Stabilizacja cementem


  

   

    

in English

in Deutsch

Espanol

en francais
   

Ustaw jako startową
 Dodaj do ulubionych

 
Powiadamiacz

Jeśli chcesz powiadomić kogoś o tej witrynie wpisz jego adres email

 

               

Stabilizacja i ulepszanie gruntów cementem (PN-S-96012:1997)

    

Dodatek cementu umożliwia wykonanie:

  • ulepszenia podłoża gruntowego,
  • podbudowy z gruntu stabilizowanego cementem.

    •      

      

    Ulepszenie podłoża gruntowego cementem

         

    Proces stabilizacji cementem polega na zmieszaniu rozdrobnionego gruntu z optymalną ilością cementu i wody oraz zagęszczeniu takiej mieszanki, której wytrzymałość na ściskanie po 7 i 28 dniach mieści się w wyznaczonych normowo granicach.

        

    Proces mieszania gruntu z cementem może być wykonywany:

  • bezpośrednio na drodze,
  • w stacjonarnych mieszarkach (betoniarkach) o odpowiedniej wydajnosci.

    • Istotne jest bardzo dobre rozdrobnienie i wymieszanie gruntu z cementem, tak aby nie związane z cementem cząstki gruntu nie stanowiły bryłek rozsadzających cementogrunt w przypadku zamoczenia lub zamrożenia.

    Dodatek cementu powoduje zmniejszenie nasiąkliwości cząsteczek iłowych (o wielkości <0.002 mm) i powstawanie szkieletu nośnego w gruncie na skutek krystalizacji cementu między cząstkami.

    Zawartość cementu:

  • Małe dodatki cementu ulepszają grunt, zwiększają jego spójność , i jednocześnie zmniejszają jego nasiąkliwość oraz plastyczność.
  • Ilość cementu potrzebna do stabilizacji zależy od uziarnienia gruntu, jego aktywności, porowatości i od wymagań stawianych cementogruntowi.
  • Stosowanie cementu w ilościach 3-4% powoduje ulepszenie gruntu i zwalnia z potrzeby zastosowania bardziej kłopotliwego odziarniania innymi gruntami. Wyższe ilości cementu, 5-15% (wagowo) powodują znaczne zwiększenie wytrzymałości gruntu, w niektórych przypadkach zbliżone do słabszych betonów budowlanych.
  • Według normy zawartości cementu powinna wahać się w granicach 4-10% wagowo liczonych w stosunku do masy suchego gruntu, zależnie od rodzaju i uziarnienia gruntu, klasy cementu oraz rodzaju warstwy i kategorii ruchu. Górne granice zawartości cementu przedstawia tablica 1.

    •          

    Fazy wykonywania stabilizacji gruntu cementem bezpośrednio na drodze (wg Principles Of Pavement Design):

    Faza 1: Na przygotowane podłoże (wyrównane i spulchniane) wjeżdża sprzęt rozkładający cement, a następnie gruntomieszarki mieszające cement z gruntem.

    Faza 2 : Po wymieszaniu cementu z gruntem następuje dozowanie wody i powtórne mieszanie. Po wymieszaniu rozpoczyna się zagęszczanie walcami. Zagęszczenie powinno nastąpić zanim rozpocznie się proces wiązania cementu.

    Faza 3 : Po lekkim zwilżeniu wodą i spulchnieniu koronie drogi nadaje się ostateczny profil (spadki itp.) oraz ostatecznie zagęszcza.

    W przypadkach, kiedy możliwe jest wymieszanie gruntu lub kruszywa w otaczarce, na budowę przywozi się ciężarówkami gotową mieszankę rozkładaną następnie maszynowo.

    Prawidłowe zagęszczanie gruntu oraz wykonanej stabilizacji wymaga osiągnięcia tzw. wilgotności optymalnej. Także po wykonaniu stabilizacja wymaga odpowiedniej pielęgnacji np. przez zraszanie wodą.

    Dostępny obecnie sprzęt umożliwia wymieszanie gruntu z dodatkami na głębokość 40-60 cm.

    Stabilizacje podłoża spoiwami umożliwiają skuteczną walkę z powstaniem przełomów nawierzchni (pękaniem nawierzchni na wiosnę na skutek pęcznienia podłoża) oraz eliminują stosowanie warstw filtracyjnych z piasku w zagłębionych korytach.

      

      

    Podbudowy stabilizowane cementem

            

    Podbudowy z gruntu stabilizowanego cementem:

  • podbudowy pomocniczej (dolnej warstwy podbudowy, o mniejszej nośności),

  • podbudowy zasadniczej (górnej warstwy podbudowy, o większej nośności).

    •   

    Tablica 1. Zawartości cementu w warstwach podłoża i podbudowy

    Kategoria ruchu

    Maksymalna zawartość cementu, w stosunku do masy suchego gruntu, [% m/m]

    podbudowa zasadnicza

    podbudowa pomocnicza

    ulepszone podłoże

    KR 1 do KR 3
    (ruch <335 osi 10 tonowych na dobę)

    8

    10

    10

    KR 4 do KR 6
    (ruch >335 osi 10 tonowych na dobę

    6

    6

    8

      

    W zależności od rodzaju warstwy w konstrukcji nawierzchni (podłoże, podbudowa), różne są wymagania wobec wytrzymałości. przedstawia je tablica nr. 2

      

    Tablica 2. Wytrzymałości na ściskanie próbek

    Rodzaje warstwy w konstrukcji nawierzchni drogowej

    Wytrzymałość na ściskanie próbek nasyconych wodą

    R7

    R28

    - podbudowa zasadnicza dla ruchu KR1

    - podbudowa pomocnicza dla ruchu KR 2-6

    1,6 – 2,2

    2.5 – 5,0

    - górna część warstwy ulepszonego podłoża

    1,0 – 1,6

    1,5 – 2,5

    - dolna część warstwy ulepszonego podłoża

    -

    0,5 – 1,5

           

    Należy pamiętać, że wykonywanie podbudów stabilizowanych cementem nie jest takim uniwersalnym rozwiązaniem, jak się wydaje:

  • nie każdy materiał nadaje się do wykonania stabilizacji cementem, istotne jest m.in. jego uziarnienie,

  • stosowanie dużych zawartości cementu lub „przedawkowanie” jego zawartości w podbudowie prowadzi do powstawania spękań skurczowych w podbudowie, które na pewno z czasem zostaną przeniesione na leżące powyżej warstwy bitumiczne – w ten sposób powstaną osławione spękania odbite,

  • zgodnie z zapisami z Katalogu Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych (GDDP 1997), stosując w konstrukcji podbudowę ze spoiwem hydraulicznym należy zastosować odpowiednią membranę przeciwspękaniową (geosiatkę, geokompozyt, geowłókninę itp.),

  • decydując się więc na podbudowę stabilizowaną cementem należy rozważyć, czy rachunek zysków i strat jest pozytywny:

    •          

    Podbudowa stabilizowana cementem

    bilans zalet i wad

    Zalety

    Wady

    możliwość wykorzystania materiału miejscowego (niski koszt),

    relatywnie duża wytrzymałość i nośność podbudowy aż do wystąpienia spękań,

    duża nośność podbudowy pozwala na zmniejszenie grubości warstw bitumicznych na podbudowie (obniżenie kosztów)

     

    nieuniknione spękania skurczowe podbudowy lub konieczność stosowania specjalnych technik („pre-cracking”),

    konieczność stosowania membran przeciwspękaniowych (wysoki koszt),

    w przypadku braku skutecznych membran konieczność naprawy głębokich spękań poprzecznych sięgających aż do dna podbudowy (bardzo wysoki koszt)

    Decyzję o zastosowaniu tego rodzaju podbudowy należy podjąć mając świadomość, że koszt jej wykonania jest niski na etapie budowy (bez membran przeciwspękaniowych), natomiast wysoki jest koszt napraw spękań poprzecznych odbitych.

    Alternatywnymi podbudowami są podbudowy wykonane z mieszanek mineralnych o ciągłym uziarnieniu stabilizowane mechanicznie.

          

     

     

     Data ostatniej aktualizacji: 14 października 2006
    Witryna istnieje od stycznia 1999 r.

    Optymalizowane dla rozdzielczości 800x600, IE 4+

    Webmaster road.pl
    Copyright 1999 - 2005  by Krzysztof Błażejowski
    zasady korzystania z witryny www.road.pl