Expandovaný jíl je lehké kamenivo vyrobené z tmavě hnědých jílů expandovaných při rychlém výpalu, materiálu s buněčnou strukturou, který má významnou pevnost, nízkou hustotu a vysoké tepelně izolační vlastnosti. Navrhujeme prostudovat zahraniční zkušenosti s použitím keramzitu při stavbě silnic na nestabilních půdách.
Lehké keramzitové kamenivo se pro své specifické technické parametry a charakteristické vlastnosti nabízí jako plnohodnotná varianta všude tam, kde se v zemních konstrukcích vyskytuje nestabilní zemina a je vyžadováno snížení vertikálního napětí v případech, kdy je nutné snížit sedání a riziko narušení stability stavby, případně snížení zatížení nosných konstrukcí a podzemních staveb. Z těchto hledisek se použití keramzitu jeví jako optimální jak po stránce technické, tak ekonomické. Lze jej s výhodou použít při vylehčování hliněných objektů silničních staveb, dále pro filtrační násypy v technologiích čištění odpadních vod nebo jako izolační zásypy např. při zásypech energetických komunikací.
Geotechnická aplikace keramzitu v silničním stavitelství.
Použití materiálu lehčího než zemina při pokládce zemních a silničních konstrukcí přináší nové, netradiční možnosti jak v oblasti navrhování lehkých hliněných konstrukcí, tak při realizaci takových stavebních projektů. Keramzit má specifické technické parametry a charakteristické vlastnosti. Lze jej použít v zemních konstrukcích všude tam, kde je požadováno snížení vertikálního napětí v případech, kdy je nutné snížit sedání konstrukce, snížit riziko nestability, snížit zatížení nestabilní zeminy nebo snížit zatížení podpěr a podzemních inženýrských sítí.
Stavební geologie již na začátku roku 2002 provedla laboratorní zkoušky keramzitu, které potvrdily vlastnosti lehkého keramzitového kameniva pro použití v zemních konstrukcích. Výsledky laboratorních měření a následných praktických zkoušek v terénu potvrdily očekávané možnosti využití keramzitu v geotechnice a vytvořily základ pro projekty lehčené kameniny převážně v silničních konstrukcích.
Lehký násep přechodového prostoru nadjezdu staveniště, Karlovy Vary (Česká republika).
Na základě návrhu a projektu firmy Stavebnígeologie, která provádí geotechnický dozor a monitoring staveb, byly zahájeny práce v přechodovém prostoru za mostní opěrou estakády přes Chodovský potok (staveniště u obchodního centra Tesco) a tzv. byl vybudován lehký násyp z keramzitu frakce 4-8 mm o celkovém objemu cca 5500 m3.
Vzhledem k tomu, že podkladem mostních opěr a přechodových oblastí jsou nestabilní zeminy, bylo dosaženo výrazného snížení zatížení díky použití lehkého keramzitového kameniva ve všech vrstvách násypu působících na opěru a podklad a zároveň době byly výrazně omezeny možné deformace násypu (2-3x oproti použití konvenčních zemin).
Již první výsledky měření sedání náspu, provedených po dokončení stavby, dopadly velmi příznivě. Tyto výsledky potvrdily výhody navrženého řešení.
Další zajímavostí tohoto přibližně 6metrového lehkého hliněného objektu je, že horní úroveň předposlední vrstvy keramzitu vytváří základovou plochu z masivních monolitických bloků. Tyto betonové konstrukce z lehkého keramzitbetonu (objemová hmotnost cca 1800 kg/m3) byly vytvořeny v souladu s projektem jako základní prahy portálů pro osazení prefabrikátů nadjezdové mostovky. Po betonáži byly všechny základové bloky zasypány vrstvou keramzitu a následně vrstvou zeminy na doporučenou úroveň. Dodavatelem výkopových prací a výrobcem lehké násypové konstrukce je BergerBohemia, betonáž základových bloků a stavbu nadjezdu provádí SMPConstruction. Zahájení provozu na průjezdním úseku, jehož nedílnou součástí je uvedená stavba, bylo provedeno na podzim roku 2005, dokončení celkové stavby bylo dokončeno v roce 2008.
Výstavba dálnice přes rašeliniště (Německo).
Při výstavbě obchvatu Ebersbergu byla z hlediska výstavby silnic největším problémem výstavba komunikací přes rašeliniště z doby ledové. Protože na extrémně měkkém podkladu nebyly povoleny žádné stavební úpravy, byl přímo na stávajícím podkladu vytvořen silniční násep z lehkého keramzitového kameniva. Zajišťoval malé zatížení podkladu a zároveň stabilitu násypu.
Spolková dálnice B304 na úseku přibližně 35 km mezi Mnichovem a Wasserburgem je jednou z nejdůležitějších komunikací na východ od Mnichova. 25 000 vozidel denně vytváří ranní kolony v dopravní špičce a večerní zácpy v opačném směru. Začátkem května 2006 začala stavba šestikilometrového obchvatu za 16 milionů eur.
Rašeliniště jako výzva.
Zatímco první část 2,5 km dlouhého stavebního úseku již byla dokončena a uvedena do provozu, na východní části byly práce stále v plném proudu. Stavební práce v této oblasti ztěžovaly železniční a silniční přejezdy. Největším problémem však pro stavitele byl stav základů: mezi kilometrem 3,7 a 5,7 obchvat protíná bažinatou oblast Laufinger Moos. Jedná se o jedno z typických bavorských rašelinišť vzniklých táním alpských ledovců na konci poslední doby ledové. Rašeliniště Laufinger Moos se skládá z devíti metrů měkké a vodou nasycené rašeliny, pod níž je vrstva bahna o tloušťce přibližně dva metry, pod níž leží suť a suť z roztátých ledovců. Vzhledem k tomu, že rašeliniště je z hlediska ekologie a stavební fyziky velmi citlivým systémem, nemohly být na základu prováděny žádné stavební zásahy. Zároveň bylo nutné vytvořit co nejmenší zátěž, aniž by došlo k narušení návrhu komunikace. Tyto požadavky by bylo možné splnit pouze tehdy, kdyby byl vybudován silniční násep, který by snížil tlak na plochu rašelinišť na minimum.
Provádění staveb.
Řešením zatížení při výstavbě silničního náspu bylo nalezeno použití keramzitového kameniva. V důsledku dodávky cca 17 000 m3 keramzitu o frakci 4/16 mm. Násyp z keramzitu o výšce cca 0,3-1,8 metru byl ze všech stran překryt geotextilií, která byla zespodu i shora horizontálně omezena vrstvami drceného kamene o tloušťce 50 nebo 30 cm. vrstva zeminy o tloušťce 30 cm, která byla pokryta finální vrstvou humusu a upravena Tato skladba násypu vozovky zaručuje požadovanou stabilitu, která byla potvrzena předepsanými zkouškami zátěžových desek. Při použití keramzitového násypu není potřeba provádět žádná nákladná opatření k výměně zeminy. To zkracuje dobu výstavby a minimalizuje zásahy do přírody. Potvrzením pevnosti keramzitového základu byl pohyb těžkých stavebních vozidel po nové trase, která se k přejezdům, kde se ještě stavělo, dokázala dostat pouze po této cestě – a nespadla do močálu. Denně bylo na stavbu bez problémů dodáno cca 1 m200 keramzitového kameniva.
Práce na silnici v Krakově (Polsko).
V roce 2002 nebyla technologie výstavby silnic s použitím keramzitu v Polsku příliš známá. První velký projekt, vycházející z dlouholetých zkušeností společnosti Leca ve skandinávských zemích, byl realizován v rámci investičního projektu výstavby silnice přes starou skládku v Krakově.
Výrobce keramzitu Leca v Gniew čelil výzvě zavedení keramzitu jako materiálu pro geotechnická a inženýrská řešení při stavbě silnic. Se znalostí této technologie na základě skandinávských zkušeností společnost navázala spolupráci s Master of Science Jerzym Czołonewskim a projekční kanceláří Transprojekt v Krakově. Tato projekční kancelář nakonec navrhla silnici procházející geologicky nepřístupnou oblastí – starou skládkou o tloušťce až 12 m. Projektový tým důvěřoval řešením Leca. Na základě technického posudku Dr. Andrzeje Duszyńského z Výzkumného centra Żmigród bylo rozhodnuto použít v tomto projektu keramzit.
Byla to první společná práce na použití keramzitu a neobešla se bez potíží. Pro stavbu silničního nadjezdu byl použit keramzit jako lehké kamenivo.Techničtí poradci Leca poskytli informaci, že keramzit by měl být pokládán ve vrstvách 0,5-1,0 m a následně byla každá vrstva zhutněna zatížením do 35- 45 MPa. Prvotní pokusy o zhutnění nebyly příliš úspěšné. Týmy pracovníků získaly zkušenosti s pochopením procesu hutnění keramzitu a došly k požadovaným výsledkům, které byly potvrzeny Výzkumným centrem VSS.
Inovativní design silničního nadjezdu s použitím keramzitu existuje již více než 13 let a nezpůsobuje žádné deformace, což je zase důkazem odolnosti a kvality takového stavebního materiálu, jakým je keramzit.
Do konce roku 2016 byl Leca EXPANDED ZITE již použit v desítkách podobných silničních projektů. Technologie výstavby komunikací na pozemcích s nízkou únosností zabraňuje sedání pomocí keramzitu jako lehkého kameniva. Tato technologie byla testována a používána v mnoha polských regionech. Může nahradit jiná nákladná řešení, jako je výměna zeminy nebo hromadění.
To je jen několik příkladů použití takového materiálu, jako je keramzit v geotechnice. Vzhledem k rychlému rozvoji stavebních technologií, vzniku stále nových technických řešení a rozvoji nových, dříve nedotčených pozemků, se stále více používají materiály, které byly před 20-30 lety považovány za vysoce specializované. Finsko, Polsko, Česká republika, Estonsko a řada dalších evropských zemí úspěšně používá keramzit v geotechnických projektech již asi 15 let a během těchto let jsou výsledky používání pouze pozitivní.
A to je jen několik příkladů použití keramzitu při stavbě silnic v našich sousedních evropských zemích. V Běloruské republice nebylo použití keramzitu při stavbě silnic identifikováno, i když problémových úseků silnic např. na moskevském okruhu je dostatek a s využitím technologií a zkušeností evropských zemí je možné se vyhnout minulé chyby a nedělat nové.
