Massastabiloinnin pitkäaikaistoimivuus
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2017-09-25
Department
Major/Subject
Pohja- ja kalliorakentaminen
Mcode
IA3028
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
92+23
Series
Abstract
Massastabiloinnin pitkäaikaistoimivuutta ei ole aiemmin tutkittu laajamittaisesti. Massastabiloinnin pitkäaikaistoimivuudella tarkoitetaan massastabiloinnin painumien, stabiliteetin sekä kantavuuskestävyyden pitkäaikaista hallintaa. Massastabiloidun materiaalin lujuus vaikuttaa merkittävästi näihin ominaisuuksiin. Tämän työn tavoitteena oli tutkia massastabiloinnin in situ -lujuuden keskiarvon ja hajonnan muutosta ajan suhteen sekä löytää perusteita havaituille muutoksille. Selvityksen perusteella arvioitiin massastabiloinin pitkäaikaistoimivuutta pääosin lujuuden kehittymisen kannalta. Arvio tehtiin erilaisille side- ja runkoaineille 6,5-25 vuoden kuluttua massastabiloinnista. Tutkimusaineisto kerättiin suorittamalla uusia tutkimuksia työhön valituissa yhdeksässä kohteessa sekä selvittämällä kohteiden aiemmat laadunvalvontatulokset. Tämän työn yhteydessä tutkittiin yhteensä 18 runko- ja sideaineyhdistelmältään erilaista massastabiloitua osa-aluetta. Tutkittuja runkoaineita olivat turve, ruoppausmassa sekä savi. Tutkimusaineisto jaettiin 0,5 m syvyysväliä edustaviin otoksiin, joita käsiteltiin tilastollisin mentelmin. Otoksille laskettiin syvyysväliä kuvaavat tilastolliset perusarvot, kuten keskiarvo ja hajonta. Tilastollisia perusarvoja verrattiin vastaavan syvyysvälin arvoihin eri ajanhetkinä, jolloin saatiin arvio lujuuden muutoksesta ajan suhteen. Vertailu suoritettiin ensin kohteen sisällä eri ajan hetkinä ja tämän jälkeen eri kohteiden välillä, jolloin havaittiin side- ja runkoainetyyppien ominaispiirteitä lujuuden kehittymisen suhteen. Tuloksista laadittiin laaja tietokanta, jota on tarkoitus hyödyntää myös jatkotutkimuksissa. Tulosten perusteella todettiin lujuuden kasvaneen ajan suhteen runko- ja sideaineesta riippumatta. Hydraulisilla sideaineilla massastabiloitujen kohteiden lujuuden kehittyminen oli pozzolaanisilla tai kipsipitoisilla sideaineilla massastabiloituja nopeampaa, mutta n. 10 vuoden jälkeen voitiin todeta lujuuksien kasvaneen kutakuinkin yhtäläisesti riippumatta sideainetyypistä. Lujittumisajan ollessa 6,5-25 vuotta, lujuus oli kasvanut hydraulisilla sideaineilla massastabiloiduissa kohteissa keskimäärin 1,6 kertaiseksi ja pozzolaanisilla tai kipsipitoisilla sideaineilla 2,0 kertaiseksi verrattuna kuukauden ikäisen massastabiloinnin lujuuteen. Suoritettujen tutkimusten perusteella massastabiloinnin pitkäaikaistoimivuus paranee lujuuden pääsääntöisesti kasvaessa työssä tarkastellulla 25 vuoden havaintojaksolla.The long-term functionality of mass stabilization has not been studied on a large scale. The long-term functionality means controlling settlements, stability and bearing capacity in a long-term. The strength of the mass stabilized material has a significantly impact on these properties. The main goal of this thesis was to examine the change of mean and dispersion of mass stabilization in-situ strength in relation to time and find reasons for the findings. The long-term functionality of mass stabilization was studied mainly from the perspective of long-term strength development. The study was done to different binder mixtures and soil mass types 6.5-23 years after the mass stabilization. The research data was collected by performing new investigations and gathering previous quality control results from the chosen nine mass stabilization sites. In pursuance of this thesis, in total of 18 sections, each differing by binder or soil mass type, were studied. Studied soil types were peat, dredged sediment and clay. The research data was divided into samples which represented 0.5 m depth range of the mass stabilized block. The samples were then analysed using statistical methods. As a result i.a. mean values and dispersions of the samples were calculated. The calculated values of the depth range were compared to the values of the same range at different times to evaluate the change of the values in relation to time. The evaluation was first done within the studied section and after that using all the data gathered from all of the sections to find the long-term strength development properties of a specific binder or soil type in general. In addition, a large database was built up to ensure that the results can be exploited in the future studies. As a result it was found that the strength of the mass stabilization had increased regardless of binder or soil mass type. The short-term strength development was observed to be faster on hydraulic binders when compared to pozzolanic or gypsum binders, where as after 10 years from mass stabilization the strength had increased almost equally compared to the strength observed 30 days after the stabilization. In the period of 6.5-23 years the strength had increased with hydraulic binders on average 1.6 times and pozzolanic or gypsum binders 2.0 times from the 30-day-strength. As a result of this study, it can be concluded that the long-term functionality of mass stabilization increases as time goes on, as the strength increases in the period of 25 years examined in this studyDescription
Supervisor
Korkiala-Tanttu, LeenaThesis advisor
Forsman, JuhaKeywords
massastabilointi, pitkäaikaistoimivuus, pitkäaikaislujuus, turve, savi, ruoppausmassa
