Bardzo ważnym elementem każdej budowy jest solidne przygotowanie technologiczne i skrupulatna kontrola parametrów jakości. Badania laboratoryjne i polowe są istotną częścią zastosowania każdej technologii. Dokładnie tak samo jest ze stabilizacją hydrofobową. Przeczytaj ten artykuł, żeby dowiedzieć się jak to wygląda w przypadku badań z zakresu stabilizacji hydrofobowej na każdym etapie jej realizacji.

Od czegoś trzeba zacząć, czyli rozpoznanie gruntu i wstępne badania

Posiadając blisko 10-cio letnie doświadczenie oferujemy Wykonawcom kompleksowe wsparcie podczas wykonywania stabilizacji hydrofobowej. Na początku jesteśmy angażowani do wstępnego rozpoznania materiału i oceny jego przydatności do stabilizacji dodatkiem SiccaBASE. Sprowadza się to do poczynienia wstępnych założeń do wykonania recepty, czy określenia ewentualnego doziarnienia. W praktyce, po wcześniejszym ustaleniu osobiście, telefonicznie lub mailowo - daty oraz godziny wizyty na budowie, w obecności osoby ze strony Wykonawcy np. kierownika budowy pobierany jest grunt do badań. Materiał najlepiej pobierać "z drogi", czyli ten który będzie mieszany z dodatkiem. Jeśli inwestycja jest na dość wczesnym etapie, a na drodze odbywa się jeszcze normalny ruch, możliwe jest pobranie gruntu rodzimego bezpośrednio z pobocza z głębokości stabilizacji. Natomiast nie jest to idealne rozwiązanie, gdyż grunty mogą odbiegać od tego, z czego docelowo będzie wykonana warstwa hydrofobowa. W miarę możliwości podczas pobierania próbek gruntu powinno się też wykonać badania podłoża, czyli nośności na spodzie warstwy przeznaczonej do stabilizacji hydrofobowej.

W dniu pobierania gruntu, sporządzany jest 'protokół z pobrania próbek gruntu', zawarte w nim są informacje o miejscach pobrania gruntu, wynikach badania nośności podłoża na dzień pobierania, podstawowe dane: zleceniodawca, nazwa inwestycji, data i godzina obecności na budowie oraz wszelkie uwagi dotyczące wykonywanych czynności.

Kolejny krok to recepta technologiczna

Recepta to dokument techniczno-odbiorowy, który należy opracować każdorazowo przed przystąpieniem do prac stabilizacyjnych, a nastepnie uzyskać jego akceptację przed rozpoczęciem prac - zasada jest obowiązująca dla wszystkich rodzajów stabilizacji. Nie inaczej jest zatem w przypadku wykonywania stabilizacji hydrofobowej. Dokument zawiera wszystkie niezbędne informacje na temat wymagań i uzyskanych parametrów, a także wytyczne do odpowiedniego przygotowania warstwy gruntu przeznaczonej do stabilizacji ziarnistym dodatkiem hydrofobowym. Badania oraz ich wyniki zawarte w recepcie zawsze muszą być zgodne z obowiązującą dla danej inwestycji szczegółową specyfikacją techniczną (STWiORB).

Czy na daną inwestycję
wystarczy jedna recepta?

Już podczas pobierania gruntu rodzimego, następuje pierwsza makroskopowa analiza gruntu. W uzgodnionych i zdefiniowanych odstępach (w większości przypadków od 200 do 300 m) pobierany jest grunt rodzimy. Często przeprowadzana jest większa liczba odkrywek, aby wychwycić ewentualną zmienność gruntu na trasie i wskazać odcinki jednorodne. Dla każdego z nich wykonywana jest indywidualna recepta.

Badania wymagane do sporządzenia recepty

Po pobraniu gruntu nasza praca przenosi się do laboratorium, gdzie rozpoczynamy badania pobranego materiału przeznaczonego do stabilizacji hydrofobowej. Grunt poddawany jest szerokiej analizie, a dzięki od dawna znanej i stosowanej w budownictwie drogowym metodzie doziarnienia, możliwe jest dostosować do wymagań prawie każdy rodzaj gruntu. Dzięki stabilizacji hydrofobowej uzyskujemy warstwę o odmiennych właściwościach i parametrach fizycznych niż w przypadku stabilizacji spoiwem hydraulicznym, a wykorzystać w tym przypadku możemy tzw. grunty "niechciane" w konstrukcjach typowych.

Poniżej najważniejsze badania, wykonywane zwykle dla stabilizacji hydrofobowej.

Badanie
głównej charakterystyki

Badanie głównej charakterystyki stabilizacji hydrofobowej, czyli współczynnika nasiąkania - S oraz współczynnika odporności na absorbcję kapilarną - R, jest najważniejszym badaniem podczas wykonywania recepty laboratoryjnej. Badanie przeprowadza się na trzech próbkach zgodnie z procedurą badawczą IBDiM nr PB/TW-2/137:2012/2016. Próbki wykonywane są w formach o średnicy i wysokości 8 cm. Grunt przesiewany jest przez sito o rozmiarze oczek 6mm, a następnie zagęszczany w formach według I lub II metody Proctora zgodnie z normą PN-EN 13286-2-2010. Próbki po zaformowaniu i zagęszczeniu poddawane są odsuszeniu w warunkach laboratoryjnych przez minimum 24 godziny, do uzyskania 50% poziomu wilgotności. Tak przygotowane próbki są zanurzane w wodzie na wysokość ok. 10 mm i poddawane pomiarom wagi w następujących po sobie okresach czasu, aż po upływie 24 godzin, badanie się kończy.

Moduł sprężystości Young’a

Badanie modułu sprężystości Young'a wykonywane jest zgodnie z procedurą badawczą IBDiM nr PB/TW-2/136:2012/2016 . W przypadku tego rodzaju badania, próbki przygotowywane są w identyczny sposób jak do badania współczynników S i R. Przed przystąpieniem do badania próbki zostają poddane 150 cyklom obciążania i odciążania, następnie badanie jest przeprowadzane z wykorzystaniem dynamicznej maszyny wytrzymałościowej oraz cyfrowego układu pomiaru tzw. DIC (Digital Image Corelation).

Badanie wytrzymałości na
ściskanie

To kolejne badanie, które wykorzystuje próbki formowane w ten sam sposób jak we wcześniejszych badaniach. Należy pamiętać, że dla stabilizacji hydrofobowej uzyskującej charakter warstwy podatnej zalecana jest zdecydowanie mniejsza zawartość cementu (w większości przypadków 2-3%) w porównaniu do klasycznej stabilizacji cementem. Stąd wyniki wytrzymałości na ściskanie stabilizacji hydrofobowej nie powinny być interpretowane w porównaniu do klasycznej stabilizacji cementem, gdzie jego ilość mieści się w granicach od 4 do nawet 10%. Wymaganie dla wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach zależne jest od zapisów specyfikacji dla konkretnej inwestycji, natomiast zwykle jest to 1,0 Mpa.

Sporządzenie recepty

Po analizie dokumentacji technicznej, wyników wykonanych badań gruntu oraz mieszanki gruntu stabilizowanej ziarnistym dodatkiem hydrofobowym, nadchodzi czas na utworzenie dokumentu jakim jest recepta. W związku z ilością niezbędnych badań czas jaki jest potrzebny do wykonania recepty wynosi min. 14 dni. Wykonana recepta zawiera podstawowe dane dotyczące inwestycji m. in.:

• nazwa zadania,
• zleceniodawca,
• grubość stabilizacji,
• miejsce pobrania gruntu,
• osobę, która sporządziła dokument
• dokładne dozowanie spoiwa oraz ziarnistego dodatku hydrofobowego kg/m² ,
• komplet wyników badań,
• w przypadku stosowania doziarnienia jego zalecane uziarnienie.

Poniżej załączamy przykładową receptę wykonaną przez nas dla jednego z Wykonawców. Tak przygotowany dokument składa się wraz z dokumentami do zatwierdzenia materiału u Inspektora Nadzoru lub Inżyniera Kontraktu w celu akceptacji danej recepty i wydanych do stabilizacji materiałów tj. dodatku hydrofobowego oraz cementu.

Potrzebujesz sporządzenia recepty laboratoryjnej stabilizacji gruntu? Zapraszamy do kontaktu, więcej w zakładce BADANIA.

Etap realizacji

W czasie między sporządzeniem recepty, a przed rozpoczęciem robót nasi inżynierowie pozostają do dyspozycji Wykonawcy, aby w razie jakichkolwiek pytań pomóc w odpowiednim przygotowaniu warstwy przeznaczonej do stabilizacji. W przypadku braku konieczności doziarnienia, Wykonawca przygotowuje warstwę do odpowiednich parametrów takich jak profil podłużny i poprzeczny. Jeśli konieczne jest doziarnienie, wspieramy Wykonawcę w doborze odpowiedniego materiału doziarniającego, zgodnego z zalecanym w recepcie.

W celu zapoznania się z dokładnym procesem wykonania stabilizacji warstwy hydrofobowej przeczytajcie nasz artykuł Stabilizacja hydrofobowa - jak wygląda proces wykonania?

Kontrola jakości wykonanej warstwy

Podczas trwania procesu stabilizacji, a dokładnie po przemieszaniu i uzyskaniu jednorodnej mieszanki warstwy stabilizowanej, pobierane są próbki stabilizacji hydrofobowej w celu kontroli jakości. Badania te określa STWiORB dla danej inwestycji, niemniej jednak standardowo i zawsze oznacza się:

• główną charakterystykę, czyli współczynniki S i R,
• wytrzymałości na ściskanie po 7 dniach,
• wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach.

W obu przypadkach wykonuje się próbki walcowe w sposób identyczny jak podczas badania tych parametrów w trakcie przygotowania recepty. Na każdy badanie wykonuje się po 3 próbki walcowe. Liczba badań różni się, w przypadku współczynników S i R - wykonuje się minimum 2 badania na każde rozpoczęte 1000 m² - np. dla 1350 m² potrzebna liczba badań wynosi 4. W przypadku badań na wytrzymałość na ściskanie liczba badań wynosi 1 badanie na każde rozpoczęte 500 m² - po trzy próbki dla oznaczenia wytrzymałości po 7 dniach oraz 28 dniach.

Po wykonaniu każdorazowo na budowie wymaganej liczby próbek, a następnie po okresie pielęgnacji i badaniach, sporządzany jest dla Wykonawcy - Raport powykonawczy - zawierający zestawienie wyników badań kontroli jakości wraz z opisem miejsca pobrania z danego dnia realizacji, który jest elementem dokumentacji odbiorowej. Po okresie pielęgnacji i przerwie technologicznej 48 godzin wykonywane są badania nośności statyczną płytą VSS, które wraz z badaniami głównej charakterystyki S i R stanowią badania odbiorowe.

Na tym badaniu kończy się kontrola laboratoryjna warstwy stabilizacji hydrofobowej.