Trong những năm gần đây, cấp phối đá dăm gia cố xi măng (CPĐDGCXM) được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng đường nhờ khả năng chịu lực và độ ổn định cao. Vật liệu này gồm hỗn hợp cốt liệu (đá, sỏi) được sắp xếp chặt chẽ, kết hợp với xi măng thủy hóa để tạo thành một khối rắn chắc. Khi dùng cấp phối đá dăm gia cố xi măng, tải trọng xe cộ được phân bổ đều hơn, giảm áp lực lên lớp móng và nền đường bên dưới, đồng thời tăng khả năng chống thấm nước.
Tuy nhiên, nhược điểm lớn của loại vật liệu này là dễ bị nứt do co ngót. Khi xuất hiện, các vết nứt này có thể lan truyền lên lớp bê tông nhựa asphalt phía trên, gây hiện tượng nứt phản ánh. Hiện tượng này thường xảy ra khi:
- Vết nứt trong cấp phối đá dăm gia cố xi măng đủ rộng (thường > 3mm) để tạo ứng suất tập trung trên mặt asphalt.
- Không có lớp hoặc biện pháp ngăn chặn ứng suất truyền lên.
- Lớp asphalt không đủ khả năng chống lại sự lan truyền vết nứt.
Để tìm hiểu kỹ hơn, các bạn hãy cùng công ty cổ phần xây dựng T&C Việt Nam tìm hiểu chi tiết ngay trong nội dung chúng tôi tổng hợp sau đây nhé!
Nguyên nhân gây ra tình trạng mặt đường bê tông nứt co ngót
Mục lục
Có nhiều yếu tố dẫn đến hiện tượng mặt đường bị nức này này, trong đó phổ biến nhất là:
Hàm lượng hạt nhỏ trong cấp phối
- Hạt nhỏ có bề mặt tiếp xúc lớn, dễ hút nước → cần nhiều độ ẩm để đầm chặt.
- Cấp phối nhiều hạt nhỏ cũng đòi hỏi lượng xi măng cao hơn (tăng 2–5%) để đạt cường độ.
- Hai yếu tố này khiến hỗn hợp dễ bị co ngót.
- Quyết định 858/QĐ-BGTVT (2014) đã giảm tỷ lệ hạt mịn (<0,075mm) xuống 5–7% so với 12% trong TCVN 8858-2011 để hạn chế vấn đề.
Đầm nén không đạt yêu cầu
- Đầm nén tốt giúp hạt cốt liệu sát nhau, giảm lỗ rỗng và độ ẩm dư → hạn chế co ngót.
- Thực nghiệm cho thấy lu tĩnh hiệu quả hơn lu rung trong việc giảm co ngót.
Hàm lượng xi măng quá cao
- Nhiều xi măng → nhiều nước thủy hóa → co ngót lớn hơn.
- Vật liệu cũng cứng hơn, dễ nứt.
- Cần chọn hàm lượng tối ưu vừa đủ cường độ, vừa giảm nguy cơ nứt.
Ngoài ra, độ ẩm cốt liệu, nhiệt độ môi trường, thời gian và trình tự thi công cũng ảnh hưởng đáng kể đến mức độ co ngót. Điều này ban đầu không gây ảnh hưởng tới việc thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội cho bề mặt phía trên, tuy nhiên, về lâu dài nếu bị nứt vỡ sẽ ảnh hưởng đến kết cấu áo đường dẫn tới hiện tượng nứt phản ánh.
Các nhóm giải pháp hạn chế nứt phản ánh
Để hạn chế vấn đề này, có thể thông qua:
Kiểm soát và giảm thiểu vết nứt ngay từ đầu
- Quản lý chặt cấp phối (hạt nhỏ, xi măng, độ ẩm).
- Tối ưu biện pháp thi công: san rải, lu lèn, xử lý mối nối hợp lý.
- Một số nước áp dụng tạo vết nứt trước có kích thước nhỏ để phân tán ứng suất (dùng lu rung hoặc máy xẻ khe chuyên dụng).
Tạo lớp giảm ứng suất (Stress Relief Layer)
- Lớp này có nhiệm vụ hấp thụ, phân tán ứng suất từ dưới lên, ngăn nứt lan tới bề mặt asphalt ở bên trên.
- Có thể dùng:
- Lớp bitum mỏng (chip seal).
- Lớp vật liệu thô không dính bám (50–100mm).
- Lớp màng hấp thụ xung lực (SAMI).
- Hoặc lớp cấp phối đá dăm không gia cố.
- Phương pháp này đã được áp dụng hiệu quả ở nhiều nước nhưng ở Việt Nam vẫn còn mới, cần thử nghiệm.
Tăng cường khả năng chịu lực của lớp bê tông asphalt (HMA)
- Tăng chiều dày lớp HMA: Vì tốc độ nứt lan khoảng 3–4 cm/năm, lớp dày sẽ kéo dài tuổi thọ.
- Dùng nhựa đường cải tiến: Nhựa polymer, nhựa cao su hóa… có độ bền mỏi và khả năng chống kéo tốt hơn.
- Gia cường bằng lưới: Thêm lưới sợi thủy tinh, lưới thép hoặc geo-grid để tăng khả năng chịu kéo, tương tự vai trò cốt thép trong bê tông.
Ví dụ thực nghiệm hiệu quả của giải pháp gia cường
Một đoạn đường hư hỏng 30m được sửa bằng 3 phương án:
- Đoạn 5a: Lớp bê tông nhựa mỏng dày 4cm, không gia cường.
- Đoạn 5b: Lớp bê tông nhựa siêu mỏng dày 2,5cm kết hợp lưới thủy tinh + vải địa kỹ thuật không dệt.
- Đoạn 5c: Lớp bê tông nhựa siêu mỏng dày 2,5cm, không gia cường.
Kết quả:
- Đoạn 5b (có lưới) sau hơn 3 triệu lượt trục 65kN, vết nứt chỉ chiếm 10% chiều dài.
- Đoạn 5a và 5c (không lưới) chỉ sau 1 triệu lượt trục đã nứt toàn bộ.
Điều này chứng minh hiệu quả rõ rệt của việc dùng lưới địa gia cường để hạn chế nứt phản ánh.
Tham khảo thêm: Báo giá thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội
Kết luận
Cấp phối đá dăm gia cố xi măng mang lại nhiều lợi ích về kết cấu, nhưng nguy cơ nứt co ngót và nứt phản ánh là vấn đề cần được kiểm soát. Giải pháp tối ưu là kết hợp nhiều biện pháp:
- Thiết kế cấp phối hợp lý.
- Thi công đúng kỹ thuật.
- Sử dụng lớp giảm ứng suất hoặc gia cường bằng lưới.
Nếu được áp dụng đồng bộ, các biện pháp này sẽ giúp kéo dài tuổi thọ mặt đường, giảm chi phí bảo trì và nâng cao chất lượng công trình.
