Bê tông asphalt là một loại vật liệu khoáng–bitum có chất lượng cao, được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình giao thông và các công trình khác. Ngoài bê tông asphalt, còn có một số loại hỗn hợp khác như: vật liệu đá nhựa macadam, đá nhựa cấp phối đặc, đá nhựa cường độ cao, đá nhựa hạt mịn (vữa asphalt), hỗn hợp tạo nhám, và đá nhựa thấm nước.
Tổng quan
Sự khác biệt chính giữa các loại hỗn hợp asphalt và đá nhựa là cấp phối của chúng. Cấp phối cốt liệu trong bê tông asphalt thường bao gồm cốt liệu lớn, cốt liệu mịn và bột đá, trong khi các hỗn hợp đá nhựa ít sử dụng bột đá hơn. Các hỗn hợp tạo nhám và đá nhựa thấm nước thường sử dụng các cấp phối gián đoạn, giúp tăng khả năng thoát nước hoặc tạo độ nhám cho bề mặt.
Bê tông asphalt cũng có thể được chế tạo từ các loại bitum polyme hoặc nhũ tương bitum, giúp tăng cường độ bền và khả năng chống thấm cho công trình. Sau đây hãy cùng công ty cổ phần xây dựng T&C Việt Nam tìm hiểu 6 cách phân loại bê tông nhựa ngay sau đây nhé.
Phân loại bê tông Asphalt dựa trên đặc tính
Cường độ của bê tông nhựa asphalt có thể dao động từ 1–15 MPa và phụ thuộc vào nhiệt độ trong quá trình thi công. Dưới đây là cách phân loại bê tông asphalt dựa trên các yếu tố khác nhau:
Phân loại theo nhiệt độ thi công:
- Hỗn hợp nóng: Được sử dụng khi nhiệt độ thi công không nhỏ hơn 120°C. Loại hỗn hợp này thường dùng bitum có độ quánh 40/60, 60/70 và 70/100. Hỗn hợp nóng thường hay được dùng để thi công thảm bê tông nhựa nóng Hà Nội trong các công trình lớn, yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu tải tốt.
- Hỗn hợp ấm: Thi công ở nhiệt độ không nhỏ hơn 90°C, sử dụng bitum lỏng số 1, 2, 3. Loại này phù hợp với các công trình có yêu cầu thi công linh hoạt, tiết kiệm năng lượng.
- Hỗn hợp nguội: Sử dụng bitum lỏng có độ nhớt 70/130, được rải ở nhiệt độ không khí không nhỏ hơn 5°C và có thể giữ ở nhiệt độ thường. Loại này thường được sử dụng trong các công trình có yêu cầu thi công nhanh chóng, không cần nhiệt độ cao.
Phân loại theo độ đặc (hoặc độ rỗng dư)
Bê tông asphalt được phân loại theo độ rỗng dư, tức là tỷ lệ không gian trống trong hỗn hợp bê tông, thành ba loại chính. Độ rỗng dư của bê tông asphalt có ảnh hưởng lớn đến tính chất và hiệu quả sử dụng của vật liệu, vì nó quyết định khả năng chịu tải, độ bền và khả năng thoát nước của mặt đường. Cụ thể, các loại bê tông asphalt theo độ rỗng dư được phân chia như sau:
- Loại đặc: Loại bê tông asphalt này có độ rỗng dư thấp, từ 2–5%, nghĩa là không gian trống giữa các hạt cốt liệu chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ. Loại này thường được sử dụng trong các công trình yêu cầu độ bền cao, chịu tải lớn và có khả năng chống mài mòn tốt. Nhờ độ đặc thấp, bê tông asphalt loại này có khả năng kết dính tốt và tạo ra một bề mặt đường nhẵn mịn, thích hợp cho các tuyến đường có mật độ giao thông cao.
- Loại rỗng: Loại bê tông asphalt này có độ rỗng dư dao động từ 6–12%, mang lại một cấu trúc có nhiều không gian trống hơn so với loại đặc. Tỷ lệ độ rỗng này giúp bê tông asphalt có khả năng thoát nước tốt, làm giảm tình trạng ngập úng trên mặt đường, đặc biệt là trong các khu vực có khí hậu mưa nhiều. Tuy nhiên, khả năng chịu tải của loại này sẽ thấp hơn so với loại đặc, nên thường được dùng trong các công trình giao thông có yêu cầu về thoát nước nhanh chóng, chẳng hạn như đường cao tốc hoặc các tuyến đường phụ.
- Loại rất rỗng: Loại bê tông asphalt này có độ rỗng dư rất cao, từ 12–25%, nghĩa là có tỷ lệ không gian trống lớn giữa các hạt cốt liệu. Với độ rỗng cao, loại này được thiết kế để tối ưu hóa khả năng thoát nước, đặc biệt là cho các công trình yêu cầu tính năng chống ngập úng và tạo độ nhám cao trên bề mặt. Tuy nhiên, vì có nhiều không gian trống, bê tông asphalt loại này không có khả năng chịu tải tốt như hai loại còn lại, và thường được sử dụng trong các khu vực ít chịu tải trọng lớn, ví dụ như các công trình sân vườn, khu vực đỗ xe, hay các dự án đường bộ cần độ thoát nước cực kỳ hiệu quả.
Mỗi loại bê tông asphalt có độ rỗng dư khác nhau sẽ được lựa chọn tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của từng công trình, giúp tối ưu hóa hiệu suất sử dụng và tuổi thọ của công trình đó để yêu cầu các trạm trộn bê tông nhựa nóng tại Hà Nội xây dựng cấp phối đạt chất lượng!
Phân loại theo kích thước hạt cốt liệu
Bê tông asphalt có thể được phân loại theo đường kính lớn nhất (Dmax) của hạt vật liệu khoáng, tức là kích thước của các hạt cốt liệu trong hỗn hợp bê tông asphalt. Việc phân loại này giúp xác định khả năng chịu lực, độ bền, độ nhám và các tính chất kỹ thuật khác của bê tông asphalt, tùy vào mục đích sử dụng và yêu cầu của công trình. Cụ thể, bê tông asphalt được phân loại theo đường kính lớn nhất của hạt vật liệu khoáng thành ba loại chính như sau:
- Loại lớn (Dmax ≤ 40mm): Đây là loại bê tông asphalt có các hạt vật liệu khoáng có đường kính lớn nhất không vượt quá 40mm. Loại này thường được sử dụng trong các công trình có yêu cầu chịu lực cao, như các tuyến đường quốc lộ, cao tốc hoặc các công trình giao thông chính, nơi cần một lớp bề mặt có độ bền cao và khả năng chịu tải tốt. Bê tông asphalt loại lớn này có khả năng phân bố trọng lực đều và chắc chắn hơn, giúp tăng độ bền và giảm tình trạng sụt lún dưới tác động của giao thông nặng.
- Loại trung bình (Dmax ≤ 20mm): Loại bê tông asphalt này có các hạt vật liệu khoáng có đường kính lớn nhất không quá 20mm. Đây là loại phổ biến được sử dụng cho các công trình đường bộ, cầu đường, đặc biệt là các tuyến đường có mức độ giao thông trung bình. Bê tông asphalt loại này cung cấp một sự cân bằng giữa khả năng chịu lực và tính năng thoát nước, đồng thời tạo ra bề mặt nhẵn mịn hơn, giúp giảm tiếng ồn và cải thiện độ bền cho các công trình có mật độ giao thông không quá cao.
- Loại nhỏ (Dmax ≤ 5mm): Đây là loại bê tông asphalt có các hạt vật liệu khoáng có đường kính lớn nhất không vượt quá 5mm. Loại này chủ yếu bao gồm hỗn hợp hạt nhỏ và cát, thích hợp cho các công trình cần bề mặt đường có độ mịn cao, như các con đường trong khu dân cư, đường phụ hoặc các công trình không chịu tải trọng lớn. Bê tông asphalt loại nhỏ này có khả năng tạo ra bề mặt đồng đều, mịn màng và dễ dàng trong việc thi công, đồng thời thích hợp cho các công trình cần tính năng chống thấm nước và cải thiện độ êm ái cho các phương tiện di chuyển.
Việc lựa chọn loại bê tông asphalt với đường kính hạt vật liệu khoáng phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa các tính năng của công trình, từ độ bền, khả năng chịu tải cho đến khả năng thoát nước và chất lượng bề mặt đường.
Tham khảo về: Quy trình thi công thảm bê tông nhựa nóng của T&C!
Phân loại theo hàm lượng giữa đá dăm và cát
Bê tông asphalt có thể được phân loại theo tỷ lệ giữa đá dăm (hoặc sỏi) và cát trong hỗn hợp cốt liệu, điều này ảnh hưởng đến tính chất của bê tông asphalt, bao gồm khả năng chịu lực, độ bền, khả năng thoát nước và độ mịn của bề mặt. Dưới đây là các phân loại chính của bê tông asphalt dựa trên tỷ lệ đá dăm-hỗn hợp cốt liệu:
- Loại A: Loại bê tông asphalt này có tỷ lệ đá dăm (hoặc sỏi) trong hỗn hợp cốt liệu chiếm từ 50–65%. Đây là loại bê tông asphalt có sự kết hợp chủ yếu giữa đá dăm và cát, phù hợp với các công trình yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu tải lớn, như các tuyến đường chính, đường cao tốc hoặc các công trình giao thông trọng điểm. Tỷ lệ đá dăm cao giúp bê tông asphalt có cấu trúc vững chắc, chịu được tác động mạnh và có độ bền lâu dài.
- Loại B: Loại bê tông asphalt này có tỷ lệ đá dăm trong hỗn hợp cốt liệu chiếm từ 35–50%. Loại này được sử dụng phổ biến trong các công trình giao thông có mật độ giao thông trung bình, chẳng hạn như các tuyến đường liên khu vực hoặc các đường phụ. Với tỷ lệ đá dăm vừa phải, bê tông asphalt loại B vẫn đảm bảo được khả năng chịu tải ổn định nhưng không quá cứng nhắc, giúp giảm chi phí thi công và duy trì hiệu quả sử dụng lâu dài.
- Loại C: Loại bê tông asphalt này có tỷ lệ đá dăm chiếm từ 20–35%, tức là hỗn hợp cốt liệu chủ yếu là cát. Loại bê tông này thường được áp dụng trong các công trình nhẹ, chẳng hạn như đường nội bộ, đường dân sinh hoặc các dự án có yêu cầu chịu tải thấp. Với tỷ lệ đá dăm thấp, bê tông asphalt loại C có tính chất mềm mại hơn, dễ thi công và tạo ra bề mặt nhẵn mịn, nhưng không có khả năng chịu tải lớn như các loại A và B.
- Loại D: Đây là loại bê tông asphalt được làm từ cát thiên nhiên, tức là trong hỗn hợp cốt liệu chủ yếu là cát tự nhiên mà không có sự tham gia của đá dăm. Loại bê tông này thích hợp cho các công trình đường bộ có yêu cầu về khả năng thoát nước cao, đặc biệt là những khu vực thường xuyên có mưa lớn hoặc cần giảm thiểu sự ngập úng. Tuy nhiên, vì thiếu đá dăm, bê tông asphalt loại D không có khả năng chịu tải trọng lớn và thường được sử dụng trong các công trình có mật độ giao thông thấp hoặc ít chịu lực.
- Loại G: Loại bê tông asphalt này được chế tạo từ cát nghiền, tức là cát được sản xuất từ quá trình nghiền đá dăm. Với việc sử dụng cát nghiền, loại bê tông asphalt này có khả năng kết dính tốt hơn và có thể tạo ra bề mặt đường có độ nhám cao hơn so với bê tông asphalt làm từ cát thiên nhiên. Loại G thường được sử dụng trong các công trình cần tính năng chống trượt tốt, như các công trình giao thông ở những khu vực có điều kiện thời tiết khắc nghiệt hoặc yêu cầu về an toàn cao.
Việc phân loại bê tông asphalt theo tỷ lệ đá dăm và cát giúp xác định được tính chất và ứng dụng phù hợp của từng loại, từ đó tối ưu hóa hiệu quả thi công và đảm bảo độ bền của công trình trong suốt thời gian sử dụng.
Phân loại theo chất lượng của vật liệu và tính chất cơ lý
Bê tông asphalt còn có thể được phân chia thành các loại khác nhau dựa trên chất lượng vật liệu sử dụng cũng như các tính chất cơ lý của hỗn hợp bê tông, đặc biệt là độ đặc, độ rỗng và nhiệt độ thi công. Việc phân loại này giúp xác định rõ khả năng chịu tải, độ bền và tính năng của bê tông asphalt, từ đó ứng dụng hiệu quả vào các công trình giao thông. Các phân loại chính của bê tông asphalt theo chất lượng vật liệu và tính chất cơ lý bao gồm:
- Loại I, II, III – Bê tông asphalt đặc và nóng: Đây là những loại bê tông asphalt có tính đặc cao và được thi công ở nhiệt độ cao. Bê tông asphalt loại I, II và III có đặc điểm là hỗn hợp cốt liệu dày đặc, với tỷ lệ rỗng dư rất thấp, giúp tăng khả năng chịu lực và độ bền của bề mặt. Các loại bê tông asphalt này thường được sử dụng trong các công trình giao thông yêu cầu độ bền cao và khả năng chịu tải lớn, như đường cao tốc, đường quốc lộ, hoặc các tuyến đường chính có mật độ giao thông lớn. Bê tông asphalt đặc và nóng được thi công ở nhiệt độ cao để đảm bảo tính dẻo và khả năng kết dính tốt giữa các hạt cốt liệu, tạo ra lớp phủ đường chắc chắn và bền bỉ.
- Loại I, II – Bê tông asphalt nóng rỗng và rất rỗng: Đây là loại bê tông asphalt có độ rỗng dư cao, từ 6% đến 25%, giúp tăng khả năng thoát nước và giảm tình trạng ngập úng trên bề mặt đường. Loại I và II của bê tông asphalt nóng rỗng và rất rỗng thường được sử dụng trong các công trình giao thông cần tính năng thoát nước tốt, như đường cao tốc, đường trong khu vực có mưa lớn hoặc các khu vực dễ bị ngập nước. Tuy nhiên, với độ rỗng cao, loại này không có khả năng chịu tải tốt như các loại đặc, vì vậy thường được sử dụng trong các công trình có yêu cầu về tính năng thoát nước nhiều hơn là khả năng chịu tải trọng lớn.
- Loại I, II – Bê tông asphalt nguội: Loại bê tông asphalt này được thi công ở nhiệt độ thấp hơn so với bê tông asphalt nóng, thường được sử dụng trong các công trình cần thi công nhanh chóng hoặc các khu vực có nhiệt độ môi trường thấp. Bê tông asphalt nguội có thể sử dụng các loại bitum lỏng với độ nhớt phù hợp, giúp dễ dàng thi công mà không cần làm nóng hỗn hợp. Tuy nhiên, bê tông asphalt nguội có độ kết dính và tính năng cơ lý thấp hơn so với bê tông asphalt nóng. Loại I và II của bê tông asphalt nguội được sử dụng phổ biến trong các công trình có yêu cầu thi công nhanh hoặc khi không thể sử dụng bê tông nóng do điều kiện thời tiết hoặc yêu cầu kỹ thuật.
Việc phân loại bê tông asphalt theo các nhóm này giúp các kỹ sư và nhà thầu lựa chọn loại bê tông phù hợp với yêu cầu về khả năng chịu tải, độ bền, tính năng thoát nước và điều kiện thi công của từng công trình cụ thể.
Tham khảo: Báo giá thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội của T&C Việt Nam
Phân loại theo tiêu chuẩn quốc tế và trong nước
Bê tông asphalt không chỉ được phân loại theo các đặc điểm kỹ thuật cụ thể mà còn theo các tiêu chuẩn quốc tế và tiêu chuẩn trong nước, bao gồm cả tiêu chuẩn Việt Nam. Những tiêu chuẩn này giúp đảm bảo tính đồng nhất và chất lượng của vật liệu bê tông asphalt trong quá trình thi công và sử dụng. Mặc dù có sự khác biệt trong các đơn vị đo lường, nhưng về cơ bản, các phương pháp phân loại bê tông asphalt là tương đồng, cho phép dễ dàng áp dụng và so sánh giữa các quốc gia.
- Tiêu chuẩn quốc tế: Các tiêu chuẩn quốc tế, đặc biệt là tiêu chuẩn của Mỹ và Anh, phân loại bê tông asphalt bằng cách sử dụng đơn vị đo là inch (in), thay vì milimet (mm) như trong tiêu chuẩn Việt Nam và Nga. Điều này có thể gây sự khác biệt nhỏ trong cách xác định kích thước hạt cốt liệu, nhưng nguyên lý phân loại cơ bản vẫn giữ nguyên. Ví dụ, theo tiêu chuẩn của Mỹ, bê tông asphalt được chia thành 21 loại khác nhau, được ký hiệu bằng các số La Mã từ I đến XXI. Mỗi loại được đánh dấu với các chỉ tiêu phụ như a, b, c, d… để phân biệt rõ ràng từng loại có đặc tính và yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Các chỉ tiêu này có thể liên quan đến kích thước hạt cốt liệu, tỷ lệ các thành phần cốt liệu hoặc các yếu tố khác ảnh hưởng đến hiệu suất và ứng dụng của bê tông asphalt.
- Tiêu chuẩn Việt Nam: Theo tiêu chuẩn Việt Nam, bê tông asphalt được phân loại chủ yếu dựa trên các yếu tố như kích thước hạt cốt liệu, độ đặc của hỗn hợp và loại bitum sử dụng. Đơn vị đo lường trong tiêu chuẩn Việt Nam là milimet (mm), với các chỉ tiêu được quy định rõ ràng để đảm bảo chất lượng thi công và hiệu suất của bê tông asphalt. Dù có sự khác biệt về đơn vị đo, các tiêu chuẩn Việt Nam vẫn có sự tương thích cao với tiêu chuẩn quốc tế, giúp việc áp dụng công nghệ và vật liệu trong các công trình giao thông đạt được hiệu quả tối ưu.
- Tiêu chuẩn Nga: Tiêu chuẩn của Nga cũng tương tự như tiêu chuẩn Việt Nam, sử dụng đơn vị milimet và có các quy định chi tiết về phân loại bê tông asphalt. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn này thường kết hợp các yếu tố khác nhau như loại đường, mật độ giao thông và các điều kiện khí hậu đặc thù của khu vực Nga. Điều này giúp các công trình sử dụng bê tông asphalt có thể thích nghi tốt hơn với điều kiện địa lý và môi trường.
Mặc dù có sự khác biệt trong đơn vị đo lường và cách thức ghi ký hiệu, các tiêu chuẩn quốc tế và tiêu chuẩn Việt Nam đều hướng tới mục tiêu chung là đảm bảo chất lượng và tính bền vững của bê tông asphalt trong các công trình giao thông. Việc sử dụng các tiêu chuẩn này giúp các nhà thầu và kỹ sư có thể chọn lựa và thi công bê tông asphalt đúng với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện của từng dự án cụ thể.
Như vậy, bê tông asphalt có nhiều phương thức phân loại tùy thuộc vào các yếu tố khác nhau như nhiệt độ thi công, độ rỗng, kích thước hạt cốt liệu, hàm lượng đá dăm và cát, cũng như chất lượng vật liệu. Việc lựa chọn loại bê tông asphalt phù hợp sẽ giúp đảm bảo hiệu quả và độ bền của các công trình xây dựng.