Geotechnical Struct

Using liquid, self-levelling, easy-to-pump SIRCONTEC foam concrete (FC) for the efficient and gentle construction of a lightweight, heat-insulating, and at the same time geotechnically strong, cohesive and durable structure without the need for compaction can be divided into 5 construction groups:

1. Restoration of excavations: Foam concrete (FC) is an ideal fluid homogeneous material for gentle backfilling of excavations, especially shallow utility networks and insulating and reinforcing pipelines. After hardening, foam concrete has a cohesive structure that does not put any load on adjacent structures.

2. Foundation of buildings, industrial floors and roads: Thanks to the balance of insulating ability, strength and cost, foam concrete (FC) has become the optimal material for insulation and strengthening of the subsoil under buildings, industrial floors, roads and above-ground reservoirs.

3. Reinforcing and insulating lightweight fills/backfills: Foam concrete (FC) is the optimal material for filling bridge approaches, for backfills strengthening active slopes and banks—cohesive backfills between retaining walls and slopes or banks—and for insulating backfills between vertical building structures and excavation walls.

4. Injecting&Filling Annular Spaces, Cavities and Pipes: Due to its low price and ability to fill a space of any size and shape without the need for vibration, foam concrete (FC) is also used for injecting and filling the interspace of pipe protectors and various cavities and pipes under roads, railway lines, concrete slabs, and in the construction of tunnels.

5. Filling and backfilling of large spaces: Foam concrete (FC) is also used to backfill unnecessary spaces underground, such as mines and underpasses, where a large volume of low-weight backfill is needed to reduce the load on the compressible subsoil, prevent the possibility of liquefaction during earthquakes and soil settlement, and for preventing the access of people/animals.

FC for Geotechnical Structures

SIRCONTEC foam concrete (FC) is a proven material for achieving stable and solid geotechnical constructions while minimising their weight and thickness.

Compared to traditional construction methods, foam concrete enables better and more efficient construction methods. Its use usually results in lower construction costs and significantly reduced maintenance costs, and it usually saves a lot of time in the construction schedule.

Among the main reasons for using foam concrete in geotechnical structures are its low thermal conductivity and volumetric weight, high bearing capacity, durability and resistance to chemicals, freezing-thawing, rising soil moisture and flooding, minimisation of excavation work, and simpler, faster, and cheaper construction realisation.

Highly fluid SIRCONTEC foam concrete can be pumped at low pressure over long distances (>400m) and can thoroughly fill a space of practically any shape and size without the need for compaction.

SIRCONTEC foam concrete can be produced with a wet bulk density from 250 to 1,800 kg/m³, i.e. with a dry density from 180 to 1600 kg/m³, while most geotechnical constructions require foam concrete with a dry density from 300 to 500 kg/m³.

PBG*-Foam Concrete for geotechnical properties

* PBG je ochranná známka penobetónu vyrábaného technológiou SIRCONTEC

Poznámka: Modifikácie penobetónu PBG 35, 40, 45 a 50 sú certifikované stavebné materiály - Technical Assessment TSÚS SK TP-14/0118

Výber vhodnej modifikácie PBG aj podľa okolitej teploty a času nástupu pochôdznosti.

Realizácia geotechnických konštrukcií z PBG

Na realizáciu  penobetónov  pre podlahový systém SIRCONTEC poskytujeme aplikačným spoločnostiam úplné výrobné a spracovateľské know-how včítane dodania technologických zariadení vlastnej výroby.

Je nutné riadiť sa Všeobecnými podmienkami výroby a spracovania penobetónov, Výrobnými postupmi a Technickými listami SIRCONTEC.

Penobetón verzus alternatívne materiály

Tekutý, samonivelačný penobetón PBG, v porovnaní s tradičnými zhutňovanými zásypmi a podsypmi, popri šetrnom vystužení prináša do realizácií geotechnických konštrukcií vysokú produktivitu práce. Po vytvrdnutí PBG vytvára objemovo i pevnostne v čase stabilné homogenné voľne stojace konštrukcie s vysokou dynamickou tuhosťou pri nízkej vlastnej hmotnosti s nulovým bočným zaťažením priľahlých stien a dobrými tepelnoizolačnými vlastnosťami.

Liquid, self-levelling PBG-foam concrete, compared to traditional compacted backfills and underfills, in addition to gentle reinforcement, brings high work productivity to the implementation of geotechnical constructions. After hardening, PBG creates homogeneous free-standing base structures that are stable in volume and strength over time, with high dynamic stiffness, low self-weight, zero lateral load on adjacent walls and good thermal insulation properties.

Treba zdôrazniť, že v porovnaní s granulovaným materiálom, penobetón je nielen ľahším materiálom s výbornou tepelnú izoláciu, ale aj vynikajúcou nosnosťou. Penobetón poskytuje podstatne väčšiu oporu ako rovnaká hrúbka vrstvy plne zhutneného štrkodrviny

Objemová hmotnosť penobetónu je približne na úrovni 30% hmotnosti pôdy, zhutneného štrku, cemento-popolčekovej suspenzie alebo 20% hmotnosti obyčajného betónu. Preto sa penobetón dá použiť na zníženie zaťaženia stlačiteľnej pôdy.

Penobetón sa nerozteká počas zemetrasení a v priebehu času nesadá ako bežný pôdny zásyp. Penobetón vytvorí pevný, samostatný útvar, takže nevytvára / neukladá bočné /priečne zaťaženie na priľahlé konštrukcie.

Penobetón vyplní ale nezaťaží

Pri akejkoľvek aplikácii, kde sa používajú tekuté výplňové materiály, je vysoko tekutý, izolačný a ľahký penobetón vynikajúcou alternatívou a v mnohých prípadoch preferovaným materiálom.

Tepelná izolácia, ktorá je odolná a spevňuje

V porovnaní s tradičnými izolačnými materiálmi je penobetón odolnejší, najmä pokiaľ ide o možný vplyv chemikálií alebo ohňa. Pevnosť v tlaku je obvykle viac než štyrikrát väčšia než u izolácií z plastovej peny.

Viaceré geotechnické konštrukcie boli overené s aplikáciou penobetónu vyrábaného podľa návodov a doporučení SIRCONTEC.

1. Obnova výkopov inžinierskych sietí a potrubí

Zapuzdrenie (plytkých) inžinierskych sietí a potrubí penobetónom ich nielen tepelne izoluje a chráni proti korózii a chemikáliám, ale aj výrazne znižuje možnosť vychýlenia potrubia, pretože penobetón voľne tečie a nepotrebuje zhutňovanie. V prípade potreby je možné penobetón ľahko vykopať aj ručne.

Izolácia a stabilizácia inžinierskych sietí a potrubí penobetónom je ideálnym riešením problémov pri obnove výkopov, najmä keď: 

• Skúšanie zhutnenia nie je možné vykonať z bezpečnostných dôvodov, napr., blízkosť plytkých inžinierskych sietí vrátane plynu, elektriny a optických káblov bráni potrebnému zhutňovaniu. Bez skúšok zhutnenia sa nedá overiť, či sú splnené podmienky špecifikácie. Vzorky penobetónu pre kontrolu kvality sa bezpečne odoberú nad výkopom.
• Zhutnenie nie je možné fyzicky vykonať. Potrubie je potrebné kvalitne, a pritom šetrne vystužiť. Vďaka extrémnej tekutosti vypĺňa penobetón malé dutiny, pri ktorých sú bežné metódy zhutňovania nemožné alebo nepraktické.
• Potrubie je nemožné / neekonomické umiestniť do hĺbky, do ktorej nepreniká mráz; preto je ho potrebné účinne izolovať.
• Potrubie je potrebné chrániť voči ropným chemikáliám, korózii alebo otrasom.

Viac informácií k téme

• Dokumenty, technické listy a prezentácie nájdete priložené alebo v sekcii Dokumety > Geotechnické aplikácie
• Obrázky, fotky, prípadne videa ohľadom produktov / zhotovenia konštrukcií nájdete nižšie na stránke alebo v sekcii Galéria > Geotechnické aplikácie

2. Zakladanie budov, priemyselných podláh, ciest a zásobníkov

Medzi hlavné dôvody pre uplatnenie penobetónu SIRCONTEC pri zhotovovaní základov patrí nízka hodnota súčiniteľa tepelnej vodivosti λ, nízka objemová tiaž, vynikajúca únosnosť a životnosť, minimalizácia výkopových prác, skrátenie doby realizácie a v konečnom dôsledku zlacnenie základovej konštrukcie.

Princípom využitia Penobetónu je vytvorenie pevných, odolných a súdržných tepelnoizolačných základových konštrukcií, ktoré nepodliehajú sadaniu.  Zeminy pri ktorých je potrebné náročné hutnenie na dosiahnutie požadovaných parametrov môžu byť  vykopané a následne nahradené penobetónom. Podstatne nižšia objemová objemová hmotnosť, vyššia súdržnosť a pevnosť penobetónu zabezpečí, že následné sadanie podložia bude zredukované a rovnomerné.

2.1 Plytké základy s tepelnou izoláciou

Úsporu prevádzkových nákladov domov a hál možno ľahko realizovať zabezpečením primeranej izolácie pod podlahou stavby penobetónom. Hustota penobetónu typicky používaného na túto aplikáciu je rádovo 300 - 500 kg/m3 s pevnosťou v tlaku 0,5 -1,5 MPa a tepelnou vodivosťou 0,08 - 0,11 W/m°K. Stále platí, že podpora/nosnosť penobetónovej izolácie je podstatne lepšia ako plne zhutnenej štrkodrviny. To znamená, že izolácia môže zohrávať štrukturálnu úlohu v systéme základov, čím prispieva k ekonomickej efektívnosti.

Penobetón možno vyrábať a inštalovať veľmi rýchlo, keďže nie je potrebné zhutňovanie, čím sa urýchli proces výstavby. Okrem toho izolačné vlastnosti penobetónu zvýšia energetickú účinnosť stavby.

Penobetón PBG sa využíva na realizáciu viacerých druhov základových konštrukcii:

Základová doska na penobetónovom podklade

Pri mnohých menších až stredne veľkých stavbách na dokončenie základov postačuje zakryť súdržný penobetónový izolačný podklad vystúženou základovou doskou, prípadne naň vybetonovať štíhlu železobetónovú dosku s hrubšími okrajmi pod nosnými múrmi.

Konštrukcie plytkých základov môžu byť zvlášť užitočné v lokalitách, kde je možné naraziť na vysoké spodné vody.

Základová doska s podkladom z penobetónu PBG

Základová doska s podkladom z penobetónu PBG a doskovej tepelnej izolácie

Základové pásy s penobetónovou výplňou medzi pásmi

Na dokončenie základov postačuje prekryť celý pôdorys stavby -  základové pásy s penobetónovou izolačnou výplňou, tenkou betónovou platňou (podkladovým betónom),  vybetonovať podkladový betón.