Slodzes Līdzsvara Metode

Līdz šim, būvējot uz vājas nestspējas grunts, izvēle bija viens no trīs risinājumiem:

1. vājas nestspējas slāņa "caurduršana" līdz balstošajam slānim, caur saspiežamo slāni izbūvējot pamatu elementus, piemēram pāļus - dārgi;

2. vājas nestspējas slāņa pilnīga nomaiņa līdz balstošajam slānim - darbietilpīgi;

3. vājas nestspējas slāņa saspiešana, uzliekot tam ilgstošu pārslodzi - laikietilpīgi.

Bet tagad Baltijā ir pieejams arī ceturtais risinājums kas ir pasaules praksē pārbaudīts, ekonomisks, ātrs un efektīvs:

• slodzes līdzsvara metode - grunts augšējā slāņa daļas aizvietošana ar vieglu pildmateriālu, lai saspiežamajā augsnes slānī nerastos vertikālās slodzes palielināšanās pildmateriāla un jaunbūvētās konstrukcijas slodzes dēļ.

SKYSTONE_vertikalas_slodzes_lidzsvara_metode.pdf

Lejupielādēt PDF • 415KB

Konstrukcijas saskaņā ar ceturto risinājumu tiek sauktas arī par līdzsvara konstrukcijām. Šūnbetons ir viens no tiem aizvietotājiem, kam vēlamā īpašība - vieglums, ir apvienota ar virkni citām pievilcīgām īpašībām - augstu spiedes pretestību, ūdens necaurlaidību vai caurlaidību (atkarībā no pielietojuma vietas un veida), salizturību, viendabību, sasaisti, vienmērīgu slodzes izkliedi un ilgmūžību. Tā izgatavošana un iestrāde notiek ātri un klusi, ar minimālām transporta izmaksām un pilnīgi bez atkritumiem.

Šūnbetona raksturs un sastāvs

Zema blīvuma šūnbetons (300 - 700 kg/m3) sastāv no četrām sastāvdaļām: cementa, ūdens, putu reaģenta un gaisa. Cementa java ir izgatavota no cementa un ūdens, bet putas ir izgatavotas no putu reaģenta, ūdens un gaisa. Šīs putas ir vizuāli salīdzināmas ar skūšanās putām.

Šūnbetona java ir viendabīgs cementa javas un putu maisījums un vizuāli salīdzināms ar plūstošām pelēkajām putām. Lai izgatavotu augstāka blīvuma (>700 kg/m3) un attiecīgi augstākas spiedes izturības šūnbetonu, papildus cementam javai pievieno piekto sastāvdaļu - smiltis.

Šūnbetons nav parastā betona variants, neskatoties uz nosaukumu, līdzīgu pelēko krāsu un cementa javas klātbūtni abos materiālos.

Betons sastāv no smilšu/grants/agregāta skeleta, ko nostiprina cementa java, un slodzes pārnešana notiek galvenokārt caur šo skeletu. Šūnbetons sastāv no gaisa burbuļu skeleta, kas tiek turēts kopā ar cementa javu, kurā slodzes pārnešana notiek caur cementa matricu.

Abiem materiāliem ir viena svarīga līdzība: pēc sacietēšanas tiek izveidots monolīts, viendabīgs veselums.

Izgatavošana

Šūnbetonu ražo tieši būvlaukumā ar mobilu sajaukšanas iekārtu. Būtībā ir divas ražošanas metodes, no kurām abas ietver putu izgatavošanu būvlaukumā un pēc tam to sajaukšanu ar cementa javu:

1. Mitrā metode: tikai putas tiek izgatavotas būvlaukumā. Cementa java tiek izgatavota citur un piegādāta mobilajā maisītājā (bumbierī).

2. Sausā metode: gan putas, gan cementa java tiek izgatavoti būvlaukumā. Piegādāts tiek tikai sauss cements.

Pateicoties tādām priekšrocībām kā materiālu kvalitātes kontrole, minimālais piegādes apjoms/svars un loģistikas vienkāršība, arvien biežāk tiek izmantota otrā - sausā metode.

Pēc izgatavošanas Šūnbetona maisījums tiek transportēts uz iestrādes vietu caur elastīgām caurulēm (šļūtenēm).

Parametri

Šūnbetonu raksturo četras īpašības: maisījuma plūstamība, tilpummasa (400 - 1200 kg/m3) regulējama ar pievienoto putu daudzumu, sacietējoša materiāla struktūra un sasaiste.

Šo īpašību kombinācija nodrošina labu izturību pret sasalšanu un ugunsizturību, zemu siltuma vadītspēju un augstu kinētiskās enerģijas absorbcijas spēju.

SKYSTONE_tehniskie_parametri.pdf

Lejupielādēt PDF • 85KB

Iestrāde

Izbūvējot šūnbetona konstrukcijas, jāņem vērā vairākas lietas. Javas augstās plūstamības dēļ šūnbetons iekļūs katrā pieejamā izgatavojamās konstrukcijas dobumā, un šūnbetona konstrukcijas virsma būs praktiski horizontāla. Veidņiem un citām saskares virsmām jābūt šķidruma necaurlaidīgiem un tik izturīgiem, lai izturētu svaiga šūnbetona maisījuma hidrostatisko spiedienu. Pēc šūnbetona sacietēšanas šis spiediens horizontālā virzienā, protams, ir nulle.

Atkarībā no nepieciešamā iestrādes tilpuma un apstākļiem, šūnbetona konstrukcija sastāv no viena vai vairākiem iestrādes slāņiem. Parasti izmantotais iestrādes slāņa biezums ir no 0,5 m līdz 1 m. Svarīgs faktors - zema blīvuma šūnbetonā, piemēram 500 kg/m3 nav iespējams peldēt, jo tas ir uz pusi vieglāks par ūdeni. Tāpēc, ja šūnbetons tiek iestrādāts biezā slānī, jānodrošina ierobežota piekļuve iestrādes vietai, jo pastāv reāls noslīkšanas risks. Šis risks saglabājas vēl vairākas stundas pēc iestrādes. Vietnes sagatavošanas un pēcapstrādes metodes ir līdzīgas betona metodēm. Šūnbetons parasti būs staigājams 48 stundas pēc iestrādes.

Šūnbetona iestrāde notiek no stāvoša ūdens brīvā vietnē, taču uz izteikti sausas un absorbējošas grunts ir jāveido atdalījumu starp grunti un uzklāto šūnbetona maisījumu ar šķidruma necaurlaidīgu membrānu (piemēram plēvi). Ja nepieciešams, šūnbetona maisījuma iestrādes laikā gruntsūdeņi tiek atsūknēti.

Pielietojums

Šis raksts galvenokārt attiecas tikai uz ūdensnecaurlaidīgo šūnbetonu ar tilpummasu 500 kg/m3 (tas ir arī visbiežāk lietotais). Ar šādu tilpummasu jāsaprot sekojošs:

• svaiga šūnbetona maisījuma tilpumamasa ir 500 kg/m3. Pēc sacietēšanas tā var samazināties līdz 450 kg/m3. Izžāvējot krāsnī 105 °C temperatūrā paliek 350 kg/m3;

• iegremdētam ūdenī, pēc ūdens absorbcijas tilpummasa ir ap 550 kg/m3. Tātad efektīvā tilpummasa zem ūdens ir vismaz -450 kg/m3. Tātad tas ir peldošs un šis faktors ir jāņem vērā veicot aprēķinus.

Šūnbetona specifiskās īpašības lietojumiem vājas nestspējas grunts apstākļos ir:

• zema tilpummasa - zema slodze virs gruntsūdens;

• negatīva efektīvā tilpummasa gruntsūdenī;

• monolīts, saistīts materiāls ar spiedes, stiepes un bīdes izturību.

Ceļu pamatnes

Būvējot ceļus (un dzelzceļus) zemas nestspējas grunts apstākļos, lielākais izaicinājums ir novērst jaunās konstrukcijas sēšanās risku. Nepieciešamā rakšanas dziļuma noteikšanai tiek izmantota līdzsvara metode.

Tiek veikti aprēķini:

• vertikālā slodzes palielināšanās zem šūnbetona pamatnes zemākajā gruntsūdeņu līmenī;

• visas konstrukcijas peldspēja augstākajā gruntsūdeņu līmenī;

• nepieciešama pazemes ūdeņu līmeņa pazemināšana būvniecības fāzēs;

• spriegumi/deformācijas, ko rada dinamiskās slodzes būvniecības un lietošanas fāzēs;

• konstrukcijas temperatūras uzvedība saistībā ar šūnbetona siltumizolācijas efektu (rišu veidošanos asfaltā mīkstināšanas dēļ).

Būtisks vertikālās slodzes samazinājums tiek sasniegts, ja objektā ir vecs smilšu slānis. Tā aizstāšana ar šūnbetonu samazinās vertikālo slodzi par 12 līdz 14,5 kPa uz katru aizstātās grunts dziļuma metru. Ja aizvietojamais grunts slānis sastāv no kūdras, šis samazinājums ir tikai 4,5 līdz 6,5 kPa.

Visbiežāk ceļu būvē lietotās metodes ir:

• savienotas plātnes - asfaltbetons vai dzelzsbetons, kas piestiprināts pie šūnbetona pamatnes;

• vaļīga trīs slāņu sistēma - starp šūnbetonu un bruģi (arī asfaltu, betonu) tiek uzklāts plāns starpslānis (smiltis, šķembas). Šajā metodē īpaša uzmanība jāpievērš starpslāņa drenāžai.

Ēkas plātņveida pamati

Metode ēkām uz šūnbetona plātnes pamatnes ir identiska ceļu pamatnes izbūves metodei. Papildu priekšrocība ir zems traucējums (bez putekļiem, trokšņa un vibrācijām utt.) apkārtējai videi iestrādes laikā, kas ir liela priekšrocība, ja to pamati ir jābūvē pilsētvidē starp blakus esošajām konstrukcijām. Aprēķini ir salīdzinoši vienkārši, jo noslodzei ir vienkārša forma - līnija vai plakne. Šūnbetona īpašības tiek pilnībā izmantotas. Lielu līniju slodžu (sienu) vietā šūnbetona pamatnes biezums bieži tiek palielināts (dziļāka bedre), vai arī dzelzsbetona grīda darbojas kā slodzes izkliedes josla virs šūnbetona pamatnes.

Uzmanība jāpievērš sekojošiem faktoriem:

• iespējamās zemes  dzīļu nestspējas izmaiņas nevienmērīgu deformāciju dēļ;

• pamatnes siltumizolācijas prasības.

Atbalsta sienu nostiprināšana

Izmantojot šūnbetonu kā atbalsta sienas aizpildes un nostiprināšanas materiālu, jo īpaši tiek izmantotas trīs īpašības: maza tilpummasa, monolīta struktūra un nulles sānslodze.

Tradicionālajā atbalsta sienas konstrukcijā, kā pildījums aiz sienas tiek izmantotas blietētas smiltis. Šis pildījums rada (aktīvu) sānu slodzi uz atbalsta sienu un lielu vertikālu slodzi uz balstošo grunti. Rezultāts parasti ir nepieciešamība pēc masīvas horizontālas enkurošanas un pildmateriāla sēšanās risks.

SKYSTONE_nulles_sanslodzes_metode.pdf

Lejupielādēt PDF • 323KB

Lietojot kā aizpildes un nostiprināšanas materiālu šūnbetonu, rodas sekojošas priekšrocības:

• vertikālās slodzes palielināšanos uz balstošo grunti var samazināt līdz minimumam;

• atbalsta siena nav pakļauta horizontālai pildmateriāla slodzei, jo šūnbetons pēc sacietēšanas veido vienu stabilu, monolītu bloku ar nulles sānu slodzi.

Uzbēruma nostiprināšana

Uzbēruma izveide (paplašināšana] ar šūnbetonu zemas nestspējas grunts apstākļos ir gandrīz identiska pielietojumam atbalsta sienās. Šūnbetona izmantošanas priekšrocības uzbēruma paplašināšanai ir acīmredzamas:

• zema sēšanās;

• zema ietekme uz blakus esošo konstrukciju (piemēram, ceļu);

• ciets, monolīts pildījums (neizskalojams);

• garantē iepriekšējās nogāzes stabilitāti.

Nostiprināšana - citi

Daži citi šūnbetona pielietojumi zemas nestspējas grunts apstākļos ir:

• tukšumi: neizmantotu pazemes cauruļu aizpildīšana (kanalizācijā u.c.); pievienojot pavisam nebūtisku slodzi, vecā caurule un grunts slānis virs tās tiek pasargāti no iebrukšanas;

• inženiertīklu tranšejas: daļēja tranšejas pildījuma aizvietošana ar šūnbetonu novērš inženierkomunikāciju un tranšejas seguma sēšanos, deformāciju un bojājumus;

• pārejas: stingras konstrukcijas gadījumā (pāļu pamati) zemas nestspējas grunts teritorijā, pāreja no stingras konstrukcijas uz mīkstu vidi bieži rada problēmas. Šūnbetons tiek izmantots tieši šajā pārejas zonā, lai ierobežotu grunts sēšanās atšķirības.

Sazinieties ar mums zvanot uz 29 83 63 43, vai rakstot uz info@skystoneprof.com un mēs labprāt atbildēsim uz visiem jūsu jautājumiem par šūnbetonu, tā piemērotību un tā izmaksām jūsu konkrētajam objektam.