STUDIA INŻYNIERSKIE
KIERUNEK: BUDOWNICTWO
Wykłady z przedmiotu:
Nawierzchnie drogowe i technologia robót
drogowych
Temat:
Stabilizacja gruntów
Dr inż. Piotr Zieliński, dr inż.Wanda Grzybowska
Politechnika Krakowska
Katedra Budowy Dróg i Inżynierii Ruchu
Rok akademicki 2011/2012
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Metody ulepszania gruntów
wð Modyfikacja, czyli wstÄ™pne ulepszenie gruntu spoistego,
zmierzające do poprawy urabialności, zwiększenia stopnia
rozdrobnienia, obniżenia wilgotności naturalnej i aktywacji
powierzchni czÄ…stek gruntowych. Stosuje siÄ™ do tego celu:
wapno hydratyzowane Ca(OH)2,
wapno palone mielone CaO
aktywne popioły lotne z węgla brunatnego (CaO > 7%).
wð Stabilizacja, czyli wÅ‚aÅ›ciwy proces ulepszania, przeksztaÅ‚cajÄ…cy
grunt sypki lub spoisty w konstrukcyjny materiał drogowy,
odznaczający się odpowiednią nośnością oraz odpornością na
działania wody i mrozu.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Stabilizacja może mieć charakter:
fizyczny, polegający na poprawie jego zagęszczalności i zmniejszenia
wrażliwości na warunki atmosferyczne (stabilizacja mechaniczna,
stabilizacja lepiszczami: adhezja, kohezja))
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 (modyfikacja wapnem lub aktywnymi
popiołami lotnymi)
chemiczny, prowadzący do powstania w gruncie trwałego szkieletu nośnego
na skutek procesu wiÄ…zania 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).
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Korzyści stabilizacji gruntów spoiwami:
wð zwiÄ™kszenie tempa powadzonych robót ziemnych,
wð znaczne obniżenie kosztów przez wybranie stabilizacji jako
alternatywy dla wymiany gruntu i wykorzystanie materiału
miejscowego,
wð osiÄ…gniÄ™cie relatywnie dużej wytrzymaÅ‚oÅ›ci warstwy
stabilizowanej,
wð zabezpieczenie warstw nasypów i wykopów przed wpÅ‚ywem
warunków atmosferycznych,
wð zabezpieczenie nieskoÅ„czonych robót ziemnych przed okresem
zimowym,
wð osiÄ…gniÄ™cie korzyÅ›ci ekologicznych przez redukcjÄ™ zużycia
kruszyw naturalnych.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
 Normalizacja spoiw:
" Wapno budowlane PN-EN 459-1-2010
" Cementy wg PN-EN 197-1,
" Żużel granulowany wielkopiecowy częściowo mielony lub
mielony wg PN-EN 14227-2,
" Popiół lotny wg PN-EN 14227-4,
" Spoiwo drogowe wg PN-EN 14227-5 .
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
TECHNOLOGIA PRAC STABILIZACYJNYCH
Niezależnie od wyboru spoiwa do stabilizacji danego gruntu
technologia wykonania gotowej warstwy składa się z wykonania
zasadniczych etapów mających na celu:
wð rozdrobnienie gruntu,
wð wymieszanie ze spoiwem i woda,
wð wyprofilowanie
wð zagÄ™szczenie.
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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Metody stabilizacji gruntów
W zależności od zastosowanego sprzętu rozróżniamy dwie
metody wykonawstwa prac stabilizacyjnych:
wðmieszanie bezpoÅ›rednio w miejscu wbudowania (metoda
in situ),
wðmieszanie w wÄ™zÅ‚ach stacjonarnych ( metoda in plant).
Każda z metod posiada swoje zalety i wady, a wybór zależy
od skali przedsięwzięcia i dostępnego sprzętu.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Metoda stabilizacji gruntów  in situ
Zalety Wady
" łatwość transportu sprzętu, " trudność w uzyskaniu równomiernej
" możliwość doboru liczby maszyn w grubości warstwy,
zależności od wielkości robót, " mniejsza dokładność wymieszania w
" gotowość całego odcinka do porównaniu z metodą In  Plant,
zagęszczenia bezpośrednio po " duże uzależnienie od warunków
wymieszaniu, atmosferycznych,
" duża wydajność, " trudności w prowadzeniu prac na
" możliwość częściowego osuszenia odcinkach wąskich ( poniżej 2m), lub
gruntu przez odparowanie w czasie odcinkach z gęsto występującymi
kilkukrotnego przejazdu recyklera studzienkami, kolektorami ściekowymi
czy płytkim uzbrojeniem terenu.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Metoda stabilizacji gruntu  in plant
Zalety Wady
" dokładne dozowanie spoiwa, wody i " konieczność odspojenia gruntu
gruntu ( możliwość odziarnienia rodzimego,
mieszanki), " duże nakłady na transport,
" kontrola dna koryta i grubości " ograniczona możliwościami węzła
warstwy, wydajność.
" 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Sprzęt stosowany w metodzie  in situ
Do prac stabilizacyjnych wykorzystujemy następujące maszyny:
wð dozownik spoiwa (rozsypywacz dla spoiw sypkich lub beczka z
dozownikiem dla spoiw płynnych)
wð Recykler do mieszania gruntu ze spoiwem
wð Równiarka do profilowania powierzchni po wymieszaniu gruntu ze
spoiwem
wð walce stalowe okoÅ‚kowane, gÅ‚adkie lub ogumione do zagÄ™szczania
warstwy stabilizacji
wð Przewoz
ne zbiorniki na wodę do zapewniania wilgotności
optymalne mieszanki gruntowo-spoiwowej podczas zagęszczania
oraz do pielęgnacji warstwy stabilizacji
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Sprzęt stosowany w metodzie  in plant
wð mieszarki stacjonarne np. wÄ™zeÅ‚ betoniarski,
wð samochody do transportu mieszanki spoiwowo  gruntowej.
wð równiarki do rozÅ‚ożenia warstwy gruntu wymieszanego ze
spoiwem
wð walce stalowe okoÅ‚kowane, gÅ‚adkie lub ogumione do zagÄ™szczania
warstwy stabilizacji
wð Przewoz
ne zbiorniki na wodę do zapewniania wilgotności
optymalne mieszanki gruntowo-spoiwowej podczas zagęszczania
oraz do pielęgnacji warstwy stabilizacji
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Rozsypywacze spoiwa
Przyczepny Samojezdny
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Sprzęt do mieszania gruntu ze spoiwem
(stabilizatory lub recyklery)
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Profilowanie gruntu wymieszanego ze
spoiwem za pomocą równiarki
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Profilowanie gruntu wymieszanego z wapnem spycharkÄ…
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Zagęszczanie warstwy gruntu stabilizowanego spoiwem
Walec okołkowany Walec stalowy gładki
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Widok warstwy gruntu stabilizowanego
spoiwem po zagęszczeniu
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
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 bÄ™dzie przekraczać +5ºC.
Przed przystąpieniem do właściwych prac stabilizacyjnych zaleca się
wykonanie odcinka próbnego (o powierzchni 400 do 800 m2) w celu:
wð stwierdzenie czy sprzÄ™t budowlany użyty do spulchnienia, mieszania,
rozkładania i zagęszczenia warstwy jest właściwy,
wð okreÅ›lenie gruboÅ›ci warstwy w stanie luz
nym koniecznej do uzyskania
wymaganej grubości w stanie zagęszczonym,
wð okreÅ›lenia potrzebnej liczby przejść walców do uzyskania wymaganego
wskaz
nika zagęszczenia.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
CiÄ…g technologiczny stabilizacji metodÄ… in situ
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Wykonanie stabilizacji gruntu metodÄ… in situ (2):
wð W przypadku użycia innego sprzÄ™tu 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 wskaz
nika
zagęszczenia.
wð GotowÄ… mieszankÄ™ spoiwowo  gruntowÄ… profiluje siÄ™ do pożądanych
spadków podłużnych i poprzecznych za pomocą równiarek.
wð BezpoÅ›rednio po zakoÅ„czeniu profilowania przystÄ™puje siÄ™ 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Technologia stabilizacji metodÄ… In  Plant
wð 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.
wð Gotowa mieszanka powinna być przewieziona w miejsce
wbudowania i zagęszczona przed czasem rozpoczęcia wiązania
spoiwa.
wð Do równomiernego rozÅ‚ożenia warstwy stabilizacyjnej mogÄ…
służyć równiarki lub układarki.
wð Dalsza technologia wykonywania prac stabilizacyjnych jest
analogiczna do metody mieszania na miejscu.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
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 krawędz
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 nowÄ….
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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Pielęgnacja warstwy stabilizowanej spoiwem
W celu ograniczenia zjawiska skurczu twardniejÄ…cej 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:
wð skropienie warstwy emulsjÄ… asfaltowÄ… lub miÄ™kkim asfaltem w iloÅ›ci od
0,5 do 1,0 kg/m2,
wð skropienie warstwy specjalnymi preparatami pianotwórczymi
posiadajÄ…cymi aprobatÄ™ technicznÄ…,
wð utrzymanie w czasie wilgotnym przez kilkakrotne polewanie wodÄ… w
czasie dnia,
wð przykrycie warstwy nieprzepuszczalnÄ… foliÄ… z tworzywa sztucznego,
ułożoną na zakład co najmniej 30 cm i zabezpieczoną przed zerwaniem
przez wiatr,
wð przykrycie warstwÄ… piasku lub grubej włókniny technicznej i
utrzymywanie ich w stanie wilgotnym.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Błędy przy projektowaniu stabilizacji (1):
wð Brak Å›cisÅ‚ego okreÅ›lenia 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.
wð Przyjmowanie jednego rodzaju spoiwa. Warunki gruntowe mogÄ… siÄ™ 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.
wð Projektowanie warstw stabilizowanych o maÅ‚ej gruboÅ›ci ( 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Błędy przy projektowaniu stabilizacji (2):
wð 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 pozwalajÄ… na
przemieszanie spoiw z gruntem nawet do głębokości 50 cm, także
wykonywanie dwóch cieńszych warstw jest nieuzasadnione zarówno pod
względem technologicznym jak i ekonomicznym.
wð Nieprzestrzeganie rodzaju i technologii stabilizacji. WyÅ›cig 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Błędy przy projektowaniu stabilizacji (3):
wð Stosowanie szablonowej stabilizacji cementem bez wzglÄ™du na rodzaj
gruntu. Mimo pojawienia siÄ™ 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.
wð Brak wiedzy projektantów i inwestorów na temat wydajnoÅ›ci 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).
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Błędy przy projektowaniu stabilizacji (4):
wð NieuwzglÄ™dnienie skutków wykonanej stabilizacji. Należy
pamiętać o prawidłowym odwodnieniu warstwy kruszywa nad
warstwÄ… stabilizowanÄ… spoiwem. W przeciwnym razie zbierajÄ…ca
się pomiędzy tymi warstwami woda może być powodem
występowania wiosennych przełomów na powierzchni
nawierzchni.
Wystrzeganie się w/w błędów powinno dać efekt trwałej i
wytrzymałej warstwy stabilizacji, a przez to nawierzchni
mogącej osiągnąć założoną trwałość zmęczeniową.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Modyfikacja (ulepszenie) gruntu wapnem
Zawartość wapna 1-3 % => koagulacja cząstek iłowych, rozdrobnienie
gruntu, poprawÄ™ mieszania.
Następuje strukturalne przemieszczenie wody  efekt wewnętrznego
przesuszenia, podnosi się granica plastyczności, zwiększa wilgotność
optymalna dla mieszanki gruntu z wapnem.
m g
Wopt =ð Wopt +ð1,5 +ð 0,4*ð D- wzór Jegorowa
gdzie: D - % dodatek wapna
CaO +ð H2O ®ð Ca(ðOH)ð +ð15,3kcal
2
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Nasyp z wapnem przed i po przejechaniu
gruntomieszarki
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Stabilizacja gruntu wapnem
Zawartość wapna 4-8 % => reakcje puculanowe tj. tworzenia się
hydratów krzemianów wapnia i glinianów wapnia:
NAS4H +ð CH ®ð NH +ð CAS4H ®ð NH +ð C2SH(ðlubCSH)ð+ð produkty _ rozpadu
gdzie: N = Na2O, A = Al2O3, H = H2O, S = SiO2, 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Grunty do stabilizacji wapnem
Do stabilizacji wapnem nadajÄ… siÄ™ grunty spoiste zawierajÄ…ce
minerały ilaste, które wchodzą w reakcję z dodanym wapnem,
szczegółowe wymagania podano w tablicy poniżej.
Lp. Właściwości Wymagania Badania według
1 Wskaz
nik plastyczności, % (m/m), nie 7
mniej niż
2 Zawartość ziarn większych od # 40 mm, 15
PN-B-04481
% (m/m), nie więcej niż
3 Zawartość części organicznych, % 10
(m/m), nie więcej niż
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Wapno
wð Do stabilizacji wapnem należy stosować wapno suchogaszone
(hydratyzowane) Ca(OH)2 albo wapno palone niegaszone wg PN-
B-30020.
wð Przydatność wapna należy oceniać na podstawie atestu producenta,
a w przypadkach wątpliwych należy przeprowadzić badania
szczegółowe wg PN-B-30020.
wð Wapno palone niegaszone i suchogaszone (hydratyzowane)
powinno być przechowywane w warunkach zabezpieczających
przed zawilgoceniem i zanieczyszczeniem.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Wymagania dla gruntu stabilizowanego wapnem
Lp. Właściwości Ulepszone Podbudowa
podłoże pomocnicza
(KR1)
1 Wzrost granicy płynności i granicy plastyczności
gruntu po wymieszaniu z wapnem, % (m/m), nie
30 40
mniej niż:
2 Wytrzymałość na ściskanie, MPa, nie mniej niż:
a) po 7 dniach
0,3 0,5
b) po 28 dniach
0,4 0,7
3 Odporność na zamrażanie i odmrażanie, ilość 3 5
cykli, nie mniej niż:
4 Wskaz
nik nośności CBR po 7-dniowej pielęgnacji
wg PN-S-96011 [16], %, nie mniej niż:
25 40
5 Pęcznienie w cylindrze CBR, %, nie więcej niż: 1 0,5
6 Odczyn gruntu PH po ulepszeniu, nie mniej niż: 7 7
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Uwagi dotyczÄ…ce zastosowania wapna
wðW 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.
wðPrzy użyciu wapna hydratyzowanego grunt może być
zagęszczany bezpośrednio po wymieszaniu z wapnem.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Stabilizacja cementem
wð Na skutek wiÄ…zania zaczynu cementowego z rozproszona frakcjÄ… pyÅ‚owÄ… 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 czÄ…stek gruntowych.
wð CzÄ…stki gruntowe wypeÅ‚niajÄ…ce szkielet sÄ… amortyzatorami siÅ‚ zewnÄ™trznych
i nadają podatność, dzięki której cementogrunt jest mniej wrażliwy na
skurcz od betonu cementowego.
wð Proces uwodnienia cementu w gruncie jest analogiczny do wiÄ…zania w
betonie.
wð WytrzymaÅ‚ość zależy gÅ‚ownie od iloÅ›ci 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Grunty do stabilizacji cementem
Do stabilizacji cementem nadają się grunty niespoiste i małospoiste,
szczegółowe wymagania podano w tablicy poniżej
Lp. Właściwości Wymagania Badania
według
1 Uziarnienie
a) ziarn przechodzÄ…cych przez sito # 40 mm, % (m/m), nie mniej 100
niż: 85
b) ziarn przechodzących przez sito # 20 mm, % (m/m), powyżej 50
c) ziarn przechodzących przez sito # 4 mm, % (m/m), powyżej 20
d) cząstek mniejszych od 0,002 mm, % (m/m), poniżej
PN-B-04481
2 Granica płynności, % (m/m), nie więcej niż: 40
3 Wskaz
nik plastyczności, % (m/m), nie więcej niż: 15
4 Odczyn pH od 5 do 8
5 Zawartość części organicznych, % (m/m), nie więcej niż: 2
6 Zawartość siarczanów, w przelicz. na SO3,% (m/m), nie więcej niż: 1 PN-B-06714-
28
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Dodatkowe kryteria dla gruntów do stabilizacji
cementem:
wðwskaz
nik piaskowy od 20 do 50, wg BN-64/8931-01,
wðzawartość ziarn pozostajÄ…cych na sicie # 2 mm - co
najmniej 30%,
wðzawartość ziarn przechodzÄ…cych 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.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Wymagania dla warstwy gruntu stabilizowanego
cementem
Rodzaj warstwy w konstrukcji Wytrzymałość na ściskanie Wskaz
nik
Lp. nawierzchni drogowej próbek nasyconych wodą mrozood-
(MPa) porności
po 7 dniach po 28 dniach
1 Podbudowa zasadnicza dla KR1 lub od 1,6 od 2,5 0,7
podbudowa pomocnicza dla KR2 do KR6 do 2,2 do 5,0
2 Górna część warstwy ulepszonego podłoża
gruntowego o grubości co najmniej 10 cm dla
od 1,0 od 1,5
0,6
KR5 i KR6 lub górna część warstwy
do 1,6 do 2,5
ulepszenia słabego podłoża z gruntów
wÄ…tpliwych oraz wysadzinowych
3 Dolna część warstwy ulepszonego podłoża
gruntowego w przypadku posadowienia
- od 0,5 do 1,5 0,6
konstrukcji nawierzchni na podłożu z
gruntów wątpliwych i wysadzinowych
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Skład mieszanki cementowo-gruntowej
Zawartość cementu w mieszance nie może przekraczać wartości
podanych w tablicy poniżej
Maksymalna zawartość cementu, % w stosunku
Lp. Kategoria ruchu do masy suchego gruntu lub kruszywa
podbudowa podbudowa ulepszone
zasadnicza pomocnicza podłoże
1 KR 2 do KR 6 - 6 8
2 KR 1 8 10 10
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
uprawnionÄ… jednostkÄ™).
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Stabilizacja aktywnym popiołem lotnym
(>7,0 wolnego CaO)
Do wykonywania podbudowy i ulepszonego podłoża z gruntów stabilizowanych popiołami
lotnymi należy stosować grunty mało i średniospoiste spełniające wymagania podane w
tablicy poniżej
Lp. Właściwości Wymagania Badania
według
1 Uziarnienie:
a) ziarn przechodzÄ…cych przez sito # 40 mm, % (m/m)
100
b) ziarn przechodzÄ…cych przez sito # 20 mm, % (m/m), nie
85
mniej niż
c) ziarn przechodzÄ…cych przez sito # 4 mm, % (m/m), nie
50
PN-B-04481
mniej niż
d) cząstek mniejszych od 0,002 mm, % (m/m), nie więcej niż
20
2 Granica płynności, % (m/m), nie więcej niż 40
3 Wskaz
nik plastyczności, % (m/m) od 3 do 20
4 Zawartość części organicznych, % (m/m), nie więcej niż 5
5 Zawartość siarczanów, w przeliczeniu na SO3, % (m/m), nie 1 PN-B-
więcej niż 06714-28
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Wymagania dla warstwy gruntu stabilizowanego
aktywnym popiołem lotnym
Lp. Rodzaj warstwy Wytrzymałość na ściskanie Wskaz
nik
próbek nasyconych wodą mrozood-
(MPa) porności
po 14 dniach po 42 dniach
1 Podbudowa powyżej 1,6 od 2,5 do 5,0 0,6
zasadnicza
2 Podbudowa powyżej 1,0 od 1,5 do 3,0 0,5
pomocnicza
3 Ulepszone podłoże powyżej 0,5 od 1,0 do 2,0 -
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Skład mieszanki popiołowo-gruntowej
Orientacyjna zawartość popiołów lotnych w mieszance popiołowo-
gruntowej, w stosunku do masy gruntu suchego, wynosi:
wð dla ulepszonego podÅ‚oża od 6 do 10%,
wð dla podbudowy pomocniczej od 8 do 12%,
wð dla podbudowy zasadniczej od 10 do 15%.
W przypadku stabilizacji gruntu aktywnymi popiołami lotnymi można
stosować następujące dodatki (w stosunku do masy gruntu):
wð cement - od 4 do 6%,
wð chlorek wapniowy lub wodorotlenek sodowy - od 0,5 do 1,5%.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Stabilizacja żużlem wielkopiecowym granulowanym
Do stabilizacji żużlem wielkopiecowym granulowanym stosuje
się grunty niespoiste o własnościach wg tabeli poniżej.
Lp. Właściwości Wymagania Badania
według
1 Wskaz
nik piaskowy, nie mniejszy 35 BN-64/8931-
niż: 01
2 Zawartość części organicznych, wzorcowa PN-B-06714-
barwa cieczy nie ciemniejsza niż: 26
3 Zawartość ziarn poniżej 0,075 mm, 8 PN-B-06714-
% (m/m), nie więcej niż: 15
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Obszar uziarnienia dla gruntów i materiałów odpadowych
ulepszonych wielkopiecowym żużlem granulowanym
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
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 wskaz
nika
aktywności żużla granulowanego .
Dla poprawy aktywności żużla można stosować dodatki aktywizujące jego
właściwości wiążące np.:
wð Wapno palone mielone lub wapno hydratyzowane
wð Aktywne popioÅ‚y lotne (z wÄ™gla brunatnego)
wð Inne (np. wodorotlenek sodu lub pyÅ‚y z cementowni
Nie stosuje się cementu jako aktywizatora żużla.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
 Do celów stabilizacji gruntów spoiwami hydraulicznymi
stosowane są nadal następujące normy i przepisy:
" PN-S-96011:1998 Stabilizacja gruntów wapnem
" PN-s-96012:1997 Stabilizacja gruntów cementem
" BN-71/8933-10 Grunty stabilizowane aktywnymi popiołami
lotnymi
" BN-71/8933-10 Grunty stabilizowane aktywnymi popiołami
lotnymi
" OZST D-04.05.04 Podbudowa z gruntu lub kruszywa
stabilizowanego wielkopiecowym żużlem granulowanym.
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
 Hydrauliczne spoiwo drogowe jest spoiwem nowej generacji,
stanowi mieszankę różnych składników, dobieranych z następujących
materiałów:
" klinkier cementu portlandzkiego,
" żużel granulowany,
" materialy pucolanowe: naturalne pucolany, aktywowane termicznie gliny i
Å‚upki,
" popioły lotne: popioły krzemianowe, popioły wapienne,
" zmielone przepalone łupki przywęglowe,
" zmielone wapienie,
" wapno wg ENV 459-1,
" suche popioły wapienne, zawierające co najmniej 15 % reaktywnego tlenku
wapnia Ca0.
Pełne informacje dotyczące dodatkowych składników, klasyfikacji i
mechanicznych oraz fizycznych wymagań (m.inn. początek wiązania > 120
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
min) podaje norma ENV 13282.
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
Nazwy handlowe spoiwa drogowego
stosowanego do stabilizacji gruntów
wð Lipidur (odmiana D do ulepszania przewilgoconych gruntów, odmiana
DF do stabilizacji)
wð Silment (odmiana CQP15 do ulepszania przewilgoconych gruntów,
odmiana CQ15 do stabilizacji)
wð Consolid system (pÅ‚ynny Å›rodek Consolid oraz sypki komponent Solidry)
wð Geosta (sypki Å›rodek sÅ‚użący jako dodatek do cementu)
wð EN-1 (pÅ‚ynny koncentrat jonowymienny, stosowany najczęściej Å‚Ä…cznie z
cementem)
wð UPD (pÅ‚ynna mieszanina żywic jonowymiennych i zwiÄ…zków
organicznych, stosowana najczęściej łącznie z cementem)
wð Terramix (odmiana PF2,5 do ulepszania przewilgoconych gruntów,
pozostałe odmiany do stabilizacji gruntów, kruszyw i mieszanek).
Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education
DZI
KUJ
ZA UWAG

Project  The development of the didactic potential of Cracow University of Technology in the range of modern construction is co-financed by the European Union within the
confines of the European Social Fund and realized under surveillance of Ministry of Science and Higher Education