W przypadku napotkania na budowie inwestycji drogowej gruntów o niskiej nośności najczęściej wymagane jest ich wzmocnienie przed przystąpieniem do dalszych robót konstrukcyjnych. Jedną z najpopularniejszych i bardzo efektywnych metod radzenia sobie z tego typu sytuacjami jest stabilizacja gruntu. Istnieje kilka metod oraz materiałów wykorzystywanych do stabilizacji podłoża, które zależne są od napotkanego rodzaju gruntu oraz wymaganego efektu końcowego. Metody te zaliczamy do grupy stabilizacji chemicznych gruntu.
Stabilizacja gruntu spoiwem hydraulicznym
Przy stabilizacji spoiwem hydraulicznym stosuje się sypkie materiały wiążące, które do stwardnienia potrzebują wody i mogą wiązać bez dostępu powietrza (więcej w artykule stabilizacja gruntu spoiwem hydraulicznym). W zależności od rodzaju użytego spoiwa hydraulicznego wyróżniamy cztery podstawowe grupy.
Stabilizacja gruntu cementem
Cement jest skutecznym i sprawdzony materiałem do stabilizacji gruntu, bardzo często wykorzystywany jako ulepszone podłoże konstrukcji nawierzchni drogowej. Więcej o tego typu stabilizacji możesz przeczytać w artykule stabilizacja gruntu cementem.
Istnieją również dodatki do stabilizacji cementem mające wpływ na sposób jego wiązania, jak na przykład środki jonowymienne.
Stabilizacja gruntu żużlem
Żużel jest produktem ubocznym procesów hutniczych metali. Mimo, że jest odpadem to jego właściwości hydrauliczne pozwalają zastosować go jako spoiwo wiążące. Najczęściej jednak jest stosowany jako dodatek do mieszanek hydraulicznym. Jest również wykorzystywany jako jeden ze składników przy produkcji cementu.
Stabilizacja gruntu popiołami lotnymi
Popił lotny, podobnie jak żużel wielkopiecowy, jest odpadem. Powstaje w czasie spalania paliw w elektrociepłowniach. Jego skład zawiera między innymi tlenek glinu i krzemionkę co sprawia, że wykazuje on aktywność pucolanową. Stabilizacja popiołem należy do tańszych, jednak jej skuteczność jest ograniczona.
Stabilizacja gruntu spoiwem drogowym
Spoiwa drogowe są mieszaniną powyższych składników z ewentualnymi dodatkami. Ich celem jest możliwość osiągnięcia odpowiedniej wytrzymałości stabilizacji przy jednoczesnej redukcji kosztów w stosunku do stabilizacji cementem, czy wapnem.
Stabilizacja gruntu wapnem
Stabilizacja wapnem charakteryzuje się wysoką skutecznością osuszania, możliwością neutralizacji części organicznych oraz zmiany odczynu gruntu. Ponieważ wapno jest spoiwem powietrznym do pełnego związania potrzebuje dwutlenku węgla z atmosfery. Wapno najczęściej wykorzystuje się przy napotkaniu gruntów spoistych przewilgoconych.
Więcej o tej metodzie wzmocnienia gruntu możesz przeczytać w artykule stabilizacja gruntu wapnem.
Stabilizacja gruntu ziarnistym dodatkiem hydrofobowym
Warstwa stabilizowana ziarnistym dodatkiem hydrofobowym trwale odcina podciąganie kapilarne wody, a co za tym idzie chroni konstrukcję przez degradującym działaniem wody i mrozu. Wyróżnikiem tego rodzaju stabilizacji jest trwałość parametrów w czasie i zachowanie jakości konstrukcji w okresie eksploatacji. Materiałem do tego typu stabilizacji jest proszek o właściwościach hydrofobowych, czyli niezwilżany w wodzie. Dowiedź się więcej o stabilizacji hydrofobowej.
Metody wykonania stabilizacji gruntu
Istnieją dwie podstawowe metody wykonywania stabilizacji gruntu: na miejscu (in situ) oraz w węźle stacjonarnym. Metoda wykonywania stabilizacji na miejscu z uwagi na wygodę oraz niższą cenę jest stosowana najczęściej. Jej wadą może być mniejsza kontrolo nad jednorodnością wykonywanej warstwy. Metoda z węzła polega na wymieszaniu gruntu w mieszarkach stacjonarnych oraz jej dowiezienie i rozłożenie w miejscu budowy. Ta metoda pozwala na lepszą kontrolę jednorodności wbudowanego materiału ale jest znacznie bardziej kosztowniejsza.
Więcej możesz się dowiedzieć w artykule o procesie stabilizacji gruntu.
