Aplikace stříkaného betonu, výhody technologie stříkaného betonu

Je těžké si představit moderní výstavbu bez technologie stříkaného betonu. Jedná se o nástřik betonové směsi na povrch pod vysokým tlakem (0,4-0,5 MPa). Na výstupu z trysky získá roztok rychlost až 170 m/s a pevně přilne k pevnému materiálu (beton, cihla, kov atd.) – rovnoměrně a bez vnitřních dutin („bublin“). Tímto způsobem lze zpracovávat vodorovné, svislé i šikmé plochy technologií suchého nebo mokrého stříkaného betonu. Jak se od sebe liší?

Suchá metoda

Je považován za tradiční a byl vyvinut na začátku 20. století. Metoda spočívá v samostatném dodávání suché betonové směsi a vody. První je dodáván do mixéru ve formě vzduchové suspenze (vysoká hustota) a druhý samostatnou hadicí (z nádrže). Látky se míchají přímo při aplikaci na povrch, což zajišťuje vysokou přilnavost a těsnost. Technologie má zjevné výhody:

• není třeba připravovat pracovní plochy (zejména základní nátěr);
• schopnost upravit intenzitu dodávky vody (a vzdálenost, ve které bude proud zásobován);
• snadnost údržby zařízení.

Nedochází tak k zanášení vnitřních součástí stříkací pistole zbytky roztoku a na konci práce stačí vyčistit pouze míchačku (opláchnout vodou). Metoda má bohužel i své nevýhody. Zahrnujeme:

• uvolnění části roztoku mimo pracovní oblast (betonové cákance kontaminují vše v okruhu 0,5-1,0 metru od cíle);
• zvýšené riziko poranění (pevné částice roztoku se mohou vysokou rychlostí odrazit od povrchu);
• nutnost přísné kontroly poměrů složek (odchylky na menší či větší směr výrazně zhoršují kvalitu betonu).

Suchý stříkaný beton mohou provádět pouze specializovaní specialisté s bohatými zkušenostmi. Bez kvalifikace je lepší takovou práci nepřevzít, a to povede pouze k poškození materiálů a vysokému riziku zranění.

Metoda mokré

Suchý stříkaný beton nahradila vynálezem nových složek (aditiv) do betonových směsí. Technologie spočívá v dodání předem připraveného (viskózního) roztoku požadované konzistence. Počet odražených částic je výrazně snížen, stejně jako riziko zranění během provozu. Výhody metody jsou zřejmé:

• vysoký stupeň homogenity směsi;
• udržování čistoty na místě (stříkance roztoku neznečišťují místo);
• vysoká úroveň bezpečnosti;
• schopnost používat technologii ve stísněných prostorách;
• minimální množství odpadu.

Na rozdíl od suchého stříkaného betonu nevyžaduje mokrý stříkaný beton speciální dovednosti personálu a lze jej provádět s minimálním rizikem zranění. Technologie má ale i své nevýhody, mezi které patří:

• omezení tloušťky nanášené vrstvy;
• trvání práce;
• Potíže s čištěním zařízení (ucpané částicemi roztoku);
• nemožnost použití na velkých plochách (staveništích);
• vysoká cena směsí.

Náklady na betonové směsi pro mokrý stříkaný beton se tedy výrazně zvyšují díky přísadám, které zvyšují viskozitu. Mokrá metoda navíc vyžaduje mnohem více času a má omezení v délce přívodní hadice. Pro aplikaci roztoku tedy musí obsluha stát blízko ošetřovaného povrchu – ne dále než 1,5-2 metry.

V jakých oblastech se používá?

Suchá i mokrá metoda mají svá pro a proti, které se do značné míry kompenzují. Pokud tyto technologie zobecníme do jediného konceptu „stříkaného betonu“, pak našel uplatnění v následujících odvětvích:

• výstavba horských a podzemních tunelů (včetně metra);
• výstavba a obnova vodních staveb: přehrady, kanály, čistící zařízení, zavlažovací systémy, studny atd.;
• posílení horských svahů a svahů;
• opravy a rekonstrukce betonových budov (včetně zchátralých);
• výstavba vodních nádrží (včetně bazénů);
• výstavba opěrných zdí;
• pokládání základů a úprava sklepů;
• inženýrské stavby: skateparky, kluziště, různé dekorativní předměty atd.

Stříkaný beton našel uplatnění také v těžkém průmyslu. Používá se tedy ke zvýšení požární odolnosti a tepelné odolnosti stěn – přidáním speciálních modifikačních nečistot do roztoku. Standardní poměr suchých ingrediencí a vody je 4:1, ale ve speciálních případech jej lze změnit nahoru nebo dolů.

Konstrukce pistole na stříkaný beton a cena práce

V závislosti na produktivitě a technologickém postupu (mokrý nebo suchý stříkaný beton) může mít zařízení masivní nebo lehké provedení. Rychlost dodávky roztoku se pohybuje od 4 do 20 m3/h a hlavní součásti systému jsou:

• násypka mixéru;
• samotný mixér (tryska);
• vzduchový kompresor;
• pohon dávkovače a mixéru;
• hadice pro přívod roztoku (a vody – v případě suché metody).

Jednotka je napájena ze sítě a může být použita v „polních“ podmínkách, napájena generátorem. Spotřeba energie je relativně nízká vzhledem k vysoké produktivitě a účinnosti procesu. Náklady na práci závisí jak na modelu zařízení, tak na dalších faktorech:

• složení a značka betonové směsi;
• obtíže stříkaného betonu (práce ve stísněných podmínkách, zpracování obloukových, rohových a tvarových profilů apod.);
• vzdálenost objektu od městské infrastruktury;
• roční období (v zimě – mnohem dražší).

Nestačí zakoupit pistoli na stříkaný beton a komponenty pro přípravu řešení. Důležité je také umět používat zařízení a znát všechny jemnosti pracovního procesu. Nejlepším řešením proto může být zapůjčení zařízení a najmutí specializovaného operátora. Jedná se o jednu z nejziskovějších možností, zejména pokud jde o jednorázové maloobjemové zakázky.

V průběhu minulého století se technologie stříkaného betonu (stříkaného) betonu vyvinula z inovativní technologie na klasickou technologii používanou v mnoha odvětvích hospodářství k řešení různých výrobních problémů.

Stříkaný beton se nejčastěji používá:

• pro upevňování hornin při podzemních pracích při stavbě tunelů a těžebním průmyslu;
• pro opravy betonových a železobetonových konstrukcí (náhrada poškozeného betonu, zpevnění betonových konstrukcí);
• při provádění těsnicích prací;
• jako žáruvzdorný materiál v železné a neželezné metalurgii, chemickém, sklářském, cementářském průmyslu a dalších průmyslových odvětvích spojených s vysokoteplotními procesy;
• jako ochranný povlak odolný proti opotřebení;
• pro stabilizaci zeminy při nadzemní výstavbě (výstavba jímek, skladovacích zařízení, zpevňování svahů při výstavbě dopravních uzlů, mostů apod.);
• při vytváření předmětů uměleckého účelu;
• vykonávat mnoho dalších úkolů.

Ruční aplikace stříkaného betonu při stavbě železobetonového základu
I přesto, že se betonový stříkaný beton pro výše uvedené operace stal tradiční technologií, zachovává si velký inovační potenciál a neustále se vyvíjí. Dostupnost velkého množství různých receptur stříkaného betonu zajišťuje optimální řešení každého konkrétního technologického úkolu. Volbou optimálního granulometrického složení, obsahu pojiva a použitím některých speciálních přísad lze cíleně regulovat vlastnosti stříkaného betonu.

• možnost aplikace stříkaného betonu na jakýkoli povrch umístěný v jakékoli rovině díky vysokým adhezivním vlastnostem stříkaného betonu a jeho samonosnosti;
• možnost stříkání betonu na jakémkoli nerovném povrchu;
• dobrá přilnavost (přilnutí) stříkaného betonu k povrchu díky stříkání vysokou rychlostí a pod vysokým tlakem (samozhutnění nanesené vrstvy);
• schopnost nanášet vrstvy různé tloušťky v závislosti na konkrétních podmínkách a úkolech;
• možnost vyztužení stříkaného betonu (tradiční výztuž/vláknová výztuž);
• schopnost rychle postavit nosnou konstrukci bez použití forem (bednění) a dlouhých čekacích lhůt.

Použití stříkaného betonu ke zpevnění svahů

Jednou z mnoha možností využití stříkaného betonu ve stavebnictví je zajištění svahů, tzn. reliéfní prvky s výraznými odchylkami od horizontály.

Svahy, které často vznikají při výstavbě silnic a železnic a přehrad, jsou většinou navrženy tak, aby hornina, ze které se skládají, měla samonosné vlastnosti. Někdy je však potřeba svahy dodatečně zpevnit, aby se zabránilo sesuvům půdy a řícení skal. Před zahájením jakékoli práce na zpevnění svahů je nutné určit hlavní charakteristiky reliéfu – výšku, úhel sklonu, složení a stabilitu svahu, jakož i klimatické vlastnosti oblasti. Klíčovým parametrem, který je třeba vzít v úvahu, je úhel sklonu svahu. To je úhel, při kterém je svahový materiál ve stabilním stavu, tj. svah sám drží. Tento úhel do značné míry závisí na tvaru, velikosti a složení pevných částic půdy.

Kombinace všech těchto faktorů má za následek nespočet různých možností. Například viskózní jílovité půdy mají větší plasticitu při absorpci vody, ale extrémně nízké vnitřní tření. Násypy z drceného kamene, štěrku a písku vodu naopak absorbují a výrazně mění svůj tvar a strukturu, ale vnitřní tření je v nich vyšší.

Zpevnění svahů stříkaným betonem: rychlé vytvrzení a maximální přilnavost

Stříkaný beton se stal oblíbenou metodou upevňování svahů díky všestrannosti, odolnosti a rychlému tvrdnutí tohoto materiálu a také jeho vysoké přilnavosti.

Použitím stlačeného vzduchu při nástřiku se stříkaný beton doslova vtlačí do povrchu svahu, vyplní v něm trhliny a dutiny a zabrání sesuvu uvolněné zeminy. V tomto ohledu může stříkaný beton současně působit jako ochranný povlak pro povrch svahu a také jako základ pro instalaci kotev a dalších výztužných prvků.

Je důležité si uvědomit, že u strmých svahů s vysoce kyprou půdou se riziko sesuvů výrazně zvyšuje, a proto aplikace pouze jedné vrstvy stříkaného betonu nemusí stačit. Takové svahy vyžadují další zpevňovací prostředky, jako je: pokládka ocelové sítě, použití vlákna atd.

Typicky se stříkaný beton pokládá od spodní části svahu nahoru – stejně jako v tunelech a šachtách – aby se zabránilo tvorbě dutin v betonu a snížilo se procento odskoku během aplikace.

Mechanizační zařízení pro stříkaný beton zahrnuje: stříkaný beton (manipulátory stříkaného betonu) s dlouhým dosahem, díky nimž je aplikace betonu efektivnější a bezpečnější. Zařízení stříkaného betonu je namontováno na podvozku, což výrazně zvyšuje jeho mobilitu.

Při stabilizaci rozpadajících se svahů umožňuje tento typ zařízení obsluze aplikovat stříkaný beton z bezpečné vzdálenosti a zajišťuje rychlou reakci, aby se zabránilo dalšímu zhroucení svahu.

Další poznámky

V některých případech může ocelové pletivo nahradit stříkaný beton vyztužený vlákny. Tento typ betonu má lepší přilnavost k nerovným povrchům a jeho nanášení vyžaduje méně pracovníků.

Mezi další účinné prostředky zpevnění svahů patří použití geotextilií (například tkaniny z kokosových vláken), výsadba, použití ocelových sítí, gabionů, betonových opěr a dalších betonových prefabrikátů.

Navíc v oblastech, kde dochází k vydatným srážkám, jsou při stavbě svahů nutné odvodňovací systémy, aby se zabránilo vodní erozi.

Prováděli jste někdy zpevňování svahů pomocí mechanizovaného stříkaného betonu? V sekci “Komentáře” se můžete podělit o zajímavé příběhy ze svých zkušeností.

Zdroje:

• „Řešení v doplňcích výživy s hormonálním projektem“, Hormone Research at Home, Chilean Institute of Hormone (ICH), květen 2016, konečně k dispozici 28/09/16

• „Nákres a konstrukce stabilizačního systému Talud pro jižní tropické zbytky technologie nabíjení půdy“, Urban Review, prosinec 2012, poslední aktualizace 28/09/16

• „Stabilizace svahů půdy a skal pomocí vlákny vyztuženého stříkaného betonu v Severní Americe“, časopis Shotcrete, léto 2002, zveřejněno 28. 09. 16

S přihlédnutím k výše uvedenému lze jednoznačně konstatovat, že betonový stříkaný beton je moderní, flexibilní, cenově výhodná stavební technologie.

Přejít na seznam zařízení pro stříkaný beton…
Specialisté společnosti Putzmeister-Rus LLC rádi zodpoví vaše dotazy a poskytnou potřebná doporučení ohledně betonování a výběru optimálního zařízení pro stříkaný beton.

Další články:

• Clean Energy
• Ergonic® 2.0 – Inteligentní řídicí systém pro udržitelnost, bezpečnost a uživatelskou přívětivost
• Při stavbě stadionu Zenit Arena v Petrohradě bylo použito betonové čerpadlo Putzmeister BSF 47-5. 16H
• Aplikace stacionárních čerpadel betonu s elektrickým pohonem Putzmeister na železobetonové výrobky
• Pokročilé technologie Putzmeister používané při výstavbě obytných komplexů v moskevské oblasti
• Podlahové potěry
• Vlhkostěnná podlaha