Archiwa tagu: cement

Stabilizacja gruntów spoiwami hydraulicznymi

Opublikowany przez

Spoiwa hydrauliczne są przeznaczone do ulepszania podłoży drogowych: warstwy mrozochronnej, warstwy odcinającej, warstwy wzmacniającej. W procesie stabilizacji wykorzystuje się różne spoiwa hydrauliczne min. cement, wapno, popioły lotne, żużle, spoiwa drogowe, spoiwa złożone do ulepszania i wzmacniania gruntów.

Specyfikację i Wymagania właściwości mieszanek cementowych i wapiennych regulują polskie normy:

  • PN-S-96011:1998 – Drogi samochodowe – Stabilizacja gruntów wapnem do celów drogowych,
  • PN-S-96012:1998 – Drogi samochodowe – Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem.

Właściwości mieszanek hydraulicznych regulują także poniższe normy europejskie:

  • PN-EN 14227-1:2013-10 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 1: Mieszanki związane cementem,
  • PN-EN 14227-2:2013-10 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 2: Mieszanki żużlowe,
  • PN-EN 14227-3:2013-10 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 3: Mieszanki związane popiołami lotnymi,
  • PN-EN 14227-4:2013-10 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 4: Popioły lotne do mieszanek związanych spoiwem hydraulicznym,
  • PN-EN 14227-5:2013-10 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 5: Mieszanki związane spoiwem drogowym,
  • PN-EN 14227-15:2015-12 – Mieszanki związane spoiwem hydraulicznym – Specyfikacje – Część 15: Grunty stabilizowane hydraulicznie.

Składy poszczególnych mieszanek powinny być dobierane odpowiednio do rodzaju stabilizowanych gruntów i zakładanych własności po procesie stabilizacji. Dawkowanie spoiw powinno być określane w recepcie laboratoryjnej.

Cement – spoiwo hydrauliczne

Opublikowany przez

Cement jest spoiwem hydraulicznym – drobno zmielonym materiałem nieorganicznym, który po zmieszaniu z wodą daje zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesów hydratacji. Po stwardnieniu pozostaje wytrzymały i trwały także pod wodą. Cement produkowany jest poprzez przemiał klinkieru portlandzkiego oraz siarczanu wapnia (regulatora czasu wiązania) W zależności od rodzaju cementu, w składzie mogą się znaleźć dodatkowe składniki nieklinkierowe – granulowany żużel wielkopiecowy (S), popioły lotne (V lub W), kamień wapienny (LL). Klinkier portlandzki to półprodukt wytwarzany poprzez wypalanie surowców takich jak wapień, margiel, glina w piecu obrotowym, w temperaturze 1450°C.

Cement, jest on produkowany w oparciu o normy o statusie europejskim (PN-EN) i/lub krajowym (PN):

  • PN-EN 197-1:2012 „Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku”
  • PN-B-19707:2013 „Cement – Cement specjalny – skład, wymagania i kryteria zgodności”
  • PN-EN 14216:2005 „Cement – Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów specjalnych o bardzo niskim cieple hydratacji”

Norma PN-EN 197-1 wyróżnia pięć głównych rodzajów cementów powszechnego użytku:

  • CEM I – cement portlandzki,
  • CEM II – cement portlandzki wieloskładnikowy,
  • CEM III – cement hutniczy,
  • CEM IV – cement pucolanowy,
  • CEM V – cement wieloskładnikowy.

Ze względu na wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach wyróżnia się 3 klasy wytrzymałości cementu:

  • klasa 32,5,
  • klasa 42,5,
  • klasa 52,5.

Ze względu na wytrzymałość wczesną (po 2 lub 7 dniach), klasy cementu dodatkowo oznaczona jest symbolem literowym:

  • L – cement o niskiej wytrzymałości wczesnej (dotyczy tylko cementu hutniczego CEM III),
  • N – cement o normalnej wytrzymałości wczesnej,
  • R – cement o wysokiej wytrzymałości wczesnej.

Norma PN-EN 14216 wyróżnia cementy specjalne o bardzo niskim cieple hydratacji VLH. Cementy o bardzo niskim cieple hydratacji:

  • cement hutniczy VLH III (tylko VLH III/B i VLH III/C),
  • cement pucolanowy VLH IV,
  • cement wieloskładnikowy VLH V.
  • Cementy specjalne VLH produkowane mogą być tylko w klasie wytrzymałości 22,5

Cementy o niskim cieple hydratacji LH oraz cementy o bardzo niskim cieple hydratacji VLH zalecane są do wykonywania konstrukcji masywnych, narażonych na zarysowanie w wyniku powstających naprężeń termicznych.

Do stabilizacji gruntu cementem najczęściej używa się cementu klasy 32,5 i 32,5R. Cement musi być sypki, bez grudek i nie może być też przechowywany dłużej niż trzy miesiące. Podobnie jak przy kruszywach sprawdza się tzw. zaroby próbne na ściskanie i mrozoodporność.

Właściwości cementu w stabilizacji gruntów

Opublikowany przez

Cement wykorzystywany do wzmacniania podłoża pozwala stworzyć trwały oraz stabilny szkielet nośny, obniża nasiąkliwość gruntu, spójność podłoża oraz obniża jego plastyczności nasiąkliwość. Dawkę cementu należy dobrać laboratoryjnie stosownie do parametrów technicznych, które ma uzyskać grunt – wytrzymałości na ściskanie i nacisk. Istotna jest także porowatość podłoża – średnio zawartość cementu do wagi suchego gruntu oscyluje w granicach od 4 do 10%.

Norma PN-S-96012:1997, określa maksymalną zawartość cementu dla kategorii ruchu od KR 1 do KR 3 – 8% – podbudowa zasadnicza, do 10% – podbudowa pomocnicza, ulepszone podłoże; dla kategorii ruchu od KR 4 do KR 6 maksymalna zawartość cementu – 6% dla podbudowy zasadniczej i pomocniczej, 8% dla ulepszonego podłoża. Oferujemy stabilizację gruntu na miejscu gdzie w procesie mieszania gruntu z cementem – odpowiednio rozdrabniamy materiały i dobrze je wymieszamy – wykorzystujemy do tego celu frezarki gruntowe zwane także stabilizatorami gruntu.


Stabilizacja gruntu cementem

Opublikowany przez

Celem stabilizacji gruntu jest uzyskanie możliwie najwyższych parametrów wytrzymałościowych podłoża. Proces stabilizacji gruntu na miejscu polega na wymieszaniu rodzimego gruntu lub kruszywa bezpośrednio na budowie z laboratoryjnie dobraną ilością spoiwa hydraulicznego i wodą. Proces stabilizacji gruntu na miejscu pozwala uzyskać podbudowę pomocniczą lub zasadniczą oraz ulepszone podłoże.

W procesie stabilizacji używa się różne spoiwa hydrauliczne – cement, wapno, popioły lub gotowe mieszanki na bazie głównie cementu, wapna i popiołów. Stabilizację wykonuje się także z wykorzystaniem środków jonowymiennych. Stabilizacja gruntu cementem na miejscu polega na rozłożeniu odpowiedniej dawki cementu przy odpowiedniej wilgotności gruntu i dokładnym wymieszaniu na odpowiednią głębokość. Następnie następuje zagęszczenie gruntu, ewentualne profilowanie, po czym uzyskujemy warstwę odporną na ścieranie.

Materiały wykorzystywane do stabilizacji cementem muszą spełniać warunki zawarte w normie PN-S-96012:1997 – Drogi samochodowe – Podbudowa i ulepszone podłoże z gruntu stabilizowanego cementem, gdzie zawarte są. wytyczne odnośnie wymagań technicznych dotyczących użytych materiałów. Norma określa także własności gotowej mieszanki cementowo-gruntowej oraz podbudowy, która z tej mieszanki powstanie. Ponadto norma określa parametry techniczne podłoża z gruntu stabilizowanego cementem, warunki techniczne takiego podłoża, zalecenia odnośnie pielęgnacji podłoża.