DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 51     <-- 51 -->        PDF

PRETHODNO PRIOPĆENJE PRELIMINARY COMMUNICATION Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
UDK 630* 383 + 381


PRIMJENE U IZGRADNJI ŠUMSKIH CESTA


Dragutin PIČMAN*, Igor RUBILČ
Tibor PENTEK*, Ozren PIČMANČ


SAŽETAK: U šumarskoj cestogradnji do sada su primjenjivana različita
stabilizacijska sredstva za poboljšanje nosivosti nenosivih šumskih tala pri
izgradnji šumskih cesta. Stabilizacija se posebice koristi u nizinskim šumama,
gdje je s građevnog motrišta velika prisutnost slabo nosivih i nenosivih šumskih
tala. Dosadašnje kemijske metode koristile su vapno, cement, različite
ugljikovodične pripravke (RRP, WEGS i sl.), dok je u novije vrijeme tendencija
na primjeni različitih aditiva. Prema kemijskim karakteristikama Power-
Cem stabilizira humus i na taj način omogućava izgradnju šumskih cesta uz
minimalnu uporabu kamenog materijala. Upravo je primjena sredstava za
stabilizaciju omogućila da se snizi visina nivelete šumskih cesta u odnosu na
klasični način izgradnje.


K l j u č n e r i j e č i : PowerCem, stabilizacija tla, šumska cesta, troškovi
izgradnje


UVOD – Introduction
Zahtjevi za izgradnjom kvalitetnih šumskih cesta Klasična kemijska sredstava za povećanje nosivosti tj.
prisutni su u svakodnevnoj šumarskoj praksi iz razloga sredstva za stabilizaciju napravila su “pravu revoluciju” u
primjene sve modernijih i s gledišta kvalitete šumskih izgradnji šumske prometne infrastrukture, uporabom
cesta, zahtjevnijih strojeva za prijevoz posječenog drznatno
manje količine kamena, a daleko većom nosivosti,
va. Pioniri u primjeni mnogih novih metoda izgradnje čvrstoće i trajnosti u odnosu na tradicionalan način.


prometnica bili su šumarski stručnjaci, koji su na najKemijska
industrija, odnosno industrija građevinbolji
način znali iskoristiti blagodati novih tehnika i skog materijala, u zadnjih je nekoliko godina tržištu
tehnologija, kao i primjenu sredstava za stabilizaciju ponudila različite aditive, koji se pridodaju klasičnim
šumskih tala. građevinskim materijalima, ponajprije cementu. Jedan


Nedostatak kvalitetnog građevinskog materijala, od takvih proizvoda je PowerCem, aditiv koji značajno
ponajprije kamena i njegova vrlo visoka cijena uzropovećava
nosivost i dugovječnost stabiliziranih šumkovana
daljinom prijevoza, rezultirala je primjenom skih cesta.
različitih metoda poboljšanja nosivosti nenosivih i slaPrilikom
izrade nosivih slojeva, u šumskoj cestobo
nosivih šumskih tala. gradnji tradicionalnim se postupcima najprije uklanja


postojeće tlo (humus) i zamjenjuje višestrukim neve


zanim slojevima, dok se primjenom PowerCem-a


omogućava primjena postojećeg tla za izradu visoko


vrijednih nosivih slojeva. Miješanjem postojećeg tla s


Doc. dr. sc. Dragutin Pičman, doc. dr. sc. Tibor Pentek,


Zavod za šumarske tehnike i tehnologije, Šumarski fakultet cementom i PowerCem-om, dobivaju se izuzetno čvr


u Zagrebu sti, a ipak elastični nosivi slojevi za prometne površine


2 Igor Rubil, ing. građ., direktor sektora Powercem, Birotehna


svih kategorija opterećenja koja najčešće premašuju


Slavonski Brod


3


Ozren Pičman, dipl. ing. šum., proizvodni odjel UŠP Zagreb kvalitetu postojećih načina gradnje.


453




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 52     <-- 52 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a . Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
POWERCEM – KEMIJSKO SREDSTVO ZA STABILIZACIJU
PowerCem – chemical agent for stabilisation


PowerCem predstavlja učinkovit cementni aditiv
proizveden u Nizozemskoj sukladno normama ISO
9001 i 14002. PowerCem je dizajniran tijekom godina
u skladu i duhu istraživanja i razvoja, ispitan u ovlaštenim
laboratorijima te nadgledan pod iznimno teškim
uvjetima na terenu.


PowerCem je svjetlosivi prašak koji se sastoji od alkalnih
i zemno alkalnih elemenata, odnosno odabranih
kompleksnih spojeva. Odabrani sastojci sačinjeni su na
bazi otpornosti, gdje svaki sastojak doprinosi jednoj ili
više karakteristika unutar složenog kemijskog i mineraloškog
procesa. Miješanjem raznovrsnih kemijskih sastojka
stvara se snažan koktel koji kada se tijekom procesa
stabilizacije i solidifikacije miješa sa cementnim
vezivima, značajno unapređuje i poboljšava ove procese.
Ovi kemijski sastojci odabrani su na temelju svojih
znanstveno dokazanih sposobnosti poboljšanja kemijskog
sastava hidrauličkih vezivnih materijala. Svaki
sastojak djeluje ili samostalno ili zajedno s drugima te u
konačnici značajno doprinose poboljšaju finalnog proizvoda
(npr. šumskog stabiliziranog tla).


Način djelovanja PowerCem-a


To je aditiv koji poboljšavaju kemijska i fizička
svojstva hidrauličkih vezivnih materijala kao što su cement
ili vapnenac, a koji se upotrebljavaju za sanaciju
kontaminiranih površina. PowerCem djeluje tako da
tvori rešetkastu strukturi koja dopušta okluziju atoma,
iona i molekula specifične veličine i naboja. Mješavina
djeluje izrazito interaktivno s bilo kojom vrstom veziva
i podržava normalnu izmjenu iona, sve dok se ne postigne
kemijska ravnoteža te se ne dogodi neutralizacija
pozitivnih iona. Negativni naboj normalnog zeolita određen
je omjerom Si/Al. Ovisno o broju iona silicija
(Si 4+) koji se mijenjaju pod utjecajem iona aluminija
(Al 3+) stvara se veći negativni naboji koji neutraliziraju
odabrani sastojci, koji djeluju u suprotnom smjeru
unutar složenog procesa reakcije.


PowerCem stvara kristalizacijsku strukturu u obliku
dugih vlaknastih struktura u svim smjerovima za
razliku od kratkih formi koje su u uobičajenim rešetkama
kod standardnog cementa. Sposoban je usporiti ili
ubrzati brzinu hidratacije. Prednost vlaknastih struktu


ra je što se stvaraju u svi s jerovi a, te sa i ti "i
parametri čvrstoće rastu u svim smjerovima.


PowerCem apsorbira organske mirise iz vode i zraka
i ima sposobnost neutralizacije, zaključavanja i integriranja
u silicijsku matricu teške metale, kao i organska
kemijska zagađenja i otrove, čak i u bio-organskim
tlima.


PowerCem poboljšava stabilizacijski proces na dva
načina:


Aditiv pospješuje procese cementiranja i hidratacije
te djeluje protiv fulvo i karbonskih kiselina koje imaju
negativan utjecaj. Promjene u strukturi i dodatno stvaranje
minerala tijekom hidratacije cementa dovode do
znatnog povećanja otpornosti na pritisak te omogućavaju
čak i stabilizaciju tala poput onih bogatih humusom,
pjeskovitih tala, ilovače, gline, mulja, pepela i
mnogih drugih.


Pored povećanja otpornosti na pritisak, PowerCem
pospješuje imobilizaciju štetnih tvari koje ugrožavaju
okoliš. Tu spadaju i teški metali i organske tvari koje se
trajno učvršćuju u novonastalim kristalnim strukturama.


Po završetku procesa stabilizacije, u pravilu se već
nakon jednog dana površina može opteretiti nekim teškim
strojem ili se mogu nanijeti planirani korisni sloje


vi. Konačna kvaliteta stabilizatora postiže se nakon otprilike
91 dan. Stabilizatori su dugovječni, otporni na
smrzavanje i pokazuju najviše vrijednosti nosivosti.
Method of activity of PowerCem
a Kemijski sastojci PowerCem-a osiguravaju da se
zagađivači kemijski rastvaraju i mobiliziraju te tako
postaju dostupni u procesima cementne reakcije.
Tako dostupni zagađivači uklapaju se unutar hidrocementnih
proizvoda koji nisu topivi u vodi. Mogućnost
ispiranja je značajno smanjena, a u nekim
slučajevima u potpunosti eliminirana.
b PowerCem smanjuje vrijeme reakcije između pucolanskih
materijala i kontaminiranog tla, te tako osi


gurava brzu reakciju i proizvodnju cementnih pro


dukata.


Vrste tala koja su graditeljski neupotrebljiva, a sa
stajališta nosivosti su nenosiva kao npr. vodonepropusna
i humusna tla, ilovača, glina, mulj, pjeskovita tla
bogata solju, pa čak i pepeo. Izrađivanjem nosivih slojeva
postupcima u kojima se primjenjuje PowerCem,
dobivaju visoko vrijednu i ekološki smislenu primjenu.


Dokazano je da se dodavanjem PowerCem-a poboljšavaju
fizikalno-kemijska svojstva tla tretiranog
cementom. Znatno se poboljšava novo stvaranje minerala
prilikom hidratacije cementa.


Kao rezultat iz prisutnog tla nastaje vezani nosivi
sloj, ne samo da je izuzetno otporan na pritisak, u pravilu
se dostiže EV2-vrijednost između 200 i 600 MN/m (dijelom
1000 MN/m), nego pokazuje i jako dobre vrijednosti
elasticiteta, E-modul u pravilu 1800-2000N/mm (idealno
za kombiniranje s asfaltnim slojevima).




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 53     <-- 53 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a .
Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Istovremeno se štetne tvari značajne za okoliš, kao
što su teški metali ili neki organski parametri, trajno
fiksiraju u kristalne strukture tako da više ne optereću-


Osnovna primjena PowerCem-a


Primjena PowerCem u kombinaciji s cementom
može se provoditi u svrhu:
A Stabilizacije tla
B Sanacije zagađenog tla
C Poboljšanja betona.


A Stabilizacija tla – Soil stabilisation


Ovom se metodom mogu stabilizirati gotovo sve
vrste tala, kao što su: humusna i pjeskovita tla, ilovača,
glina, vodonepropusna tla i druga slabo nosiva tla. Metoda
se može koristiti za stabilizaciju tla pri izgradnji:


cesta i autocesta


šumskih cesta


prilaznih cesta i cesta na gradilištima


pruga i željezničkih trasa


pješačkih, biciklističkih, šumskih i industrijskih
staza


brana i nasipa


sportskih terena (novogradnja i sanacija)


stabilizacije padina korita potoka


površina za postavljanje temelja


na poljoprivrednim površinama (otpornim na kiselinu)
ju okoliš. Štete nastale uslijed korištenja i troškovi saniranja
znatno su smanjeni radi promijenjenog ponašanja
kod primanja vibracija.


– Basic application of PowerCem


podloga u industrijskim halama


površina za obrtničke hale


parkirališta i površina za kontejnere


benzinskih crpki i praonica vozila.
B – Sanacija tla – Soil improvement


rove ent
Uporaba PowerCem-a pri sanacijama tla izvodi se
za potrebe:


sanacija tala zagađenih teškim metalima


sanacija tala zagađenih ugljikovodicima


sanacija tala s niskom razinom radioaktivnog zračenja


sanacija muljeva i vode s visokim pH faktorom


sanacija tala zagađenih otpadom na bazi azbesta


sanacija pepela i šljake iz visokih peći


sanacija onečišćenja PAH-om i PCB uljima
C – Poboljšanje betona – Concrete improvement


Poboljšanje betona ima za cilj dobivanje betona s po


većanom otpornošću na vodopropusnost, vatru, visoke


temperature, smrzavanje, soli i kiseline. Osim gore na


vedenog, jedan od ciljeva je dobivanje betona veće čvr


stoće i elastičnosti uz manju količinu cementa.


Provedba stabilizacije šumskog tla pomoću PowerCem-a
Implementation of forest soil stabilisation by PowerCem


Kako bi provedena stabilizacija tla bila kvalitetna i
trajna, potrebna su kao i kod svih do sada poznatih kemijskih
metoda stabilizacija tla osnovna geološka ispitivanja.


Geološka ispitivanja – Geological examinations


Geološka ispitivanja provode se prije početka stabilizacije,
a osnova su svih stabilizacija tla pomoću
PowerCem-a. Ova ispitivanja provode neovisni i specijalizirani
geološki instituti. Na gradilištu se iz slojeva
tla koji su važni za obradu uzimaju uzorci koji se ispituju
i ocjenjuju u laboratoriju, u skladu s postojećim
normama. Teren na kojemu će se graditi šumska cesta
potrebno je podvrći iscrpnim geološkim i geomehaničkim
istraživanjima (brojčane vrijednosti tla).


Na temelju dobivenih podataka dobije se stručna
geološka procjena, koja između ostalog sadrži i upute
za obradu bitne za izvođenje procesa stabilizacije. Iz
tih uputa proizlaze između ostalog: količina cementa,
PowerCem-a i vode koje se trebaju upotrijebiti te debljina
stabiliziranog sloja.


Nakon izvedbe stabilizacije provode se različita
ispitivanja; tako se između ostalog ispituje nosivost


pomoću dinamičkih i statičkih teretnih ploča – testiranje
na pritisak (prema DIN 18 134 odnosno TP BF StB
dio 8.3).


Geološki nadzor – Geological supervision


Cjelokupan projekt i njegovo izvođenje u cijelosti
nadzire specijalizirani, neovisni geološki institut. Sastav
PowerCem-a i upute za obradu određuju se na
samom mjestu izvođenja stabilizacije. Za svaku vrstu i
stanje tla radi se nova receptura, izdaje se odobrenje i
provodi nadzor. Sve radnje na primjeni PowerCem-a
pri stabilizaciji prati diplomirani geolog koji nadzire
pridržavanje svih uputa i normi.


Geološki se nadzor odnosi na projekt i sastoji se od:
1 Ispitivanja prikladnosti ispitivanjem tla
2 Utvrđivanja očekivane otpornosti na pritisak
3 Izrade uputa za obradu
4 Nadzora izvođačkih radova
5 Završnog ispitivanja i ocjenjivanja
6 Stručne dokumentacije




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 54     <-- 54 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a . Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Postupci stabilizacije tla pomoću PowerCem-a
Soil stabilisation procedures by PowerCem


er e
Izvedba stabilizacije šumskog tlamože se provoditi


a) postupkom “Mixed-In-Place”


na dva načina:


b) postupkom “Mixed-In-Plant”.


a) Stabilizacija tla postupkom “Mixed-In-Place”
Soil stabilisation by “Mixed-In-Place” procedure


lisation


Provedba ovog načina stabilizacije od


sastoji se


sljedećih radnji:


Sa trase šumske ceste najprije se odstranjuju even


tualni ostatci biljaka (npr. grmlje, travnati pokrov i


sl.).


Površina terena se profilira i zbija u skladu s izrađe


nim planom i prema uputama geologa.


Stabilizacija započinje raspodjelom cementnog adi


tiva PowerCem-a u količinama koje su unaprijed


utvrđene uputama za obradu. Raspodjela se može


izvršiti u suhom obliku ili kao suspenzija.


Potom se raspoređuje cement, čija je količina tako


đer unaprijed određena uputama za obradu. Oba se


radna procesa provode pomoću specijalnih strojeva.
Suspenzija se u određenim uvjetima može raspršivati
i pomoću freze za stabilizaciju tla i to kao paralelni
radni proces, tako što se cement ubrizga izravno
u rotirajuću komoru.
Nakon što su oba proizvoda posipana po površini za
stabilizaciju, miješaju se s tlom pomoću freze za
stabilizaciju tla (dubina – znači debljina stabilizacije
– određena je uputama za obradu).
Sve postupke stabilizacije prate i nadziru nadležni
geolozi.


Slika 1. Specijalni strojevi za stabilizaciju (www.caterpillar.com, www.bomag.com)
Figure 1 Special machines for stabilisation


b) Stabilizacija tla postupkom “Mixed-In-Plant”
Soil stabilisation by “Mixed-In-Plant” procedure


Nakon što se sa trase šumske ceste odstranjuju even


tualni ostaci biljaka, strojevima se profilira teren.
Sa isplanirane površine za potrebu provedbe
“Mixed-In-Plant” postupka uzima se tlo koje se želi
obraditi i stavlja u pokretno postrojenje za miješanje
na gradilištu.


Dodatne se tvari (preciznije dozirane) dodaju tijekom
procesa miješanja. Gotova se mješavina vraća
na mjesto odakle je uzeta zemlja neposredno nakon
procesa miješanja i ponovno se ugrađuje.


Nakon ugradnje izmiješanog tla slijedi zbijanje te
fino profiliranje površine prema planskim uputama,
kao što je već prije opisano.


Po izradi površine, u oba se postupka može javiti
potreba za naknadnim polijevanjem zemljišta vodom.
nj v


Naknadno polijevanje
ee vodom nužno je ponajprije u
vrućim zonam kako bi
ii s
sse
ee zajamčio nastavak procesa


ma
aa k
vezanja u koji je uključen PowerCem. Velika prednost
kod naknadnog polijevanja je mogućnost uporabe vode
koja ne mora biti pitka, već može biti slatka, ali i slana.


Nakon stabilizacije i sljedećih dana obavljaju se
ispitivanja novostvorenih nosivih slojeva i egzaktno ih
ocjenjuju, pri čemu se između ostalog provode testiranja
pomoću statičkih i dinamičkih teretnih ploča, kako
bi se utvrdila nosivost rezultata. Rezultat tih ispitivanja
i mjerenja je osnova za konačno stručno mišljenje koje
se predaje voditeljima gradnje.




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 55     <-- 55 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a .
Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Novonastali izrađeni slojevi mogu se u potpunosti vojni proces tj. vrijeme “dozrijevanja” traje otprilike 91
koristiti jedan dan nakon stabilizacije, s obzirom da se dan. Pritom vrijednosti stalno rastu i dostižu veličine
visoka nosivost pokazuje vrlo brzo. No, cjelokupni raz-koje se uobičajenim postupcima ne mogu ostvariti.


REZULTATI STABILIZACIJE TLA POWERCEM-OM
Results of soil stabilisation by PowerCem


Rezultati stabilizacije dobiveni su na temelju geomehaničkih
mjerenja, a stabilizirano šumsko tlo poprima
sljedeće nove karakteristike:


izuzetno visoku nosivost


visoke vrijednosti primanja vibracija radi jako dobrih
vrijednosti elasticiteta (E-modul u pravilu
18000–21000 N/mm, idealno za kombinaciju s
asfaltom)


optimalnu raspodjelu tereta bez refleksija


otpornost na smrzavanje (ispitivanje promjena
uzrokovanih smrzavanjem i odmrzavanjem u skladu
s TP-BF-StB dio B 11.1)


ne upija oborinske i procjedne vode
otpornost na kiseline
sprječava toplinu (ovisno o vrsti tla i drugim čimbenicima)
može se primjenjivati i u vodozaštitnim zonama
dugotrajno vezivanje štetnih tvari u kristalne strukture
dugovječnost – održavanje nije potrebno, odnosno
svedeno je na najmanju moguću mjeru, znatno se
reducira potreba za saniranjem.


Izgradnja šumske ceste na području šumarije Strošinci
Building of a forest road in the forest administration Strošinci


Na području šumarije Strošinci izvedena je 28. 9.
2005. godine stabilizacija tla primjenom PowerCem-a
na površini od 400 m2. Stabilizacija je izvedena tehnologijom
“Mixed-In-Place”. Postojeće tlo je humus s
vlažnošću od 35 %. Zbog nedostatka specijalnih strojeva
pri izvedbi stabilizacije korišteni su različiti stroje


vi: bager, grejder, poljoprivredna freza, vibrovaljak i
cisterna.
Tijek postupka stabilizacije jednak je opisanom načinu
u svim njegovim fazama, a u daljnjem tekstu slikovno
su prikazane pojedine faze rada.


Slika 2. Postojeće stanje tla neposredno pred početak radova
Figure 2 Existing soil condition immediately before the beginning of works


Slika 3. Uklanjanje biljnog pokrova i priprema za profiliranje trase
Figure 3 Removal of vegetation cover and preparation for route profiling




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 56     <-- 56 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a . Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Slika 4. Profiliranje trase pomoću grejdera
Figure 4 Route profiling by a grader


Slika 5. Tretiranje tla s PowerCem-om
Figure 5 Soil treatment by PowerCem


Slika 6. Valjanje stabiliziranog šumskog tla
Figure 6 Rolling of stabilised forest soil




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 57     <-- 57 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a . Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Slika 7. Naknadno polijevanje trase Slika 8. Stabilizirani sloj tla nakon 24 sata
Figure 7 Subsequent route watering Figure 8 Stabilised soil layer after 24 hours


Rezultati ispitivanja probne dionice obrađeni su u Prema podacima dobivenim ispitivanjem odnosno
sljedećim tablicama i dijagramima. mjerenjem kružnom pločom o30 cm na probnoj dionici


Tablica 1. Rezultati ispitivanja modula stišljivosti4
Table 1 Results of examination of compressibility module


Datum ispitivanja
Date of examination
Pozicija 1 – Position 1
MNW Prirast %
Increment
Pozicija 2
MN/„.
– Position 2
Prirast %
Increment
Pozicija 3
MN/„.
– Position 3
Prirast %
Increment
Napomena
Note
temeljno tlo –
postojeća vlažnost
28. 9. 2005. 6,80 6,80 6,80 35%
Basic soil – existing
humidity 35%
29. 9. 2005. 39,50 480,88 42,90 530,88 54,50 701,47
3. 10. 2005. 66,70 68,86 50,00 16,55 52,60 -3,49
12. 10. 2005. 75,00 12,44 58,80 17,60 62,50 18,82


4 Ispitivanje probne dionice kružnom pločom o30 cm prema OTU obavio IGH PC Osijek.


Slika 9. Grafički prikaz rezultata ispitivanja modula stišljivosti kružnom pločom o30 cm
Figure 9 Graphical survey of results of compressibility module examination by a round plate o30 cm




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 58     <-- 58 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a .
Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
nakon 24 sata vidljiv je porast vrijednosti modula Dobiveni rezultati ispitivanja ukazuju da modul
stišljivosti ŠM2sĆ od početnih 6,80 MN/m2 na 39,50 do stišljivosti stabiliziranog sloja šumskog tla odgovara
75,00 MN/m u odnosu na poziciju ispitivanja. Zadnje najmanjem modulu stišljivosti za tucaničke zastore
ispitivanje provedeno nakon četrnaest dana pokazuje Ms = 60 MN/m2, a daleko je iznad najmanje vrijednosti


d na
da se modul stišljivosti stabilizira u rasponu od 52,60 za klasično stabilizirano tlo M 20 MN/m´
do 62,50 MN/m2 odnosno oko 60 MN/m2.


Kalkulacija troška primjenom PowerCema i klasičnim načinom izgradnje
Calculation of costs by application of PowerCem and classical building method


Tablica 2. Osnovni elementi za izradu stabilizacije tla (klasično/PowerCem)
Table 2 Basic elements for performing soil stabilisation (classical/PowerCem)


Klasična metoda PowerCem metoda


Jedinica – Unit


Classical method PowerCem method


Dužina – Length m 1,000.00 1000,00


Dimenzije trase šumske ceste
Forest road route dimensions


Širina – Width m 5.50
5.50


Skidanje humusa – Taking down of humus m 0.10 0.10
Iskop materijala III. kategorije – 3rd


m 0.30



category material excavation
Nasip od tucanika – Crushed stone fill m 0.40 -


Debljina stabilizata – Stabiliser thickness m -0.25
Širina geotekstila – Geotextile width m 5.00 Cement
– Cement kg/m 160.00
PowerCem kg/m 1.20
BNS5 – bituminous base course 2 5,500.00


m2


HS6 – wearing course
5,500.00 5,500.00


m


5
BNS – nosivi sloj u kolničkoj konstrukciji izrađen od mješavine kamenog brašna, kamenog materijala do veličine zrna od najviše
32 mm, bitumena kao veziva, proizveden i ugrađen u vrućem postupku. Udio bitumena u asfaltnoj mješavini za BNS ne smije biti
manji od 3,3 do 7,5%.


6
HS – habajući sloj asfalta izrađen od mješavine kamene sitneži, pijeska, kamenog brašna i bitumena kao veziva. Habajući sloj
ugrađuje se na vezivi sloj ili izravno na gornji nosivi sloj podloge.


Kako bi se mogla utvrditi razlika u cijeni koštanja primjenom PowerCema izrađena je usporedba troško1,0
km šumske ceste izgrađene klasičnim načinom i va (tab. 3)


Tablica 3. Usporedba troškova izgradnje šumske ceste ukupne dužine 1000 m
Table 3 Comparison of building costs of a forest road 1000 m long


Metoda izgradnje – Building method


Klasična - Classica PowerCem
Jedinična Jedinična
Opis rada – Description of work Jedinica
Unit Količina
Quantity
cijena
Unit
price
Ukupno
Total Količina
Quantity
cijena
Unit
price
Ukupno
Total
€ €
Skidanje humusa s utovarom i odvozom
Taking down of humus mČ 550 5.00 2,750 550 5.00 2,750
with loading and removal
Iskop materijala III. kategorije
3rd category material excavation
mČ 1,650 6.00 9,900
Planiranje i valjanje posteljice
Planning and rolling of the foundation m´ 5,500 1.00 5,500
Troškovi deponije – Stockpile costs m´ 550 2.00 1,100 550 2.00 1,100
Nabava, prijevoz i ugradnja tucanika
Purchase, transport and installation m´ 2,200 20.50 45,100
of crushed stone




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 59     <-- 59 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a .
Nabava i ugradnja geotekstila
Purchase and rolling of stabilised level
Cement CEM II 32,5 N s prijevozom
(5,500x0.25=1,375 m3)
Cement CEM II 32,5 N with transport


PowerCem


Rasipanje mješavine cement +
PowerCem
Dissipation of mixture Cement+
PowerCem
Frezanje sloja stabilizata
Fraising of soil stabiliser
Planiranje i valjanje stabiliziranog sloja
Planning and rolling of stabilised layer
BNS – bituminous base course
HS – wearing course
UKUPNO – Total


m´ 5,000 5.00
t
kg
t




5,500
5,500
9.14
7.88


Iz dobivenih rezultata razvidno je da izgradnja šumske
ceste primjenom PowerCema omogućava uštedu
od 51,622.00 €/km u odnosu na klasično izgrađenu
šumsku cestu. Ako se to promatra u postotnom odnosu


Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463


25,000


220 85.00 18,700
1,650 30.00 49,500
5,500 0.20 1,100


5,500 1.50 8,250
5,500 1.20 6,600
50,270
43,340 5,500 7.88 43,340
182,960 131,340


vidimo da cijena 1 km šumske ceste uz uporabu PowerCema
predstavlja 72 % od cijene klasično izgrađene
šumske ceste (182,960,00 €).


ZAKLJUČNA RAZMATRANJA -Final considerations


Stabilizacija tla primjenom PowerCem-a ubraja se u
poboljšanu i moderniziranu kemijsku stabilizaciju tla
cementom. Jedna od najvećih koristi koja se dobije
ovom stabilizacijom je uporaba humusa, odnosno organskog
dijela tla, koji se do sada smatrao neupotrebljiv.
Pri radu se koriste specijalni strojevi, a u koliko oni ne
postoje upotrebljavaju se strojevi kao kod klasične stabilizacije
cementom (Pičman, Pentek, 1998). Sve
prednosti ove vrste stabilizacije mogu se podijeliti u četiri
osnovne skupine:


kvaliteta stabiliziranog tla


radovi na izvedbi stabilizacije tla


ekološka ocjena


ekonomska ocjena.
A – Kvaliteta stabiliziranog tla – Stabilised soil
quality


Najvažnije i najznačajnije kvalitetne prednosti u odnosu
na klasičnu izgradnju šumskih cesta su sljedeće:


visoka nosivost
jako dobre vrijednosti elasticiteta
otpornost na smrzavanje
stabilizirano tlo ne upija procjedne vode
otpornost na kiseline


dugovječnost.
B – Radovi na izvedbi stabilizacije tla – Works on
soil stabilisation


S obzirom na vrste radova, primijenjenu tehnologiju
i strojeve za izgradnju prednost ove metode može se
svrstati u tri grupe:


radove izvode domaće tvrtke za niskogradnju


korištenje standardnih strojeva


brzi tijek građevinskih radova.
C – Ekološka ocjena postupka stabilizacije – Ecological
evaluation of the stabilisation procedure


S ekološkog motrišta koje se nikako ne smije zanemariti,
dapače, potrebno ga je jednako vrednovati kao
što se to čini s tehničkim karakteristikama i ekonomskim
pokazateljima, postižu se sljedeći pozitivni ekološki
učinci:


zahvat u prirodi reduciran je na minimum


tlo koje se do sada smatralo “nekorisnim”, primjenom
ove metode sa trase šumske ceste nije ga potrebno
odvoziti, odnosno uklanjati
čuvaju se prirodni izvori šljunka
ka


emisi
izbjegavaj
izbjegavajizbjegavaju
uu s
sse
ee emisije štetnih tvari
tvaritvari,, jer transport vi-


še nije potreban


štetne se tvari mogu ekološki sigurno vezati u kristalne
strukture


izbjegavaju se rizici transporta uklanjanja otpada.
D – Ekonomska ocjena postupka stabilizacije –
Economic evaluation of the stabilization procedure


Cijena izgradnje primjenom ovog postupka stabilizacije
je za 28 % niža od klasično izgrađene šumske
ceste u nizinskom području.


Ušteda od 51,622.00 €/km nikako se ne bi smjela
zanemariti, već treba poslužiti pri izradi plana izgradnje
budućih šumskih cesta na nenosivom šumskom tlu.




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 60     <-- 60 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a .
Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
Dobiveni rezultati izrade stabilizacije tla primjenom
PowerCeme u usporedbi s klasičnim načinom
izgradnje polučili su sljedeće koristi:


troškovi izrade šumske ceste smanjuju se za približno
1/3


nema troškova deponiranja ili zbrinjavanja zemljanih
slojeva


izbjegavaju se problemi transporta opterećenog tla
vrijeme izrade znatno se skraćuje
LITERATURA
Birotehna, Geofast_PowerCem – bolja alternativa (prezentacija),
Slavonski brod, s. 1–37.
BTT Beton – Toprak – Teknolojisi, Creating a new Base
Layer with POWERCEM S/S procedure using
old Asphalt (prezentacija), s. 1–9.
J e l i č i ć , V., 1983: Šumske ceste i putevi. SIZ odgoja i
usmjerenog obrazovanja šumarstva i drvne industrije
SRH, Zagreb, 95–103.
Pič m a n , D., 1984: Prikaz ispitivanja modula stišljivosti
posteljice i nosive podloge na pokusnoj dionici
u Lipovljanima. Mehanizacija šumarstva,
vol. 9. br. 9–10, Zagreb, Hrvatska, 201–216.
Pičman, D., T. Pentek, 1996: Mogućnost primjene
sredstva WEGS za stabilizaciju tla pri gradnji
šumskih cesta. Mehanizacija šumarstva 21 (2),
Zagreb, 97–102.
Pičman, D., T. Pentek, 1996: Prilog poznavanju
uporabe strojeva za stabilizaciju šumskih prometnica
vapnom. Mehanizacija šumarstva 21 (2), Zagreb,
87–96.
Pičman, D., T. Pentek, 1996: Stabilizacija šumskih
transportnih sustava vapnom. Mehanizacija šumarstva
21 (2), Zagreb, 83-85.
Pičman, D., T. Pentek, 1996: Uporaba RRP sredstva
za stabilizaciju tla pri gradnji šumskih prometnica.
Šumarski list CXX (11–12), Zagreb,
469–476.
Pičman, D., T. Pentek, 1996: Metode rada pri stabilizaciji
tla kod izgradnje šumskih prometnica,
referat na Međunarodnom stručnom savjetovanju
Izzivi gozdne tehnike (Izazovi šumarske tehnike),
Ljubljana 8.06.1996., Zbornik savjetovanja,
125–132.
Pičman, D., T. Pentek, 1998: Tehnologija rada pri


obrađivanjem neposredno na samom terenu izbjegavaju
se prometne smetnje i troškovi koji stvaraju
kao posljedica toga
trajno su izbjegnuti troškovi saniranja nastalih smrzavanjem,
što je od osobitog značenja za šumske
ceste u nizinskom i poplavnom području.


– References
stabilizaciji šumskih cesta primjenom cementa.
Šumarski list, vol. 122, br. 7–8, Zagreb, 353–358.


PowerCem – Synopsys, s 1–4.


PowerCem – Napomene o svojstvima i primjeni, s. 1–7.


PowerCem presentation, Forest road in Croatia, 29.sep


tember 2005, s. 1–9.


PowerCem®™ World wide patents pending, Cheapter,
Faster, Better. MEGA-tech Engineering BV,
LSTW – Germany and ARCADIS – Netherlands,
DVD.


Š ik i ć ,, D
DD. e
eet. t all
allall.. 1989:1 Tehnički uvjeti za gospodarskeički uv
je


ceste. Znanstveni savjet
tt z
zza
aa promet JAZU, Za


greb, 42–67.


Ryan, T. et all. 2004: Forest Road Manual – Guidelines
for the design, construction and management
of forest roads. COFORD, Dublin 4, Ireland,
s. 68–83.


Trbojević, B., 1982: Građevinske mašine. Građe


vinska knjiga Beograd, s. 274.


Urban road Freiberg – Germany (prezentacija), s 1–5.


United Kingdom – 2002, Project Great Yarmounth


100.000 m2 (prezentacija), s. 1–30.
Warkotsch, W., R. Neubert, 1987: Untersuchungen
zur Erhöhung der Tragfähigkeit von forstlichen
Fahrwegen und deren Nachweis mittels
dynamischer Verdichtungsprüfung. Forstliche
Forschungsberichte München, s. 1–67.


www.birotehna.hr/geofast.php -9k


www.birotehna.hr/download/POWERCEM%20SY


NOPSYS.pdf
www.bomag.com
www.caterpillar.com
www.powercem.info/applications__mortar.htm -15k


SUMMARY: So far, in the forest road building, various stabilisation means for
improving the bearing capacity of non-bearing forest soils have been used in building
forest roads. The stabilisation is particularly used in low-lying forests, where, from
the civil engineering point of view, there are many forest soils of poor bearing capacity
or non-bearing capacity. Previous chemical methods used lime, cement, various
carbohydrate preparations (RRP, WEGS etc.), while lately, there has been a tendency
of using various additives. According to chemical characteristics, PowerCem stabili




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 61     <-- 61 -->        PDF

D. Pičman, I. Rubil, T. Pentek, O. Pičman: STABILIZACIJI TLA POMOĆU POWERCEM-a ... Šumarski list br. 9–10, CXXXI (2007), 453-463
ses humus and in this way enables the building of forest roads with the minimum use
of stone material. The very use of stabilisation means enabled the lowering of the
height of forest road level lines in relation to the classical building method.


PowerCem represents the efficient cement additive produced in the Netherlands
pursuant to ISO 9001 and 14002 standards. PowerCem is a light grey powder which
consists of alkaline and earth alkaline elements, i.e. chosen complex compounds. The
chosen components were made on the resistance base where each component contributes
to one or more characteristics within the complex chemical and mineralogical
process. Apart from the increased resistance to pressure, PowerCem improves the
immobilisation of damaging substances which endanger the environment. This includes
heavy metals and organic matters which permanently strengthen in new crystal
structures.


Upon the completion of the stabilisation process, usually after a day, the surface
can be burdened by some heavy machine or planned useful layers can be laid down.
The final stabiliser quality is achieved in approximately 91 days.


In the forest administration Strošinci the soil stabilisation was performed on 28.


09. 2005 by PowerCem on the area of 400 m2. The stabilisation was performed by
“Mixed-In-Place” technology. The existing soil is humus with humidity of 35 %. Due
to lack of special machines in stabilisation performance, various machines were
used: excavator, grader, agricultural fraiser, vibratory roller and cistern.
According to data obtained by the examination, i.e. measurement by a circular
plate o30 on a trial route, after 24 hours the increase of the compressibility module (Ms)
can be seen from the initial 6,80 MN/m2 to 39,50 to 75,00 MN/m2 in relation to


the examination position. The last examination carried out after fourteen days shows


on c
that the compressibility module is stabilisedi
iin
nn a range from 52,60 to 62,50 MN/m2


i.e. about 60 MN/m2.
Obtained examination results indicate that the compressibility model of the stabilised
forest soil layer corresponds to the smallest compressibility module for ballast
bed Ms = MN/m2, and it is far above the smallest value for the classical stabilised
soil Ms = 20 MN/m2.
The price of building 1 km of the forest road by PowerCem is 131,340 €, while
the price of the classically built forest road is 182,960,00 € which represents the
saving of 28 % or 51,622.00 €/km.
Soil stabilisation by PowerCem application belongs to improved and modernised
chemical stabilisation of soil by cement. One of the greatest advantages obtained
by this stabilisation is the use of humus, i.e. organic part of soil, which has so
far been considered useless. Special machines are used in work and if they are not
available, machines which are used in classical stabilisation by cement are used
(Pičman, Pentek, 1998).
All the advantages of this stabilisation can be divided in four basic groups:


Stabilised soil quality
Works on soil stabilisation performance
Ecological evaluation
Economic evaluation
The most important and the most significant quality advantages in relation to the
classical building of forest roads are as follows:


High bearing capacity
Very good elasticity values
Resistance to freezing
Stabilised soil does not absorb seepage water
Resistance to acids
Durability
K e y w o rds : PowerCem, non-bearing soil, soil stabilisation, forest road,
building costs




ŠUMARSKI LIST 9-10/2007 str. 62     <-- 62 -->        PDF

464