PROVICAL ST Wapno do stabilizacji i osuszania gruntów

Proviacal® - rozwiązania
przyjazne środowisku
Stabilizacja gruntów
w projektach inżynierii lądowej i wodnej
LHOIST
TWÓJ PARTNER
W PROJEKTACH INŻYNIERII
LĄDOWEJ I WODNEJ
Lhoist Group jest światowym liderem w produkcji wapna, dolomitu i wyrobów wapienniczych.
Jesteśmy belgijską firmą, obecną w 25 krajach,
z ponad 90 obiektami na całym świecie. Naszą
działalność wyróżnia bycie blisko naszych klientów, rozumienie ich potrzeb i zapewnienie im wysokiej jakości produktów.
W szybko zmieniającym się świecie koncentrujemy się na kwestiach związanych z dbałością o środowisko. Opracowujemy zrównoważone rozwiązania najważniejszych problemów, szczególnie
związanych z inżynierią lądową, oczyszczaniem
wody i spalin oraz rolnictwem i hutnictwem.
LHOIST W POLSCE
Bukowa
Częstochowa
Tarnów Opolski
Górażdże
Wojcieszów
Historia Lhoist w Polsce rozpoczyna się w 1996 r.
wraz z inwestycją w zakładzie w Bukowej. Dzięki
zaangażowaniu kapitału w wysokości 66,5 mln
zł, zakład ten stał się jednym z najnowocześniejszych zakładów wapienniczych w Europie. Dalszy
rozwój to przejęcie Zakładów Przemysłu Wapienniczego „Opolwap” S.A., Zakładu Wapienniczego „Wojcieszów” oraz Spółki Górażdże Wapno
Sp. z o.o i P.P.H.U. Wapno Sabinów Sp. z o.o.. Dziś
jesteśmy czołowym producentem wyrobów wapienniczych w Polsce.
Jako członek Lhoist Group mamy ciągły dostęp
do najnowocześniejszych rozwiązań technicznych
i technologicznych oraz ponad 100 letniej wiedzy
i doświadczenia naszych specjalistów, a także szerokiej grupy współpracujących z nami ekspertów
zewnętrznych.
DO NASZYCH CZOŁOWYCH MAREK NALEŻĄ:
Wyroby wapiennicze występują w różnych formach. Ich produkcja bazuje na skale wapiennej,
odpowiednio scharakteryzowanej pod kątem
zawartości jej głównego składnika, czyli węglanu
wapnia, składników towarzyszących zawierających MgCO3, SiO2, Al2O3, Fe2O3 i innych.
INŻYNIERIA LĄDOWA I WODNA
Asphacal® TC – preparat na bazie mleczka wapiennego wykorzystywany podczas budowy dróg do zabezpieczenia
skropienia międzywarstwowego wykonanego z emulsji asfaltowej. W pełni zabezpiecza powstałą po rozpadzie emulsji i odparowaniu z niej wody warstwę
sczepną przed uszkodzeniami mechanicznymi powodowanymi przez ruch
pojazdów budowy i osób poruszających
się po nawierzchni.
Proviacal® – specjalnie wyselekcjonowane pod katem parametrów jakościowych mielone wapno palone - tlenek
wapnia. Dzięki swoim właściwością
produkt idealnie nadaje się do stosowania w procesie uzdatniania, osuszania
i stabilizacji gruntów spoistych. Dzięki
uzdatnieniu gruntu przy użyciu Proviacalu możemy z powodzeniem użyć go
do budowy nasypów drogowych i kolejowych, wzmacniania gruntów, podbudów pod nasypy i drogi oraz budowy
obwałowań i umocnień wałów przeciwpowodziowych.
CYKL ŻYCIA WAPNA
Asphacal® H – wypełniacz mieszany
do mieszanek mineralno-asfaltowych.
Jest to homogeniczna mieszaniana
odpowiedniej jakości mineralnego
wypełniacza wapiennego i aktywnego
wodorotlenku wapnia o proporcjach
dostosowanych do indywidualnych
potrzeb klienta. Produkt dzięki swoim
właściwościom w pełni zastępuje ciekłe
środki adhezyjne oraz dodatkowo poprawia szereg parametrów mma jak np.
odporność na działanie wody i mrozu
(ITSR), odporność na koleinowanie, wydłużenie trwałości nawierzchni i inne,
niezależnie od rodzaju zastosowanego
kruszywa i asfaltu.
Kamień wapienny wytwarzany jest poprzez eksploatację złoża wapienia i kruszenie, a następnie
sortowanie na wymagane frakcje. Jest on gotowym produktem dla wielu zastosowań, a także
stanowi surowiec do produkcji wapna palonego.
Wypał wapna odbywa się w piecach o różnej konstrukcji i przy wykorzystaniu różnych typów paliw. Proces
ten wymaga dostarczenia wymaganej ilości ciepła, aby zapewnić rozkład węglanu wapnia z odpowiednią
szybkością oraz utrzymać odpowiednią reaktywność produktu. Wapno palone jest surowcem do produkcji
wapna hydratyzowanego.
Wcześniej rozdrobnione wapno palone poddawane jest przy użyciu wody procesowi gaszenia w urządzeniach zwanych hydratorami oraz dla uzyskania właściwej granulacji procesowi separacji. Dodając większe
ilości wody otrzymamy ciasto wapienne lub zwiększając udział wody mleczko wapienne.
POZOSTAŁE RYNKI
PODZIAŁ RYNKU
Produkty Akdolit® zostały opracowane w celu dostarczenia optymalnych
rozwiązań w procesach uzdatniania
i oczyszczania wody.
Produkty zawierające wapń i magnez, stosowane w produkcji pasz
dla zwierząt.
Upłynnione mielone wapno palone
do podawania razem z magnezem
w procesie odsiarczania gorącego
metalu.
Mineralne sorbenty stosowane do
usuwania metali ciężkich, dioksyn
i furanów z gazów spalinowych.
Grupa produktów przeznaczonych
do neutralizacji ścieków i osadów.
Nawozy wapniowe w formie tlenkowej zawierające ponad 80% CaO,
przeznaczone do odkwaszania gleby.
Naturalne rozwiązania w zakresie
dbania o higienę zwierząt, ograniczające rozwój bakterii i grzybów.
Wysokoreaktywne sorbenty na bazie wodorotlenku i tlenku wapnia
przeznaczone do oczyszczania gazów spalinowych.
Innowacyjne zaprawy wapienne
wykorzystywane w budownictwie
i przy renowacji.
Każdy z naszych klientów
jest wyjątkowy, a jego
potrzeby wysoce
zindywidualizowane.
W naszej ofercie
dokładnie
odzwierciedlamy
jego wymagania.
EKSPERTYZY
REAGENTY
by sprostać
indywidualnym
potrzebom
by zapewnić
rzetelne i efektywne
rozwiązania
LOGISTYKA
by zagwarantować
elastyczność
i niezawodność
na całym świecie
WIEDZA
by dostarczać
know-how
na najwyższym poziomie
WSPARCIE
TECHNICZNE
by pomóc
w optymalizowaniu
procesów
INSTALACJE
by tworzyć
optymalne
rozwiązania dozujące
KORZYŚCI
ZE STOSOWANIA
PROVIACAL®
Uzdatnianie materiału
(in situ) w miejscu
prowadzenia
prac budowlanych
Produkty Proviacal®
zawdzięczają swoje właściwości
głownemu składnikowi
WAPNU
PALONEMU
POPRAWA PARAMETRÓW
GEOTECHNICZNYCH GRUNTÓW
- poprawa zagęszczenia
- poprawa nośności
POPRAWA WSPÓŁCZYNNIKA
FILTRACJI WODY PRZEZ GRUNT
ZMNIEJSZENIE KAPILARNOŚCI
WODY PRZEZ GRUNT
ZWIĘKSZENIE KOHEZJI
POPRZEZ ZMIANĘ
KĄTA TARCIA WEWNĘTRZNEGO
OBNIŻENIE
NASIĄKLIWOŚCI GRUNTU
OSUSZANIE I UZDATNIANIE
GRUNTU
- zwiększenie wytrzymałości na ściskanie
- zwiększenie odporności na wodę i mróz
EFEKTYWNE WYKORZYSTANIE
ZASOBÓW GRUNTOWYCH
POPRAWA
WŁAŚCIWOŚCI
MECHANICZNYCH GRUNTU
BEZ WYMIANY GRUNTU
BRAK
SKŁADOWANIA
GRUNTU Z WYKOPU
EDUKCJA CZASU I KOSZTÓW
R
BUDOWY
PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ PROVIACAL® RD
Proviacal® RD
Wapno palone
o obniżonym
współczynniku pylenia
BELGIA
Droga Krajowa N2 i N20 w Bilzen droga krajowa
w Hasselt, stabilizacja osiedli mieszkaniowych,
parking Expo w Gent, stabilizacja obiektów przemysłowych w Kortrijk i Waregem, platforma logistyczna w regionie Namur, sieci RER w Brukseli, zakład oczyszczania ścieków w Dolnej Wavre,
lotnisko Charleroi, rekultywacja rowów przydrożnych (50 obiektów w roku).
NIEMCY
parkingi, biuro w Frechen, rowy w Niederaussem,
grobla Wuppertal w pobliżu rezydencji Wuppertal, rekultywacja rowów przydrożnych (25 obiektów rocznie).
ZALETY PROVIACAL® RD
DANIA
• O 90% zredukowane pylenie
Droga N505 w Arhus, Obwodnica Gorlose
(Seeland).
• Umożliwia pracę w miejscach wrażliwych
na zapylenie
FRANCJA
• Możliwość aplikacji w wietrzne dni
• Łatwa aplikacja
• Zwiększa bezpieczeństwo
• Poprawia warunki pracy
• Wykorzystuje standardowe urządzenia
• Zgodny ze standardami
mniej pyłu
STANDARDOWE WAPNO PALONE
Zwiększone bezpieczeństwo
i zredukowana emisja pyłów
emitowanych do otoczenia
• Obszary natury
• Obszary zrekultywowane
• Obszary mieszkalne
• Obszary przemysłowe
• Obszary wystawione na działanie wiatru
• Powierzchnie zamknięte
• Umożliwienie prowadzenia prac nawet
przy wietrznej pogodzie
OSZCZĘDNOŚĆ
kosztów realizacji twoich
kluczowych projektów
Lotniska - Paryż, Evreux, Le Havre, Tuluza, Bordeaux, modyfikacja infrastruktury dla Airbusa
A380 w Tuluzie i Lille, poszerzenie autostrad A13
i A10, A4 Autostrada do Reims, droga krajowa
286 w Wersalu, park rozrywki Disenyland w Paryżu, obszary przeznaczone pod przemysł samochodowy w południowej części Paryża i w pół-
nocnej Francji, nasypy kolejowe przeznaczone
pod szybką kolej Ren-Rodan, tramwaj, pociąg
i stacja kolejki RER we wschodniej części Paryża,
powierzchnie logistyczne, handlowe i przemysłowe, posterunek policji w północnej części Paryża,
centra oświatowe i ogrodnicze w północnej Francji, Centrum Kulturalne Gaumont w Paryżu, szpital Poitiers, rekultywacja rowów przydrożnych
(200 obiektów rocznie).
HOLANDIA
A35 autostrada w Enschede, N61 droga krajowa
w Terneuzen, A50 autostrada w Eindhoven.
POLSKA
Torowisko tramwajowe w Łodzi.
CZECHY
Lotniska w Pradze i Ostrawie, schrony samolotów na lotnisku wojskowym Caslavie, aquapark
w Ołomuńcu, centra logistyczne, handlowe i przemysłowe, modernizacja ponad 60 km torowisk
kolejowych, autrostrady D5, D8 i D11, obszary
przemysłowe w Kolinie i Kvasinie, rowy do odprowadzania osadów ściekowych.
WIELKA BRYTANIA
Centrum logistyczne w Southampton.
STABILIZACJA
DROGOWA
STABILIZACJA
NA KOLEI
Ulepszanie podłoża
Podłoże pod nasyp
Podbudowa pomocnicza
Warstwy nasypów
Drogi technologiczne
Drogi leśne
Podtorze kolejowe
Podłoże gruntowe
pod nasypy
Warstwy nasypów
LOTNISKA
Pasy startowe
Drogi kołowania
Miejsca postojowe
INNE
ZASTOSOWANIA
Platformy parkingowe
Ciągi rowerowe i piesze
Infrastuktura podziemna
Makroniwelacje terenu
HYDROTECHNIKA
Wały przeciwpowodziowe
Półsuche i suche zbiorniki
Poldery
Kanały
APLIKACJE
NIESTANDARDOWE
Projekty indywidualne
WTÓRNE
WYKORZYSTANIE
GRUNTU RODZIMEGO
DO BUDOWY
NASYPÓW
PRZEBIEG PROCESU
STABILIZACJI GRUNTÓW
SPOIWO
GRUNT
DODATKI
PROBLEM
Jak, w sposób skuteczny i trwały, budować nasypy, wykorzystując grunt rodzimy podatny na działanie wody?
MIESZANIE
WIĄZANIE
HYDRAULICZNE
OSUSZANIE
GRUNTU
POPRAWA
STRUKTURY
GRUNTU
WYŻSZA
WYTRZYMAŁOŚĆ
NA ŚCISKANIE
Bardzo często po wybudowaniu nasypu, w wyniku intensywnych opadów atmosferycznych, woda, wnikając
poprzez infiltrację i kapilarność we wbudowany grunt
rodzimy, może spowodować
zniszczenia: stopniową lub
nagłą degradację nasypu, odkształcenie platformy, a także
obsunięcie się nasypu.
POSTĘPUJĄCE
ZNISZCZENIE
NASYPU
ZŁA POGODA
POWÓDŹ
ROZWIĄZANIE
POPRAWA
ZAGĘSZCZALNOŚCI
ZWIĘKSZONA
WODOODPORNOŚĆ
POPRAWA
NOŚNOŚCI
LEPSZA
URABIALNOŚĆ
Poprzez zastosowanie Proviacal® do podatnych na zmiany przesuszonych lub przewilgoconych gruntów spoistych w sposób znaczący wzrasta krótko- i długotrwała nośność
mechaniczna górnych warstw nasypu oraz
wierzchnich warstw, wtórnie zastosowanego, gruntu rodzimego.
Technologia zaproponowana przez Grupę
Lhoist pozwala, między innymi, ograniczyć
i uprościć prace związane z ulepszaniem
gruntu na placu budowy.
KAPILARNOŚĆ
EFEKTY STOSOWANIA
Zastosowanie Proviacal® w gruntach:
• obniża podatność na działanie wody
• pozwala na efektywniejsze działanie reagentu w gruncie
• przyspiesza reakcje pucolanowe między
cząstkami gruntu a aktywnym wapnem
• trwale podtrzymuje stabilność i wytrzymałość konstrukcji, przez co zmniejsza
ryzyko osunięcia i zwiększa bezpieczeństwo w przypadku złej pogody.
SUCHY RECYKLING
GRUNTÓW
NA PLACU BUDOWY
PROBLEM
PRZED
Podczas przebudowy dróg, a także prac związanych z prowadzeniem instalacji kanalizacyjnych,
układaniem przewodów instalacji elektrycznych,
otrzymujemy duże ilości gruntów z wykopów.
Stale zaostrzane przepisy, dotyczące ochrony
środowiska, ograniczają możliwości stosowania
i podnoszą koszty składowania tych materiałów.
Wykonawcy poszukują możliwości ponownego
wykorzystania gruntu z wykopów i materiałów
porozbiórkowych na placach budów [np. do zasypywania wykopów].
PROCES OBRÓBKI DZIELI SIĘ NA 3 ETAPY:
1
Selekcja materiału
i przesiewanie na
sicie 40 mm; cząstki
gruboziarniste są kruszone
lub wykorzystywane
bezpośrednio na placu
budowy.
2
3
Ulepszanie frakcji
odsianej przy
użyciu Proviacal®.
Wtórne przesiewanie
ulepszonego
materiału w celu
uzyskania frakcji
zgodnej z lokalnymi
przepisami.
PO
ASPEKTY ŚRODOWISKOWE:
ROZWIĄZANIE
• lepsze wykorzystanie zasobów naturalnych
• znaczące ograniczenie zakłóceń powodowanych przez transport
Grupa Lhoist, we współpracy z partnerami
zewnętrznymi, opracowała specjalny suchy proces, dzięki któremu wszelkie prace,
związane z prowadzeniem wykopów, mogą
stać się źródłem materiałów budowlanych,
poprzez recykling gruntów gliniastych oraz
ilastych.
Recykling gruntu jest wykonywany na miejscu, za pomocą urządzeń przewoźnych, uzyskujących wydajność dzienną do 200 ton.
Mogą to być koparki lub ładowarki z łyżką
przesiewającą lub krusząco-mieszającą.
Stosowane dawki Proviacal® wynoszą od 0,5 do
3% [suchej masy], w zależności od wilgotności
i plastyczności matariałów przeznaczonych do recyklingu. Zastosowanie Proviacal® do materiałów
gliniastych i ilastych powoduje:
Recykling może również być przeprowadzany stacjonarnie. Grunt z różnych placów
budowy jest gromadzony na składowisku,
a następnie przerabiany, przy wykorzystaniu
zestawu przewoźnego o wydajności dziennej
400-600 ton.
• z mniejszenie wilgotności
• neutralizację frakcji gliniastej
• poprawę urabialności
•p
oprawę bezpośredniej nośności podłoża
• s padek wrażliwość na działanie wilgoci
ASPEKTY EKONOMICZNE:
• koszty produkcji poniżej kosztów pozyskania nowego materiału
• metody pracy podobne do technik tradycyjnych
• ograniczenie lub nawet eliminacja składowania
• ograniczenie wywożenia materiału na wysypiska lub hałdy
WZBOGACANIE
WYSIEWEK
Z WSTĘPNEJ
PRZERÓBKI KAMIENIA
WYTWARZANIE
MATERIAŁÓW WAPIENNYCH
Wstępna przeróbka kamienia jest wykonywana:
• w kopalniach odkrywkowych, przy użyciu sprzętu stacjonarnego (np. kruszarki i przesiewacza)
• na placu budowy, przy pomocy przewoźnych maszyn (np. zestawu krusząco-przesiewającego).
Dozowanie produktów Proviacal® jest uzależnione od cech szczególnych materiału oraz jego
przeznaczenia i zazwyczaj waha się od 1 do 2%.
PROBLEM
Po przeprowadzeniu ulepszenia, produkt jest gotowy do użycia lub może być przechowywany na
wolnym powietrzu, nawet dłuższy czas, nie tracąc swoich właściwości.
Eksploatacja złóż kruszyw pozwala uzyskać szeroki asortyment produktów.
Niektóre frakcje uzyskiwane w trakcie eksploatacji złóż, są uznawane za bezwartościowe. Dotyczy
to głównie wysiewek z wstępnej przeróbki, składających się z kamienia i miękkiej gliny.
ROZWIĄZANIE
Poprzez ulepszanie, wstępnie odsianego kamienia, przy użyciu produktów z rodziny Proviacal®
uzyskuje się materiał wapienny, który może mieć
liczne zastosowania w:
• nasypach zwykłych i wysokich
• wypełnianiu wykopów i podbudowach
• warstwach dolnych oraz wierzchnich konstrukcji ziemnych
• warstwach nasypu, po stabilizacji spoiwami hydraulicznymi.
CZĄSTECZKI GLINY
NIEPODDANE OBRÓBCE
Działanie Proviacal® na produkty z wstępnego przesiewania powoduje:
• zmniejszenie podatności na działanie wody,
poprzez natychmiastową flokulację gliny
• polepszenie właściwości mechanicznych
materiału dzięki ciągłej reakcji gliny z reagentem Proviacal® (właściwe dawkowanie
powoduje wytworzenie reakcji pucolanowych)
• stworzenie struktury ziarnistej podnoszącej
trwałość
GLINA PO PROCESIE STRUKTURALIZACJI
(flokulacja i powstanie krzemianu
oraz uwodnionego glinianu wapnia)
Zastosowanie tych materiałów odbywa
się zgodnie z zasadami sztuki inżynierskiej,
określonymi we francuskim podręczniku
[Guide pour la Realisation des Remblais et
des Couches de Forme].
Kilka przykładów zastosowania:
PODSUMOWANIE
• ścieżki rowerowe i konne
• drogi wiejskie i leśne
• ścieżki i platformy na placu budowy - prowizoryczne lub stałe
• wierzchnie warstwy nasypów, pobocza dróg
• nasypy
Ulepszanie wysiewek poprzez zastosowanie
Proviacal® jest łatwym i oszczędnym sposobem optymalizacji wykorzystania złóż, zgodnie z zasadą, ciągłego rozwoju oraz ochroną,
dziedzictwa regionu.
OPTYMALIZACJA
SEPARACJI GLINY
OD KRUSZYWA
METODĄ SUCHĄ
Dozowanie Proviacal® waha się od 1% do 2,5%,
zależnie od wilgotności i stopnia zaglinienia materiałów. Proviacal® jest dostępny w postaci sypkiej
[luzem i w big bagach] lub jako płynna zawiesina.
ZASADY WZBOGACANIA WAPNEM:
• optymalizacja zawartości wody w materiałach
wilgotnych
• zmniejszenie podatności materiałów na działanie wody poprzez flokulację gliny w materiałach wilgotnych lub suchych
• postępująca stabilizacja materiału dzięki występującej reakcji pucolanowej
PROBLEM
Niektóre partie eksploatowanych złóż, zawierające wartościową frakcję kamienia, nie mogą być
użyte do wymagających zastosowań, ponieważ
zawierają zbyt dużo gliny. Z tego powodu są eliminowane na etapie odsiewu wstępnego.
Dodatkowo, ich jakość zmienia się wraz z warunkami atmosferycznymi.
Eksploatujący złoże staje przed następującymi
problemami:
• obniżona wydajność sortowania
• zmniejszona ilość dostępnego materiału
• konieczność zarządzania produktem ubocznym, co utrudnia pracę kopalni.
Proces suchy, polegający na zastosowaniu reagentu Proviacal® do kruszyw o dużej zawartości
gliny umożliwia:
• polepszenie efektywności sortowania, bez konieczności wprowadzania kosztownych rozwiązań
• odzyskanie części kamienia z odsiewu wstępnego, który następnie może być poddany dalszej
przeróbce
• produkcję materiałów wzbogacanych wapnem,
stabilizowanych lub nie, sprzedawanych jako
materiał do budowy nasypów lub wypełniania
wykopów.
PRODUKTY
UBOCZNE
KRUSZYWO
PROVIACAL®
CALCI-STRUKTURATION
ROZWIĄZANIE
Stosowanie Proviacal® wpisuje się w działania
w ramach zrównoważonego rozwoju poprzez:
• lepsze wykorzystanie zasobów naturalnych
• zmniejszenie ilości produktów odpadowych
• wydłużenie czasu eksploatacji złóż.
PODSUMOWANIE
KRUSZYWO
MATERIAŁY
WZBOGACONE
WAPNEM
• podbudowy dróg
• nasypy
PRODUKTY
UBOCZNE
Wzbogacanie przy pomocy produktów z rodziny Proviacal® pozwoli
przedsiębiorstwu eksploatującemu
kopalnię kruszyw na:
• poprawę efektywności wydobycia
• rozszerzenie tradycyjnej oferty
kruszyw o produkty wzbogacone
wapnem.
WYZWANIE
Zastosowanie techniki obróbki gruntu
wapnem przy realizacji budowli wodnych
(doki, kanały, tamy, zapory, ...), jest mało
znane na całym świecie, a w szczególności
w Europie. Niemniej jednak, wiele zalet
związanych z materiałami ilasto-gliniastymi wapnowanymi zasługuje na wyróżnienie i wykorzystanie:
BUDOWNICTWO WODNE
NA PEŁNĄ SKALĘ
Z WYKORZYSTANIEM
PROVIACAL®
• poprawa urabialności wprowadzanego
materiału
• zwiększenie spójności i stabilności konstrukcji, zarówno pod wpływem własnego ciężaru jak i obciążeń mechanicznych
• z achowanie niskiego poziomu przepuszczalności materiałów wyjściowych
• zwiększona odporność na erozję.
Jednakże, uzyskanie dwóch ostatnich właściwości wymaga zastosowania specjalnej procedury
odpowiedniej dla obróbki materiałów, która
łączyłaby:
• zawartość wody uzdatnionych materiałów powyżej poziomu wilgotności optymalnej
• zagęszczanie przy użyciu walca okołkowanego.
Uzdatnianie gruntu
spoistego w mobilnej
stacji przeróbczej.
W celu sprawdzenia możliwości realizacji procedury na skalę przemysłową i końcowych właściwości materiału oraz wykonanych w ten sposób
obiektów i oszacowania wpływu procesu uzdatniania na właściwości materiału gliniasto-pylastego w kontekście wodnym, we wrześniu 2011
r. rozpoczęto na pełną skalę fazę eksperymentów na terenie CER (Centrum Eksperymentów
i Badań) w Rouen (Francja). Instytut ten, będący
częścią naukowo-technicznej sieci francuskiego
Ministerstwa Zrównoważonego Rozwoju, specjalizuje się w wykonywaniu i oprzyrządowaniu
budowli eksperymentalnych w skali 1:1.
ROZWIĄZANIE LHOIST
Pod koniec badania laboratoryjnego, warunki obróbki zostały określone w następujący
sposób:
Do budowy dwóch suchych eksperymentalnych nasypów (wałów przeciwpowodziowych)
wykorzystano około 1000 ton gliny z Marche-les-Dames (Belgia). Geotechniczne właściwości gruntu przedstawiono w Tabeli 1. „Crumb-test” (norma ASTM D 6572-06) wykazał, że
dzięki swoim właściwościom nadaje się do
użytku w budownictwie wodnym.
• obróbka 2,5 % Proviacal® DD i końcowa zawartość wilgoci przetwarzanych materiałów
19,4- %, tj. 1,6 % powyżej poziomu wilgotności OPN (Optimum Proctor Normal).
• suchą gęstość po zagęszczeniu ustalono na poziomie 95 % gęstości OPN, tzn. 1,64- kg/dm3.
Uzdatniony grunt spoisty po przeróbce
w mobilnej stacji mieszającej.
Zagęszczanie uzdatnionego materiału
(walec okołkowany).
Frakcja
gliniasta
(<2 pm)
[%)
Frakcja
ilasta
(2 do 50 μm)
(%)
Od
80 μm
(%)
Wartość
błękitu
metylenowego
(g/100 g)
Wskaźnik
plastyczności
(%)
Zawartość
wody podczas
pobierania
próbek (%)
12
82
99,5
2,50
7-8
17,9
Wytwarzanie uzdatnionego homogenicznego materiału w sposób ciągły i regularny
zostało osiągnięte poprzez obróbkę w przenośnej mieszalni. Uzdatniony w ten sposób
grunt został wbudowany i zagęszczony w 6
przejściach walca okołkowanego.
Wymiary doku wynoszą 28,2 m długości
i 10,3 m szerokości u podstawy, 21 m długości i 4 m szerokości na wierzchołku. Ostateczna wysokość konstrukcji wynosi 1,8 m
ze spadkami o różnym nachyleniu, 3/2 i 2/1
(poziomo/pionowo), uzyskanymi poprzez
cięcie po zagęszczeniu wszystkich warstw.
Nasyp jest podzielony na 3 sekcje długości
5 m, odpowiadające trzem kolejnym testom w terminie 28 dni, 180 dni i 1 roku od
zakończenia budowy.
Drugi mniejszy suchy nasyp został zbudowany przy użyciu gleby gliniastej nieprzetworzonej. Jego całkowita wysokość wynosi 0,9
m (3 warstwy) na długości 10 m i szerokości
2 m. Przekrój poprzeczny jest asymetryczny
i ma takie same współczynniki nachylenia
jak budowla z gruntem uzdatnionym.
ZNACZENIE
PROCEDURY
I SPRZĘTU
Zastosowanie mieszalni specjalnie dopasowanej do dozowania wapna i posiadającej kontrolowanie dawkowania wody
pozwala spełnić ten wymóg; umożliwia
również wytwarzanie materiału drobno
zmielonego (około 0/20 na wyjściu). 118
pomiarów zawartości wody w wykonywanym materiale potwierdza wartość
średnią wynoszącą 19,4%, przy bardzo
niskim odchyleniu standardowym 0,7%
(w wartości bezwzględnej). Kontrole
przy pomocy gęstościomierza gamma
o zmiennej głębokości wykazały, że gęstość w stanie suchym wynosi średnio
96,7% gęstości OP (1,73 kg/dm3), przy
odchyleniu standardowym 1,1% w wartości bezwzględnej (w sumie 42 pomiarów). Minimalna zarejestrowana gęstość
wynosi 94,0 %. Jednorodność została
potwierdzona z wartościami gęstości
otrzymanych na całej wysokości nasypu
wykonanego z uzdatnionego gruntu spoistego, gdzie średnia pomiarów wyniosła
97,0 % (metoda GDS 200).
Kwestia homogeniczności przetwarzanego gruntu
jest zawsze szczególnie brana pod uwagę w przypadku budowli wodnych.
W rezultacie parametr ten jest ściśle związany
z gradientem przepuszczalności. Pytanie to ma
kluczowe znaczenie, ponieważ gradient przepuszczalności może spowodować nieoczekiwane nieprawidłowości przepływu miejscowego, potencjalnie niebezpieczne dla obiektu.
Mniejszy nasyp (wał przeciwpowodziowy) z nieprzetworzonego gruntu gliniastego został wykonany przy średniej zawartości wody 17,0 %,
co odpowiada zawartości poziomu wilgotności
optymalnej (OP) + 2,5 %. Średnia gęstość po zagęszczeniu została oceniona na 96,7% wartości
OP (1,82 kg/dm3).
WPŁYW OBRÓBKI
PROVIACAL®
NA WŁAŚCIWOŚCI
MECHANICZNE
Podczas budowy, sporządzono sprawozdanie
z właściwości mechanicznych konstrukcji. W ten
sposób ustalono, że zmiana zdolności przenoszenia, oporności wierzchołka, modułów presjometrycznych pozwoliła na wykazanie wpływu wapna
na właściwości mechaniczne materiału. Zostały
również przeprowadzone trójosiowe badania laboratoryjne na próbkach bazowych w celu wykazania zmiany parametrów spójności i wytrzymałości na ścinanie.
Nasyp z gruntu
gliniastego
nieprzetworzonego
NASYP (WAŁ PRZECIWPOWODZIOWY) Z UZDATNIONEGO GRUNTU
SPOISTEGO: WIDOK Z GÓRY I W PRZEKROJU PODŁUŻNYM
3,6 m
Obszar testowania
180 dni
Obszar
porośnięty
trawą
Rampa z gleby
gliniastej A1
Obszar testowania
28 dni
PROFIL
OPRZYRZĄDOWANY
Jednostka
Iglica IPI
%
11
20
Mini mata tłumiąca
MPa
9 do 26
35
Pf*
MPa
0,15
2,53
2,51
28 dni
180 dni
PI*
MPa
0,25 do 0,36
3,77
4,23
±6
EM
MPa
1,6 do 2
38,6
52.7
±80
5,5 do 6,5
10,2
12,5
±13
250
1 rok
280
3m
5m
5m
0,3 m
28,2 m
5m
Presjometr
EM/PI*
Dylatometr
Pd-Wsch
3m
Test w laboratorium
Obszar testowania
365 dni
Test na terenie budowy
4m
Obszar
przejściowy
2,7 m
Podczas
budowy
Rodzaj testu
Korpus zasypki z gleby gliniastej + 2,5% CaO
1,8 m
10,3 m
3,6 m
21 m
Nasyp z gruntu gliniastego
z dodatkiem Proviacal®
Trójosiowy
(CD)
Moduł cykliczny E
Younga
MPa
400 do
480
Moduł dylatometryczny G
MPa
50 do 90
Spójność (podest)
kPa
0 (po uzgodnieniu)
41
(75 dni)
61
(195 dni)
75
Kąt tarcia (podest)
st.
35
39
39
39
Moduł sieczny
z małymi
odkształceniami
GPa
0,7 do 1
1,16
do 1,43
POMIARY
PRZEPUSZCZALNOŚCI
WPŁYW OBRÓBKI
NA ODPORNOŚĆ
NA EROZJĘ
(WEWNĘTRZNĄ
I ZEWNĘTRZNĄ)
Dotychczasowe badania laboratoryjne wykazały
znaczący wpływ specjalnej procedury wykonania przetworzonego materiału. Zagęszczanie za
pomocą walca okołkowanego materiału o wysokiej zawartości wody (w zależności od stanu
h wg GTR) pozwala na osiągniecie poziomu przepuszczalności tego samego rzędu wielkości, jak
w przypadku zagęszczonych gruntów spoistych.
Poprawa odporności na erozję materiału została
obliczona za pomocą testów na miejscu za pomocą miernika erozji z ruchomym strumieniem (MoJET), i erozji wewnętrznej (HET, erozja otworu)
wykonanych w laboratorium na próbkach bazowych. W przypadku ostatniego testu, oraz testu
28 dnia, erozja nie miała miejsca na przetworzonym materiale pod ciśnieniem 120 kPa utrzymywanym przez 15 minut.
W celu sprawdzenia poziomów przepuszczalności
obiektów wykonanych w skali 1:1, wykonano je za
pomocą pomiarów na terenie budowy (przy obciążeniu stałym i zmiennym) i za pomocą testów
trójosiowych na rdzeniach od szczytu budowli.
Nasyp z gruntu
gliniastego
nieprzetworzonego
Rodzaj testu
Na terenie budowy
W laboratorium
Jednostka
28 dni
180 dni
1 rok
m/s
-
0,8*10-9
2*10-9
8,5*10-9
Nasberg
(obciążenie zmienne)
m/s
3*10-9
1*10-9
-
-
1*10-9
10 do
10-8
1*10-9
1*10-9
m/s
-9
Wygląd skarpy po testach erozyjnych: z gruntu nieprzetworzonego (po lewej stronie) i gruntu uzdatnionego wapnem (po prawej stronie, cięższe warunki testu).
Nasyp z gruntu
gliniastego
nieprzetworzonego
Nasyp z gruntu gliniastego
z dodatkiem Proviacal®
Lefranc
(obciążenie stałe)
Trójosiowy CD
Fotografie pozwalają na uzyskanie dokładnego
obrazu korzyści dostarczonego dzięki obróbce
dotyczącej erozji zewnętrznej.
Jednostka
Rodzaj testu
HET
(Hole Erosion Test,
erozja otworu)
Nasyp z gruntu gliniastego
z dodatkiem Proviacal®
28 dni
180 dni
Naprężenie krytyczne
kPa
179
> 1000 (nie
osiągnięto)
± 800 (1. test) > 1000 (nie
osiągnięto, drugi test)
Współczynnik erozji ker
s/m
9,8*10-5
niemierzalny
-
Wskaźnik erozji (=-log ker)
-
4,04
niemierzalny
1*10-9
WNIOSKI
Obydwa eksperymentalne nasypy (wały przeciwpowodziowe), wykonane z naturalnego gruntu
spoistego (gliniastego) i przetworzone za pomocą
Proviacal®, pozwoliły podkreślić zalety przedstawionego sposobu budowy i konserwacji budowli
wodnych na lądzie:
• e tapy budowy są ułatwione poprzez poprawę podatności na obróbkę i wprowadzenie materiałów,
• zastosowanie specjalnie dobranej ruchomej mieszalni zapewnia wytwarzanie homogenicznego
materiału, zarówno pod względem zawartości
wapna jak i wilgoci.
Jeśli procedura wykonywania prac budowlanych
jest odpowiednio stosowana, tzn. uzdatniony za
pomocą Proviacal® materiał jest wbudowany przy
odpowiednim poziomie wilgotności oraz zagęszczany przy użyciu walca okołkowanego, możliwe
jest uzyskanie:
• przepuszczalności odpowiadającej naturalnym
zagęszczonym materiałom,
• stabilności i wzrostu właściwości mechanicznych
• znaczącego wzrostu odporności na erozję.
Opracowanie to pozwala docenić właściwości obróbki na bazie Proviacal® w kontekście budownictwa wodnego, jako technikę pomocną w konstruowaniu i utrzymaniu budowli wodnych na lądzie
(wałów przeciwpowodziowych, tam, suchych i półsuchych zbiorników, kanałów, zapór, itp.).
WIĘCEJ Z LHOIST
PROVIACAL®
Produkty Proviacal® – zoptymalizowane
pod procesy inżynierii lądowej i wodnej.
NOWE INNOWACYJNE PRODUKTY
SKOJARZONE USŁUGI
PONAD 100 LETNIE DOŚWIADCZENIE
DOSKONAŁA LOGISTYKA
LOGISTYKA
Grupa Lhoist oferuje dostawy w dowolnie
wybrane miejsca w Polsce. Standardowy czas
dostawny wynosi 48h od momentu złożenia
zapotrzebowania. Produkty dostarczane są
„just-in-time” i na wskazaną lokalizację.
WSPARCIE TECHNICZNE
Inżynierowie i technicy Lhoist, specjalizujący
się w zagadnieniach stosowania wapna i produktów wapienniczych, wspierają naszych
klientów swoją wiedzą i doświadczeniem.
Doradzą Ci optymalny dobór produktu i jego
aplikację z uwzględnieniem wymagań Twoich
specyficznych procesów technologicznych.
TESTY „POLOWE”
Przed zastosowaniem komercyjnym sprawdź
nasze produktach na tzw. teście polowym,
który przeprowadzany jest w mniejszej skali.
Nasi inżynierowie przeszkolą Cię jak prawidłowo wykonywać aplikację.
1 Asphacal® H: Aktywny wypełniacz mieszany (środek adhezyjny) do mma.
2 Asphacal® TC: Zabezpieczenie warstwy sczepnej.
3 Proviacal®: Stabilizacja gruntu.
STĄPAJ PO
PEWNYM GRUNCIE
Dowiedz się więcej na:
www.proviacal.com
www.lhoist.pl