Materiał miejscowy

Biorąc pod uwagę powyższe dodatnie właściwości gruntocementu oraz możliwość wykonania go szybko i z materiału miejscowego, a nawet rodzimego przy niezbyt dużym dodatku cementu, co powoduje szybki postęp robót, staje się zrozumiała tendencja do powszechnego jego stosowania (program uprawnienia budowlane na komputer). W Polsce stabilizację gruntu cementem zastosowano po raz pierwszy w 1938 roku. Po II wojnie światowej, po szczegółowym opracowaniu technologii wykonawstwa na podstawie dokładnych badań laboratoryjnych oraz obserwacji próbnych odcinków przystąpiono na większą skalę do stabilizacji gruntów cementem dla celów drogowych.

Grunt stabilizowany cementem stanowi podbudowę (jedno- lub dwuwarst wową) dla podatnych nawierzchni bitumicznych dróg i ulic dla ruchu lekkiego lub średniego (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Nie wyklucza to możliwości stosowania stabilizacji gruntu jako podbudowy dla nawierzchni betonowych, a więc ruchu średniego i ciężkiego. Różnica pomiędzy betonem a gruntocementem polega głównie na tym, iż w betonie szkielet stanowi grube kruszywo mało aktywne chemicznie, którego powierzchnię właściwą wielokrotnie przewyższa powierzchnia właściwa użytego cementu.

Na hydrolizę i hydratację cementu kruszywo prawie nie oddziałuje, a wskaźnik wodno-cementowy jest mniejszy od 0,8. W gruntocemencie szkielet stanowi grunt naturalny o bardzo drobnym uziarnieniu o powierzchni właściwej zazwyczaj wielokrotnie przewyższającej powierzchnię właściwą cementu, hydroliza i hydratacja cementu odbywa się zwykle w warunkach fizykochemicznego oddziaływania frakcji ilastej gruntu, a wskaźnik wodno-cementowy waha się w granicach 1 do 4. Przez wprowadzenie cementu do gruntu osiąga się zmianę fizyczno-mecha- nicznych właściwości gruntu. Powyższe zmiany występują częściowo na skutek związania ziarn gruntu cementem, a głównie są rezultatem procesów fizykochemicznych, zachodzących przy twardnieniu cementu w wilgotnym środowisku, w które włączają się najdrobniejsze ilaste cząsteczki gruntu (uprawnienia budowlane).

Wysoką jakość stabilizacji przy równoczesnej ekonomii wykonania można osiągnąć przez należyty dobór materiałów składowych oraz właściwie opracowaną technologię wykonania. Jak z tego wynika, z procesem stabilizacji gruntów cementem wiążą się następujące zagadnienia:
- materiały składowe i ich własności,
- zasady projektowania gruntocementu,
- technologia wykonania.

Grunty

Do stabilizacji gruntów cementem są stosowane następujące materiały: grunty rodzime lub dowożone, cementy, woda, dodatki ulepszające (program egzamin ustny). Ogólnie określa się, iż każdy grunt dający się łatwo rozdrabniać, a nie zawierający składników oddziaływających szkodliwie na cement, nadaje się do stabilizacji. Bardzo istotnym warunkiem przydatności gruntu do stabilizacji jest jego uziarnienie. Wieloletnia praktyka wykazała, iż dobre efekty stabilizacji osiąga się w gruntach spełniających następujące warunki, uziarnienia:
- grunt powinien całkowicie przechodzić przez sito o otworach 50 mm,
- na sicie o otworach 25 mm nie powinno pozostawać więcej ziarn niż 15% wagowo,
- ziarn przechodzących przez sito o otworach 5,0 mm powinno być co najmniej 50% wagowo,
- ziarn przechodzących przez sito 0,002 mm powinno być mniej niż 30% wagowo (opinie o programie).

Wskazany jest przedział A gruntów, które pod względem uziarnienia są przydatne do celów stabilizacji, przedziały gruntów nieprzydatnych B ze względu na zbyt grube uziarnienie, i C - ze względu na zbyt dużą plastyczność. Grunty charakteryzujące się krzywą przesiewu przechodzącą przez przedział A i B mogą być stabilizowane po ich odpowiednim doziarnieniu (segregator aktów prawnych).
Należy wyeliminować grunty, posiadające składniki szkodliwie oddziaływające na proces wiązania i twardnienia cementu oraz zachowania gruntocementu, a więc:
- odczyn (wskaźnik kwasowości - stężenia jonów wodorowych) pH = 5,0+ + 8.0 (pH ^ 4,5 dyskwalifikuje grunt do stabilizacji),
- zawartość części organicznych w gruncie musi być mniejsza od 2% wagowo; w przypadku nieznacznych odstępstw od wymienionych warunków można uzyskać poprawę gruntu stosując dodatek 2-4% wapna (najlepiej hydratyzowanego) lub 0,5-i-l,0 chlorku wapniowego - zawartość siarczanów S03 < 1% (wg PN-66/B-06714).Decydującym sprawdzianem przydatności gruntu są wyniki wytrzymałościowe na ściskanie próbek z gruntocementu (promocja 3 w 1).