Směsi stmelené
hydraulickými pojivy
Silniční stavby 2
Stmelené směsi hydraulickými
pojivy
Zeminy
Kamenivo
Požadavky na zeminy
Nejsou specifikovány v normě jako u
kameniva
95 % velikosti zrn pod 63 mm (u vápna
není ani tento požadavek)
Maximální obsah síranů a organických
látek
Proč zlepšovat zeminy
Využití nevhodných místních materiálů
Zlepšení zpracovatelnosti zemin
Zlepšení zhutnitelnosti
Využití pro pojíždění staveništní dopravou
Poskytnutí kvalitního podkladu pro
konstrukci
Proč zlepšovat zeminy
snížení vlhkosti zeminy,
zvýšení modulu přetvárnosti (stanovené
Edef,2)
snížení čísla plasticity (Ip)
zvýšení poměru únosnosti (CBRsat)
snížení míry namrzavosti (β)
Pojiva
Cement
Vápno
Struska
Popílek
Směsná silniční hydraulická pojiva
Cement
Směs vzniklá přidáním cementu do
zeminy, tak aby mohla splnit dané
požadavky
Hydraulicky stmelená směs kameniva s
řízenou zrnitostí
Cement
2%–4%
zeminy s Ip nižším než 6 %
cementy portlandské třídy 32,5 a 22,5,
struskoportlandské a vysokopecní třídy
32,5
Vlastnosti portlandských
struskových cementů CEM II
pozvolnější nárůst počátečních pevností
pomalejší vývin hydratačního tepla snižuje riziko
výskytu technologických trhlin
světlejší barva ve srovnání s portlandskými cementy
usnadňuje probarvování betonu
snížená náchylnost k tvorbě výkvětů na betonovém
zboží
vyšší odolnost vůči agresivitě prostředí
velice malá objemová roztažnost
stálost mechanických, fyzikálních a chemických
vlastností
Vápno
Směs vzniklá přidáním vápna do zeminy
tak, aby mohla splnit dané požadavky
Vápno
1%-3%
zeminy s číslem plasticity Ip = 10 % a
vyšším
Okamžité účinky
Dlouhodobé účinky
Vápno
Okamžité účinky
vysoušení zeminy - chemické vázání vody vlivem hydratace vápna,
provzdušnění při míchání, přidání suchého materiálu
zvýšení pevnosti (smykových parametrů a přetvárných
charakteristik) zeminy a CBR
snížení namrzavosti
změna Proctorovy křivky - maximální objemová hmotnost se snižuje,
zvyšuje se optimální vlhkost a křivka se stává většinou plošší
snížení objemových změn (např. bobtnání) u jílovitých zemin
zvýšení meze plasticity
Vápno
Dlouhodobé účinky
pucolánová reakce - postupné tvrdnutí
(cementace) jílovitovápenatých směsí
(několik měsíců až roků)
dlouhodobá trvanlivost v nepříznivém
prostředí
Popílek
Směs popílku, zeminy, dalších složek a
vody, která tuhne a tvrdne hydraulickou
reakcí
Směs stmelená hydraulickým pojivem, kde
hlavní složkou pojiva jsou křemičitanové
nebo vápenaté popílky
Struska
Směs zeminy, strusky, dalších složek a
vody, která tuhne a tvrdne hydraulickou
reakcí
Směs obsahující jednu nebo více
uvedených strusek a vody, která tvrdne při
hydraulické reakci
Směsná pojiva
Směs zeminy a směsného pojiva, která
tuhne a tvrdne hydraulickou reakcí
Směs, která tuhne a tvrdne hydraulickou
reakcí
Směsná pojiva
portlandský cement, jemné minerální
příměsi a speciální chemické přísady
2%-3%
Směsná pojiva
Dočasné přímopojížděné stmelené plochy a
dopravně málo zatížené komunikace, polní a
lesní cesty lze zprovoznit do 48 hodin po
dokončení
Snížení vyluhovatelnosti ve vodě těžkých kovů
(až o 90 %)
Snížení vyluhovatelnosti ve vodě ropných
produktů (až o 50 %)
Dílčí neutralizace kyselého prostředí
Směsná pojiva
Zvýšení únosnosti
Zvýšení mechanických vlastností
(pevností)
Zvýšení modulů pružnosti
Zvýšení mrazuvzdornosti
Snížení roplavitelnosti
Snížení ekologických rizik
Vlastnosti portlandských
struskových cementů CEM II
pozvolnější nárůst počátečních pevností
pomalejší vývin hydratačního tepla snižuje riziko
výskytu technologických trhlin
světlejší barva ve srovnání s portlandskými cementy
usnadňuje probarvování betonu
snížená náchylnost k tvorbě výkvětů na betonovém
zboží
vyšší odolnost vůči agresivitě prostředí
velice malá objemová roztažnost
stálost mechanických, fyzikálních a chemických
vlastností
Co negativně ovlivňuje zlepšování
Organické látky využívají část přidaného pojiva k
neutralizaci a zvyšují tak spotřebu pojiv (do zemního
tělesa pozemních komunikací lze použít zeminy s
obsahem organických látek max. 6 %).
Fosfáty a dusičnany se mohou dostávat do zemin
zejména při intenzivním hnojení polí, tyto látky pak
zpomalují hydraulickou reakci.
Sírany a siřičitany urychlují reakci tuhnutí, ale při
větším obsahu síranů a siřičitanů v kombinaci s vodou
může docházet k tvorbě etringitu a objemovým změnám.
Je proto nutné, vždy provést průkazní zkoušky při
kterých se měří také objemové změny.
Normová základna
20 zkušebních norem ČSN EN
10 specifikačních norem ČSN EN s NA
8 navazujících norem ČSN
kamenivo
zeminy
Kamenivo stmelené hydraulickými pojivy
ČSN EN 14227-1 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 1: Směsi stmelené cementem (SC)
ČSN EN 14227-2 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 2: Směsi stmelené struskou (SS)
ČSN EN 14227-3 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 3: Směsi stmelené popílkem (SP)
ČSN EN 14227-4 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 4: Popílky pro směsi stmelené
hydraulickými pojivy (SP)
ČSN EN 14227-5 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 5: Směsi stmelené hydraulickými
silničními pojivy (SH)
ČSN 73 6124:1994 Stavba vozovek. Kamenivo stmelené
hydraulickým pojivem
ČSN 73 6125:1994 Stavba vozovek. Stabilizované podklady
Kamenivo stmelené hydraulickými pojivy
Použití do konstrukčních vrstev vozovky
Definují se jako směsi stmelené
Klasifikace je založena na třídách
pevnosti v tlaku
Nezáleží na pojivu ani technologii výroby,
směs je klasifikována svými užitnými
vlastnostmi
Kamenivo stmelené hydraulickými pojivy
KLASIFIKACE SMĚSÍ
Systém I – podle pevnosti v tlaku
Systém II – podle pevnosti v prostém tahu
nebo pevnosti v příčném tahu a modulu
pružnosti
ČSN 73 6124-1 Stavba vozovek - Vrstvy ze
směsí stmelených hydraulickými pojivy Část 1: Provádění a kontrola shody
Kamenivo stmelené hydraulickými pojivy
UŽITÍ VE VOZOVCE
ČSN 73 6124-1 Stavba vozovek - Vrstvy ze směsí stmelených
hydraulickými pojivy - Část 1: Provádění a kontrola shody
PŘEVODNÍ TABULKY
SC C3/4 200 mm, ČSN EN 14227-1
Směsi ze zemin stmelených
hydraulickými pojivy
ČSN EN 14227-10 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 10: Zeminy upravené cementem
ČSN EN 14227-11 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 11: Zeminy upravené vápnem
ČSN EN 14227-12 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 12: Zeminy upravené struskou
ČSN EN 14227-13 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 13: Zeminy upravené hydraulickými
silničními pojivy
ČSN EN 14227-14 Směsi stmelené hydraulickými pojivy Specifikace - Část 14: Zeminy upravené popílkem
Směsi ze zemin stmelených
hydraulickými pojivy
Použití do konstrukčních vrstev vozovky
Definují se jako směsi stmelené
Klasifikace je založena na třídách pevnosti v
tlaku
ČSN EN 14227 – 10, 12, 13, 14
Použití do podloží
Definují se jako směsi stabilizované
Klasifikace je založena na CBR
ČSN EN 14227 – 10, 11
Použití do podloží nebo do kce vozovky
Definují se jako směsi upravené
Klasifikace je založena na CBR nebo pevnosti
ČSN EN 14227 – 10, 12, 13, 14
Směsi ze zemin stmelených hydraulickými pojivy
KLASIFIKACE SMĚSÍ
Systém I – podle pevnosti v tlaku (kce)
Systém II – podle pevnosti v prostém tahu nebo
pevnosti v příčném tahu a modulu pružnosti
(kce)
Systém III – CBR nebo IBI (okamžitý poměr
únosnosti) (podloží)
Směsi ze zemin stmelených hydraulickými pojivy
KLASIFIKACE SMĚSÍ
ČSN EN 14227-10 (cement) – stmelení – konstrukce
– stabilizace – aktivní zóna podloží vozovky
ČSN EN 14227-11 (vápno) – stabilizace – podloží
– zlepšení – zemní těleso mimo aktivní zónu podloží
vozovky
ČSN EN 14227-12 (struska) – úprava – konstrukce
vozovky a zemní těleso
ČSN EN 14227-13 (silniční pojivo) – úprava –
konstrukce vozovky a zemní těleso
ČSN EN 14227-14 (popílky) – úprava – konstrukce
vozovky a zemní těleso
Ostatní navazující a zbytkové ČSN
ČSN 73 6124-2 Stavba vozovek - Vrstvy ze směsí
stmelených hydraulickými pojivy - Část 2: Mezerovitý
beton
ČSN 73 6127-1 Stavba vozovek - Prolévané vrstvy Část 1: Vrstva ze štěrku částečně vyplněného
cementovou maltou
ČSN 73 6127-2 Stavba vozovek - Prolévané vrstvy Část 2: Penetrační makadam
ČSN 73 6127-3 Stavba vozovek - Prolévané vrstvy Část 3: Asfaltocementový beton
ČSN 73 6127-4 Stavba vozovek - Prolévané vrstvy Část 4: Kamenivo zpevněné popílkovou suspenzí
ČSN 73 6133 Navrhování a provádění zemního tělesa
pozemních komunikací (v revizi)
Směs stmelená cementem
ČSN EN 14227-1
Hydraulicky stmelená směs kameniva s
řízenou zrnitostí a cementu jako pojiva,
vyráběná takovým způsobem, který
zajišťuje homogenitu
Vstupní materiály
Cement dle EN 197-1, cement třídy 32.5,
42.5 nebo 52.5
Kamenivo dle EN 13242, drcené –
nedrcené, přírodní – umělé – recyklované
Záměsová voda
Přísady
Minimální obsah pojiva
Maximální velikost zrna
kameniva
> 8 – 31,5 mm
Minimální obsah pojiva v
% hmotnosti
3
2,0 – 8,0 mm
< 2,0 mm
4
5
Směs stmelená struskou
-
ČSN EN 14227-2
Směs obsahující strusku a vodu, která
tvrdne při hydraulické reakci nebo
karbonaci
vzduchem chlazená ocelářská struska
granulovaná vysokopecní struska
(částečně mletá, mletá)
Vstupní materiály
Granulovaná vysokopecní struska
Složení
SiO2
Al203
CaO
MgO
% obsah
27 % - 41 %
7 % - 20 %
30 % - 50 %
< 20 %
Vstupní materiály
Kamenivo dle EN 13242
Aktivátory (vápno, síran vápenatý)
Voda
Požadavky na kamenivo
Druhy směsí
Druh směsi
Zrnitost
A1
A2
0/22,4
0/31,5
A3
A4
0/45
0/31,5
A5
deklarovaná
Jen směsi obsahující strusku
Poznámky
CBR
Druhy směsí
Druh směsi
Kamenivo, struska, aktivátor
Zrnitost
Poznámky
dle A1 až A4
Granulovaná, mletá
granulovaná, částečně
grabulovaná struska
B2-0/20, B20/14, B2-0/10
G1 nebo G2
Požadavky na hutnost
směsi,
pro B2-0/10 IBI větší jak
50 %
B3
12,5 – 100 %
6,3 – >85 %
0,063 < 35 %
Směs z drobného
kameniva s požadavkem
na IBI (40%)
B4
Deklaruje
zhotovitel
B1-1, B1-2,B13, B1-4
Klasifikace směsí
Okamžitý poměr únosnosti
Delta CBR po 28 dnech (hodnota závislá
na okamžitém poměru únosnosti a dle
CBR po 28 dnech dle vzorce)
Podle pevnosti v tlaku
Směs stmelené popílkem
ČSN EN 14227-3
Směs stmelená hydraulickým pojivem, kde
hlavní složkou pojiva jsou křemičité nebo
vápenaté popílky
Vstupní materiály
Popílek – křemičitý nebo vápenatý
Nehašené vápno CaO, hašené vápno
Ca(OH)2
Cement dle 197-1
Kamenivo EN 13242
Sádrovec
Granulovaná vysokopecní struska
voda
Typy směsí
P1 – zrnitost 0/31,5
P2 – 0/20 (zrnitost G1, G2)
P2 – 0/14 (zrnitost G1, G2)
P2 – 0/10 (zrnitost G1, G2), okamžitý
index únosnosti min. 50 %
P3 – směs drobného kameniva s
požadavkem na okamžitý index únosnosti
a pojivem popílkem (12,5 mm – 100%, 6,3
mm – 85%, 0,063<35%)
Typy směsí
P4 – zrnitost deklaruje zhotovitel
P5 – popílek je hlavní součástí směsi a
pojiva
Klasifikace směsí
Podle pevnosti v tlaku
Směs stmelené hydraulickými
pojivy
ČSN EN 14227-4
Směs stmelená hydraulickým pojivem, kde
hlavní složkou pojiva jsou křemičité nebo
vápenaté popílky vyrobené spalováním
mletého uhlí nebo lignitu v energetických
zařízeních
Směs stmelené hydraulickými
silničními pojivy
ČSN EN 14227-5
Směs stmelená hydraulickým pojivem, kde
složkou pojiva je hydraulické silniční pojivo
Vstupní materiály
Hydraulické silniční pojivo dle ENV 13282
Kamenivo EN 13242
Voda
Zpomalovače tuhnutí
Typy směsí
P1 – zrnitost 0/31,5
P2 – 0/20 (zrnitost G1, G2) požadavek na hutnost
P2 – 0/14 (zrnitost G1, G2), p. na h.
P2 – 0/10 (zrnitost G1, G2), okamžitý index
únosnosti min. 50 %, p. na h.
P3 – směs drobného kameniva s požadavkem na
okamžitý index únosnosti a pojivem popílkem (12,5
mm – 100%, 6,3 mm – 85%, 0,063<35%)
P4 – směs deklaruje zhotovitel
Klasifikace směsí
Podle pevnosti v tlaku
Zeminy upravené cementem
ČSN EN 14227-10
Směs vzniklá přidáním cementu a kde je
to potřebné i dalších přísad do zeminy
Vstupní materiály
Cement dle EN 197-1 nebo EN 197-4
Zemina, 95 % propad na sítě 0,063 mm
Voda
Klasifikace směsí
Podle pevnosti v tlaku
Podle CBR
Definovány podmínky zrání
Zeminy upravené vápnem
ČSN EN 14227-11
Směs vzniklá přidáním vápna do zeminy, aby
splnila dané požadavky
Zeminy zlepšené vápnem
ČSN EN 14227-11
Směs vzniklá úpravou zeminy vápnem jež
bezprostředně ovlivňuje vlastnosti zeminy
(snížení vlhkosti, zvýšení únosnosti, snížení
plasticity)
Zeminy stabilizované vápnem
ČSN EN 14227-11
Směs vzniklá úpravou zeminy vápnem, která
výrazně zvyšuje střednědobé až dlouhodobé
vlastnosti, zejména trvanlivost a odolnost proti
mrazu a vodě
Vstupní materiály
Hašené a nehašené vápno
Zemina
Voda
Požadavky na zeminu
stabilizovanou vápnem
Zeminy upravené struskou
ČSN EN 14227-13
Směs zeminy, strusky, vody, dalších vstupních
materiálů, která tuhne a tvrdne hydraulickou
reakcí
Vstupní materiály
Mletá nebo částečně mletá granulovaná
struska
Zemina
Voda
Klasifikace
CBR
Pevnost v tlaku
Zeminy upravené popílkem
ČSN EN 14227-14
Směs zeminy, popílku, vody, dalších vstupních
materiálů, která tuhne a tvrdne hydraulickou
reakcí
Vstupní materiály
Křemičitý nebo vápenatý popílek
Zemina
Voda
Klasifikace
CBR
Pevnost v tlaku
Tloušťka konstrukčních vrstev
Minimální 100 mm
Nebo
Minimálně 2,5 x D
Požadavky na podklad
Zemní pláň
Ochranná vrstva
V případě pokládky po zimě musí být
ověřena únosnost podkladu
Podklad musí být vlhký
Stavební práce
Výroba v mísícím centru, doprava,
pokládka (materiál se dováží)
Mísení na místě frézou (místní materiál)
+5°C a ž +25°C
specielní ošetřování mimo tento teplotní
rozsah
Nesmí se provádět při dlouhodobém dešti
Doprava a manipulace
Nesmí dojít k znečištění zeminy
Segregaci
Změně vlhkosti
Dodržení doby dopravy vzhledem k
zpracovatelnosti
Pokládka
Finišery
Grejdry
Ručně
Při pokládce dvou vrstev musí být druhá
vrstva položena do tří hodin po položení
první vrstvy, aby došlo ke spojení vrstev
Nadvýšení vrstvy – zhutňovací pokus
Hutnění
Vibrační tandemový válec
Pneumatikový tandemový válec
Rychlost hutnění 2 km/h – 3 km/h
První a poslední pojezd bez vibrace
Ošetřování a ochrana povrchu
Další vrstvu provádět až po 7 dnech
údržby (vlhčit, nepojíždět)
Nenechat vrstvu přezimovat
Po 24 hodinách přehutnit vibrací – vznik
sítě trhlinek
Přiznat trhliny po 5 m až 10 m
Prokázání zlepšení zeminy
Stanovení složení směsi
Dosažení předepsané hodnoty únosnosti CBR
Místo použití
Minimální hodnoty CBR
V podloží násypu
min 10 %
V násypu
min 10 %
V aktivní zóně
min 15 %
Prokázání zlepšení zeminy
Zlepšená zemina s CBR vyšším než 10 % - MÍRNĚ NAMRZAVÁ
Zlepšená zemina s CBR vyšším než 45 % po saturaci NENAMRZAVÁ
Místo použití
Minimální hodnoty CBR
V podloží násypu
min 10 %
V násypu
min 10 %
V aktivní zóně
min 15 %
TECHNOLOGIE PRACÍ
příprava pracovního úseku
navezení a rozprostření, případně rozrytí a
srovnání zeminy mechanizmy
nadávkování pojiva
mísení zeminy s pojivem, či pojivy mechanizmy
úprava vlhkosti s domísením vlhké směsi s
pojivem
hutnění a srovnání povrchu úpravy
Download

hydraulicky stmelené vrstvy student.pdf