Stabilizacja gruntu wapnem jest jedną z metod stosowanych w celu wzmocnienia podłoża gruntowego w przypadku gruntów o niskich parametrach mechanicznych bądź gruntów o nadmiernej wilgotności. Metodę wzmacniania gruntu wapnem można jednak stosować w określonych przypadkach. Mowa tu o gruntach spoistych zawierających w swojej strukturze minerały ilaste w stanie miękkoplastycznym (których wilgotność przekracza wartość wilgotności optymalnej). Przykładem takich gruntów mogą być: pospółki gliniaste, piaski gliniaste, gliny piaszczyste, żwiry gliniaste, lessy czy też pyły. Na czym polega stabilizacja gruntu wapnem oraz jaka jest technologia wykonania stabilizacji? W niniejszym artykule poruszymy powyższe kwestie.
Na czym polega stabilizacja gruntu wapnem?
Podczas stabilizacji wapnem dochodzi do powstania mieszanki wapienno-gruntowej, w której w wyniku połączenia składników (gruntu oraz wapna) powstają reakcje (pucolanowe) tworzące hydraty krzemianów oraz glinianów wapnia. Procesy zachodzące w powstałej mieszance tworzą trwałą strukturę gruntowo-wapienną powodującą zmianę wilgotności optymalnej gruntu, jak i również wzrost wytrzymałości wraz z upływem czasu.
Jakie są zasady stosowania stabilizacji gruntu wapnem?
Jak już wspomniano na początku stabilizację gruntu wapnem można wykonywać w przypadku gruntów spoistych zawierających w swoim składzie minerały iłowe. Do takich gruntów można zaliczyć: pospółki gliniaste, piaski gliniaste, gliny piaszczyste, żwiry gliniaste, lessy czy też pyły. Ponadto zgodnie z normą PN-S-96011 „Drogi samochodowe -Stabilizacja gruntów wapnem do celów drogowych” grunty przeznaczone do stabilizacji wapnem powinny spełniać następujące wymagania:
- zawartość części organicznych w gruncie nie może być większa niż 10%,
- wskaźnik plastyczności gruntu nie może być mniejszy niż 7%,
- wskaźnik piaskowy (WP) nie większy niż 30%,
- zawartość frakcji większych od 40 mm nie może być większa niż 15%.
Zgodnie z powyższym metoda nie sprawdzi się w przypadku piasków równoziarnistych, gruntów zawierających w swoim składzie części organiczne powyżej 10% oraz gruntów zawierających w swoim składzie frakcję kamienistą powyżej 15%.
Podczas stabilizacji wapnem należy stosować wapno niegaszone (CaO) oraz wapno suchogaszone, tzw. hydratyzowane (Ca(OH)2). Skład mieszanki oraz ilość wapna zależy od rodzaju gruntu oraz jego przeznaczenia. Ilość wapna należy określić laboratoryjnie, jednak z uwagi na aspekty ekonomiczne zaleca się stosowanie wapna w ilości 4-8%. Zgodnie z normą [2] w zależności od przeznaczenia mieszanki wapienno-gruntowej ilość wapna powinna wynosić:
- dla dolnej warstwy podbudowy dróg o ruchu lekkim zawartość wapna powinna wynosić od 5% do 8%,
- w przypadku górnej warstwy ulepszonego podłoża drogi zawartość wapna powinna wynosić od 3% do 7%,
- podczas osuszania gruntów przeznaczonych do dalszej stabilizacji bądź wbudowania w nasyp poniżej 1,0 m (dolne warstwy ulepszonego podłoża), zawartość wapna powinna wynosić od 2% do 4%,
- podczas ulepszania gruntów wysadzinowych w strefie przemarzania zalecana wartość wapna palonego (CaO) nie powinna być większa niż 4%.
Literatura:
[1] Gradkowski K., Żurawski S., “Budowle i roboty ziemne”, Warszawa 2003.
[2] PN-S-96011 – Drogi samochodowe – Stabilizacja gruntów wapnem do celów drogowych,
[3] Praca zbiorowa pod redakcją Janusza Panasa, “Nowy Poradnik majstra budowlanego” Warszawa, Arkady, 2008.
Zobacz też:
Bilans mas ziemnych – objętość wykopów i nasypów
