Những vấn đề kỹ thuật chủ yếu trong xây dựng mặt đường bê tông xi măng ở Việt Nam

Việt Nam có hệ thống đường bộ đóng góp vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh của quốc gia đặc biệt đối với đường ven biển và hành lang biên giới. Kết cấu mặt đường bê tông xi măng là một sự lựa chọn đáng lưu ý để phát triển đường bộ khi lưu lượng xe lớn và nhiệt độ cao. Để xây dựng mặt đường bê tông xi măng tốt hơn cần quan tâm từ quản lý chất lượng vật liệu bê tông đến công nghệ thi công để đảm bảo phát triển bền vững cơ sở hạ tầng đường bộ.
Những vấn đề kỹ thuật chủ yếu trong xây dựng mặt đường bê tông xi măng ở Việt Nam
Kết cấu mặt đường BTXM góp phần phát triển hệ thống đường bộ.

1. Đặt vấn đề

Từ khi nghiên cứu mới của George W. Bartholomew đề xuất kết cấu mặt đường BTXM lần đầu tiên ở trung tâm Bellfontain, Ohio, USA cho đến nay mặt đường BTXM được phát triển rỗng rãi ở hầu hết các nước trên thế giới.

Tại Úc, đường cao tốc bằng BTXM chiếm 67%, chiều dài toàn bộ đường bê tông xi măng là 17.817 km tuy nhiên chiếm tỷ lệ nhỏ trong hệ thống đường bộ là 900.000 km. Trung Quốc đường cao tốc bằng BTXM chiếm 60%, mặt đường BTXM ở Trung Quốc là 198.900 km năm 2003 và đã phát triển lên là 3 299.915 km năm 2023 [1].

Hàn Quốc đường cao tốc bằng BTXM chiếm 65%. Còn Mỹ có 141.156 km năm 2016 và tăng lên 269.018 km năm 2025 đường bê tông xi măng chiếm khoảng 4% so với chiều dài mặt đường. Đức đường bê tông xi măng 3.298 km chiếm 25%, trong hệ thống đường 13.192 km đường Autoban (đường có tốc độ cao).

Như vậy, có thể thấy rằng các nước làm đường cao tốc có một tỷ lệ nhất định là mặt đường BTXM, con số này tại thời điểm hiện nay đối Việt Nam chưa có km nào đường cao tốc bằng BTXM.

Ở Việt Nam, đang triển khai hệ thống đường tuần tra biên giới với khoảng 11.000 km và dự án đường Trường Sơn Đông có chiều dài khoảng 667 km sử dụng kết cấu mặt đường BTXM. Lượng xi măng sản xuất trong nước hiện nay đang dư thừa so với nhu cầu thực dùng trong xây dựng đặc biệt là nhiều dự án bất động sản xây dựng nhà đang bị đình trệ, việc đưa vào xây dựng đường BTXM là đúng chủ trương của ngành xây dựng. Kết cấu BTXM là một lựa chọn đối với các đường nội bộ khu xe tải nặng, điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

Hơn nữa hiện trạng mặt đường bê tông nhựa bị hư hỏng do hằn vệt bánh xe trên hầu hết các quốc lộ lớn, kết cấu BTXM tấm mỏng (whitetopping) để sữa chữa mặt đường bê tông nhựa đã hỏng là một giải pháp được nhiều nước trên thế giới sử dụng.

Phát triển bền vững trong xây dựng là giảm thiểu tác động ô nhiễm môi trường, BTXM phải được sử dụng vật liệu giảm thiểu phát thải CO2 và công nghệ thi công tiết kiệm năng lượng.

Báo cáo này trình bày tổng quan về kỹ thuật chủ yếu và những thực trạng trong kỹ thuật xây dựng mặt đường BTXM ở Việt Nam và các định hướng sử dụng các vật liệu mới trong kết cấu mặt đường BTXM ở Việt Nam để đảm bảo phát triển bền vững.

2. Thực trạng và những khó khăn khi sử dụng kết cấu mặt đường BTXM ở Việt Nam

Thực trạng sử dụng vật liệu BTXM vào xây dựng đường bộ hiện nay chủ yếu tập trung vào mạng đường giao thông nông thôn từ cấp xã trở xuống (đường xã, đường thôn xóm). Theo số liệu thống kê của Cục đường bộ Việt Nam, tổng số km đường BTXM là 22.227 km (đạt khoảng 9%, chưa kể tới đường đô thị và đường chuyên dùng), trong đó tỉ lệ đường quốc lộ có 626 km, chiếm 2,82% (chủ yếu là đường Hồ Chí Minh và một vài đoạn tuyến quốc lộ bị ngập trong mùa mưa lũ), thấp nhất là đường tỉnh lộ (211 km, chiếm 0,95%), đường BTXM làm cho đường giao thông nông thôn đạt cao nhất (18.898 km, chiếm trên 85%).

Về tiêu chuẩn hướng dẫn để thiết kế, thi công nghiệm thu mặt đường BTXM cũng còn đang hạn chế, hiện tại mới có các tiêu chuẩn cơ sở về thiết kế và thi công nghiệm thu do tổng cục ban hành.

2.1. Khả năng cung cấp xi măng và chất kết dính phụ thêm

Theo quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng, nhu cầu xi măng ở Việt Nam năm 2005 là 29 triệu tấn, 2010 là 46 triệu tấn, 2015 là 62 triệu tấn và đến 2020 là 68, 70 triệu tấn [3].Tại thời điểm hiện tại xi măng sản suất trong nước sản suất còn dư thừa, cụ thể theo số liệu thống kê năm 2023 lượng xi măng cung cấp cao hơn so với nhu cầu sử dụng trong nước cụ thể là công suất sản xuất được khoảng 100 triệu tấn và đã xuất khẩu được 31,3 triệu tấn Clinker và xi măng.

Xi măng làm bê tông mặt đường [18] ô tô nên sử dụng là xi măng pooc lăng loại I hoặc loại III theo ASTM C150 có lượng kiềm quy đổi (Na2O+0,658K2O) <0,6%. Nếu kết cấu mặt đường ở các khu vực xâm thực như hàm lượng SO4 cao thì có thể sử dụng xi măng bền sunfat như xi măng Insee

Trong xây dựng đường bộ bằng vật liệu BTXM, để giảm thiểu việc sử dụng nhiều xi măng gây ô nhiễm môi trường thì có thể có sử dụng chất kết dính phụ thêm gồm: Tro bay, xỉ lò cao nghiền mịn, mê ta kao lanh, tro trấu, muội silic... Nên sử dụng chất kết dính ba thành phần (xi măng pooc lăng - xỉ lò cao - tro bay) để tạo ra loại BTXM chịu được tác động của nước biển cũng như môi trường xâm thực cao.

Hiện nay, các loại phụ gia khoáng đều có thể sản xuất được ở Việt Nam và phụ gia khoáng là thành phần không thể thiếu khi sản xuất BTXM với những yêu cầu đặc biệt, hơn nữa sử dụng phụ gia khoáng để giảm thiểu lượng dùng xi măng và tăng cường sử dụng các chất thải rắn công nghiệp đều có tác dụng làm giảm lượng khí thải CO2 trong môi trường. Phụ gia khoáng hay còn gọi là chất kết dính phụ thêm là phần không nên thiếu khi muốn hạn chế bớt những bất lợi khi sử dụng lượng xi măng lớn.

Tro bay có vai trò quan trọng trong sản xuất bê tông chất lượng cao. C.Muller, R.Hardtl và Peter Schielbl [12] khi nghiên cứu bằng quang phổ bê tông có chứa lượng xi măng lớn (không có tro bay) đã cho thấy có một lượng khá lớn xi măng chưa thuỷ hoá sau nhiều tháng bảo dưỡng. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, tro bay làm tăng cường độ của bê tông không phải do nó phản ứng với nước mà do nó phản ứng với các sản phẩm thuỷ hoá của xi măng tạo nên các sản phẩm bền và làm cho cấu trúc bê tông đặc chắc hơn và có thể chịu được tác động của các muối trong môi trường xâm thực.

Mặt khác cần quan tâm sự khác biệt giữa mác xi măng theo TCVN và mác xi măng theo Mỹ, vì ở Mỹ vấn đề chất lượng được đưa ra hàng đầu nên xi măng đạt yêu cầu chất lượng khá cao, với loại xi măng PC50 của Việt Nam nếu thí nghiệm theo ASTM chỉ đạt khoảng 35MPa, do đó cần có những chiến lược lâu dài trong việc sản xuất xi măng đáp ứng được yêu cầu hội nhập quốc tế. Hơn nữa để hội nhập sâu rộng hơn cần đổi các cấp xi măng pooc lăng theo tiêu chuẩn châu Âu, CEM42,5, CEM52,5 như tiêu chuẩn Trung Quốc đã từng làm.

2.2. Cốt liệu nhỏ (cát)

Hiện nay, trên lãnh thổ Việt Nam, nguồn cát chủ yếu là cát sông, cát mịn ở một số vùng rất giàu cát như vùng duyên hải để thay thế một phần cốt liệu nhỏ cho BTXM mà một số nước trên thế giới đã sử dụng. Cát mịn có trử lượng lớn ở vùng miền Trung theo tài liệu [8] lượng bụi, bùn, sét hầu hết các cát này đều nằm trong phạm vi cho phép sử dụng.

Ngoài ra, hiện nay ở các vùng trong cả nước, có rất nhiều cơ sở sản xuất vật liệu đá xây dựng, trung bình các mỏ đá thải ra một lượng đá thải là 20% ÷ 35%, khối lượng này sẽ là rất lớn và nếu được đưa vào để sử dụng tương đương như cát hạt lớn thì sẽ hiệu quả cho việc bảo vệ môi trường [8].

Miền Bắc Việt Nam có mật độ sông ngòi phân bố tương đối dày đặc, lượng cát hiện nay khai thác chủ yếu từ sông. Đặc tính của cát khu vực miền Bắc tương đối sạch, cát vàng khai thác từ các sông có thành phần hạt phù hợp để chế tạo BTXM theo tiêu chuẩn hiện hành, có mô đun độ mịn khá lớn Mk>2,2.

Miền Trung Việt Nam từ Nghệ An đến tỉnh Bình Thuận chủ yếu là cát trắng có mô đun độ mịn rất nhỏ, hiện tại không dùng cho BTXM. Nhưng theo các nghiên cứu trên thế giới thì đây là loại cốt liệu BTXM triển vọng cho các vùng ven biển.

Miền Đông Nam bộ, khu vực Nam bộ cát chủ yếu khai thác các vùng như Biên Hòa tỉnh Đồng Nai. Các dự án của TP Hồ Chí Minh và đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu khai thác cát trên sông Đồng Nai. Cát ở đây đạt mô đun độ lớn không cao Mk từ 1,50 đến 2,5.

Khu vực các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, cát khai thác chủ yếu từ sông Tiền và sông Hậu phục vụ cho xây dựng, nhưng cát vùng này đa phần là có mô đun độ mịn thấp và lượng tạp chất là khá lớn, cát dùng cho bê tông chủ yếu từ Tân An, An Giang hoặc cát từ Vĩnh Long mô đun độ lớn Mk từ 1,0 đến 2,0. Vì vậy, khi sử dụng cho BTXM có thành phần là các loại cát này cũng đáp ứng được khả năng cung cấp.

Các khu vực thiếu nguồn cát mà nhiều đá thì khuyến khích sử dụng cát nghiền để cải thiện cường độ chịu kéo uốn của BTXM làm mặt đường. Như ở Trung Quốc đã có tiêu chuẩn DB47-667-2007 về Quy định kỹ thuật ứng dụng bê tông cát nghiền trong công trình đường bộ [5].

2.3 Cốt liệu lớn (đá dăm hoặc sỏi)

Cốt liệu lớn sử dụng cho BTXM phải chú ý về thành phần khoáng vật, hóa học và cơ sở thành tạo của các loại đá. Bởi vì hiện nay độ bền của vật liệu này được quan tâm nhiều, độ bền vật liệu bê tông theo thời gian đó là khả năng chống phản ứng kiềm cốt liệu, khả năng chống sun phát, chống co ngót khô, bong tróc và mài mòn mặt đường.

Lượng đá dăm và sỏi lớn sử dụng cho xây dựng đường BTXM là rất lớn, để xây dựng 1 km đường BTXM chiều rộng mặt là 7 m thì phải dùng khoảng 3.000 m3 đá dăm để làm móng và đổ bê tông.

Trử lượng đá dăm phân bố ở các vùng không đều nhau, lượng đá miền Bắc, miền Trung chủ yếu là dọc đường biên giới giáp Lào, miền Nam trữ lượng đá rất hiếm trong xây dựng giao thông hiện tại là vấn đề khó khăn cho vật liệu để xây dựng giao thông ở trong vùng.

Giải pháp để đảm bảo xây dựng cho các vùng hiếm đá dăm, đặc biệt là khi xây dựng đường bê tông ven biển, đó là có thể sử dụng cát và vật liệu thải rắn dùng các chất kết dính xi măng kết hợp tro xỉ, xỉ thép để chế tạo BTXM hoặc các tấm tự chèn bằng bê tông làm mặt đường lát chất lượng cao.

Khó khăn chú ý trong quá trình cung cấp đá dăm cho xây dựng đó là các quy định về hệ thống tiêu chuẩn trong liên ngành không thống nhất. Tiêu chuẩn cho cốt liệu dùng bê tông dùng trong xây dựng cầu đường theo quy định của AASHTO trong lúc đó tiêu chuẩn quy định ngành xây dựng nói chung lại theo tiêu chuẩn Nga, nên gây khó khăn trong việc sản suất và đánh giá cấp phối cốt liệu.

2.4. Phụ gia hóa học

Phụ gia dùng để chế tạo BTXM hiện nay có thể nói phong phú chủng loại và đã sản xuất được trong nước. Tuy nhiên, để BTXM chịu được các tác động của ảnh hưởng nước biển đó là sử dụng phụ gia phải xem xét sự tương thích với loại xi măng và chất kết dính thay thế.

2.5. Nước

Nước dùng cho BTXM chú ý khi xây dựng mặt đường cần phải sử dụng nước ngọt và đảm bảo độ sạch. Nước dùng cho bê tông và vữa đáp ứng theo TCVN 4506:2012.

2.6. Kỹ thuật công nghệ thi công mặt đường BTXM

Kỹ thuật công nghệ thi công mặt đường BTXM hiện tại cũng có nhiều bất cập, đặt biệt là thiết bị dây chuyển máy móc để rải bê tông mặt đường, hệ thống kiểm soát chất lượng. Các thiết bị máy rải hiện đại đều phải nhập nước ngoài và có giá thành cao.

Hiện tại ở Việt Nam chủ yếu là công nghệ thi công BTXM mặt đường đổ tại chỗ sử dụng bê tông có độ sụt từ 2 - 8 cm nếu sử dụng bê tông trộn trực tiếp ngoài công trường thì dẫn đến chất lượng đồng nhất của bê tông theo dọc tuyến là không cao; nếu sử dụng bê tông thương phẩm thì việc kiểm soát quá trình từ trạm trộn đến trực tiếp công trường cũng còn nhiều sự quản lý chưa phù hợp.

Hơn nữa điều kiện nhiệt độ khá cao nhất là đối với một số tỉnh miền Trung gây khó khăn trong quá trình kiểm soát nhiệt độ của hỗn hợp bê tông khi nhiệt độ không khí cao hơn 33oC.

3. Một số công nghệ mới BTXM có thể xây dựng đường ôtô

Việt Nam nằm trong những nước chịu tác động nặng nề. Vấn đề đặt ra đối với việc xây dựng cơ sở hạt tầng ven biển chịu tác động trực tiếp của nước biển sử dụng vật liệu gì?

Để phát triển xây dựng đường giao thông bền vững cho dọc tuyến ven biển Việt Nam thì nên sử dụng các kết cấu đường BTXM. BTXM cho các vùng chịu tác động của nước biển nên sử dụng đó là bê tông chất lượng cao. Bê tông không chỉ mỗi tác dụng chịu lực mà còn có độ bền theo thời gian, không bị ăn mòn do tác động của nước mặn. Và để hạn chế việc sử dụng xi măng có thể dùng bê tông có hàm lượng tro bay cao (High Volume Fly Ash - HVFA) như các nghiên cứu đã sử dụng tro bay chiếm đến 50% xi măng [12]. Bê tông HVFA có những đặc tính chịu được tác động của nước biển như: Có độ chống ăn mòn sun phát cao; hạn chế được các loại ăn mòn xảy ra trong bê tông; có khả năng chống thấm ion Cl- cao để giảm ăn mòn cốt thép trong bê tông; ngoài ra bê tông còn có khả năng chống thấm cao.

Các đánh giá về phát thải khí CO2 khi thông công mặt đường BTXM thông thường và BTXM có sử dụng tro bay để so sánh chỉ ra trong Bảng1. Các chỉ số phát thải về CO2 theo nghiên cứu của Gapata và Gambatese năm 2005 [15] đưa ra các chỉ số phát thải GHG (khí gây hiệu ứng nhà kính.

 Bảng 1: Tính toán phát thải khí CO2 cho 1 m3 BTXM có cường độ chịu nén 35MPa

TT

Vật liệu và công nghệ thi công

Chỉ số phát thải GHG (kg CO2 e/kg vật liệu)

Khối lượng cho 1 m3 bê tông xi măng pooc lăng thường

Khối lượng cho 1 m3 bê tông xi măng pooc lăng có sử dụng tro bay

Định mức

Khối lượng

Định mức

Khối lượng

1

Xi măng

1,067

400

426,8

320

341,44

2

Tro bay

0,01

0

0

80

0,8

3

Cốt liệu

0,0032

1900

6,08

1900

6,08

4

Trộn bê tông

0,0004

2300

0,92

2300

0,92

5

Đổ bê tông

0,0025

2300

5,75

2300

5,75

6

Cốt thép mối nối

0,000000055

2300

0,0001265

2300

0,0001265

Tổng phát thải cho 1 m3 bê tông, kg

 

     440  

 

     355  

Căn cứ vào số liệu được tính toán ở Bảng 2 để tính toán phát thải khí CO2 khi xây dựng mặt đường BTXM Pooc lăng và BTXM có tro bay (20% khối lượng chất kết dính) cho 1 km đường mặt đường rộng 7 m gồm các tấm BTXM kích thức 3,5 m x 4,5 m, chiều dày tấm là 25 cm thì khi sử dụng tro bay phát thải sẽ giảm là 355.152 kg CO2 tương đương với 3.623.971 GJ năng lượng.

Nếu giá thành của tro bay bằng 600 đồng/kg so với giá thành của xi măng Pooc lăng PC40 là dao động 1.200 đồng/kg thì giá thành bê tông có tro bay này giảm là 84.000.000 đồng/1 km.

Kết quả nghiên cứu về bê tông có tro bay được thực hiện ở Trường Đại học GTVT với thành phần bê tông là: Xi măng PC40 380 kg; tro bay 95 kg; cát 570 kg; đá 1150 kg; có cường độ chịu nén 28 ngày đạt là 50MPa, cường độ kéo uốn 28 ngày đạt là 5,6MPa.

Đối với các vùng giàu cát nhưng lại thiếu đá như dọc duyên hải Miền trung, miền Nam Việt nam có thể sử dụng loại bê tông cát (bê tông hạt nhỏ). Bê tông cát có thể tận dụng được nguồn cát mịn phong phú để làm cốt liệu, sử dụng tro bay để cải thiện cấu trúc đặc chắc cho bê tông và hạn chế được việc vận chuyển đá làm tăng giá thành của bê tông.

Ở Nga đã dùng nhiều kết cấu bê tông hạt nhỏ trong xây dựng đường do đặc tính chịu kéo cao của nó, hơn nữa có thể kết hợp nhiều chất kết dính phụ thêm góp phần làm tạo ra vật liệu xanh trong xây dựng đường.

Công nghệ bê tông chống ăn mòn sun phát cũng được quan tâm khi xây dựng các dự án ở khu vực có ion sun phát trong nước ngầm và đất lớn dẫn tới các tiềm tàng ăn mòn sun phát của bê tông. Các khu vực này nên sử dụng bê tông bền sun phát theo TCVN9035:2011 về hướng dẫn lựa chọn xi măng và chọn xi măng bền sun phát theo TCVN6067:2004 và TCVN7711:2007.

Về cơ chế sun phát của đá xi măng trong bê tông: Hai loại khoáng vật được hình thành từ quá trình ăn mòn sulfat là ettringite (canxi aluminat trisulfate 32 hydrate: CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O) và thạch cao (calcium sulfate dihydrate: CaSO4.2H2O). Sự hình thành ettringite có thể dẫn đến sự gia tăng khối lượng, dẫn đến sự trương nở thể tích và xuất hiện các vết nứt.

Bên cạnh đó, sự hình thành của thạch cao có thể làm bê tông bị giảm cường độ. Tuy nhiên, sự có mặt của ettringite hoặc thạch cao trong bê tông không phải là một dấu hiệu của sự ăn mòn sulfate, bằng chứng về sự ăn mòn sulfat cần được xác nhận bằng các phân tích thạch học và hóa học.

Mặt đường BTXM đầm lăn, hiện tại trên thế giới người ta thường dùng bê tông có độ sụt bằng 0 và thi công bằng công nghệ đầm lu-là trong những công nghệ sạch giảm thiểu bớt tiếng ồn và năng lượng thi công. Cũng từ công nghệ này để hạn chế lượng nước trong bê tông giúp tạo cường độ sớm và giảm co ngót mềm của bê tông. Công nghệ thi công này đã được triển khai trong các dự án thủy điện song với các dự án giao thông đang còn rất hạn chế hiện sử dụng cho các dự án. Vậy để hạn chế bớt giá thành của mặt đường BTXM thì đây là công nghệ triển vọng áp dụng.

Bê tông cường độ cao, bê tông cường độ cao cốt sợi cũng được sử dụng nhiều trong xây dựng đường ở một số nước châu Âu, Mỹ và Trung Quốc. Mặt đường của hầm núi đá gần Denver (thủ phủ của Colorado) là khởi nguồn việc sử dụng bê tông tính năng (HPC) cao trong xây dựng đường.

Về quản lý chất lượng nhất là đặc tính cơ học, nhiệt độ và độ bền của mặt đường BTXM là các yếu tố ngẫu nghiên do đó có thể coi là như hệ thống quản lý chất lượng, tuy nhiên nó có những đặc thù riêng của chuyên ngành vật liệu. Các vật liệu chế tạo bê tông có nhiều loại và có một số lớn các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông nên tạo ra một sản phẩm có sự biến động cao. Hệ số phân tán của sản phẩm này thông thường từ 5 ÷ 10%.

Và hơn nữa đó là có nhiều sự thay đổi trong công nghệ xây dựng. Những thay đổi này là hàm lượng xi măng, loại xi măng, cường độ yêu cầu, kích cỡ và loại cốt liệu, tính công tác và còn ảnh hưởng từ tính chất hóa học của các phụ gia thêm vào [16]. Vì vậy, sản phẩm BTXM muốn tốt hơn thì cần áp dụng các phương pháp quản lý chất lượng công nghiệp theo phương pháp thống kê như Walter A. Shewhart, G.D. Edwards, Howard Dodge và W.Ewards Deming trong công nghiệp bê tông của châu Âu từ năm 1960 hoặc ở theo ACI (Mỹ) [16].

Về yếu tố chịu tải độ ổn định Marshall của BTN có độ biến động vs = 6% [ASTM D6927], trong lúc đó cường độ chịu nén của BTXM có độ biến động v = 2,37% [ASTM C39], về biến dạng thì độ dẻo Marshall có độ biến động là vf = 9% [ASTM D6927]. Như vậy, so sánh với mặt đường bê tông nhựa, có thể thấy rằng vật liệu BTXM ổn định chất lượng gấp từ 2 - 3 lần so với bê tông nhựa, mức độ đồng nhất chất lượng của BTXM cao hơn nhiều lần so với mức độ đồng nhất bê tông nhựa.

Việt Nam có đầy đủ các điều kiện và khả năng để triển khai xây dựng đường BTXM với quy mô lớn. Để thực hiện chủ trương này, việc cần thiết trước hết là phải bổ sung, hoàn chỉnh các tiêu chuẩn, quy trình, định mức từ thiết kế đến thi công và nghiệm thu mặt đường BTXM.

Nay chỉ có một số dây chuyền thi công được nhập ngoại với giá thành khá cao khi tiến hành thi công BTXM đắt hơn khi thi công bê tông asphalt khoảng 20% -50%. Công nghệ ván khuôn trượt phù hợp cho việc đổ bê tông với lượng lớn, và khi thi công chú trọng khe co giãn để đảm bảo kỹ thuật cũng như mỹ thuật, có biện pháp chống nứt sớm, co ngót, từ biến của bê tông.

4. Kết luận và kiến nghị

Trong việc áp dụng xây dựng đường BTXM, cần nghiên cứu tối đa hoá các ưu điểm và giảm thiểu các nhược điểm của loại đường này; loại đường BTXM thích nghi tốt với các vùng có địa hình bằng phẳng, địa chất ổn định, đồng đều về mặt cường độ và khả năng chống lại sự tàn phá của nước rất cao; do vậy cần đẩy mạnh áp dụng xây dựng đường BTXM tại các khu vực này; cụ thể đối với nước ta là vùng đồng bằng sông Hồng (hiện nay tỉ lệ đường BTXM tại khu vực này còn thấp), Đông Nam Bộ, đồng bằng sông Cửu Long (các khu vực có điều kiện địa chất ổn định), các khu vực có địa hình bằng phẳng, địa chất ổn định tại các vùng Bắc Trung bộ, duyên hải Nam Trung bộ, Đông Bắc và Tây Bắc.

Để áp dụng hiệu quả việc xây dựng mặt đường BTXM cho các tuyến đường cấp cao (đường cao tốc, đường cấp cao), trong giai đoạn này cần chủ yếu ứng dụng các tiêu chuẩn thiết kế và công nghệ thi công thích hợp của nước ngoài, trong các giai đoạn tiếp theo cần xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật trên cơ sở các số liệu thực tiễn trong nước về mặt đường BTXM, nhằm nâng cao hiệu quả xây dựng, khai thác cũng như quản lý đường.

Ở Việt Nam đã có các nghiên cứu về bê tông làm đường, bê tông đầm lăn có sử dụng tro bay trong xây dựng đập là chủ yếu [9,10], cường độ của bê tông dùng tro bay trong đập thủy điện từ 20 - 25MPa, cường độ kéo uốn nhỏ chưa đáp ứng được yêu cầu dùng cho mặt đường ô tô. Công nghệ đầm lăn trong xây dựng đường ôtô cũng là hướng thi công tiết kiệm măng lượng.

Kiến nghị xây dựng tiêu chuẩn quốc gia về xi măng làm đường như một số nước đã sử dụng như Trung Quốc, Nga… để thuận lợi trong việc cung cấp BTXM cho đường ô tô.

Xây dựng hệ thống tiêu chuẩn về cốt liệu cho BTXM làm đường theo hướng dùng bộ sàng ASTM để thống nhất với bê tông Asphalt làm đường hiện nay.

Đưa vào sử dụng kết cấu mặt đường hỗn hợp gồm có lớp móng là BTXM đầm lăn và mặt là lớp Asphalt sẽ đảm bảo độ bền lâu dài cho mặt đường bộ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Báo cáo về đường BTXM ở Trung Quốc: cn-highway-length-of-highway-paved-common-cement-concrete, https://www.ceicdata.com/

[2]. Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011 - 2015 có xét đến năm 2030 số Quyết định 1208/QĐ-TTg ngày 21/7/2013.

[3]. Quyết định 1454/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

[4]. Quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 và định hướng đến năm 2030 theo quyết định số 1488/2011/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 24/11/2011.

[5]. DB46-667-2007: Technical Specification for Application of Manufactured Sand Concrete in Highway Engineering

[6]. Nguyễn Thanh Sang, Trần Lê Thắng, Nguyễn Quang Ngọc (2010), “Bê tông cát nhiều tro bay làm lớp móng mặt đường ô tô: Giải pháp kinh tế và môi trường’’, Tạp chí KHGTVT- Trường ĐH GTVT (30), tr. 84-91 và báo cáo trong hội thảo tổng kết.

[7]. Nguyen Thanh Sang, Ly Huy Tuan, and Vu Hoang Giang (2010), Planing for Coastal Road Using Tide Resistance Cement & Concrete, Báo cáo tại Hội nghị liên đoàn các tổ chức kỹ sư Đông Nam Á chủ đề Kỹ thuật và Công nghệ vì cuộc sống chất lượng hơn trước thách thức biến đổi khí hậu (CAFEO 28), ở Hà Nội (12/2010), chuyên mục Kỹ thuật và công nghệ xây dựng dân dụng và cơ sở hạ tầng, tr.35.

[8]. Nguyễn Thanh Sang (2011), Nghiên cứu sử dụng cát duyên hải miền Trung làm mặt đường bê tông xi măng cát trong xây dựng đường giao thông nông thôn, Đề tài cấp Bộ GTVT mã số DT104012 ;

[9]. Nguyễn Quang Hiệp (2005), “Nghiên cứu bê tông đầm lăn cho đập và đường trong điều kiện Việt Nam”. Luận văn tiến sỹ, Viện KHCNXD.

[10]. Vũ Hải Nam (2012), “Nghiên cứu sử dụng tro tuyển phả lại hàm lượng cao trong bê tông khối lớn thông thường dùng cho đập trọng lực”, Luận văn tiến sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng.

[11]. V.M Malhotra, P.K Mehta (2008), High-performance, high-volume fly ash concrete for Buiding Sustainable and Durable Structures.

[12]. Muller, R.Hardtl and Peter schielbl. High Performance Concrete With Fly Ash, ACI. SP171, Advances in Concrete Technology.

[13]. Evaluation of the Effect of Porland Cement Alkali Content, Fly Ash, Ground Slag and Silica Fume on Alkali – Silica Reactivity; Cement, Concrete and Aggregates, Vol. 21, December, 1999.

[14]. V.M. Malhotra, Making Concrete ‘’Greener’’ With Fly Ash, Concrete International. The Magazine of the American Concrete Institute. May 1999, Volume 21, Number 5.

[15]. Zapata, P. and J. A. Gambatese (2005). "Energy Consumption of Asphalt and Reinforced Concrete." Pavement Materials and Construction; ASCE.

[16]. John Newman, Ban Seng Choo (2003): Advanced Concrete Technology (Testing and Quality).

[17]. FHWA-PL-07-027, Kathleen Hall, American Trade Initiatives (2007), Long-Life Concrete Pavements in  Europe  and Canada, American Association of State Highway and Transportation Officials, National Cooperative Highway  Research Program.

[18]. FHWA HIF-07-004, Dale Harrington (2007), Intergrated Materials and Construction Pratices for Concrete Pavement, U.S Department of Transporttation Fereral Highway Administration.

Bình luận
Nhà ở xã hội SUNRISE HOME Ngọc Hồi Công ty Xe đạp Thống Nhất