plik pdf - Wydział Inżynierii Lądowej - Politechnika Warszawska

32 Konstrukcyjne i technologiczne aspekty budowli ziemnych Konstrukcyjne i technologiczne aspekty budowli ziemnych JJzamierzeń inwestycyjnych realizowanych zgodnie z Prawem zamówień publicznych,a do takich niemal wyłącznie należy budowa nowych dróg. Zgodniez Prawem zamówień publicznych, .Szczegołowe Specyfikacje TechniczneWykonania i Odbioru" projektów realizowanych odcinków dróg od marca2005 r. powinny ujmować określenie sposobu wykonywania wszelkich warstwkonstrukcyjnych z kruszyw wiązanych cementem (d. - stabilizacji cementem)na podstawie normy [66]. Porównując tę normę z dotychczas obowiązującą[73], łatwo spostrzeżemy, że jej stosowanie wymaga:A. Istotnych zmian technologii wykonywania warstw stabilizowanych cementem,które muszą zawierać odpowiednie kruszywo i precyzyjnie zaprojektowanyskład mieszanki. Oznacza to brak możliwości stosowania technologiiin situ, bowiem żaden grunt rodzimy, w polskich warunkach klimatycznych,nie stanowi sortowanego kruszywa i nie gwarantuje precyzyjnegoilościowo dozowania spoiwa hydraulicznego jakim jest cement.B. Projektowania składu mieszanek w warunkach laboratoryjnych, po uprzednimdokładnym określeniu wymagań danej warstwy wzmocnionej, w konkretnymprojekcie budowlanym i zadaniu realizacyjnym. Wynika z tegofakt koniecznego zaprojektowania warstwy stabilizowanej cementemi istotnych parametrów materiałowych mieszanki gruntowo-cementowej tejwarstwy, na podstawie których mieszanka zostanie zaprojektowana w formiereceptury laboratoryjnej (JSM - Job Standard Mix).C. Produkcji mieszanek kruszywa i cementu w wytwórniach, kontrolowanejjakościowo według określonych procedur i odpowiednio kalibrowanychurządzeń.D. Mieszanki kruszywa i cementu jako produktu i wyrobu przeznaczonegodo bezpośredniego wbudowania w konstrukcję. Mieszanki te powinnymieć identyfikacje (certyfikaty) zawierające:• odniesienie do omawianej normy [66],• źródło pochodzenia, tzn. producent lub miejsce produkcji,• typ i maksymalny wymiar agregatu kruszywa,• klasę wytrzymałości jednego z dwóch systemów pomiarów: wytrzymałościna ściskanie (system I) i wytrzymałości na rozciąganie wrazz modułem sprężystości (system II), kategorii T(n) mieszanek,• metodę wytwarzania i zastosowany tryb testów pomiaru wytrzymałości,• zawartość cementu i wody,• gęstość mieszanki według JSM.Omawiana norma nakłada określone wymagania w stosunku do uziarnieniakruszywa, które ma być związane cementem, co przy 5% jego dodaniu gwarantujeodpowiednie kategorie wytrzymałości T(n). Przypomnieć należy, żedotychczas w kraju stosowano powszechnie stabilizację gruntów z dodatkiem10% i więcej cementu. Główne założenia nowej normy [66] obejmują znaneprawa nośności warstw kruszyw oraz rządzące procesami hydraulicznegowiązania cementem. Założenia te są zgodne ze znaną zależnością uziarnieniaFulIera [41] w odniesieniu do kruszyw stabilizowanych mechanicznie.gdzie:p = lOO(d - d1OO)b (2.9)P procent ciężaru próbki przechodzący przez zadaną średnicęsita,d - średnica oczek zadanego sita [mm],d 100- wymiar większych ziaren w próbce [mm],b = 5 dla dobrze uziarnionego materiału.Wzór (2.9) opisuje relacje proporcji uziarnienia kruszywa, czy też pewnychgruntów, które w przypadku właściwego zagęszczenia są relatywnie nośnenawet bez dodatku spoiwa. Optymalne uziarnienie kruszywa według FulIera(2.9) zostało ustalone empirycznie. Nośność i wytrzymałość grunto-cementu -S wzrasta wykładniczo (2.10) wraz ze wzrostem gęstości objętościowej zagęszczonejmieszanki - D, czyli wzrostu zawartości cementu, tzn.:S = kD n (2.10),gdzie k i n to stałe empiryczne zależne od regionu.Wykładniczy wzrost wytrzymałości oznacza również to, że w pewnychgranicach dodatku cementu istnieje maksimum wytrzymałości mieszanki, poprzesyceniu zaś cementem może nieskończenie maleć, czyli może być nieproporcjonalnieniska. Niezależnie od odpowiedniego uziarnienia, kruszywai grunty od października 2004 r. powinny spełniać wymagania również obowiązującejnormy [65]. W praktyce cyklu inwestycyjnego budowy dróg nowanorma wymaga precyzyjnej technologii i nakłada określone obowiązki na"formalnych uczestników tego cyklu:• projektant jest zobligowany do podania większej niż dotychczas liczbydanych identyfikujących projektowaną warstwę konstrukcyjną (grubość,klasa wytrzymałości T(n), kategoria kruszywa zmieszanego z cementemG(n), szczególnie w ramach "Projektu budowlanego", oraz "SzczegółowychSpecyfikacji Technicznych Wykonania i Odbioru";• inżynier powinien dysponować odpowiednim, autoryzowanym laboratoriumoraz całym systemem kontroli jakości mieszanek gruntowo-cementowychi ich certyfikacji. System kontroli powinien obejmować użyte surowce(kruszywo, cement, wodę), proces produkcji i transportu, oraz parametrywytrzymałościowe uzyskane po wbudowaniu w warstwę;• inwestor musi się liczyć ze zwiększonymi wydatkami wynikającymi z nowychreżimów technologicznych, bardzo znaczącej grupy robót.Ogólnie rzecz biorąc, nowa, zharmonizowana z europejskimi i obowiązującanorma wykonywania warstw z mieszanek gruntowo-cementowych nie od-