Cách kiểm tra chất lượng đá xây dựng theo TCVN 7572
Kiểm tra chất lượng đá xây dựng tập trung vào độ bền cơ học và độ sạch của cốt liệu thô. Năm chỉ tiêu quan trọng nhất gồm: độ nén dập, độ mài mòn Los Angeles (LA), hàm lượng bụi bùn sét, hình dạng hạt và hàm lượng chất mềm yếu — thực hiện theo TCVN 7572:2006.
1. Độ nén dập (Chỉ số nghiền)
Tiêu chuẩn: TCVN 7572 phần 11. Chỉ tiêu này đánh giá khả năng chịu tải trọng nén tĩnh của đá, phản ánh cường độ chịu lực của bê tông sẽ sản xuất.
Quy trình thí nghiệm
- Lấy mẫu đá cỡ hạt 10–20 mm (đã rây sạch), khối lượng 1.000 g, sấy khô.
- Đổ vào cốc thép tiêu chuẩn (Ø150 mm × cao 150 mm), đầm nhẹ 25 cái.
- Đặt tấm nén, gia tải từ từ đến 200 kN trên máy nén thủy lực (tốc độ 1–2 kN/s).
- Tháo tải, đổ đá qua rây 2,36 mm, cân phần lọt qua rây (m₂).
- Độ nén dập = m₂ / m₁ × 100% (m₁ là khối lượng ban đầu).
Giới hạn cho phép
| Loại đá | Độ nén dập | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Đá rất cứng (granit, bazalt) | ≤5% | BT M300–M400, mặt đường |
| Đá cứng (đá vôi cứng, đá xanh) | 5–10% | BT M200–M300 |
| Đá trung bình (đá vôi mềm) | 10–20% | BT M150–M200, nền đường |
| Đá mềm | >20% | Không dùng BT cốt thép |
2. Độ mài mòn Los Angeles (Chỉ số LA)
Tiêu chuẩn: TCVN 7572 phần 12. Chỉ số LA đánh giá khả năng chống mài mòn và va đập — quan trọng với đá làm mặt đường, nền sân bay, bê tông chịu mài mòn.
Nguyên lý thí nghiệm
Mẫu đá cỡ hạt xác định cho vào trống thép quay (máy Los Angeles), cùng với số viên bi thép tiêu chuẩn. Trống quay 500 vòng ở tốc độ 30–33 rpm. Bi thép va đập và mài mòn đá. Sau thử nghiệm, sàng qua rây 1,7 mm, cân phần lọt qua.
LA (%) = (Khối lượng trước − Khối lượng sau sàng 1,7 mm) / Khối lượng trước × 100%
Giới hạn cho phép
- Mặt đường bê tông nhựa lớp trên: LA ≤25%
- Mặt đường bê tông xi măng: LA ≤30%
- Bê tông công trình thông thường: LA ≤40%
- Nền đường, móng đường: LA ≤50%
3. Hàm lượng bụi bùn sét
Tiêu chuẩn: TCVN 7572 phần 8. Bụi sét bám trên bề mặt đá cản trở tiếp xúc giữa hạt đá và vữa xi măng, làm giảm cường độ bê tông.
Phương pháp thực hiện tương tự cát: rửa mẫu đến nước trong, sấy khô, cân lại. Tuy nhiên giới hạn cho phép đối với đá khắt khe hơn cát: bụi bùn sét ≤1% cho đá dùng bê tông, ≤1,5% cho móng đường. Đá mới nghiền thường sạch hơn, nhưng đá vôi khai thác vùng đất sét cần kiểm tra kỹ.
4. Hình dạng hạt (Hàm lượng hạt dẹt dài)
Tiêu chuẩn: TCVN 7572 phần 13. Hạt dẹt dài (thạch lát) dễ vỡ hơn hạt đẳng thước, làm giảm độ chặt bê tông, tăng lượng xi măng cần dùng.
Phương pháp xác định
Dùng thước kẹp đo từng hạt: hạt được coi là dẹt khi tỷ lệ chiều dày / chiều dài < 1/3; hạt dài khi tỷ lệ chiều ngang / chiều dài < 1/3. Cân tổng hạt dẹt dài và tính phần trăm.
Giới hạn: hạt dẹt dài ≤15% (bê tông thông thường); ≤10% (bê tông đường, cầu cống quan trọng). Đá nghiền từ máy hàm (jaw crusher) thường cho hạt dẹt nhiều hơn đá nghiền bằng máy côn (cone crusher).
5. Hàm lượng chất mềm yếu và phong hóa
Tiêu chuẩn: TCVN 7572 phần 14. Các hạt đá bị phong hóa, đất sét cứng, than, gỗ hóa đá lẫn trong đá làm giảm cường độ tổng thể. Phát hiện bằng cách ép từng hạt bằng ngón tay hoặc đầu nhọn — hạt mềm dễ vỡ là chất mềm yếu.
Giới hạn: chất mềm yếu ≤5% theo TCVN 7570.
Bảng tổng hợp kiểm tra đá
| Chỉ tiêu | Tiêu chuẩn thử | Yêu cầu BT thường | Yêu cầu đường bộ |
|---|---|---|---|
| Độ nén dập | TCVN 7572-11 | ≤10% | ≤8% |
| Mài mòn LA | TCVN 7572-12 | ≤40% | ≤25% |
| Bụi bùn sét | TCVN 7572-8 | ≤1% | ≤1% |
| Hạt dẹt dài | TCVN 7572-13 | ≤15% | ≤10% |
| Chất mềm yếu | TCVN 7572-14 | ≤5% | ≤3% |
| Khối lượng riêng | TCVN 7572-4 | ≥2,55 g/cm³ | ≥2,60 g/cm³ |
| KLTD đầm chặt | TCVN 7572-6 | 1.400–1.700 kg/m³ | 1.450–1.700 kg/m³ |
| Độ hút nước | TCVN 7572-4 | ≤2% | ≤1% |
Lưu ý khi lấy mẫu đá
Lấy mẫu từ nhiều vị trí khác nhau trong đống đá (không chỉ bề mặt vì đá nhỏ dễ rơi xuống, đá lớn nằm trên). Tối thiểu 3 điểm lấy mẫu, mỗi điểm 30–50 kg, trộn đều và chia tư lấy khoảng 100 kg gửi thí nghiệm. Ghi rõ cỡ hạt và xuất xứ mẫu trên biên bản lấy mẫu.
Kết luận
Kiểm tra đá xây dựng tập trung vào độ bền cơ học (nén dập, LA) và độ sạch (bùn sét, chất mềm yếu). Đá đạt tiêu chuẩn đảm bảo bê tông đạt cường độ thiết kế và có độ bền lâu dài. Không dùng đá chưa kiểm tra cho công trình cấp II trở lên.