Mặt đường bê tông Asphalt được sử dụng hiện nay chiếm tới 78 – 80% trên toàn thế giới. Vậy yêu cầu dành cho bê tông Asphalt là gì và kết cấu mặt đường nhựa giao thông ra sao? Hãy cùng đơn vị thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội T&C Việt Nam tìm hiểu nhé!
Yêu cầu của bê tông Asphalt
Mục lục
Bê tông asphalt là một loại vật liệu đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong xây dựng mặt đường, có những đặc tính thay đổi rõ rệt tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và mùa trong năm.
Vào mùa hè, khi nhiệt độ tăng cao, bê tông asphalt trong lớp phủ mặt đường có thể đạt đến mức nhiệt từ 50–60°C. Trong điều kiện này, cường độ của bê tông giảm xuống chỉ còn khoảng 1–1,5 MPa, khiến vật liệu trở nên dẻo và dễ bị biến dạng, thậm chí có thể bị chảy dưới tác động của tải trọng giao thông.
Ngược lại, vào mùa đông, khi nhiệt độ xuống thấp, bê tông asphalt có thể duy trì cường độ từ 10–15 MPa, nhưng lúc này vật liệu sẽ trở nên cứng và đàn hồi, thậm chí có thể có hiện tượng giòn, dễ bị nứt khi chịu tác động của lực.
Mặc dù mức độ tải trọng của giao thông trên mặt đường không thay đổi nhiều suốt cả năm, sự thay đổi nhiệt độ theo mùa lại ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính của bê tông asphalt. Do đó, việc thiết kế thành phần bê tông, kết cấu mặt đường và công nghệ thi công là một bài toán phức tạp cần tính toán kỹ lưỡng.
Mục tiêu là đảm bảo rằng bê tông nhựa asphalt có thể chịu được sự thay đổi của trạng thái ứng suất và biến dạng khi nhiệt độ thay đổi. Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư cần lựa chọn đúng loại vật liệu, cấu trúc mặt đường và phương pháp thi công sao cho phù hợp với điều kiện vận tải và khí hậu của từng khu vực.
Bê tông asphalt phải đảm bảo các yêu cầu về cường độ, độ ổn định, khả năng chịu biến dạng ở nhiệt độ cao và khả năng chống lại sự phá hoại do nứt ở nhiệt độ thấp. Khi đáp ứng đầy đủ các yêu cầu này, bê tông asphalt có thể có tuổi thọ từ 15 đến 20 năm, đảm bảo sự bền vững và hiệu quả cho các công trình giao thông.
Yêu cầu kết cấu mặt đường bê tông Asphalt
Kết cấu mặt đường ô tô chủ yếu bao gồm ba lớp chính: lớp mặt, lớp móng và lớp nền móng. Các lớp này được thiết kế sao cho phân bố tải trọng xe một cách hiệu quả, đảm bảo khả năng chịu tải, tuổi thọ công trình, cũng như chi phí đầu tư xây dựng và bảo dưỡng hợp lý.
Kết cấu mặt đường phải đảm bảo rằng dưới tác dụng của tải trọng xe, ứng suất trên mặt đường và nền đường không vượt quá giới hạn cho phép. Hình bên dưới sẽ mô tả mặt cắt ngang điển hình của một con đường, và hình 2 mô tả kết cấu mặt đường bê tông asphalt.
Ngày nay, tải trọng trục xe thiết kế thường từ 10–13 tấn, và trong tương lai, có thể tăng lên đến 15 tấn. Tải trọng của máy bay cũng có thể đạt 25 tấn. Các yếu tố môi trường như độ ẩm, lượng mưa, mực nước ngầm và các điều kiện khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tuổi thọ của mặt đường.
Lớp mặt đường
Lớp mặt đường bê tông asphalt với kinh nghiệm từ công ty cổ phần xây dựng T&C Việt Nam bao gồm hai lớp chính:
- Lớp áo (lớp mặt): Đây là lớp trên cùng của mặt đường, thường sử dụng bê tông asphalt đặc hạt nhỏ. Lớp này phải có khả năng chống lại biến dạng dưới tác dụng của tải trọng xe và không thấm nước, nhằm bảo vệ lớp dưới khỏi bị hư hại.
- Lớp dưới: Thường sử dụng bê tông asphalt rải nóng hoặc ấm, với thành phần hạt lớn và có độ rỗng. Lớp dưới có nhiệm vụ hỗ trợ lớp trên trong việc chịu tải và duy trì độ ổn định của mặt đường.
Trong một số trường hợp đặc biệt, có thể sử dụng các lớp đá bitum rỗng thấm nước hoặc các lớp matít asphalt cứng để tăng cường khả năng chống thấm và bảo vệ mặt đường.
Mặt đường bê tông asphalt là loại mặt đường chủ yếu được sử dụng trong giao thông đô thị, ngoài đô thị, trên các tuyến đường cao tốc và những con đường có mật độ xe cộ cao.
Lớp móng
Lớp móng là bộ phận kết cấu chính giúp phân bố tải trọng của mặt đường xuống các lớp dưới, đảm bảo các lớp nền không bị quá tải. Đây là lớp chịu lực chính, có khả năng chống lại biến dạng dư và sự nứt gãy do mỏi và ứng suất phát sinh từ sự chênh lệch nhiệt độ.
Lớp móng có thể được chia thành hai lớp:
- Lớp móng trên: Thường sử dụng các vật liệu dính kết như bê tông asphalt có độ rỗng cao hoặc vật liệu khoáng–bitum, giúp tăng cường khả năng chịu lực và độ bền.
- Lớp móng dưới: Sử dụng vật liệu gia cường như đá dăm, cát hoặc các sản phẩm từ chất thải công nghiệp đã qua xử lý, giúp tạo ra nền móng vững chắc cho công trình. Lớp gia cường này có thể bao gồm các vật liệu khoáng từ các đồi hoặc các sản phẩm chất thải công nghiệp.
Lớp móng có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định và độ bền của mặt đường trong suốt quá trình sử dụng.
Tham khảo thêm: Quy trình thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội của T&C Việt Nam!
Lớp nền móng
Lớp nền móng của kết cấu mặt đường bao gồm hai lớp cơ bản:
- Lớp nền trên: Thường sử dụng vật liệu hạt có chất lượng tốt như cát hoặc sỏi, giúp tạo ra một nền đường vững chắc.
- Lớp nền dưới: Là đất tự nhiên hoặc đất đã được gia cố, có nhiệm vụ tạo lập một nền móng chắc chắn cho mặt đường.
Đôi khi, để tăng cường độ ổn định, một số công trình còn bổ sung thêm các lớp phủ nền, có thể làm từ đất tự nhiên hoặc cốt liệu hạt thô gia cố bằng vôi và xi măng. Lớp phủ này giúp cải thiện khả năng chịu lực và độ bền của nền đường.
Tham khảo tổng hợp báo giá thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội của T&C Việt Nam!
Lớp thoát nước
Một lớp quan trọng không thể thiếu trong kết cấu mặt đường là lớp thoát nước, có nhiệm vụ tạo một hệ thống thoát nước hiệu quả từ mặt đường xuống phía dưới. Lớp thoát nước này thường được làm từ cát, với tiêu chuẩn kỹ thuật đảm bảo khả năng thoát nước nhanh chóng và giữ cho mặt đường không bị ngập úng, giúp tăng cường độ bền cho công trình.
Tóm lại, kết cấu mặt đường bê tông asphalt được thiết kế một cách khoa học và hợp lý, đảm bảo hiệu quả sử dụng lâu dài và giảm thiểu chi phí bảo dưỡng trong suốt quá trình khai thác.