Proces wykonania warstwy stabilizacji jest w zasadzie zanany każdemu, niemniej stabilizacja hydrofobowa zmienia w pewien sposób szablonowe, ustandaryzowane od lat w naszym polskim drogownictwie kojarzenie się tego procesu . Dlaczego? Układanie mieszanek mineralno-asfaltowych bezpośrednio na warstwie stabilizowanej dodatkiem hydrofobowym czy projektowanie i wykonywanie konstrukcji sumarycznie cieńszych w stosunku do katalgowych zaleceń w zakresie odporność konstrukcji na wysadziny to dla niektórych totalny "kosmos". Dlatego też często w rozmowach pytacie nas a co z procesem wykonania? jakiego sprzętu się używa? jakie badania się wykonuje i jak należy się przygotować do realizacji?. Ten artykuł jest odpowiedzią na te wszystkie nurtujące zagadnienia.
Przed.rozpoczęciem.robót
Czynności poprzedzające realizację stabilizacji hydrofobowej są takie same, jak w przypadku klasycznych stabilizacji spoiwami hydraulicznymi. Każda stabilizacja gruntu powinna być poprzedzona badaniami gruntu, sporządzeniem recepty laboratoryjnej, zebraniem i zatwierdzeniem niezbędnych dokumentów oraz opracowaniem wstępnego harmonogramu prac.
Czynności formalno–organizacyjne są zwykle precyzyjnie opisane w specyfikacji technicznej wykonania i odbioru prac, natomiast istotne od strony praktycznej wykonywania stabilizacji hydrofobowych jest zwrócenie uwagi na odpowiedzialny i przemyślany dobór dziennych działek roboczych.
Długości odcinków powinny być dobrane w taki sposób, aby cały proces przeprowadzić od początku do końca dokładnie. Szczególnie ważne jest to, kiedy warstwa stabilizacji hydrofobowej pełni funkcję podbudowy zasadniczej bezpośrednio pod warstwy z mieszanek mineralno-asfaltowych. W takiej sytuacji istotne jest uzyskanie dokładnego profilu warstwy, przy czym należy pamiętać, że nie ma możliwości dokończenia czy poprawienia prac na drugi dzień po stabilizacji.
Z drugiej strony harmonogram prac powinien być dobierany w sposób gwarantujący optymalizację ilości, a co za tym idzie czasu trwania i kosztów prac związanych bezpośrednio z wykonaniem stabilizacji. Obmiary możliwe do wykonania dla pojedynczego dnia stabilizacji są zależne również od innych czynników, między innymi grubości warstwy, dostępnego frontu prac, przeszkód i kolizji czy zasad organizacji ruchu, natomiast orientacyjnie jest to zwykle od dwóch do czterech tysięcy metrów kwadratowych na dniówkę roboczą.
Przygotowanie podłoża
Etap ten, będący początkiem prac terenowych, sprowadza się do odkrycia powierzchni gruntu przeznaczonego do stabilizacji oraz wyprofilowania jej do zaprojektowanych rzędnych i spadków poprzecznych. W zależności od zapisów recepty laboratoryjnej, może być konieczne dowiezienie i rozłożenie doziarnienia, wtedy parametry należy uzyskać na powierzchni dowiezionego materiału, pamiętając o jego dobrym zagęszczeniu.
Na etapie przygotowania podłoża, wysoce zalecana jest kontrola nośności na spodzie warstwy, czyli punktowe odkopanie gruntu na głębokość stabilizacji i wykonanie badania nośności lekką płytą dynamiczną lub płytą statyczną VSS. Celem takiego badania jest weryfikacja założeń Projektu Konstrukcji Nawierzchni co do grupy nośności podłoża gruntowego. Poprawnym wynikiem jest nośność równa lub wyższa od założonej w PKN. W przypadku uzyskania wyniku poniżej wartości przyjętej w projekcie, należy indywidualnie przeanalizować sytuację, w przypadku dużych rozbieżności konieczne może być wykonanie dodatkowego wzmocnienia. Należy tutaj podkreślić, że nawet dla najniższej grupy nośności podłoża, to jest grupy G4, istnieje pewne wymaganie co do nośności bezpośrednio pod warstwą stabilizacji, powinno to być nie mniej niż 25 MPa. Stabilizację hydrofobową można projektować i wykonywać już na podłożu o nośności 20 MPa.
Nośność na spodzie projektowanej warstwy jest istotna z punktu widzenia uzyskania obliczonej na drodze projektowania indywidualnego trwałości zmęczeniowej całej konstrukcji oraz wymaganej nośności, stąd jest ona bardzo ważna.
W NASCON wspieramy Wykonawcę w realizacji inwestycji kompleksowo, w przypadku jeżeli jesteśmy zaangażowani w badania gruntu i opracowanie recept to zwykle już na etapie pobrania gruntu do badań. Wtedy, oczywiście w miarę możliwości terenowych, staramy się także od razu weryfikować nośność podłoża na poziomie spodu projektowanej warstwy stabilizacji hydrofobowej. Wiemy, że tutaj może czasem pojawić sie poważna niespodzianka, a indentyfikacja tego faktu na jak najwcześniejszym etapie, pozwalająca na wprowadzenie uzupełniających działań korygujących, to klucz do utrzymania ciągłości procesu i zachowania założoneń harmonogramu naszego Klienta.
Na etapie planowania realizacji i przygotowania podłoża istotne jest śledzenie prognozy pogody. Prace nie powinny być rozpoczynane w przypadku ujemnych temperatur. Nie jest też wskazane pozostawianie odkrytego koryta na czas spodziewanych obfitych opadów deszczu, co wydaje się być oczywiste, ale zawsze warto przypomnieć - szczególnie w przypadku bardzo wysadzinowych gruntów.
Zalecana jest więc bieżąca kontrola wilgotności gruntu, odpowiednia do pory roku, warunków pogodowych i rodzaju gruntu. W przypadku odkrytej powierzchni gruntu w miesiącach letnich, przy wysokich temperaturach powietrza i braku opadów, zaleca się stopniowe przelewanie podłoża wodą nawet w dniu poprzedzającym stabilizację. W przypadku gruntów o wysokiej zawartości frakcji pylasto-ilastej, przy nagłych, dużych opadach deszczu, czyli sytuacjach awaryjnych, konieczne może się z kolei okazać osuszanie.
Elementem istotnym z praktycznego punktu widzenia może okazać się dobór firmy wykonującej stabilizacje, bądź też kontrola sprawności sprzętu Wykonawcy. Przy stabilizacji ziarnistym dodatkiem hydrofobowym, dozowanie odbywa się w relatywnie niewielkich ilościach, dla warstwy o grubości 35 cm jest to orientacyjnie około 7 kilogramów na metr kwadratowy. Sprzęt powinien gwarantować precyzyjne dozowanie dodatku. W przeciwieństwie stabilizacji o charakterze sztywnym, nie można się kierować zasadą im więcej tym lepiej, ponieważ stabilizacji hydrofobowej nie możemy przesztywnić zbyt dużą ilością cementu. Ze względu na wysoką powierzchnię właściwą dodatku hydrofobowego, która sprawia, że materiał jest bardziej sypki od cementu, należy zadbać o to, aby siewnik był w dobrym stanie technicznym, przede wszystkim pod kątem jego szczelności. Przy doborze sprzętu do stabilizacji, należy uwzględnić sytuację terenową oraz jego możliwości. W przypadku gdy podłoże przeznaczone do stabilizacji stanowi częściowo stara konstrukcja, oraz zalegający pod nią spoisty grunt, a sumaryczna grubość wynosi na przykład 40 centymetrów – konieczny będzie mocniejszy recykler, niż taki, który wykonuje stabilizacje cementem piasku o grubości 20 centymetrów. Do zagęszczania warstwy zaleca się stosowanie walców o ciężarze minimum 12 ton przy grubości warstwy 30cm. Przy większych grubościach walce powinny być jeszcze cięższe.
Coraz więcej firm specjalizujących się w stabilizacjach posiada nowoczesny park maszynowy, niemniej nawet starszy sprzęt, jeśli jest utrzymywany w dobrym stanie technicznym, bez problemu wykona taką stabilizację. Rośnie również liczba firm posiadających doświadczenie w wykonywaniu stabilizacji hydrofobowej. W przypadku wątpliwości zachęcamy do kontaktu, możemy podpowiedzieć, które firmy, działające w konkretnych regionach Polski mają doświadczenie. Natomiast na pewno nie należy mieć obaw przed znalezieniem firmy, która wykona stabilizację hydrofobową.
W.dniu.stabilizacji
Przystępując do stabilizacji, powinniśmy mieć odpowiednio przygotowane podłoże o zaplanowanym obmiarze, skompletowany sprawny sprzęt do stabilizacji oraz zamówiony dostarczony na budowę dodatek hydrofobowy oraz cement. Przyjeżdżają one na budowę w cementowozach, w celu usprawnienia prac, można właściwie natychmiastowo przystąpić do ich załadunku do siewników.
Stabilizację warto rozpocząć od makroskopowej kontroli wilgotności podłoża gruntowego i ewentualnego przelania go wodą. Stabilizowany materiał powinien posiadać wilgotność optymalną, czyli taką, w której uzyskuje on najwyższe możliwe zagęszczenie. W zależności od rodzaju materiału przeznaczonego do stabilizacji, na przykład w przypadku mieszania częściowo starej konstrukcji, ocena wilgotności jest znacznie utrudniona, decyzja o dodaniu wody wymaga pewnego doświadczenia.
Należy więc przede wszystkim unikać przewilgocenia materiału, w myśl zasady, że na etapie przed dozowaniem dodatków, lepiej gdy wody jest za mało, niż za dużo. Najlepszym momentem, w którym można ocenić wilgotność podłoża, jest dopiero etap po przejściu recyklera, gdy ewentualne większe części starej konstrukcji zostaną przekruszone, a materiał jest bardziej jednorodny – przed mieszaniem, na różnej głębokości wilgotność może być zmienna. W sytuacji jednak, jeśli stwierdzimy zbyt niską wilgotność materiału po przemieszaniu, konieczne będzie przelanie go wodą i wykonanie kolejnego mieszania, co może wydłużyć czas realizacji prac. Zbyt obfite przelanie wodą, może z kolei powodować późniejsze problemy z zagęszczeniem warstwy, a obniżenie wilgotności może być już niemożliwe.
Po ewentualnym zwiększeniu wilgotności podłoża, przystępuje się do dozowania cementu oraz dodatku hydrofobowego. Dozowanie wykonuje się w ilościach zgodnych z receptą laboratoryjną, opracowaną dla konkretnego rodzaju gruntu, natomiast orientacyjnie są to ilości 16 kilogramów cementu i 7 kilogramów dodatku hydrofobowego na metr kwadratowy warstwy o grubości 35 centymetrów. Zalecana kolejność to najpierw cement, a później – może być bezpośrednio na cement – dodatek hydrofobowy. Dozowanie wymaga więc przynajmniej dwóch przejazdów siewnika i jednego przejazdu recyklera. Po ocenie jakości i jednorodności wymieszania podejmuje się decyzję o ewentualnym kolejnym mieszaniu.
Bezwzględnie należy kontrolować ilość wysiewanego cementu oraz dodatku przy użyciu tacy i wagi.
Tacę, zwykle o wymiarach pół na pół metra kładzie się na podłożu, nad nią przejeżdża siewnik dozujący cement bądź dodatek.Po przejściu siewnika tacę waży się wagą ręczną i na podstawie powierzchni tacy oraz jej wagi własnej oblicza się ilość dozowanego materiału na metr kwadratowy. W przypadku nieprawidłowego dozowania, należy je zmniejszyć bądź zwiększyć, po czym wykonać kolejną kontrolę, aż do uzyskania prawidłowego wyniku. Kontrolę należy wykonać osobno dla cementu, oraz osobno dla dodatku hydrofobowego. Częstotliwość kontrolowania dozowanej ilości określona jest w specyfikacji technicznej wykonania i odbioru robót.
Po zadozowaniu cementu oraz dodatku, należy rozpocząć mieszanie recyklerem na zakładaną głębokość. Bezpośrednio po przejściu recyklera należy ocenić stopień wymieszania materiału, oraz wspominaną wcześniej wilgotność mieszanki. W razie stwierdzenia braku jednorodności, należy wykonać kolejne mieszanie. W razie zbyt niskiej wilgotności – przelanie wodą oraz kolejne mieszanie.
Następnym etapem prac jest wstępne zagęszczenie mieszanki. Wykonuje się je walcem ciężkim stalowym. Stosowanie wibracji, zarówno przy wstępnym, jak i ostatecznym zagęszczeniu, zależne jest od rodzaju gruntu oraz jego wilgotności. Należy podkreślić, że grunty o wysokiej zawartości cząstek pylasto-ilastych posiadają właściwości tiksotropowe, co oznacza, że pod wpływem wibracji i drgań wystąpić może uplastycznienie, a nawet upłynnienie gruntu. Należy uważać nie tylko na materiał stabilizowany, ale również wziąć pod uwagę grunt zalegający poniżej warstwy stabilizacji, gdyż zbyt duża ilość wibracji może spowodować dodatkowo utratę nośności na spodzie stabilizowanej warstwy, a co za tym idzie, problemy z uzyskaniem zagęszczenia i nośności.
Zagęszczony wstępnie grunt profiluje się do zaprojektowanego wymiaru i spadków równiarką. Po jej przejściu do pracy przystępują ponownie walce – zalecana kolejność to najpierw stalowy, a po nim ogumiony.
Zagęszczenie warstwy zaleca się kontrolować na bieżąco, jeszcze przed jego zakończeniem. Pierwszą możliwością jest wykonanie badania nośności płytą statyczną VSS, aczkolwiek jest to rozwiązanie czasochłonne, wstrzymujące prace i potrzebny jest do tego sprzęt stosowany jako przeciwwaga. Dużo szybsze i prostsze, choć prawdopodobnie nieco mniej dokładne, jest kontrolowanie zagęszczenia lekką płytą dynamiczną. Sprowadza się ono do wykonania serii pomiarów w tym samym miejscu, po kolejnych przejazdach walca. Przyjmuje się, że jeśli wynik badania – dynamiczny moduł odkształcenia – po kolejnych przejazdach się zwiększa, oznacza to, że materiał wciąż jest zagęszczany. Należy również ocenić wizualnie powierzchnię warstwy, co wymaga pewnego doświadczenia, natomiast jeśli kolejne przejazdy walca nie wpływają już na wartość dynamicznego modułu odkształcenia, zostaje on na stałym poziomie, można przyjąć, że uzyskano już poprawne zagęszczenie. Etap zagęszczania warstwy jest bardzo istotny, przede wszystkim dlatego, że ze względu na wiązania cementu, nie ma możliwości poprawienia go na drugi dzień. Warto więc nie oszczędzać czasu na tym etapie, gdyż brak uzyskania wymaganego zagęszczenia podczas badań odbiorowych, skutkować może wykonywaniem wszystkich prac od początku.
Pielęgnacja.i.odbiór.warstwy
W okresie pielęgnacji warstwy zaleca się przelewanie jej wodą, stosownie do warunków pogodowych. Istotną różnicą między stabilizacją hydrofobową a stabilizacją spoiwami hydraulicznymi jest to, że woda służy służy do ograniczenia nadmiernego odsychania. Pamiętajmy, że po zagęszczeniu stabilizacja hydrofobowa staje się odporna na wodę, także tę "z góry".
Czas przestoju technologicznego to 48 godzin. Ruch budowlany po warstwie jest wtedy zabroniony. Dopuszcza się niezbędny ruch lekki, jak np. dojazd mieszkańców do posesji samochodami osobowymi. Warstwę po okresie pielęgnacji, a przed ułożeniem kolejnych warstw konstrukcyjnych należy oczyścić z luźnego materiału, brudu czy błota. W przypadku bezpośredniego układania warstw z mieszanek mineralno-asfaltowych, powierzchnię stabilizacji należy skropić warstwę emulsją asfaltową w celu zapewnienia szczepności międzywarstwowej.
Rodzaj badań odbiorowych warstwy zależny jest od zapisów Specyfikacji Technicznej, natomiast podstawowymi wymaganiami jest nośność warstwy E2, zagęszczenie, wytrzymałość na ściskanie. Kontroli jakości podlega również obowiązkowo sprawdzenie odporności na absorpcję kapilarną wody wykonanej warstwy, czyli badania wykonywane na próbkach walcowych sporządzonych w dniu budowy z przemieszanego materiału - współczynnik nasiąkania S oraz współczynnik odporności na absorpcję kapilarną R.
Czas uzyskania parametrów odbiorowych zależny jest od warunków pogodowych, niemniej jednak w zdecydowanej większosci przypadków badania nośności wykonuje się po 72 godzinach. Czas ten może ulec wydłużeniu, jeśli po wykonaniu wystąpiły obfite opady deszczu, gdyż warstwa musi odeschnąć.
Po pomyślnym wykonaniu warstwy, uzyskaniu pozytywnych wyników badań i skompletowaniu dokumentacji, następuje odbiór warstwy. Ze względu na doświadczenie, dopracowany i sprawny system działania, raporty ze wszystkich etapów prac na poziomie wymaganym przez Inspektora - Wykonawcy chętnie decydują się na wsparcie i pomoc na budowie ze strony naszych inżynierów. Zawsze podchodzimy do tego bardzo poważnie i nieszablonowo bo wiemy, że każda budowa jest inna, a standard jakości tylko jeden. Jako firma z blisko 10-cio letnim doświadczeniem w wykonywaniu stabilizacji hydrofobowych, także bardzo chętnie dzielimy się wiedzą oraz doświadczeniem jakie zdobyliśmy przez te lata. Nawet, gdy nie jesteśmy dostawcą, którego wybrałeś do swojej realizacji, zawsze chętnie coś podpowiemy.
