SkyscraperCity banner

1 - 20 of 36 Posts

·
WFM OSA M52 z 1965 r.
Joined
·
2,609 Posts
Discussion Starter #1 (Edited)
Coz to takiego stabilizacja gruntu?
Zacznijmy może od tego ze w zaleznosci od nosnosci podloza przyjelo okreslac sie grunty symbolami od G1 do G4 przy czym najlepszymi gruntami sa te z parametrem G1 (niewysadzinowe) najgorsze z parametrem G4 (bardzo wysadzinowe). Należy rzecz jasna dazyc do tego aby podloze nawierzchni sprowadzic do grupy nosnosci G1. Jak podaje katalog IBDMu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i polsztywnych istnieja 3 sposoby na wzmocnienie słabego podloza:
1. wymiana gruntu
2. wzmocnienie podloza
3. ulepszenie gruntu w gornej warstwie
i tu przechodzimy do sedna sprawy.
Aby zaczac bawic sie w stabilizacje podloza należy je zbadac; jego rodzaj, stan obecny i zachowanie pod wpływem otoczenia, dobrac odpowiednie spoiwo w odpowiednich proporcjach dla danego gruntu i dokonac stabilizacji w warstwie o grubości 15-40cm (katalog podaje 10-25cm co jednak nie jest optymalna opcja).
Do przeprowadzenia prac stabilizacyjnych uzywa sie specjalistycznych maszyn tzw recyklerow (frezarko-mieszarki), rozscielaczy spoiw (maszyny dawkujace odpowiednia ilosc spoiwa), cystern-polewaczek, oraz standardowych maszyn – rowniarek i walcow. Na zastabilizowana warstwe ida z reguly kolejne warstwy przewidzianej projektem nawierzchni (tlucznie, bitumy). Do niedawna jedynym znanym spoiwem był cement i wapno, obecnie na rynku jest kilka, kilkanascie spoiw (na koncu wykaz niektórych nich).
Jakie sa zalety opisanej technologii?
1. zmniejszenie grubości warstw konstrukcyjnych
2. bardzo szybki czas realizacji
3. mniejsze tendencje na odkształcenia niż w tradycyjnych konstrukcjach
4. znaczne obniżenie kosztow budowy
5. aspekty ekologiczne
 

·
OP_KR_TK_WR
Joined
·
982 Posts
Dziękuje autorowi wątku za zaproszenie do współredagowania. Oczywiście wspaniale byłoby gdyby przyłączyło sie do tego więcej osób, ale przecież nie każdy musi się 'podniecać' stabilizacjami.

Na początek może trochę historii.

Historia stabilizacji gruntów spoiwami sypkimi (cement, wapno, popioły lotne)

Era przedpotopowa
Od dawna poszukiwano sposobów wykorzystania w budownictwie drogowym gruntów rodzimych (pochodzących z placu budowy). Rzadko kiedy przecież zdarza się, aby grunty rodzime nadawały sie, bez wcześniejszego ulepszenia, do wbudowania w dolne warstwy podbudowy.
Nawet najstarsi górale nie pamiętają kiedy po raz pierwszy zastosowane spoiwa w robotach ziemnych. W dawnych czasach problem polegał jednak na tym, że stabilizację spoiwami wykonywano za pomocą maszyn rolniczych (spoiwo rozsiewano ręcznie z worków, a mieszano z gruntem glebogryzarkami). Taka maszyna potrafiła przemieszać grunt tylko na głębokość 12 cm. Tak wzmocniona warstwa przykryta kolejnymi pękała, to prowadziło do podciągania kapilarnego wody w górne warstwy podbudowy, a w przypadku pojawienia się mrozów - kompletnej destrukcji podbudowy. Tak wykonanych dróg jest jeszcze w Polsce kilka tysięcy kilometrów.

Era nowożytna
Kompletna rewolucja nastała po pojawieniu się recyklerów (zdj.1) potrafiących przemieszać grunt na głębokość 35 i więcej centymetrów. Oprócz recyklerów mamy do dyspozycji teraz również 'siewniki' (zdj.2), które potrafią równomiernie na powierzchni rozłożyć spoiwo według wcześniej przygotowanej recepty laboratoryjnej. Takie przejście technologiczne odkryło stabilizację na nowo.

Zdj.1


Zdj.2


W kolejnych ‘wejściach’ postaram się rozwinąć temat doboru spoiw.
 

·
fortuna favet fortibus
Joined
·
1,834 Posts
Brawa za zorganizowanie zapowiadanego wątku :applause:

Małe prośby:
1. Nie zapominajcie też o mieszankach MCE.
2. Przydałyby się również informacje o ilości stabilizatora w podłożu, podbudowie.
3. Czy każdy rodzaj gruntów nadaje się do stabilizacji? Kiedy wogóle nie zaleca się stabilizacji?
4. Czy nieuknione spękania skurczowe są tak duże, że trzeba by było się ich obawiać? (chodzi oczywiście o podbudowy).
5. Może jakieś bardziej spektakularne zastosowania - np. A-4 Kleszczów-Sośnica?

Mam nadzieję, że nie jestem zbyt upierdliwy ;)

pozdrawiam

Acha, ciekawa była też informacja o siewnikach (równomierne rozkładanie spoiwa), od dawna są w Polsce takie siewiki?
 

·
OP_KR_TK_WR
Joined
·
982 Posts
Zanim odpowiem na pytania Krzyżaka postaram się wyjaśnić podstawowe pojęcia: stabilizacja i ulepszanie.

W normach europejskich powoli odchodzi się od słowa stabilizacja (stabilisation). Zastąpione one zostało słowem ulepszanie (treatment). Czy postępiono słusznie? Moim zdaniem oba te słowa powinny być używane naprzemiennie, ponieważ oba odnoszą się do czego innego.

Oto najlepsze definicje jakie udało mi się znaleźć:

Ulepszanie gruntów
Modyfikacja gruntów polegająca na poprawie właściwości geotechnicznych gruntów w celu zwiększenia ich przydatności w budownictwie (roboty ziemne, ulepszone podłoże)

Stabilizacja gruntów
Proces wzmacniania inżynieryjnego gruntów w celach budowlanych, gdy własciwosci gruntu stabilizowanego sa uwzglednione w projekcie, a warstwa gruntu stabilizowanego stanowi element konstrukcyjny budowli (warstwy konstrukcyjne drogi – podbudowy)

Jak to wygląda w praktyce. Otóż czasami zachodzi potrzeba wbudowania gruntów pochodzących z placu budowy, a jak wiadomo nie każdy grunt rodzimy nadaje się jako podłoże w budownictwie drogowym. Jak zatem postąpić ze słabymi gruntami kiedy wiemy, że są one np. przewilgocone, albo zaglinione i nie bardzo dają się zagęszczać. Otóż wtedy ulepszamy je czyli doprowadzamy do wilgotności optymalnej, zmniejszamy wskaźniki plastyczności, modyfikujemy cześci ilaste itp. jednym słowem podnosimy ich parametry. To prowadzi do takiej poprawy właściwości gruntów, że dają się one bez trudu zagęścić/wbudować. Minimalizujemy przy tym do minimum konieczność wymiany gruntów, a wiadomo jakie mamy teraz problemy z odpowiedniej jakości kruszywem.
Stabilizacja to bardziej zaawansowana technicznie operacja. Stabilizacja dotyczy w zasadzie warstw konstrukcyjnych drogi (podbudowy z gruntu stabilizowanego....). Tutaj mamy określone w normach/projekcie wymagania jakie musi spełniać taki grunt stabilizowany np. wytrzymałość na ściskanie, wskaźnik mrozoodporności itd. Zazwyczaj do procesu stabilizacji zużywa się nieco więcej spoiwa niż do ulepszania, tak aby nadać trwałe zmiany stabilizowanej warstwie.

Zdj.1 - ulepszanie słabonośnego podłoża gruntowego - Al.Włókniarzy, Łodź


Zdj.2 - stabilizacja cementem watstwy podbudowy ( w oddali ulepszanie podłoża gruntowego wapnem)
 

·
WFM OSA M52 z 1965 r.
Joined
·
2,609 Posts
Discussion Starter #5
Krzyżak;13555336 said:
1. Nie zapominajcie też o mieszankach MCE.
2. Przydałyby się również informacje o ilości stabilizatora w podłożu, podbudowie.
3. Czy każdy rodzaj gruntów nadaje się do stabilizacji? Kiedy wogóle nie zaleca się stabilizacji?
4. Czy nieuknione spękania skurczowe są tak duże, że trzeba by było się ich obawiać? (chodzi oczywiście o podbudowy).
5. Może jakieś bardziej spektakularne zastosowania - np. A-4 Kleszczów-Sośnica?


Acha, ciekawa była też informacja o siewnikach (równomierne rozkładanie spoiwa), od dawna są w Polsce takie siewiki?
Ad1. to nieco inny temat, aczkolwiek zwiazany ze stabilizacja - MCE, czy MCEN-1 to recykling, czyli bezposrednie przetwarzanie zdegradowanej nawierzchni z jednoczesnym wzmocnieniem podloza.
Ad2. te informacje sa w wykazie spoiw ktore umiescilem na koncu 1szego posta.
Ad3. nie kazdy, humus, organiczne, torfy, muly nie nadaja sie (no chyba ze cos sie zmienilo w tej materii)
Ad4. ten problem dot. stabilizacji samym cementem, przy zbyt duzej dawce cementu dochodzi do skurczow, ktore przenosza sie w gorne warstwy i powoduja tzw. spekania odbite. Sa sposoby aby zapobiegac tego typu niekorzystnym zjawiskom.
Ad5. zastosowan jest masa m.in. stabilizowano pomorski odcinek A1, jak i w projekcie na slaski A1 przewidziano do stabilizacji ok. 200 000m2

Jesli chodzi o nazewnictwo o ktorym wspomnial Loan to ciekawy artykul jest w Autostradach nr 5 i 6/2007.
 

·
OP_KR_TK_WR
Joined
·
982 Posts
Po krótkiej historii i wyjaśnieniu pojęć czas omówić poszczególne spoiwa.
Spoiw jest na polskim rynku jest wiele, trudno je tu wszystkie wymieć, ale postaram się zamieścić listę przynajmniej tych najpopularniejszych.

Spoiwa pogrupuje w 3 kategorie.
1. Spoiwa tradycyjne (popioły lotne, wapno, cement)
2. Hydrauliczne spoiwa drogowe (Lipidur, Silment, Solitex)
3. Dodatki do cementu/spoiw hydraulicznych (Geosta, Roadbond EN-1, UPD, STABI Drox)

Niektóre z tych spoiw opisane zostały już wcześniej, dlatego skupie się tylko na podaniu aktualnych stron internetowych producentów poszczególnych produktów. Tam można znaleźć szczegółowe informacje na temat każdego z nich.

Popioły lotne
Powstaje w formie pylastego materiału w elektrowniach i elektrociepłowniach opalanych węglem. Jego główne części składowe to tlenki krzemu, glinu, żelaza i wapnia.
Tylko popioły zawierające duże ilości tlenku wapnia (CaO) nadają się bez aktywacji do samodzielnego wykorzystania w drogownictwie.
Obecnie popioły częściej stanowią składnik hydraulicznych spoiw drogowych, rzadko są wykorzystywane samodzielnie.

Normy: PN-S-96035:1997 - Drogi samochodowe. Popioły lotne

Wapno
W drogownictwie wykorzystywane częściej w postaci wapna niegaszonego (CaO), rzadziej jako wapno hydratyzowane.
Wapno palone posiada najsilniejsze własności osuszające posród spoiw drogowych, dlatego często stosowane jest tam gdzie zachodzi potrzeba osuszenie gruntów (doprowadzenia do wilgotności optymalnej). Oprócz osuszania wapno znajduje również zastosowanie przy ulepszaniu gruntów silnie spoistych.
Opis działania
W momencie reakcji ze znajdującą się w gruncie wodą zachodzi reakcja hydratacji. Wydziela się ciepło pohydratacyjne, które dodatkowo osusza grunt. Dlatego należy pilnować ustalonej dawki, aby nie przesuszyć zbytnio gruntów, bo utrudni nam to zagęszczanie.
Po zakończeniu procesu hydratacji następuje proces wymiany jonowej ze znajdującymi się w gruncie minerałami ilastymi. Ta wymiana jonowa jest właśnie decydującym czynnikiem wpływającym na poprawę zagęszczalności stabilizowanych gruntów spoistych. Dlatego nie powinno się zagęszczać mieszanki wapienno-gruntowej od razu po wymieszaniu.

Normy: PN-S-96011:1998 Drogi samochodowe - Stabilizacja gruntów wapnem do celów drogowych.

Cement
Najpopularniejsze spoiwo. Nadaje stabilizowanej warstwie żądane wytrzymałości.
Cement ma jednak 2 wady:
1. W tej chwili jest surowcem reglamentowanym
2. Nie nadaje się do wszystkich gruntów.

Z pierwsza z tych wad wykonawcy radzą sobie stosując zastepczo spoiwa hydrauliczne.
Z drugą poprzez wstępne ulepszanie gruntów wapnem, bądź stosowanie dodatków z ptk.3

Normy: PN-S-96012:1997

Hydrauliczne spoiwa drogowe

Aby połączyć wszystkie zalety tradycyjnych spoiw drogowych, opracowano receptury spoiw hydraulicznych. Są to spoiwa bardzo uniwersalne. Najczęściej produkowane w kilku odmianach w zależności od typu gruntów do jakich chcemy je zastosować.

Polecam lekturę stron www poszczególnych producentów
SOLITEX - www.utex.com.pl
SILMENT – www.silment.pl
LIPIDUR - www.dyckerhoff.com.pl

Dodatki do cementu/spoiw hydraulicznych

Ponieważ w tej materii nie bardzo się orientuję więc opis jednego z tych produktów zaczerpnąłem ze strony producenta:

” Stabilizator - spoiwo drogowe ROADBOND EN-1 - opatentowany wyrób CSS Technology INC. jest w postaci płynnego koncentratu, materiałem żrącym, korozyjnym, nielotnym i niepalnym. W postaci rozcieńczonej jest to produkt niegroźny i bezpieczny ekologicznie.

ROADBOND EN-1 zawiera mocny utleniacz, silny rozpuszczalnik oraz naturalny dyspergator. Wzajemne oddziaływanie tych składników wzbudza naturalnie występujące w ziemi cementy mineralne i wiąże cząsteczki ziemi tworząc materiał analogiczny do większości skał osadowych. Rozpuszczalnik w trakcie wprowadzania do gruntu umożliwia utleniaczowi dostęp do szeregu soli mineralnych. W mieszance następuje równe rozdzielenie jonów minerałów, co umożliwia zwiększenie przyciągania cząsteczek i zmniejszenie próżni międzycząsteczkowych.

W efekcie poddany oddziaływaniu ROADBOND EN-1 materiał znacząco zwiększa swoją gęstość i twardość, podczas gdy utrzymywana elastyczność jest większa niż typowa w formacjach skał twardych. Hermetyczność materiałów i eliminacja próżni międzycząsteczkowych
w obrabianym gruncie tworzy materiał wysoce odporny na przenikanie wody lub innych cieczy bez względu na stopień lepkości.”

Pozostałem opisy na stronach www producentów:
Geosta - www.geosta.pl
Roadbond EN-1 - www.envtechpoland.com
UPD - www.gammacolor.pl
STABI Drox – www.ihp.pl
 

·
Hej młoty do roboty !
Joined
·
449 Posts
Wypadałoby również wspomnieć o stabilizacji dowożonej ,a nie w gruncie rodzimym. Czasem nie ma możliwości zastosowania recyklera. Ma to miejsce szczególnie w mieście gdzie jest duże zagęszczenie sieci infrastruktury podziemnej. W takim przypadku odspaja się grunt rodzimy z należytą ostrożnością, po czym w przygotowanym korycie rozściela się określoną warstwę stabilizacji dowożonej z wytwórni. Jest to najczesciej pospółka zmieszana z cementem. Jej wytrzymałość to ok Rm= 2,5 MPa. Znacznie tańsza ,ale trudniejsza do wbudowania jest stabilizacja na popiołach. Oczywiście w przypadku kazdej stabilizacji bardzo ważna jest jej pielęgnacja - polewanie wodą.
 

·
fortuna favet fortibus
Joined
·
1,834 Posts
W kwartalniku IBDiM ( nr 1 '2007) był artykuł

Waldemar Cyske, Izabela Kluska
Porównanie właściwości wybranych środków do stabilizacji
gruntów na budowie autostrady A1


Może by ktoś wkleił scan?
 

·
Hej młoty do roboty !
Joined
·
449 Posts
Krzyżak;16890423 said:
W kwartalniku IBDiM ( nr 1 '2007) był artykuł

Waldemar Cyske, Izabela Kluska
Porównanie właściwości wybranych środków do stabilizacji
gruntów na budowie autostrady A1


Może by ktoś wkleił scan?
chyba nie wolno bo Copyright :))
 

·
Registered
Joined
·
2 Posts
Bardzo się cieszę, że znalazłem ten ciekawi topic. Postaram się pokazać kilka przykładów stabilizacji czy jak kto woli ulepszania gruntu. Jak tylko zrzucę zdjęcia.

Podam również proporcje stosowania (w tym przypadku będzie to silment) w stosunku do cementu.

Dane trochę się zdeaktualizowaly. Od czerwca 2008 producentem Silmentu CQP-15 jest firma spoiwex, a nie jak podają skany. (www.spoiwex.pl)
 

·
Registered
Joined
·
16 Posts
witam wszystkich,
zajmuję się stabilizacją gruntów od ponad 20 lat. Pracowałem na kilku kontynentach chyba ze wszystkimi typami gruntów, wieloma rodzjami odpadów przemysłowych lub ich mieszankami.
Na przestrzeni lat przetestowałem ponad 70 sposobów stabilizacji ( scalania ) materiałów sypkich.
Jeżeli macie konkretne pytania, służę moim doświadczeniem i wiedzą.
 

·
Registered
Joined
·
16 Posts
Materiały: gliny, pyły, torfy, piaski, żużle, niesortowany gruz budowlany, grunty kontaminowane metalami ciężkimi i olejami organicznymi ( chrom, rtęć, oleje silnikowe ), grunty organiczne i różne mieszanki w/w. ( w zasadzie prawie dowolny materiał na miejscu budowy )
Zawartość pyłów poniżej 0,002 mm - nawet do 80 %
Zawartość części organicznych - nawet do 20%
Wskaźnik plastyczności - nawet ponad 35%
Stosowane spoiwo - zawsze CEM I + różne dodatki

Przeciętne parametry po 91 dniach:
na dynamicznym 200 -500 Mpa, na statycznym 500 - 1200, na ściskanie - zależnie od materiału :eek:d 5 do 15 Mpa ( mimo to brak spękań ), mrozoodporność od 0,9 do 1,4 ( to nie pomyłka ).
Masa to 1900-2100 kg / m3 . Przy lekkich pyłach może być niższa.
Grubość stabilizacji zależnie od nośności podłoża, rodzaju scalanego materiału i pożądanego efektu końcowego i uwarunkowań klimatycznych.
W przypadku torfów, guntów o nośności 5-12 Mpa ( poniżej G4 ), stabilizację wykonuję wielowarstwowo.
Podobnie, jeżeli nośność podłoża ma spełniać szczególnie wysokie wymagania ( np.: 1000 t/m2 )
 
1 - 20 of 36 Posts
Top