Title

STUDIA INŻYNIERSKIE

KIERUNEK: BUDOWNICTWO

Wykłady z przedmiotu:

Nawierzchnie drogowe i technologia robót

drogowych

Temat:

Stabilizacja gruntów i kruszyw.

Dr inż. Piotr Zieliński

Politechnika Krakowska

Katedra Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu

Rok akademicki 2012/2013

Metody ulepszania gruntów



Modyfikacja,  czyli  wstępne  ulepszenie  gruntu  spoistego,
zmierzające  do  poprawy  urabialności,  zwiększenia  stopnia
rozdrobnienia,  obniżenia  wilgotności  naturalnej  i  aktywacji
powierzchni cząstek gruntowych. Stosuje się do tego celu:



wapno hydratyzowane Ca(OH)



wapno palone mielone CaO



aktywne popioły lotne z węgla brunatnego (CaO > 7%).



  Stabilizacja,  czyli  właściwy  proces  ulepszania,  przekształcający
grunt  sypki  lub  spoisty  w  konstrukcyjny  materiał  drogowy,
odznaczający  się  odpowiednią  nośnością  oraz  odpornością  na
działania wody i mrozu.

Stabilizacja może mieć charakter:



fizyczny, polegający na poprawie jego zagęszczalności i zmniejszenia
wrażliwości na warunki atmosferyczne (stabilizacja mechaniczna)



fizykochemiczny, w którym istotną rolę odgrywają pewne zjawiska
powierzchniowe, jak oddziaływania elektrostatyczne, adhezja, sorpcja,
wiązania wodorowe, występujące na powierzchni kontaktu ziarn lub cząstek
gruntowych z materiałem wiążącym (stabilizacja lepiszczami bitumicznymi,
modyfikacja wapnem lub aktywnymi popiołami lotnymi)



chemiczny, prowadzący do powstania w gruncie trwałego szkieletu nośnego
na  skutek  procesu  wiązania  spoiw  z  drobnymi  frakcjami  gruntowymi.
Sztywny  szkielet  nadający  mieszance  znaczną  nośność  wypełniony  jest
niezwiązanymi spoiwem cząstkami gruntowymi, które pełnia równocześnie
rolę  amortyzatorów  sił  zewnętrznych  działających  na  szkielet  nośny  i
zmniejszają  ogólną  sztywność  układu  (stabilizacja  cementem,  a  także
wapnem i aktywnymi popiołami lotnymi, przy dodaniu takiej ilości spoiwa,
aby umożliwić procesy wiązania).

Korzyści stabilizacji gruntów spoiwami:



zwiększenie tempa powadzonych robót ziemnych,



znaczne obniżenie kosztów przez wybranie stabilizacji jako
alternatywy dla wymiany gruntu i wykorzystanie materiału
miejscowego,



osiągnięcie

relatywnie

dużej

wytrzymałości

warstwy

stabilizowanej,



zabezpieczenie warstw nasypów i wykopów przed wpływem
warunków atmosferycznych,



zabezpieczenie nieskończonych robót ziemnych przed okresem
zimowym,



osiągnięcie korzyści ekologicznych przez redukcję zużycia
kruszyw naturalnych.

TECHNOLOGIA PRAC STABILIZACYJNYCH

Niezależnie  od  wyboru  spoiwa  do  stabilizacji  danego  gruntu
technologia  wykonania  gotowej  warstwy  składa  się  z  wykonania
zasadniczych etapów mających na celu:



rozdrobnienie gruntu,



wymieszanie ze spoiwem i woda,



wyprofilowanie



zagęszczenie.

Towarzyszy temu przeważnie bardzo podobny sprzęt, prace odbywają
w podobnych warunkach realizacji.

Na  przestrzeni  lat  technologia  stabilizacji  gruntu  ulegała  ewolucji
mającej  na  celu  zwiększenie  dokładności  prowadzonych  robót  i
doprowadzenie  parametrów  gotowej  warstwy  do  parametrów
osiągniętych na próbkach w warunkach laboratoryjnych.

Metody stabilizacji gruntów

W zależności od zastosowanego sprzętu rozróżniamy dwie
metody wykonawstwa prac stabilizacyjnych:



mieszanie bezpośrednio w miejscu wbudowania (metoda
in situ),



mieszanie w węzłach stacjonarnych ( metoda in plant).

Każda z metod posiada swoje zalety i wady, a wybór zależy
od skali przedsięwzięcia i dostępnego sprzętu.

Metoda stabilizacji gruntów „in situ”

Zalety

Wady

• łatwość transportu sprzętu,
• możliwość doboru liczby maszyn w

zależności od wielkości robót,

• gotowość całego odcinka do

zagęszczenia bezpośrednio po
wymieszaniu,

• duża wydajność,
• możliwość częściowego osuszenia

gruntu przez odparowanie w czasie
kilkukrotnego przejazdu recyklera

• trudność w uzyskaniu równomiernej

grubości warstwy,

• mniejsza dokładność wymieszania w

porównaniu z metodą In – Plant,

• duże uzależnienie od warunków

atmosferycznych,

• trudności w prowadzeniu prac na

odcinkach wąskich ( poniżej 2m), lub
odcinkach z gęsto występującymi
studzienkami, kolektorami ściekowymi
czy płytkim uzbrojeniem terenu.

Metoda stabilizacji gruntu „in plant”

Zalety

Wady

• dokładne dozowanie spoiwa, wody i

gruntu ( możliwość odziarnienia
mieszanki),

• kontrola dna koryta i grubości

warstwy,

• niezależność od warunków

atmosferycznych ( np. silnego wiatru),

• możliwość wykonywania prac

stabilizacyjnych na małych
powierzchniach przy pomocy
niewielkich węzłów betoniarskich,

• możliwość wykonywania warstwy o

dowolnej grubości.

• konieczność odspojenia gruntu

rodzimego,

• duże nakłady na transport,
• ograniczona możliwościami węzła

wydajność.

Sprzęt stosowany w metodzie „in situ”

Do prac stabilizacyjnych wykorzystujemy następujące maszyny:



dozownik spoiwa (rozsypywacz dla spoiw sypkich lub beczka z
dozownikiem dla spoiw płynnych)



Recykler do mieszania gruntu ze spoiwem



Równiarka do profilowania powierzchni po wymieszaniu gruntu ze
spoiwem



walce stalowe okołkowane, gładkie lub ogumione do zagęszczania
warstwy stabilizacji



Przewoźne zbiorniki na wodę do zapewniania wilgotności
optymalne mieszanki gruntowo-spoiwowej podczas zagęszczania
oraz do pielęgnacji warstwy stabilizacji

Sprzęt stosowany w metodzie „in plant”



mieszarki stacjonarne np. węzeł betoniarski,



samochody do transportu mieszanki spoiwowo – gruntowej.



równiarki do rozłożenia warstwy gruntu wymieszanego ze
spoiwem



walce stalowe okołkowane, gładkie lub ogumione do zagęszczania
warstwy stabilizacji



Przewoźne zbiorniki na wodę do zapewniania wilgotności
optymalne mieszanki gruntowo-spoiwowej podczas zagęszczania
oraz do pielęgnacji warstwy stabilizacji

Warunki wykonania stabilizacji gruntu

Prace  mogą  być  rozpoczęte,  jeżeli  podłoże  gruntowe  jest
niezamarznięte,  nie  występują  opady  atmosferyczne,  a  prognozy
meteorologiczne wskazują na to, że przez najbliższe 48 h temperatura
powietrza będzie przekraczać +5ºC.

Przed przystąpieniem do właściwych prac stabilizacyjnych zaleca się
wykonanie odcinka próbnego (o powierzchni 400 do 800 m

) w celu:



stwierdzenie czy sprzęt budowlany użyty do spulchnienia, mieszania,
rozkładania i zagęszczenia warstwy jest właściwy,



określenie grubości warstwy w stanie luźnym koniecznej do uzyskania
wymaganej grubości w stanie zagęszczonym,



określenia potrzebnej liczby przejść walców do uzyskania wymaganego
wskaźnika zagęszczenia.

Wykonanie stabilizacji gruntu metodą in situ (1):



Dogęszczenie gruntu w celu uzyskania jednolitego podłoża. Jest to
konieczne szczególnie w przypadku, gdy teren był intensywnie
użytkowany jako droga technologiczna lub był uprzednio rozkopany w
celu instalacji uzbrojenia terenu.



Dozowanie założonej w recepcie ilości spoiwa następuje za pomocą
rozsypywacza (ewentualnie używany jest beczkowóz dozujący spoiwa
występujące w postaci płynnej jak np. Roadbond EN – 1).



Wymieszanie spoiwa i gruntu może się odbywać przez zastosowanie
specjalistycznych mieszarek wieloprzejściowych, jednoprzejściowych
lub maszyn rolniczych. W przypadku użycia recyklera możliwe jest także
bezpośrednie polewanie wodą wału mieszającego, co dodatkowo
poprawia urabialność mieszanki i doprowadza ją do wilgotności
optymalnej

Wykonanie stabilizacji gruntu metodą in situ (2):



W przypadku użycia innego sprzętu po wymieszaniu gruntu ze spoiwem
potrzebny  jest  przejazd  beczkowozu  dokładnie  dozującego  ilość  wody.
Rzeczywista wilgotność gruntu powinna mieścić się w granicach -20% -
+10  %  wilgotności  optymalnej.  Doprowadzenie  gruntu  do  wilgotności
optymalnej  jest  konieczne  dla  uzyskania  maksymalnego  wskaźnika
zagęszczenia.



Gotową mieszankę spoiwowo – gruntową profiluje się do pożądanych
spadków podłużnych i poprzecznych za pomocą równiarek.



Bezpośrednio  po  zakończeniu  profilowania  przystępuje  się  do
zagęszczania warstwy. Liczba przejazdów walca powinna być zgodna z
liczbą  ustaloną  na  odcinku  próbnym,  a  w  przypadku,  gdy  nie  był  on
wykonywany,  powinna  ona  gwarantować  osiągnięcie  przez  warstwę
pożądanego  stopnia  zagęszczenia.  W  przypadku  grubych  warstw
stabilizacji

pierwsze

przejazdy

można

wykonywać

walcem

okołkowanym.

Technologia stabilizacji metodą In – Plant



Mieszarka  stacjonarna  powinna  być  wyposażona  w  dozowniki
wagowe  dla  gruntu  lub  kruszywa,  spoiwa  i  dodatków.  Woda
dozowana jest objętościowo. Czas mieszania w takich mieszarkach
nie powinien być krótszy niż 1 minuta.



Gotowa  mieszanka  powinna  być  przewieziona  w  miejsce
wbudowania  i  zagęszczona  przed  czasem  rozpoczęcia  wiązania
spoiwa.



Do równomiernego rozłożenia warstwy stabilizacyjnej mogą
służyć równiarki lub układarki.



Dalsza technologia wykonywania prac stabilizacyjnych jest
analogiczna do metody mieszania na miejscu.

Spoiny robocze

W  miarę  możliwości  należy  unikać  podłużnych  spoin  roboczych,  poprzez
wykonanie warstwy na całej szerokości.
Jeśli  jest  to  niemożliwe,  przy  warstwie  wykonywanej  w  prowadnicach,
przed  wykonaniem  kolejnego  pasa    należy  pionową  krawędź  wykonanego
pasa zwilżyć wodą.

Przy  warstwie  ulepszonego  podłoża  wykonanej  bez  prowadnic  należy
spulchnić część wcześniej ułożonej i zagęszczonej mieszanki na szerokości
około 15 cm.
Poprzeczną spoinę roboczą, na granicy działek dziennych, należy wykonać
przez  spulchnienie  wykonanej  warstwy  na  szerokości  około  0,5  m  i
wymieszanie spulchnionej mieszanki z nową.
Jeżeli  w  niżej  położonej  warstwie  występują  spoiny  robocze,  to  spoiny  w
warstwie  leżącej  wyżej  powinny  być  względem  nich  przesunięte  o  co
najmniej 30 cm dla spoiny podłużnej i 1 m dla spoiny poprzecznej.

Pielęgnacja warstwy stabilizowanej spoiwem

W  celu  ograniczenia  zjawiska  skurczu  twardniejącej  mieszanki  warstwa
powinna  być  poddana  pielęgnacji  w  okresie  co  najmniej  7  dni  po
zakończeniu prac (bez dopuszczenia ruchu budowlanego).

Specyfikacje Techniczne dopuszczają następujące zabiegi pielęgnacyjne:



skropienie warstwy emulsją asfaltową lub miękkim asfaltem w ilości od
0,5 do 1,0 kg/m



skropienie

warstwy

specjalnymi

preparatami

pianotwórczymi

posiadającymi aprobatę techniczną,



utrzymanie w czasie wilgotnym przez kilkakrotne polewanie wodą w
czasie dnia,



przykrycie warstwy nieprzepuszczalną folią z tworzywa sztucznego,
ułożoną na zakład co najmniej 30 cm i zabezpieczoną przed zerwaniem
przez wiatr,



przykrycie warstwą piasku lub grubej włókniny technicznej i
utrzymywanie ich w stanie wilgotnym.

Błędy przy projektowaniu stabilizacji (1):



Brak ścisłego określenia stanu i rodzaju gruntu poddawanego stabilizacji.
W ramach oszczędności finansowych prowadzone badania geologiczne gruntów
są zbyt ogólnikowe lub liczba odwiertów jest niewystarczająca i nie daje
pełnego obrazu warunków gruntowo – wodnych na odcinku robót.



Przyjmowanie jednego rodzaju spoiwa. Warunki gruntowe mogą się zmieniać
nawet  w  niewielkich  odległościach  (np.  naprzemienne  występowanie  gruntów
piaszczystych  i  gliniastych).  Projekt  musi  więc  przewidywać  różne  rodzaje
spoiwa lub stosowanie odpowiednich dodatków do spoiwa podstawowego.



Projektowanie  warstw  stabilizowanych  o  małej  grubości  (  10  -  15  cm).
Cienka  warstwa  stabilizacji  w  początkowym  okresie  z  pewnością  spełni
wymagania określone przez PN, jednak w czasie dalszych prac nad konstrukcją
nawierzchni  (np.  mechanicznej  stabilizacji  warstwy  kruszywa)  może  ona  ulec
licznym spękaniom i przestanie ona spełniać powierzone jej zadanie.

Błędy przy projektowaniu stabilizacji (2):



Projektowanie  stabilizacji  w  dwóch  warstwach  np.  2  x  15  cm.
Wykonanie  kolejnej  warstwy  stabilizacji  przez  konieczność  użycia
ciężkiego  sprzętu  jest  praktycznie  jednoznaczne  ze  zniszczeniem
poprzedniej  warstwy.  Obecnie  produkowane  recyklery  pozwalają  na
przemieszanie  spoiw  z  gruntem  nawet  do  głębokości  50  cm,  także
wykonywanie dwóch cieńszych warstw jest nieuzasadnione zarówno pod
względem technologicznym jak i ekonomicznym.



Nieprzestrzeganie  rodzaju  i  technologii  stabilizacji.  Wyścig  cenowy
podczas  przetargów  często  zmusza  wykonawców  to  oszczędności
materiałowych,  a  także  prowadzenia  prac  w  niekorzystnych  warunkach
atmosferycznych  pod  presją  krótkiego  terminu  realizacji.  Należy  jednak
pamiętać, że oszczędności te są pozorne, ponieważ w przyszłości mogą
doprowadzić do konieczności kosztownych napraw.

Błędy przy projektowaniu stabilizacji (3):



Stosowanie szablonowej stabilizacji cementem bez względu na rodzaj
gruntu. Mimo pojawienia się na rynku nowych nowoczesnych spoiw do
stabilizacji,  cement  dalej  pozostaje  najbardziej  powszechnym  spoiwem.
Należy  jednak  pamiętać,  że  są  grunty,  w  których  cement  bez  żadnych
dodatków jest spoiwem niewłaściwym i ewentualne pozytywne efekty i
osiągnięcie  pożądanych  parametrów  podłoża  może  być  jedynie  dziełem
przypadku.



Brak  wiedzy  projektantów  i  inwestorów  na  temat  wydajności  i
parametrów  nowoczesnego  sprzętu  stabilizacyjnego.  Skutkiem  tej
niewiedzy  jest  projektowanie  warstwy  stabilizowanej  spoiwem  w
miejscach,  gdzie  jest  to  bardzo  utrudnione  lub  nawet  całkiem
niemożliwe,  przez  co  nieefektywne  ekonomicznie  (  np.  miejsca  o
płytkim uzbrojeniu terenu lub gęsto rozmieszczonych studzienkach).

Błędy przy projektowaniu stabilizacji (4):



Nieuwzględnienie  skutków  wykonanej  stabilizacji.  Należy
pamiętać  o  prawidłowym  odwodnieniu  warstwy  kruszywa  nad
warstwą  stabilizowaną  spoiwem.  W  przeciwnym  razie  zbierająca
się  pomiędzy  tymi  warstwami  woda  może  być  powodem
występowania

wiosennych

przełomów

powierzchni

nawierzchni.

Wystrzeganie się w/w błędów powinno dać efekt trwałej i

wytrzymałej warstwy stabilizacji, a przez to nawierzchni
mogącej osiągnąć założoną trwałość zmęczeniową.

Modyfikacja (ulepszenie) gruntu wapnem

Zawartość  wapna  1-3  %  =>  koagulacja  cząstek  iłowych,  rozdrobnienie
gruntu, poprawę mieszania.
Następuje  strukturalne  przemieszczenie  wody  –  efekt  wewnętrznego
przesuszenia,  podnosi  się  granica  plastyczności,  zwiększa  wilgotność
optymalna dla mieszanki gruntu z wapnem.

- wzór Jegorowa

gdzie: D - % dodatek wapna

kcal

CaO

opt

Stabilizacja gruntu wapnem

Zawartość wapna 4-8 % => reakcje puculanowe tj. tworzenia się
hydratów krzemianów wapnia i glinianów wapnia:

gdzie: N = Na

O, A = Al

, H = H

O, S = SiO

, C = CaO

Powstanie  i  krystalizacja  hydratów  krzemianów  wapnia  i  węglanów
wapna  przy  wiązaniu  przez  wodorotlenek  wapnia  dwutlenku  węgla  z
powietrza  powodują  narastanie  wytrzymałości  i  twardości  mieszanek
wapienno-gruntowych.

Przy  większych  zawartościach  wapna  tworzy  się  warstwa  ochronna
uwodnionych  krzemianów  i  glinokrzemianów  wapnia  na  cząstkach
minerałów  iłowych,    co  hamuje  procesy  reakcji,  a  tym  samym  wzrost
wytrzymałości.

rozpadu

produkty

CSH

CAS

NAS

lub

Grunty do stabilizacji wapnem

Lp.

Właściwości

Wymagania

Badania według

Wskaźnik plastyczności, % (m/m), nie
mniej niż

PN-B-04481

Zawartość ziarn większych od # 40 mm,
% (m/m), nie więcej niż

Zawartość części organicznych, %
(m/m), nie więcej niż

Do stabilizacji wapnem nadają się grunty spoiste zawierające
minerały ilaste, które wchodzą w reakcję z dodanym wapnem,
szczegółowe wymagania podano w tablicy poniżej.

Wapno



Do stabilizacji wapnem należy stosować wapno suchogaszone
(hydratyzowane) Ca(OH)

albo wapno palone niegaszone wg PN-

B-30020.



Przydatność wapna należy oceniać na podstawie atestu producenta,
a w przypadkach wątpliwych należy przeprowadzić badania
szczegółowe wg PN-B-30020.



Wapno palone niegaszone i suchogaszone (hydratyzowane)
powinno być przechowywane w warunkach zabezpieczających
przed zawilgoceniem i zanieczyszczeniem.

Wymagania dla gruntu stabilizowanego wapnem

Lp.

Właściwości

Ulepszone

podłoże

Podbudowa
pomocnicza

(KR1)

1 Wzrost granicy płynności i granicy plastyczności

gruntu po wymieszaniu z wapnem, % (m/m), nie
mniej niż:

2 Wytrzymałość na ściskanie, MPa, nie mniej niż:

a) po 7 dniach
b) po 28 dniach

0,3
0,4

0,5
0,7

3 Odporność na zamrażanie i odmrażanie, ilość

cykli, nie mniej niż:

4 Wskaźnik nośności CBR po 7-dniowej pielęgnacji

wg PN-S-96011 [16], %, nie mniej niż:

5 Pęcznienie w cylindrze CBR, %, nie więcej niż:

0,5

6 Odczyn gruntu PH po ulepszeniu, nie mniej niż:

Uwagi dotyczące zastosowania wapna



W przypadku wykonywania stabilizacji z zastosowaniem
wapna  niegaszonego  grunt  nie  może  być  zagęszczany
bezpośrednio  po  wymieszaniu  z  wapnem,  ponieważ
hydratacja  wapna  mogłaby  uszkodzić  zagęszczoną
warstwę. Czas, w którym należy rozpocząć zagęszczenie,
powinien być określony przez laboratorium i mieścić się
w granicach od 6 do 48 godzin.



Przy użyciu wapna hydratyzowanego grunt może być
zagęszczany bezpośrednio po wymieszaniu z wapnem.

Stabilizacja cementem



Na  skutek  wiązania  zaczynu  cementowego  z  rozproszona  frakcją  pyłową  i
piaskową  powstają  centrów  o  dużej  wytrzymałości,  rozłożonych  w  masie
gruntu.  W  miarę  wzrostu  zawartości  cementu  centra  powiększają  się,
tworząc  ciągłą  strukturę  szkieletową,  która  podtrzymuje  nie  związane
agregaty cząstek gruntowych.



Cząstki gruntowe wypełniające szkielet są amortyzatorami sił zewnętrznych
i nadają podatność, dzięki której cementogrunt jest mniej wrażliwy na
skurcz od betonu cementowego.



Proces uwodnienia cementu w gruncie jest analogiczny do wiązania w
betonie.



Wytrzymałość  zależy  głownie  od  ilości  krzemianów,  które  w  procesie
wiązania  tworzą  trudno  rozpuszczalne,  łańcuchowe,  kwaśne  krzemiany
wapnia,  wzrost  ilości  mostków  tlenowych  prowadzący  do  wzrostu
wytrzymałości  cementu.  W  procesach  hydrolizy  i  hydratacji  cementu
wydziela  się  w  ilości  kilkunastu  %  wodorotlenek  wapnia,  oddziałując
dodatkowo z gruntem.

Grunty do stabilizacji cementem

Lp.

Właściwości

Wymagania Badania

według

Uziarnienie
a)

ziarn przechodzących przez sito # 40 mm, % (m/m), nie mniej
niż:

b) ziarn przechodzących przez sito # 20 mm, % (m/m), powyżej
c)

ziarn przechodzących przez sito # 4 mm, % (m/m), powyżej

d) cząstek mniejszych od 0,002 mm, % (m/m), poniżej

100

85
50
20

PN-B-04481

Granica płynności, % (m/m), nie więcej niż:

Wskaźnik plastyczności, % (m/m), nie więcej niż:

Odczyn pH

od 5 do 8

Zawartość części organicznych, % (m/m), nie więcej niż:

Zawartość siarczanów, w przelicz. na SO

,% (m/m), nie więcej niż:

PN-B-06714-

Do stabilizacji cementem nadają się grunty niespoiste i małospoiste,
szczegółowe wymagania podano w tablicy poniżej

Dodatkowe kryteria dla gruntów do stabilizacji

cementem:



wskaźnik piaskowy od 20 do 50, wg BN-64/8931-01,



zawartość ziarn pozostających na sicie # 2 mm - co
najmniej 30%,



zawartość ziarn przechodzących przez sito 0,075 mm -
nie więcej niż 15%.

Decydującym sprawdzianem przydatności gruntu do
stabilizacji cementem są wyniki wytrzymałości na ściskanie
próbek gruntu stabilizowanego cementem.

Wymagania dla warstwy gruntu stabilizowanego

cementem

Lp.

Rodzaj warstwy w konstrukcji

nawierzchni drogowej

Wytrzymałość na ściskanie

próbek nasyconych wodą

(MPa)

Wskaźnik

mrozood-

porności

po 7 dniach

po 28 dniach

1 Podbudowa zasadnicza dla KR1 lub

podbudowa pomocnicza dla KR2 do KR6

od 1,6
do 2,2

od 2,5
do 5,0

0,7

2 Górna część warstwy ulepszonego podłoża

gruntowego o grubości co najmniej 10 cm dla
KR5 i KR6 lub górna część warstwy
ulepszenia słabego podłoża z gruntów
wątpliwych oraz wysadzinowych

od 1,0
do 1,6

od 1,5
do 2,5

0,6

3 Dolna część warstwy ulepszonego podłoża

gruntowego w przypadku posadowienia
konstrukcji nawierzchni na podłożu z
gruntów wątpliwych i wysadzinowych

od 0,5 do 1,5

0,6

Skład mieszanki cementowo-gruntowej

Lp.

Kategoria ruchu

Maksymalna zawartość cementu, % w stosunku

do masy suchego gruntu lub kruszywa

podbudowa

zasadnicza

podbudowa

pomocnicza

ulepszone

podłoże

KR 2 do KR 6

KR 1

Zawartość cementu w mieszance nie może przekraczać wartości
podanych w tablicy poniżej

Przy stabilizacji gruntów cementem, w przypadkach uzasadnionych, stosuje się
następujące dodatki ulepszające:

•

wapno wg PN-B-30020,

•

popioły lotne wg PN-S-96035,

•

chlorek wapniowy wg PN-C-84127.

•

inne (za zgodą Inżyniera o ile posiadają aprobatę techniczną wydaną przez
uprawnioną jednostkę).

Stabilizacja aktywnym popiołem lotnym

(>7,0 wolnego CaO)

Lp.

Właściwości

Wymagania Badania

według

Uziarnienie:
a) ziarn przechodzących przez sito # 40 mm, % (m/m)
b) ziarn przechodzących przez sito # 20 mm, % (m/m), nie

mniej niż

c) ziarn przechodzących przez sito # 4 mm, % (m/m), nie

mniej niż

d) cząstek mniejszych od 0,002 mm, % (m/m), nie więcej niż

100

PN-B-04481

Granica płynności, % (m/m), nie więcej niż

Wskaźnik plastyczności, % (m/m)

od 3 do 20

Zawartość części organicznych, % (m/m), nie więcej niż

Zawartość siarczanów, w przeliczeniu na SO

, % (m/m), nie

więcej niż

PN-B-

06714-28

Do wykonywania podbudowy i ulepszonego podłoża z gruntów stabilizowanych popiołami
lotnymi należy stosować grunty mało i średniospoiste spełniające wymagania podane w
tablicy poniżej

Wymagania dla warstwy gruntu stabilizowanego

aktywnym popiołem lotnym

Lp. Rodzaj warstwy

Wytrzymałość na ściskanie

próbek nasyconych wodą

(MPa)

Wskaźnik
mrozood-
porności

po 14 dniach po 42 dniach

1 Podbudowa

zasadnicza

powyżej 1,6 od 2,5 do 5,0

0,6

2 Podbudowa

pomocnicza

powyżej 1,0 od 1,5 do 3,0

0,5

3 Ulepszone podłoże

powyżej 0,5 od 1,0 do 2,0

Skład mieszanki popiołowo-gruntowej

Orientacyjna zawartość popiołów lotnych w mieszance popiołowo-
gruntowej, w stosunku do masy gruntu suchego, wynosi:



dla ulepszonego podłoża od 6 do 10%,



dla podbudowy pomocniczej od 8 do 12%,



dla podbudowy zasadniczej od 10 do 15%.

W przypadku stabilizacji gruntu aktywnymi popiołami lotnymi można
stosować następujące dodatki (w stosunku do masy gruntu):



cement - od 4 do 6%,



chlorek wapniowy lub wodorotlenek sodowy - od 0,5 do 1,5%.

Stabilizacja żużlem wielkopiecowym granulowanym

Lp.

Właściwości

Wymagania

Badania

według

1 Wskaźnik piaskowy, nie mniejszy

niż:

BN-64/8931-

2 Zawartość części organicznych,

barwa cieczy nie ciemniejsza niż:

wzorcowa PN-B-06714-

3 Zawartość ziarn poniżej 0,075 mm,

% (m/m), nie więcej niż:

PN-B-06714-

Do stabilizacji żużlem wielkopiecowym granulowanym stosuje
się grunty niespoiste o własnościach wg tabeli poniżej.

Przydatność żużla jako spoiwa

Do stabilizacji gruntu lub kruszywa należy stosować wielkopiecowy żużel
granulowany spełniający wymagania podane w wytycznych MK-CZDP-
1979.
Wielkopiecowy żużel granulowany użyty do stabilizacji powinien być
sypki, o strukturze porowatej lub gąbczastej, bez zbryleń.
O przydatności wielkopiecowego żużla granulowanego decyduje jego
aktywność oznaczona wg Instrukcji CZDP 1980 „Badanie wskaźnika
aktywności żużla granulowanego”.
Dla poprawy aktywności żużla można stosować dodatki aktywizujące jego
właściwości wiążące np.:



Wapno palone mielone lub wapno hydratyzowane



Aktywne popioły lotne (z węgla brunatnego)



Inne (np. wodorotlenek sodu lub pyły z cementowni

Nie stosuje się cementu jako aktywizatora żużla.

Mieszanki kruszyw związane spoiwami

hydraulicznymi wg WT-5 2010

WT-5 dotyczą stosowania mieszanek kruszyw (naturalnych,
sztucznych i z recyklingu) związanych spoiwami hydraulicznymi,
które są przeznaczone do wykonania następujących warstw:



Podłoże ulepszone



Podbudowa pomocnicza



Podbudowa zasadnicza

Wymagania opracowano dla następujących spoiw:



Cement



Żużel wielkopiecowy granulowany



Popioły lotne



Spoiwo drogowe

Nowoczesne spoiwa drogowe

stosowane do stabilizacji gruntów



Lipidur (odmiana D do ulepszania przewilgoconych gruntów, odmiana
DF do stabilizacji)



Silment (odmiana CQP15 do ulepszania przewilgoconych gruntów,
odmiana CQ15 do stabilizacji)



Consolid system (płynny środek Consolid oraz sypki komponent Solidry)



Geosta (sypki środek służący jako dodatek do cementu)



EN-1 (płynny koncentrat jonowymienny, stosowany najczęściej łącznie z
cementem)



UPD (płynna mieszanina żywic jonowymiennych i związków
organicznych, stosowana najczęściej łącznie z cementem)



Terramix (odmiana PF2,5 do ulepszania przewilgoconych gruntów,
pozostałe odmiany do stabilizacji gruntów, kruszyw i mieszanek).