Geopolymerinjektion vs. Traditionella metoder för markförstärkning

Snabbare, effektivare och utan utgrävningar. Geopolymerinjektioner – ett alternativ till de traditionella markförstärkningsmetoderna. Lösningar för designers och entreprenörer.

I denna artikel hittar du en beskrivning av de tillgängliga teknologierna inom geoteknik och hur de jämför sig gentemot geopolymerinjetktioner. Denna artikel listar även fördelarna med geopolymerinjektion i jämförelse till de traditionella metoderna.

Vad är geopolymerinjektioner och vad är deras tillämpningar i geotekniskt bruk?

Geopolymerinjektion är en snabb och störningsfri metod för markförstärkning, som används både i linjär- (infrastruktur) och byggnadskonstruktion (industri, kommersiell och bostadshus). Geopolymerinjektion har framgångsrikt används i Västeuropa och Skandinavien i över 40 år och har blivit mer och mer populärt i bland annat Sverige på grund av sin exceptionella funktionsduglighet och användarvänlighet: en extremt snabb och störningsfri metod. Processen, som består av en snabb och störningsfri injektion djupt ned i marken, gör att marken kan förstärkas direkt under anläggningen utan utgrävningar, vibrationer eller behov av tunga fordon.

Geopolymerer som används inom byggnadsteknik består av mycket expansiva harts som snabbt penetrerar jorden och uppnår sina slutliga egenskaper på mycket kort tid. Tack vare detta finns det ett snabbt och enkelt alternativ till de traditionella metoderna som används för att lösa problem med sättningar i infrastruktur och industri. Hartsernas sammansättning är valda i enlighet med ett projekts villkor och krav och tar hänsyn till många faktorer som är baserade på ett antal geotekniska tester som utförs i samband med projektet. Dessa faktorer är jordegenskaper, jordtyp, bärförmåga, förväntad belastning, hastighet på bindningsprocessen och antagna konsolideringsparametrar. 

När det gäller infrastruktur och byggnadskonstruktion kan geopolymerinjektioner användas för bland annat följande:

• Förbättra bärförmågan och stärka grunden – genom fyllning, packning och konsolidering.
• Byggnadsstöd – genom att fylla tomrum och grottor och ta bort vatten från hål och tomrum.
• Förbättring av alvens (markprofilen som ligger under matjorden) bärförmåga – genom markkonsolidering, jordbindning (för småkornig jord) och förbättring av alvens likformighet.
• Tung belastning/maskiner orsakar sättningar av plattor/strukturer 
• Fastigeheter nära vatten (hav/sjö/flod) orsakar sättningar.
• Okomprimerade fyllnadslager under fundamentet orsakar sättningar
• Läckande vattenledningar spolar bort jorden och leder till sättningar.
• Reparation av dränerings/värmeledningar leder till sättningar.
• Fundament i dåligt skick, sönder eller gammalt. 
• Icke pålad fundament med svaga markförhållanden.
• Områden med lermark.
• Sprickor som öppnas och stängs beroende på säsong, problem med expanderande jord.

Traditionella geotekniska metoder som används för markförstärkning

1.Mikropålar

Stålborrningssystem som borrar i marken med hjälp av mobila Auger-borrar. Systemet är utrustat med en borrspets som matar cementpasta djupt in i jorden. Metoden används för att stärka grunden för befintliga byggnader och broar, stabilisera sluttningar, brygganläggningar och järnvägsvallar och stabilisera konstruktioner uppförda på svag mark.

Geopolymerinjektion vs. Mikropålar

• snabb arbetstid: det tar bara några dagar, inte veckor eller månader, som för mikropålar
• inga arbetsplattformar, alltså heller inget behov av att demontera plattformar, borriggar, vatten- och slamtankar, pumpar etc.
• ingen röra, utgrävningar eller rester
• geopolymerinjektioner kräver inget speciellt arbetsutrymme (medan mikropålar kräver ett avstånd från väggen på 3 till 8 m)
• geopolymerinjektioner möjliggör förstärkning av svårtillgängliga platser (t.ex. källare), medan det i fallet för mikropålar är praktiskt taget omöjligt på grund av dimensionerna på maskinerna som används för pålningen
• ingen skada – för geopolymerinjektionerna görs hål med en diameter på endast 12 mm, medan mikropålningsutrustningen med sina larvband förstör golvet och är praktiskt taget omöjligt att använda i slutna rum

2. Jetinjektering (Tryckinjetktion)

Jetinjektering är en form av högtrycksinjektion, som går ut på att med högt tryck föra in injekteringsbruk av cement i jorden (bestående av cement och vatten, infört under tryck). Jet-injektion används för golv och grunder. Jet-injektionsteknologin är mycket lik mikropålning. 

Geopolymerinjektion vs. Jetinjektering

Fördel med geopolymerinjektion vs. jet-injektion:

•  Skadar inte jorden, dvs eliminerar risken för sättningar ett riktigt litet arbetsområde behövs för att utföra geotekniska arbetet.
• Det behövs inga maskiner.
• Jet-injektion kräver å andra sidan en omfattande och komplex mängd maskiner: silo, vattenpump, blandare – det tar mycket utrymme.
• Man måste också montera upp och plocka isär alltihop – det är inte en mobil teknik.
• Jet injektion: kräver en preliminär teknisk utgrävning
• Jet-injektion: injektionsbruket kan i olycksfall sprayas överallt, dessutom finns det ett behov av att göra sig av med injekteringsmassan.
• Om arbetet utförs inomhus kommer jet-injekteringen troligen inte kunna tillämpas på grund av att maskinerna som behövs för arbetet är för höga.
• Dessutom skulle det finnas jord överallt efter arbetet.
• Att städa upp är mycket dyrt.
• Caterpillars och annan tung arbetsutrustning kan skada golv.

3.Lågtrycksinjektioner / cementinjektioner

En lösning som precis som geopolymerinjektion kan användas för att stabilisera golv (teknologi baserad på att fylla tomrum med injektionsbruk).

Skillnaden till förmån för geopolymerinjektioner: geopolymerinjektioner kan lyfta golvet uppåt, medan lågtrycksinjektion inte kommer att uppnå denna effekt.

4.Utförande av traditionell grundförstärkning

Detta utförs genom att gräva meter för meter under den befintliga grunden.

 Geopolymerinjektioner är ett fördelaktigt alternativ till traditionella reparationsmetoder

Alla traditionella metoder såsom jetinjektion och pålning är förknippade med en stor störning på arbetsobjektet och orsakar stora olägenheter genom behovet av att utföra komplicerade byggarbeten med tung och rörig byggutrustning.

Den ansträngning som behövs då man använder jet-injektion eller mikropålar och den tid det tar att utföra arbetet förhindrar oftast användningen av arbetsobjektet. Detta kan betyda produktionsstopp för fabriker eller servicelokaler som i sin tur för med sig stora finansiella förluster. I frågan om infrastruktur  (vägar, motorvägar, järnvägar och flygplatser) kan det betyda behov av att stänga ner dem för användare och passagerare.  Därför skall geopolymerinjektion tas i beaktande då man utvärderar traditionella metoder.

Läs mera om geopolymerinjektion och dess lösningar inom byggnadsteknik och deras praktiska applikationer – HÄR