Tiêu chuẩn bê tông nhựa – Cơ sở đảm bảo chất lượng công trình giao thông

Bê tông nhựa (BTN) là loại vật liệu phổ biến nhất trong xây dựng mặt đường ô tô, đường sân bay và nhiều công trình hạ tầng giao thông khác. Để đảm bảo chất lượng, tuổi thọ và khả năng khai thác an toàn, việc tuân thủ tiêu chuẩn bê tông nhựa là yêu cầu bắt buộc trong mọi dự án.

Khái niệm bê tông nhựa

Bê tông nhựa Asphalt là hỗn hợp gồm cốt liệu khoáng (đá dăm, cát, bột khoáng) và nhựa đường, được trộn đều ở nhiệt độ thích hợp, sau đó rải và lu lèn tạo thành kết cấu mặt đường. Nhựa đường đóng vai trò chất kết dính, còn cốt liệu tạo nên bộ khung chịu lực. Sự kết hợp này mang đến một vật liệu có độ bền cơ học cao, khả năng chống thấm tốt và bề mặt êm thuận.

Vai trò của tiêu chuẩn bê tông nhựa

Tiêu chuẩn bê tông nhựa là hệ thống các quy định kỹ thuật về thành phần, tính chất, phương pháp thí nghiệm và yêu cầu thi công. Mục đích của tiêu chuẩn là:

• Đảm bảo chất lượng mặt đường, hạn chế hư hỏng sớm.
• Tối ưu hóa khả năng chịu tải, chống biến dạng vệt hằn bánh xe.
• Đảm bảo độ nhám cần thiết cho an toàn giao thông.
• Nâng cao tuổi thọ công trình, tiết kiệm chi phí bảo trì.
• Thống nhất quy trình sản xuất, quy trình thi công thảm bê tông nhựa nóng và kiểm tra trên toàn quốc.

Hệ thống tiêu chuẩn hiện hành ở Việt Nam

Ở Việt Nam, các tiêu chuẩn bê tông nhựa được ban hành bởi Bộ Giao thông vận tải và Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng. Một số tiêu chuẩn quan trọng gồm:

• TCVN 8819:2011 – Mặt đường bê tông nhựa nóng – Yêu cầu thi công và nghiệm thu.
• 22TCN 249-98 – Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu BTN nóng.
• TCVN 8860-2011 – Các phương pháp thử BTN: xác định độ ổn định Marshall, độ rỗng dư, độ dẻo…
• TCVN 8820:2011 – Hỗn hợp BTN – Phương pháp xác định thành phần theo Marshall.

Ngoài ra, còn có các tiêu chuẩn bê tông nhựa liên quan đến nhựa đường, cốt liệu khoáng, bột khoáng và các yêu cầu về an toàn môi trường… sẽ giúp đảm bảo cho chất lượng công trình thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội cũng như toàn quốc.

Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu

Một hỗn hợp BTN đạt chuẩn cần đáp ứng nhiều chỉ tiêu, hay nói cách khác tiêu chuẩn bê tông nhựa cần đáp ứng:

• Thành phần hạt cốt liệu: Phân bố kích thước hạt phải nằm trong khoảng giới hạn quy định, đảm bảo độ đặc chặt.
• Hàm lượng nhựa đường: Phải tối ưu để vừa đảm bảo độ bám dính vừa tránh chảy nhựa.
• Độ ổn định Marshall: Thể hiện khả năng chịu tải và chống biến dạng.
• Độ rỗng dư: 3–5% là lý tưởng, giúp chống thấm nước và tăng độ bền.
• Độ dẻo Marshall: Phản ánh khả năng biến dạng đàn hồi, chống nứt gãy.
• Độ rỗng cốt liệu: Liên quan đến khả năng lèn chặt và tính bền vững của kết cấu.
• Độ nhám bề mặt: Đảm bảo an toàn chống trượt.

Phân loại bê tông nhựa asphalt

Theo nhiệt độ chế tạo và thi công, tiêu chuẩn bê tông nhựa chia vật liệu thành 3 loại chính bao gồm:

• BTN nóng: Trộn, rải và lu ở nhiệt độ 140–170°C. Thường dùng cho các tuyến đường có lưu lượng lớn.
• BTN nguội: Trộn ở nhiệt độ thường với nhũ tương nhựa đường. Dùng cho sửa chữa tạm hoặc nơi khó huy động thiết bị gia nhiệt.
• BTN ấm: Ứng dụng công nghệ giảm nhiệt độ trộn, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải.

Theo cỡ hạt, tiêu chuẩn bê tông nhựa cũng chia ra 3 loại đó là:

• BTN hạt thô (cỡ lớn, dùng cho lớp móng trên).
• BTN hạt mịn (dùng cho lớp mặt trên cùng).
• BTN cát (dùng cho lớp mỏng tạo nhám).

Quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng

Một hỗn hợp BTN đạt tiêu chuẩn phải trải qua các bước:

• Thiết kế thành phần hỗn hợp theo phương pháp Marshall hoặc Superpave.
• Chuẩn bị cốt liệu và nhựa đường đúng yêu cầu kỹ thuật.
• Trộn ở trạm trộn bê tông nhựa nóng tại Hà Nội với nhiệt độ, thời gian chính xác.
• Vận chuyển bằng xe ben có che phủ chống mất nhiệt.
• Rải và lu lèn theo đúng quy trình: lu sơ bộ, lu chặt và lu hoàn thiện.
• Kiểm tra hiện trường: Độ dày, độ chặt, độ nhám, độ bằng phẳng, lấy mẫu kiểm nghiệm.

Một số yêu cầu trong tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

Theo TCVN 8819:2011:

• Nhiệt độ rải BTN nóng không được thấp hơn 120°C.
• Độ chặt lu lèn tối thiểu phải đạt 98% so với mẫu chuẩn.
• Sai số độ dày không quá ±5 mm.
• Độ bằng phẳng mặt đường được kiểm tra bằng thước dài 3 m, khe hở không quá 5 mm.

Tham khảo thêm: Báo giá thi công thảm bê tông nhựa nóng tại Hà Nội

Ảnh hưởng của việc không tuân thủ tiêu chuẩn

Nếu không đáp ứng tiêu chuẩn bê tông nhựa, mặt đường dễ gặp các hư hỏng như:

• Nứt dọc, nứt ngang do thiếu độ dẻo hoặc độ rỗng không phù hợp.
• Vệt hằn bánh xe do độ ổn định thấp.
• Bong tróc, rỗ mặt do bám dính kém.
• Thấm nước, hư hỏng kết cấu do độ rỗng dư quá lớn.
  Những vấn đề này không chỉ gây mất an toàn giao thông mà còn làm tăng chi phí duy tu.

Xu hướng cải tiến tiêu chuẩn

Trên thế giới, tiêu chuẩn bê tông nhựa đang được cập nhật theo hướng:

• Sử dụng cốt liệu tái chế (RAP) để giảm chi phí và bảo vệ môi trường.
• Ứng dụng nhựa đường polymer hoặc phụ gia tăng bền.
• Phát triển BTN ấm và công nghệ giảm phát thải.
• Áp dụng phương pháp thiết kế Superpave thay cho Marshall để tối ưu cho từng điều kiện khí hậu và lưu lượng.

Tại Việt Nam, các tiêu chuẩn bê tông nhựa cũng đang được nghiên cứu chỉnh sửa nhằm tiệm cận với thông lệ quốc tế, đồng thời phù hợp với điều kiện thời tiết nhiệt đới gió mùa và lưu lượng phương tiện ngày càng tăng.

Kết luận

Tiêu chuẩn bê tông nhựa đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của các công trình giao thông. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật từ khâu thiết kế, sản xuất đến thi công và nghiệm thu không chỉ giúp hạn chế hư hỏng, giảm chi phí bảo trì mà còn góp phần đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông. Trong bối cảnh nhu cầu hạ tầng ngày càng cao, việc cập nhật và áp dụng các tiêu chuẩn tiên tiến là xu hướng tất yếu để nâng tầm chất lượng công trình tại Việt Nam.