Nhựa đường lỏng là nhựa đặc được pha với dầu (dung môi) để chảy được ở nhiệt độ thấp; nhũ tương nhựa đường là nhựa đặc được nghiền thành hạt rất nhỏ lơ lửng trong nước nhờ chất nhũ hoá. Cả hai đều dùng khi cần một lớp nhựa mỏng, đều, không phải nấu nóng như nhựa đặc: phổ biến nhất là tưới thấm bám lên mặt móng cấp phối và tưới dính bám giữa hai lớp bê tông nhựa.
Hai lớp tưới này rất mỏng, chỉ vài lạng nhựa trên một mét vuông, nên hay bị xem nhẹ. Thực tế nhiều đoạn đường mới thảm vài tháng đã bong từng mảng, trượt lớp mặt khi xe phanh, mà nguyên nhân nằm đúng ở lớp tưới bị bỏ qua, tưới sai loại hoặc tưới lúc mặt đường bẩn. Bài này giải thích hai loại vật liệu, hai lớp tưới khác nhau ở đâu, và những lỗi thường gặp nhất.
Nhựa lỏng: pha dầu để nhựa chảy nguội
Nhựa đặc 60/70 ở nhiệt độ thường gần như rắn, phải nấu lên trên một trăm năm mươi độ mới tưới được. Pha thêm dầu hoả, xăng nhẹ hoặc dầu nặng theo tỷ lệ nhất định thì hỗn hợp chảy được ở nhiệt độ thấp hơn nhiều, chỉ cần hâm ấm. Sau khi tưới, dung môi bay hơi dần, phần nhựa đặc ở lại bám vào vật liệu.
Nhựa lỏng chia theo tốc độ đông đặc, tức là dung môi bay hơi nhanh hay chậm. Loại đông đặc nhanh dùng dung môi nhẹ như xăng; loại đông đặc vừa dùng dầu hoả; loại đông đặc chậm dùng dầu nặng. Trong tưới thấm bám lên móng cấp phối đá dăm, loại đông đặc vừa hay được chọn, vì nó có đủ thời gian thấm xuống vài milimét mặt móng trước khi đặc lại. Ký hiệu cụ thể của từng loại theo tiêu chuẩn nhựa lỏng hiện hành và theo hồ sơ thiết kế.
Nhược điểm của nhựa lỏng là chính dung môi: lượng dầu bay vào không khí là lãng phí và gây ô nhiễm, dễ cháy khi hâm và khi chứa, và phải chờ khá lâu mới khô. Vì vậy nhiều nơi đã chuyển dần sang nhũ tương cho các lớp tưới, chỉ giữ nhựa lỏng cho những chỗ cần thấm sâu.
Nhũ tương nhựa đường: nhựa lơ lửng trong nước và lúc “vỡ”
Nhũ tương được sản xuất bằng máy nghiền keo: nhựa đặc nóng và nước có pha chất nhũ hoá cùng đi qua khe nghiền tốc độ cao, nhựa bị xé thành hạt cỡ vài micrômét. Chất nhũ hoá bao quanh mỗi hạt, tích điện cùng dấu, làm các hạt đẩy nhau nên không dính lại thành khối. Thành phẩm có màu nâu sô-cô-la, loãng như sữa đặc pha, rót và tưới được ở nhiệt độ thường.
Khi tưới lên đá hoặc mặt đường, nước bay hơi và thấm đi, điện tích bị trung hoà, các hạt nhựa kết lại thành màng nhựa đen bám vào bề mặt. Người làm đường gọi là nhũ tương “vỡ” hay “phân tích”. Dấu hiệu dễ thấy nhất là màu chuyển từ nâu sang đen. Chỉ sau khi vỡ thì lớp nhựa mới có tác dụng dính.
Nhũ tương chia theo điện tích của chất nhũ hoá (cation, thường gọi là nhũ tương axit, và anion) và theo tốc độ vỡ (nhanh, vừa, chậm). Nhũ tương axit bám tốt với hầu hết loại đá ở Việt Nam, kể cả đá gốc silic, nên được dùng nhiều. Loại vỡ nhanh hợp với tưới dính bám và láng nhựa; loại vỡ chậm hợp với trộn và thấm. Không tự pha loãng nhũ tương bằng nước giếng hay nước sông khi chưa hỏi nhà sản xuất: nước sai tính chất có thể làm nhũ tương vỡ ngay trong thùng.
Thấm bám và dính bám: hai lớp tưới, hai mục đích
Hai cụm từ nghe gần giống nhau nhưng nằm ở hai vị trí khác hẳn trong kết cấu áo đường. Bảng so sánh dưới đây dùng số liệu thường gặp để hình dung; lượng tưới thật theo chỉ dẫn kỹ thuật và thử nghiệm của từng công trình:
| Tưới thấm bám | Tưới dính bám | |
|---|---|---|
| Tưới lên đâu | Mặt lớp móng hạt (cấp phối đá dăm) hoặc móng gia cố | Mặt lớp bê tông nhựa dưới, hoặc mặt đường nhựa cũ trước khi thảm |
| Mục đích | Thấm vài mm vào mặt móng, gắn hạt rời, chống thấm nước, tạo nền bám cho lớp nhựa trên | Dán hai lớp nhựa thành một khối cùng chịu lực, không trượt lên nhau |
| Vật liệu hay dùng | Nhựa lỏng đông đặc vừa hoặc nhũ tương vỡ chậm/vừa | Nhũ tương vỡ nhanh, hoặc nhựa đặc nóng tưới mỏng |
| Lượng tưới thường gặp | Khoảng gần một đến hơn một kg/m², theo độ rỗng của móng | Mỏng hơn hẳn, vài lạng/m² nhựa còn lại sau khi vỡ |
| Chờ bao lâu | Đủ để thấm và khô mặt, có khi cả ngày | Đến khi nhũ tương vỡ chuyển màu đen, thường tính bằng chục phút đến vài giờ |
| Hậu quả nếu bỏ | Móng hút nước, bụi ngăn cách, lớp mặt dễ bong khỏi móng | Lớp trên trượt, nứt hình lưỡi liềm ở chỗ xe phanh, bong từng mảng |
Có thể nhớ gọn: thấm bám là “ngấm” vào vật liệu hạt bên dưới, dính bám là “dán” hai lớp nhựa với nhau. Một mặt đường hai lớp bê tông nhựa thường cần cả hai: một lần thấm bám trên móng, một lần dính bám giữa lớp dưới và lớp trên.
Tưới thấm bám lên móng cấp phối: làm đúng từng bước
Tưới thấm bám là bước nối giữa phần móng và phần mặt, thường do đội làm mặt đường đảm nhận. Trình tự nguyên lý:
- Móng đã nghiệm thu cao độ, độ chặt, độ bằng phẳng; không còn vệt lún bánh xe hay chỗ rời rạc.
- Quét sạch bụi, đất, lá bằng chổi máy hoặc máy thổi; mặt móng phải lộ đá, không còn lớp bụi mịn phủ trên.
- Mặt móng nên hơi ẩm, không đọng nước: tưới nhẹ một lượt nước nếu quá khô để nhựa thấm đều, nhưng không tưới khi đang mưa hoặc mặt còn vũng.
- Dùng xe tưới có cần phun điều chỉnh được lượng; chạy thử trên tấm bạt hoặc khay cân để chỉnh lượng nhựa trên mét vuông trước khi tưới đại trà.
- Tưới đều, chồng mép hợp lý giữa các vệt; chỗ máy không tới (mép, quanh hố ga) tưới bằng vòi tay.
- Cấm xe và người đi lại cho tới khi lớp tưới thấm và khô mặt; chỗ nhựa đọng thành vũng thì rắc một lớp cát mỏng hút bớt.
- Rải lớp bê tông nhựa đúng thời gian chờ chỉ dẫn; để quá lâu, móng bị xe công trường cày xới và phủ bụi lại thì phải làm sạch, tưới bổ sung.
Bước hay bị bỏ nhất là quét sạch. Một lớp bụi mịn mỏng như phấn đủ làm nhựa nằm trên bụi chứ không chạm đá, và cả lớp mặt phía trên chỉ còn bám vào bụi.
Chọn loại tưới theo từng tình huống thường gặp
Cùng là “một lớp nhựa mỏng” nhưng mỗi bề mặt cần cách xử lý riêng. Dưới đây là những tình huống hay gặp trên công trường đường nhỏ và vừa, kèm hướng chọn theo nguyên lý; lựa chọn cuối cùng vẫn theo hồ sơ thiết kế và chỉ dẫn kỹ thuật:
- Đường làm mới, móng cấp phối đá dăm, hai lớp bê tông nhựa: một lần thấm bám trên móng (nhựa lỏng đông đặc vừa hoặc nhũ tương cho thấm), một lần dính bám giữa hai lớp nhựa (nhũ tương vỡ nhanh). Nếu lớp dưới vừa rải xong trong ngày, còn sạch, có chỉ dẫn cho phép giảm hoặc bỏ dính bám; nếu để qua nhiều ngày, xe chạy bụi bẩn thì bắt buộc làm sạch và tưới.
- Móng gia cố xi măng: lớp tưới vừa có tác dụng bảo dưỡng giữ ẩm cho xi măng đông kết, vừa làm lớp bám. Thời điểm tưới và loại nhựa theo chỉ dẫn riêng, thường dùng nhũ tương.
- Thảm tăng cường trên mặt đường nhựa cũ: sửa ổ gà, trám nứt, cào chỗ lồi, quét thật sạch rồi tưới dính bám. Mặt cũ bóng nhựa thì lượng ít; mặt cũ khô, rỗ, bong thì lượng nhiều hơn.
- Mặt đường đã cào bóc: bề mặt nhám, nhiều rãnh nhỏ và bụi mịn kẹt trong rãnh. Phải thổi sạch kỹ hơn bình thường; lượng dính bám thường cao hơn mặt nhẵn vì diện tích tiếp xúc thật lớn hơn.
- Phủ bê tông nhựa lên mặt đường bê tông xi măng cũ: dính bám vẫn cần, nhưng bài toán chính là nứt phản ánh từ khe tấm bê tông lên lớp nhựa; xử lý khe và có thể dùng lưới, vải chống nứt theo thiết kế.
- Láng nhựa trên móng đá dăm cho đường nhỏ: thấm bám làm trước, để khô rồi mới láng; bỏ thấm bám là nguyên nhân hay gặp khiến mặt láng tróc thành mảng ngay mùa mưa đầu tiên.
Điểm chung của mọi tình huống: bề mặt sạch và khô quan trọng ngang với loại nhựa. Một lớp tưới đúng loại trên mặt bẩn vẫn là lớp tưới hỏng.
Lỗi thường gặp khi tưới và cách nhận ra
Tưới quá nhiều. Dính bám dày quá làm lớp nhựa thừa bị đẩy lên mặt đường mới vào mùa nắng, gây chảy nhựa, mặt bóng trơn; ở lớp thấm bám, nhựa đọng thành vũng làm bánh xe rải và xe ben dính kéo lên thành mảng. Dấu hiệu là mặt tưới bóng loáng, đọng giọt.
Tưới quá ít hoặc không đều. Vệt sọc chỗ đậm chỗ nhạt do béc phun tắc, chiều cao cần phun sai. Lớp trên chỉ dính ở vài dải, chỗ không dính sẽ bong trước. Kiểm bằng mắt sau khi tưới: màu phải đều, không có sọc trống.
Rải lớp trên trước khi nhũ tương vỡ. Còn nâu nghĩa là còn nước, nhựa chưa kết. Rải bê tông nhựa lên lúc này giống dán băng keo lên mặt ướt. Nên chờ chuyển đen, trừ khi dùng loại nhũ tương và quy trình riêng cho phép.
Tưới lên mặt bẩn, ướt hoặc lúc sắp mưa. Mưa rửa trôi nhũ tương chưa vỡ, đất bùn từ lốp xe phủ lên. Thà lùi một ngày còn hơn tưới để rồi phải cào bỏ.
Để xe công trường chạy lên lớp dính bám. Bánh xe bóc nhựa đi, mang theo bụi đất phủ lại. Nên tổ chức đường cho xe ben vào lùi thẳng tới máy rải và giới hạn đoạn tưới vừa đủ cho tiến độ rải.
An toàn, chứa nhựa lỏng và nhũ tương ở công trường
Nhựa lỏng chứa dung môi dễ cháy, khi hâm toả hơi có thể bắt lửa từ xa. Thùng chứa phải kín, để nơi thoáng, xa lửa hàn, thuốc lá, máy phát điện; khi hâm chỉ hâm vừa đủ ấm theo chỉ dẫn, không hâm bằng lửa trần trực tiếp dưới thùng hở. Người thao tác có bình chữa cháy ngay cạnh.
Nhũ tương an toàn cháy hơn vì phần lớn là nước, nhưng có điểm yếu riêng: sợ lạnh và sợ để lâu. Nhũ tương để lâu có thể lắng, tách lớp; bị khuấy quá mạnh, bơm qua bơm không phù hợp hoặc lẫn tạp chất có thể vỡ ngay trong bồn, thành một khối nhựa không dùng được và rất khó vệ sinh. Dùng theo thứ tự nhập, khuấy nhẹ trước khi dùng theo hướng dẫn nhà sản xuất.
Với cả hai loại, người làm đeo găng, kính, áo dài tay; nhựa dính da thì lau bằng dầu thực vật hoặc chất làm sạch chuyên dụng, không dùng xăng chà lên da. Nước rửa thiết bị và nhựa thừa không đổ xuống rãnh thoát nước, mương ruộng; thu gom xử lý theo quy định chất thải của công trường.
Câu hỏi thường gặp
Có thể dùng nhũ tương thay nhựa lỏng cho tưới thấm bám không?
Thường là được, nếu chọn loại nhũ tương phù hợp cho thấm (vỡ chậm hoặc loại chuyên thấm) và được tư vấn thiết kế chấp thuận. Nhũ tương ít dung môi, an toàn cháy hơn, nhưng thấm vào móng chặt kém hơn nhựa lỏng, đôi khi phải pha loãng theo hướng dẫn nhà sản xuất và thử trên đoạn nhỏ trước.
Đường cũ trước khi thảm lại có cần tưới dính bám không?
Cần. Mặt đường cũ thường đã khô cứng, bóng, có bụi bám, nên lớp thảm mới khó gắn nếu không có dính bám. Trước khi tưới phải vá ổ gà, trám nứt, quét sạch. Với mặt đường đã cào bóc, bề mặt nhám và nhiều bụi mịn, lượng dính bám và việc làm sạch càng quan trọng hơn.
Làm sao biết lượng nhựa tưới đã đúng?
Cách thông dụng là đặt khay hoặc tấm vải có diện tích biết trước trên đường xe tưới chạy qua, cân trước và sau để tính lượng trên mét vuông. Làm vài điểm trên một vệt tưới để thấy độ đều. Kết quả ghi vào nhật ký, đối chiếu với lượng yêu cầu trong chỉ dẫn kỹ thuật.
Vì sao nhũ tương có màu nâu mà mặt đường lại màu đen?
Nhũ tương là những hạt nhựa đen rất nhỏ lơ lửng trong nước, ánh sáng tán xạ qua hỗn hợp làm ta thấy màu nâu. Khi nước đi mất và các hạt kết lại thành màng liên tục, màu đen thật của nhựa hiện ra. Vì thế màu sắc là cách nhanh nhất để biết nhũ tương đã vỡ hay chưa.
Tưới dính bám xong có cho xe chạy được không?
Không nên. Xe đi qua sẽ bóc nhựa theo lốp và phủ bụi lên, mất tác dụng dính. Nếu buộc phải cho xe qua vì giao thông, tổ chức đi một nửa đường, hoặc rắc cát mỏng theo chỉ dẫn và làm sạch, tưới bổ sung trước khi rải lớp trên.