Đá xây dựng được ứng dụng trong toàn bộ vòng đời công trình — từ nền móng đến hoàn thiện
Đá xây dựng bao gồm mọi dạng đá khai thác và chế biến phục vụ công trình: đá hộc (nguyên khối tự nhiên), đá đập và đá dăm (qua nghiền phân cỡ), đá mi (phế phẩm nghiền <5mm) và đá trang trí (cắt tạo hình). Mỗi dạng đá phù hợp với nhóm ứng dụng riêng và không thể thay thế tùy tiện giữa các nhóm.
1. Cốt liệu thô cho bê tông kết cấu
Đây là ứng dụng tiêu thụ khối lượng đá lớn nhất trong xây dựng. Đá dăm 1×2 (10–20mm) dùng cho bê tông M150–M400 trong cột, dầm, sàn, móng và cấu kiện đúc sẵn. Đá dăm 2×4 (20–40mm) dùng cho bê tông khối lớn nền móng, đập và nền đường dày. Đá đập góc cạnh cho bám dính vữa xi măng tốt hơn sỏi hạt tròn 10–20%, là lý do đá dăm chiếm ưu thế so với sỏi trong bê tông kết cấu VN.
Yêu cầu cốt liệu thô cho bê tông theo TCVN 7570:2006: bụi bùn sét ≤1%, độ nén dập ≤8%, mài mòn LA ≤40%, hàm lượng hạt dẹt ≤15%, chất mềm yếu ≤5%. Kiểm tra theo TCVN 7572:2006 (18 phần).
2. Kè bờ, tường chắn và công trình thủy lợi
Đá hộc (15–50cm) và đá đập cỡ lớn được dùng để xây kè bờ sông, kênh mương, tường chắn đất và mố đập tràn. Khối lượng lớn của đá hộc tạo lực cản chống xói lở và áp lực đất mà không cần chất kết dính trong nhiều trường hợp. Kè đá hộc không xây vữa (dry stone revetment) phổ biến ở kè bờ sông nhỏ và kênh thủy lợi do thi công nhanh và thoát nước tự nhiên tốt. Kè có xây vữa xi măng M75–M100 dùng cho công trình chịu xói lớn hơn.
3. Lớp nền đường, móng đường và cấp phối
Đá dăm và đá mi là thành phần chính của cấp phối đá dăm (CPĐD) dùng làm lớp móng dưới mặt đường nhựa hoặc bê tông. CPĐD loại 1 (TCVN 8859:2011) có Dmax 25–37,5mm, gồm đá nhiều cỡ từ 0mm (đá mi) đến Dmax. Lớp CPĐD dày 15–25cm được lu chặt K≥0,98 tạo nền vững chắc phân tán tải trọng xe xuống nền đất. Đá 0×4 (hỗn hợp 0–40mm) là dạng thương phẩm sẵn có đáp ứng yêu cầu CPĐD tại nhiều công trình giao thông nông thôn.
4. San lấp, nền kho bãi và hạ tầng kỹ thuật
Đá mi và đá 0×4 được dùng để san lấp mặt bằng kho bãi, cảng, bãi container và khu công nghiệp. Lớp đá đầm chặt chịu tải xe nặng tốt hơn đất san lấp thông thường và thoát nước tốt hơn đất sét. Nền đường nội bộ kho bãi thường có lớp đá 0×4 dày 20–30cm làm nền trước khi đổ bê tông mặt. Đá mi cũng dùng để lấp bù khe hở giữa ống ngầm và hố đào kỹ thuật.
5. Vật liệu trang trí và hoàn thiện
Đá tự nhiên cắt tạo hình (đá granite, đá marble, đá basalt) dùng ốp tường ngoại thất, lát sàn, mặt bếp và các chi tiết kiến trúc. Đây là nhóm ứng dụng giá trị cao nhất của đá xây dựng. Đá rửa (đá mỹ nghệ hạt nhỏ trộn vào bê tông rồi phun axit lộ hạt đá) dùng cho mặt đường đi bộ, sân vườn và cổng. Đá chẻ hạt trung (20–40mm) trộn vào vữa bê tông sau đó chải lộ mặt tạo hiệu ứng trang trí cho tường rào, cổng và mặt đứng công trình.
Tổng quan ứng dụng theo dạng đá
| Dạng đá | Ứng dụng chính | Không phù hợp cho |
|---|---|---|
| Đá hộc (15–50cm) | Kè bờ, tường chắn, mố đập thủy lợi, nền cột | Bê tông kết cấu, lớp móng đường mỏng |
| Đá dăm 1×2 (10–20mm) | BT M150–M400, cột dầm sàn, bê tông bơm, đường | Bê tông khối rất lớn (lãng phí xi măng) |
| Đá dăm 2×4 (20–40mm) | BT khối lớn móng, đập, nền đường dày, bê tông lót | Cấu kiện mỏng <160mm, bê tông bơm |
| Đá 0×4 (hỗn hợp) | Cấp phối đường, nền đường nông thôn, san lấp | Bê tông kết cấu chịu lực |
| Đá mi (<5mm) | Thành phần cấp phối, san lấp kho bãi, nền sân vườn | Cốt liệu thô bê tông kết cấu dùng riêng lẻ |
| Sỏi (tự nhiên tròn) | BT nhẹ, kết cấu dưới nước, trang trí sân vườn | BT cao cấp cần bám dính cao |
| Đá trang trí (cắt tạo hình) | Ốp lát, mặt bếp, sàn cao cấp, kiến trúc | Cốt liệu bê tông, san lấp |
Tiêu chuẩn áp dụng cho đá xây dựng
TCVN 7570:2006 — Cốt liệu cho bê tông và vữa: áp dụng cho đá dăm 1×2, 2×4, đá mi và sỏi dùng làm cốt liệu bê tông. TCVN 7572:2006 (18 phần) — Phương pháp thử cốt liệu bê tông và vữa. TCVN 8859:2011 — Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô. 14TCN 84:1996 — Kè lát mái đá hộc công trình thủy lợi. TCVN 8419:2010 — Thiết kế tường chắn công trình thủy lợi.
Lựa chọn đá xây dựng theo yêu cầu công trình
Khi chọn đá xây dựng cần xác định rõ: (1) mác bê tông và chiều dày cấu kiện để chọn Dmax phù hợp; (2) phương pháp đổ bê tông (bơm hay đổ trực tiếp) để giới hạn Dmax; (3) loại kết cấu (chịu lực, chống xói, trang trí) để chọn dạng đá; (4) nguồn cung ứng địa phương và giá vận chuyển vì đá là vật liệu nặng, chi phí vận chuyển chiếm 30–50% giá thành tại công trình xa mỏ.