Mieszanki związane spoiwem

hydraulicznym

Inżynieria Materiałów Drogowych

mgr inż. Dawid Ryś

Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntów lub
kruszyw stabilizowanych spoiwami hydraulicznymi

Mieszanki

związane

Cementem

Grunt

Podbudowy oraz

UPG

Kruszywo

Podbudowy

Wapnem

Grunt

UPG (ew.

podbudowy)

Aktywnymi popiołami

lotnymi

Grunt

UPG (ew.

podbudowy)

Wielkopiecowym żużlem

granulowanym

Grunt

Podbudowy oraz

UPG

Kruszywo

Podbudowy

Technologia wykonania



Na miejscu



W mieszarkach

Projektowanie warstwy stabilizowanej
spoiwem hydraulicznym



Stabilizacje podłoża gruntowego cementem, wapnem lub
popiołem lotnym należą do metod ulepszenia podłoża
czyli poprawy jego nośności.



Rodzaj stosowanego spoiwa hydraulicznego zależy od
rodzaju i stanu gruntu jaki występuje w podłożu
gruntowym,



Stabilizację cementem stosuje się najczęściej dla gruntów
niespoistych np. piasków równoziarnistych, które są
trudnozagęszczalne.

Przepisy związane



PN-S-96012-grudzień 1997 Drogi samochodowe. Podbudowa i
ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem



PN-EN-14227-1 „Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym.
Wymagania. Cześć 1. Mieszanki związane cementem”



PN-EN-14227-10 „Mieszanki związane spoiwem
hydraulicznym. Specyfikacja. Cześć 10. Grunty stabilizowane
cementem”



WT-5 2010 Wymagania Techniczne. Mieszanki związane
spoiwem hydraulicznym do dróg krajowych

Ocena przydatności materiałów do
stabilizacji cementem PN-S-96012



Grunt:

•

Wskaźnik piaskowy WP od 25 do 50%,

•

Zawartość frakcji <0,075 mm do 15%,

•

Zawartość części organicznych do 2%,

•

Wskaźnik plastyczności do 15%,

•

Odczyn kwasowości pH 5 – 8



Grunty spoiste nie spełniające przedstawionych powyżej

warunków należy stabilizować dodatkiem wapna i popiołów

lotnych.



Cement klasy 32,5



Woda czysta, najlepiej wodociągowa

Zawartość cementu w mieszance cementowo
– gruntowej PN-S-96012



Większa zawartość cementu może skutkować pojawieniem się spękań
spowodowanych skurczem

Kategoria ruchu

Maksymalna zawartość cementu, w stosunku do masy

suchego gruntu

Podbudowa

zasadnicza

Podbudowa

pomocnicza

Ulepszone

podłoże

KR od 1 do 3

8

10

10

KR od 4 do 6

6

6

8

Projektowanie składu mieszanki gruntowo-
cementowej



Sprawdzenie przydatności materiałów



Przyjęcie min 3 zawartości cementu różniących się o 2% (np.

4,6 i 8%)



Oznaczenie dla każdej mieszanki gruntowo-cementowej w

opt

oraz ρ

ds

(badanie Proctora)



Określenie zawartości wody [%] w stosunku do mieszaniny

gruntu i cementu:

Wykonanie próbek



Wymieszanie cementu z gruntem a następnie z wodą w

odpowiednich proporcjach.



Zagęszczenie próbek o wymiarach d=h=8 cm ubijakiem w

dwóch warstwach po 15 uderzeń na każdą warstwę.

Energia zagęszczenia wynosi 0,6 J/cm

3



Z każdej mieszanki (3 zawartości cementu) wykonuje się

po 6 jednakowych próbek w celu określenia

wytrzymałości na ściskanie (7 i 28 dniowej). Pełne badania

wymagają dodatkowych 3 próbek do badania cykli

zamrażania i odmrażania.

Pielęgnacja i badanie próbek



Próbki powinny być przechowywane w warunkach
wilgotnych przez połowę okresu pielęgnacji. W drugiej
połowie powinny być zanurzone w wodzie.



Określenie wytrzymałości odbywa się poprzez ściskanie
próbek w prasie z prędkością 0,2 – 0,4 mm/s. Podczas
ściskania próbek odczytuje się maksymalną wartość siły w
kN. Wytrzymałość określa się jako wartość siły przez
powierzchnię jej przyłożenia,

Wymagania dla gruntu stabilizowanego
cementem PN-S-96012

Wskaźnik mrozoodporności określany przez spadek wytrzymałości na ściskanie próbek
poddawanym 14 cyklom zamrażania i odmrażania według PN-S-96012

Wymagania dla gruntu stabilizowanego
cementem PN-EN-14227-1 i WT-5

Wytrzymałość próbek

Wymagania dla gruntu stabilizowanego
cementem PN-EN-14227-1 i WT-5

Uziarnienie mieszanki:
0/8 0/11,2 0/16 0/22,4 0/31,5

Wymagania dla gruntu stabilizowanego
cementem PN-EN-14227-1 i WT-5

Minimalna zawartość cementu:

Wymagania dla gruntu stabilizowanego
cementem PN-EN-14227-1 i WT-5

Badanie mrozoodporności

Zadanie 1

Oblicz masę cementu i wody, jaką należy dodać do

gruntu naturalnego (pospółka) o wilgotności naturalnej
2%. Zawartości cementu wynoszą 4,6 8%, masa gruntu
wynosi 3000g. Wilgotność optymalna mieszaniny gruntu i
cementu wynosi odpowiednio w

opt c=4%

= 8,5%, w

opt c=6%

=

8,8%, w

opt c=8%

= 9,2%.

Zadanie domowe



Dla mieszaniny gruntu i cementu z zadania 1 oblicz masę
cementu, gruntu i wody przypadającą na 1 m2 warstwy
stabilizacji o grubości 20cm. Zawartość cementu 6%,
p

ds

=1,82.