TALAJSTABILIZÁLÁS A GYAKORLATBAN

Átírás

1 Kubányi Zoltán főtechnológus TALAJSTABILIZÁLÁS A GYAKORLATBAN 1

2 Előadás vázlat 1. Bemutatkozás 2. A gépek bemutatása 3. A stabilizációk fajtái 4. A stabilizációk tervezése 5. A kivitelezés menete 6. A stabilizáció hatásai 7. Alkalmazási példák 2

3 Az Inreco Csoport tagjai 3

4 Inreco Hungary Kft. Burkolatmarások Meleg Remix Hideg Remix Padkaterítés Talajstabilizáció Impact technológia 4

5 A technológia elterjedése 2006 Új modern gépek megjelenése Kivitelezési árak csökkenése Kivitelezési idők csökkenése 5

6 Önjáró maró-keverő gépek WR 2000/2400 Munkaszélesség: 2,0/2,4 m Marási mélység: 50 cm HAMM RACO 250 Munkaszélesség: 2,5 m Marási mélység: 50 cm WR 2500/S/SK Munkaszélesség: 2,5 m Marási mélység: 50 cm 6

7 Aktualitás Tüsketáv: 30 mm, Darabszám: 224 Átmérő: 1,5 m Fordulatszám: /perc Elavult gyakorlati tapasztalat: Közepes, kövér agyagtalajok nem stabilizálhatók, mert a talajkeverő nem képes a megfelelő minőségre felaprítani a talajt 7

8 Homogenizálás I. Automatikusan változó méretű keverőtér Kis keverőtér kisebb munkamélység esetén Nagy keverőtér nagyobb munkamélység esetén Folyamatirány 8

9 Homogenizálás II. Folyékony kötőanyagok keverőtérbe juttatása 9

10 Maró-keverő adapterek TÍPUS: WS 220 WS 250 Munkaszélesség: 2,15 m 2,5 m Munkamélység: 50 cm 50 cm Üzemi tömeg: 4,6 to 4,7 to Traktor teljesítm: >150kW >180 kw 10

11 Maró-keverő adapterek 11

12 Homogenizálás III. Por alakú kötőanyagok keverőtérbe juttatása 12

13 A géplánc Kötőanyagterítő Vezérgép Kombihenger Gréder Gumihenger Napi teljesítmény: m 2 13

14 Talajstabilizálás fajtái Kötőanyag nélkül Kötőanyaggal - Mechanikai stabilizáció keveréssel - Mechanikai stabilizáció aprítással - Meszes stabilizáció - Cementes stabilizáció - Meszes és cementes stabilizáció - Pernyés stabilizáció - Bentonitos stabilizáció - Bitumenes stabilizáció - Vegyszeres stabilizáció 14

15 Stabilizációk fajtái Kavics Homok Homokliszt Iszap Agyag Áthullott tömeg [%] Ckt, Ckh VÉDŐRTG. MESZES CEMENTES Szemcseátmérő (log D) [mm] 15

16 Stabilizációk fajtái Ckh

17 Stabilizációk fajtái 1 HATVAN Bosh csarnok bővítés SZIGETSZENTMIKLÓS Parkridge csarnok

18 Stabilizációk fajtái M8 autópálya, DUNA-híd Teherbírás-javító (Cth) réteg készítése Félmerev pályaszerkezet nagymodulusú aszfalttal Követelmény a védőrétegen: E 2 80 Mpa 18

19 Talajstabilizációk kivitelezésének menete Előzetes vizsgálatok Kivitelezés Talajazonosító vizsgálatok Próbabeépítés Kötőanyag terítés Homogenizálás Tömörítés Profilozás Az elkészült réteg minősítése Teherbírás Tömörség 19

20 Talajazonosító vizsgálatok Szemcsés anyagok MSZ :1979: Talajmechanikai vizsgálatok. Szemeloszlás meghatározása szitálás vegyes (szitálás + hidrometrálás) 20

21 Talajazonosító vizsgálatok Wp=sodrási határ Kötött talajok MSZ :1980 Talajmechanikai vizsgálatok. Konzisztencia határok W l = folyási határ Casagrande készülékkel I p = W l - W p 21

22 Meszes stabilizáció főbb jellemzői 22

23 Meszes stabilizáció főbb jellemzői 23

24 Laboratóriumi vizsgálatok 24

25 Meszes kötőanyag fajtái Őrölt, égetett mész (CaO) Porrá oltott mész (Ca(OH 2 )) Oltott mészpép (mésztej) w n >> w opt w n w opt w n < w opt 25

26 A égetett mész mennyisége Természetes víztartalom, w (%) Javasolt kötőanyagmennyiség (%) Plasztikus Index, Ip (%) Javasolt kötőanyagmennyiség (%) < 15 2 < > 20 6 >

27 STABILIZÁZIÓK TERVEZÉSE TEHERBÍRÁS Német Vasutak Magyar Útügyi Műszaki Előírás 27/56

28 STABILIZÁZIÓK TERVEZÉSE TEHERBÍRÁS STABI TETEJÉN MÉRT TEHERBÍRÁS STABI SAJÁT MODULUSA laboratóriumban meghatározható (CBR) STABI ALATTI RÉTEG TEHERBÍRÁSA 28/56

29 CBR EREDMÉNYEK (28 napos) Kavicsos homok Iszapos - homokliszt 29

30 STABILIZÁZIÓK TERVEZÉSE (TEHERBÍRÁS) E 2f E 2stabi 10 2 ( CBR) / 3 E 2a 30/56

31 KÖTŐANYAG TARTALOM HATÁSA 1,2-szeres! 31

32 RÉTEGVASTAGSÁG HATÁSA 5,8 szoros! 32

33 STABILIZÁZIÓK TERVEZÉSE (A GYAKORLATBAN) ÚT :2007 szerint: a fenti előírásokat felső kritériumnak lehet tekinteni, a földmű javítása ezeknél egyszerűbb szabályozással és technológiákkal is megoldható. Elegendő, ha az adagolást az összehasonlító tapasztalatok alapján veszik fel és próbabeépítéssel igazolják, hogy teljesülnek azok a követelmények, melyek arra a földműrészre vonatkoznak 33/56

34 Próbabeépítés, próbaszakasz Gyakorlati alkalmazás előkészítése Célja: Fajtái: Mérés: Értékelés: Kötőanyag adagolás meghatározása Optimális tömörítőmunka beállítása Azonos vastagságú réteg, változó kötőanyagtartalom (általában: 2 % - 3 % - 4 %, cm vastagság) Állandó kötőanyagtartalom (pl: 3 %), változó vastagságú beépítés ( cm) 3 napos korban teherbírásmérés (tárcsás, vagy könnyűejtősúlyos) Frissen betömörített réteg tömörségmérése A teherbírás alapján legkedvezőbb kiválasztása 34

35 Talajstabilizáció kivitelezése A felület előkészítése 35

36 Talajstabilizáció kivitelezése A kötőanyag kiszórása 36

37 Talajstabilizáció kivitelezése A kötőanyag homogenizálása a talajjal 37

38 Talajstabilizáció kivitelezése Vibrótömörítés és gréderes profilozás 38

39 Talajstabilizáció kivitelezése Profilozás utáni nedvesítés, majd utókezelés 39

40 Talajstabilizáció kivitelezése Záró simítóhengerlés 40

41 Talajstabilizáció eredménye M TH : Tárcsás teherbírásmérés, Hatvan, Bosch telep bővítés cm vastagságban, 3 % őrölt, égetett mész adagolással E2 (MPa) Stabilizáció előtt Átlag előtte Mérési helyek Stabilizáció után 3 napos korban Átlag utána 41

42 Meszes stabilizáció kialakulása 1. MÉSZOLTÓDÁS (szárítás) Égetett mész + Víz CaO + 2H 2 O Kálciumoxid + Víz Oltott mész Ca(OH) 2 Kálcium-Hidroxid 2. PUCCOLÁN REAKCIÓ (kötés) Mészhidrát + Szilicium Kálcium-szilikát-hidrát Mészhidrát + Aluminium Kálcium-aluminát-hidrát A mész + víz Ezek az agyag ásványok Ez pedig a kialakult, majd megszilárduló cementes gél 42

43 Meszes stabilizáció kialakulása A stabilizációs folyamat időbeni alakulása KOR: perc óra nap Szárítás A mész oltódása Érési szakasz A kötés kialakulása Szilárdulás 43

44 Talajstabilizáció eredménye C TH : Tárcsás teherbírásmérés, Szigetszentmiklós cm vastagságban, 6 % CEM III/A 32,5 cementadagolással E2 (MPa) Stabilizáció előtt Átlag előtte Mérési helyek Stabilizáció után 3 napos korban Átlag utána 44

45 Talajstabilizálás hatásai Azonnal érzékelhető hatások: Hosszú távon érzékelhető hatások: Morzsaképződés Térfogatállandóság A víztartalom csökkenése a szárító hatás következtében A szilárdság hosszútávú növekedése A plaszticitási tulajdonságok javítása A tömörítési tulajdonságok javítása Tartós teherbíró képesség Érzéketlenség a vízre Fagyállóság 45

46 Szállítási igény összehasonlítása A. Talajcsere: Kiemelt föld a depóniára: 0,4 m x m² x 2,0 to / m³ = to Új anyag: 0,4 m x m² x 2,0 to / m³ = to Összes anyagszállítás = to Összes szállítási igény ( 25 to/tgk.) = 640 Tgk. B. Talajstabilizálás: Kötőanyag hozzáadagolás (kb. 5 %) 0,4 m x m² x 2,0 to / m³ x 0,05 = 400 to Összes szállítási igény ( 25 to/tgk.) = 16 Tgk. 97% -al kisebb szállítási igény 46

47 Anyagköltség összehasonlítása A. Talajcsere: Lerakóhelyi díj (8.000 to x 300 Ft/to) Új anyag költség (8.000 to x 700 Ft/to) Szállítási költség (2 x to x 15 km x 15 Ft/to/km) = ~ Ft = ~ Ft = ~ Ft Összes költség B. Talajstabilizálás: = Ft Kötőanyag hozzáadagolás (kb. 5 %) Összes anyag költség (400 to x Ft/to) = ~ Ft Összes szállítási költség ( 100 km x 15 Ft/to/km) = ~ Ft Összes költség = Ft 25 % -al kisebb anyagköltség 47

48 Átfutási idő összehasonlítása A. Talajcsere: Talaj kitermelése ( 2 db nagyteljesítményű kotró ) = 5 nap Talaj visszaterítése, tömörítése = 5 nap Összes átfutás = 10 nap B. Talajstabilizálás: Stabilizációs réteg építése komplett (5000 m²/nap) = 2 nap Összes átfutás = 2 nap 80 % -al rövidebb átfutási idő 48

49 Alkalmazási példák HARKÁNY elkerülő út új nyomvonal létesítése altalaj javítás meszes stabilizációval 30 cm vastag, 3 % mész E 2köv : 25 MPa E 2átl : 42 MPa T tátl : 1,7 MPa 49

50 Alkalmazási példák 4 sz. fkl. út Cegléd, négynyomúsítás töltésalapozás meszes talajstabilizációval Vastagság: 30 cm Adagolás: 3 % 50

51 Alkalmazási példák SZÉLESÍTÉSEK 4 sz. fkl. út km szelvény Előtte Utána 51

52 Alkalmazási példák BURKOLAT FELÚJÍTÁSOK j. út MTH + CRX 52

53 Alkalmazási példák VASÚTÉPÍTÉSEK SZOLNOK-CEGLÉD vasútvonal Meszes stabilizáció Vastagság: 30 cm Adagolás: 4 % Teherbírás 1 naposan Előírt érték: 30 MPa Átlagérték: 44 MPa 53

54 Alkalmazási példák Oroszlány, Musashi csarnok Meszes talajstabilizáció 50 cm / 3 % E vd átl : 56 MPa E 2 átl : 90 MPa 54

55 Alkalmazási példák MAGASÉPÍTÉS Százhalombatta, Toyo csarnok Előtte Utána 55

56 Alkalmazási példák VEGYES KÖTŐANYAGÚ 56 sz. fkl. út Szekszárd elkerülő 1% égetett mész 3% cement 30 cm vastag 56

57 Alkalmazási példák ROMÁNIA Remetea Mare DOROSOL C30 57

58 Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 58