình phát triển cường độ của BTT và BTĐL [74] 

14 

Hình 1.9. Số lượng đập BTĐL (cao trên 15m) được xây dựng tại một số quốc gia trên thế 
giới tính tới 1998 [69]. 
15 
Hình 1.10. Sơ đồ lịch sử phát triển công nghệ bê tông đầm lăn làm mặt đường, mặt bãi 
theo [74] 
18 
Hình 1.11. Xây dựng đập BTĐL thủy điện Trung Sơn (Thanh Hóa) 

23 

Hình 1.12. Thi công thử nghiệm mặt đường BTĐL - IBST thực hiện 2001[13] 

24 

Hình 1.13. Quá trình thay đổi ứng suất do co ngót và phát triển cường độ chịu kéo của bê 
tông theo thời gian 
32 
Hình 2.1. Các cỡ hạt cốt liệu tại các cỡ sàng khác nhau 

41 

Hình 2.2. Cấp phối các cốt liệu theo mức ngậm cát 

42 

Hình 2.3. Chỉ số độ thô của các cấp phối cốt liệu 

44 

Hình 2.4. Mối quan hệ giữa tỷ lệ C/Cl và độ cứng VC 

46 

Hình 2.5. Mối quan hệ giữa tỷ lệ C/Cl và cường độ chịu nén 

46 

Hình 2.6. Toạ độ các điểm thí nghiệm theo không gian 

55 

Hình 2.7. Đồ thị đánh giá số dư hàm VC 

60 

Hình 2.8. Quan hệ giữa VC, N và N/CKD với C/CL = 0,42 

61 

Hình 2.9. Quan hệ giữa VC, N và C/CL với  N/CKD = 0,44 

61 

Hình 2.10. Quan hệ giữa VC, N/CKD và C/CL với N = 120l 

62 

x 
 


xi 
 
Hình 2.11. Sự phát triển cường độ của bê tông 

64 

Hình 2.11. Các mẫu được đúc, bảo dưỡng và nén để xác định cường độ 

66 

Hình 2.12. Quan hệ giữa Rn28 với tỷ lệ N/CKD 

67 

Hình 2.13. Quan hệ giữa Rn28 của BTĐL với tỷ lệ CKD/N 

69 

Hình 2.14. Quan hệ giữa Rku28 với tỷ lệ N/CKD 

70 

Hình 2.15. Quan hệ giữa Rku  và Rn 

71 

Hình 2.16. Biểu đồ kiểm soát chất lượng BTĐL có mác M30 

76 

Hình 2.17. Biểu đồ kiểm soát chất lượng BTĐL có mác M35 

76 

Hình 3.1 Độ cứng HHBTĐL theo thời gian (tmt= 200C  30oC) 

81 

Hình 3.2 Sự thay đổi thời gian đông kết của vữa BTĐL 

83 

Hình 3.3. Quan hệ giữa cường độ chịu nén và thời gian 

85 

Hình 3.4. Quan hệ giữa cường độ nén và cường độ kéo uốn 

87 

Hình 3.5. Quan hệ giữa cường độ nén và cường độ kéo uốn 

88 

Hình 3.6. Sự phát triển cường độ kéo uốn theo thời gian [68] 

89 

Hình 3.7. Quan hệ giữa tải trọng trùng phục và sự suy giảm cường độ kéo uốn [9] 

90 

Hình 3.8. Hình ảnh thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi 

91 

Hình 3.9. Quan hệ giữa mô đun đàn hồi và cường độ chịu nén 

92 

Hình 3.10. Mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và mô đun đàn hồi 

94 

Hình 3.11. Thiết bị thí nghiệm mài mòn 

95 

Hình 3.13. Mẫu thử mài mòn theo TCVN 3114-93 

95 

Hình 3.13. Mối quan hệ giữa cường độ chịu nén và độ mài mòn 

97 

Hình 3.14. Hình ảnh quá trình đúc mẫu và cân đo mẫu sau khi tháo khuôn 

98 

Hình 3.15. Sơ đồ các giai đoạn và các kiểu co ngót của bê tông [16] 

98 

Hình 3.16. Nhiệt lượng tỏa ra theo thời gian 

98 

Hình 3.17. Ứng suất kéo các hạt xi măng xích lại gần nhau do các phân tử nước thoát ra 
ngoài 
99 
Hình 3.18. Độ co ngót của BT trong các môi trường khác nhau [ Holt, 2001] 
xi 
 

101 


xii 

 
Hình 3.19. Ảnh hưởng của nước và xi măng đến độ co ngót [60] 

101 

Hình 3.20. Đúc mẫu bằng bàn rung, mẫu và tủ bảo dưỡng đo co ngót 

102 

Hình 3.21. Chi tiết thiết bị đo 

102 

Hình 3.22. Thí nghiệm đo độ co ngót 

103 

Hình 3.23. Co ngót tổng cộng của 

104 

BTT và BTĐL 

104 

Hình 3.24. Quan hệ độ co ngót BTĐL - thời gian 

104 

Hình 3.25. Co ngót nội sinh của 

104 

BTĐL và BTT 

104 

Hình 3.26. Co ngót khô của 

104 

BTĐL và BTT 

104 

Hình 3.27. Các thiết bị thí nghiệm dùng để xác định CTE 

107 

Hình 3.28. Sơ đồ xác định độ giãn nở của bê tông do nhiệt 

108 

Hình 3.29. Quá trình thí nghiệm xác định độ giãn nở nhiệt CTE 

108 

Hình 3.30. Kết quả thí nghiệm CTE của BTT và BTĐL 

109 

Hình 3.31. Mối quan hệ giữa CTE và mức độ đứt gãy [83] 

110 

Hình 3.32. Mối quan hệ giữa CTE và độ bằng phẳng IRI [83] 

110 

Hình 4.1. Mặt bằng bố trí tấm BTĐL 

118 

Hình 4.2. Mô hình kết cấu 1 (KC1) 

119 

Hình 4.3. Mô hình kết cấu 2 (KC2) 

119 

Hình 4.4. Mô hình kết cấu 3 (KC3) 

119 

Hình 4.5. Biểu đồ ứng suất tính toán của các kết cấu 

120 

Hình 4.6. Lớp móng BTĐL (KC4) 

121 

Hình A.1. Phạm vi cấp phối thành phần hạt theo ASTM C33 

xi 

Hình A.2. Biểu đồ chỉ số độ thô 

xii 

xii 
 


1 
 

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
 

Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) đã được ứng dụng hơn 100 năm qua, đây là 

một trong hai loại hình mặt đường chính dùng trong xây dựng đường bộ và sân bay, đóng 
vai trò quan trọng trong việc hình thành nên mạng lưới giao thông. Mặt đường BTXM có 
mặt trên tất cả các cấp đường giao thông, đã và đang tiếp tục xây dựng và phát triển ở hầu 
hết  các  nước  trên  thế  giới,  tập  trung  nhiều  ở  các  nước  có  nền  kinh  tế  phát  triển  như 
Canada, Mỹ, Đức, Anh, Hà Lan, Trung Quốc. Tỷ lệ mặt đường BTXM ở các nước này 
chiếm khoảng 40%, còn ở Việt Nam thì tỷ lệ này vẫn rất thấp khoảng 2,5%.  

 

Trong quá trình phát triển với sự xuất hiện của nhiều vật liệu mới và công nghệ thi 

công liên tục được cải tiến đã thúc đẩy sự ra đời của nhiều loại mặt đường, trong đó phải 
kể đến công nghệ bê tông đầm lăn. Bê tông đầm lăn (BTĐL) là bê tông không có độ sụt 
được đầm chặt bằng lu  rung với thành phần tương tự như bê tông xi măng. Công nghệ 
này bắt đầu được áp dụng từ những năm 60 ở một số nước như Canada, Italia, Đài loan 
và sau đó đã được lần lượt áp dụng ở nhiều nước khác nhờ các đặc tính ưu việt như tốc 
độ thi công nhanh, giá thành thấp so với bê tông thông thường (BTT), đặc biệt là cho một 
số đập thủy lợi, thủy điện lớn. Đối với công nghệ mới này, sự lựa chọn loại vật liệu sử 
dụng, sau đó là chất lượng và lượng dùng của chúng là nhân tố chính ảnh hưởng đến chất 
lượng và giá thành của sản phẩm. Giống như với BTT, các thành phần vật liệu của BTĐL 
gồm: chất kết dính, cốt liệu, nước và phụ gia hóa học. Tuy nhiên điểm khác giữa hai loại 
bê  tông  này  là  chất  kết  dính  sử  dụng  cho  BTĐL  ngoài  xi  măng  còn  có  thêm  phụ  gia 
khoáng được xem như là thành phần bắt buộc. Phụ gia khoáng có vai trò quan trọng trong 
việc cải thiện các tính chất của bê tông và thỏa mãn các yêu cầu cần thiết trong qui trình 
thi công.  
 

Ở  Việt  Nam  những  năm  gần  đây,  hàng  loạt  các  công  trình  thủy  điện  được  xây 

dựng mà ở đó vai trò của BTĐL đã thực sự được khẳng định. Tuy nhiên, việc ứng dụng 
BTĐL trong xây dựng hạ tầng giao thông chưa có nhiều. Trong khi đó hàng loạt các công 
trình đường giao thông qua các vùng thường xuyên chịu lũ lụt, các bãi đỗ xe, sân cảng và 
sân bãi các công trình công nghiệp lớn, đang và sẽ được xây dựng trong tương lai gần. 
 
 

2 
 
Năm 2013, Bộ giao thông vận tải ban hành Thông tư số 12/2013/TT – BGTVT về việc 
“Quy định sử dụng kết cấu mặt đường bê tông xi măng trong đầu tư xây dựng công trình 
giao thông”. Thông tư đã hướng dẫn cụ thể về việc lựa chọn kết cấu mặt đường BT cũng 
như các quy định pháp lý cho công tác thiết kế và thi công cho loại hình mặt đường này. 
Điều này càng khẳng định thêm xu thế sử dụng mặt đường bê tông trong những năm sắp 
tới ở Việt Nam. Trong tình hình kinh tế suy thoái như hiện nay, làm đường bê tông là một 
giải pháp kích cầu mà Đảng và Nhà nước ta khuyến khích. Điều này không chỉ thúc đẩy 
ngành xi măng trong nước phát triển, tạo việc làm cho người lao động mà còn giảm nhập 
siêu do hàng năm  Việt Nam phải  nhập khẩu  hàng trăm tấn nhựa đường, góp  phần hiện 
thực hóa các giải pháp kích cầu của Chính phủ trong giai đoạn hiện nay.  
 

Vì vậy, từ thực tế này cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ BTĐL vào 

trong xây dựng giao thông là thực sự cần thiết, góp phần giảm giá thành đầu tư công trình 
mà vẫn đảm bảo tốt chất lượng, mang lại ý nghĩa thiết thực giúp cho công tác xây dựng ở 
nước ta làm chủ được một loại hình công nghệ tiên tiến, đồng thời phát huy các nguồn 
lực sẵn có trong nước.  
2. Mục đích nghiên cứu
 

Mục đích nghiên cứu của luận án là làm rõ các tính chất cơ lý chủ yếu của BTĐL, 

để áp dụng cho các công trình đường giao thông trên cơ sở nguyên vật liệu, thiết bị sẵn 
có trong điều kiện khí hậu ở Việt Nam. 
 

Mong muốn kết quả nghiên cứu này sẽ trở thành cơ sở cho việc thiết kế hỗn hợp 

BTĐL và là cơ sở ứng dụng vật liệu trong công tác thiết kế kết cấu áo đường cứng.  
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 

Đối tượng của luận án là nghiên cứu  BTĐL  để ứng dụng trong xây dựng đường 

giao thông ở Việt Nam.  
 

Phạm vi nghiên cứu là lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần, xác định một số tính 

chất cơ bản của BTĐL trong phòng thí nghiệm. Trên cơ sở đó đề xuất một số phương án 
kết cấu phù hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và điều kiện môi trường ở Việt Nam. 

 
 


3 
 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ĐẦM LĂN VÀ ỨNG DỤNG TRONG
XÂY DỰNG ĐƯỜNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
 

Mục đích của chương này nhằm đánh giá tình hình nghiên cứu, ứng dụng vật liệu 

bê tông đầm lăn trong nước và trên thế giới, từ đó đưa ra định hướng nghiên cứu của luận 
án cho ứng dụng trong xây dựng đường ở Việt Nam. 
1.1. Khái niệm về bê tông đầm lăn

1.1.1. Quá trình hình thành cường độ
Quá  trình  hình  thành  cường  độ  của  BTĐL  cũng  tương  tự  như  BTT,  cơ  bản  dựa 
trên quá trình hình thành cường độ của đá xi măng. Trước khi tạo hỗn hợp bê tông và bắt 
đầu đông kết, hồ xi măng tạo thành sau khi nhào trộn xi măng với nước thành loại huyền 
phù đặc có cấu trúc ngưng tụ. Trong đó những hạt rắn hút nhau bằng lực Vanđecvan và 
liên kết với nhau bằng  lớp vỏ hydrat. Cấu trúc này sẽ bị phá hủy  khi có lực cơ học tác 
dụng (nhào, trộn, rung và đầm) nó trở thành chất lỏng nhớt, dễ tạo hình. Việc chuyển hồ 
sang trạng thái chảy mang đặc trưng xúc biến, khi loại bỏ tác dụng của lực cơ học thì liên 
kết cấu trúc trong hệ lại được phục hồi. Tính chất cơ học của hồ xi măng tăng theo mức 
độ thủy hóa của xi măng. Theo thuyết Baikov – Rebinder, sự hình thành cấu trúc của hồ 
xi măng và cường độ của nó diễn ra theo các giai đoạn như sau: 
 

-  Giai  đoạn  hòa  tan:  khi  nhào  trộn  xi  măng  với  nước,  các  thành  phần  khoáng 

clanhke sẽ tác dụng với nước ngay trên bề mặt của hạt xi măng. Những sản phẩm mới tan 
được như Ca(OH)2, 3CaO.Al2O3.6H2O sẽ hòa tan vào trong nước. Tuy nhiên độ tan của 
chúng  không  lớn  do  lượng  nước  có  hạn  nên  dung  dịch  nhanh  chóng  trở  nên  bão  hòa. 
Những phân tố cấu trúc đầu tiên được hình thành sau khi nhào trộn xi măng với nước là 
etringit, hydroxit canxi và các sợi gen Ca(OH)2 xuất hiện vài giờ sau đó. Những lớp gen 
mỏng tạo thành xen giữa các tinh thể Ca(OH)2 làm đặc chắc thêm hồ xi măng. 
 

-  Giai  đoạn  hóa  keo:  dung  dịch  quá  bão  hòa,  các  sản  phẩm  Ca(OH)2, 

3CaO.Al2O3.6H2O mới tạo thành sẽ không tan nữa mà tồn tại ở trạng thái keo, trong khi 
đó các sản phẩm ettringit (CSH) vốn không tan, nên vẫn tồn tại ở thể keo phân tán. Nước 
vẫn tiếp tục mất đi (bay hơi, phản ứng với xi măng), các sản phẩm mới tiếp tục tạo thành, 

 

 


4 
 
tỷ lệ rắn so với lỏng ngày một tăng, hỗn hợp mất dần tính dẻo, các sản phẩm ở thể keo 
liên kết với nhau thành thể ngưng keo. 
 

- Giai đoạn kết tinh: nước ở thể ngưng keo vẫn tiếp tục mất đi, các sản phẩm mới 

ngày càng nhiều, chúng kết tinh lại thành tinh thể rồi chuyển sang thể liên tinh làm cho cả 
hệ thống hóa cứng. Đến cuối giai đoạn đông kết cấu trúc của hồ xi măng được hình thành 
làm cho nó biến đổi thành đá xi măng và khả năng chịu lực tăng lên. Sự hình thành cấu 
trúc của đá xi măng trải qua các quá trình vật lý và hóa học phức tạp, là sự biến đổi tổng 
hợp mà ở đó các quá trình xảy ra đồng thời, xen kẽ và tác dụng tương hỗ nhau. 
Mặc dù, trong BTĐL lượng nước và lượng xi măng ít hơn nhiều so với BTT, song 
các  quá  trình  thủy  hỏa  của  xi  măng  vẫn  diễn  ra  phức  tạp  như  bản  chất  vốn  có  của  nó, 
đồng thời là cơ sở căn bản cho sự hình thành cường độ bê tông sau này. Tuy nhiên, do 
lượng hồ xi măng không đủ lấp đầy khoảng rỗng giữa các hạt cốt liệu và bôi trơn bề mặt 
các hạt cốt liệu, nên hỗn hợp bê tông bị rời rạc và kém dẻo. Sự bổ sung của thành phần 
phụ  gia  khoáng  (PGK)  cùng  với  xi  măng  tạo  thành  chất  kết  dính  cho  cốt  liệu  lớn  (bộ 
khung chịu lực chính của kết cấu).  Phụ gia khoáng sẽ góp phần tăng thể tích hồ, bổ sung 
lượng hạt mịn còn thiếu để lấp đầy lỗ rỗng tại các khe giữa các hạt cốt liệu tăng tính dẻo 
cho hỗn hợp, tăng độ đặc chắc cho bê tông, do đó làm tăng khả năng chịu lực và chống 
thấm của bê tông. Ngoài ra, nó còn làm giảm lượng nhiệt tỏa ra từ các sản phẩm của quá 
trình thủy hóa xi  măng, giảm độ co ngót cho bê tông, đây là nguyên nhân chính gây ra 
rạn nứt phá hoại kết cấu bê tông sau này. 
Bên cạnh đó, lực chấn động cũng là yếu tố quan trọng khác góp phần hình thành 
nên cường độ cho BTĐL. Trong giai đoạn đầu, nhờ máy trộn cưỡng bức, các thành phần 

trong hỗn hợp BTĐL có sự phân bố đồng đều không bị phân tầng hay vón cục. Trong giai 
đoạn  thi  công,  với  lu  rung  bánh  thép  gây  ra  một  áp  lực  lớn  lên  hỗn  hợp,  làm  cho  các 
thành phần được xắp xếp chặt chẽ, kết cấu của BTĐL càng đặc chắc hơn. Với hàm lượng 
nước ít chỉ đủ cho quá trình thủy hóa của xi măng, nên hạn chế phần nào lượng nước dư 
thừa bay hơi gây ra lỗ rỗng là  nguyên nhân làm giảm cường độ của bê tông. 
So  với  BTT  thì  cường  độ  của  BTĐL  được  hình  thành  sớm  hơn,  mặc  dù  sự  phát 
triển  cường  độ  của  nó  vẫn  biến  đổi  liên  tục  theo  thời  gian.  Đến  một  giai  đoạn  sự  phát 
 
 


5 
 
triển đó được ổn định, tuy nhiên quá trình hình thành cường độ của nó là một quá trình 
phức tạp, mà ở đó sự biến đổi cơ – lý - hóa xen kẽ nhau và tác dụng tương hỗ bổ sung 
nhau. 
1.1.2. Đặc điểm của BTĐL
1.1.2.1.Thành phần vật liệu
 

Bê tông đầm lăn sử dụng trong xây dựng đường và đập về cơ bản có thành phần 

vật liệu giống nhau (gồm đá, cát, xi măng, phụ gia khoáng và nước), tuy nhiên về hàm 
lượng các thành phần trong hỗn hợp thì lại phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của mỗi loại 
công  trình.  Theo  [76]  thì  yêu  cầu  về  vật  liệu  cho  BTĐL  có  những  đặc  điểm  như  trong 
bảng 1.1. 
Bảng 1.1. Đặc điểm chính của BTĐL
Thành phần

Trong xây dựng đập

Trong xây dựng đường

Lượng chất kết dính (kg/m3) 

60  250 

 

Tỷ lệ N/CKD 

0,4  0,8 

0,3  0,4 

75 

20 

15 

45 

10  25 

30  60 

Đường kính của cốt liệu lớn (mm) 
Cường độ chịu nén ở 28 ngày tuổi 
(MPa) 

Độ công tác (sec.) 
 

Ngoài ra, cốt liệu dùng cho BTĐL cần phải thỏa mãn tiêu chuẩn về thành phần hạt 

không chỉ cho từng loại cốt liệu mà tất cả hỗn hợp các thành phần. Do cốt liệu chiếm từ 
75% ÷ 85% tổng thể tích của BTĐL nên việc lựa chọn thích hợp loại cốt liệu, thành phần 
hạt sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của bê tông. 
 

Mục đích của việc thiết kế cấp phối hợp lý là nhằm đạt được một hỗn hợp chặt với 

độ ổn định cao, độ rỗng nhỏ giữa các thành phần cốt liệu, đảm bảo được chèn lấp bằng 
một lượng chất kết dính thích hợp, để hỗn hợp vật liệu có được những tính chất cần thiết 
cho xây dựng. Hiện nay có rất nhiều PPTK tối ưu thành phần hạt như Fuller – Thomson, 
biểu  đồ  lượng  sót  riêng  biệt  (Percent  Retained  Chart),  đồ  thị  chỉ  số  độ  thô  (Coarseness 
Factor Chart), đồ thị   0.45 Power, ASTM  C33,  ACI 211  và phương  pháp  số. Nội dung 
 
 


6 
 
các phương pháp được trình bày trong phụ lục A. Mặc dù vậy, dù thiết kế theo cách thức 
nào thì cũng dựa trên những nguyên tắc chung như: 
-

Với mỗi cấp phối các cốt liệu sẽ tương ứng với một lượng chất kết dính nhất 
định, có một hỗn hợp tối ưu với tỷ lệ nước và chất kết dính là thấp nhất và tạo 
ra hỗn hợp có cường độ cao nhất. 

-

Trong hỗn hợp tối ưu, sự cản trở của các hạt vật liệu là tối thiểu do đó đáp ứng 
tốt với đầm rung có biên độ và tần số cao. 

 

Hỗn hợp tối ưu không được sử dụng cho mọi công trình xây dựng do có sự thay 

đổi những yêu cầu trong quá trình thi công và hoàn thiện. Do vậy, mà cấp phối trộn các 
cốt  liệu  được  tính  toán  theo  các  tiêu  chuẩn  tối  ưu  mới  chỉ  là  những  định  tính  ban  đầu, 
việc tiến hành thực nghiệm là rất quan trọng nhằm đánh giá cụ thể hơn nữa về cốt liệu sử 
dụng có phù hợp hay không. 
1.1.2.2. Phương pháp thiết kế cấp phối
Lựa chọn PPTK thành phần hỗn hợp BTĐL hợp lý là một bước rất quan trọng đảm 
bảo  chất  lượng  của  bê  tông,  đồng  thời  đảm  bảo  tính  kinh  tế  và  tính  bền  lâu  cho  công 
trình. Để BTĐL đạt được độ chặt như yêu cầu thì hỗn hợp phải đủ khô để chịu được tác 
động của thiết bị đầm lăn và phải đủ ướt để cho phép chất kết dính đủ để phân bố, bao 
bọc và lấp đầy chỗ trống giữa các cốt liệu trong quá trình trộn và đầm nén.  
Hiện nay có rất nhiều PPTK thành phần bê tông đã được đề xuất và ứng dụng trên 
toàn thế giới cho hỗn hợp BTĐL. Do vậy, rất khó để xác định phương pháp nào để làm 
chuẩn, tuy nhiên có hai quan điểm thiết kế hỗn hợp BTĐL chính như sau: 
-  Quan  điểm  bê  tông:  dựa  vào  tỷ  lệ  N/CKD  được  giữ  không  đổi  và  hỗn  hợp  trộn 
được xác định bằng khối lượng tuyệt đối. 
- Quan điểm cơ  học  đất: dựa vào  mối quan  hệ giữa chất  kết dính,  cốt liệu và hỗn 
hợp được trộn xác định bởi độ ẩm tối ưu và tỷ trọng khô lớn nhất. 
Dù thiết kế theo bất kỳ phương pháp nào thì mục đích chính của việc thiết kế BTĐL đều 
phải đảm bảo các yếu tố như: 

 
 


7 
 
- Có đủ lượng vữa cần thiết để bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu và lấp đầy lỗ 
rỗng giữa chúng. 
- Có thể chế tạo được BTĐL với cường độ và mô đun đàn hồi theo yêu cầu. 
- Khả năng thi công dễ dàng để đạt được độ chặt như yêu cầu và có tuổi thọ công 
trình cao. 

 

Theo quan điểm thiết kế bê tông:
 

- Thành phần BTĐL được lựa chọn dựa trên quan hệ giữa cường độ nén và một số 

tính chất khác với tỷ lệ N/CKD được Abrams thiết lập vào năm 1918. Quan điểm của bê 
tông cho rằng lượng hồ xi măng cần vừa đủ để lấp đầy khoảng trống giữa các hạt cốt liệu 
để hỗn hợp bê tông sau khi lèn chặt có độ rỗng nhỏ nhất. 
- Tính công tác được xác định bằng chỉ số độ cứng (VC) nằm trong khoảng 30s  
40s phù hợp cho mặt đường BTĐL, tuy nhiên nên kiểm tra lại chỉ số này tại hiện trường.  
- Thường yêu cầu hàm lượng cụ thể như lượng nước, lượng CKD, lượng cốt liệu và 
sau đó biến đổi một trong các thông số đó để có được độ đặc chắc như yêu cầu. Cho nên 
mỗi thông số trong hỗn hợp có thể được tối ưu hóa để đạt được độ chặt như mong muốn.  
Phương pháp ACI 211.3R-02– Theo Hiệp hội Bê tông Mỹ, thì N/CKD được xác định theo 
đồ thị căn cứ vào cường độ yêu cầu của BT và tỷ lệ pha trộn PGK. Thể tích cốt liệu lớn 
chọn theo bảng thiết lập sẵn, căn cứ vào Dmax cốt liệu, C/CL xác định bằng thí nghiệm. 

Các  thông  số  còn  lại  tính  toán  từ  phương  trình  thể  tích  tuyệt  đối  (TTTĐ)  (trình  tự  các 
bước thiết kế xem phụ lục B). 
Nhận xét:
 

- Phụ gia khoáng thay thế một phần xi măng theo thể tích tuyệt đối; 

 

- Trong biểu đồ lựa chọn các tỷ lệ, cường độ nén của BT chỉ giới hạn bởi một số 

cường độ cụ thể như: 13,79MPa ở 90 ngày tuổi; 20,68MPa; 27,58MPa; 34,47 MPa ở 28 
ngày tuổi. Do vậy, khi thiết kế thành phần bê tông mác cao hơn trong xây dựng đường thì 
việc sử dụng phương pháp này bị hạn chế. 
 
 
 


8 
 
Phương pháp RCCD (Roller -Compacted Concrete Dams) - Trung Quốc  
 

 

Thiết  kế  thành  phần  tương  tự  như  BTT,  dùng  nguyên  lý  bao  bọc  lấp  kín  và  tính 

toán các thành phần bằng phương trình TTTĐ (trình tự các bước thiết kế xem phụ lục B).  
Việc tính hàm lượng CKD dựa trên công thức: 

R90  ARckd (

CKD
 B)  
N

(1.1) 

trong đó:
R90 là cường độ BTĐL ở tuổi 90 ngày, MPa;  
Rckd là cường độ của CKD ở tuổi 28 ngày, MPa; 
N, CKD lần lượt là lượng dùng nước, chất kết dính bao gồm xi măng và phụ gia 
khoáng, kg/m3;
A, B là hệ số phương trình hồi qui được xác định bằng thí nghiệm.  

 

Sau khi tính toán, đúc mẫu thử trong phòng thí nghiệm, điều chỉnh các thông số để 
BTĐL có được những tính chất kỹ thuật yêu cầu và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. 
Nhận xét:
 

- Phương pháp này cho cách tính toán cường độ bê tông dễ dàng; 

 

- Trong công thức (1.1) cần qui đổi cường độ thiết kế 28 ngày tuổi về cường độ 

thiết kế ở 90 ngày tuổi; 
 

- Rckd là cường độ chất kết dính được xác định theo TCVN 6016:2011. 
Thiết kế thành phần hỗn hợp BTĐL theo quan điểm cơ học đất

 

- Phương pháp được thiết lập dựa trên mối quan hệ giữa tỷ trọng ướt và tỷ trọng 

khô  với  độ  ẩm  của  hỗn  hợp  bằng  việc  đầm  chặt  mẫu  với  những  độ  ẩm  khác  nhau.  Nó 
cũng khá giống phương pháp dùng để xác định mối quan hệ giữa độ ẩm và tỷ trọng của 
đất. 
 

- Nguyên lý lèn được phát triển bởi Proctor rất sớm từ năm 1930 – 1940, Proctor 

đã chỉ ra rằng với một năng lượng lèn xác định, tồn tại một giá trị độ ẩm tối ưu để cho 
hỗn hợp được lèn chặt tối đa (KLTT lớn nhất). Khi tăng năng lượng lèn, hệ số lèn chặt 
tăng lên trong khi độ ẩm tối ưu tương ứng giảm đi. 
 
 


9 
 
 

-  Dựa  trên  nguyên  lý  này,  khối  lượng  thể  tích  khô  của  hỗn  hợp  BTĐL  được  sử 

dụng như một chỉ số để thiết kế thành phần BTĐL theo quan điểm cơ học đất. KLTT khô 
độc lập với hàm lượng nước và được tính toán từ KLTT ướt theo công thức: 

d = w / (1+ 0,01w) 

(1.2) 

trong đó:     
 

d là khối lượng thể tích khô, kg/m3; 

 

W là khối lượng thể tích ướt, kg/m3; 

 

w là độ ẩm, %. 
- Có hai cách thức làm là thí nghiệm với Proctor tiêu chuẩn theo ASTM D698 và 

Proctor cải tiến theo ASTM D1557. Hai phương pháp này khác nhau ở trọng lượng quả 
đầm, chiều rơi tức là công đầm thay đổi. Kinh nghiệm chỉ ra rằng, thí nghiệm Proctor cải 
tiến phù hợp với BTĐL do cốt liệu tự nhiên và khả năng để có độ chặt cao như ngoài hiện 
trường bằng trống thép đầm rung. 
Nhận xét:
 

-  Dựa  trên  quan  điểm  cơ  học  đất,  thông  qua  phương  pháp  đầm  chặt  cải  tiến  của 

Protor  để  tìm  ra  độ  ẩm  tối  ưu,  hay  nói  cách  khác  là  tìm  ra  lượng  nước  hợp  lý  cho  hỗn 
hợp; 
 

- Tuy nhiên BTĐL là một loại bê tông đặc biệt với độ sụt bằng không, nó vẫn đảm 

bảo tính năng là bê tông, với sự ảnh hưởng lẫn nhau của các thành phần trong hỗn hợp, 
không tách rời hay độc lập như thành phần của đất. 
Kết luận: 
 

-  Qua  những  khảo  sát  về  mặt  lý  thuyết  ban  đầu,  hai  quan  điểm  thiết  kế  trên  đây 

đều có đặc điểm chung là TKBT không có độ sụt và đều đi tìm lượng nước tối ưu cho cấp 
phối; 
 

- Phương pháp thiết kế bê tông thể hiện được tính chất lấp đầy lỗ rỗng bởi hồ xi 

măng giữa các hạt cốt liệu. Mặc dù vậy, phương pháp này chưa nêu bật được sự liên quan 
giữa  đặc  điểm  đầm  nén  trong  thiết  kế,  mà  đây  lại  là  một  điểm  khác  biệt  cơ  bản  giữa 
BTĐL với các BTT khác; 
 
 


10 
 
 

- Thí nghiệm đầm nén dùng Proctor cải tiến là biện pháp có hiệu quả cho việc lựa 

chọn  hàm  lượng  nước  để  vừa  đảm  bảo  tính  công  tác  cũng  như  các  tính  chất  khác  cho 

BTĐL ngoài hiện trường. Trong lý thuyết đầm nén đất đá, nước ở trong vật liệu hỗn hợp 
dạng  hạt  sẽ  có  tác  dụng  bôi  trơn  và  dưới  tác  dụng  của  lực  đầm,  thì  đất  đá  sẽ  đạt  được 
dung trọng khô cao. Tuy nhiên, từ quan điểm lý luận bê tông để xét, nước nhiều hay ít 
ảnh hưởng của nó là rất lớn, lượng nước cần thiết cho vào để đạt đến tỷ trọng khô cao có 
thể sẽ vượt quá lượng dùng nước cần thiết để đầm chặt bê tông, như thế đối với tính năng 
cứng hóa của BTĐL thì khả năng không đảm bảo. Cho nên, tỷ trọng khô, lượng nước tối 
ưu và công đầm cần có sự lựa chọn hợp lý mới có thể  đảm bảo đầm chặt, đồng thời làm 
cho tính năng cứng hóa của BTĐL thỏa mãn các yêu cầu.  
Mặc dù các phương pháp trên đều có những tính ưu điểm của mình, nhưng dù lựa 
chọn theo cách thức nào thì hỗn hợp BTĐL cũng phải đảm bảo về cường độ yêu cầu và 
tính công tác của nó. Vì vậy, chìa khóa để thiết kế, thi công và áp dụng hiệu quả khi dùng 
BTĐL là phải có quá trình ứng dụng thử nghiệm trong phòng và ngoài hiện trường để có 
đánh giá, điều chỉnh cụ thể cho phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật, môi trường và 
tiêu chuẩn thiết kế ở Việt Nam. 
1.1.2.3. Công nghệ thi công
- Hệ thống trộn: thiết bị trộn bê tông nên dùng loại hoạt động theo nguyên lý trộn 
cưỡng  bức.  Công  suất  của  thiết  bị  trộn  phải  đáp  ứng  được  năng  suất  của  thiết  bị  rải 
(thường 60m3/h trở lên). Khoảng cách từ nơi trộn tới hiện trường không quá 30 phút xe 
chạy.  
- Vận chuyển hỗn hợp bê tông: do hỗn hợp BTĐL khô, không bị phân tầng khi vận 
chuyển, nên thường dùng xe tải tự đổ để vận chuyển. Thông thường sử dụng các xe có tải 
trọng từ 7T đến 10T là phù hợp. Khi chọn xe tải vận chuyển, cần chọn loại xe có chiều 
cao miệng thùng phù hợp với phễu nạp liệu của thiết bị rải. 
 

- Rải hỗn hợp bê tông: sử dụng máy rải asphalt có công suất 120T/h trở lên. Chiều 

rộng vệt rải thường khoảng 3m ÷ 6m, điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng mặt đường.  

 

 


11 
 
 

- Thiết bị lèn: lu rung bánh thép có tải trọng động (5 7)kg/mm chiều rộng bánh. 

Biên độ dao động (0,5  0,8)mm. Tần số rung 40Hz  60Hz (2400  3600)vòng/phút. Sơ 
đồ thi công như trong hình 1.1. 

 
Hình 1.1. Sơ đồ thi công mặt đường bằng công nghệ BTĐL
 

- Thiết bị lu hoàn thiện mặt: lu bánh lốp có hệ thống phun nước, tải trọng (1,2  

1,5) T/bánh. 
 

- Các thiết bị khác: thiết bị phun nước bảo dưỡng áp lực P > 40 at, máy cắt khe co, 

khe giãn có khả năng cắt sâu trên 10cm. 
Hỗn hợp BTĐL sau khi trộn đạt được tính công tác cần thiết với độ cứng thử trên 
thiết bị Vebe cải tiến từ (20  40)s được chuyển đến hiện trường bằng xe tự đổ. Sau đó 
HHBT được rải bằng máy rải với chiều rộng và chiều dày theo thiết kế. Sau khi rải, thay 
vì  được  đầm  chặt  bằng  thiết  bị  đầm  dùi  như  BTT,  BTĐL  được  làm  chặt  từ  mặt  ngoài 
bằng  xe  lu  với  tải  trọng  lèn  và  thời  gian  lèn  thích  hợp.  Sau  khi  kết  thúc  quá  trình  làm 
chặt, bề mặt bê tông được hoàn thiện lại bằng xe lu lốp. Sau 1 ngày tiến hành cắt khe co 

theo thiết kế để chống nứt cho bê tông. Một số hình ảnh thi công mặt đường và sân bãi 
bằng công nghệ BTĐL được mô tả trên các hình từ 1.2 1.5. 

 

 

Hình 1.3. Lu lèn BTĐL bằng lu rung

Hình 1.2. Rải hỗn hợp BTĐL
 
 


12 
 

 

 

Hình 1.4. Hoàn thiện bề mặt BTĐL

Hình 1.5. Phun nước dạng sương

bằng lu bánh hơi

bảo dưỡng mặt đường

1.1.3. Những điểm khác nhau cơ bản giữa BTT và BTĐL

1. Cấp phối vật liệu: 
 

- BTT: cốt liệu lớn và nhỏ thường chiếm từ 60%  75% thể tích hỗn hợp (TTHH);  

tỷ lệ N/XM dao động trong khoảng 0,4  0,45, làm vữa xi măng đủ ướt để tạo nên một 
lớp bao bọc lấy các cốt liệu và nhét đầy các lỗ rỗng giữa chúng. 
 

- BTĐL: cấp phối cốt liệu được yêu cầu chặt chẽ hơn và thường chiếm từ 75%  

85% TTHH; hỗn hợp thường trộn khô hơn so với BTT do lượng dùng nước thấp hơn. 
 

So sánh hàm lượng các vật liệu trong BTĐL và BTT như trong hình 1.6. 

 
Hình 1.6. Biểu đồ vật liệu sử dụng trong BTĐL và BTT [74]
 
 


13 
 
2. Độ công tác 
 

- BTT: là hỗn hợp bê tông (HHBT) có độ lưu động, tính công tác được xác định 

bằng độ sụt (tính bằng cm). Hỗn hợp lưu động được nhào trộn tốt là một hỗn hợp dẻo có 

đặc  tính  liên  tục  về  cấu  tạo,  cốt  liệu  trong  hỗn  hợp  ở  trạng  thái  “lơ  lửng”  trong  môi 
trường  liên  tục  của  hồ  xi  măng  đảm  bảo  tính  dính  kết,  tính  không  phân  tầng  trong  hỗn 
hợp.  
 

- BTĐL: là HHBT cứng, tính công tác được xác định bằng chỉ số Vebe (tính bằng 

giây - s). Do HHBT có nội lực ma sát và lực dính kết lớn, có giá trị ứng suất cắt lớn, nên 
khi đổ khuôn và đầm chặt nhất thiết phải có tác dụng cơ học mạnh.  
 

3. Đặc điểm thi công 

 

- BTT được thi công theo phương pháp cơ giới nhỏ hoặc bằng máy rải chạy trên 

đường ray nên cần đặt ván khuôn trước khi rải. Sau khi rải hỗn hợp thì tiến hành san bằng 
lại, đầm lèn chấn động và hoàn thiện thô bằng máy chấn động tần suất từ (3500 - 4000) 
lần/phút. 
- BTĐL là HHBT cứng có hàm lượng chất kết dính thấp và độ ẩm nhỏ được lèn 
chặt bằng lu rung, hay nói cách khác bằng lực gây chấn động để tăng tính công tác cho bê 
tông. Gia công chấn động là một phương pháp rất có hiệu quả để nâng cao tính lưu động 
của  hỗn  hợp  bê  tông.  Thực  chất  của  gia  công  chấn  động  là  ở  chỗ  do  tác  dụng  của  dao 
động  kích  thích  truyền  cho  các  phần  tử  của  hỗn  hợp  những  xung  lực  bé,  nhưng  lặp  lại 
thường xuyên và có chu kỳ. Dưới tác dụng của xung lực, các phân tử thực hiện dao động 
cưỡng bức với biên độ dao động bé. Do các phần tử trong HH có hình dạng, kích thước, 
khối lượng và tính chất mặt ngoài khác nhau, nên vận tốc dao động khác nhau, tạo nên 
gradient vận tốc biến dạng cắt của các phần tử gần nhau, làm giảm lực nội ma sát giữa 
chúng, dẫn đến giảm đáng kể độ nhớt kết cấu, hỗn hợp chảy dẻo có tính lưu động cao gần 

như thể lỏng. Nhờ đó, trong quá trình gia công chấn động, các phần tử HH được sắp xếp 
lại chặt chẽ hơn và trên thực tế hỗn hợp được đầm chặt (hình 1.7).