Bodemstabilisatie

kalk kan worden gebruikt om bodems te behandelen om hun werkbaarheid en belastbaarheid in een aantal situaties te verbeteren. Ongebluste kalk wordt vaak gebruikt om natte grond op bouwplaatsen en elders te drogen, waardoor de stilstandtijd wordt verminderd en het werkoppervlak wordt verbeterd. Een nog belangrijker gebruik van kalk is bij de modificatie en stabilisatie van de bodem onder wegen en soortgelijke bouwprojecten. Kalk kan de stabiliteit, de ondoordringbaarheid en het draagvermogen van de ondergrond aanzienlijk verhogen. Voor dit doel mogen zowel ongebluste kalk als gebluste kalk worden gebruikt. Toepassing van kalk op subgrades kan aanzienlijk verbeterde technische eigenschappen.

bodem modificatie:

kalk is een uitstekende keuze voor korte termijn modificatie van bodemeigenschappen. Kalk kan bijna alle fijnkorrelige bodems wijzigen, maar de meest dramatische verbetering vindt plaats in kleigronden met een matige tot hoge plasticiteit. Modificatie vindt plaats omdat calciumkationen (KAT-eye-əns) die door gebluste kalk worden geleverd, de kationen vervangen die normaal aanwezig zijn op het oppervlak van het kleimineraal, bevorderd door de hoge pH-omgeving van het kalkwatersysteem. Zo wordt het kleioppervlak mineralogie veranderd, waardoor de volgende voordelen:

• vermindering van de plasticiteit;
• vermindering van de vochtvasthoudende capaciteit (drogen);
• vermindering van de deining;
• Verbeterde stabiliteit; en
• vermogen om een solide werkplatform te bouwen.

Bodemstabilisatie:

de bodemstabilisatie vindt plaats wanneer kalk wordt toegevoegd aan een reactieve grond om op lange termijn sterkte te winnen door een pozzolanische reactie. Deze reactie produceert stabiele calciumsilicaathydraten en calciumaluminaathydraten als het calcium uit de kalk reageert met de aluminaten en silicaten opgelost uit de klei. De volledige reactie van de puzzolaan kan een zeer lange periode aanhouden, zelfs tientallen jaren — zolang er voldoende kalk aanwezig is en de pH hoog blijft (boven de 10). Als gevolg hiervan kan kalkbehandeling hoge en langdurige sterkteaanwinsten veroorzaken. De sleutel tot pozzolanische reactiviteit en stabilisatie is een reactieve bodem, een goed mix ontwerpprotocol en betrouwbare bouwpraktijken.

voordelen van bodemstabilisatie

kalk verhoogt de bodembestendige moduluswaarden aanzienlijk (in veel gevallen met een factor 10 of meer). Bovendien, wanneer kalk wordt toegevoegd aan de bodem, zien gebruikers aanzienlijke verbeteringen in afschuifsterkte (met een factor van 20 of meer in sommige gevallen), blijvende sterkte na verloop van tijd, zelfs na perioden van milieu-of belastingschade (autogene genezing), en duurzaamheid op lange termijn gedurende tientallen jaren van dienst, zelfs onder zware omgevingsomstandigheden.

economische voordelen op korte en lange termijn

op korte termijn kan de structurele bijdrage van kalkgestabiliseerde lagen in het wegdekontwerp kosteneffectievere ontwerpalternatieven creëren. Een recent interstate project in Pennsylvania, bijvoorbeeld, begon met een $ 29,3 miljoen traditionele ontwerp aanpak. Een alternatief ontwerp met kalkstabilisatie, in overeenstemming met AASHTO mechanistische-empirische ontwerpen, kost slechts $21,6 miljoen—meer dan 25 procent besparing. De besparing kwam van het behandelen van het bestaande ondergrondmateriaal met kalk, in plaats van het materiaal te verwijderen en te vervangen door korrelig materiaal; en dunnere lagen van flexibele bestrating voor de kalk gestabiliseerde afwisselend als gevolg van de verhoogde sterkte van de kalk gestabiliseerde ondergrond. Op langere termijn biedt kalkstabilisatie prestatievoordelen die de onderhoudskosten verlagen. Ter illustratie, het stabiliseren van een 8-inch native clay subgrade met kalk als onderdeel van een asfalt bestrating project kan 30-jaar levenscyclus kosten van $24.49 tot $22.47 per vierkante meter te verminderen. Naast de stabilisatie van nieuwe materialen is kalk een uitstekende keuze voor het terugwinnen van wegen. Naarmate steeds meer overheidsinstanties ervoor kiezen om bestaande wegen te heroveren in plaats van ze te vervangen, zal dit gebruik van kalk nog belangrijker worden.