Nie zawsze grunt ma odpowiednie parametry mechaniczne, żeby przyjąć obciążenia generowane przez projektowany obiekt budowalny. W takiej sytuacji niezbędna okazuje się jego stabilizacja.
Istnieje wiele sposobów stabilizacji gruntu. Ich podstawowym zadaniem jest wiązanie cząstek gruntu w taki sposób, aby przygotować podłoże pod konkretną budowę. W procesie stabilizacji gruntu, zależnie od wybranej metody, zastosowanie znajdują różnego rodzaju geosyntetyki, w tym georuszt, geosiatka lub spoiwa hydrauliczne, takie jak cement czy wapno. Na czym polega stabilizacja gruntu? Jak przebiega ten proces?
Czym jest stabilizacja gruntu?
Stabilizacja gruntu jest procesem technologicznym polegającym na rozdrobnieniu i wymieszaniu gruntu rodzimego bądź nawiezionego z materiałem stabilizującym przy jednoczesnym zachowaniu wilgotności optymalnej szkieletu gruntowego.
Stabilizacja gruntu z wykorzystaniem cementu
W procesie stabilizacji gruntu cementem wykorzystuje się zaczyn cementowy. Ziarna frakcji piaskowej oraz pyłowej zostają związane i tworzą razem z cementem szkielet nośny. Cząstki gruntowe, które nie są związane cementem o frakcji iłowej i pyłowej, są amortyzatorem dla sił zewnętrznych i oddziałują na stabilizację.
Stabilizację z wykorzystaniem cementu poleca się w przypadku gruntów przejawiających cechy zbliżone do cech mieszanek optymalnych, a więc takich, w których skład granulometryczny ziaren i cząsteczek gruntu odpowiada poszczególnym proporcjom. Należy przy tym pamiętać, że ilość cementu wykorzystywana do stabilizacji gruntu jest zależna od jego uziarnienia, składu, a także wymagań. Cement zwiększa w prawdzie spójność gruntu, ale jednocześnie obniża jego zdolność do przyjmowania wody i plastyczność.
Stabilizacja gruntu z wykorzystaniem wapna
Wapno znajduje zastosowanie w procesie stabilizacji gruntów spoistych i bardzo spoistych. Jednocześnie w przypadku gruntu, którego wilgotność znacznie przekracza wartość wilgotności optymalnej zastosowanie znajduje wapno palone. Do gruntów średnio spoistych sprawdzi się wapno sucho gaszone, a do mało spoistych, wapno hydrauliczne. Stabilizacji wapnem nie wykonuje się natomiast w przypadku gruntów humusowych i torfów.
Poprzez dodanie określonej ilości wapna do gruntu możemy uzyskać lepsze jego właściwości, co skutkuje otrzymaniem mocniejszych, bardziej sztywnych oraz bardziej stabilnych:
- podłoży,
- dolnych warstw nośnych,
- warstw podstawowych.
Stabilizacja gruntu przy pomocy spoiwa hydraulicznego
Oprócz cementu i wapnia do stabilizacji gruntu można wykorzystać także spoiwa hydrauliczne. Są one tańszym rozwiązaniem, dzięki któremu uzyskuje się pożądane parametry mechaniczne gruntów o lepszych właściwościach własnych.
Do najczęściej wykorzystywanych w procesie stabilizacji gruntu spoiw hydraulicznych zaliczamy:
- żużel – jest stosowany jako spoiwo hydrauliczne lub składnik stabilizatorów gruntu,
- spoiwo drogowe – łączy ze sobą żużel i popioły,
- popioły lotne – to jedna z tańszych wersji stabilizatora gleby, charakteryzuje się jednak ograniczonymi możliwościami zastosowania.
Kiedy jest zalecana stabilizacja gruntu?
Stabilizacja gruntu znajduje zastosowanie przede wszystkim w budownictwie ziemnym. Służy do wzmocnienia słabonośnego podłoża gruntowego. Proces ten jest również wykorzystywany przy budowie nasypów oraz w budownictwie drogowym. W tym ostatnim służy do wykonywania dolnych warstw podbudów nawierzchni drogowych.
