Zastosowanie pianobetonu przy realizacji systemów komunalnych

Pianobeton jest materiałem lekkim (do tego typu zastosowań najczęściej jest stosowany pianobeton o gęstości objętościowej 600 kg/m3), a jednocześnie sztywnym, co powoduje, że usztywnia rurociąg i zapobiega jakimkolwiek zmianom jego położenia gwarantując tym samym zachowanie liniowości i szczelności. Ze względu na niski ciężar i płynność nie powoduje przemieszczeń rurociągu podczas zabudowy.

Pianobeton produkowany jest bezpośrednio na placu budowy w specjalnym agregacie. Gotowa mieszanka transportowana jest w postaci płynnej (wężem do miejsca zabudowy). Ze względu na dużą płynność pianobetonu, którą powodują pęcherzyki powietrza zawarte w masie i wywołujące "efekt łożyska", pianobeton oblewa dokładnie rurociąg i wypełnia wszelkie nierówności wykopu. Pianobeton jest materiałem lekkim (do tego typu zastosowań najczęściej jest stosowany pianobeton o gęstości objętościowej 600 kg/m³), a jednocześnie sztywnym, co powoduje, że usztywnia rurociąg i zapobiega jakimkolwiek zmianom jego położenia gwarantując tym samym zachowanie liniowości i szczelności. Ze względu na niski ciężar i płynność nie powoduje przemieszczeń rurociągu podczas zabudowy. Produkcja pianobetonu wymaga specjalnych zapraw cementowych, gdzie jako kruszywo stosuje się drobny piasek od 0–2 mm.

 W 1 m³ pianobetonu o gęstości objętościowej 600 kg/m³ jest:

• 330 kg cementu: 2,9 kg/l = 114 l tj. 11,4%
• 100 l związanej wody: 1 kg/l = 100 l tj. 10,0%
• 170 kg piasku 0–2 mm: 2,6 kg/l = 65,5 l tj. 6,5%
• 600 kg = 279,5 l tj. 27,9%

Resztę objętości masy czyli 72% stanowi powietrze zamknięte w pęcherzykach. 

1. Budowa komórkowa o porach zamkniętych powoduje, że pianobeton jest materiałem nisko nasiąkliwym, a zatem mrozoodpornym. Inna cecha, a mianowicie wysoka izolacyjność termiczna, umożliwia znaczne wypłycenia głębokości posadowień rurociągów, gdyż obudowa z pianobetonu chroni przed przemarzaniem. Pozwala to na obniżenie kosztów realizacji: mniej drogich robót ziemnych, zastosowanie płytszych a więc tańszych studni i unikanie ewentualnych kolizji z innymi sieciami.  
2. Powietrze jak wszystkim wiadomo jest najlepszym izolatorem, stąd wysoka izolacyjność termiczna pianobetonu. Dla odmiany PB 600 współczynnik przewodności cieplnej l wynosi 0,17 W/mK. Ta właśnie cecha zabezpiecza przed przemarzaniem i umożliwia płytkie posadowienia! Pianobeton jest materiałem mrozoodpornym.  
3. Wytrzymałość na ściskanie dla tej odmiany wynosi 0,9 MPa. Jest w zupełności wystarczająca dla przeniesienia wszelkich naprężeń i nacisków gruntu, a stanowi dodatkową ochronę rurociągu przed uszkodzeniami. Jednocześnie na tyle niska, że nie stanowi zagrożenia dla samego rurociągu, którego wytrzymałości są znacznie wyższe. Pianobeton podda się ewentualnej pracy rurociągu i ustabilizuje warunki jego pracy.  
4. Pianobeton jest materiałem chemicznie obojętnym jak każdy materiał cementowy i pod tym względem nie zagraża jakimkolwiek rodzajom instalacji.  
5. Nie wymaga dylatowania, ponieważ pęcherzyki powietrza pełnią rolę mikro kompensatorów naprężeń wewnętrznych tak w okresie wiązania cementu i dojrzewania pianobetonu, jak i później w okresie eksploatacji.  
6. W tego typu rozwiązaniach jest stosowany od kilkudziesięciu lat za granicą i od ponad 10 lat w Polsce. Zatem jest to sprawdzona technologia i stosowana przez wszystkich tych inwestorów, którym zależy na kosztach i trwałości inwestycji.

Ciekawsze przykłady zastosowania pianobetonu w budownictwie komunalnym w Polsce

• Kamienna Góra (94r) - Zadanie: budowa kolektora ściekowego. Realizacja tego typu inwestycji w terenie górzystym i kamienistym jest b. kosztowna i trudna ze względu na warunki gruntowe i strefę przemarzania gruntu. Generalny Wykonawca w porozumieniu z Inwestorem doprowadził do zmiany projektu. Polegała ona na płytkim posadowieniu kolektora. Na odcinkach gdzie występowały zagłębienia terenu prowadzono go na powierzchni. Cały kolektor został obudowany pianobetonem PB 800 w taki sposób, aby otulała go warstwa o grubości minimum 40 cm. Pianobeton zabezpieczył kolektor przed ewentualnymi uszkodzeniami i zaizolował termicznie przed zimowymi warunkami atmosferycznymi. Stosując takie rozwiązanie zaoszczędzono - 60% pierwotnie zakładanych kosztów inwestycji i skrócono czas realizacji o 50%. Metoda sprawdziła się przez 8 lat eksploatacji.  
• Głogów - Huta Miedzi (93r). Wypełnienie pianobetonem nieczynnych kolektorów wody F 800 i 1200. Przy realizacji nowej inwestycji, wielkie elektrofiltry przemysłowe zlokalizowano ze względów technologicznych na trasie kolektorów przesyłowych wody przemysłowej. Postanowiono wybudować nowe nitki kolektorów obchodzące teren inwestycji, lecz starych pustych odcinków nie można było pozostawić w gruncie na terenie inwestycji, gdyż mogło to jej zagrozić w przyszłości. Proponowano dwa rozwiązania: "Wyprucie" ich z ziemi lub zamulenie piaskiem. Pierwsze było zbyt kosztowne, a drugie nie dawało gwarancji pełnego wypełnienia ze względu na długość nitek (-120 m.). Skorzystano więc z trzeciego rozwiązania, którym była propozycja wypełnienia pianobetonem PB 1000. Wpompowano go pod ciśnieniem przez otwory rewizyjne wykonane w szczytach zaślepek. Pojawienie się pianobetonu w takich samych otworach z drugiego końca było gwarancją 100% wypełnienia. Zadanie wykonano w 1 dzień za 13% wartości pierwotnego rozwiązania.

• Głogów - Kanalizacja w drodze (96r). Podjęto decyzję o założeniu kanalizacji sanitarnej w rejonie, który jej nie posiadał. Kiedy przystąpiono do prac okazało się, że w ulicy biegną nie zinwentaryzowane sieci przyłączeniowe: kable, wodociągi i gazociągi. Prace przerwano, bo okazało się, że przebudowa tych sieci przekroczy trzykrotnie założony koszt inwestycji. Zaproponowaliśmy rozwiązanie, które pozwoliło jeszcze zaoszczędzić 28% kosztów. Sieć kanalizacyjną położono nad istniejącym instalacjami i tylko 40–60 cm pod powierzchnią drogi, ale wykopy wypełniono pianobetonem. Spełnił on kilka zadań: wyizolował termicznie kolektor, uszczelnił go, usztywnił i zapobiegł osiadaniu nawierzchni w miejscach wykopów - nawierzchnię drogi ułożono bezpośrednio na pianobetonie.

• Gniezno - Stacja Benzynowa StadOil (97r). Lokalizacja w b. dobrym miejscu Miasta, ale badanie geologiczne wykazało pokłady torfu i namułów do 12 m. głębokości. Projektanci sugerowali konieczność wymiany gruntu do tych głębokość, lub zastosowanie b. gęstego palowania. Metody drogie i czasochłonne a ponadto rozwiązujące jedynie problem z posadowieniem obiektów i dróg. Pozostawał problem przyłączy i instalacji wodno kanalizacyjnych. Dla obiektów zastosowano rozwiązanie znacznie prostsze i korzystniejsze cenowo. Wszystkie zostały posadowione na fundamencie płytowym (poduszce) z pianobetonu PB 500 - 900 o średniej grubości 80 cm. Natomiast wszelkie instalacje wod-kan zostały obudowane lekkim pianobetonem PB 500.
  Stałe pomiary geodezyjne wykazały, że naturalne osiadanie obiektów wyniosło tylko 0,8–1,5 mm (znacznie poniżej normy), oraz nie wystąpiły żadne problemy z instalacjami.  
• Obiekt dealera Volkswagen - Audi w Lubinie (2001). Już w fazie projektowania dla części zewnętrznych instalacji wodno - kanalizacyjnych uwzględniono ich obudowanie pianobetonem. Jedynie przyłącza ze względu na głębokość posadowienia kolektorów zbiorczych, wykonano tradycyjnie. Natomiast wszelkie instalacje wewnętrzne ułożono w pod posadzkowej warstwie pianobetonu. Instalacje obudowane
• KROSNO (2002) - naprawa kolektora ściekowego L 760 m., polegająca na zastosowaniu metody "rura w rurze". W istniejący kolektor F 800 wprowadzono nową instalację F 630. Przestrzeń międzyrurową wypełniono pod ciśnieniem pianobetonem PB 600. Zadanie wykonano w ciągu jednego dnia.
• OSTROŁĘKA (2003) - naprawa kolektora sanitarnego L 540 m., polegająca na zastosowaniu metody "rura w rurze". Wypełnienie pianobetonem PB 600.

Instalacje obudowane pianobetonem wykazują dużą trwałość i szczelność. Pianobeton zapobiega ich uszkodzeniom i ewentualnym skutkom powstania nieszczelności. Bowiem w przypadku pojawienia się nieszczelności następuje wypłukiwanie obsypki czego efektem jest zamulanie instalacji i powstawanie zapadlisk terenu. Jest to zjawisko szczególnie groźne, gdy występuje pod drogami. Obudowa z pianobetonu niweluje takie niebezpieczeństwo, gdyż zapobiega osiadaniu i rozszczelnianiu instalacji. Nikt z branży budowlanej nie ma złudzeń, że przy budowie instalacji następuje prawidłowe zagęszczenie podsypki piaskowej pod rurociągiem (nie ma takich możliwości). Natomiast osiadanie powoduje powstawanie nieszczelności i kosztowne naprawy. Ze względów podatkowych metoda obudowy pianobetonem podraża koszt inwestycji, którą amortyzuje się przez 40 lat, natomiast naprawa jest kosztem (ponoszony on jest w późniejszym terminie). Oczywiście odnosi się to tylko do instalacji, których nie można wypłycić za względu na warunki przyłączeniowe. Jeśli możliwe jest płytkie posadowienie, to koszt zastosowania pianobetonu zwraca się w postaci znacznych oszczędności na kosztach robót ziemnych, unikaniu kosztów przebudowy istniejących instalacji, dużym skróceniu czasu realizacji i znacznym zwiększeniu trwałości. W przypadku prowadzenia robót w czynnych drogach, zastosowanie rozwiązań z pianobetonem umożliwia szybką realizację, ograniczenie do minimum wyłączenia z ruchu, co jest zmorą wszystkich zmotoryzowanych, nie powoduje konieczności poprawek z powodu osiadania przekopów.
Bardzo korzystne pod wieloma względami jest stosowanie pianobetonu do obudowy rur przesyłowych w gruntach słabonośnych, torfiastych czy w przypadku występowania wysokiego poziomu wód gruntowych.
Obecnie już wiele Biur Projektowych w Polsce wprowadza do swoich opracowań pianobeton jako rozwiązania nie tylko alternatywne, ale wręcz najlepsze.
Wykonawcą robót była firma Wajm.