Geobear Poland wraz z Polskim Kongresem Drogowym, Stowarzyszeniem Inżynierów i Techników Komunikacji RP zapraszają na kolokwium eksperckie dedykowane branży drogowej i lotniczej. Jego tematem przewodnim będą kwestie jakości i wytrzymałości podłoża gruntowego. Omówione zostaną najnowsze technologie wzmocnienia i poprawy parametrów wytrzymałościowych w celu wydłużenia trwałości i użyteczności technicznej nawierzchni.
Program i zapisy na stronie PDK: http://kongresdrogowy.pl/konferencja/iniekcje-geopolimerowe-inteligentne-wzmacnianie-nawierzchni-drog-i-lotnisk
Natomiast poniżej znajdą Państwo artykuł omawiający w szerszym ujęciu zastosowanie iniekcji geopolimerowych w infrastrukturze. W treści artykułu omówienie dwóch case study z lotniska w Modlinie i w Bydgoszczy z użyciem technologii iniekcji geopolimerowych.
Szybciej, efektywniej, bez wykopów i utrudnień. Iniekcje geopolimerowe - innowacyjna metoda wzmacniania podłoża i podbudowy lotnisk i infrastruktury drogowej.
Coraz większy rozrost obszarów miejskich i aglomeracji przemysłowych wiąże się z gwałtownym rozwojem i intensywną eksploatacją sieci infrastruktury (autostrady, drogi, koleje, czy lotniska). Techniczna użyteczność konstrukcji i nawierzchni ulega znacznemu skróceniu. Naprawy gruntu i podłoża oraz posadowienia istniejących obiektów infrastrukturalnych, zawsze są śwymagającymi projektami: zarówno po stronie inwestora, jak i wykonawcy, z uwagi na specyfikę obiektów, które nie mogą/nie powinny być wykluczone z użytkowania podczas naprawy. To wymusza na inżynierii lądowej / branży budowlanej poszukiwanie nowych, innowacyjnych rozwiązań w zakresie budownictwa i konserwacji obiektów infrastrukturalnych - tak, aby prace konstrukcyjne, czy naprawcze nie powodowały utrudnień w ruchu, ani nie wykluczały z korzystania z naprawianej infrastruktury. Należy pamiętać, że koszty niedrożnej infrastruktury jest kosztem społecznym, ponoszonym przez całe społeczeństwo.
Rozwiązaniem, któremu warto się przyjrzeć w kontekście działań zarówno proaktywnych (poprawy nośności gruntów lub przeciwdziałaniu osiadaniu) lub reaktywnych (usuwanie zapadnięć, reniwelacja obiektów) są iniekcje geopolimerowe.
Technologia ekspansywnych geopolimerów to szybka i nieinwazyjna metoda poprawy nośności podłoża, stosowana w projektach infrastrukturalnych i komercyjnych w krajach Europy Zachodniej i Skandynawii od ponad 40 lat. Iniekcje geopolimerowe na tamtych rynkach od lat z powodzeniem znajdują swoje zastosowanie w zakresie poziomowania, stabilizacji i wzmacniania gruntu podłoża oraz nawierzchni.
Proces naprawczy, polegający na szybkiej i małoinwazyjnej iniekcji w głąb gruntu, pozwala na jego zagęszczenie bez wykopów, zrywania nawierzchni czy wprowadzania ciężkiego sprzętu budowlanego. Geopolimery stosowane w inżynierii lądowej to wysoko ekspansywne żywice, szybko penetrujące grunt i osiągające swoje właściwości użytkowe w bardzo krótkim czasie. Dzięki temu stanowią szybką i nieuciążliwą alternatywę dla tradycyjnych technologii stosowanych w celu rozwiązania problemów osiadania nawierzchni obiektów infrastruktury, czy przemysłu. Skład żywic dobierany odpowiednio do warunków i wymogów obiektu, uwzględniając wiele czynników, w oparciu o uprzednio przeprowadzony szereg badań geotechnicznych, a zatem: właściwości gruntu, rodzaj i nośność gruntu, przewidywane obciążenie, szybkość procesu wiązania oraz zakładane parametry konsolidacji.
Zastosowanie iniekcji geopolimerowych w infrastrukturze
W przypadku obiektów infrastruktury czy budynków komercyjnych, iniekcje geopolimerowe mogą być stosowane w celach:
- poprawy nośności i wzmocnienie podbudowy rozumiane, jako wypełnienie, zagęszczenie i konsolidacja,
- podparcia konstrukcji wypełnienie pustek i kawern, usunięcie wody z porów i pustych przestrzeni
- poprawy nośności podłoża gruntowego konsolidacja, zbrylenie gruntu (w przypadkach gruntów ziarnistych) i ujednolicenie podłoża.
Jedną z kluczowych właściwości geopolimerów jest wyjątkowa szybkość, z jaką materiał geopolimerowy uzyskuje właściwości nośne w wyniku reakcji chemicznej (polimeryzacji), która powoduje uzyskanie około 90-95% zakładanej wytrzymałości podanego materiału w czasie ok. 90 sekund.
W praktyce oznacza to, że naprawy przebiegają ekstremalnie szybko, jak np. wzmocnienie drogi kołowania samolotów w Modlinie: czas napraw zamknął się w zaledwie 4, godzinach.
Bez zakłóceń w pracy lotniska: prace zostały wykonane w nocy, a po 15 min. powierzchnia była gotowa do normalnego użytku.
Kolejną, bardzo istotną właściwością iniekcji geopolimerowych i aplikowanych geopolimerów jest możliwość ich zastosowania w bardzo szerokim zakresie temperaturowym Prace naprawcze podłoża lub podbudowy nawierzchni, autostrady, czy torowiska można swobodnie wykonywać w zakresie od - 20°C do + 60°C. Dzięki temu prace naprawcze można wykonywać niezależnie od pory roku.
Opisując powyższe właściwości materiałów geopolimerowych należy wspomnieć, że są one również neutralne dla środowiska naturalnego i nie wykazują zmienności swoich właściwości, nawet w bardzo agresywnych środowiskach lub pod wpływem długotrwałych obciążeń dynamicznych.
Mając to na uwadze iniekcje geopolimerowe stanowią nieuciążliwą alternatywę dla tradycyjnych metod naprawczych:
- w przypadku nawierzchni (drogi, koleje, lotniska): bez konieczności zamykania ruchu, bez utrudnień dla pasażerów, zmian w rozkładach jazdy, bez wykopów i niszczenia nawierzchni,
- w przypadku obiektów infrastrukturalnych: bez wstrzymywania pracy obiektu, czy inwestycji. Tym samym, w ujęciu kosztów całkowitych (koszty napraw + pośrednie koszty przestojów) metoda iniekcji geopolimerowych jest też dużo tańsza w porównaniu do tradycyjnych metod.
- szybkie i nieuciążliwy proces naprawczy, tzn. nieodczuwalny, dla normalnego użytkowania. Co w praktyce oznacza nieuciążliwość?
Całe zaplecze technologiczne służące do przeprowadzenia prac naprawczych znajduje się na samochodzie ciężarowym, wyposażonym we wszystkie urządzenia i sprzęty niezbędne do realizacji projektów. Prace naprawcze zatem odbywają się bez wprowadzania ciężkiego sprzętu budowlanego na terenie obiektu.
Case Study, czyli przykłady realizacji z użyciem metody iniekcji geopolimerowych w infrastrukturze
Technologia wzmocnień za pomocą geopolimerów ma prawie 40-letnią historię i jest z powodzeniem wykorzystywana w projektach infrastrukturalnych i komercyjnych w krajach Europy Zachodniej i Skandynawii. Przykładów jej zastosowania znajdziemy bardzo wiele w anglojęzycznej literaturze fachowej, natomiast poniżej dwa przykłady realizacji wykonanych w Polsce z wykorzystaniem geopolimerów, jako metody naprawczej: droga kołowania samolotów (taxi-way) na lotnisku w Modlinie i lotnisko cywilne w Bydgoszczy
Case Study nr 1: Lotnisko Warszawa-Modlin - wzmocnienie posadowienia konstrukcji drogi kołowania samolotów (taxiway).
Prace naprawcze z zastosowaniem iniekcji geopolimerowych pozwoliły wzmocnić grunt w miejscu osiadania konstrukcji nawierzchni. Zastosowana technologia pozwoliła na szybkie związanie i skonsolidowanie słabego gruntu oraz na wypełnienie powstałych pod podbudową drogi pustek lub kawern,
Dodatkowo, dzięki właściwościom hydroizolacyjnym geopolimeru grunt jest chroniony przed potencjalnym wzrostem wilgotności i upłynnianiu się. Cały proces iniekcji, pęcznienia materiału oraz podnoszenia się konstrukcji pasa kontrolowany był z milimetrową precyzją za pomocą laserowych przyrządów geodezyjnych.
Prace zostały wykonane nocą, tak, aby nie kolidowały z normalnym funkcjonowaniem lotniska, w ciągu zaledwie 4 godzin.
Przed i po wykonaniu prac naprawczych zostały przeprowadzone weryfikacyjne testy geotechniczne przez Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, potwierdzające znaczną poprawę nośności gruntu i rozwiązanie problemu osiadania
Case Study nr 2: Lotnisko cywilne w Bydgoszczy - wzmocnienie płyty lotniska.
Lokalne obniżenia nawierzchni, jakie pojawiły się na płycie lotniska spowodowane były osiadaniem płyt betonowych (wiek i obciążenie) znajdujących się w warstwie podbudowy. W celu zapobiegania dalszym ruchom konieczne było wzmocnienie podłoża gruntowego bezpośrednio pod płytami betonowymi oraz w pojedynczych miejscach wypełnienie pustych przestrzeni pomiędzy warstwą asfaltową, a płytą betonową.
Z uwagi na charakter pracy lotniska, naprawa musiała zostać przeprowadzona w sposób minimalizujący utrudnienia wynikające z czasu wykonania robót, jak również ingerencji w istniejącą konstrukcję. Prace mogły być wykonywane jedynie w czasie wieczornej i nocnej przerwy technicznej, trwającej kilka godzin.
WIÄCEJ na temat projektu...
Po więcej przykładów realizacji z użycie iniekcji geopolimerowych (zarówno w infrastrukturze, jak i w obiektach przemysłowych) zapraszamy TUTAJ.
Jeśli potrzebują Państwo więcej informacji lub chcą skonsultować projekt - zapraszamy do kontaktu z jednym z inżynierów Geobear:
885 804 600,
Ĺąródło publikacji i zdjęć: Geobear Poland - Domaniewska 39A , 02-672 Warszawa www.geobear.pl
Artykuł sponsorowany
