Cấp phối đá dăm gia cố xi măng cho lớp móng cứng hơn hẳn cấp phối đá dăm thường, nhưng bị ràng buộc bởi ba thứ mà lớp không gia cố không có: thời gian thi công khống chế theo ninh kết của xi măng, độ chặt K ≥ 1,0 chứ không phải 0,98, và lớp móng chắc chắn sẽ nứt nên tiêu chuẩn phải quy định mức nứt chấp nhận được. Toàn bộ số liệu trong bài trích từ TCVN 8858:2023, kèm số hiệu điều hoặc bảng để bạn đối chiếu.
Cấp phối đá dăm gia cố xi măng là gì?
Điều 3.3 định nghĩa đây là “lớp vật liệu sử dụng CPĐD hoặc CPTN đem trộn với xi măng với một tỷ lệ nhất định rồi lu lèn chặt ở độ ẩm tốt nhất trước khi xi măng ninh kết”. Ba chi tiết trong định nghĩa chi phối toàn bộ tiêu chuẩn: tỷ lệ nhất định — phải ra từ thiết kế hỗn hợp trong phòng; độ ẩm tốt nhất — khống chế chặt hơn lớp không gia cố; trước khi xi măng ninh kết — cả dây chuyền là cuộc chạy đua với đồng hồ.
Lớp cấp phối đá dăm thông thường chịu lực nhờ ma sát và chèn móc giữa các hạt. Khi trộn thêm xi măng, các hạt được dán lại thành tấm bán cứng phân bố tải trọng rộng hơn, nhờ đó kết cấu phía trên có thể mỏng hơn. Nhưng tấm bán cứng thì co ngót, và co ngót thì nứt.
Điều 1.3 là câu hay bị bỏ qua nhất: tiêu chuẩn không khuyến khích dùng lớp này trên nền đất yếu. Tấm bán cứng chịu kéo kém; nền lún không đều thì tấm gãy, và khi đã gãy thì còn kém hơn cả cấp phối đá dăm thường.
Bản 2023 đã thay bản 2011 — đừng trích nhầm
Lời nói đầu ghi rõ TCVN 8858:2023 thay thế TCVN 8858:2011. Bản 2023 bổ sung cỡ hạt Dmax 31,5 mm, quy định song song hai hệ chỉ tiêu cường độ, và thêm bảng mức nứt cho phép. Nhiều trang tổng hợp vẫn chép con số của bản cũ hoặc tóm tắt lệch:
| Chỉ tiêu | Hay gặp trên mạng | Bản gốc TCVN 8858:2023 |
|---|---|---|
| Los Angeles, lớp móng dưới | ≤ 40 % | ≤ 45 % (4.1.3.2) |
| Hàm lượng xi măng, CPĐD | 3 – 6 % | 2,5 – 6 % (4.2.3) |
| Hàm lượng xi măng, CPTN | không nêu riêng | 4 – 10 % (4.2.3) |
| Chỉ số dẻo hạt mịn | < 6 cho mọi loại | ≤ 4 % CPĐD, ≤ 12 % CPTN (4.1.3.4) |
| Cường độ chịu nén | R7 = 2,0 – 5,0 MPa | Theo Bảng 3 hoặc Bảng 4 |
Dòng cuối nguy hiểm nhất: gộp cường độ về một khoảng “R7” trong khi dự án dùng Bảng 3 sẽ dẫn tới nghiệm thu sai tuổi mẫu và sai phương pháp. Bài hệ số lu lèn cấp phối đá dăm đã phân tích hậu quả tương tự với lớp móng không gia cố.
Yêu cầu vật liệu
Cốt liệu: thành phần hạt theo Bảng 1 với bốn cỡ Dmax 37,5 — 31,5 — 25 — 19 mm; riêng cỡ 37,5 mm chỉ dùng cho lớp móng dưới. Độ hao mòn Los Angeles không quá 35 % cho móng trên, 45 % cho móng dưới. Tạp chất hữu cơ không quá 2 %, muối sunfat không quá 0,25 % — hai chỉ tiêu này không có ở lớp không gia cố vì chúng chỉ gây hại khi có xi măng. Tỷ lệ hạt mịn dưới 0,075 mm cho móng trên tối đa 7 %.
Xi măng: PC hoặc PCB mác không nhỏ hơn 30 MPa, và phải có thời gian bắt đầu ninh kết tối thiểu 120 phút (4.2.2) — chính là quỹ thời gian của cả dây chuyền. Lượng xi măng phải xác định qua thí nghiệm trong phòng; khoảng 2,5–6 % (CPĐD) hoặc 4–10 % (CPTN) chỉ để định hướng dự toán. Điều 4.3.1 khuyến khích thêm 15–25 % phụ gia khoáng để giảm co ngót.
Cường độ yêu cầu: hai hệ chỉ tiêu song song
Trong nước đang dùng song song hai tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm, nên tiêu chuẩn quy định hai trường hợp. Áp dụng trường hợp nào do hồ sơ thiết kế dự án quyết định, không phải nhà thầu tự chọn.
| Bảng 3 — vị trí lớp móng | Nén 14 ngày (MPa) | Ép chẻ 14 ngày (MPa) |
|---|---|---|
| Móng trên đường cao tốc, cấp I, cấp II hoặc lớp mặt láng nhựa | ≥ 4,0 | ≥ 0,45 |
| Móng trên các trường hợp khác | ≥ 3,0 | ≥ 0,35 |
| Móng dưới mọi trường hợp | ≥ 1,5 | Không quy định |
Mẫu Bảng 3 được dưỡng ẩm 7 ngày rồi ngâm nước 7 ngày mới nén, nên khắt khe hơn nhiều so với chỉ nén ở tuổi 7 ngày. Bảng 4 chỉ có một chỉ tiêu nén 7 ngày theo AASHTO T22: CPĐD loại I ≥ 4,0 MPa; CPĐD loại II hoặc CPTN ≥ 2,0 MPa.
Khi thiết kế hỗn hợp, điều 6.4.2 yêu cầu thử tối thiểu 3 tỷ lệ xi măng. Với móng trên áo đường cấp cao, tỷ lệ hợp lý là tỷ lệ thấp nhất mà vẫn đạt cường độ (6.4.5). Thêm xi măng “cho chắc ăn” phản tác dụng: xi măng càng nhiều, co ngót càng lớn, tấm móng càng nứt sớm. Ra hiện trường, lượng xi măng cộng thêm 0,2 % với CPĐD trộn tại trạm để bù phân bố không đều.
Dây chuyền thi công qua trạm trộn
Đây là khác biệt lớn nhất so với lớp thường (xem sơ đồ đầu bài). Điều 7.2.3.3.2 quy định toàn bộ quá trình trộn, vận chuyển, rải, lu lèn, hoàn thiện phải kết thúc trước khi hỗn hợp bắt đầu hình thành cường độ. Vì vậy điều 5.1.1.3 coi vị trí trạm trộn là một thông số kỹ thuật, không phải chuyện hậu cần.
Các con số cần nhớ: đoạn thi công thử tối thiểu 100 m; trạm trộn cho đường cấp I, II trở lên ≥ 50 tấn/giờ; sai số cân xi măng ± 0,5 %; nhiệt độ hỗn hợp trước khi rải không quá 30 °C.
Rải, lu lèn và độ chặt K ≥ 1,0
Chiều dày một lớp rải sau lu thông thường ≤ 18 cm. Hỗn hợp phải lu ở độ ẩm tốt nhất với sai số chỉ −1 % — tiêu chuẩn ghi rõ không cho phép độ ẩm lớn hơn độ ẩm tốt nhất, trong khi lớp không gia cố cho phép ± 2 %. Thừa nước vừa giảm cường độ vừa tăng co ngót.
Độ chặt yêu cầu K ≥ 1,0, cao hơn K ≥ 0,98 của lớp không gia cố. Lý do nằm ở mốc so sánh: khối lượng thể tích khô lớn nhất xác định trên chính hỗn hợp đã có xi măng, còn vật liệu hiện trường được lu ngay khi còn dẻo nên có thể đạt và vượt trị số đó. Trung bình trên 1.000 m không được nhỏ hơn 100 %.
Trình tự lu (7.2.3.2.3): lu sơ bộ bánh sắt 2 lượt/điểm; lu chủ yếu bánh lốp 15–20 lượt/điểm hoặc lu rung 6–10 lượt/điểm; cuối cùng lu bánh sắt là phẳng. Khi hoàn thiện chỉ được gạt phẳng chỗ lồi, vật liệu thừa phải bỏ đi. Nguyên tắc chung của công tác lu xem bài quy trình thi công cấp phối đá dăm và sơ đồ lu.
Bảo dưỡng và thời điểm làm lớp trên
Điều 7.2.4 cho bốn biện pháp bảo dưỡng: phủ màng hoặc vải địa kỹ thuật tưới nước, phủ cát 5 cm, tưới nhũ tương nhựa đường, hoặc phun chất tạo màng. Trong suốt thời gian bảo dưỡng cấm phương tiện thi công đi lại trên bề mặt. Chỉ được làm lớp phía trên khi cường độ mẫu khoan hiện trường đạt từ 75 % cường độ thiết kế, mốc tham chiếu khoảng 14 ngày. Hai tuần chờ này cần đưa vào tiến độ ngay từ đầu.
Nứt lớp móng: mức cho phép và cách chống nứt phản ánh
Điều 7.2.5.1 nói thẳng: lớp móng gia cố xi măng “sau khi thi công sẽ bị nứt và sẽ còn tiếp tục nứt trong quá trình khai thác”. Vấn đề là nứt tới mức nào. Bảng 6 cho phép: nứt dọc dài ≤ 2,0 m, mở rộng ≤ 1,0 mm, không liên tục; nứt ngang mở rộng ≤ 3,0 mm, hai vết liền kề cách nhau ≥ 2,0 m. Riêng nứt xiên 25°–75° so với phương dọc tuyến thì không được phép xuất hiện.
Để vết nứt không lan lên lớp bê tông nhựa phía trên, tiêu chuẩn hướng dẫn ba cách làm lớp chống nứt phản ánh (SAMI): lớp hỗn hợp đá nhựa dày khoảng 2 cm; lưới sợi thủy tinh kéo đứt ≥ 50 kN/m; hoặc cắt khe giả cách nhau 5–8 m, sâu ≥ 1/4 chiều dày lớp móng, rộng 3–6 mm.
Đặt cốt liệu và hỗn hợp trộn sẵn tại Nhà máy Thành An Phú Yên
Chất lượng lớp móng bắt đầu từ cốt liệu: thành phần hạt lệch Bảng 1, chỉ số dẻo vượt 4 % hoặc lẫn tạp chất hữu cơ thì mọi công đoạn phía sau đều không cứu được cường độ. Nhà máy sản xuất cấp phối đá dăm cùng các cỡ đá 1×2, 2×4, 4×6, 5×10, đồng thời vận hành trạm trộn bê tông xi măng với hệ thống cân đong tự động — chính dây chuyền đang cung cấp bê tông tươi cho các công trình trong khu vực.
Lưu ý bê tông tươi và hỗn hợp cấp phối gia cố xi măng là hai vật liệu khác nhau. Có hai hướng đặt hàng: mua cốt liệu đúng cỡ hạt rồi tự trộn, hoặc đặt hỗn hợp đã trộn theo tỷ lệ thiết kế dự án. Khi trao đổi nên nêu rõ cỡ hạt Dmax, vị trí lớp móng, hệ chỉ tiêu Bảng 3 hay Bảng 4 và cự ly tới công trường.
Câu hỏi thường gặp
Cấp phối đá dăm gia cố xi măng dùng bao nhiêu phần trăm xi măng?
Khoảng 2,5–6 % theo khối lượng cốt liệu khô với cấp phối đá dăm, 4–10 % với cấp phối thiên nhiên (điều 4.2.3). Đây chỉ là khoảng tham khảo — tỷ lệ chính thức phải xác định bằng thiết kế hỗn hợp với tối thiểu 3 tỷ lệ.
Cường độ chịu nén yêu cầu là bao nhiêu MPa?
Tùy hệ chỉ tiêu hồ sơ thiết kế áp dụng. Bảng 3 (nén 14 ngày): móng trên đường cao tốc, cấp I, II ≥ 4,0 MPa; móng trên khác ≥ 3,0 MPa; móng dưới ≥ 1,5 MPa. Bảng 4 (nén 7 ngày): CPĐD loại I ≥ 4,0 MPa, loại II hoặc CPTN ≥ 2,0 MPa.
Kết luận
Cấp phối đá dăm gia cố xi măng cho lớp móng cứng hơn, mỏng hơn, nhưng đòi hỏi kỷ luật thi công cao: tỷ lệ xi măng ra từ phòng thí nghiệm, dây chuyền kết thúc trước khi xi măng ninh kết, độ ẩm không vượt độ ẩm tốt nhất, độ chặt K ≥ 1,0, bảo dưỡng đủ tới mốc 75 % cường độ trước khi làm lớp trên.
Trước khi triển khai: kiểm tra hồ sơ trích đúng bản 2023, xác định dự án dùng Bảng 3 hay Bảng 4, và bố trí đoạn thi công thử tối thiểu 100 m.
Cần cấp phối đá dăm hoặc hỗn hợp trộn sẵn cho lớp móng? Nhà máy Sản xuất VLXD Thành An Phú Yên — Thôn Lương Phước, xã Sơn Thành, Đắk Lắk. Giá theo quy cách và cự ly: liên hệ hotline 0973 33 6666.
Bình luận