Pielęgnacja warstwy, to ostateczny krok w procesie stabilizacji gruntu spoiwem. Po zakończeniu wszystkich etapów stabilizacji gruntu, wykonana warstwa powinna zostać zabezpieczona przed utratą wilgotności. Poprzez proces pielęgnacji następuje stabilne uzyskanie założonych parametrów wytrzymałościowych oraz dzięki utrzymywaniu odpowiedniej wilgotności warstwy ograniczenie ilości spękań skurczowych i ich rozwarcia w mieszance grunt-spoiwo.
Procesy zachodzące w stabilizacji
Już w początkowym etapie stabilizacji, w momencie wymieszania gruntu ze
spoiwem, następuje proces łączenia się wody zwartej w gruncie ze spoiwem np.
cementem. Wiązanie i twardnienie takiej mieszanki grunto-cementu nazywa się dojrzewaniem. Polega na twardnieniu zaczynu
cementowego pomiędzy ziarnami gruntu w warstwie stabilizowanej w wyniku reakcji
chemicznej. Podczas tego procesu mamy
do czynienia ze zjawiskiem łączenia się zaczynu spoiwa z powierzchnią ziaren
gruntu.
Proces dojrzewania, czyli wiązania i twardnienia charakteryzuje się momentami przebudowy poszczególnych minerałów cementu:
- Rozpuszczenie się niektórych minerałów w wodzie,
- Hydroliza, czyli reakcja chemiczna minerału z wodą, której towarzyszy rozpad minerału na części składowe,
- Uwodnienie (hydratacja), czyli chemiczne przyłączenie wody przez minerał.
W momencie braku pielęgnacji warstwy stabilizacji może dochodzić do skurczu.
Parowanie wody
z wolnych przestrzeni stabilizacji powoduje powstawanie sił w pustkach
mieszanki, które przyciągają cząstki zaczynu spoiwa oraz całe ziarna gruntu.
Następuje zmniejszenie się wolnych przestrzeni, co może powodować spękania
skurczowe, gdyż składniki mieszanki nie zdążyły się wystarczająco wzmocnić.
W jakim celu stosuje się ten zabieg
W okresie letnim podczas występowania wysokich temperatur powinno się zwrócić szczególną uwagę na proces pielęgnacji, aby rozpocząć go bezpośrednio po końcowym etapie zagęszczania warstwy i upewnić się, że będzie zachowana jego ciągłość. Wraz ze spadkiem wilgotności powietrza, postępuje szybsze i większe parowanie wody z warstwy stabilizowanej. Gdy warstwa jest prawidłowo pielęgnowana ograniczamy skurcz warstwy oraz zapewniamy bardziej kontrolowany przyrost wytrzymałości. Im dłuższy będzie czas, w którym nie dopuścimy do ubytku wilgotności tym mniej narazimy warstwę na negatywne skutki.
Po zastosowaniu spoiwa, w trakcie procesu wiązania (hydratacji) wydziela się spora ilość ciepła. W zależności od rodzaju spoiwa, jakie zostało użyte do stabilizacji proces ten będzie przebiegał bardziej lub mniej intensywnie. Tak, więc w lecie pielęgnacja ma za zadanie zatrzymywanie wilgoci, ale równie ważnym zadaniem będzie jej chłodzenie by proces wiązania i twardnienia nie następował zbyt gwałtownie.
Wydzielanie się ciepła podczas procesu hydratacji daje możliwość robót w okresach późnojesiennych czy nawet wczesnozimowych, tym bardziej w obliczu coraz łagodniejszych zim na przestrzeni ostatnich lat. W chłodne dni podczas prac na budowie, gdy prace są kończone po zmroku, a temperatura powietrza spada, można zaobserwować parowanie wody z warstwy do atmosfery. Wydzielane ciepło dodatkowo sprzyja pracom przy niższych temperaturach, a proces dojrzewania przebiega wtedy wolniej, lecz bardziej stabilnie. Parametr, który pozwala to zaobserwować to wtórny moduł odkształcenia E2, badany płytą statyczną VSS. Nośność badana w okresie niskich temperatur wykazuje przyrost, lecz znacznie wolniejszy, niż w przypadku okresu z wyższymi temperaturami powietrza. Badanie wytrzymałości na ściskanie może nie odzwierciedlać tego wolniejszego tempa przyrostu, gdyż próbki przechowywane i badane są w warunkach laboratoryjnych.
Sposoby pielęgnacji stabilizacji
Warstwa z gruntu lub kruszywa stabilizowanego cementem powinna być poddana pielęgnacji polegającej na zabezpieczeniu jej powierzchni przed utratą wilgotności.
Znane procesy pielęgnacji są przeprowadzane przeprowadzane według jednego z następujących sposobów:
- Nawilżenie, a następnie skropienie warstwy emulsją asfaltową lub asfaltem D200 albo D300 w ilości 0,5-1,0 kg/m2, które są stosowane do powierzchniowych utrwalań,
- Skropienie specjalnymi preparatami powłokotwórczymi posiadającymi aprobatę techniczną wydaną przez uprawnioną jednostkę, po uprzednim zaakceptowaniu ich użycia przez Inżyniera,
- Utrzymanie w stanie wilgotnym poprzez kilkakrotne skrapianie wodą w ciągu dnia w czasie, co najmniej 7 dni. Woda stosowana do pielęgnacji gruntu stabilizowanego powinna odpowiadać wymaganiom PN-EN 1008. Wodę pitną można stosować bez konieczności badań laboratoryjnych,
- Przykrycie na okres 7 dni nieprzepuszczalną folią z tworzywa sztucznego i ułożoną na zakład o szerokości, co najmniej 30cm i zabezpieczoną przed zerwaniem z powierzchni warstwy przez wiatr,
- Przykrycie warstwą piasku bez zanieczyszczeń organicznych lub grubej włókniny technicznej i utrzymywanie jej w stanie wilgotnym poprzez zraszanie wodą w czasie, co najmniej 7 dni.
