Định nghĩa
Đá xây dựng là vật liệu cốt liệu thô có kích thước hạt từ 5 mm trở lên, được khai thác từ mỏ đá tự nhiên hoặc sản xuất qua nghiền cơ học, dùng làm thành phần trong bê tông xi măng, vữa, xây kè, làm đường và nhiều ứng dụng kết cấu khác. Đây là một trong ba vật liệu cơ bản của ngành xây dựng (cùng với xi măng và cát), đóng vai trò tạo bộ khung chịu lực chính trong bê tông và cung cấp sức kháng nén, mài mòn cho các kết cấu chịu lực.
Nguồn gốc địa chất
Đá xây dựng được khai thác từ các loại đá gốc khác nhau tùy vùng địa chất. Đá magma (igneous rock) bao gồm granit, bazan, andezit, ryolit — hình thành từ dung nham nguội lạnh, có độ cứng và cường độ nén cao (cường độ kháng nén đơn trục thường đạt 100–300 MPa). Đá trầm tích (sedimentary rock) bao gồm đá vôi, đá cát kết (sandstone) — hình thành từ trầm tích tích tụ, cường độ biến động lớn (50–200 MPa với đá vôi chắc).
Đá biến chất (metamorphic rock) như đá phiến, đá gneiss cũng được khai thác tại một số vùng. Đá granit và bazan là loại được dùng nhiều nhất tại Việt Nam do cường độ cao, trữ lượng lớn và phân bố rộng khắp từ Bình Dương, Đồng Nai đến Bình Định, Nghệ An.
Phân loại theo nguồn gốc và hình thái
Đá hộc là đá tự nhiên chưa qua nghiền, kích thước 15–50 cm, khai thác trực tiếp từ vách đá hoặc nổ mìn, dùng xây kè, mố đập, tường chắn và nền móng. Đá đập (đá dăm) là sản phẩm nghiền đá hộc qua máy nghiền, có cạnh cắt sắc và bề mặt nhám, bám dính với hồ xi măng tốt hơn sỏi tự nhiên.
Sỏi là cốt liệu thô tự nhiên có hạt tròn nhẵn do mài mòn thủy lực, thường khai thác từ lòng sông và bờ biển. Sỏi có lực bám dính với hồ xi măng thấp hơn đá đập 10–20% do bề mặt nhẵn ít lực ma sát cơ học và ít điểm bám hóa học, nhưng bù lại tính dễ đổ của bê tông tốt hơn.
Phân loại theo cỡ hạt
TCVN 7570:2006 định nghĩa cốt liệu thô là vật liệu kích thước hạt ≥ 5 mm. Các cỡ hạt phổ biến trong thực tiễn Việt Nam: đá 1×2 (cỡ hạt 10–20 mm, qua rây 20 mm giữ trên rây 10 mm); đá 2×4 (cỡ hạt 20–40 mm); đá 0×4 (hỗn hợp 0–40 mm không phân loại); đá mi (dưới 5 mm, phế phẩm nghiền). Ngoài ra còn có đá 1×2.5 (10–25 mm) và đá 2×3 (20–30 mm) theo yêu cầu riêng của một số công trình.
Cỡ hạt tối đa (Dmax) của cốt liệu thô ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế cấp phối bê tông: Dmax lớn hơn cho phép giảm lượng xi măng nhưng bị giới hạn bởi khoảng cách cốt thép và chiều dày kết cấu theo điều kiện Dmax ≤ 1/3 chiều dày kết cấu và Dmax ≤ 3/4 khoảng cách thông thủy nhỏ nhất giữa các thanh cốt thép.
Chỉ tiêu kỹ thuật theo TCVN 7570:2006
Các chỉ tiêu kỹ thuật bắt buộc cho đá xây dựng dùng bê tông bao gồm: cường độ nén của đá gốc (xác định qua độ nén dập trong xi lanh theo TCVN 7572-11:2006); độ mài mòn Los Angeles (TCVN 7572-12:2006, thường yêu cầu ≤ 35–50% tùy mác bê tông); hàm lượng bụi bùn sét ≤ 1% (TCVN 7572-8:2006); hàm lượng hạt dẹt và thoi ≤ 35% (TCVN 7572-13:2006); hàm lượng chất mềm yếu ≤ 5%.
Khối lượng riêng của đá xây dựng thường đạt 2600–3000 kg/m³ tùy loại đá gốc. Đá bazan nặng hơn đá granit do mật độ khoáng vật cao hơn (olivin, pyroxen so với fenspat, thạch anh).
Vai trò trong bê tông
Trong hỗn hợp bê tông, cốt liệu thô chiếm 65–75% thể tích bê tông đặc chắc, đóng vai trò tạo bộ khung hạt chịu lực chính. Hồ xi măng (xi măng + nước + phụ gia) lấp đầy khoảng trống giữa các hạt đá và bám dính với bề mặt đá để truyền lực. Cường độ nén của đá gốc phải cao hơn mác thiết kế của bê tông ít nhất 2 lần để không phải đá là nhân tố giới hạn cường độ.
Lượng đá trong cấp phối bê tông tham khảo: M150 cần 1100–1150 kg/m³; M200 cần 1050–1100 kg/m³; M250 cần 1000–1050 kg/m³; M300 cần 950–1000 kg/m³. Lượng đá giảm dần khi mác tăng do tỷ lệ hồ xi măng tăng.
Giá tham khảo
Giá đá xây dựng năm 2024 theo loại: đá 1×2 khoảng 200–350 nghìn đồng/m³; đá 2×4 khoảng 180–300 nghìn đồng/m³; đá 0×4 khoảng 150–250 nghìn đồng/m³; đá mi (dưới 5 mm) khoảng 100–180 nghìn đồng/m³; sỏi khoảng 150–250 nghìn đồng/m³. Giá tại bãi, chưa bao gồm vận chuyển, có thể thay đổi theo vùng và thời điểm.