Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
-
Upload
fatmirzulic -
Category
Documents
-
view
223 -
download
0
description
Transcript of Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 1/6
STRUČNI ČLANCI - PROFFESSIO NAL PAPERS Šumarski list br. 7 8, CXXII (1998), 353-358
UDK 630* 381 I 383
T E H N O L O G I J A R A D A P R I S T A B I L I Z A C I J I Š U M S K I H C E S T A
P R I M J E N O M C E M E N T A
TECHNOLOGY OF WORK IN STABILISATION OF FOREST ROADS
WITH CEMENT
Dragutin PIČMAN* i Tibor PENTEK**
SAŽETAK: Izvedba šumskih prometnica na slabonosivim
tlima,
pretežno ni
zinskog dijela Republike Hrvatske, neizostavno traži primjenu jedne od mno
gobrojnih metoda stabilizacije šumskog tla. Jedna od
najstarijih
kemijskih me
toda
poboljšanja tla je stabilizacija primjenom cementa.
U razdoblju
od počet
ka 70-tih godina ovoga
stoljeća,
stabilizacija cementom se uz stabilizaciju vap
nom najčešće koristila. Opis postupka p oboljšanja transportnih sustava pri
mjenom cementa, strojevi koji se pri
tom
postupku rabe,
te
raščlamba osnovnih
prednosti i nedostataka u od nosu na druge stabilizacije tla i na klasičan način
gradnje šumskih cesta, neke su od zanimljivosti prikazane u radu.
Ključne riječi: stabilizacija cem entom , šumsk i transportn i sustavi,
nizinsko područje
UVOD Int roduct ion
Zadovoljavajuća otvorenost nizinskih šuma pred
stavlja jedan od osnovnih preduvjeta racionalnog gos
podarenja njihovim bogatstvom. Kako su upravo nizin
ske šume te koje imaju najvrjcdniju drvnu priču vu, od
interesa je za cjelokupno gospo darstvo što više smanjiti
sveukupne troškove (troškove sječe i izrade, troškove
privlačenja i troškove vezane uz šum ske ceste) a cilj je
osiguravanje veće dobiti.
Da bi se mogla postići odgovarajuća propisana kva
liteta šumsk ih cesta u nizinskim šuma ma, a na najrenta
bilniji način, potrebno je primjenjivati takvu tehno logi
ju gradnje, koja će omogućiti uporabu matičnih materi
jala. Problem nedostatka kvalitetnog lokalnog kame
nog materijala, visokih cijena i velike transportne uda
ljenosti rješava se uporabom različitih sredstava za po
većanje nosivosti.
* Doc . dr . sc . Dragutin Pičman, Šumarski fakulte t Zagrebu
** Mr. sc . T ibor I ' entek, Šum arski fakulte t Zagr ebu
Jedna od najstarijih kemijskih metoda koja se na
javnim prometnicama Hrvatske počela koristiti 70-tih
godina je metoda stabilizacije tla cementom. Tada i
idućih 20-tak godina ova stabilizacija i stabilizacija
vapnom uvjerljivo su držale vodeću poziciju po broju
kilometara stabiliziranih šumskih cesta.
Paralelno s uporabom cementa i vapna, na naše su
prostore polako prodirala novija svjetska dostignuća na
polju stabilizacije javnih cesta, koja su tek kasnije svoju
uporabu pronašla
i
kod šumskih cesta. Ti su se novi sta
bilizacijski materijali (RRP i ponajprije geosintetici), s
vremenom pokazali bolji
i
jednostavniji za primjenu, te
su kemijsku stabilizaciju cementom postisnuli u drugi
plan.
Ipak, glede određene količine šumskih cesta koje su
izgrađene primjenom cementa, te glede mogućnosti
njene uporabe na terenima koji se pokažu prikladni i
rentabilni za stabilizaciju upravo ovom metodom, mi
šljenja smo da treba opisati i slikovno prikazati postu
pak stabilizacije i metodologiju rada, tehnološku kom
ponentu te preporuče ne strojeve za mehan iziranje cje
lokupnog procesa.
5
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 2/6
I).
Pieman i T. I'enlck: [El INOl OGIJA RADA PRI STABILIZACIJI ŠUMSKIH CES IA PRIMJENOM CEME NTOM Šumarski list br. 7 X L'XXH (1998), 353-35X
T L A P O G O D N A Z A S T A B I L I Z A C I J U C E M E N T O M
Soils appropriate for stabil isat ion with cement
Poboljšanje tla cementom m ože se primijeniti u slje
dećim slučajevima:
1. poboljšanje temeljnog tla
2. poboljšanje nasipa
3. poboljšanje posteljice.
Od gore navednih poboljšanja nosivosti tla, stabili
zacija cementom se ipak najčešće koristi pri izradi za
vršnih slojeva donjeg stroja
i
kolničke konstrukcije.
Za poboljšanje tla cementom teoretski je pogodno
svako tlo koje u sebi nema tvari koje bi negativno utje
cale na postupak vezanja cem enta. U praksi će najčešće
u obzir doći prašinas ti, pjeskoviti, šljunkoviti i glinoviti
materijali niske plastičnosti. Gline visoke plastičnosti
moguće je poboljšati cementom, međutim tada je koli
čina cementa koju treba utrošiti za stabilizaciju takvih
tala izuzetno velika.
Cement kao hidrauličko vezivo koje se koristi pri
ovoj vrsti stabilizacije najčešće je iz grupe portlandskih
cementa različitih tlačnih čvrstoća ili s nekim od poz
natih dodataka (zgura, pucolan), a obično se pri ovoj
vrsti rada koriste cementi oz nake PC 25 i PC 35.
Debljina sloja tla donjeg stroja (posteljica) koji se
obrađuje cementom iznosi oko 15 cm u zbijenom sta
nju. Količina cementa potrebita za postizanje zadovo
ljavajućih stabilizacijskih učinaka iznosi od 3-7 % od
mase suhoga tla.
Postupak poboljšanja tla cementom po radnim stup
njevima možemo podijeliti u sljedeće korake:
1. potrebno je provesti geomehanička ispitivanja po
tencijalnog tla za stabilizaciju cementom te odredi
ti granulometrijski sastav
2. u postojećem se tlu prema projektiranom položaju
oblikuje planum sloja kojega treba stabilizirati
3. ako je m aterijal jače vezan, treba ga razrahliti po
moću ripera
Stabilizirani materijal (posteljica) mora im ati tlačnu
čvrstoću od minimalno 1,0 MN/ml Ispitivanje čvrstoće
obavlja se na valjkastim uzorcima promjera 10 cm, vi
sine 10 cm zbijenim na stupanj zbijenosti od 100 % u
odnosu na standardni Proctor. Valjci se prije ispitivanja
njeguju (održavaju) 28 dana u vlažnom prostoru.
Na navedenim vrstama tala, stabilizacija cementom
primjenjuje se radi brzih i trajnih mehan ičkih otp ornos
ti i stabilnosti uvjetovanih djelovanjem mraza i vode.
Osnovni zahtjevi za osobinama tla koje se stabilizira
cementom su:
• indeks plastičnosti ne smije prelaziti 18
• stupanj kiselosti (pH) mora biti veći od 5,5
• udio humu sa ne smije prelaziti 8 %
U određenim slučajevima moguće je djelovati na
smanjenje kiselosti tla dodavanjem određene količine
vapna. Pog odnost pojedinog tla za stabilizaciju o dređu
je se u laboratoriju na način da se obave opiti postizanja
propisane tlačne čvrstoće, dok se, ukoliko su zadovo
ljeni gornji uvjeti, orijentacijska pogodnost dobije na
osnovi granulomctrijskog sastava a prema poznatim
dijagramima.
4. zemljani materijal usitnjava se rotofrezama, odnos
no pomoću specijaliziranih građevinskih strojeva
pulvimiksera
5. u slučaju d aje usitnjeni materijal previše vlažan, t
reba ga isušiti izlaganjem zraku, suncu
i
vjetru
6. previše se suh materijal već pri usitnjavanju vlazi
vodom , te se na taj način dovodi u stanje o ptimalne
mokrine za postupak stabilizacije cementom
7. po tako pripremljenom zemljanom materijalu je
dnakomjerno se posipa cement
8. zemljani materijal se strojno miješa s posipanim
cementom dok se ne dobije homogena mješavina
tla i cementa (homogenost se određuje vizualno
prema boji)
9. homogena mješavina tla
i
cementa određene de
bljine zbija se strojevima za sabijanje zemlje sve
dok se ne postigne prop isana zbijenost
10. zbijeni sloj se mora njegovati v laženjem 28 dana,
te se tek nakon isteka 28 dana može p ristupiti izrad
bi kolničke konstrukcije
Zbijenost sloja mora biti 100 % u odnosu na stan
dardni P roctor.
Zbijenost se može ocijeniti i vizualmo tako da
kamion čiji kotači izazivaju tlak od 50 kN vozi po sv-
ježem sloju, pri čemu na istome ne smiju ostati vidljivi
tragovi.
POSTUPAK STABILIZACIJE - Procedure of s tabi l i sa t ion
PROPISANA KAKVOĆA I NJENA KONTROLA - P rope r qua l i ty and i t s con t ro l
354
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 3/6
D. Pičman i T. Pentek: TKI INOLOCilJA RADA PRI STABILIZACIJI ŠUMSKIH CHSTA PRIMJENOM C EMENTOM Šumarski list br. 7-S. CXXII (1998), 353-358
jako vezana tla - highly
compact soils
FORMIRANJE
PLANUMA
FORMATION OF
PLANUM
rahlija tla - loose soils
RAZRAHL.IIVANJE TLA
SOIL LOOSENING
previše suh m aterijal
excessively dry material
VLAZENJE
VODOM
WATER
MOISTURIZING
PONOVNO
MIJEŠANJE
REPEATED MIXING
USITNJAVANJE TLA
SOIL FRAGMENTATION
previše vlažan materijal
excessively mois material
IZLAGANJE SUNCU,
ZRAKU, VJETRU
EXPOSURE TO SUN, AIR, WIND
povoljna vlažnost materijala -
appropriate humidity material
RASIPANJE CEMENTA
CEMENT DISPERSION
MIJEŠANJE CEMENTA
ZEMLJE
MIXING OF CEMENT AND SOIL
ZBIJANJE HOMOGENE
MIJEŠAVINE TLA CEMENTA
COMPACTING OF HOMOGENEOUS
MIXTURE OF SOIL CEMENT
NJEGOVANJE VLAZENJE POSTELJICE U SVRHU
POBOLJŠANJA (28 DANA)
TENDING AND MOISTRURIZING THE IMPROVED
LAYER (28 DAYS)
IZRADBA NASIPA ILI KOLNIČKE KONSTRUKCIJE
CONSTRUCTION OF DAM OR DRIVEWAY
Slika I: Shema poboljšanja tla cementom po fazama rada
Figure
I.
Scheme
o f
soil improvement with cement
S T R O J E V I Z A M E H A N I Z I R A N U S T A B I L I Z A C I J U T L A C E M E N T O M
The machinery for mechanised s tab i l i sa t ion o f the so i l wi th
c e m e n t
Pre ma prije nabrojan im fazama rada, pri stabilizaci- 1. doz eri, grejderi, a u pose bnim slučajevim a i bage ri,
ji šum skih cesta cem entom treba rabiti sljedeće strojeve koriste se za oblikov anje plan um a
za određ ene vrste radov a: 2. riperima se razrahlj uju ja ko vezana tla
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 4/6
IX Pieman i T. Pcnlek: I KHNOLOGIJA RADA PRI STABILIZACIJI ŠUMSKIH
C LSTA
PRIMJHNOM Cl-.MhNTOM Šumarski list br. 7-8 . CXXII (1998), 353-358
3. pulvimikseri služe za razrahljivanje tla, a ovisno o
vlažnosti tla kod suhih tala treba uključiti uređaj za
njegovo ovlaživanje s n jegovim is tovrem enim usi t
njavanjem; ne uključivati uređaj za vlaženje tla ako
je njegova vlažnost optimalna te ostaviti izmiješano
tlo utjecaju sunca, vode i zraka ukoliko je izmije
šana zemlja previše vlažna
BAGER, DOZER
GREJDER
- EXCAVATOR,
DOZER, GRADER
vezana tla
- bound
compact soils
rahla tla - loose soils
RIPERI-RIPPERS
previse vlažan materijal -
izlaganje suncu, zraku, vjetru
excessively most material -
exposure to sun, air, wind
REZAC-MJESALICA
(PULVIIVIIKSER)
PULVIMIXER
RASIPAČ CEMENTA
CEMENT DISPERSER
povoljna vlažnost
materijala
appropriate humidity of
material
REZAC-MJESALICA (PULVIIVIIKSER)
PULVIMIXER
STROJEVI ZA NABIJANJE TLA
COMPACTING MACHINES
njegovanje i
vlaženje
stabilizirane
posteljice 28
dana - tending
and m oisturizing
the improved
layer 28 days
CISTERNA S
RASPRŠIVAČEM
TANK CAR WITH
DISPERSER
STROJEVI ZA IZRADU NASIPA ILI
KOLNIČKE KONSTRUKCIJE
MACHINE FOR CONSTRUCTION OF
DAM OR DRIVEWAY
Slika 2: Shema mogućih i najčešće uporabijivanih strojeva pri izvedbi stabilizacije šumske prometnice cementom
Figure 2 . Scheme o f possible and most commonly used machines in forest road stabilization with cement
56
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 5/6
D.
Pičman i I. Pentek: TEMNOl.OCilJA RADA PRI STABILIZACIJI ŠUMSKIH CESTA PRIMJENOM CEMENTO M Šumarski listbr. 7-8,C XX I1 (1998), 353-358
4 . pom oću rasipača vapna jednakomjerno rasipat i vap
no po šumskoj prometnic i
5. rabeći rezač-mješalicu, po potrebi obaviti ponovno
miješanje i vlaženje usitnjene zemlje
6. strojevima za nabijanje zemlje (ježevi, vibrovaljci,
Stabilizacija šumskog tla cementom pri izgradnji
šumskih prometnica spada u kategoriju starijih kemij
skih stabilizacija tla. Svoju punu afirmaciju postigla je
prije 20-tak godina. Razvojem novijih metoda pobolj
šanja tla te intenzivnijim mehaniziranjem poslova sta
bilizacije izgubila je na važnosti, međutim još uvijek se
zbog svojih specifičnoisti nalazi u uporabi u nekim di
je lovima Hrvatske.
Pri samom postupku stabilizacije možemo izdvojiti
devet osnovnih faza rada (uz neophod nu proved bu g eo-
mehaničkih istraživanja). Za te faze rada, pri značaj
nom mehaniziranju radova stabilizacije, preporuča se
uporaba dev et grupa strojeva (po jed na grup a strojeva
za svaku fazu rada).
Najznačajniji učinci koji se mogu polučiti ovom
metodom su:
• smanjenje indeksa plastičnosti nenos ivih šum
skih tala
• smanjenje najveće volum ne težine određene pre
ma Proctoru
• povećanje indeksa nosivost i CB R, odnosno m o
dula stišljivosti
• sman jena osjetljivost na vodu.
valjc i na kotačima s pneumatic im a) zbi t i hom ogenu
mješavinu tla i cementa
7. cis ternama s rasprš ivačima za vodu treba vlažcnjem
njegovati poboljšanu posteljicu u trajanju od 28
dana.
Glede zaključaka vezanih za promjenu tehničkih
kar akte risti ka tla, a u cilju bolje i jeftinije izgra dnje
šumskih prometnica omogućuje se :
• uporaba lokalnih materijala koji se mo gu naći u
blizini gradilišta ili na samoj trasi puta
• smanjivane količ ine kam enog mater ija la
• omog ućavanje šum skog transporta i po najloši
jim terenima sa stajališta male nosivosti
• proho dnost izgrađenih cesta po svak om pa i naj
loš i jem vremenu
• smanjivanje srednje udaljenosti privlačenja drva
• odabir najpovoljnije inačice šum ske ceste bez
tretiranja neno sivih i slabono sivih šum skih tala,
kao ograničavajućeg č imbenika prolaska trase
šumske ceste
• mog ućnost znatnog mehaniziranja radova, č ime
se postiže veća učinkovitost uz istovremeno nižu
ukupnu cijenu izvedbe ceste
• prilično širok opseg tala koja su pog odn a za ovu
metodu stabilizacije
• smanjenje troškov a održavan ja izgrađenih šum
skih cesta ukoliko su zadovoljeni svi uvjeti za
kakvoćom izvedbe.
1 - Asfaltni za stor - Bitumen surfacing (7 cm )
2 - Uvaljani tucanik - Rolled broken stone (10 cm)
3 - Stabilizacija cementom - Stabilization with cement (15 cm)
4 - Stabilizacija vapnom - Stabilization with lime (30 cm)
Slika 3 . Stabilizacija tla primjenom cementa (Jeličić, 1983.)
Figure 3. Soil stabilization with cement, Jeličić,
1983.
Z A K L J U Č A K - C o n c l u s io n
57
7/21/2019 Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa
http://slidepdf.com/reader/full/sumarski-list-1998-stabilizacija-sumskih-cesta-primjenom-cementa 6/6
IX Pieman i T. Pentek: TEHNOLOGIJA RADA PRI STABILIZACIJI ŠUMSKIH CESTA PRIMJENOM CEMENTOM Šumarski list br. 7 X. CXXII (1998), 353-358
LITERATURA - Literature
Flögl , S . , 1955: Gradnja šumskih puteva i pruga,
Poljoprivredni nakladni zavod, Zagreb, str.
33-54.
Bes lač , J . , 1989: Mater i ja l i u arhi tektur i i građevi
narstvu, Školska knjiga, Zagreb, str. 101-136.
J e i č i ć, V , 1983: Šum ske ceste i putevi, (skripta)
SIZ odgoja i usmjerenog ob razovanja šumarstva
i drvne industrije SRH, Zagreb, str. 95-142.
P i e m a n , D. , 1981: Strojevi za zbi janje tla kod izra
de šumskih prometnica , Mehanizaci ja šumarstva
6 ( 3 - 4 ) : 131-136
P i č m a n , D . & T . P e n t e k , 199 6: M e to de rad a pri
stabilizaciji kod izgradnje šumskih prometnica,
zbornik savjetovanja Izazovi šumske tehnike,
str. 125-132.
P i č m a n , D . & T . P e n t e k , 1 996 : P rilo g p oz na va
nju uporabe strojeva za stabilizaciju šumskih
prometnica vapnom, Mehanizaci ja šumarstva 21
(2) :
87-96.
7.
P i č m a n , D . & T. P e n t e k , 1 99 6: S ta bi li za ci ja
šumskih transportnih sustava vapnom, Mehani
zacija šumarstva 21 (2): 83-85.
8 . P l i v e l i ć , S . , 1996: Stabi lizacija tla pr i gradnji
šumskih cesta na području Uprave šuma Vin
kovci, Diplomski rad, Šumarski fakultet, Za
greb , str. 1- 42 .
9 . S l u n j s k i , E . , 1995: Strojevi u građevinars tvu,
Hrvatsko društvo građevinskih inženjera , Za
greb ,
str. 1 135.
10. Š i k i ć , D ., B a b i ć , B., T o p o l n i k , D ., K n e
ž e v i ć , I., B o ž i č e v i ć , D., Š v a b e , Ž., P i
r i a , I . , Sever , S . , 1989: Tehnički uvje t i za go
spodarske ceste, Znanstveni savjet za promet
JAZU, Zagreb, str. 1-38.
SUM MAR Y: The construction of forest roads on forest soils that have w eek
carrying capacity, mostly in low-lying p arts of the Repu blic of Croa tia, un
questionably makes demands upo n application one of the numerous methods
of stabilisation of forest soils. On e of the oldest chem ical metho ds of soil im
provem ent is stabilisation by the use of cement. S ince the beginnin g of the
1970s, the stabilisation with cement a s well as lime, were the most common
methods. The description of the procedure for the improvement of transport
systems by the use of cement, the mach inery used in the process, and the divi
sion of basic advan tages and disadvan tages in relation to other stabilisation
method s as well as classical way of constructing the forest roads are some of
the interesting p oints of this w ork.
Key word s: stabilisation w ith cemen t, forest transport systems, low-
lying areas
358