Úprava nevhodných zemin v tělese zemních

V posledních letech se při výstavbě zemních konstrukcí inženýrských i pozemních staveb rychle rozšiřuje používání nové progresivní technologie úprav nevhodných zemin (tzv. ROAD MIX) příměsí hydraulických pojiv Viacalco (směs vápna a cementu). Použitím této technologie dochází především k výraznému nárůstu únosnosti zemin a zlepšení jejich dalších parametrů.

Použití technologie úprav zemin hydraulickými pojivy Viacalco ve specifických podmínkách nevhodných stavenišť výrazně zefektivňuje provádění zemních prací, snižuje náklady na výstavbu, zkracuje dobu výstavby a především zajišťuje vysokou výstupní kvalitu díla. Díky této technologii není nutné provádět nákladná druhotná sanační opatření, jako je výměna nevhodných zemin – odtěžení, odvezení, uložení na skládky a následné dovezení a uložení vhodných zemin. Určení druhu pojiva, tloušťky vrstev a návrh směsi je třeba vždy provést na základě souboru průkazných zkoušek v dané lokalitě. Efektivnost působení CaO dokonale zamíseného do zemin běžně považovaných za nezpracovatelné a nevhodné pro účely zemních konstrukcí (vysoké převlhčení, náchylnost k objemovým změnám, citlivost na vodu, vysoká namrzavost, obtížná zhutnitelnost, extrémně nízká únosnost) spočívá v nastartování tzv. flukolačního procesu.

Vlivem vzniku fyzikálně-chemických procesů mezi CaO a jílovými minerály za přítomnosti vody dochází ke změnám vnitřní struktury hlinitojílovitých složek upravených zemin, snižování jejich namrzavosti a náchylnosti k objemovým změnám, k poklesu původní polní vlhkosti (o 1–2 % na 1 % CaO), ke zlepšení podmínek zhutňování a především k výraznému nárůstu jejich únosnosti. Optimálních vlastností lze u zlepšených zemin dosáhnout po sedmi dnech (často již po 24 hodinách), mírný vzestup únosnosti se však projevuje až do jednoho roku od provedení úprav. Pro zeminy s vlhkostí v rozmezí od +2 do +5 % od optima woptPS se množství příměsi, které spolehlivě zajistí zlepšení nevhodných zemin, pohybuje v rozmezí 1–3 % CaO. Při požadavcích na dosažení vyšších únosností zemin a dlouhodobých efektů se osvědčila kombinace pojiv vápna a cementu.

Provádění

Nejdříve je prováděno dávkování pojiv na základě průkazných zkoušek dávkovači s přesným řízením dávkování v závislosti na rychlosti pojezdu. Zemní frézy následně pojivo smísí se zeminou do hloubky až 50 cm při pracovní šířce záběru až 2,4 metru.

Možnosti využití

Výše uvedené technologie lze využít nejen ke zřízení stálých zabudovaných konstrukcí, ale též k budování dočasných montážních ploch pro zakládání a montáž stavebních objektů.
Právě při zakládání staveb, kde technika o hmotnosti několik desítek tun vyžaduje únosné a vodě odolné plochy pro stavební přesuny a práce, se vápenné a vápenocementové stabilizace zemin velice osvědčily.

Reference

Společnost Carmeuse Czech Republic s.r.o. dodávala v letošním roce Viacalco C50 a Viacalco CL90 na projekt Revitalizace železniční trati Opava-Krnov. Společnost prováděla úpravu zemin v rozsahu 7 500 m², frézovalo se do hloubky 42 cm a u obou pojiv se dávkovaly 3 % na 1 m². Stavební práce probíhaly v dubnu 2016 a požadavky na únosnost byly 50 MPa. Ty společnost Carmeuse bez výhrady splnila, když zkoušky v tlaku dosahovaly na minimální hranici 70 MPa. Na slovenském trhu je Carmeuse nejvíce etablovaný s vysoko kalcitickým vápnem v kvalitě CL90 a CL80. Zákazníci preferují nejen kvalitu, ale i logistické řešení firmy Carmeuse (i systémem just in time). V minulém roce byla nejvýznamnější stavbou rychlostní cesta R2 Ruskovce – Pravotice (obchvat Bánoviec nad Bebravou). Naše společnost zásobovala stavbu podle potřeby objednávatele SAT Slovensko s.r.o., který je klíčovým hráčem na trhu stabilizací zemin. Na stavbě byly jílovité zeminy se střední nebo vysokou plasticitou. Dávkovaly se 3%, hloubka přemísení byla podle zadání 40 cm (reálně ≥ 42 cm). Požadavky na únosnost se podařilo splnit jak na podloží, tak i při stabilizovaní jednotlivých vrstev násypového tělesa (s vápnem CL90 dosahovalo Edef2 v průměru 85 MPa).

TEXT: Petr Adámek, Zoltán Varga
FOTO: Carmeuse Czech Republic s.r.o.

Petr Adámek a Zoltán Varga působí ve společnosti Carmeuse Czech Republic s.r.o.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.