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



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



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



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



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



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

Documents

Šumarski List 1998. - Stabilizacija Šumskih Cesta Primjenom Cementa