Chemiczna weryfikacja ilości cementu w mieszankach cementowo-gruntowych

W artykule przedstawiono metodykę oceny składu chemicznego gruntu podłoża stabilizowanego za pomocą cementu, służącą do weryfikacji ilości rzeczywiście zaaplikowanego wagowo spoiwa. Przedstawiona metodyka nie należy do kanonu powszechnych metod polowych, jest czasochłonna i wymaga zaawansowanej aparatury, jednakże jest wykorzystywana z powodzeniem w sytuacjach spornych, w tym w przypadku działań prowadzonych przez organy ścigania w sprawach nadużyć przy realizacji publicznych zamówień.

Decydujące kryteria przydatności mieszanki cementowo-gruntowej do wykonania warstwy ulepszonego podłoża gruntowego wg normy [1] to wytrzymałość na ściskanie próbek gruntu stabilizowanego cementem, oznaczona po 7 lub 28 dniach twardnienia, oraz wskaźnik mrozoodporności. Badanie wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na próbkach walcowych o wymiarach h = d = 8 cm wykonanych z zagęszczonej mieszanki cementowo-gruntowej. Oznaczenie wytrzymałości na ściskanie jest poprzedzone nasycaniem próbek wodą w ostatnim okresie pielęgnacji, co oznacza, że grunt stabilizowany cementem powinien być odporny na działanie wody.

Z uwagi na częste niepowodzenia w zakresie pozyskania rdzeni warstw stabilizowanych, z których możliwe byłoby wyodrębnienie próbek o kształcie wymaganym do porównawczych badań ściskania i mrozoodporności, weryfikacja poprawności wykonania robót w tym zakresie staje się utrudniona i często uznaniowa.

Przedmiot badań

Materiał badań stanowił grunt stabilizowany cementem pozyskany z warstwy o miąższości od 6 do 51 cm (projektowana grubość: 40 cm) ulepszonego podłoża istniejącej sieci dróg klasy G o kategorii obciążenia KR4 i KR5. Podłoże gruntowe rozpoznane na etapie projektowania sklasyfikowano jako G3 (pyły, gliny pylaste warstwowane pyłem gliny pylaste zwięzłe, iły warstwowane pyłem) i przyjęto stabilizację cementem o docelowej wytrzymałości na ściskanie w zakresie 0,5-1,5 MPa jako metodę doprowadzenia podłoża do poziomu G1. Czas od wykonania stabilizacji do momentu pobrania próbek znacznie przekraczał 360 dni, zatem mieszanka cementowo-gruntowa powinna charakteryzować się pełną wytrzymałością na ściskanie w zakresie 0,5-1,5 MPa i zgodnie z [2] powinna być wodoodporna. Należy nadmienić, że w przypadku stwierdzenia braku odporności na działanie wody ulepszony grunt pozostaje nienośny, a samą stabilizację należy uznać za nieskuteczną.

Spośród dziewięciu próbek pobranych za pomocą koronki o średnicy 100 mm całkowity brak odporności na wodę wykazały próbki gruntu stabilizowanego cementem z odwiertów nr 1, 4, 5, 8. Cecha ta może świadczyć, że w składzie cementogruntu nie zastosowano wystarczającej ilości spoiwa. Pozostałe próbki zachowywały pierwotny kształt fragmentów walców, w mniejszym lub większym stopniu uległy powierzchniowemu złuszczeniu. Pozyskane próbki stabilizacji przedstawiono na fot. 1-9, proces stabilizacji na fot. 10.

Galeria

Zobacz więcej