TERRAFLOW® je litý cementový samozhutnitelný materiál nízkých pevností vhodný pro zásypy. Jedná se o velmi tekutou směs, která významně urychlí zasypávání stavebních jam a výkopů pro potrubí. TERRAFLOW® se nehutní a je lehčí než běžné hutněné zásypy.
TERRAFLOW® vyrábíme od pevnosti 0,2 MPa, při které je možné materiál zpětně vykopat pomocí ručních nástrojů jako je rýč nebo krumpáč, a nedojde tak k poškození inženýrských sítí ve výkopu. Nejvyšší dostupná pevnostní varianta TERRAFLOW® je 5 MPa. TERRAFLOW® je velmi tekutý materiál s deklarovanou konzistencí SF1, tedy rozlití kužele 550 - 650 mm. Dokonale obteče potrubí a tím vytvoří stabilní lože, které lépe roznáší zatížení, snižuje namáhání potrubí a zvyšuje tak jeho životnost. Současně poskytuje větší ochranu potrubí před prorůstáním kořínků vegetace.
TERRAFLOW® je vyráběn na betonárně vedle našich ostatních produktů a na stavbu se dopravuje autodomíchávači. Tato směs je čerpatelná mobilními i stabilními pístovými čerpadly a za pomoci hadic je možné ji snadno ukládat do míst potřeby. Vzhledem k samozhutnitelné konzistenci je maximální nakládka jednoho auta 7 m3 materiálu.
Alternativy k TERRAFLOW®: Popílkocementová suspenze a pěnobeton Poroflow VP
Alternativou ke značkovému produktu TERRAFLOW® je tradiční popílkocementová suspenze. Na rozdíl od TERRAFLOW® suspenze neobsahuje drobné kamenivo a je o něco tekutější, na druhou stranu vykazuje větší sednutí, a to až okolo 10 %. Suspenze je vhodná pro zaplnění prostor na větší vzdálenost, například úzkého profilu potrubí dlouhého desítky metrů. Nevýhoda popílkocementové suspenze je její nižší dostupnost v letních měsících, kdy teplárny nejsou v provozu a popílku je na trhu nedostatek.
Pěnobeton Poroflow VP nahrazuje cementopopílkovou suspenzi CPS (PSu), která je používána pro vyplnění kanalizace, kolektorů, šachet a podzemních sklepů a podobně. Cemento-popílková suspenze se používá při likvidaci (zalití) starých inženýrských sítí, septiků, jímek, sklepů a jiných nepotřebných prostorů. Pěnobetonem Poroflow se běžně nahrazuje cemento-popílková suspenze při stabilizaci jímek, potrubí a šachet ve výkopu, ale také při jejich zaplňování. Požívá se také při některých případech likvidace důlní činnosti.
Čtěte také: Použití epoxidové stěrky
Nevýhodou alternativního řešení pomocí pěnobetonu Poroflow je použití speciálních postupů a pravidel, která jsou velmi důležitá pro úspěšnou realizaci. Tyto speciální postupy jsou však snadné na naučení a jsou dobře pochopitelné. Výhodou použití Poroflow mimo nezávislosti na dostupnosti popílku je rychlost dodávek pěnobetonu, která běžně dosahuje 30 - 50 m3 za hodinu.
Problém s nedostatkem popílku
Již během těžby těchto zdrojů jsou emitovány prachové částice oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého a tuhých, ovzduší znečišťujících látek. Požadavky společnosti a stále přísnější emisní povolenky vedou k zavádění různých opatření snižujících množství produkovaných nežádoucích látek. Přechod k jiným zdrojům energie a uzavírání provozoven, které produkují tento popílek, způsobuje nedostatek popílku, který je vhodný pro stavební účely. Absence popílku se dá v běžném betonu nahradit jinými složkami, které se více či méně běžně používají na betonárnách. Poněkud jiná situace je v případě cemento-popílkových suspenzí PSu.
Materiály pro stavební hmoty a jejich vlastnosti
Pro výrobce stavebních hmot zajišťujeme ucelený sortiment aditiv, plniv a speciálních cementů. Jedná se o étery celulózy, jako retenční činidla a prostředky pro nastavení požadovaných zpracovatelských vlastností. Dále pak práškové disperse pro modifikaci stavebních lepidel, stěrkových a podlahových hmot, étery škrobu a prostředky pro tvorbu pórů.
Istra je obchodní značka hlinitanových cementů vyráběných firmou Calucem GmbH, Manheim. Istra je normálně tuhnoucí a rychle tvrdnoucí hlinitanový cement s vysokou počáteční pevností, což je podstatný rozdíl proti normálním portlandským cementům. Dalšími významnými vlastnostmi jsou odolnost proti vysokým teplotám a mrazu a odolnost proti biogenní kyselině sírové. Možné použití jako urychlovač portlandského cementu, žáruvzdorné hmoty, hmoty odolné biogenní kyselině sírové (např. výborná izolace proti chladu a teplu λR = 0,07W(m/K).
Nehořlavý odolný proti kyselinám, louhům a organickým rozpouštědlům, biologicky nenapadnutelný, odolný proti mrazu a tvarově stálý při teplotách do 750°C. Práškové disperse se vyrábí sušením vodných dispersí na bázi buď akrylátového polymeru, nebo kopolymerů vinylacetát/vinylversatát, vinylacetát/vinylversatát/akrylát, vinylacetát/akrylát a styren/akrylát.
Čtěte také: Vše o recyklaci cementotřískových desek
Tylose® je významnou součástí mnoha formulací stavebních hmot. Používá se k nastavení retence vody a konzistence, kde současně zlepšuje i přídržnost. Tylose® zlepšuje u malt homogenitu, stabilitu a čerpatelnost.
Pucolány jsou křemičité nebo hlinitokřemičité látky, které samy o sobě nemají žádnou vazebnou schopnost, ale s hydroxidem vápenatým a vodou reagují za běžných teplot za vzniku cementu podobných CSH fází, které tuhnou, tvrdnou a jsou stálé na vzduchu i pod vodou. Z chemického hlediska jsou pucolány materiály, které obsahují amorfní oxid křemičitý SiO2 a reaktivní křemičitany, hlinitany a hlinitokřemičitany.
Deep Soil Mixing (DSM) pro sanaci znečištěných zemin
Deep soil mixing je metoda zlepšování základové půdy a sanace znečištěných zemin, která v posledním desetiletí prodělala významný rozvoj. V loňském roce se ve Velké Británii konala konference věnovaná současnému stavu této technologie. Stále častěji se v geotechnické praxi v oboru speciálního zakládání a ekologických staveb setkáváme s pojmem "Deep soil mixing" (DSM). Jedná o technologii zlepšování základové půdy, pro jejíž název sice dosud neexistuje ustálený český ekvivalent, ale která za uplynulé desetiletí prodělala ve světě výrazný rozvoj. Na konferenci o použití DSM ve stavebnictví a ekologii konané v lednu 1999 ve Velké Británii zazněly příspěvky přibližující současný stav a možnosti této technologie.
Následující článek shrnuje základní principy technologie DSM a praktické poznatky a zkušenosti s její realizací. Technologie DSM byla vyvinuta v Japonsku nejprve pro zabránění ztekucení podloží při zemětřesení, později se začala používat při výstavbě dočasných pažících stěn. Principem metody je vnášení (injektáž) vlhkého pojiva do vrtu vnitřkem dutého průběžného spirálového vrtáku. Injektáž se provádí jak při zavrtávání tak při vytahování spirálu, proces zlepšení základové půdy probíhá in-situ bez vynášení zeminy na povrch a jejího odstraňování. Typická hloubka úpravy je 10 - max. 20 m.
Metoda DSM umožní vytvořit tzv. "zeminu s projektovanými vlastnostmi" - tj. zeminu s určenou pevností, tuhostí, propustností a chemickými vlastnostmi. Avšak i přes dosažený technologický pokrok zbývá vyřešit stále mnoho otázek a neznámých, větších než jsou např. při realizaci pilot CFA nebo u tryskové injektáže. Jedná se zejména o způsob řízení množství vnášeného pojiva a dále o značnou závislost konečného produktu na základových poměrech. DSM není dosud technicky zralou technologií, a proto je zajímavé sledovat její vývoj na základě zkušeností získávaných postupně z již realizovaných staveb. Účastníci konference prezentovali řadu zajímavých použití a zobecnění výsledků dosažených technologií DSM.
Čtěte také: Obklady a dlažby Rako Cemento
Aplikace a výzvy DSM
Vnesením pojiva do zeminy s nepříznivými fyzikálními parametry se zlepšují jejich přetvárné vlastnosti, zejména pevnost a únosnost, případně propustnost. Na obrázku 1 (zde neprezentováno) jsou uvedeny praktické možnosti uspořádání sloupů DSM při zlepšování základové půdy. Buňkové uspořádání sloupů o hloubce 10 m bylo např. použito pro zlepšení základové půdy pro založení pětipodlažní budovy na neúnosném podloží. V prostředí neulehlých písků a písčitých siltů se celkové sedání stavby podařilo udržet na přijatelné hodnotě 30 - 100 mm. Na obrázku č. 2 (zde neprezentováno) je zobrazeno rozsáhlé použití DSM jako pažící stěny dočasného pažení výkopu tunelu v Bostonu. Pažící stěny z DSM se obvykle používají pouze jako dočasné, protože je u nich obtížné určit pevnostní charakteristiky a problematická je i plošná a vertikální stálost vlastností směsi zemina/pojivo.
Podle dosud uveřejněných výsledků z polních zkoušek činí běžně rozdíly v pevnosti v tlaku okolo 40%. Výsledky dalších zkoušek ukazují značnou nehomogenitu výsledného produktu. Například při zlepšování vlastností soudržné zeminy o cu = 55 kPa, kterou byl zasypán vytěžený lom, byl zásyp na hloubku 20 m nejprve spirálem předmíchán k zhomogenizování zeminy a poté promíchán pomocí DSM s cementovou směsí v poměru cement/zemina 0,2. Neodvodněná pevnost zjišťovaná na základě stovek měření z různých hloubek činila od méně než 0,25 po 1,25 MPa. Rozdílné jsou i pevnosti v jádru sloupu a na jeho styku se sousedním sloupem. Zkouškami se zjistilo, že na styku je dosaženo pouze 70% pevnosti jádra. Pevnost závisí i na čase zhotovení - po 6 dnech mezi zhotovením sousedních pilířů byla naměřena nulová styková pevnost. Vliv na rychlost tvrdnutí má kromě času, charakteru zlepšované zeminy i použité pojivo a jeho množství - např. při použití popílků a sádry dochází k nárůstu pevnosti velmi pomalu. Značný vliv na pevnostní charakteristiky má obsah organických hmot v zemině - překročí-li obsah humózních látek 2% je nárůst pevnosti velmi malý.
Velký problém pro širší využití DSM je nedostatečná podpora této technologie ucelenou metodikou pro její použití. Jelikož je realizace DSM vysoce specifická pro jednotlivá staveniště, je extrapolace výsledků z různých míst velmi obtížná a jejich využití na jiném staveništi vyžaduje značnou obezřetnost. Kvalitní projekt zlepšování vlastností zemin metodou DSM musí být založen na provedení rozsáhlého programu míchacích pokusů jak polních, tak laboratorních. Výsledky pokusů ve formě výsledných pevností, propustnosti a životnosti zlepšení se určují pomocí statistických metod. Při realizaci DSM je pak nezbytný podrobný monitoring se záznamy, které jsou obdobné jako při CFA (množství směsi, počet otáček, rychlost postupu atd.). Nepostradatelnými jsou k závěrečnému vyhodnocení účinnosti DSM laboratorní zkoušky na odvrtech z dokončených sloupů. Jelikož je hlavní složkou v procesu DSM zemina, která je vysoce proměnlivým materiálem, je nezbytné očekávat velkou proměnlivost výsledků.
DSM na kontaminovaných staveništích
Provádění DSM na kontaminovaných staveništích vyžaduje zvláštní pozornost. Kromě vyhodnocení uvedených v předchozí kapitole se musí přistoupit k potřebnému monitoringu, který ověřuje účinnost prací z hlediska ochrany životního prostředí. DSM se používá zejména pro stabilizaci a solidifikaci při odstraňování kontaminace na staveništi. Přestože technologie DSM se používá jak pro stabilizaci tak pro solidifikaci, jedná se o dva odlišné postupy.
- Stabilizací se pomocí reagentů chemicky převádějí rozpustné, snadno migrující a vyluhovatelné polutanty na stabilnější, méně pohyblivé a méně rozpustné sloučeniny.
- Solidifikací se přidáním pojiv snižuje propustnost a zvyšuje celistvost zemin, čímž se fyzikálním způsobem zabraňuje přístupu rozpouštěcích činitelů, zejména vody, k vyluhovatelnému polutantu.
V závislosti na okolnostech může úprava znečištěných zemin pomocí DSM úspěšně splnit jeden výše uvedený proces, ale může selhat při zajištění druhého. Výběr procesu úpravy záleží na požadavcích, které určují, čeho se má úpravou dosáhnout, a na vlastnostech upravované zeminy. Obvykle je snazší ovlivnit fyzikální vlastnosti (pevnost, propustnost, vyluhovatelnost), ale mnohem obtížnější je snížit působení kontaminantů na prostředí. Možnost snížit nepříznivé účinky na prostředí je dána tím, zda kontaminant chemicky reaguje a vytváří méně rozpustné sloučeniny, zda lze kontaminanty absorbovat přimíchanými látkami a zda dojde k vytvoření hmoty s dostatečně nízkou propustností. Při výběru parametrů stabilizace/solidifikace se musí vzít v úvahu všechny faktory, které mohou úspěšnost prací ovlivnit. Proces musí splnit i další požadované vlastnosti a účinnost stabilizace/solidifikace musí být dlouhodobá.
Teoreticky lze použít různé reagenty a pojiva, ale k DSM jsou obecně vhodné zejména ty, které jsou založeny na systému cementace. Nejběžněji se využívají: portlandský cement, směsné cementy, popílky, struska a vápno. K vázání organických polutantů se před vlastní solidifikací používají absorbenty.
Příprava stabilizace/solidifikace vyvolává řadu otázek, které je před jejich realizací nutné zodpovědět, aby se zajistila úspěšnost provedených prací. Již v předstihu je proto nutné určit zkoušky, kterými se ověří účinnost stabilizace/solidifikace s dlouhodobou životností. Důležitým podkladem pro návrh úpravy znečištěných zemin pomocí DSM je podrobný průzkum staveniště, protože rozmístění, druhy a koncentrace polutantů se mění plošně i hloubkově. Odstranění polutantů pomocí DSM je složitý fyzikálně-chemický proces. Je třeba vzít v úvahu i možné negativní účinky použité metody, která např. může změnit pH v okolí zásahu a vytvořit tak prostředí s vyšší vyluhovatelností, např. olova a arzénu.
Stabilizace/solidifikace odpadů s větším počtem polutantů je obtížnější než stabilizace jednoho nebo několika málo polutantů. Vhodným kompromisem pro multipolutantové znečištění může být fyzikální enkapsulace solidifikací, kdežto chemická stabilizace je vhodná pro jednoduchou kontaminaci, nebo pro kontaminanty s jednoduchými chemickými vlastnostmi. Dalším nezbytným podkladem je studie proveditelnosti zásahu se zaměřením na účinnost procesu stabilizace/solidifikace, která má obsahovat přesně specifikované požadavky na výsledek procesu. Stejně tak se má provést analýza výsledků po provedení stabilizace/solidifikace s vyhodnocením dosažených účinků dle studie.
tags: #cemento #popilkova #smes #vypln #podzemnich #prostor