BETON 6/03 - Beton TKS
BETON 6/03 - Beton TKS
BETON 6/03 - Beton TKS
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
6/20<strong>03</strong><br />
T ECHNOLOGIE<br />
<strong>BETON</strong>U<br />
pf 2004<br />
pf 2004<br />
B ETON <strong>TKS</strong> JE P¤ÍM¯M NÁSTUPCEM âASOPISÒ A
SVAZ V¯ROBCÒ CEMENTU âR<br />
K Cementárnû 1261, 153 00 Praha 5<br />
tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798<br />
e-mail: svcement@iol.cz<br />
www.svcement.cz<br />
SVAZ V¯ROBCÒ <strong>BETON</strong>U âR<br />
Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4<br />
tel./fax: 261 215 769<br />
e-mail: svb@svb.cz<br />
www.svb.cz<br />
SDRUÎENÍ PRO SANACE <strong>BETON</strong>OV¯CH<br />
KONSTRUKCÍ<br />
Sirotkova 54a, 616 00 Brno<br />
tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180<br />
mobil: 602 737 657<br />
e-mail: ssbk@sky.cz<br />
www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz<br />
âESKÁ <strong>BETON</strong>Á¤SKÁ<br />
SPOLEâNOST âSSI<br />
Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 222 316 173<br />
fax: 222 311 261<br />
e-mail: cbz@cbz.cz<br />
www.cbz.cz<br />
S POLEâNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ âASOPIS<br />
8/<br />
32/<br />
N O V É T R E N D Y V T E C H N O L O G I I<br />
B E T O N U – O B R A Z O V Á P ¤ Í L O H A<br />
V B U D ù J O V I C K É M K R A J I<br />
H Y D R A T A C E C E M E N T O V É P A S T Y<br />
A M O D E L CEMHYD3D<br />
C O N A J D E T E V T O M T O â Í S L E<br />
/28<br />
62/<br />
B E T O N Y V O J E N S K ¯ C H O P E V N ù N Í<br />
J A K J S E M ( N E) B E T O N O V A L<br />
S A R A J E V O<br />
P R O G R A M O D B O R N ¯ C H P R A X Í „C O O P E R A T I V E<br />
E D U C A T I O N“ N A N O R T H E A S T E R N U N I V E R S I T Y<br />
V B O S T O N U<br />
/24<br />
/52<br />
/58<br />
J U B I L E J N Í, 10. B E T O N Á ¤ S K É D N Y 20<strong>03</strong>
O B S A H<br />
Ú VODNÍK<br />
Jan L. Vítek /2<br />
T ÉMA<br />
N OVÉ TRENDY V TECHNOLOGII <strong>BETON</strong>U<br />
Milada Mazurová, Vladimír Vesel˘,<br />
Michal ·tevula /3<br />
P ROFILY<br />
TBG METROSTAV, S. R. O. /7<br />
O BRAZOVÁ P¤ÍLOHA /8<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
S LOÎENÍ A VLASTNOSTI NùKTER¯CH TYPÒ<br />
V YSOKOHODNOTN¯CH A SAMOZHUT≈UJÍCÍCH<br />
<strong>BETON</strong>Ò<br />
Josef Luká‰, Jifií Brand‰tetr,<br />
Jindfiich Melcher, Josef Krátk˘,<br />
Marcela Karmazínová,<br />
TomበVymazal, Vlastimil Bílek /10<br />
P RÒMYSLOVÉ PODLAHY Z <strong>BETON</strong>U<br />
VYZTUÎENÉHO SYNTETICK¯MI VLÁKNY<br />
Teodor Bene‰ /14<br />
D R. ING. EMIL R EICH,<br />
1983–1977<br />
Milík Tich˘ /17<br />
B ETONY PRO KONSTRUKCE STÍNùNÍ ZDROJÒ<br />
IONIZUJÍCÍHO ZÁ¤ENÍ<br />
Leonard Hobst, Lubomír Vítek /18<br />
S ANACE<br />
Z PÒSOB HODNOCENÍ KARBONATACE STAR¯CH<br />
<strong>BETON</strong>Ò<br />
Marcela Fridrichová,<br />
Jan Novák, ·árka Zemánková /21<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
B ETONY VOJENSK¯CH OPEVNùNÍ<br />
Leonard Hobst,<br />
Yvona Zwettlerová /24<br />
Z REGIONÒ<br />
V¯ROâÍ<br />
HISTORIE<br />
V BUDùJOVICKÉM KRAJI /28<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
H YDRATACE CEMENTOVÉ PASTY A MODEL<br />
CEMHYD3D<br />
Vít ·milauer, Zdenûk Bittnar /32<br />
S TATIKA MOSTNÍCH KONSTRUKCÍ A TEORIE<br />
STÁRNUTÍ<br />
Jaroslav Navrátil /36<br />
S OFTWARE<br />
P O ZNATKY Z ¤E·ENÍ SOFTWARÒ PRO<br />
TECHNOLOGII <strong>BETON</strong>U<br />
Alain ·tûrba /38<br />
N ORMY • JAKOST •<br />
CERTIFIKACE<br />
Z AVÁDùNÍ EN 1992: „NAVRHOVÁNÍ<br />
<strong>BETON</strong>OV¯CH KONSTRUKCÍ“ DO PRAXE<br />
– K ONSTRUKâNÍ ÚPRAVY V¯ZTUÎE,<br />
ZÁSADY VYZTUÎOVÁNÍ PRVKÒ<br />
Alena Kohoutková,<br />
Jaroslav Procházka, Jitka Va‰ková /42<br />
S PEKTRUM<br />
M OSTY Z VYSOKOHODNOTN¯CH <strong>BETON</strong>Ò<br />
V SEVERNÍ A MERICE<br />
Ale‰ Kratochvíl,Jaroslav Urban,<br />
Karel Pospí‰il /48<br />
J AK JSEM ( NE) <strong>BETON</strong>OVAL S ARAJEVO<br />
Miroslav Havlík /52<br />
K ONFERENCIA „CEMENTOBETÓNOVÉ VOZOVKY<br />
20<strong>03</strong>“ V SR<br />
Milan Hudec /55<br />
P ROGRAM ODBORN¯CH PRAXÍ „COOPERATIVE<br />
E DUCATION“ NA N ORTHEASTERN U NIVERSITY<br />
V B OSTONU<br />
Pavel Dohnálek /58<br />
A KTUALITY<br />
J UBILEJNÍ, 10. <strong>BETON</strong>Á¤SKÉ DNY 20<strong>03</strong><br />
Vlastimil ·rÛma /62<br />
S EMINÁ¤E, KONFERENCE A SYMPOZIA /64<br />
B E T O N<br />
T ECHNOLOGIE • K ONSTRUKCE • SANACE<br />
C O N C R E T E<br />
T ECHNOLOGY • S TRUCTURES • RE HABILITATION<br />
Roãník: tfietí<br />
âíslo: 6/20<strong>03</strong> (vy‰lo dne 19. 12. 20<strong>03</strong>)<br />
Vychází dvoumûsíãnû<br />
Vydává <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong>, s. r. o., pro:<br />
Svaz v˘robcÛ cementu âR<br />
Svaz v˘robcÛ betonu âR<br />
âeskou betonáfiskou spoleãnost âSSI<br />
SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí<br />
Vydavatelství fiídí: Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc.<br />
·éfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc.<br />
Redaktorka: Petra Johová<br />
Redakãní rada:<br />
Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc., Ing. Jan<br />
Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (pfiedseda),<br />
Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místopfiedseda),<br />
Ing. Jan Huteãka, Ing. Zdenûk<br />
Jefiábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Jan<br />
Kupeãek, Ing. Petr Laube, Ing. Pavel Lebr, Ing.<br />
Milada Mazurová, Ing. Hana Némethová, Ing.<br />
Milena Pafiíková, Petr ·koda, Ing. Ervin<br />
Severa, Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc., Prof. Ing.<br />
RNDr. Petr ·tûpánek, CSc., Ing. Michal<br />
·tevula, Ing. Vladimír Vesel˘, Doc. Ing. Jan L.<br />
Vítek, CSc., Ing. Miroslav Weber, CSc.<br />
Grafick˘ návrh: DEGAS, grafick˘ ateliér,<br />
Hefimanova 25, 170 00 Praha 7<br />
Ilustrace na této stranû a na zadní<br />
stranû obálky: Mgr. A. Marcel Turic<br />
Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21,<br />
150 00 Praha 5<br />
Tisk: SdruÏení MAC, spol. s r. o.,<br />
U Plynárny 85, 101 00 Praha 10<br />
Adresa vydavatelství a redakce:<br />
<strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>, s. r. o.<br />
Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
www.betontks.cz<br />
Vedení vydavatelství:<br />
tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261<br />
e-mail: betontks@betontks.cz<br />
Redakce, objednávky pfiedplatného<br />
ainzerce:<br />
tel./fax: 224 812 906<br />
e-mail: redakce@betontks.cz<br />
predplatne@betontks.cz<br />
Roãní pfiedplatné: 480 Kã (+ po‰tovné<br />
a balné 6 x 30 = 180 Kã), cena bez DPH<br />
Vydávání povoleno Ministerstvem<br />
kultury âR pod ãíslem MK âR E 11157<br />
ISSN 1213-3116<br />
Podávání novinov˘ch zásilek povoleno<br />
âeskou po‰tou, s. p., OZ Stfiední âechy,<br />
Praha 1 ãj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000<br />
Za pÛvodnost pfiíspûvkÛ odpovídají autofii.<br />
Foto na titulní stranû:<br />
Strahovské betony<br />
autor: Pavla Pauknerová<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 1<br />
SERIÁL<br />
EN 1992
Ú VODNÍK<br />
EDITORIAL<br />
M I L É â T E N Á ¤ K Y, V Á Î E N Í â T E N Á ¤ I,<br />
ãasopis <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> uzavírá tímto ãíslem jiÏ<br />
tfietí roãník své existence. Domnívám se jako<br />
zástupce jedné ze zakládajících organizací, Ïe<br />
si získal svou pozici a stal se seriózním zdrojem<br />
informací.<br />
Toto ãíslo pojednává o technologii betonu,<br />
která se stala v poslední dobû oblastí, kde je<br />
moÏné sledovat nejboufilivûj‰í rozvoj. Cementov˘<br />
beton jiÏ zdaleka není pouze smûsí kameniva, cementu<br />
a vody, ale je materiálem podstatnû sloÏitûj‰ím. Pfiibyly jemné<br />
sloÏky s aktivním nebo pasivním pÛsobením a fiada pfiísad a pfiímûsí,<br />
které mohou beton v˘znamnû modifikovat. Vlastnosti<br />
betonu nabízejí dnes takovou variabilitu, o které se nám pfied<br />
nûkolika lety ani nezdálo. Pevnosti pfiesahující 100 MPa se staly<br />
na svûtovém poli bûÏn˘mi a u nás moÏn˘mi, i kdyÏ aplikace na<br />
sebe zatím dávají ãekat. Samozhutniteln˘ beton, kter˘ u nás<br />
je‰tû v roce 1999 budil údiv, se dnes stal jiÏ znám˘m materiálem,<br />
kter˘ umí kvalitnû vyrobit jiÏ nûkolik betonáren a v˘roben<br />
prefabrikátÛ. Lehk˘ konstrukãní beton byl pouÏit dokonce pro<br />
v˘stavbu pfiedpjat˘ch lávek, i kdyÏ donedávna byl vyuÏíván<br />
pouze v oblasti nenosn˘ch a v˘plÀov˘ch konstrukcí. Stále ãastûji<br />
se setkáváme s vodotûsn˘mi konstrukcemi (tunely, podzemní<br />
ãásti budov, atd.). Zatímco dfiíve nebylo myslitelné postavit<br />
budovu bez bariérové izolace, dnes se tzv. bílé vany navrhují<br />
stále ãastûji.<br />
Celou samostatnou skupinu betonÛ tvofií tzv. drátkobetony<br />
nebo vláknobetony. Rozpt˘lená v˘ztuÏ je stále atraktivní pro betony<br />
rÛzn˘ch kvalit. Pfies pomûrnû dlouhou dobu v˘voje betonÛ<br />
s ocelov˘mi drátky, které se nejãastûji aplikují pro podlahové<br />
konstrukce, se neustále objevuje fiada závad, a to ãasto uÏ v návrhu<br />
tûchto konstrukcí. Velk˘m problémem jsou stále objemové<br />
zmûny betonu, které jsou patrnû nejãastûj‰í pfiíãinou jejich poruch.<br />
Je v‰ak nutné pfiiznat, Ïe se o existenci objemov˘ch zmûn<br />
ví, ví se o jejich rozsahu i o dlouhé dobû, po kterou se projevují,<br />
a je tedy pouze lidskou chybou, Ïe pfiijímaná opatfiení nejsou<br />
dostateãnû úãinná.<br />
Zcela zvlá‰tní kategorií jsou betony ultra vysok˘ch pevností.<br />
Jejich jemná struktura, vyplnûná jemn˘mi prachy, napfi. mikrosilikou,<br />
a pfiítomnost velmi jemn˘ch a krátk˘ch vláken umoÏÀuje<br />
dosahovat pevností pfiesahujících 200 MPa. Samozfiejmû, Ïe<br />
mimofiádné kvality jsou vykoupeny vysokou cenou. Av‰ak pevnosti<br />
rovné témûfi pevnostem oceli a pfiitom vynikající odolnosti<br />
proti úãinkÛm prostfiedí a minimální údrÏbové náklady, dávají<br />
takov˘m betonÛm jistû dobré ‰ance pro budoucí aplikace.<br />
Zatímco z minulosti jsou známy zejména pfiedpjaté nosníky<br />
v agresivním prostfiedí, na posledním kongresu fib byly prezentovány<br />
téÏ dvû pfiedpjaté lávky a jistû nebudeme dlouho ãekat<br />
na dal‰í konstrukce.<br />
Zvy‰ování trvanlivosti je u betonov˘ch konstrukcí obecn˘m<br />
trendem. Zatímco zvy‰ování pevností umoÏÀuje zlep‰ení mechanického<br />
pÛsobení jen v omezené mífie (napfi. u vodorovn˘ch<br />
konstrukcí se zaãne pfii redukci rozmûrÛ naráÏet na problém<br />
nedostateãné tuhosti konstrukcí), mÛÏe znamenat i zv˘-<br />
‰ení trvanlivosti a odolnosti proti agresivním úãinkÛm prostfiedí.<br />
Takové tvrzení nelze zobecÀovat, av‰ak pfii odborném pfiístupu<br />
lze zv˘‰ením pevnosti betonu zv˘‰it i jeho odolnost. V takov˘ch<br />
pfiípadech je pak minimální poÏadovaná pevnostní tfiída dÛsledkem,<br />
nikoliv nutností pfiená‰et vysoká napûtí, ale spí‰e poÏadavku<br />
na odolnost proti agresivitû prostfiedí.<br />
<strong>Beton</strong> není jen materiál, kter˘ zaji‰Èuje nosnou funkci konstrukcí.<br />
Je téÏ materiálem, kter˘ svou podstatou umoÏÀuje vysokou<br />
variabilitu v oblasti estetického pÛsobení. Kromû struktury<br />
povrchu, kterou lze libovolnû mûnit podle pouÏitého bednûní<br />
(existuje nepfieberné mnoÏství vloÏek do bednûní, které nabízejí<br />
spektrum od zcela hladkého povrchu aÏ po nejrÛznûj‰í profilované<br />
vzory), beton umoÏÀuje volbu libovoln˘ch tvarÛ, zaoblení<br />
ãi ostr˘ch hran rovn˘ch nebo zakfiiven˘ch. Setkáváme se téÏ<br />
s poÏadavky na barevn˘ povrch betonÛ. I to je dnes jiÏ moÏné<br />
a to probarvením betonu jako materiálu, nebo povrchov˘m<br />
nátûrem z rozsáhlé nabídky mnoha dodavatelÛ. K barevn˘m<br />
odstínÛm je tfieba podotknout, Ïe probarvené betony se mohou<br />
patrnû lépe hodit pro tenkostûnné obkladní prefabrikáty, zatímco<br />
nátûry, ãasto plnící téÏ funkci ochrany povrchu proti povûtrnostním<br />
vlivÛm (slané mlze nebo i proti sprayerÛm), jsou vhodnûj‰í<br />
pro masivní monolitické konstrukce.<br />
V oblasti variability povrchÛ a vyuÏívání betonov˘ch prefabrikovan˘ch<br />
obkladÛ pro budovy obytné, administrativní i prÛmyslové<br />
u nás stále existují rezervy, neboÈ nabízené moÏnosti jsou<br />
zcela minimálnû vyuÏívány.<br />
Pokud jste doãetli aÏ sem, jistû jste si opût uvûdomili, Ïe moÏnosti<br />
betonu tvofií stále se roz‰ifiující spektrum. Podmínkou vyu-<br />
Ïití takové nabídky je v‰ak velmi peãliv˘ návrh i v˘roba betonu.<br />
Zatímco dfiíve bylo moÏné míchat beton v jednoduch˘ch míchaãkách,<br />
nové druhy poÏadují pfiesnû dávkované kvalitní sloÏky,<br />
míchání podle odzkou‰en˘ch plánÛ, kontinuální dopravu,<br />
vylouãení neplánovan˘ch pfieru‰ení betonáÏí, stál˘ odborn˘ dohled<br />
zku‰en˘ch technologÛ a v neposlední fiadû i o‰etfiování podle<br />
technologick˘ch pfiedpisÛ. Takov˘ stav je v‰ak zcela pochopiteln˘<br />
a je zaveden˘ ve v‰ech odvûtvích prÛmyslu. SloÏitûj‰í<br />
v˘robky vyÏadují odbornûj‰í v˘robu i obsluhu.<br />
Nové druhy betonu se stávají pro investory, architekty, projektanty,<br />
v˘robce betonu i dílcÛ, dodavatele staveb i spotfiebitele<br />
velkou v˘zvou. Je na nás, jak si s ní poradíme a zda dokáÏeme<br />
vyuÏít v‰ech nov˘ch moÏností ve prospûch jak jednotliv˘ch<br />
zúãastnûn˘ch subjektÛ, tak i celé spoleãnosti, tím Ïe zv˘‰íme<br />
kvalitu po stránce estetické, technické i ekonomické, omezíme<br />
opravy a prodlouÏíme Ïivotnost. To v‰e je moÏné dosáhnout,<br />
av‰ak je nutné opût pfiipomenout, Ïe nové druhy betonu samy<br />
o sobû jsou pouze ãástí staveb a jejich vlastnostem se musí pfiizpÛsobit<br />
celá koncepce návrhu. Jedinû vyváÏen˘ a vhodnû navr-<br />
Ïen˘ systém mÛÏe zdÛraznit kladné vlastnosti nov˘ch materiálÛ<br />
a vést k úspû‰n˘m cílÛm. Jako témûfi vÏdy, o kvalitû v˘sledku<br />
rozhoduje i v tomto pfiípadû nejvíce lidsk˘ ãinitel.<br />
Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc.<br />
Pfiedseda âeské betonáfiské spoleãnosti<br />
a pfiedseda âeské skupiny fib<br />
2 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
N O V É T R E N D Y V T E C H N O L O G I I B E T O N U<br />
N E W T R E N D S I N T E C H N O L O G Y O F C O N C R E T E<br />
M ILADA M AZUROVÁ, VL ADIMÍR V ESEL¯,<br />
M ICHAL · TEVULA<br />
<strong>Beton</strong>, dnes jeden z nejpouÏívanûj‰ích materiálÛ, je zároveÀ jedním<br />
z nejstar‰ích. Podle Plinia existovaly v Egyptû v dobû asi<br />
3 600 let pfi. Kr. sloupy z umûlého kamene. V dobû ¤ímské fií‰e<br />
se jiÏ pouÏíval zcela bûÏnû pod oznaãením „concreto“. CaesarÛv<br />
vojensk˘ stavitel Marcus Vitruvius Pollio ve svém spise „De architectura“<br />
pí‰e: „Existuje také jeden druh prá‰kovitého písku (pozn.<br />
puzzolán), kter˘ pfiirozen˘m zpÛsobem vytváfií podivuhodné<br />
vûci. Vyskytuje se v kraji u Bají, na území mûsteãek leÏících<br />
v okolí Vesuvu. Smíchán s pískem a vápnem a s drobn˘m kamením<br />
dodává prá‰ek pevnosti nejen stavbám vÛbec, ale dokonce<br />
s jeho pomocí tvrdnou pod vodou hráze stavûné v mofii.<br />
Zdá se, Ïe tyto vlastnosti zpÛsobuje horká pÛda a mnoho pramenÛ<br />
pod touto hornatou oblastí……“.<br />
Rychlého rozvoje kvality a pouÏití se beton doãkal v 19. století<br />
s rozvojem hydraulick˘ch pojiv. V˘znamnou kapitolou se stal<br />
Ïelezobeton (Monier, Hennebique) a v polovinû století 20. pak<br />
pfiedpjat˘ beton a transportbeton (viz ãlánek „âtyfiicet let transportbetonu<br />
v âeskoslovensku“ v ãísle 4/20<strong>03</strong>).<br />
<strong>Beton</strong> jako stavební materiál stále prochází vlastním technick˘m<br />
v˘vojem, kter˘ sleduje zejména poÏadavky na nûj kladené<br />
ze strany projektantÛ, realizátorÛ i uÏivatelÛ staveb. První impuls<br />
pro ‰iroké uplatnûní betonu, které zaãalo na poãátku 20. století,<br />
byl dán poznáním, Ïe beton je stavební materiál s dobr˘mi mechanick˘mi<br />
vlastnostmi a ‰irok˘mi moÏnostmi tvarování pfiímo<br />
na stavbû, jehoÏ pouÏití pfiiná‰í nespornû úspory pracnosti v procesu<br />
v˘stavby. ZároveÀ s plo‰n˘m roz‰ífiením tohoto staviva<br />
do‰lo k prudkému rozvoji teoretického a praktického v˘zkumu<br />
a)<br />
Obr. 1 ¤ez vysokopevnostním betonem,<br />
TBG Metrostav, s. r. o.<br />
Fig. 1 Section of high-strength concrete,<br />
TBG Metrostav, Ltd.<br />
Obr. 2 Struktura „jádra“ krychle<br />
z vysokopevnostního betonu po zkou‰ce<br />
pevnosti v tlaku, TBG Metrostav, s. r. o.<br />
Fig. 2 Structure of the “core” of a cube from highstrength<br />
concrete after the compression<br />
test of strength, TBG Metrostav, Ltd.<br />
Obr. 3 <strong>Beton</strong><br />
a– bez mikrosiliky,<br />
b– smikrosilikou,<br />
TBG <strong>BETON</strong>MIX,<br />
s. r. o.<br />
Fig. 3 Concrete:<br />
a) without<br />
microsilica,<br />
b) with microsilica,<br />
TBG <strong>BETON</strong>MIX, Ltd.<br />
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
jak pouÏívan˘ch materiálÛ, tak i betonu jako takového. S narÛstáním<br />
poznatkÛ a dlouhodob˘ch zku‰eností s uÏitím betonu se<br />
roz‰ifiovaly i dal‰í moÏnosti pro jeho modifikované pouÏití. Témûfi<br />
po celé pfiedcházející století vycházel v˘voj tohoto materiálu<br />
zroz‰ifiování spektra mechanick˘ch vlastností.<br />
Po získání dlouhodob˘ch zku‰eností s funkcí betonu v konstrukcích<br />
v ãasovém horizontu 50 aÏ 100 let, zejména po získání<br />
poznatkÛ o trvanlivosti betonu v rÛzn˘ch podmínkách klimatick˘ch<br />
a s narÛstajícími zku‰enostmi s negativními vlivy zneãi‰tûného<br />
prostfiedí, se na konci 20. století zaãíná stále více uplat-<br />
Àovat poÏadavek na trvanlivost betonu v ãase. Zásadním pfielomem<br />
v pfiístupu k betonu v Evropû bylo ukonãení procesu standardizace<br />
technick˘ch poÏadavkÛ vydáním jednotného evropského<br />
normativního pfiedpisu EN 206-1. Základní filosofií tohoto<br />
pfiedpisu je zaruãit Ïivotnost betonu v konstrukci po dobu alespoÀ<br />
50 let, tedy po dobu pfiedpokládané morální Ïivotnosti stavby,<br />
s ohledem na mechanické namáhání stavby ale i nepfiíznivé<br />
vlivy prostfiedí, kter˘m beton ve stavbû vzdoruje. To jistû povede<br />
ke zv˘‰ení bezpeãnosti staveb a z hlediska dlouhodobého<br />
ikúspofie nákladÛ souvisejících s následnou údrÏbou i pfiípadn˘mi<br />
vynucen˘mi opravami.<br />
Tento pfiístup vyÏaduje nové pfiístupy i v technologii betonu pfii<br />
navrhování receptur. Na samém poãátku návrhu je tfieba peãlivû<br />
definovat prostfiedí a podmínky, za jak˘ch bude beton do konstrukce<br />
zpracováván a za jak˘ch bude následnû fungovat. Dále je<br />
tfieba odpovûdnû volit materiály a jejich mnoÏství, které zásadnû<br />
ovlivÀují vlastnosti betonu. Do popfiedí se v souãasnosti dostává<br />
celkov˘ obsah alkálií (s ohledem na moÏnost pozdûj‰í alkalicko-<br />
-kfiemiãité reakce), obsah chloridÛ (s ohledem na ochranu v˘ztuÏe),<br />
celkov˘ obsah jemn˘ch ãástic nebo cementového tmelu<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 3<br />
b)
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
Obr. 4 Barevn˘ beton, TBG Metrostav, s. r. o.<br />
Fig. 4 Coloured concrete, TBG Metrostav, Ltd.<br />
(smr‰Èování), délka zpracování a fiada dal‰ích. Pfii fie‰ení tûchto<br />
úloh narÛstá v˘znam chemick˘ch pfiísad, umoÏÀujících daleko<br />
pestfiej‰í modifikaci vlastností betonu.<br />
Dosud nejpouÏívanûj‰ím druhem plastifikátorÛ jsou plastifikátory<br />
na bázi lignosulfonátÛ (pfiírodní chemické struktury obsahující<br />
sulfonátovou a hydroxylovou skupinu). Tyto pfiísady jsou uÏívány<br />
jiÏ dlouhodobû a zaji‰Èují pomûrnû dobrou zpracovatelnost<br />
ãerstvého betonu v ãase. Jejich nev˘hodou z pohledu poÏadavku<br />
dne‰ní doby je ne pfiíli‰ velká moÏnost redukce zámûsové vody<br />
a urãité zpomalení procesu tuhnutí. Dal‰ím typem pfiísad,<br />
které jiÏ mají tradici desetiletí jsou superplastifikátory, látky vyrábûné<br />
na syntetické bázi. Základními druhy jsou formaldehyd-naftalén-sulfonáty<br />
(SNF) a formaldehyd-melaminsulfonáty (SMF).<br />
Tyto pfiísady vnesly do betonu vy‰‰í stupeÀ ztekucení, tedy moÏnost<br />
podstatnûj‰í redukce zámûsové vody bez, nebo jen s nepatrn˘m<br />
vlivem na proces tuhnutí betonu. V souãasnosti se v oblas-<br />
Obr. 6 Rekonstrukce kanalizace v Brnû – plnûní bednûní, realizace<br />
SUBTERRA, a. s.; SCC betony v objemu 1100 m 3 , TBG<br />
<strong>Beton</strong>mix, a. s. , betonáÏ po krocích 13,5 aÏ 27 m 3 v únoru<br />
aÏ ãervnu 20<strong>03</strong>; technologie betonu BETOTECH, s. r. o.:<br />
pevnost betonu 46,3 +/– 2,5 MPa, objemová hmotnost<br />
2250 +/– 30 kg/m 3 , konzistence 705 +/– 35 mm rozlití<br />
obráceného Abramsova kuÏele, ãas odbednûní 16 aÏ<br />
20 hod.; stavební chemie Sika CZ, s. r. o.<br />
Fig. 6 Reconstruction of sewerage in Brno – filling of the formwork<br />
Obr. 5 Detail betonové smûsi ãerpané 30 m pod zem pro betonáÏ<br />
klenby ve stanici metra Kobylisy, TBG Metrostav, s. r. o.<br />
Fig. 5 Detail of concrete mix pumped into the depth of 30 m below<br />
the ground for concreting of the vault in metro station<br />
Kobylisy, TBG Metrostav, Ltd.<br />
ti stavební chemie do betonu stále více uplatÀují superplastifikátory<br />
nové generace na bázi polykaroxylát-polyoxyetylénu (PCP),<br />
které vyvolaly zhruba pfied 15 lety revoluci v prÛmyslu v˘roby pfiísad.<br />
Stavba molekul tûchto pfiísad je zcela odli‰ná od pfiedchozích<br />
a nûkdy b˘vají oznaãovány jako „hfiebenové polymery“. Míra<br />
ztekucení ãerstvého betonu, pfiípadnû redukce zámûsové vody,<br />
je znaãnû vy‰‰í neÏ u pfiedchozích superplastifikátorÛ (SNF, SMF)<br />
ajejich uÏití umoÏÀuje v˘robu samozhutniteln˘ch a samonivelaãních<br />
smûsí. Vedlej‰ím úãinkem tûchto pfiísad mÛÏe b˘t ponûkud<br />
vy‰‰í provzdu‰Àování ãerstvého betounu a zpomalení tuhnutí.<br />
Dosud posledním krokem ve v˘voji superplastifikátorÛ jsou<br />
chemické struktury na bázi amino-fosfát-polyoxyetylénu (APP).<br />
Tyto superplastifikátory se vyznaãují zejména vysok˘m stupnûm<br />
stability konzistence. PouÏitím superplastifikátorÛ nové generace<br />
je moÏné dosáhnout velkého zlep‰ení uÏitn˘ch vlastností betonu<br />
pokud jde o sníÏení obsahu zámûsové vody a ztráty zpracovatelnosti.<br />
Trendem v dal‰ím v˘voji bude jistû minimalizace vlivu plastifikátorÛ<br />
na dobu tuhnutí, míru nebo stabilitu provzdu‰Àování<br />
Obr. 7 Kolektor v Brnû, stanovení konzistence metodou slum-flow test<br />
Fig. 7 Collector in Brno, consistency determination by the slum-flow<br />
test<br />
4 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Obr. 8 Kolektor v Brnû – stabilní SCC v bednûní<br />
Fig. 8 Collector in Brno – stable SCC in formwork<br />
a moÏnosti jejich pouÏití pfii eliminaci sedimentace ãerstvého<br />
betonu. RovnûÏ bude tfieba fie‰it kompatibilitu pfiísad se v‰emi<br />
typy cementÛ a dal‰ími typy pfiísad.<br />
V YSOKOPEVNOSTNÍ A VYSOKOHODNOTNÉ <strong>BETON</strong>Y<br />
Vysokopevnostní a vysokohodnotné betony zaãaly ve svûtû vznikat<br />
jiÏ v devadesát˘ch letech a jejich rozvoj dále pokraãuje i pfies<br />
jejich vy‰‰í cenu. Princip dosaÏení vysok˘ch pevností betonu spoãívá<br />
v rovnomûrnûj‰í a hutnûj‰í struktufie betonu s minimem pórÛ<br />
a zvût‰ení podílu zhydratovaného cementu. Jako spodní hranice<br />
pro vysokopevnostní betony se povaÏuje pevnost v tlaku po<br />
28 dnech 60 MPa. Horní hranice není urãena. V Japonsku byla<br />
postavena lávka z betonu o pevnosti 210 MPa. V Evropû jsou<br />
známé pfiíklady staveb z vysohodnotného betonu z Norska, Holandska,<br />
Dánska, Francie. PfiestoÏe v âeské republice jsou dnes<br />
tyto betony jiÏ normovány a nûkteré betonárny mají zpracovánu<br />
technologii v˘roby a dopravy vysokohodnotného transportbetonu<br />
a beton napfi. C 60/75 certifikován, není doposud projektanty<br />
tento beton navrhován a vyuÏíván.<br />
Pro vysokohodnotné betony se pouÏívají portlandské cementy<br />
vdávkách 450 aÏ 800 kg/m 3 , drobné tûÏené kamenivo, hrubé<br />
Obr. 10 Silniãní obchvat âáslav-GolãÛv Jeníkov, dodávka cementÛ<br />
Holcim (âesko), a. s., ãlen koncernu<br />
Fig. 10 By-pass between âáslav and GolãÛv Jeníkov, delivery of<br />
cements Holcim (Czech Republic), JSC, member of concern<br />
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
Obr. 9 Kolektor v Brnû – odbednûná konstrukce<br />
Fig. 9 Collector in Brno – the structure after formwork removal<br />
drcené kamenivo o vysoké pevnosti (obr. 1 a 2), pfiímûsi a pfiísady.<br />
Nejãastûji uÏívanou pfiímûsí je mikrosilica (kfiemiãité úlety)<br />
v dávkách 20 aÏ 200 kg (obr. 3), jemnû mlet˘ vápenec, mikromletá<br />
struska, elektrárensk˘ popílek, kamenné fillery. Pro zv˘‰ení<br />
houÏevnatosti byl do nûkter˘ch betonÛ aplikován pfiídavek v˘ztu-<br />
Ïe ze speciálních ocelov˘ch vláken a to v dávkách aÏ 150 kg/m 3 .<br />
Jako pfiísady se obvykle uÏívají vysoce úãinné superplastifikátory<br />
na bázi polykarboxilátÛ. Do urãit˘ch konstrukcí byla rovnûÏ pfiidávána<br />
expanzní pfiísada omezující smr‰tûní. Nûkteré betony byly<br />
vyrobeny jako ultrajemné s maximálním zrnem kameniva<br />
0,6 mm a s pfiídavkem ocelového prachu. Materiálové charakteristiky,<br />
technologie v˘roby, ukládání a o‰etfiování vysokopevnostních<br />
a vysokohodnotn˘ch betonÛ jsou dnes jiÏ pomûrnû dobfie<br />
prozkoumané a publikované.<br />
Vysoké pevnosti tûchto betonÛ dovolují mnohem subtilnûj‰í<br />
konstrukce a tím niωí objem betonu a sníÏení mnoÏství v˘ztuÏe.<br />
Nejefektivnûj‰í oblast vyuÏití vysokopevnostních betonÛ jsou<br />
svislé nosné prvky namáhané velkou osovou silou a mal˘m ohybov˘m<br />
momentem. Dále se pouÏívají s v˘hodou ve spfiaÏen˘ch<br />
konstrukcích. Rozvoj pouÏití vysokohodnotn˘ch betonÛ je zaznamenán<br />
ve svûtû i v mostním stavitelství, kde tento beton zaru-<br />
Obr. 11 Estakáda Hluboãepy-Barrandov, dodávka cementÛ Holcim<br />
(âesko), a. s., ãlen koncernu<br />
Fig. 11 Elevated road between Hluboãepy and Barrandov, delivery of<br />
cements Holcim (Czech Republic), JSC, member of concern<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 5
T ÉMA<br />
TOPIC<br />
Obr. 12 V˘robna transportbetonu z poãátku 70. let (Praha – ëáblice)<br />
Fig. 12 Mixing plant at first 70. years (Prague – ëáblice)<br />
Obr. 14 Souãasná v˘robna transportbetonu s uskladnûním kameniva<br />
v zásobnících (Praha–Hole‰ovice, Skanska Transbeton, s. r. o.)<br />
Fig. 14 Recent mixing plant with aggregate storaged in silos<br />
ãuje nejen lep‰í trvanlivost, ale otevírá téÏ moÏnost hospodárnûj-<br />
‰ích návrhÛ. Ve spojení se samozhutniteln˘m betonem, kter˘<br />
odbourává vliv lidského faktoru na v˘slednou kvalitu a zvy‰uje<br />
rychlost betonáÏe, dochází pfies vy‰‰í finanãní nároãnost vysokohodnotného<br />
betonu k úsporám nejen pfii v˘stavbû, ale i pfii<br />
budoucí údrÏbû, neboÈ degradaãní procesy se u vysokohodnotného<br />
betonu v˘raznû zpomalují a redukují se tak finanãní prostfiedky<br />
potfiebné na opravy.<br />
V ¯ROBA TRANSPORT<strong>BETON</strong>U A ÎIVOTNÍ PROST¤EDÍ<br />
KaÏd˘ z nás má v Ïivé pamûti obrázky z dob „budování lep‰ích<br />
zítfikÛ“, kdy u betonáren pojíÏdûly automixy po nápravy se brodící<br />
bahnem a chÛze byla nebezpeãná i ve vysok˘ch holínkách<br />
(obr. 12 a 13). V kontrastu s touto vzpomínkou je aktuální skuteãnost.<br />
Dnes je vût‰ina betonáren moderní v˘robnou se ‰piãkov˘m<br />
Ing. Milada Mazurová<br />
TGB Metrostav, s. r. o.<br />
Rohanské nábfi. 68, 186 00 Praha 8<br />
www.tbg-metrostav.cz<br />
Obr. 13 Skládka kameniva u v˘robny transportbetonu z poãátku 70. let<br />
Fig. 13 Dump aggregate at the mixing plant at first 70. years<br />
Obr. 15 Zafiízení pro recyklaci ãerstvého betonu<br />
Fig. 15 Facility for recycling of fresh concrete<br />
strojním vybavením, poskytující velmi kultivované pracovní prostfiedí.<br />
V˘roba betonu se musí fiídit souãasn˘mi legislativními<br />
pfiedpisy, jejichÏ znaãná ãást se vûnuje ochranû Ïivotního prostfiedí<br />
(obr. 14). Pfii v˘stavbû nov˘ch a rekonstrukcích stávajících<br />
v˘roben betonu jsou pak poÏadavky na minimální hluãnost,<br />
pra‰nost, nakládání s odpady apod., zahrnuty jiÏ ve fázi projektu.<br />
Zcela standardním vybavením v˘robny transportbetonu je zafiízení<br />
na recyklaci zbytkového betonu (obr. 15). <strong>Beton</strong> je zde rozdûlen<br />
na kamenivo a kalovou vodu, které jsou znovu pouÏity pfii<br />
v˘robû betonu. Samozfiejmou souãástí vzhledu betonáren je<br />
i úprava okolí ozelenûním a z hlediska estetického, obchodního<br />
a reklamního perfektní vhled celého strojního zafiízení.<br />
DÛraz na ekologickou stránku v˘roby betonu se odráÏí v pravidelném<br />
vyhodnocování „Ekologické betonárny“ evropsk˘m<br />
(ERMCO) i ãesk˘m (SVB âR) svazem v˘robcÛ transportbetonu.<br />
Fotografie z archívu ãlenÛ SVB âR<br />
Ing. Vladimír Vesel˘<br />
Betotech, s. r. o., 266 01 Beroun 660<br />
tel.: 311 644 763, fax: 311 644 710<br />
e-mail: vladimir.vesely@cmeem.cz<br />
Ing. Michal ·tevula, PhD.<br />
Svaz v˘robcÛ betonu âR<br />
Na zámecké 9, 140 00 Praha 4<br />
e-mail: svb@svb.cz, www.svb.cz<br />
6 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
TBG METROSTAV, S . R . O .<br />
J AN K U PEâEK<br />
Spoleãnost TBG METROSTAV, s. r. o., ãlen<br />
skupiny âeskomoravsk˘ beton, patfií k nejvût‰ím<br />
v˘robcÛm ãerstvého betonu<br />
v Praze.<br />
H ISTORIE SPOLEâNOSTI<br />
V roce 1995 se spoleãnosti Metrostav,<br />
a. s., a Heidelberg Cement AG rozhodly<br />
spojit své znalosti a schopnosti v oblasti<br />
transportbetonu v praÏském regionu. ZaloÏily<br />
spoleãnost TBG METROSTAV, jejíÏ<br />
základní kapitál ãinil 60 miliónÛ Kã a ve<br />
které mûly a mají rovn˘ podíl. Metrostav<br />
vloÏil své stfiedisko <strong>Beton</strong>servis se dvûma<br />
betonárnami a Heidelberg Cement finanãní<br />
prostfiedky. Prvofiad˘m úkolem spoleãnosti<br />
byl její rozvoj, a proto v následujících<br />
letech v˘raznû investovala (cca 200 mil.<br />
Kã) do v˘stavby dvou nov˘ch a oprav star-<br />
‰ích betonáren, autodomíchávaãÛ a ãerpadel<br />
na beton. Nemalé finanãní prostfiedky<br />
smûfiovaly i do rozvoje nov˘ch<br />
materiálÛ a produktÛ. V souãasnosti spoleãnost<br />
TBG METROSTAV patfií k nejlépe<br />
vybaven˘m v˘robcÛm transportbetonu.<br />
V˘sledky její ãinnosti jsou vût‰inou schovány<br />
pod plá‰ti administrativních nebo<br />
obchodních palácÛ, napfi. Myslbek, Flora,<br />
Kongresové centrum a Siemens. Jsou ale<br />
také viditelné napfi. na stavbách Zlíchovského<br />
tunelu, tunelu Mrázovka, Ïelezniãního<br />
mostu Seifertova nebo stanic metra.<br />
O BCHOD<br />
Spoleãnost TBG METROSTAV nabízí ucelenou<br />
fiadu v˘robkÛ transportbetonu. V‰echny<br />
v˘robky jsou certifikovány dle § 13<br />
zákona ã. 22/1997 Sb. o v˘robkové certifikaci.<br />
Spoleãnost má také certifikát systému<br />
jakosti podle âSN EN ISO<br />
9001:2001. Je schopna dodávat své produkty<br />
jak podle âSN EN 206-1, tak i podle<br />
dfiívûj‰í normy âSN 73 2400. BûÏnû<br />
dodává v‰echny druhy betonÛ od B2 po<br />
C60/75, betony vodotûsné, mrazuvzdorné,<br />
odolné rozmrazovacím solím, provzdu‰nûné,<br />
síranovzdorné, drátkobetony<br />
a betony s vlákny. Vyrábí i betony probarvené<br />
ve hmotû. Speciálním produktem je<br />
samozhutniteln˘ beton, jeÏ je stále více<br />
uplatÀován. Spoleãnost dodává nepfietrÏitû<br />
24 hodin a 360 dnÛ v roce.<br />
V ¯ROBA<br />
Jak bylo uvedeno, spoleãnost v˘raznû investovala<br />
do v˘robních zafiízení. V souãasnosti<br />
provozuje v Praze tfii betonárny (Karlín,<br />
Radlice a Písnice), hodinov˘ v˘kon<br />
kaÏdé je 90 m 3 . V‰echny mají celoroãní<br />
provoz, zaruãující i v zimû minimální teploty<br />
smûsi 10 o C. Samozfiejmostí jsou<br />
pfiesné váhy pro dávkování jednotliv˘ch<br />
sloÏek betonu a automatick˘ fiídící systém.<br />
Pro dopravu smûsí slouÏí na‰ich dvacet<br />
ãtyfii autodomíchávaãÛ na podvozcích<br />
MAN a Tatra.<br />
T ECHNOLOGIE<br />
Díky bohat˘m zku‰enostem jsou technologové<br />
spoleãnosti schopni vytvofiit speciální<br />
receptury dle poÏadavkÛ projektantÛ<br />
a stavebních firem, plnû akceptující nûkdy<br />
i protichÛdné poÏadavky na beton. DÛkazem<br />
toho jsou napfi. betony „vysouvan˘ch<br />
tunelÛ“ metra pod Vltavou na trase<br />
IV. C ãi stanice Kobylisy. Velké zku‰enosti<br />
P ROFILY<br />
PROFILES<br />
a znalosti technologie<br />
betonu se promítly i do<br />
schopnosti prÛmyslovû<br />
vyrábût samozhutnitelné<br />
betony a vysokohodnotné<br />
betony.<br />
V souãasnosti má spoleãnost<br />
vyzkou‰enou<br />
v˘robu betonÛ o pevnosti 100 MPa.<br />
Poradenství v oblasti betonu pro zákazníky<br />
je samozfiejmostí.<br />
O STATNÍ AKTIVITY<br />
Dcefiiné spoleãnosti jsou zamûfieny na<br />
v˘robu dal‰ích stavebních hmot a na poskytování<br />
sluÏeb. Ve spoleãnosti TBG<br />
PraÏské malty jsou vyrábûny mokré maltové<br />
smûsi pro zdûní a omítání (i strojní).<br />
Dal‰ím produktem je cementová pûna,<br />
pûna s polystyrenem a lité samonivelaãní<br />
anhydritové smûsi pro konstrukci podlah.<br />
Ve spojení s betony tak praÏská skupina<br />
TBG dodává v‰echny materiály pro mokré<br />
procesy na stavbû.<br />
Ve spoleãnosti TBG PraÏské betonpumpy<br />
je soustfiedûna ve‰kerá technika<br />
potfiebná pro ãerpání. Jde o mobilní pumpy<br />
o dosahu aÏ 42 m, stabilní ãerpadla<br />
betonu i speciální ãerpadla pro pûny<br />
a podlahové smûsi.<br />
â LENSTVÍ<br />
TBG METROSTAV, s. r. o., je ãlenem Svazu<br />
v˘robcÛ betonu âeské republiky a ãlenem<br />
âeské betonáfiské spoleãnosti. Podporuje<br />
i neziskové organizace, napfi. „Nadûje, klub<br />
Ïen s nádorov˘m onemocnûním“.<br />
Ing. Jan Kupeãek<br />
fieditel spoleãnosti TBG Metrostav, s. r. o.<br />
Rohanské nábfi. 68, 186 00 Praha 8<br />
tel.: 222 325 716, fax: 222 324 492<br />
www.tbg-metrostav.cz<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 7
N O V É T R E N D Y V T E C H N O L O G I I B E T O N U<br />
N E W T R E N D S I N T E C H N O L O G Y O F C O N C R E T E<br />
fotografie: archiv ãlenÛ SVB âR<br />
T Mobile, betonáÏ v kvûtnu aÏ záfií 2002, bylo pouÏito cca 8000 m 3 betonu C25/30 5b,<br />
konzistence S4, do podzemních stûn a pilot, ZAPA beton<br />
T Mobile, concreting from May to September 2002, approx. 8,000 m 3 of C25/30<br />
5b concrete used, consistency S4, for the construction of underground walls and piles,<br />
conducted by ZAPA beton<br />
Silniãní betony, KÁMEN Zbraslav<br />
Road concretes, KÁMEN Zbraslav<br />
Na Rybníãku, betonáÏ<br />
probíhá od fiíjna 20<strong>03</strong>,<br />
stûny a sloupy z SCC<br />
betonÛ B30 v objemu<br />
200 m 3 , pouÏita<br />
pfiísada SikaViscocrete<br />
5-800, ZAPA beton<br />
Na Rybníãku,<br />
concreting has taken<br />
place since October<br />
20<strong>03</strong>, walls and<br />
columns from SCC<br />
concretes B30 with the<br />
volume of 200 m 3<br />
using SikaViscocrete<br />
5-800, as an<br />
ingredient, ZAPA beton<br />
Nosn˘ pilífi lávky<br />
pro cyklisty nad<br />
silnicí na<br />
Cínovec,<br />
provzdu‰nûn˘<br />
SCC beton,<br />
BETOTECH Most<br />
pro âeskomoravsk˘<br />
beton<br />
Load-bearing<br />
pier of the<br />
footbridge above<br />
the road to<br />
Cínovec, aerated<br />
SCC concrete,<br />
BETOTECH Most<br />
for âeskomoravsk˘<br />
beton<br />
Pernerova ulice, cementová pûna jako podkladní<br />
podlahová vrstva, TBG Metrostav<br />
Perner Street, cement foam employed as the<br />
floor base layer, performed by TBG Metrostav<br />
Koneãná podoba vnitfiku vysouvan˘ch tunelÛ<br />
metra pod Vltavou, TBG Metrostav<br />
Final appearance of the interior of retracted<br />
metro tunnels below the Vltava River, TBG<br />
Metrostav
Dálnice D47 – most pfies fieku<br />
Odru, betonáÏ od kvûtna<br />
2002 do prosince 20<strong>03</strong>, cca<br />
5000 m 3 betonu C40/50 pro<br />
ODS – Dopravní stavby<br />
Ostrava, a. s., READYMIX âR<br />
D47 motorway – bridge<br />
across the Odra River,<br />
concreting from May 2002 to<br />
December 20<strong>03</strong>, approx.<br />
5,000 m3 of C40/50 concrete<br />
for ODS – Transport<br />
Constructions Ostrava,<br />
JSC, READYMIX âR<br />
Mobilní zafiízení na v˘robu<br />
mechanicky zpevnûného<br />
kameniva, ILBAU, s. r. o.<br />
Mobile equipment<br />
for the production of<br />
mechanically consolidated<br />
aggregate, ILBAU, Ltd.<br />
<strong>Beton</strong>áÏ monolitick˘ch konstrukcí vrchní stavby velké<br />
haly Aréna Sazka v objemu cca 24000 m 3 , ukonãení<br />
betonáÏí v kvûtnu 20<strong>03</strong>, Skanska Transbeton, s. r. o.<br />
Concreting of monolithic structures of the<br />
superstructure of the large hall of Aréna Sazka with<br />
the volume of 24,000 m 3 , end of concreting in May<br />
20<strong>03</strong>, Skanska Transbeton, Ltd.<br />
Uherské Hradi‰tû – obchvat II, Estakáda SO 208 pfies âD a silnici I/55, betonáÏ od kvûtna<br />
2002 do prosince 2004, dodávky cca 15000 m 3 betonu pro Skanska DS, a. s.,<br />
(v˘hradní dovoz TBM), READYMIX âR<br />
Uherské Hradi‰tû – by-pass II, SO 208 elevated road over the railway track and I/55 road,<br />
concreting from May 2002 to December 2004, delivery of approx. 15,000 m 3 of concrete for<br />
Skanska DS, (exclusive import by TBM), READYMIX âR<br />
<strong>Beton</strong>áÏ monolitické základové desky velké haly Aréna Sazka v objemu cca 18000 m 3 ,<br />
zahájení betonáÏí v listopadu 2002, Skanska Transbeton, s. r. o.<br />
Concreting of the monolithic foundation slab of the large hall of Aréna Sazka with the<br />
volume of approx. 18,000 m 3 , commencement of concreting in November 2002,<br />
Skanska Transbeton, Ltd.
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
S LOÎ E N Í A V L A S T N O S T I N ù K T E R ¯ C H T Y P Ò<br />
V Y S O K O H O D N O T N ¯ C H A S A M O Z H U T ≈ U J Í C Í C H B E T O N Ò<br />
C O M P O S I T I O N A N D P R O P E R T I E S O F S O M E T Y P E S O F<br />
H I G H- P E R F O R M A N C E A N D S E L F C O M P A C T I N G C O N C R E T E S<br />
J OSEF L UKÁ·, JI¤Í B RAND·TETR,<br />
J IND¤ICH M ELCHER,<br />
J OSEF K RÁTK¯,<br />
M ARCELA K ARMAZÍNOVÁ,<br />
T OMÁ· V Y MAZAL,<br />
V LASTIMIL B ÍLEK<br />
Práce presentuje sloÏení a nûkteré vlastnosti<br />
betonÛ a ocelobetonov˘ch konstrukãních<br />
dílcÛ vybran˘ch uÏitn˘ch vlastností<br />
optimalizovan˘ch pro dan˘ úãel. Ve<br />
vysokohodnotn˘ch betonech (high-performance<br />
concretes, HPC) i samozhut-<br />
Àujících betonech (self-compacting concretes,<br />
SCC) bylo pouÏito jemnû mleté<br />
granulované vysokopecní strusky jako<br />
samostatné pfiímûsi s cílem sníÏit obsah<br />
portlandského cementu a tím souãasnû<br />
hydrataãní teplo a tvorbu mikrotrhlinek.<br />
Superplastifikátor polykarboxylátového<br />
typu umoÏnil sníÏit vodní souãinitel pod<br />
0,35. Jako kamenivo byly pouÏity taven˘<br />
bauxit a zejména drcen˘ ãediã, vykazující<br />
relativnû vysoké pevnosti. UÏitné vlastnosti<br />
ãerstvého i ztvrdlého betonu v˘raznû<br />
ovlivÀuje druh a obsah mikrokameniva.<br />
Hutná mikrostruktura o nízké pórovitosti<br />
ãiní kompozit odoln˘m vÛãi chemické<br />
korozi a zaji‰Èuje jeho dlouhodobou<br />
stálost, která je dnes jedním z hlavních<br />
poÏadavkÛ.<br />
The paper presents the composition and<br />
properties of some speciality types of<br />
concrete and steel-concrete structural<br />
parts possessing desired performance<br />
optimized for a given purpose. For the<br />
preparation of high-performance and<br />
self-compacting concretes, finely ground<br />
granulated blast furnace slag as a separate<br />
component was used to decrease<br />
the content of portland cement and thus<br />
the hydration heat, which consequently<br />
decreases the formation of microcracks.<br />
Polycarboxylate type of superplasticizer<br />
makes it possible to lower the<br />
water/cement ratio under 0.35. As<br />
aggregate, the fused bauxite and especially<br />
ground basalt exhibiting high<br />
strengths was used. The properties of<br />
fresh and hardened concrete are significantly<br />
influenced by the kind and<br />
amount of microaggregate. Dense microstructure<br />
and low porosity enhances<br />
the corrosion resistance and long-term<br />
durability, which is one of the main requirements<br />
of the produced composites.<br />
Rychle se urbanizující svût a stoupající<br />
poÏadavky na rozvoj infrastruktury klade<br />
pfied stavební prÛmysl, jako jeden z hlavních<br />
úkolÛ, pfiípravu betonÛ o dostateãnû<br />
dlouhodobé stálosti v podmínkách jejich<br />
vyuÏívání. Dfiíve byly témûfi jedin˘m kriteriem<br />
28-denní pevnosti, coÏ není zdaleka<br />
dostaãující. Jednu z hlavních rolí hrají nejen<br />
minerální sloÏky – jejich druh a vzájemn˘<br />
pomûr, ale i chemické modifikující<br />
pfiísady, bez kter˘ch dnes nelze pfiipravit<br />
kvalitní betony podle poÏadavkÛ uÏivatele<br />
(tailored concretes). Vysokohodnotné<br />
betony HPC [1] obsahují jako v˘znamnou<br />
reaktivní sloÏku jemné kfiemiãité úlety<br />
(mikrosiliku). PouÏit˘ superplastifikátor<br />
musí b˘t kompatibilní s pouÏit˘m cementem<br />
i ostatními sloÏkami a umoÏní sníÏit<br />
vodní souãinitel pod 0,3. V˘znamn˘ podíl<br />
na pevnostech má obsah a druh pouÏitého<br />
mikrokameniva [2], kde se vedle<br />
jiÏ osvûdãen˘ch úletÛ uplatÀují mikromlet˘<br />
vápenec nebo kfiemen, jemn˘ elektrárensk˘<br />
popílek, metakaolin, zeolity, Ïulov˘<br />
ãi ãediãov˘ prach, rutil, korund event. dal‰í<br />
materiály. Nûkteré z nich (ménû reaktivní)<br />
pÛsobí pfieváÏnû jako filér, jiné uplatÀují<br />
svoje hydraulické ãi pucolanické vlastnosti<br />
a produkty jejich hydratace spoluvytváfiejí<br />
hutnou mikrostrukturu kompozitu.<br />
Není dnes problémem pfiipravit na staveni‰ti<br />
HPC betony o dvacetiosmidenních<br />
pevnostech v tlaku pfies 100 MPa [3].<br />
Dne‰ní poÏadavky berou stále v˘raznûji<br />
do úvahy socioekonomické ukazatele<br />
zahrnující mj. omezení pl˘tvání minerálními<br />
surovinami. Místo bûÏn˘ch betonÛ<br />
o dvacetiosmidenních pevnostech okolo<br />
30 MPa se ukazuje v˘hodnûj‰í pfiipravovat<br />
podstatnû dlouhodobû stálej‰í betony<br />
HPC nebo SCC o pevnostech 50 aÏ 80<br />
MPa, které nevyÏadují ãasté opravy a jsou<br />
pouze o nûco málo nákladnûj‰í [3]. PouÏití<br />
kvalitního kameniva a rozpt˘lené mikrovláknité<br />
v˘ztuÏe umoÏÀuje provoznû<br />
pfiipravit HPC betony o pevnostech nad<br />
240 MPa [4]. Speciálními postupy pfiipravené<br />
kompozity na bázi jemn˘ch reaktivních<br />
sloÏek (reactive powder concretes,<br />
RPC) vykazují pevnosti dokonce nad 400<br />
MPa [3] pfiípadnû nad 600 MPa [5].<br />
K OMPONENTY PRO V¯ROBU HPC<br />
A SCC<br />
Portlandské cementy 52,5R nebo<br />
42,5R jsou v˘hodnûj‰í s niωím obsahem<br />
trikalciumaluminátu, C 3A, tedy napfi. síranovzdorn˘<br />
cement. Lze pouÏít i struskového<br />
portlandského cementu. MnoÏství<br />
pouÏitého cementu na 1 m 3 HPC se pohybuje<br />
v rozmezí 300 aÏ 700 kg. Mûrn˘<br />
povrch b˘vá nejãastûji 350 aÏ 400 m 2 /kg<br />
(Blaine), jemnûji mlet˘ cement zvy‰uje<br />
riziko tvorby mikrotrhlinek.<br />
Nûkteré speciální cementy nutno pokládat<br />
spí‰e za pojivové smûsi, ponûvadÏ<br />
obsahují rÛzné dal‰í sloÏky nad limit dan˘<br />
normami EN 197-1 (vût‰í mnoÏství jemn˘ch<br />
minerálních pfiímûsí, superplastifikátor<br />
v tuhé formû aj.). Cílem je usnadnit<br />
práci v betonárkách a vylouãit moÏnou<br />
chybu lidského faktoru. Dánsk˘ produkt<br />
Secutec je optimalizován pro v˘robu vysokopevnostních<br />
betonÛ podle pfiesnû<br />
stanoven˘ch receptur a naznaãuje nové<br />
moÏnosti pfiípravy HPC betonÛ pro speciální<br />
úãely.<br />
Jemnû mletá granulovaná vysokopecní<br />
struska (MGVS) se vyznaãuje<br />
latentní hydraulicitou a dobr˘mi pucolánov˘mi<br />
vlastnostmi. Na 1 m 3 betonu se<br />
pfiidává 100 aÏ 300 kg MGVS jako samostatné<br />
sloÏky, mûrn˘ povrch je v˘hodnûj‰í<br />
pfies 400 m 2 /kg. Pro pfiípravu betonÛ presentovan˘ch<br />
v této práci byla pouÏita<br />
MGVS z Nové Huti Ostrava o sloÏení:<br />
40,42 % SiO 2, 6,13 % Al 2O 3, 12,06 %<br />
MgO, 39,3 % CaO, 0,37 % Fe 2O 3,<br />
0,53 % MnO a 0,22 % SO 3, o mûrném<br />
povrchu 370 m 2 /kg. Pfiidává-li se do betonÛ<br />
portlandsk˘ struskov˘ cement, má<br />
v nûm obsaÏená struska mûrn˘ povrch<br />
zpravidla men‰í neÏ 300 m 2 /kg, jelikoÏ se<br />
pfii mletí spolu s mûkãím slínkem drtí<br />
obtíÏnûji.<br />
Kfiemiãité úlety (mikrosilika), vedlej‰í<br />
10 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
produkt v˘roby ferosilicia nebo elementárního<br />
kfiemíku, obsahuje 85 aÏ 97 %<br />
amorfního SiO 2. âástice pfieváÏnû o prÛmûru<br />
pod 1 mm mají mûrn˘ povrch aÏ<br />
pfies 20 000 m 2 /kg. Pro sníÏení sypné<br />
hmotnosti a usnadnûní transportu nûktefií<br />
v˘robci úlety kompaktují, coÏ ponûkud<br />
zhor‰uje jejich vlastnosti. Mikrosilika má<br />
kysel˘ charakter a reaguje s hydroxidem<br />
vápenat˘m vznikajícím v prÛbûhu hydratace<br />
cementu za tvorby CSH gelu a tím<br />
omezuje na minimum tvorbu krystalkÛ<br />
portlanditu, Ca(OH) 2. Vy‰‰í obsah CSH<br />
gelu sniÏuje v˘raznû obsah pórÛ a vzniklá<br />
hutnûj‰í mikrostruktura zlep‰uje adhezi<br />
pojivové pasty ke kamenivu event. k v˘ztuÏi.<br />
Pro zvlá‰tû nároãné HPC se doporuãuje<br />
pfiidávat sráÏenou mikrosiliku, která<br />
má mûrn˘ povrch aÏ 400 m 2 /g a vyznaãuje<br />
se vysokou reaktivitou. Pfiísada kysel˘ch<br />
sloÏek (mikrosiliky, popílkÛ, metakaolinu)<br />
zabraÀuje obávané reakci alkálií<br />
s kamenivem a tvorbû v˘kvûtÛ. U betonÛ<br />
s nízk˘m vodním souãinitelem tvorba<br />
hydrataãních produktÛ pfii vodním uloÏení<br />
po zatuhnutí pfiispívá samozhutÀujícím<br />
efektem k tvorbû hutné mikrostruktury.<br />
Kfiemenná mouãka (velmi jemnû<br />
mlet˘ kfiemenn˘ písek) o prÛmûrné velikosti<br />
zrna okolo d 50 = 2,5 µm se pfiidává<br />
v mnoÏství pfiibliÏnû 10 % z hmotnosti<br />
kfiemenného písku (drobného kameniva).<br />
Mikromlet˘ vápenec, CaCO 3, tvofií<br />
s C 3A slouãeninu 3CaO.Al 2O 3.CaCO 3.<br />
12H 2O (tzv. karbonátov˘ komplex), která<br />
je stabilnûj‰í neÏ hydráty trikalciumaluminátu.<br />
Byl pouÏit mikromlet˘ vápenec lokality<br />
Pomezí o d 50 = 3,6 µm bûÏnû uÏívan˘<br />
jako filér do plastÛ. Kfiivky distribuce<br />
podle velikosti nûkolika jemn˘ch komponent<br />
ãástic ukazuje obrázek 1.<br />
Superplastifikátor, s v˘hodou polykarboxylátového<br />
typu (polykarboxyléter),<br />
musí b˘t kompatibilní s pouÏit˘m cementem<br />
i s dal‰ími sloÏkami ãi pfiísadami. Pfiidává<br />
se obvykle v mnoÏství 0,5 aÏ 3 % na<br />
hmotnost pojiva spolu se zámûsovou vodou,<br />
nûkdy s v˘hodou nadvakrát. Tato nová<br />
generace superplastifikátorÛ umoÏÀuje<br />
sníÏit vodní souãinitel aÏ pod 0,2 pfii obsahu<br />
such˘ch jemn˘ch komponent do 600<br />
aÏ 800 kg/m 3 . V na‰em pfiípadû bylo pouÏito<br />
Glenium firmy SKW-MBT, Curych.<br />
Velmi nízk˘ vodní souãinitel je nûkdy nev˘hodn˘,<br />
pokud pozdûji není k dispozici<br />
dostateãné mnoÏství vody potfiebné k hydrataci<br />
pojiva (cementu), coÏ mÛÏe b˘t<br />
pfiíãinou objemové nestálosti kompozitu.<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr. 1 Distribuce ãástic mikromletého<br />
vápence a kfiemene, mûfieno Fritsch<br />
Particle Sizer ‘analysette 22’<br />
Fig. 1 Distribution particles of micronized<br />
limestone and quartz measured<br />
Fritsch Particle Sizer ‘analysette 22’<br />
S cílem dosáhnout nûkter˘ch dal‰ích po-<br />
Ïadovan˘ch vlastností ãerstvé smûsi ãi<br />
ztvrdlého betonu se pfiidávají rÛzné dal‰í<br />
chemické modifikující pfiísady (provzdu‰Àovací,<br />
odpûÀovací, mrazuvzdorné,<br />
retardéry ãi urychlovaãe tuhnutí aj., [7]),<br />
které jsou na trhu pod nejrÛznûj‰ími názvy.<br />
Do HPC a SCC betonÛ a zvlá‰tû do<br />
malt se doporuãuje pfiídavek malého<br />
mnoÏství nûkter˘ch derivátÛ polysacharidÛ<br />
(napfi. hydroxypropylmethyl celulóza,<br />
hpmc), regulujících reologické vlastnosti<br />
smûsi (zpracovatelnost) a kinetiku hydratace.<br />
Kamenivo pro HPC je nutno pouÏít<br />
o vysoké pevnosti, coÏ je napfi. ãediã, Ïula<br />
nebo podstatnû draωí taven˘ bauxit.<br />
Kamenivo by mûlo mít vhodn˘ tvarov˘ index,<br />
nejlépe blízk˘ 1. Novûj‰í práce doporuãují<br />
pfiidávat kamenivo jemnûj‰ích frakcí<br />
neÏ bylo doposud obvyklé, napfi. u SCC<br />
frakce max. do 8 mm. V této práci byl<br />
pouÏit drcen˘ ãediã frakcí 0–2 a 5–8 mm<br />
(Libochovany), taven˘ bauxit stejn˘ch<br />
frakcí (âína), tûÏen˘ písek z lokalit OstroÏská<br />
Nová Ves a Hulín 0–2 mm.<br />
Mikrokamenivo mÛÏe b˘t více ãi ménû<br />
reaktivní, nûkdy pÛsobí pfieváÏnû jako filér<br />
vyplÀující prostor mezi aÏ o dva fiády<br />
hrub‰ími zrny pojiva, tak aby zÛstalo co<br />
nejménû volného prostoru. Optimální pomûr<br />
jednotliv˘ch frakcí kameniva a zejména<br />
mikrokameniva se zjistí snadno váÏením<br />
zvibrované smûsi v‰ech such˘ch<br />
komponent, tak aby mûla co nejvût‰í<br />
hmotnost. Z rÛzn˘ch druhÛ mikrokameniva<br />
byly vedle jiÏ bûÏn˘ch úletÛ laboratornû<br />
zkou‰eny mikromlet˘ vápenec a kfiemen,<br />
ãediãov˘ a granodioritov˘ prach, karbid<br />
kfiemíku nebo korund (brusiva)<br />
a jemn˘ elektrárensk˘ popílek z filtrÛ.<br />
S ohledem na cenové relace byly dále<br />
pouÏívány mikromlet˘ vápenec a kfiemen.<br />
Je nutno poznamenat, Ïe souãasné<br />
smûry v˘voje smûfiují k pfiípravû nanokompozitÛ<br />
na rÛzné bázi, coÏ je pfiibliÏuje<br />
k pfiírodním materiálÛm vynikajících fyzikálnû-mechanick˘ch<br />
vlastností. Velmi<br />
nadûjné budou nanokompozity s mikrovlákny.<br />
Vláknitá v˘ztuÏ je zcela bûÏná u biogenních<br />
materiálÛ a je pfiíãinou jejich vyni-<br />
Q3 (x)<br />
100<br />
0<br />
0,0 0,2 0,8 1,7 2,2 2,8 3,8 5 8 12 100<br />
kajících vlastností, zejména pevností<br />
vtahu za ohybu i v tlaku. Byla zkou‰ena<br />
minerální i organická vlákna rÛzn˘ch rozmûrÛ,<br />
nejãastûji jako rozpt˘lená mikrovláknová<br />
v˘ztuÏ. Z materiálÛ organick˘ch<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 11<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
Q3(x)<br />
Distribuce ãástic mikromletého vápence<br />
d 50 = 3,60 µm<br />
Velikost ãástic [mm]<br />
Distribuce ãástic mikromletého kfiemene<br />
d 50 = 17,83 µm<br />
dQ3(x)<br />
0<br />
0,0 0,3 1,5 2,2 3 4,2 20 60 90 250<br />
Velikost ãástic [mm]<br />
Tab. 1 SloÏení smûsi HPC – C 90/105<br />
Tab. 1 Mixture proportion of HPC –<br />
C 90/105<br />
dQ3(x)<br />
SloÏení smûsi<br />
[%]<br />
(hmot.)<br />
Hmotnost<br />
[kg/m3 ]<br />
Portlandsk˘ cement 52,5R<br />
Granulovaná vysokopecní mletá<br />
13 aÏ 15 330 aÏ 400<br />
struska 370 m2kg –1 (Blaine),<br />
d50 = 11,8 µm<br />
8 aÏ 10 200 aÏ 250<br />
Mikrosilika < 1 µm 1 aÏ 2 25 aÏ 50<br />
Mikromlet˘ vápenec d50 = 3,6 µm 1,2 aÏ 4 30 aÏ 100<br />
Superplastifikátor Glenium 0,16 aÏ 0,56 4 aÏ 14<br />
Drcen˘ ãediã Libochovany<br />
Frakce 0–2, 5–8 mm<br />
60 aÏ 72 1500 aÏ 1800<br />
Voda 6 aÏ 7,2 150 aÏ 180<br />
Tab. 2 PrÛmûr rozlití betonu podle âSN<br />
EN 206-1<br />
Tab. 2 Slump flow of concrete<br />
StupeÀ Slump flow<br />
[mm]<br />
F1 ≤ 340<br />
F2 350 aÏ 410<br />
F3 420 aÏ 480<br />
F4 490 aÏ 550<br />
F5 560 aÏ 620<br />
F6 ≥ 630
Pevnost v tlaku [MPa]<br />
1,2<br />
1,0<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0,0<br />
0<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr. 2 Stanovení konzistence metodou<br />
rozlití kuÏele Slump flow a metoda<br />
Funnel test<br />
Fig. 2 Slump flow and metoda Funnel test<br />
vláken zasluhuje zvlá‰tní pozornost Kuralon<br />
(polyvinylalkohol), reagující s minerálním<br />
pojivem kovalentní vazbou za tvorby<br />
anorganicko-organick˘ch kopolymerÛ.<br />
Zminerálních vláken se pfii pfiípravû vysokopevnostních<br />
betonÛ osvûdãila zejména<br />
ocelová mikrovlákna 0,14 x 6 mm. Stále<br />
roz‰ífienûj‰í uhlíková mikrovlákna jsou pouÏívána<br />
v kompozitech na nejrÛznûj‰í bázi,<br />
pro bûÏné PC betony jsou v‰ak prozatím<br />
ekonomicky nev˘hodná. Zásadní roli<br />
hraje adheze vláken k cementové matrici.<br />
Míchání a hutnûní – vedle dnes nejpouÏívanûj‰ích<br />
horizontálních míchaãek<br />
s nucen˘m obûhem se zaãínají uplatÀovat<br />
rÛzné aktivaãní míchaãky, ãasto je v˘hodné<br />
pouÏít dvojího míchání: Nejprve se<br />
Obr. 3 Smr‰tûní a hmotnostní úbytek HPC<br />
Fig. 3 Shrinkage and loss of weight of HPC,<br />
specimens 100 x 100 x 400 mm,<br />
moist curing<br />
5<br />
10<br />
15<br />
âas [den]<br />
Hmotnostní úbytek v %<br />
Deformace v mm/m<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100<br />
âas [den]<br />
20 25 30<br />
Normal<br />
concrete<br />
HPC<br />
RPC<br />
Poãet dní Pevnost v tlaku [MPa] – krychle 150 x 150 x 150 mm<br />
1 38,4 38,2 38,1 ∅ 38,6<br />
7 76,1 77,3 77,2 ∅ 76,7<br />
28 1<strong>03</strong>,5 101,8 102,2 ∅ 102,5<br />
90 115,8 115,0 116,8 ∅ 115,9<br />
Modul pruÏnosti 51,4 GPa<br />
Lomová houÏevnatost 1,5 MPa /m 1/2<br />
Pevnost v tahu 100*100*400 mm 9,3 MPa<br />
Objemová hmotnost 2496 kg/m 3<br />
Hranolová pevnost po 28 dnech 112,8 MPa<br />
v men‰í míchaãce pfiipraví maltovinová<br />
smûs (pasta) event. spolu s ãástí mikrokameniva,<br />
která se následnû vlije do vût‰í<br />
míchaãky obsahující zb˘vající mírnû ovlhãené<br />
kamenivo. Tento postup umoÏní<br />
sníÏit vodní souãinitel a zlep‰í homogenitu<br />
betonu. Velmi perspektivní je tzv. vysokosmykové<br />
míchání (high-shear mixing),<br />
které v˘raznû sníÏí obsah pórÛ a umoÏ-<br />
Àuje tak pfiípravu kompozitÛ o mimofiádn˘ch<br />
pevnostech. Stále ‰ir‰ího uplatnûní<br />
nacházejí samozhutnitelné betony, SCC,<br />
které nevyÏadují hutnûní, které by zpÛsobilo<br />
odmí‰ení sloÏek. Bezhluãn˘ zpÛsob<br />
pfiípravy SCC mimo jiné v˘hody umoÏÀuje<br />
noãní betonáÏe v obytn˘ch mûstsk˘ch<br />
ãtvrtích.<br />
E XPERIMENTÁLNÍ âÁST<br />
Na základû vlastností, dostupnosti a ceny<br />
surovin bylo po fiadû pfiedbûÏn˘ch sérií<br />
experimentÛ optimalizováno sloÏení HPC<br />
a následnû i SCC betonÛ, tak aby byly dosaÏeny<br />
event. pfiekroãeny parametry tûchto<br />
typÛ betonÛ presentované v zahraniãních<br />
ãi domácích publikacích pro ãerstvé<br />
smûsi i ztvrdlé kompozity, a to i bez pou-<br />
Ïití tradiãní armatury ãi v˘ztuÏe rozpt˘len˘mi<br />
vlákny.<br />
V LASTNOSTI âERSTVÉ SMùSI<br />
Konzistence ãerstvého betonu byla mûfiena<br />
nenormovou metodou rozlivu obráceného<br />
kuÏele 100 x 200 x 300 mm na<br />
hladké plo‰e, která je ve v˘sledcích podobná<br />
metodû rozlivu kuÏele na stfiásacím<br />
stolku podle âSN EN 12350-5 a je<br />
snadno proveditelná i v provozu pfied<br />
vlastní betonáÏí. U hust‰ích ãerstv˘ch betonÛ<br />
se pouÏívá metody sednutí kuÏele<br />
podle âSN EN 12350-2, u velmi fiídk˘ch<br />
SCC je v˘hodná metoda mûfiení doby<br />
Obr. 4 âasov˘ v˘voj pevnosti v tlaku<br />
bûÏného betonu, HPC a RPC smûsí<br />
Fig. 4 Time dependant compression<br />
strength of ordinary concrete<br />
C25/30, HPC and RPC<br />
Tab. 3 Vlastnosti HPC smûsi pfiipravené<br />
v laboratofiích Chemické a Stavební<br />
fakulty VUT v Brnû<br />
Tab. 3 Properties of HPC produced at<br />
Chemical and Civil Engineering<br />
faculty laboratories, TU Brno<br />
prÛtoku betonu nálevkou pfiedepsan˘ch<br />
rozmûrÛ (obr. 2) event. nûkteré dal‰í dosud<br />
nenormované metody [8]. BûÏné<br />
pouÏití superplastifikátorÛ, retardérÛ ãi<br />
urychlovaãÛ v rÛzn˘ch mnoÏstvích ãiní<br />
mûfiení konzistence nezbytn˘m, pokud<br />
moÏno bezprostfiednû pfied ukládáním<br />
betonu. Vût‰ina superplastifikátorÛ vykazuje<br />
jist˘ retardaãní efekt.<br />
V LASTNOSTI ZTVRDLÉHO HPC<br />
Pevnosti v tlaku a v tahu za ohybu byly<br />
stanovovány u pfiedbûÏn˘ch pokusÛ na<br />
trámeãcích 40 x 40 x 160 mm, dále na<br />
hranolech 100 x 100 x 400 mm a na<br />
krychlích o hranû 100 resp. 150 mm. Pro<br />
stanovení lomové houÏevnatosti a modulu<br />
pruÏnosti bylo pouÏito trámeãkÛ 65<br />
x 65 x 360 mm, které byly pfied zkou‰kami<br />
nafiíznuty diamantovou pilou do jedné<br />
tfietiny v˘‰ky. <strong>Beton</strong>y zrály v podmínkách<br />
vlhkého uloÏení (t = 20 °C pfii relativní<br />
vlhkosti 98 aÏ 100 %).<br />
Smr‰Èování a dotvarování<br />
Hodnoty smr‰tûní se u HPC nûkdy oãekávají<br />
vy‰‰í neÏ u bûÏn˘ch betonÛ, nicménû<br />
vzhledem ke sloÏení daného HPC<br />
mûly mûfiené objemové zmûny pfiibliÏnû<br />
stejn˘ prÛbûh jako bûÏn˘ beton s vy‰‰ím<br />
obsahem cementu. Souãasnû mûfiené<br />
zmûny hmotnosti (pfii vlhkém uloÏení<br />
trámcÛ 100 x 100 x 400 mm) jsou na<br />
obr. 3.<br />
Trvanlivost HPC. Vzhledem k hutné mikrostuktufie<br />
a velmi malému obsahu pórÛ<br />
vykazují HPC velmi dobrou vodonepropustnost,<br />
odolnost vÛãi chemické korozi<br />
ãi pÛsobení mikroorganizmÛ, které v pórovit˘ch<br />
betonech mají velmi dobré podmínky<br />
k rozmnoÏování. Oprávnûné poÏa-<br />
12 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
davky dlouhodobé stálosti betonÛ jsou<br />
základem omezování pl˘tvání materiálem<br />
ve stavebnictví.<br />
K ONSTRUKCE Z HPC, SCC<br />
A RPC<br />
Rozmanité ãetné aplikace uveden˘ch<br />
druhÛ betonÛ svûdãí o jejich mimofiádn˘ch<br />
vlastnostech a uÏiteãnosti, publikovan˘ch<br />
prací o jejich dal‰ím v˘voji a vyu-<br />
Ïití rychle pfiib˘vá. Pfiehled sloÏení a aplikací<br />
vysokohodnotn˘ch HPC betonÛ je<br />
podán v knize P.-C. Aitcina [1]. Jednou<br />
z prvních vût‰ích konstrukcí z RPC o pevnostech<br />
pfies 200 MPa je lávka pro pû‰í<br />
v Sherbrooke [6]. Laboratornû jsou pfiipravovány<br />
kompozity s vlákny o pevnostech<br />
400 MPa [3] aÏ 800 MPa [5]. Nejsou jiÏ<br />
tedy utopií betony o pevnostech<br />
1000 MPa, které budou v nûkter˘ch ohledech<br />
konkurovat ocelím.<br />
SamozhutÀující betony jsou nejv˘hodnûj‰ím<br />
materiálem pfii v˘robû prvkÛ<br />
a konstrukcí obsahujících hustou v˘ztuÏ<br />
a byly u nás velkoobjemovû pouÏity napfi.<br />
pfii v˘stavbû mostu na Zlíchovû [9].<br />
H YBRIDNÍ OCELO<strong>BETON</strong>OVÉ<br />
K ONSTRUKCE<br />
VUSA byly provedeny rÛzné konstrukce<br />
(Florida Parking Garage, Chareton Bridge,<br />
Lazarus Department Store v Pittsburgu).<br />
Ocelové trubky s betonovou v˘plní jsou<br />
Obr. 7 Vzorek TR ∅ 152 x 4,5, l = 3 m, pfii<br />
zkou‰ce na vzpûr<br />
Fig. 7 Specimen TR ∅ 152 x 4,5, l = 3 m<br />
test in compress<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
Obr. 5 Srovnání kompozitních vzorkÛ TR<br />
∅ 152 x 4,5 na vzpûr [10]<br />
Fig. 5 Comparison of composite<br />
specimens TR ∅ 152 x 4,5 with<br />
different types of concrete under<br />
compression [10]<br />
velmi progresivním materiálem, jehoÏ<br />
vlastnosti z rÛzn˘ch hledisek jsou stále<br />
pfiedmûtem v˘zkumu [10]. Zde je tfieba<br />
vzít v úvahu specifikum, Ïe tvrdnoucí beton<br />
v trubkách nemÛÏe uvolÀovat nekonstituãní<br />
vodu ani naopak pfiijímat vzdu‰nou<br />
vlhkost ãi oxid uhliãit˘. Nutno v‰ak<br />
uvaÏovat moÏnost posunu materiálu<br />
v trubce [11].<br />
D ISKUZE A V¯SLEDKY<br />
Hlavním cílem zkou‰ek bylo pokusit se<br />
o v˘robu HPC a SCC smûsí v âR s vyuÏitím<br />
domácích surovin. DosaÏené v˘sledky<br />
v laboratofiích fakulty chemické a stavební<br />
VUT jsou srovnatelné s parametry zkou-<br />
‰ek v zahraniãí, zvlá‰tû pak v pevnostních<br />
charakteristikách. Zpracovatelnost ãerstv˘ch<br />
HPC byla v˘borná, konzistence<br />
mûfiená podle rozlivu obráceného kuÏele<br />
(slump flow) byla v parametru F5. Z ekonomického<br />
hlediska je pouÏití HPC v ãetn˘ch<br />
pfiípadech levnûj‰í pfii souãtu ve‰ker˘ch<br />
nákladÛ oproti doposud pouÏívan˘m<br />
betonÛm, Ïivotnost HPC betonÛ se oãekává<br />
aÏ dvojnásobná. Z ekologického hle-<br />
Obr. 8 PouÏité vzorky TR ∅ 152 x 4,5 and<br />
HE 140A, l = 3 m<br />
Fig. 8 Applied specimens TR ∅ 152 x 4,5<br />
and HE 140A, l = 3 m<br />
Obr. 6 Srovnání kompozitních vzorkÛ<br />
HE 140A na vzpûr [10]<br />
Fig. 6 Comparison of composite<br />
specimens HE 140A under<br />
compression [10]<br />
diska je samozfiejmû v˘hodnûj‰í HPC, jelikoÏ<br />
spotfieba cementu klesne na polovinu<br />
a ‰etfií se kvalitní kamenivo.<br />
Na VUT v Brnû byl realizován experimentální<br />
v˘zkumn˘ program [10] s pou-<br />
Ïitím HPC o pevnostech pfies 110 MPa<br />
pro v˘plÀ ocelov˘ch trubek a profilÛ HEA.<br />
Pro srovnání byla zkou‰ena tûlesa bez<br />
betonu, s normálním betonem a HPC betonem,<br />
a to kompozitní tûlesa HE 140A<br />
a kompozitní dílce TR ∅ 152 x 4,5 vÏdy<br />
o délce 3000 mm z oceli 11373 doplnûné<br />
o spfiahovací trny a v˘ztuÏ 10505<br />
(obr. 6 a 7).<br />
Z ÁVùR<br />
Úsilí o zavádûní dlouhodobû stálej‰ích<br />
betonÛ vede k optimalizaci vysokohodnotn˘ch<br />
a samozhutÀujících betonÛ<br />
(HPC, SCC), omezuje pl˘tvání a je v˘hodné<br />
z ekologického i ekonomického hlediska.<br />
Mezi hlavní sloÏky patfií vedle portlandského<br />
cementu téÏ jemnû mletá vysokopecní<br />
struska, kfiemiãité úlety, mikrokamenivo<br />
a superplastifikátor, zaji‰Èující<br />
nízkou porozitu ztvrdlého cementového<br />
Dokonãení ãlánku na stranû 16<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 13<br />
F [kN]<br />
F [kN]<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
-5<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
-5<br />
5<br />
5<br />
15<br />
f [mm]<br />
C 90/10<br />
C 25/3<br />
bez betonu<br />
15 25<br />
f [mm]<br />
C 90/10<br />
C 25/3<br />
bez betonu<br />
35<br />
35<br />
TR<br />
152x4,5<br />
C 90/105<br />
TR<br />
152x4,5<br />
C 25/30<br />
TR<br />
152x4,5<br />
HE 140A<br />
C 90/10<br />
HE 140A<br />
C 25/30<br />
HE 140A
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
P R Ò M Y S L O V É P O D L A H Y Z B E T O N U V Y Z T U Î E N É H O<br />
S Y N T E T I C K ¯ M I V L Á K N Y<br />
I N D U S T R I A L F L O O R S M A D E O F S Y N T H E T I C F I B R E<br />
R E I N F O R C E D C O N C R E T E<br />
T EODOR B ENE·<br />
Syntetická v˘ztuÏná vlákna do betonu.<br />
V˘sledky projektu ovûfiujícího parametry<br />
vláknobetonu s vlákny BeneSteel. Doporuãení<br />
pro návrh podlahové desky na<br />
zemním podloÏí.<br />
Synthetic fibre reinforcement for concrete.<br />
BeneSteel fibre reinforced concrete<br />
parameters validation project results.<br />
Recommendation for floor slabs on<br />
grade.<br />
Hlavní pfiedností vláknobetonu oproti<br />
prostému betonu je jeho schopnost zabránit<br />
nepfiípustnému kfiehkému lomu<br />
prvku a zajistit jeho reziduální únosnost<br />
v pfiípadû pfietíÏení. ProtoÏe vláknobetony<br />
jiÏ jsou nejãastûj‰ím materiálem pro zhotovení<br />
prÛmyslov˘ch podlah, není potfieba<br />
dále vyzdvihovat jejich nesporné technologické<br />
pfiednosti.<br />
Pro vláknobetony pouÏívané pro prÛmyslové<br />
podlahy platí doporuãení minimálního<br />
objemového procenta vyztuÏení<br />
(0,25 %), maximální pfiípustné vzdálenosti<br />
mezi vlákny s = 0,45 l a urãité úrovnû<br />
reziduální pevnosti vláknobetonu po<br />
vzniku trhlin. V ãeském stavebnictví je zatím<br />
dominantní pouÏívání ocelov˘ch vláken.<br />
Nûkterá z nich v˘‰e doporuãená kritéria<br />
splÀují pfii dávce 20 kg/m 3 , jiné typy,<br />
napfi. ve tvaru krátk˘ch pomaãkan˘ch páskÛ,<br />
v této dávce poskytují velmi nízkou reziduální<br />
pevnost vláknobetonu.<br />
Obr. 1 V˘ztuÏná vlákna BeneSteel 80/55<br />
Fig. 1 Fibre reinforcement BeneSteel<br />
80/55<br />
V posledních letech se v zahraniãí, zvlá‰tû<br />
v USA, ‰iroce uplatÀují nové typy syntetick˘ch<br />
v˘ztuÏn˘ch vláken. Bûhem uplynulého<br />
roku byla u nás realizována fiada<br />
prÛmyslov˘ch podlah z vláknobetonu se<br />
syntetick˘mi vlákny patfiícími do této nové<br />
skupiny vláken.<br />
S YNTETICKÁ V¯ZTUÎNÁ VLÁKNA<br />
DO <strong>BETON</strong>U<br />
Polyolefinová vlákna BeneSteel jsou vlákna<br />
se zadan˘mi parametry, speciálnû vyvinutá<br />
pro pouÏívání v betonu. Vlákno je<br />
tvarováno tak, aby co nejlépe vyhovovalo<br />
poÏadavkÛm na snadné vmíchání, obalení<br />
se cementov˘m tmelem a zakotvení ve<br />
zralém betonu. Je podélnû i pfiíãnû profilováno,<br />
spirálovitû zakrouceno a ukonãení<br />
fiezem umoÏÀuje roz‰tûpení konce pro<br />
lep‰í zakotvení.<br />
Vlákna BeneSteel byla bûhem v˘voje<br />
ovûfiována z hlediska jejich technologiãnosti<br />
pfii v˘robû a ukládání vláknobetonu<br />
azhlediska jejich úãinnosti ve vláknobetonu.<br />
Rychlost a rovnomûrnost vmíchávání<br />
vláken pfiím˘m vsypáváním byla ovûfiena<br />
v rÛzn˘ch typech míchaãek ve v˘robnách<br />
betonu s velmi dobr˘mi v˘sledky. ProtoÏe<br />
v‰ak bûÏná praxe preferuje vsypávání vláken<br />
do domíchávaãe pfied jeho zalitím<br />
betonovou smûsí, byl ovûfien i tento zpÛsob.<br />
Vmíchávání probíhalo bezproblémovû<br />
a prakticky u v‰ech realizací prÛmyslov˘ch<br />
podlah, které následovaly byl tento<br />
Pevnost v tahu minimálnû 660 MPa<br />
Objemová hmotnost 0,92 g/cm 3<br />
Odolnost proti alkáliím Vynikající<br />
Délka 55 mm<br />
Ekvivalentní prÛmûr d 0,68 mm<br />
Poãet kusÛ v 1 kg 54 000 ks<br />
·tíhlostní pomûr l/d 80<br />
Tab. 1 Technické parametry vláken<br />
BeneSteel 80/55<br />
Tab. 1 BeneSteel 80/55 technical data<br />
zpÛsob pouÏit. Realizace prÛmyslov˘ch<br />
podlah potvrdily bezproblémové ukládání<br />
smûsi, velmi snadné ãerpání i na velké<br />
vzdálenosti a hutnûní vibraãními latûmi.<br />
Na povrchu ovûfiovacích podlah byly pouÏity<br />
v‰echny obvyklé metody – hlazení<br />
rotaãními hladiãkami, povrchové vsypy<br />
i pryskyfiiãné stûrky s velmi dobr˘mi v˘sledky.<br />
O Vù¤ENÍ ÚâINNOSTI VLÁKEN<br />
B ENES TEEL<br />
V únoru 20<strong>03</strong> byl ukonãen projekt, jehoÏ<br />
cílem bylo ovûfiit parametry vláknobetonu<br />
s BeneSteel a vhodnost jeho pouÏití do<br />
prÛmyslov˘ch podlah.<br />
Obr. 2 Lití a vibrování vláknobetonu na<br />
plochy pro otáãení kamionÛ<br />
Fig. 2 Pouring and vibrating of fibre<br />
reinforced concrete truck parking<br />
area<br />
14 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Zku‰ební tûlesa byla vyrobena v akreditované<br />
zku‰ební laboratofii Betotech,<br />
s. r. o., v Ostravû. Pro zkou‰ky byla zvolena<br />
betonová smûs vyrobená podle bûÏné<br />
receptury B25 S3 dodávaná pro prÛmyslové<br />
podlahy. Vlákna byla do smûsi pfiidávána<br />
ve tfiech úrovních dávkování a to 2,3<br />
kg/m 3 (0,25 % obj.), 4,6 kg/m 3 (0,5 %<br />
obj.) a 6,9 kg/m 3 (0,75 % obj.). Receptura<br />
úmyslnû nebyla pro zvy‰ující se dávku<br />
vláken upravována. Nejniωí dávka vláken<br />
2,3 kg/m 3 vyhovuje v˘‰e uveden˘m<br />
poÏadavkÛm na vláknitou v˘ztuÏ pro prÛmyslové<br />
podlahy.<br />
Smûsi byly vyrobeny v provozní míchaãce<br />
o objemu 1,5 m 3 a po jejich pfiepravû<br />
do laboratofie byly stanoveny hodnoty<br />
zpracovatelnosti sednutím kuÏele (Abrams),<br />
obsahu technologického vzduchu<br />
a rovnomûrnosti vyztuÏení vlákny vym˘vací<br />
zkou‰kou. Ze smûsi byly vyrobeny tfii<br />
kusy zku‰ebních krychlí o hranû 150 mm<br />
z kaÏdé receptury s vlákny a kontrolní<br />
zámûsi bez vláken. Dále byly vyrobeny<br />
trámce o rozmûru 150 x 150 x 700 mm,<br />
po ‰esti kusech ze smûsí s vlákny a tfiech<br />
kusech z kontrolní zámûsi bez vláken.<br />
Pevnostní zkou‰ky vláknobetonu<br />
Zkou‰ky pevnosti v tlaku na krychlích byly<br />
provedeny ve zku‰ební laboratofii Betotech,<br />
s. r. o., v Ostravû. Potvrdily, Ïe pro<br />
dávku vláken BeneSteel 2,3 kg/m 3 dochází<br />
ke zv˘‰ení pevnosti v tlaku o cca<br />
10 %. Zv˘‰ení pevnosti v tlaku bylo<br />
vmen‰í mífie zachováno i u dávkování<br />
4,6 kg/m 3 . Pfii nejvy‰‰í ovûfiované dávce<br />
6,9 kg/m 3 do‰lo k poklesu pevnosti v tlaku,<br />
coÏ potvrdilo pfiedpoklad, Ïe pfii této<br />
úrovni dávkování je nutná úprava receptury<br />
smûsi, pfiedev‰ím v granulometrii plniva<br />
a mnoÏství a typu plastifikátoru.<br />
Hlavní pfiínos vláken BeneSteel byl oãekáván<br />
ve zmûnû charakteru chování zku-<br />
‰ebního trámce po vzniku ohybové trhliny.<br />
Zkou‰ky v tahu za ohybu trámcÛ ãtyfibodov˘m<br />
zatûÏováním za reÏimu konstantního<br />
nárÛstu prÛhybu trámcÛ byly<br />
provedeny v akreditované zku‰ební laboratofii<br />
Fakulty stavební âVUT v Praze. Soubor<br />
po ‰esti kusech trámcÛ vláknobetonu<br />
velkého rozmûru a získané v˘sledky zkou-<br />
‰ek proveden˘ch s velkou erudicí pfiedstavují<br />
v˘znamn˘ pfiíspûvek k prohloubení<br />
znalosti o vláknobetonu u nás.<br />
V˘sledky mûfiení jsou podrobnûji uvedeny<br />
v [1]. Prokazují, Ïe vlákna BeneSteel<br />
zaji‰Èují schopnost vláknobetonu pfiená‰et<br />
reziduální napûtí zvy‰ující se se stoupající<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
dávkou vláken. Charakter pracovních diagramÛ<br />
vláknobetonu s BeneSteel potvrzuje,<br />
Ïe po pfiekonání napûtí na mezi pevnosti<br />
v tahu za ohybu dochází k aktivaci<br />
vláken a prÛfiez je schopen pfiená‰et<br />
znaãné reziduální napûtí. Porovnání hodnot<br />
ekvivalentní pevnosti pfii limitním prÛhybu<br />
1/150 rozpûtí trámce ukazuje, Ïe<br />
vláknobeton s dávkou 2,3 kg/m 3 vláken<br />
BeneSteel dosahuje hodnoty uvedené<br />
pro ocelové drátky se ‰tíhlostním pomûrem<br />
λ = 45 a délce 50 mm v dávce<br />
20 kg/m 3 .<br />
Uvedené v˘sledky opravÀují ke konstatování,<br />
Ïe ovûfiovaná vlákna jsou schopna<br />
úãinnû zaji‰Èovat reziduální únosnost vláknobetonového<br />
prvku.<br />
Pfiipustíme-li ve vláknobetonovém prvku<br />
vznik trhlin, lze, stejnû jako je tomu u vláknobetonu<br />
s ocelov˘mi vlákny, vyuÏít pfii<br />
návrhu reziduálních pevností vláknobetonu<br />
po vzniku trhlin. V tomto pfiípadû je<br />
vhodné postupovat zpÛsobem uveden˘m<br />
v [2].<br />
P O ZNÁMKY K NÁVRHU<br />
VLÁKNO<strong>BETON</strong>OV¯CH<br />
P ODLAHOV¯CH DESEK<br />
V naprosté vût‰inû pfiípadÛ jak realizátor<br />
podlahy, tak pfiedev‰ím investor pfiehlíÏí,<br />
Ïe tzv. v˘poãet desky, kter˘ získal od dodavatele<br />
ocelov˘ch vláken pfiedpokládá<br />
vznik trhlin v povrchu desky. Tvrzení, Ïe<br />
trhliny vznikají pouze ve spodním povrchu<br />
desky není pravdivé. Îe trhliny vyvolané<br />
tahov˘m napûtím vznikají i u horního povrchu,<br />
ukazuje prÛbûh napûtí v desce na<br />
zemním podloÏí zatíÏené svisl˘mi dynamick˘mi<br />
úãinky vysokozdviÏného vozíku<br />
podle âSN 73 0<strong>03</strong>5 vypoãten˘ metodou<br />
koneãn˘ch prvkÛ (obr. 4).<br />
Trhliny v povrchu desky naru‰ují nejen<br />
estetickou hodnotu podlahy, ale pfiede-<br />
Diagramy vláknobetonu s BeneStee 800/55<br />
PrÛhyb trámce [mm]<br />
Obr. 3 Pracovní diagram vláknobetonu<br />
svlákny BeneSteel 80/55<br />
Fig. 3 Force-deflection diagram of<br />
BeneSteel 80/55 fibre reinforced<br />
concrete<br />
v‰ím její uÏivatelské parametry. Vznikem<br />
trhlin dojde ve vymezené oblasti desky<br />
k poklesu její tuhosti, redistribuci napûtí<br />
a nárÛstu prÛhybÛ desky. UváÏíme-li velkou<br />
variabilitu zatûÏovacích stavÛ a pfiedev‰ím<br />
obvyklé namáhání desky pojezdem<br />
zatíÏen˘ch vysokozdviÏn˘ch vozíkÛ,<br />
ukazuje se pfii simulaci vzniku zplastizovan˘ch<br />
oblastí desky (oblastí s trhlinami)<br />
vypoãten˘ch MKP, Ïe se tyto oblasti propojují<br />
a zvût‰ují. Deska je protkána sítí trhlin,<br />
tuhost desky klesá a dochází k jejím<br />
nerovnomûrn˘m poklesÛm a pfiípadnému<br />
naru‰ení stability regálÛ.<br />
Proto také napfi. lit [3] doporuãuje provádût<br />
návrh prÛmyslov˘ch podlah jako<br />
desek na zemním podloÏí podle druhé<br />
skupiny mezních stavÛ a pfii provozních<br />
zatíÏeních podle âSN 73 0<strong>03</strong>5 nepfiipustit<br />
vznik trhlin.<br />
Obr. 4 Tahová napûtí v horním povrchu<br />
desky na zemním podloÏí<br />
Fig. 4 Tensile strength at the upper surface<br />
of the board<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 15<br />
Síla [kN]<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
2,3 kg<br />
4,6 kg<br />
6,9 kg<br />
0<br />
0 1 2 3 4 5
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
<strong>Beton</strong> s vlákny BeneSteel má vlastnosti<br />
umoÏÀující pouÏít jej na rozdíl od prostého<br />
betonu v oh˘ban˘ch konstrukcích typu<br />
prÛmyslov˘ch podlah. Návrh podlahové<br />
desky na zemním podloÏí z vláknobetonu<br />
BeneSteel umoÏÀuje vyuÏít tahovou pevnost<br />
vláknobetonu. Jedná se o tzv. prost˘<br />
vláknobeton [2], kter˘ je kvalitativnû jin˘m<br />
materiálem neÏ prost˘ beton. V˘sledky<br />
Literatura:<br />
[1] Bene‰ T., Vafieka B.: Vláknitá v˘ztuÏ<br />
pro prÛmyslové podlahy, Sb. konfer.<br />
<strong>Beton</strong>áfiské dny 20<strong>03</strong>, âBS,<br />
Pardubice, prosinec 20<strong>03</strong><br />
[2] Smûrnice pro navrhování drátkobeto-<br />
Dokonãení ãlánku ze strany 13<br />
tmele a tím jeho velmi dobrou adhezi ke<br />
kamenivu a v˘ztuÏi. DosaÏené dvacetiosmi-<br />
resp. devadesátidenní pevnosti v tlaku<br />
uHPC pfiesahovaly 140 MPa. Pro v˘stavbu<br />
ocelobetonov˘ch konstrukcí byly jako<br />
v˘plÀ ocelov˘ch trubek a profilÛ HEA<br />
úspû‰nû pouÏity HPC bez vláken o pevnostech<br />
110 aÏ 130 MPa. Je tfieba zdÛraznit<br />
socioekonomick˘ a ekologick˘<br />
Literatura:<br />
[1] Aitcin, P.-C. : High-Performance<br />
Concrete. E & FN SPON, London,<br />
1998<br />
[2] Brand‰tetr J., LukበJ., Krátk˘ J.,<br />
Hanáková Z.: Mikrokamenivo jako<br />
sloÏka betonÛ vysok˘ch uÏitn˘ch<br />
vlastností, Silika, 13 (20<strong>03</strong>), ã. 1–2,<br />
s. 40–45<br />
[3] Aitcin P.-C.: <strong>Beton</strong>y zítfika – zboÏí<br />
bûÏné spotfieby nebo speciální produkt<br />
? Silikáty 12, ã. 5–6, s. 174–176<br />
[4] Krátk˘ J., Brand‰tetr J., LukበJ.:<br />
Kompozity ultravysok˘ch pevností<br />
svláknovou v˘ztuÏí, Sb. konfer. Nové<br />
stavební hmoty a v˘robky, s. 37–40,<br />
VÚSTAH Brno, 2002<br />
[5] Richard P., Cheyrezy M.H.: Reactive<br />
powder concretes with high ductility<br />
and 200 – 800 MPa compressive<br />
strengths, ACI Spec. Publ. 144,<br />
s. 507–518, Detroit 1994<br />
[6] Brand‰tetr J.: <strong>Beton</strong>y extrémnû vysok˘ch<br />
pevností na bázi jemnozrnn˘ch<br />
reaktivních sloÏek, Minerální suroviny,<br />
1999, ã. 1, s. 24–31<br />
ovûfiovacího projektu navíc prokázaly, Ïe<br />
pfii základní dávce vláken BeneSteel, tj.<br />
2,3 kg/m 3 a bûÏném neupraveném slo-<br />
Ïení betonové smûsi dochází k nárÛstu<br />
jak tlakové, tak tahové pevnosti oproti prostému<br />
betonu.<br />
Napûtí podlahové desky na jejím povrchu<br />
lze urãit pomocí v˘poãetních programÛ<br />
na bázi metody koneãn˘ch prvkÛ pfii<br />
nov˘ch konstrukcí, Krátk˘ J., Trtík K.,<br />
Vodiãka J.: Drátkobetonové konstrukce,<br />
âKAIT, âBZ Praha 1999<br />
[3] Bradáã J., Procházka J., Krátk˘ J: PrÛmyslové<br />
betonové podlahy, Stavební<br />
roãenka 1999, âSSI âKAT 1998<br />
dopad tûchto vysokohodnotn˘ch dlouhodobû<br />
stálej‰ích betonÛ.<br />
M O ÎNOSTI DAL·ÍHO V¯VOJE<br />
Nûkteré vybrané druhy HPC bude vhodné<br />
upravit dal‰í pfiímûsí nebo chemickou<br />
pfiísadou modifikující nûkteré poÏadované<br />
vlastnosti (konzistenci, ohnivzdornost, kyselinovzdornost<br />
aj.) pro konkrétní podmínky<br />
uloÏení. Je tfieba sledovat kompatibilnost<br />
jednotliv˘ch sloÏek smûsi a jejich<br />
vliv na smr‰tûní a tvorbu mikrotrhlinek<br />
[7] Spiratos N., Jolicoeur C.: Trends in<br />
Concrete Chemical Admixtures for<br />
the 21 st Century, Proc. of the Sixth<br />
CANMET-ACI Intern. Conf. on<br />
Superplasticizers and Other<br />
Chemical Admixtures in Concrete<br />
(Malhotra V.M., Ed.), s. 1–16, ACI<br />
spec. Publ. 195. Washington 2000<br />
[8] Ho‰ek J., Koláfi K.: Samozhutniteln˘<br />
beton, <strong>Beton</strong> a zdivo, 2000, ã. 2,<br />
s. 18–23<br />
[9] Mazurová M., Marková A., Vítek J.L.:<br />
První velkoobjemová aplikace samozhutnitelného<br />
betonu v âeské republice,<br />
<strong>Beton</strong> a zdivo 2000, ã. 3, s. 2–4<br />
[10] Melcher J., Karmazínová M.:<br />
ZatûÏovací zkou‰ky tlaãen˘ch ocelobetonov˘ch<br />
sloupÛ vyplnûn˘ch betonem<br />
vysoké pevnosti, Závûreãná<br />
zpráva, VUT Brno, 2002<br />
[11] Parsley M. A., Yura J. A., Jirsa J. O.:<br />
Push-Out Behavior of Rectangular<br />
Concrete-Filled Steel Tubes,<br />
Composite and Hybrid Systems,<br />
s. 87–108, ACI Spec. Publ. SP-196,<br />
Farmington Hills, 2000<br />
pruÏném v˘poãtu. Pfii bezpeãném a hospodárném<br />
návrhu desky jsou ve v˘poãtu<br />
uvaÏovány hodnoty pro prost˘ beton<br />
podle âSN 73 1201 a souãinitele pÛsobení<br />
vláknobetonu v souladu s [2]. Pro<br />
stavební praxi je v˘znamné rovnûÏ to, Ïe<br />
návrh je proveden podle platn˘ch norem<br />
a Smûrnice pro navrhování drátkobetonov˘ch<br />
konstrukcí.<br />
Ing. Teodor Bene‰, CSc.<br />
Sklocement Bene‰, s. r. o.<br />
Korunní 22, Ostrava<br />
tel.: 596 620 750, fax: 596 620 757<br />
e-mail: teodor.benes@sklocement.cz<br />
www.sklocement.cz<br />
v kompozitu. Je studována moÏnost náhrady<br />
relativnû nákladn˘ch kfiemiãit˘ch<br />
úletÛ mikromlet˘m popílkem resp. metakaolinem.<br />
Pro nûkteré úãely bude v˘hodné<br />
pfiipravovat pytlované pojivové smûsi<br />
s cílem vylouãit moÏnou chybu personálu<br />
pfii pfiípravû vícesloÏkov˘ch betonÛ. Slo-<br />
Ïení HPC pro konkrétní úãely bude moÏno<br />
optimalizovat detailnûj‰ím studiem<br />
kinetiky reakcí jednotliv˘ch sloÏek pfiíslu‰ného<br />
betonu.<br />
Ing. Josef Luká‰<br />
e-mail: okm@ostrava.cz, tel.: 596 127 0<strong>03</strong><br />
Prof. Ing. Jifií Brand‰tetr, DrSc.<br />
e-mail: brandstetr@fch.vutbr.cz,<br />
tel.: 541 149 365<br />
Ing. Josef Krátk˘<br />
e-mail: kratky@fch.vutbr.cz, tel.: 541 141 111<br />
v‰ichni:<br />
Chemická fakulta VUT v Brnû<br />
Katedra chemie materiálÛ<br />
PurkyÀova 118, Brno-Královo pole<br />
Prof. Ing. Jindfiich Melcher, DrSc.<br />
e-mail: melcher.j@fce.vutbr.cz, tel.: 549 245 212<br />
Ing. Marcela Karmazínová, CSc.<br />
e-mail: karmazinova.m@fce.vutbr.cz,<br />
tel.: 541 147 310<br />
Ing. TomበVymazal, PhD.<br />
e-mail : vymazal.t@sce.vutbr.cz, tel.: 541 147 818<br />
v‰ichni:<br />
Stavební fakulta VUT v Brnû<br />
Ústav kovov˘ch a dfievûn˘ch konstrukcí<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
Ing. Vlastimil Bílek, PhD.<br />
e-mail: bilek@zpsv.cz, tel.: 545 214 581<br />
ÎPSV Uhersk˘ Ostroh<br />
16 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
D R . I N G. E M I L R E I C H, 1983–1977<br />
Rok 1952, studentská exkurze do<br />
severních âech. V autobuse docela<br />
vzadu sedí pan profesor<br />
Franti‰ek Faltus a star‰í, zavalit˘<br />
pán, bodrého vzhledu. Vyprávûjí<br />
sobû a svému vdûãnému okolí<br />
rÛzné znaãnû nepfiístojné (nikoliv<br />
v‰ak protistátní) anekdoty. O dvû<br />
fiady pfied nimi hrajeme s kamarády<br />
bridÏ. Posloucháme anekdoty<br />
a netu‰íme, Ïe ten bodr˘<br />
pán je nejslavnûj‰í ãesk˘ stavební<br />
podnikatel meziváleãného období, pan Dr. Ing. Emil Reich.<br />
Poslouchá a v‰e pozoruje také soudruÏka vedoucí exkurze. Za<br />
dva tfii dny se na partajním v˘boru projednává nepfiístojnost jednak<br />
onûch anekdot, jednak kapitalistické hry bridÏe. Jeden z na‰í<br />
bridÏové party byl náhodou inteligentní bol‰evik, a tak se oba<br />
body rychle zahrály do autu…<br />
Netu‰il jsem, Ïe osobnost Dr. Reicha mne bude provázet vlastnû<br />
cel˘ Ïivot. Byl v mnohém smûru jak˘msi m˘m uãitelem – jeho<br />
prostfiednictvím jsem se dozvûdûl mnoho o Ïelezobetonu, stavebním<br />
podnikání a také o jin˘ch uÏiteãn˘ch Ïivotních vûcech. Na<br />
jeden jeho v˘rok si ãasto vzpomenu: „Ví‰, já jsem to mûl u lidí<br />
vÏdycky dobr˘, já dával o korunu di‰kerece víc neÏ ty ostatní…“<br />
Emil Reich se narodil 13. listopadu 1883 v Budyni nad Ohfií v nezámoÏné<br />
Ïidovské fiemeslnické rodinû. Jako kluk hovofiil spí‰<br />
nûmecky neÏ ãesky, vystudoval reálku v Litomûfiicích, tehdy samozfiejmû<br />
nûmeckou – bylo to blízko Budynû, a v roce 1906<br />
absolvoval stavební inÏen˘rství na nûmecké technice v Praze.<br />
JenomÏe to byl zcela zaryt˘ âech, jeho cel˘ Ïivot se nesl ãesk˘m<br />
a moravsk˘m prostfiedím. Zemfiel v Praze v roce 1977 – takÏe za<br />
sv˘ch 94 let nashromáÏdil obrovské mnoÏství zku‰eností v‰eho<br />
druhu. Byl to muÏ otevfien˘, mûl rád mladé lidi a mûl pfiirozenou<br />
schopnost, jak svoji zku‰enost zcela nenásilnû a nepozorovanû<br />
pfiedat inÏen˘rsk˘m elévÛm. Mohl bych napsat nûkolik stránek<br />
sv˘ch osobních vzpomínek, a inÏen˘rsko-Ïivotní memoáry Dr.<br />
Reicha by vydaly na ob‰írnou knihu. Omezíme se v‰ak jen na klíãové<br />
body jeho Ïivota.<br />
V roce 1911, tedy ve sv˘ch necel˘ch 28 letech, obhájil doktorát<br />
na nûmecké technice na základû tfií prací oti‰tûn˘ch v letech<br />
1907 aÏ 1908, z nichÏ vynikala zejména práce o Vierendeelovû<br />
nosníku (mladá generace dnes uÏ ãasto ani neví, co to je). Jeho<br />
fie‰ení, jeÏ ocenil pfiedev‰ím autor my‰lenky, prof. Vierendeel<br />
v Belgii, bylo úspû‰né. Emil Reich je zvefiejnil jako samostatnou<br />
broÏuru, a aã to zní neuvûfiitelnû, zachránil si tím Ïivot... Pfii doktorském<br />
rigorosu ho zkou‰el prof. Melan, autor metod pro v˘poãet<br />
rámov˘ch konstrukcí, a prof. Kowalewski, proslul˘ matematik.<br />
Emil Reich nastoupil v roce 1907 nejprve u brnûnské betonáfiské<br />
firmy B. Fischmann a spol., pro niÏ pracoval v âechách a na<br />
Moravû a pozdûji v letech 1909 aÏ 1913 ve Slovinsku na mnoha<br />
inÏen˘rsk˘ch stavbách. Ta doba pro nûj byla zdrojem základního<br />
inÏen˘rského poznání (ve Slovinsku se stal navíc i znalcem vína),<br />
poznal, Ïe kouzlo na‰eho fiemesla není ve statick˘ch v˘poãtech,<br />
ale ve stavûní, organizaci a podnikání. Jeho inÏen˘rsk˘ talent<br />
neskonãil u suché teorie. Mûl v sobû náboj, kter˘ ho hnal kupfie-<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
V¯ROâÍ<br />
du, nebál se nebezpeãí, i kdyÏ postupoval<br />
vÏdy ostraÏitû – ne vÏdy s úspûchem.<br />
V roce 1912 nastoupil jako<br />
fieditel praÏské filiálky âeskomoravské<br />
stavební spol. s r. o., kterou záhy pfiemûnil<br />
na akciovou spoleãnost<br />
a ãasem se stal jejím majoritním akcionáfiem.<br />
Byla to jedna z nejv˘znamnûj‰ích<br />
firem v âeskoslovensku, po<br />
válce byla znárodnûna pod názvem<br />
Zemstav a brzo na to se z ní stal<br />
Armabeton.<br />
Reich byl ale pfiedev‰ím inÏen˘rem, a tak se ho znárodnûní<br />
psychicky nijak v˘znamnû nedotklo, ve svém fiemesle pokraãoval.<br />
A z té doby je moje druhá vzpomínka – pracoval jsem koncem<br />
studia v Kovoprojektû v oddûlení statiky. Pravidelnû jednou<br />
za dva t˘dny do na‰ich kanceláfií pfii‰el Dr. Reich a kontroloval<br />
na‰i práci. Zastupoval realizátora projektové dokumentace, kterou<br />
jsme vytvofiili. Pro‰el kanceláfií, ‰el od isisky k isisce, podíval<br />
se na armováky a ‰alováky, mrknul do na‰ich staÈákÛ a hned na<br />
místû v‰e komentoval. Tohle Ïelezo tam nedostane‰, tyhle prostupy<br />
nemበpofiádnû olemované... Nemበtu mít tangens…?<br />
Îádné mentorování – jen pfiátelské inÏen˘rské rady star‰ího kolegy.<br />
Na jeho vizity jsme se tû‰ili, byl to záÏitek, nûco jsme se<br />
vÏdy dozvûdûli. Vãetnû nûjak˘ch vtipÛ. Myslím, Ïe jsme tenkrát<br />
ani v˘znam jeho poãínání nedovedli ocenit; teprve pozdûji jsme<br />
pozvolna pfii‰li na to, Ïe ne v‰ichni ‰éfové jsou Reichové …<br />
Pozoruhodn˘ byl vztah Dr. Reicha ke stavebním strojÛm. Hned<br />
na poãátku dvacát˘ch let mu „bylo jasno, Ïe pokrok ve stavebnictví<br />
se docílí pomocí strojnického parku“. Jezdil po v˘stavách<br />
a veletrzích, nakupoval stroje. Jakmile se dozvûdûl o novém jefiábu,<br />
vyslal nûkterého svého inÏen˘ra, aby se podíval, jak to funguje,<br />
a pokud se to zdálo b˘t dobré, dal stroj zakoupit. A jestliÏe<br />
se skuteãnû osvûdãil, objednaly se dal‰í.<br />
V˘ãet staveb, které Dr. Reich postavil, by zabral nûkolik stran.<br />
Byly to objekty pozemního a inÏen˘rského stavitelství v‰eho druhu.<br />
Od obytn˘ch domÛ po pfiehrady. Za zmínku stojí stavby<br />
koÏeluÏen, kde firma získala na poãátku své ãinnosti základní<br />
image pfiedev‰ím tím, Ïe dodávala konstrukce vãetnû „knowhow“.<br />
Dokonce i do ·védska. PouÏíval a vytvofiil mnoho zajímav˘ch<br />
betonáfisk˘ch technik, které se dnes po desítkách let náhle<br />
nabízejí jako novinky (nikoliv jako plagiáty) – napfiíklad betonové<br />
vodotûsné konstrukce pro sklepy, nevyÏadující dal‰í izolace.<br />
S profesorem Bechynû realizoval první hfiibov˘ strop v âeskoslovensku<br />
v roce 1926.<br />
Podnikatel Reich byl velice úspû‰n˘, jeho akciová spoleãnost<br />
prosperovala, ale jednou se dostal do nesnází. Pro stavbu vranovské<br />
pfiehrady na Dyji byla vypsána soutûÏ, které se âeskomoravská<br />
stavební zúãastnila. Zpracování nabídky bylo nákladné,<br />
jen projekt zafiízení staveni‰tû stál 1 mil. pfiedváleãn˘ch Kã. Do<br />
cesty se pfiipletl muÏ, kter˘ nabídl zprostfiedkování za komisionáfiskou<br />
provizi 2 %. Firma netu‰ila, Ïe ta 2 % (a ne jenom tato)<br />
‰la z vût‰í ãásti do kapes jistého ministerského funkcionáfie; byla<br />
Pokraãování na stranû 20<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 17
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
B E T O N Y P R O K O N S T R U K C E S T Í N ù N Í Z D R O J Ò<br />
I O N I Z U J Í C Í H O Z Á ¤ E N Í<br />
C O N C R E T E S F O R S H I E L D I N G S T R U C T U R E S A G A I N S T<br />
I O N I Z I N G R A D I A T I O N<br />
L EONARD H OBST,<br />
L U BOMÍR V ÍTEK<br />
<strong>Beton</strong> je v˘born˘m materiálem pro<br />
ochranu pfied úãinky ionizujícího záfiení.<br />
Vlastnosti betonu lze vhodnû modifikovat<br />
podle v˘bûru pouÏitého kameniva<br />
jak proti záfiení gama, tak proti neutronovému<br />
záfiení.<br />
Concrete is an excellent material for<br />
shielding against ionizing radiation. The<br />
properties of concrete against gamma<br />
and neutron radiation can be modified<br />
according to aggregate used.<br />
Konstrukce zabezpeãující odstínûní zdrojÛ<br />
ionizujícího záfiení (stínící konstrukce) se<br />
budují z homogenních materiálÛ, o jejichÏ<br />
volbû rozhoduje úãel, pro kter˘ je zdroj<br />
záfiení instalován, dále energie záfiení zvoleného<br />
zdroje a pfiedev‰ím také lokalizace<br />
pracovi‰tû, v nûmÏ je záfiiã instalován, ve<br />
vztahu k vnûj‰ímu prostfiedí, zejména<br />
k prostorÛm urãen˘m pro pobyt a komunikaci<br />
osob.<br />
Obecnû od poãátku navrhování objektÛ<br />
pracovi‰È se zdroji ionizujícího záfiení se<br />
uplatÀuje zku‰enost, Ïe i obyãejn˘ beton<br />
pouÏit˘ jako stavivo stûn místnosti, v níÏ je<br />
záfiiã umístûn, plní v dostateãné mífie stínící<br />
funkce. Pouze u pracovi‰È se zdrojem<br />
záfiení o velkém dávkovém pfiíkonu nebo<br />
velkou energii, se pouÏívá pro stavbu tûÏk˘<br />
beton. Ochranu stávajících konstrukcí<br />
proti úãinkÛm záfiení lze dodateãnû zesílit<br />
speciálními stínícími omítkami, vhodn˘mi<br />
pro zachycování záfiení pfiedev‰ím nízk˘ch<br />
energií.<br />
Pfii zfiizování betonov˘ch stínících konstrukcí<br />
je prioritním poÏadavkem zaruãit<br />
dosaÏení nejvût‰í moÏné objemové<br />
hmotnosti pouÏitého staviva a to pokud<br />
moÏno i bez pouÏití speciálního kameniva<br />
se zv˘‰enou objemovou hmotností<br />
(baryt, Ïelezné rudy), popfi. litinové drti.<br />
Obr. 1 Schéma stínící konstrukce lineárního<br />
urychlovaãe s vyznaãením míst<br />
pouÏití obyãejného a tûÏkého betonu<br />
Fig. 1 The diagram of the shielding<br />
enclosure for the linear accelerator<br />
with the marking of ordinary and<br />
heavy concrete spots<br />
Mimofiádná pozornost se musí vûnovat<br />
tomu, aby byla vylouãena moÏnost vzniku<br />
dutin, nehomogenních shlukÛ, neÏádoucí<br />
pórovitosti a jin˘ch závad. V‰echny tyto<br />
závady v konstrukci stûn a stropÛ pracovi‰È<br />
se zdroji záfiení by pfiedstavovaly v˘razné<br />
znehodnocení ochrany vnûj‰ího<br />
prostfiedí proti úãinkÛm ionizujícího záfiení.<br />
Jejich dodateãné odstraÀování je mimofiádnû<br />
obtíÏné, a proto je nutné prÛbûÏnû<br />
a nekompromisnû kontrolovat dodrÏování<br />
pfiedepsaného sloÏení betonové<br />
smûsi a dohlíÏet na dodrÏování nutn˘ch<br />
technologick˘ch postupÛ, zejména pfii<br />
ukládání a hutnûní betonové smûsi.<br />
S TÍNùNÍ Z OBYâEJNÉHO <strong>BETON</strong>U<br />
Optimálního v˘sledku lze dosáhnout, je-li<br />
stínící konstrukce záfiiãe projektována<br />
v dostateãném ãasovém pfiedstihu pfied<br />
zahájením stavby a je-li zavãasu urãen<br />
dodavatel betonové smûsi pro stínící konstrukce.<br />
V tomto pfiípadû je moÏné pfiedem<br />
vyhodnotit stínící parametry vyrábûného<br />
betonu, stanovit smûrodatnou odchylku<br />
objemové hmotnosti a navrhnout<br />
optimální rozmûry stínící konstrukce<br />
z obyãejného betonu.<br />
Není-li moÏno prÛmûrnou objemovou<br />
hmotnost betonu z místních zdrojÛ kameniva<br />
stanovit pfiedem, lze ji pro úãely<br />
v˘poãtu odhadnout. V tomto pfiípadû v‰ak<br />
pfii volbû vstupních parametrÛ ãasto dochází<br />
k nepfiesnostem, které mohou do<br />
znaãné míry ovlivnit kvalitu stínících kon-<br />
strukcí, resp. zv˘‰it investiãní náklady stavby,<br />
aby byly nutné poÏadavky na zabezpeãení<br />
radiaãní ochrany dodrÏeny.<br />
Smûrodatná odchylka objemové hmotnosti<br />
betonové smûsi je závislá na více<br />
ãinitelích, nejvíce na stejnorodosti kameniva<br />
pouÏitého pfii v˘robû betonové smûsi<br />
a na technickém vybavení betonárny, která<br />
musí garantovat maximální homogenitu<br />
betonové smûsi. Z porovnání celé fiady<br />
betonáren vychází hodnota smûrodatné<br />
odchylky betonov˘ch smûsí s = 20 aÏ<br />
25 kg/m 3 . Zaruãená objemová hmotnost<br />
je proto u standardních betonÛ uvaÏována<br />
prÛmûrnou objemovou hmotností sní-<br />
Ïenou o 30 aÏ 40 kg/m 3 .<br />
Pfii prÛmûrné objemové hmotnosti<br />
zatvrdlého betonu ρ 0 = 2300 kg/m 3 je<br />
do v˘poãtu dosazována zaruãená hodnota<br />
objemové hmotnosti betonu ρ g =<br />
2260 aÏ 2270 kg/m 3 .<br />
Pfii urãování objemové hmotnosti ãerstvé<br />
betonové smûsi je v‰ak nutno odeãíst<br />
je‰tû cca 40 kg/m 3 hmoty vody, která<br />
není vyuÏita pro hydrataãní proces a z betonu<br />
se odpafií.<br />
S TÍNÍCÍ KONSTRUKCE Z TùÎKÉHO<br />
<strong>BETON</strong>U<br />
Nelze vylouãit, Ïe v nûkter˘ch pfiípadech<br />
bude vhodnûj‰í volit pro stavbu stínících<br />
konstrukcí, anebo alespoÀ jejich vybran˘ch<br />
ãástí, betonovou smûs s roz‰ífienou<br />
objemovou hmotností, vykazující vût‰í<br />
ochrannou úãinnost proti záfiení. Jedná se<br />
18 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
pfiedev‰ím o ty ãásti konstrukce, na které<br />
bûhem provozu dopadá primární svazek<br />
záfiení (obr. 1). Tyto ãásti konstrukce by<br />
pfii zachování stejného stupnû bezpeãnosti<br />
byly ve vztahu k ostatním ãástem<br />
konstrukce nepfiimûfienû rozmûrné. Zvlá‰È<br />
úãelné v‰ak je tûÏké betony navrhovat pfii<br />
rekonstrukãních pracích, zejména pfii realizaci<br />
vestaveb, u kter˘ch je moÏnost volby<br />
tlou‰Èky stûny limitována stávajícím dispoziãním<br />
fie‰ením.<br />
Podstatou tûÏkého betonu je, Ïe jako<br />
sloÏka pro jeho v˘robu se pouÏívá kamenivo<br />
o vysoké specifické hmotnosti. Nejãastûji<br />
to b˘vá drcen˘ baryt, mohou to<br />
v‰ak i b˘t i rÛzné Ïelezné rudy nebo doplÀkovû<br />
litinová drÈ, popfi. sekané kousky<br />
Ïeleza (obr. 2). Objemová hmotnost tûÏkého<br />
betonu závisí na mnoÏství tûÏk˘ch<br />
látek v kamenivu a musí b˘t pro kaÏdé<br />
nalezi‰tû peãlivû stanovena zvlá‰È.<br />
D RUHY TùÎK¯CH <strong>BETON</strong>Ò<br />
Druh a sloÏení tûÏk˘ch betonÛ se volí<br />
v závislosti na poÏadované objemové<br />
hmotnosti a podle zdrojÛ tûÏkého kameniva,<br />
které jsou pro stavbu stínící konstrukce<br />
nejblíÏe k dispozici. Podle druhu<br />
pouÏitého tûÏkého kameniva rozeznáváme:<br />
Barytov˘ beton<br />
Jako kamenivo se pouÏívá barytu (tûÏivec)<br />
BaSO 4, kter˘ je v kamenivu obsaÏen<br />
v rÛzné koncentraci. Koncentrace BaSO 4<br />
u kvalitního barytu dosahuje 75 %. . V souãasné<br />
dobû jsou nalezi‰tû bohatá na koncentrovan˘<br />
BaSO 4 ve stfiední Evropû<br />
pomûrnû vyãerpána. Baryt tfiídûn˘ podle<br />
poÏadavkÛ odbûratele tûÏí v RudÀanech<br />
u Spi‰ské Nové Vsi (Slovenská republika).<br />
<strong>Beton</strong> zhotoven˘ z barytu s velkou koncentrací<br />
BaSO 4 mÛÏe mít prÛmûrnou<br />
objemovou hmotnost ρ aÏ 3500 kg/m 3 .<br />
Samotn˘ barytov˘ beton je vhodn˘ pro<br />
stínûní rentgenov˘ch pracovi‰È s rentgeny<br />
do energie 500 kV, pro vy‰‰í energie záfiení<br />
se smûs barytového betonu doplÀuje<br />
litinovou drtí pro zv˘‰ení objemové hmotnosti.<br />
Limonitov˘ beton<br />
Limonit, hnûdel – má nahnûdlou barvu,<br />
je smûs oxidÛ a hydroxidÛ Ïelezit˘ch<br />
(Fe 2O 3 .n H 2O). Jednou z jeho hlavních<br />
sloÏek je goethit. Limonit je koneãn˘m<br />
produktem zvûtrávání Ïelezn˘ch rud.<br />
Obsah Ïeleza kolísá od 35 do 40 hmotnostních<br />
%.<br />
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
<strong>Beton</strong> zhotoven˘ z limonitu dosahuje<br />
objemové hmotnosti 3000 kg/m 3 .<br />
Nalezi‰tû limonitu jsou ve Slovenském<br />
rudohofií a v Lotrinsku na Kerãském poloostrovû<br />
a ve ·panûlsku.<br />
Hematitov˘ beton<br />
Hematit (krevel) je oxid Ïelezit˘ (Fe 2O 3),<br />
cihlovû ãervené barvy. Je to vydatná Ïelezná<br />
ruda, obsahující aÏ 70 hmotnostních<br />
% Ïeleza.<br />
<strong>Beton</strong> zhotoven˘ z hematitu dosahuje<br />
objemové hmotnosti aÏ 3500 kg/m 3 .<br />
Nalezi‰tû hematitu u nás jsou Horní<br />
Blatná a Hradi‰tû u Kadanû, Mí‰ek pod<br />
Brdy a Ejpovice. Ve svûtû jsou rozsáhlá<br />
nalezi‰tû v Brazílii, Krivém Rogu na Ukrajinû<br />
a v USA.<br />
Magnetitov˘ beton<br />
Magnetit (magnetovec) je oxid Ïeleznato-<br />
Ïelezit˘ (Fe 3O 4), je ãerné barvy. Je to nejbohat‰í<br />
Ïelezná ruda (obsahuje aÏ 72 %<br />
Ïeleza). Jeho hustota je aÏ 5200 kg/m 3 .<br />
<strong>Beton</strong> zhotoven˘ z magnetitu dosahuje<br />
objemové hmotnosti 3400 aÏ<br />
4000 kg/m 3 .<br />
Nalezi‰tû magnetitu u nás jsou ve Vlastûjovicích<br />
nad Sázavou, v Male‰ovû u Kutné<br />
Hory a v Pfiíseãnici v Kru‰n˘ch horách.<br />
Ve svûtû jsou v˘znamná nalezi‰tû Itabira<br />
v Brazílii, Dielette ve Francii a Kirunowara<br />
ve ·védsku.<br />
Ilmenitov˘ beton<br />
Ilmenit je oxid Ïeleznotitaniãit˘ (FeO.TiO 2)<br />
– titanová ruda, vytváfií ãerné tabulky. Je<br />
o12 aÏ 15 % lehãí neÏli jiné Ïelezné rudy.<br />
<strong>Beton</strong> zhotoven˘ z ilmenitu dosahuje<br />
objemovou hmotnost 3500 kg/m 3 .<br />
K v˘znamn˘m nalezi‰tím patfií Egersund<br />
v Norsku a Miass na Urale.<br />
Ferofosforov˘ beton<br />
Ferofosfor (smûs FeP, Fe 2P), vzniká jako<br />
vedlej‰í produkt pfii v˘robû fosforu.<br />
Vzhledem ke své vysoké objemové<br />
hmotnosti lze dosáhnout objemové<br />
hmotnosti betonu aÏ 4800 kg/m 3 .<br />
Îelezo-portlandsk˘ velmi tûÏk˘ beton<br />
Kamenivo tohoto betonu je nahrazeno<br />
litinovou drtí nebo sekan˘m Ïelezem.<br />
Sekané Ïelezo mÛÏe b˘t i vedlej‰ím produktem<br />
pfii v˘robû ‰roubÛ, fitinkÛ a jin˘ch<br />
v˘robkÛ ze Ïeleza. Tento beton se v‰ak<br />
vyrábí velmi tûÏko a tûÏko se zpracovává.<br />
Îelezo-portlandské betony dosahují<br />
objemové hmotnosti aÏ 6000 kg/m 3 .<br />
Obr. 2 <strong>Beton</strong>áÏ primárního stínûní<br />
lineárního urychlovaãe barytomagnetitov˘m<br />
betonem o objemové<br />
hmotnosti ρ = 2950 kg/m 3<br />
Fig. 2 Concreting of the linear accelerator<br />
primary shielding with baryte-<br />
-magnetite concrete with a density of<br />
ρ = 2 950 kg/m 3<br />
Uranov˘ beton<br />
Ochuzen˘ uran (DU – depleted uranium)<br />
se nachází ve velkém mnoÏství jako odpadní<br />
materiál ve státech, které se zab˘vají<br />
v˘robou obohaceného paliva pro<br />
jaderné elektrárny. Jednou z moÏností jeho<br />
vyuÏití je pouÏít vhodnû upraveného<br />
oxidu uranu jako kameniva do betonu.<br />
Toto kamenivo se vyrábí v USA pod názvem<br />
DUAGG a má objemovou hmotnost<br />
8800 kg/m 3 . Z nûj vyroben˘ beton má<br />
název DUCRETE a dosahuje objemové<br />
hmotnosti 6400 kg/m 3 . Tento beton je<br />
vUSA urãen pro v˘robu kontejnerÛ pro<br />
uskladnûní vyhofielého paliva a vysoce<br />
radioaktivních odpadÛ v úloÏi‰tích.<br />
S TÍNùNÍ NEUTRONOV¯CH<br />
A KOMBINOVAN¯CH ZDROJÒ<br />
ZÁ¤ENÍ<br />
Kromû zdrojÛ záfiení gama se stále ãastûji<br />
jak v prÛmyslu, tak ve zdravotnictví vyskytují<br />
poÏadavky na stínûní buì jen neutronového<br />
záfiení (napfi. vyuÏívání kalifornia<br />
Cf 252 v brachyoterapii) anebo na<br />
kombinaci neutronového záfiení a záfiení<br />
gama. Vyhovující stínící materiál proto<br />
musí obsahovat jak prvky s nízk˘m atomov˘m<br />
ãíslem Z pro odstínûní neutronového<br />
záfiení, tak prvky s vysok˘m Z pro<br />
odstínûní primárního záfiení gama ze<br />
zdroje a sekundárního záfiení a ze záchy-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 19
M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE<br />
MATERIALS AND TECHNOLOGIES<br />
tu neutronÛ. Proti tomuto kombinovanému<br />
záfiení se jeví jako vhodn˘ stínící materiál<br />
modifikovan˘ beton, specifického<br />
sloÏení. Nejznámûj‰í betony pro odstínûní<br />
neutronového záfiení jsou betony serpentinitové<br />
a boritové.<br />
Serpentinitov˘ beton<br />
Serpentinitové horniny obsahují azbest<br />
(3MgO.2SiO 2.2H 2O), kter˘ je schopen<br />
dlouhodobû uchovávat svoji krystalizaãní<br />
vodu aÏ do teploty 450 o C. Jako kamenivo<br />
lze v‰ak pouÏít pouze takov˘ serpentinit,<br />
kter˘ tvofií krátká vlákna. Kvalitní azbest<br />
s dlouh˘mi vlákny nelze pro úãely stínûní<br />
pouÏívat, protoÏe neumoÏÀuje kvalitní<br />
zpracování betonu. Serpentinitové kamenivo<br />
se pouÏívá v pfiípadech, kdy se pfiedpokládá<br />
vnitfiní teplota betonu vy‰‰í neÏ<br />
95 o C, coÏ se vyskytuje pfiedev‰ím u jadern˘ch<br />
reaktorÛ. V˘hodnost aplikace serpentinitového<br />
betonu pro stínûní pfied<br />
neutronov˘m záfiením je dána tûmito<br />
charakteristikami:<br />
• velk˘m obsahem vázané vody<br />
• odolností proti vysok˘m teplotám<br />
Objemová hmotnost serpentinového<br />
betonu je 2100 kg/m 3 , tedy men‰í neÏ<br />
u klasického betonu, a proto i jeho stínící<br />
úãinky proti záfiení gama jsou niωí. Stínící<br />
Pokraãování ze strany 17<br />
ztoho tzv. aféra ministersk˘ch komisafiÛ. Dr. Reich byl zatãen,<br />
vûznûn nûjak˘ ãas v Brnû a posléze propu‰tûn do psychiatrického<br />
léãení. Ne, Dr. Reich ov‰em blázen nebyl. Úfiady mûly zájem,<br />
aby se vûc sprovodila ze svûta suchou cestou bez velkého procesu,<br />
neboÈ v aféfie byly i sebevraÏdy… Byla pfiece jen trochu jiná<br />
doba…<br />
Dr. Reich nebyl jen inÏen˘rem a podnikatelem. Mûl rád pestr˘<br />
Ïivot, snaÏil se ho uÏívat na plno. LyÏoval, tanãil, pokud mu to ãas<br />
dovolil, cestoval. A mûl velice rád matematiku, takÏe si v˘ukou<br />
v kru‰n˘ch dobách Protektorátu pfiivydûlával. Mnoho vykonal pro<br />
ãeské stavební inÏen˘rství – byl zakladatelem âeského betonáfiského<br />
spolku, v jehoÏ tradicích pokraãuje na‰e âeská betonáfiská<br />
spoleãnost, podporoval KloknerÛv ústav od jeho zaloÏení. Vychoval<br />
mnoho betonáfisk˘ch odborníkÛ, ktefií pozdûji pÛsobili na<br />
vysok˘ch ‰kolách.<br />
26. fiíjna 1941 byl Dr. Reich odvleãen do ghetta v LodÏi. V transportu<br />
bylo pfiesnû 1000 ÎidÛ. Reich ghetto pfieÏil: zachránila ho<br />
ta broÏurka o Vierendeelovû nosníku. Îidovsk˘ vedoucí stavebního<br />
podniku v ghettu byl polsk˘ inÏen˘r, kter˘ si vzpomnûl, Ïe<br />
v jejich technickém prÛvodci „Stefan Brela“ je Emil Reich citován<br />
jako autor metody fie‰ení Vierendeelova nosníku, která také byla<br />
v tom prÛvodci doporuãena. „Se‰ ty ten Reich, co vyfie‰il ten vierendelák?“<br />
– „Jo? Tak dobr˘, bude‰ tamhle dûlat tvárnice...“<br />
AkdyÏ byl Dr. Reich v roce 1942 obeslán do transportu smrti,<br />
onen Polák ho vyreklamoval, Ïe Reicha nezbytnû potfiebují…<br />
úãinky proti neutronovému záfiení jsou<br />
v‰ak podstatnû lep‰í neÏ u klasického betonu.<br />
Proti kombinovan˘m zdrojÛm záfiení<br />
lze serpentinitov˘ beton upravit pfiidáním<br />
tûÏk˘ch frakcí kameniva nebo litinovou<br />
drtí.<br />
Boritov˘ beton<br />
<strong>Beton</strong> z tûÏkého kameniva a kameniva<br />
s obsahem vodíku zeslabuje záfiení gama<br />
a rychlé neutrony. Je v‰ak nutno je‰tû dosáhnout<br />
záchytu tepeln˘ch neutronÛ bez<br />
následného vzniku vysokoenergetického<br />
sekundárního záfiení gama. K tomu je<br />
nutno do betonu pfiidat prvky, které mají<br />
velk˘ absorpãní prÛfiez pro tepelné neutrony<br />
s následnou emisí pouze nízkoenergetického<br />
záfiení gama. Vyhovujícím<br />
prvkem je izotop B 10, kter˘ je obsaÏen<br />
v horninách, anebo se pfiidává jako umûlá<br />
pfiísada (je ho obsaÏeno 19 % v pfiírodním<br />
bóru). Bór mÛÏe b˘t pfiidáván do<br />
obyãejného a tûÏkého betonu rÛzn˘mi<br />
zpÛsoby. Nejlépe je pfiidávat bór ve formû<br />
písku o velikosti zrna 0,5 aÏ 2,5 mm. Doporuãuje<br />
se podíl 0,9 aÏ 1 % bóru vzta-<br />
Ïeno na hmotu betonu. S ohledem na stínící<br />
úãinky není zvy‰ování obsahu bóru<br />
nad 1,5 % efektivní, navíc narÛstají problémy<br />
s tuhnutím betonu.<br />
Z ÁVùR<br />
Volba materiálÛ pro stínící konstrukce má<br />
zásadní vliv na bezpeãnost stínících konstrukcí<br />
a v˘znamnû ovlivÀuje ekonomiku<br />
celé stavby. Obecnû je moÏné doporuãit<br />
jako nejvhodnûj‰í stínící materiál obyãejn˘<br />
beton, kter˘ plní funkci nosnou, ale zároveÀ<br />
i funkci stínící. Pfii rekonstrukci, modernizaci<br />
a vestavbû ozafioven do stávajících<br />
objektÛ je v‰ak vhodnûj‰í pouÏívat<br />
tûÏk˘ beton, i kdyÏ jeho v˘roba je technologicky<br />
nároãnûj‰í a v˘raznû draωí. Pfied<br />
jeho pouÏitím je v‰ak vÏdy nutno vypracovat<br />
ekonomickou rozvahu, která by objem<br />
konstrukcí z tûÏkého betonu patfiiãnû<br />
odÛvodnila a v nejvût‰í moÏné mífie omezila.<br />
Pfiíspûvek vznikl za podpory v˘zkumného<br />
zámûru MSM 261100007 Fakulty<br />
stavební VUT v Brnû.<br />
Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.<br />
tel.: 541 147 836, e-mail: hobst.l@fce.vutbr.cz<br />
Ing. Lubomír Vítek<br />
tel.: 541 147 825, e-mail: vitek.l@fce.vutbr.cz<br />
oba: Ústav stavebního zku‰ebnictví<br />
FAST VUT v Brnû<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
Tehdy se je‰tû netu‰ilo nebo se spí‰e nechtûlo tu‰it, jak ty transporty<br />
konãí. Vrátil se do Prahy „bez známek infekãního onemocnûní<br />
a beze v‰í“ 18. ãervna 1945. Z onoho transportu se doÏilo<br />
osvobození jen 63 osob…<br />
Vzpomínky na Emila Reicha by vydaly na nûkolik ãísel ãasopisu.<br />
A tak krátké pfiipomenutí této v˘znamné postavy ãeského<br />
betonáfiského inÏen˘rství a podnikatelství uzavfieme nûkolika my-<br />
‰lenkami, které pan doktor pfiedával sv˘m synÛm, vnukÛm<br />
a v‰em, ktefií se od nûj nûco chtûli nauãit:<br />
Hloup˘ není ten, kter˘ neví, ale ten, kter˘ se neptá.<br />
Pravda je jen jedna, proto je pro pamûÈ pohodlná.<br />
LÏí je nekoneãnû mnoho, kdo jich uÏívá, musí trénovat pamûÈ.<br />
Zvûdavost je vitamin úspû‰né práce.<br />
Má‰-li nejmen‰í podezfiení [o nekalém poãínání obchodního<br />
partnera], tak ruce pryã!<br />
Nakonec je‰tû jednu poznámku: Bez velké nadsázky mohu<br />
Emila Reicha nazvat BaÈou ãesk˘ch betonáfiÛ. Oba ti muÏi mûli<br />
mnoho spoleãn˘ch rysÛ. Podnikatelského ducha vysoké úrovnû,<br />
oddanost práci a strojÛm, vztah ke spolupracovníkÛm, touhu pfiedávat<br />
znalosti… V jednom se ale pfiece jen li‰ili: BaÈa, aã ‰vec,<br />
dovedl navrhnout Ïelezobetonov˘ trám. Reich neumûl spravit<br />
boty…<br />
Milík Tich˘<br />
20 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
M ARCELA F RIDRICHOVÁ,<br />
J AN N OVÁK, ·Á RKA Z EMÁNKOVÁ<br />
V pfiíspûvku je pfiedkládán doplnûk pro<br />
vyhodnocení karbonataãního procesu,<br />
vhodn˘ zvlá‰tû pro pfiípad star˘ch betonÛ.<br />
V˘poãet odvozeného faktoru zvratu<br />
F Z lze uskuteãnit témûfi vÏdy. Nelze jej<br />
pouÏít, pokud byl analyzovan˘ beton<br />
vyroben s vápencov˘m kamenivem.<br />
This paper presents an update on<br />
assessment of the carbonization process,<br />
particularly suited to old concretes. The<br />
calculation of the derived inversion factor<br />
F Z can be performed under almost any<br />
conditions. However, it cannot be employed<br />
if the analyzed concrete was produced<br />
using limestone aggregate.<br />
Pfii posudcích karbonataãního procesu<br />
betonÛ se lze setkat se situací, kdy prokazatelnû<br />
velmi staré betony, jejichÏ reáln˘<br />
stav odpovídá pokroãilé karbonataci, vykazují<br />
pfii rutinním zpÛsobu vyhodnocení<br />
chemicko-mineralogick˘ch anal˘z sporné<br />
anebo dokonce pfiíli‰ optimistické závûry.<br />
Tato disproporce pak samozfiejmû vyvolává<br />
znaãné rozpaky ve vztahu k hodnovûrnosti<br />
dosaÏen˘ch v˘sledkÛ ãi schopnostem<br />
pfiíslu‰né laboratofie. Vzhledem<br />
k tûmto skuteãnostem bylo navrÏeno doplnûní<br />
zpÛsobu vyhodnocení karbonataãního<br />
procesu, a to zvlá‰tû u betonÛ vyroben˘ch<br />
do poloviny minulého století.<br />
R UTINNÍ ZPÒSOB HODNOCENÍ<br />
KARBONATACE STAR¯CH <strong>BETON</strong>Ò<br />
Pfiím˘m podnûtem pro zpfiesnûní zpÛsobu<br />
hodnocení karbonatace velmi star˘ch<br />
betonÛ byl dvoulet˘ prÛzkum a sledování<br />
stavu nosn˘ch konstrukcí objektu tovární<br />
haly v silnû prÛmyslové oblasti, vznikl˘ch<br />
kolem r. 1918, kter˘ mûl rozhodnout<br />
o moÏné sanaci ãi demolici. Prostory<br />
objektu nevykazovaly nadmûrnou vlhkost,<br />
v halách nebyla provozována v˘roba,<br />
která by byla potenciální pfiíãinou chemic-<br />
ké koroze. Zatímco nedestruktivními i destruktivními<br />
zku‰ebními postupy urãen˘<br />
stav indikoval pokroãilou degradaci betonÛ,<br />
bylo hodnocení provedené na základû<br />
chemicko-mineralogick˘ch anal˘z relativnû<br />
pfiíznivé, neboÈ jednoznaãnû vylouãilo<br />
chemickou korozi a pfii rutinním zpÛsobu<br />
hodnocení signalizovalo spí‰e poãáteãní<br />
stav karbonatace. Situace je v dal‰ím<br />
demonstrována na dvou fiadách vzorkÛ<br />
betonÛ z této konstrukce, z nichÏ první<br />
pfiedstavovala povrch a druhá jádro betonov˘ch<br />
prvkÛ v textu znaãen˘ch „povrch<br />
prvku“ 01 aÏ 04 a „jádro prvku“ 05 aÏ 08.<br />
Pfii hodnocení stavu karbonatace betonÛ<br />
bylo pouÏito jedné z obvykl˘ch metod,<br />
a to postupu podle Matou‰ka[4], která<br />
pracuje se ãtyfimi hodnoticími kritérii:<br />
• stupeÀ karbonatace, kter˘ je pomûrem<br />
mezi CaO pfiipadajícím na uhliãitan vápenat˘<br />
a celkov˘m obsahem CaO ve<br />
vzorku vyjádfien˘m v procentech<br />
• stupeÀ pfiemûny, kter˘ je dán pomûrem<br />
hrubozrnné a jemnozrnné formy uhliãitanu<br />
vápenatého stanoven˘m termickou<br />
anal˘zou<br />
• modifikaãní podoba uhliãitanu vápenatého<br />
• pH v˘luhu,<br />
podle nichÏ zatfiiìuje stav zkou‰eného<br />
vzorku do ãtyfi moÏn˘ch etap karbonatace<br />
(tab.1).<br />
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Z P Ò S O B H O D N O C E N Í K A R B O N A T A C E S T A R ¯ C H B E T O N Ò<br />
A M E T H O D O F A S S E S S M E N T O F C A R B O N I Z A T I O N O F<br />
O L D C O N C R E T E S<br />
Obr. 2 Rentgenogramy vzorkÛ, KK –<br />
karbonátov˘ komplex, V – vaterit,<br />
R– kfiemen, K – kalcit, Z – Ïivce,<br />
P– pyroxen<br />
Fig. 2 Radiographs of the samples<br />
Etapa<br />
StupeÀ<br />
karbonatace<br />
[%].<br />
StupeÀ<br />
pfiemûny<br />
[-].<br />
pH<br />
v˘luhu<br />
Modifikace<br />
uhliãitanu<br />
vápenatého<br />
Oznaãení<br />
etapy<br />
I. < 55 > 0,5 > 10,8 kalcit poãáteãní<br />
II. 55 – 73 0,5 – 0,4 10,8 – 9,6 kalcit, vaterit pokroãilá<br />
III. 73 – 85 0,4 – 0,8 9,6 – 8,0 aragonit, kalcit nebezpeãná<br />
IV. > 85 > 0,8 < 8,0 kalcit, aragonit ztráta soudrÏnosti<br />
Povrch prvku 01<br />
Surface of the sample 01<br />
Tab. 1 Etapy karbonatace<br />
Tab. 1 Carbonization stages<br />
Bylo analyzováno pojivo vyseparované<br />
z betonÛ. Jeho mineralogické sloÏení bylo<br />
urãeno RTG-difrakãní anal˘zou a termickou<br />
anal˘zou, stanovení obsahu CaO<br />
parciální chemickou anal˘zou a pH v˘luhu<br />
pH-metrem. Pro zpfiesnûní identifikace<br />
bylo orientaãnû podrobeno RTG-difrakãní<br />
anal˘ze téÏ kamenivo zbylé po separaci<br />
pojiva s tím, Ïe obsahovalo pfieváÏnû Ïivce,<br />
pyroxeny a kfiemen. Vyhodnocením<br />
termogravimetrické anal˘zy byl kvantifiko-<br />
Obr. 1 Termogramy vzorkÛ<br />
Fig. 1 Thermographs of the samples<br />
Povrch prvku 01<br />
Surface of the sample 01<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 21<br />
C–S–H<br />
DTA<br />
T<br />
TG<br />
CaCo 3<br />
Jádro prvku 07<br />
Kern of the sample 07<br />
DTA<br />
T<br />
TG<br />
Jádro prvku 07<br />
Kern of the sample 07<br />
C–S–H<br />
CaCo 3
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
ván uhliãitan vápenat˘ a na nûj pfiipadající<br />
CaO CaCO3, dále byl stanoven obsah kalciumhydrosilikátov˘ch<br />
fází, vyjádfien˘ch<br />
prÛmûrn˘m vzorcem afwillitu C 3S 2H 3,<br />
a na nûj pfiipadající obsah CaO C-S-H. Pro<br />
ilustraci je typick˘ prÛbûh rentgenogramÛ<br />
a termogramÛ vzorkÛ typu „povrch prvku“<br />
a„jádro prvku“ uveden na obr. 1 a 2.<br />
Kvantifikaci termogravimetrické anal˘zy,<br />
chemickou anal˘zou stanoven˘ celkov˘<br />
obsah CaO, pH v˘luhu a stupeÀ karbonatace<br />
uvádí tab. 2.<br />
Lze shrnout, Ïe pojivá fáze zkou‰en˘ch<br />
vzorkÛ se skládala z kalciumhydrosilikátÛ<br />
a uhliãitanu vápenatého, kter˘ se vyskytoval<br />
vÏdy v modifikaãní podobû kalcitu,<br />
vzniklého pfiemûnou pÛvodního hydroxidu<br />
vápenatého. Vedle toho byl uhliãitan<br />
vápenat˘ u vzorkÛ fiady „povrch prvku“<br />
identifikován i v podobû vateritu, pfiípadnû<br />
téÏ aragonitu, které signalizují nastartování<br />
procesu postupného rozkladu a následné<br />
karbonatace kalciumhydrosilikátov˘ch<br />
fází. Dva z analyzovan˘ch vzorkÛ dále<br />
obsahovaly i karbonátov˘ komplex,<br />
C 3A.CaCO 3.10H 2O, kter˘ je projevem procesu<br />
karbonatace kalciumhydroaluminátov˘ch<br />
fází.<br />
Jak je patrné závûry vypl˘vající z hodnoticích<br />
kritérií nejsou jednoznaãné(tab. 2).<br />
Zatímco i nejvy‰‰í zji‰tûn˘ stupeÀ karbonatace,<br />
54 % u vzorku „povrch prvku“ 01,<br />
pfiedstavuje teprve poãáteãní karbonataci<br />
oznaãovanou jako I. etapa, svûdãí pfiítomnost<br />
vateritu pfiinejmen‰ím o stavu pokroãilé<br />
karbonatace, tj. II. etapû, a pH, které<br />
nikdy nenabylo vy‰‰í hodnoty neÏ 9,<br />
dokonce indikuje III. etapu karbonatace,<br />
oznaãovanou jako nebezpeãná.<br />
R OZPORNÉ HODNOCENÍ<br />
A DOPL≈UJÍCÍ UKAZATELE<br />
Vysvûtlení uveden˘ch rozdílÛ spoãívá<br />
v tom, Ïe cementy, vypalované v dobû<br />
vzniku analyzovan˘ch betonÛ, tj. kolem ro-<br />
ku 1918, mûly vzhledem k souãasnému<br />
portlandskému cementu zcela jiné pomûrné<br />
zastoupení slínkov˘ch minerálÛ,<br />
pro které se ãíselné vymezení hodnoticích<br />
kritérií stává zcela nepfiesn˘m. Podíl minerálu<br />
alitu, jehoÏ obsah se u dne‰ních<br />
cementÛ pohybuje kolem 60 %, ãinil ve<br />
slíncích do první poloviny 30. let minulého<br />
století jen asi 33 %. Naopak belit, jehoÏ<br />
souãasné cementy obsahují pouze kolem<br />
20 %, byl v tehdej‰ích slíncích zastoupen<br />
asi 40 %. Pozdûji, mezi léty 1926 aÏ 1933<br />
a rokem 1950, obsah alitu stoupnul asi na<br />
50 % a obsah belitu poklesl asi na 25 %<br />
[1]. Rozdíl v pomûrném zastoupení tûchto<br />
kalciumsilikátÛ se následnû promítá i do<br />
pomûrného zastoupení jejich hydrataãních<br />
zplodin, neboÈ pfii hydrataci alitu i belitu<br />
sice dochází k tvorbû stejn˘ch hydrataãních<br />
produktÛ, av‰ak vedlej‰ího z nich,<br />
hydroxidu vápenatého, je v pfiípadû alitu<br />
trojnásobnû více, rovnice (1) a (2)<br />
2C3S+ 6 H2O= = C3S2H3 + 3 Ca(OH) 2 (1)<br />
2C2S+ 4 H2O= = C3S2H3 + Ca(OH) 2<br />
(2)<br />
Z toho plyne, Ïe i podíl uhliãitanu vápenatého,<br />
vzniklého karbonatací hydroxidu<br />
vápenatého, bude u star˘ch cementÛ<br />
adekvátnû niωí. Uvedené skuteãnosti negativnû<br />
ovlivÀují interpretaci v˘sledkÛ dle<br />
bûÏnû vymezen˘ch hodnoticích kritérií.<br />
StupeÀ karbonatace, kter˘ v dÛsledku toho,<br />
Ïe pfiedstavuje pomûr mezi CaO<br />
z uhliãitanu vápenatého a celkov˘m obsahem<br />
CaO, bude pro velmi staré betony<br />
vykazovat vÏdy pomûrnû nízké hodnoty.<br />
Dal‰í pouÏívané kritérium, stanovení pH,<br />
je z dÛvodu odli‰né mineralogie souãasn˘ch<br />
a dfiívûj‰ích slínkÛ pro posouzení<br />
stavu karbonatace star˘ch betonÛ rovnûÏ<br />
nespolehlivé. Jde o to, Ïe hydratací vzniklého<br />
Ca(OH) 2, jako látky pfiímo urãující<br />
Tab. 2 Chemicko-mineralogické a karbonataãní charakteristiky vzorkÛ<br />
Tab. 2 Chemical, mineralogical and carbonization characteristics of the samples<br />
Oznaãení vzorku CaCO 3 CaO CaCO3 C 3S 2H 3 CaO C3S2H3 SCaO chem StupeÀ karbon. pH<br />
[%] [%] [%] [%] [%] [%]<br />
Povrch prvku 01 18,6 10,4 18,9 9,3 19,3 54 8,5<br />
Povrch prvku 02 17,3 9,7 21,6 10,6 20,5 47 8,5<br />
Povrch prvku <strong>03</strong> 14,5 8,1 20,4 10,0 18,4 44 8,5<br />
Povrch prvku 04 14,3 8,0 16,5 8,1 17,6 45 8,5<br />
Jádro prvku 05 18,0 10,2 20,6 10,6 20,8 49 8,5<br />
Jádro prvku 06 12,7 7,2 24,1 11,8 18,9 38 9<br />
Jádro prvku 07 7,7 4,3 33,4 16,4 20,6 21 9<br />
Jádro prvku 08 11,4 6,4 25,2 12,4 18,1 35 9<br />
hodnotu pH, bylo v dfiívûj‰ích cementech<br />
v˘raznû ménû, a tudíÏ pfii bûÏné expozici<br />
za normálních klimatick˘ch pomûrÛ do‰lo<br />
k jeho ãasnûj‰í pfiemûnû na uhliãitan vápenat˘<br />
za souãasného rychlej‰ího sníÏení<br />
hodnoty pH neÏ u dne‰ních cementÛ.<br />
Lze fiíci, Ïe i pfii pomûrnû nízk˘ch hodnotách<br />
pH nemusejí b˘t staré betony posti-<br />
Ïeny pokroãil˘mi stádii karbonatace.<br />
Vyjádfiení hodnoticího kritéria, oznaãovaného<br />
jako stupeÀ pfiemûny, b˘vá ãasto<br />
problematické i u souãasn˘ch betonÛ, neboÈ<br />
na záznamu termogravimetrické anal˘zy,<br />
podle které se urãuje, nemusí b˘t<br />
pfiechod mezi obûma modifikacemi dostateãnû<br />
ostr˘.<br />
Jedin˘m hodnoticím kritériem, které není<br />
ovlivnûno odli‰n˘m sloÏením dfiívûj‰ích<br />
slínkÛ, je pfiítomnost uhliãitanu vápenatého<br />
v rÛzn˘ch modifikaãních podobách.<br />
Z verbálního popisu jednotliv˘ch etap totiÏ<br />
plyne, Ïe v I. etapû karbonatace je jedinou<br />
modifikací kalcit. Pro II. etapu je charakteristické,<br />
Ïe vedle kalcitu vzorky obsahují<br />
vaterit jako dÛsledek nastartovaného<br />
rozkladu kalciumhydrosilikátÛ, event.<br />
i aragonit, ale velice málo, spí‰e jako dÛsledek<br />
rozkladu kalciumhydroaluminátÛ.<br />
III. etapa je indikována pfiítomností aragonitu<br />
a kalcitu, jiÏ za souãasné absence vateritu.<br />
Ve IV. etapû vzorky obsahují kalcit<br />
a aragonit jako v pfiedchozí, ale kalcitu by<br />
mûlo b˘t více. Podle tohoto kritéria lze<br />
tedy demonstraãní vzorky zaãlenit tak, Ïe<br />
v‰echny z fiady „povrch prvku“ a vzorek<br />
05 fiady „jádro prvku“ spadají do II. etapy<br />
karbonatace, oznaãované jako pokroãilá,<br />
kdeÏto v‰echny ostatní do I. etapy karbonatace,<br />
oznaãované jako poãáteãní.<br />
Postup vyhodnocení byl proto nejprve<br />
upraven vyjádfiením faktoru k pfiepoãtu<br />
stupnû karbonatace F k, kter˘ zohlednil<br />
rozdílné fázové sloÏení dfiíve vypalovan˘ch<br />
cementÛ. Za tím úãelem se vy‰lo ze<br />
slovního v˘kladu rozdílÛ mezi první a druhou<br />
etapou karbonatace, ze kterého lze<br />
dedukovat, Ïe konec I. etapy nastane<br />
v okamÏiku, kdy se ve‰ker˘ portlandit,<br />
vznikl˘ hydratací cementu, pfiemûní na<br />
kalcit. V souladu s tímto pfiedpokladem<br />
lze vyjádfiit teoretickou hodnotu, v˘znamovû<br />
se blíÏící hraniãním 55 % stupnû<br />
karbonatace, která pfiedstavuje pomûr<br />
mezi CaO, pfiipadajícím na CaCO 3 pfii<br />
úplné karbonataci hydrataãním procesem<br />
vzniklého portlanditu a celkov˘m CaO obsaÏen˘m<br />
v alitu a belitu. Pro rÛzná historická<br />
období a za pfiedpokladu pomûrného<br />
zastoupení obou kalciumsilikátÛ<br />
22 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
uvádûného v literatufie pak tato veliãina,<br />
budiÏ SK I-II, nabude hodnot: do poloviny<br />
tfiicát˘ch let – SK I-II = 37 %, od poloviny<br />
tfiicát˘ch let do roku 1945 – SK I-II = 42 %<br />
a po roce 1945 – SK I-II = 45 %.<br />
Pomûr hodnot SK I-II vyjádfien˘ch pro<br />
souãasné období a pro období dfiívûj‰í<br />
pak nab˘vá v˘znamu faktoru F k, kter˘m<br />
lze pfiepoãíst stupeÀ karbonatace star˘ch<br />
betonÛ na souãasné podmínky: do poloviny<br />
tfiicát˘ch let – F k = 1,22 a od poloviny<br />
tfiicát˘ch let do roku 1945 – F k = 1,07.<br />
U demonstraãních vzorkÛ nabude takto<br />
korigovan˘ stupeÀ karbonatace pro v‰echny<br />
z fiady „povrch prvku“ a pro vzorek 05<br />
fiady „jádro prvku“ hodnot od 53 do 65 %,<br />
kter˘mi jiÏ spadají na rozhraní I. a II. etapy,<br />
ãi pfiímo do II. etapy karbonatace.<br />
Jako dal‰í krok pro pfiesnûj‰í hodnocení<br />
karbonatace star˘ch betonÛ bylo dále<br />
vyvinuto nové doplÀující kritérium, oznaãené<br />
jako „faktor zvratu“ F Z. Tímto ãíslem<br />
se rozumí pomûr mezi CaO, které pfiipadá<br />
na uhliãitan vápenat˘ a CaO pfiipadajícím<br />
na afwillit, jenÏ je hlavním pfiedstavitelem<br />
skupiny kalciumhydrosilikátÛ. Obû<br />
vstupní hodnoty se získají kvantifikací termogravimetrické<br />
anal˘zy. Ve shodû s v˘‰e<br />
uvádûn˘mi kritérii lze touto veliãinou vymezit<br />
hranici mezi I. a II. etapou karbonatace<br />
okamÏikem, kdy zkarbonatuje právû<br />
v‰echen portlandit, kter˘ byl pÛvodnû ve<br />
vzorku obsaÏen. Dal‰í hodnoty tohoto kritéria<br />
byly navrÏeny tak, aby se co nejvíce<br />
pfiidrÏely tradiãní klasifikace. Proto pro<br />
konec II. etapy byl navrÏen okamÏik, kdy<br />
dojde k rozkladu 30 % kalciumhydrosilikátov˘ch<br />
fází a pro konec III. etapy okamÏik,<br />
kdy rozklad postihne 45 % kalciumhydrosilikátov˘ch<br />
fází. Pfiíslu‰né teoreticky<br />
odvozené hodnoty této veliãiny pak<br />
pro rÛzná historická období uvádí tab. 3.<br />
Podle tohoto kritéria se nacházejí dva<br />
z demonstraãních vzorkÛ fiady „jádro<br />
prvku“ ve stádiu I. etapy karbonatace, vzo-<br />
Tab. 4 Faktor zvratu F Z demonstraãních<br />
vzorkÛ<br />
Tab. 4 Inversion factor F Z of the<br />
demonstration samples<br />
Oznaãení vzorku Faktor zvratu<br />
Povrch prvku 01 1,12<br />
Povrch prvku 02 0,91<br />
Povrch prvku <strong>03</strong> 0,81<br />
Povrch prvku 04 0,98<br />
Jádro prvku 05 0,96<br />
Jádro prvku 06 0,61<br />
Jádro prvku 07 0,26<br />
Jádro prvku 08 0,52<br />
rek fiady „jádro prvku 06“ je na rozhraní<br />
mezi I. a II. etapou a vzorek fiady „jádro<br />
prvku“ 05 ve II. etapû karbonatace. Vzorky<br />
fiady „povrch prvku“ lze zafiadit do II. etapy<br />
karbonatace, pfiiãemÏ vzorek „povrch<br />
prvku“ 01 se nachází jiÏ témûfi na pomezí<br />
mezi II. a III. etapou, viz tab. 4.<br />
Provedenou úpravou, spoãívající v korekci<br />
hodnot stupnû sycení, v zavedení nového<br />
kritéria – faktor zvratu, v zanedbání<br />
kritéria stupnû pfiemûny a potlaãení v˘znamu<br />
hodnoty pH, se podafiilo sjednotit<br />
hodnocení a kategorizovat karbonataci demonstraãních<br />
vzorkÛ. Lze konstatovat, Ïe<br />
fiada vzorkÛ „jádro prvku“ vykazuje vût‰inu<br />
znakÛ charakteristick˘ch pro rozhraní mezi<br />
I. a II. etapou karbonatace a fiada „povrch<br />
prvku“ pro druhou etapu karbonatace, pfiiãemÏ<br />
toto hodnocení je v souladu s v˘sledky<br />
nedestruktivních i destruktivních<br />
zku‰ebních metod.<br />
Z ÁVùR<br />
V pfiíspûvku je pfiedkládán doplnûk pro<br />
vyhodnocení karbonataãního procesu,<br />
vhodn˘ zvlá‰tû pro pfiípad star˘ch betonÛ.<br />
V˘poãet odvozeného faktoru zvratu F Z<br />
lze uskuteãnit témûfi vÏdy. Situace, kdy jej<br />
nelze pouÏít, nastane tehdy, pokud byl<br />
analyzovan˘ beton vyroben s vápencov˘m<br />
kamenivem, potom ov‰em nelze pouÏít<br />
ani tradiãních zpÛsobÛ hodnocení karbonatace.<br />
Pokud tuto alternativu vylouãíme,<br />
mohlo by dále dojít k tomu, Ïe kamenivo<br />
obsahuje vysok˘ podíl jílovin, jejichÏ první<br />
endotermická reakce zkreslí kvantifikaci<br />
afwillitu. Aby se tento negativní vliv co nejvíce<br />
omezil a v˘sledky rozborÛ byly co nejpfiesnûj‰í,<br />
doporuãuje se zkou‰en˘ beton<br />
separovat a anal˘zám podrobit pouze získan˘<br />
prachov˘ podíl, zahrnující pfieváÏnû<br />
pojivou fázi. V této souvislosti je tfieba zdÛraznit,<br />
Ïe jak vyvinuté kritérium faktor zvratu,<br />
tak i tradiãní hodnoticí kritérium stupeÀ<br />
karbonatace jsou veliãiny vztaÏné, a tudíÏ<br />
nezávislé na tom, do jaké míry vzorek betonu<br />
byl ãi nebyl zbaven kameniva. MÛÏe<br />
dojít i k tomu, Ïe analyzovan˘ beton je<br />
silnû postiÏen dal‰ím korozivním dûjem,<br />
napfi. síranovou korozí. Vznikající korozivní<br />
soli, obdobnû jako jílové minerály, vykazují<br />
v prÛbûhu termogravimetrické anal˘zy<br />
dehydrataãní efekt ve stejné teplotní oblasti<br />
jako C-S-H fáze, a pokud není k dispozici<br />
doplÀující chemická anal˘za, je jejich<br />
kvantifikace prakticky nemoÏná. Pro<br />
kontrolu správnosti vyhodnocení termogravimetricky<br />
urãen˘ch dat je vhodné porovnat<br />
v˘sledek stanovení celkového CaO<br />
S ANACE<br />
REHABILITATION<br />
Etapa Faktor zvratu pro dané období v˘roby cementu<br />
karbonatace do 1. pol. pol. 30. let po roce<br />
30. let aÏ 1945 1945<br />
I. 2,30<br />
Tab. 3 Pfiiãlenûní hodnot faktoru zvratu F Z<br />
k etapám karbonatace volnû dle<br />
Matou‰ka pro jednotlivá historická<br />
období v˘roby cementu<br />
Tab. 3 Assignment of the values of<br />
inversion factor F Z to carbonization<br />
stages by Matou‰ek for individual<br />
historical periods of cement<br />
production<br />
Literatura:<br />
[1] Bárta R.: Chemie a technologie<br />
cementu, Nakladatelství<br />
âeskoslovenské akademie vûd,<br />
Praha 1961, p. 43<br />
[2] Biczók I.: <strong>Beton</strong>korrosion –<br />
<strong>Beton</strong>schutz, nakl. Maìarské AV,<br />
Budape‰È, 1960<br />
[3] ·auman Z.: Carbonisation of porous<br />
concrete and its main binding components,<br />
Cement and Concrete research<br />
1, 197, s. 654-662<br />
[4] Matou‰ek M., Drochytka R.:<br />
Atmosférická koroze betonÛ, IKAS<br />
Praha, 1998<br />
[5] Emmons P.H., Drochytka R., Jefiábek<br />
Z.: Sanace betonu v ilustracích,<br />
CERM ak. nakl. Brno, 1999<br />
pomocí chemické anal˘zy a pomocí v˘poãtu<br />
z ãáry termogravimetrické. Oba v˘sledky<br />
by mûly b˘t pfiibliÏnû stejné.<br />
Lze konstatovat, Ïe korekcí stupnû karbonatace<br />
faktorem F k pfiíslu‰n˘m danému<br />
historickému období a zavedením faktoru<br />
zvratu F z se podafiilo propojit jednotlivá<br />
hodnoticí kritéria a snad i pfiispût k pfiesnûj‰ímu<br />
vyhodnocení stavu karbonatace.<br />
Tento pfiíspûvek byl vytvofien s podporou<br />
VVZ CEZ MSM 261100008.<br />
Doc. Ing. Marcela Fridrichová, CSc.<br />
tel.: 541 147 506<br />
e-mail: fridrichova.m@fce.vutbr.cz<br />
Ing. Jan Novák<br />
e-mail: novak.j@fce.vutbr.cz<br />
Ing. ·árka Zemánková<br />
e-mail: zemankova.s@fce.vutbr.cz<br />
v‰ichni: ÚTHD FAST VUT v Brnû<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 23
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
B E T O N Y V O J E N S K ¯ C H O P E V N ù N Í<br />
M I L I T A R Y F O R T I F I C A T I O N C O N C R E T E S<br />
L EONARD H OBST,<br />
Y VONA Z WETTLEROVÁ<br />
Îelezobeton se stal nejv˘znamnûj‰ím<br />
stavivem pro zesílení star˘ch a v˘stavbu<br />
nov˘ch vojensk˘ch opevnûní od konce<br />
19. století do 2. svûtové války. Pfiíspûvek<br />
se zab˘vá problematikou technologie<br />
v˘roby betonu ãeskoslovenského opevnûní<br />
v letech 1936 aÏ 1938.<br />
Reinforced concrete has become the<br />
most significant building material for<br />
reinforcing the old military fortifications<br />
and for building the new military fortresses<br />
from the end of the 19th century<br />
until the World War Two. The contribution<br />
deals with the problems of concrete<br />
production technology of the<br />
Czechoslovak fortification from 1936 to<br />
1938.<br />
Rozvoj prÛmyslu na konci 19. století ovlivnil<br />
v‰echny oblasti lidské ãinnosti. PrÛmyslové<br />
vynálezy, jako v celé historii lidstva,<br />
byly vyuÏity a ovlivnily v˘voj pfiedev‰ím<br />
v oblasti vojenství. Zvlá‰È v˘znamnû<br />
tento rozvoj pfiispûl ke zdokonalení dûlostfieleck˘ch<br />
zbraní. Bylo zavedeno zadní<br />
nabíjení, které umoÏÀovalo zv˘‰ení rychlosti<br />
stfielby. Vnitfiní povrch hlavní dûl byl<br />
upraven dráÏkováním, coÏ umoÏnilo pou-<br />
Ïívat podlouhl˘ch stfiel stabilizovan˘ch<br />
rotací (zv˘‰ila se hmotnost stfiel, dostfiel<br />
a pfiesnost stfielby). Dále byl objeven úãinnûj‰í<br />
bezd˘mn˘ prach, kter˘ stfielám udûloval<br />
vy‰‰í úsÈovou rychlost a tím zvût‰ení<br />
dostfielu. Konstrukce dûl byla doplnûna<br />
brzdovratn˘m zafiízením (zákluzem), jímÏ<br />
se zv˘‰ila stabilita dûl pfii v˘stfielu a v dÛsledku<br />
toho rychlost a pfiesnost stfielby.<br />
Pro konstrukci hlavní zaãala b˘t pouÏívána<br />
vysoce legovaná ocel, namísto do té doby<br />
pouÏívaného dûlového bronzu. VyuÏitím<br />
nov˘ch brisantních v˘bu‰nin (pyroxilin,<br />
melinit), které tvofiily náplÀ dûlové stfiely,<br />
bylo dosaÏeno desetkrát aÏ dvanáctkrát<br />
vût‰ího bofiivého úãinku ve srovnání s náplní<br />
ãerného stfielného prachu.<br />
Popsan˘ v˘voj dûlostfielectva na konci<br />
19. století zaskoãil tvÛrce opevnûní, u kter˘ch<br />
byl aÏ do roku 1885 jako hlavní stavivo<br />
pouÏíván kámen a cihla a na doplnûní<br />
také zemní násypy. Ukázalo se, Ïe<br />
dosud bûÏná konstrukce ciheln˘ch stropÛ<br />
pevností o tlou‰Èce 1,5 m, pfiekrytá vrstvou<br />
zeminy o tlou‰Èce 2,5 m, mÛÏe b˘t<br />
lehce proraÏena novû vyvinut˘m granátem<br />
ráÏe 210 mm, naplnûn˘m 19 kg pyroxilinu.<br />
V ¯ZNAM <strong>BETON</strong>U PRO STÁLÁ<br />
OPEVNùNÍ<br />
BudovatelÛm pevností proto vyvstal úkol<br />
získat, popfi. vyvinout nov˘ houÏevnat˘<br />
a dostateãnû pevn˘ stavební materiál, kter˘<br />
by odolával zniãujícím úãinkÛm modernizovaného<br />
dûlostfielectva. K tomuto<br />
úãelu byl jako nejvhodnûj‰í odzkou‰en<br />
novû ve stavebnictví zavádûn˘ „umûl˘ kámen“<br />
– beton, resp. Ïelezobeton, doplnûn˘<br />
pancífiem, vyrábûn˘m z legovan˘ch<br />
ocelí. Tyto nové materiály se postupnû<br />
uplatnily ve fortifikaãním stavitelství v rÛzn˘ch<br />
kombinacích.<br />
S rekonstrukcí star˘ch pevnostních staveb<br />
a se stavbu nov˘ch pevností zaãíná<br />
koncem 19. století pfiedev‰ím Francie,<br />
která se nemohla zbavit hofikosti poráÏky<br />
ve stfietu s Nûmeckem z roku 1870. Staré<br />
pevnosti (v okolí Verdunu) byly zesilovány<br />
vrstvami betonu o tlou‰Èce 1,5 aÏ 2 m<br />
a novû budované objekty mûly betonové<br />
stropy tlou‰Èky 2,5 m. Vojen‰tí teoretici pfii<br />
stavbû nov˘ch objektÛ a pfii rekonstrukci<br />
star˘ch objektÛ pfiedpokládali, Ïe ráÏe dûlostfielectva<br />
dosáhne v budoucí moÏné<br />
válce max. 270 aÏ 280 mm.<br />
Obr. 1 TûÏk˘ moÏdífi ·koda 305 mm M11,<br />
pfiipraven˘ k palbû<br />
Fig. 1 The ·koda 305 mm M11 heavy<br />
mortar, ready to fire<br />
HISTORIE<br />
Velká válka (1.svûtová válka) následnû<br />
v‰ak zkou‰kami „in natura“ vojenské teoretiky<br />
nepfiíjemnû pfiekvapila. V Rakousko–Uhersku<br />
vyvinuly ·kodovy závody<br />
velmi úãinn˘ moÏdífi vz. 11, ráÏe 305 mm<br />
(obr. 1), kter˘ byl schopen stfielami<br />
ohmotnosti 380 kg, zasahovat cíle do<br />
vzdálenosti 10 km. Mohutnûj‰í na poãátku<br />
války byl pouze nûmeck˘ moÏdífi, znám˘<br />
jako „Tlustá Berta“ o ráÏi 420 mm<br />
(hmotnost stfiely byla 810 kg).<br />
Prvé nasazení moÏdífiÛ ze ·kodovky se<br />
uskuteãnilo ihned na zaãátku války na<br />
západní frontû, kam si jejich pomoc vyÏádalo<br />
nûmecké velení. âtyfii baterie po<br />
dvou dûlech byly nasazeny nejdfiíve proti<br />
belgick˘m (bojov˘ kfiest prodûlaly pfii dob˘vání<br />
pevností v okolí Lutychu), pozdûji<br />
proti francouzsk˘m pevnostem, které neodolaly<br />
jejich úãinku. Dûla tûchto ráÏí,<br />
pouÏitá k obléhání, byla tehdy pfiíãinou kapitulace<br />
nejmocnûj‰ích fortifikaãních komplexÛ<br />
svûta.<br />
V YUÎITÍ <strong>BETON</strong>U NA FRONTÁCH<br />
1. S VùTOVÉ VÁLKY<br />
Za 1. svûtové války, kdy se zaãal uplatÀovat<br />
do té doby neznám˘ zpÛsob poziãního,<br />
zákopového boje, se první opevÀovací<br />
zafiízení zákopÛ, budovaná ze dfieva<br />
a zemin zaãala nahrazovat spolehlivûj‰ími<br />
polními opevnûními z betonu. Poãet<br />
betonov˘ch krytÛ rychle vzrÛstal, zejména<br />
na západní frontû, kde napfi. nûmecká<br />
armáda spotfiebovala v roce 1917 asi<br />
180 000 t cementu. Na povûstné Siegfriedovû<br />
linii spotfiebovali Nûmci 17 500 t<br />
cementu a 2 000 t armatury [1].<br />
Stavba betonov˘ch opevnûní za války<br />
mûla ov‰em ráz improvizace, protoÏe<br />
v pfiedváleãné dobû nebylo pfiedpokládáno,<br />
Ïe by kdy mûlo dojít ke stavbám polních<br />
opevnûní z betonu, a proto Ïádná<br />
armáda nemûla pfiedpisy na zfiízení tûchto<br />
polních staveb. Jejich stavbu fiídili nejãastûji<br />
záloÏní dÛstojníci – stavební inÏen˘fii<br />
[2], ktefií získali zku‰enosti s v˘stavbou<br />
betonov˘ch staveb v civilním Ïivotû. Podle<br />
konstrukce byly polní opevÀovací stavby<br />
dvojího druhu: monolitické a zdûné<br />
(z tvárnic). Monolitické stavby jsou beze<br />
spar a je v nich vyuÏito v‰ech pfiedností<br />
betonu, zvlá‰tû pevnosti v tlaku a tuhosti.<br />
<strong>Beton</strong>ové stavby z prefabrikátÛ nemají<br />
v˘hody staveb monolitick˘ch, i kdyÏ se<br />
24 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
pro jejich spojení pouÏívá cementová<br />
malta a jsou konstruovány tak, aby mûly<br />
co nejvût‰í tuhost. Stavûly se jen v˘jimeãnû,<br />
kdyÏ nebylo moÏno stavût stavby monolitické,<br />
buì pro pfiíli‰nou blízkost nepfiítele<br />
nebo pro nedostatek odborníkÛ (betonáfiÛ)<br />
ãi materiálu na místû stavby, pfiípadnû<br />
kdyÏ stavba mûla b˘ti provedena<br />
ve velmi krátké dobû, napfi. v zimû.<br />
Z HODNOCENÍ ZKU·ENOSTÍ<br />
A MEZIVÁLEâNÁ V¯STAVBA<br />
OPEVNùNÍ V E VROPù<br />
Po 1. svûtové válce byla na základû získan˘ch<br />
zku‰eností zdokonalena konstrukce<br />
a technologie objektÛ stálého opevnûní<br />
a obnovena dÛvûra k nûmu. Pfiitom do‰lo<br />
k neb˘valému vyuÏití betonu. Francie byla<br />
prvním státem, kter˘ si zajistil hranice betonov˘mi<br />
pevnostmi, a po ní stavûjí i jiné<br />
státy podobná opevnûní. V‰echna jsou<br />
z betonu Ïelezového nebo prostého a jen<br />
tam, kde vadí velké tlou‰Èky, se pouÏívá<br />
ocelov˘ pancífi. Francie téÏ podrobnû analyzovala<br />
úãinky dûlostfielby na betony<br />
opevnûní:<br />
• Úãinek zásahu granátem na povrch betonové<br />
konstrukce se projevuje vytvofiením<br />
nálevky, zpÛsobené kinetickou<br />
energii dopadající stfiely a následnou<br />
explozí. Bylo zji‰tûno, Ïe zbytky rozru‰eného<br />
betonu, které vyplÀují nálevku<br />
(u stropních konstrukcí), podstatnû sni-<br />
Ïují úãinek následného zásahu do téhoÏ<br />
místa. Souãasnû v‰ak bylo konstatováno,<br />
Ïe armatura Ïelezobetonu, vytrÏená<br />
pfii v˘buchu, poru‰uje okolní beton, coÏ<br />
mnohé odborníky vedlo k názoru, Ïe<br />
pro opevnûní by mûl b˘t pouÏíván<br />
pouze prost˘ beton.<br />
• Úãinek v˘buchu granátu zpÛsobuje trhliny<br />
a pnutí v betonu a tím vznik „odpryskÛ“<br />
na protilehlé stranû bodu dopadu.<br />
• Dochází i k v˘raznému pÛsobení ohybového<br />
momentu na konstrukci, zpÛsobeném<br />
dopadem a v˘buchem granátu.<br />
• Ukázal se negativní vliv násypu na betonovou<br />
konstrukci opevnûní. Stfiela zemním<br />
násypem proniká a vybuchuje aÏ<br />
na povrchu konstrukce opevnûní. Násyp<br />
pfiitom vytváfií „ucpávku“, která zvy‰uje<br />
niãiv˘ úãinek exploze.<br />
Na základû tûchto zji‰tûní, byly ve Francii<br />
v roce 1929 stanoveny ãtyfii stupnû odolnosti<br />
objektÛ opevnûní, které byly na<br />
objektech stanovovány podle pfiedpokládaného<br />
moÏného postfielování objektu<br />
dûly rÛzné ráÏe:<br />
1. stupeÀ odolnosti – odolává ráÏi dûl<br />
160 mm, tlou‰Èka stûny 1,75 m, tlou‰Èka<br />
stropÛ 1,5 m.<br />
2. stupeÀ odolnosti – odolává ráÏi dûl<br />
240 mm, tlou‰Èka stûny 2,25 m, tlou‰Èka<br />
stropÛ 2,0 m.<br />
3. stupeÀ odolnosti – odolává ráÏi dûl<br />
300 mm, tlou‰Èka stûny 2,75 m, tlou‰Èka<br />
stropÛ 2,5 m.<br />
4. stupeÀ odolnosti – odolává ráÏi dûl<br />
420 mm, tlou‰Èka stûny 3,50 m, tlou‰Èka<br />
stropÛ 3,5 m.<br />
Podle uveden˘ch stupÀÛ odolnosti byly<br />
stavûny pevnosti Maginotovy linie a modifikovanû<br />
byly pfiebrány pfii budování<br />
opevnûní v âSR.<br />
B UDOVÁNÍ âESKOSLOVENSKÉHO<br />
OPEVNùNÍ<br />
V druhé polovinû tfiicát˘ch let byla âeskoslovenská<br />
republika ohroÏena expanzní<br />
politikou fa‰istického Nûmecka. Vzhledem<br />
k tvaru svého území a k malému poãtu<br />
obyvatelstva, jeÏ byla schopna zmobilizovat<br />
na svoji obranu, do‰lo vedení<br />
ãeskoslovenské armády k názoru vytvofiit<br />
na sv˘ch hranicích stálé opevnûní. âeskoslovenská<br />
vojenská doktrína, velice<br />
ovlivnûná francouzskou defenzivní koncepcí<br />
obrany, pfiistoupila v roce 1933<br />
k zahájení prÛzkumn˘ch a pfiípravn˘ch<br />
prací na v˘stavbu opevnûní. Základní podklady<br />
k v˘stavbû opevnûní získali ãeskosloven‰tí<br />
vojen‰tí odborníci ve Francii.<br />
Postupem ãasu byl v‰ak pevnostní<br />
systém ãesk˘ch objektÛ fie‰en samostatnû<br />
se zavádûním moderních obrann˘ch<br />
a zafiizovacích prvkÛ (napfi. splachovacích<br />
záchodÛ a sprch) a stal se tak jedním<br />
z nejlépe vybaven˘ch v Evropû.<br />
Pro stavby mohutn˘ch pohraniãních<br />
opevnûní, jejichÏ v˘stavba byla rozvrÏena<br />
na léta 1936 aÏ 1952, byl vybrán jako<br />
hlavní konstrukãní materiál (stejnû jako ve<br />
Francii) Ïelezobeton ve spojení s pancéfiovou<br />
ocelí stfiílen, kopulí, zvonÛ a dûlostfieleck˘ch<br />
v˘suvn˘ch vûÏí urãen˘ch pro<br />
vedení stfielby a pro pozorování.<br />
Pro v˘robu betonu byly nejdfiíve odzkou‰eny<br />
betony, navrhované podle francouzské<br />
receptury. Francouzské pfiedpisy<br />
pro v˘stavbu opevnûní pfiedepisovaly<br />
pouÏití „suché“ (tuhé) betonové smûsi.<br />
Tato technologie v‰ak vyÏadovala nákladné<br />
a obzvlá‰tû peãlivé zpracování betonové<br />
smûsi. Tûmto nákladÛm a vynaloÏené<br />
práci neodpovídala docílená pevnost<br />
betonu a betonové objekty vykazovaly<br />
nestejnomûrnou pevnost. Experimen-<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
tálnû dosahovala pevnost betonu v tlaku<br />
ve smûru pûchování 410 kg/cm 2 avkolmém<br />
smûru na pûchování jen pouh˘ch<br />
260 kg/cm 2 (v ãlánku je pouÏita s ohledem<br />
na citaci norem, v tehdej‰í dobû uÏívaná<br />
terminologie a jednotka pevnosti<br />
v tlaku kg/cm 2 , pro pfievod na souãasnû<br />
platné jednotky platí 10 kg/cm 2 =<br />
1MPa).<br />
Tyto neuspokojivé zkou‰ky „francouzské“<br />
technologie v˘roby betonu podnítily<br />
vynikající ãeskoslovenské stavební odborníky,<br />
Prof. Bechynûho, Dr. Hacara, Prof.<br />
Kloknera a Prof. Kallaunera, k práci na<br />
v˘voji vlastní technologie v˘roby a zpracování<br />
pevnostního betonu a k peãliv˘m<br />
zkou‰kám základních materiálÛ pro stavbu.<br />
Na tomto základû pfiijalo ¤editelství<br />
opevÀovacích prací (¤OP), povûfiené<br />
v˘stavbou opevnûní, rozhodnutí o pouÏití<br />
vlastní technologie v˘roby betonu pro<br />
v˘stavbu ãeskoslovenského opevnûní.<br />
Zku‰ební v˘sledky – sady zku‰ebních kostek<br />
– vykazovaly pevnost v tlaku v rozmezí<br />
od 650 do 680 kg/cm 2 .<br />
PoÏadovaná pevnost betonu byla zpoãátku<br />
v˘stavby opevnûní stanovena podle<br />
âSN 1093-1935 na hodnotu<br />
400 kg/cm 2 . Postupnû v‰ak byla pfiedepsaná<br />
hodnota pevnosti betonu v tlaku<br />
zv˘‰ena na 450 kg/cm 2 .<br />
R ECEPTURA PEVNOSTNÍHO<br />
<strong>BETON</strong>U<br />
Dle vojenského pfiedpisu (V˘nos ã.j.<br />
4245/taj. hl. ‰t. ¤OP-36) mûlo b˘t v betonové<br />
smûsi minimální mnoÏství písku.<br />
V zásadû byly doporuãeny dvû receptury<br />
ato pro kamenivo oblázkové (fiíãní) a kamenivo<br />
oblázkové a drcené.<br />
• Kamenné souãástky oblázkové (pÛvodní<br />
oznaãení)<br />
písek 0-10 mm 390 l<br />
‰tûrk oblázkov˘ 20-40 mm 300 l<br />
‰tûrk oblázkov˘ 40-60 mm 600 l<br />
cement 400 kg<br />
voda 100 l<br />
• Kamenné souãástky oblázkové a drcené<br />
(pÛvodní oznaãení)<br />
písek 0-10 m 440 l<br />
‰tûrk oblázkov˘ 20-40 mm 300 l<br />
‰tûrk drcen˘ 40-60 mm 600 l<br />
cement 400 kg<br />
voda 100 l<br />
V obou recepturách se uvaÏovalo s tím,<br />
Ïe kamenivo je nasyceno vodou, pomûr<br />
‰tûrku o zrnech 20–40 mm ke ‰tûrku<br />
o zrnech 40–60 mm byl volen 1:2.<br />
KaÏdá stavební firma mûla podle lokalit<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 25
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Obr. 2 Zápis o v˘robû sady kostek – firma<br />
Skorkovsk˘<br />
Fig. 2 The record on the cube set<br />
production – the Skorkovsk˘<br />
Company<br />
zdrojÛ ‰tûrkopískÛ a drcen˘ch ‰tûrkÛ svoji<br />
specifickou recepturu odsouhlasenou<br />
prÛkazní zkou‰kou. V˘sledné receptury se<br />
mezi sebou li‰í v max. mífie 10 % a to jen<br />
vmnoÏství ‰tûrkovin. Obsah vody v cementu<br />
byl pak u v‰ech firem stejn˘.<br />
V tab. 1 je pro názornost ukázána receptura<br />
‰esti firem, podílejících se na v˘stavbû<br />
opevnûní.<br />
StûÏejní sloÏkou betonové smûsi byl<br />
speciální cement, oznaãen˘ „A“, kter˘ byl<br />
vyvinut˘ opût ve spolupráci s pfiedními<br />
ãeskoslovensk˘mi stavebními odborníky<br />
na âVUT Praha. Vyznaãoval se prodlouÏenou<br />
poãáteãní dobu tuhnutí tak, aby se<br />
získala dostateãnû dlouhá doba na uloÏení<br />
a zpracování betonové smûsi (1 aÏ 2<br />
hodiny).<br />
¤OP pro sníÏení nákladÛ na v˘stavbu<br />
Tab. 1 Vybrané receptury betonÛ pro ãeskoslovenské opevnûní<br />
Tab. 1 Vybrané receptury betonÛ pro ãeskoslovenské opevnûní<br />
Obr. 3 Protokol o zkou‰ce kostek firmy<br />
Skorkovsk˘ – je dosaÏena hodnota<br />
pevnosti betonu aÏ 6<strong>03</strong> kg/cm2<br />
Fig. 3 The protocol on the cube test of<br />
the Skorkovsk˘ Company–a value<br />
of concrete strength of up to 6<strong>03</strong><br />
kg/cm2 has been reached<br />
opevnûní uzavfielo s koncernem „âs. prÛmyslu<br />
stavebních hmot“ dohodu o odbûru<br />
speciálního druhu cementu „A“ – urãeného<br />
jen pro vojenskou správu, jehoÏ<br />
cena byla stanovena na 12,- Kã/q, coÏ<br />
podstatnû sníÏilo ceny za v˘stavbu objektÛ<br />
opevnûní.<br />
Stavební firmy mohly odebírat základní<br />
suroviny na území âSR z rÛzn˘ch lokalit.<br />
Písek o zrnitosti 0–10 mm dodávaly napfi.<br />
pískovny v Ra‰ovicích u T˘ni‰tû nad Orlicí,<br />
fiíãní písky byly tûÏeny z Labe u Kolína<br />
a Zábofií, u T˘nce nad Vltavou, dal‰í<br />
u Opavice pod Opavou, písníku Smolkov<br />
adal‰ích míst. Drcené ‰tûrky (kamenivo<br />
o velikosti I (20–40 mm) a velikosti II<br />
(40–60 mm) byly dodávány z lomÛ<br />
v podhÛfií Orlick˘ch hor, pfiedev‰ím<br />
z Lomu Litice – Ïula, Lomu Pastviny – diorit<br />
(téÏ z Lomu Babí u Trutnova – melafyr).<br />
Pokud byl vhodn˘ kámen v místû<br />
Stavební firma<br />
SloÏky betonu<br />
Filip Lanna Friã Skorkovsk˘<br />
Litická,<br />
a. s.<br />
InÏesta,<br />
a. s.<br />
písek 0–10 mm [ l ] 460 430 440 440 447 338<br />
‰tûrk I 20–40 mm [ l ] 280 300 300 300 272 328<br />
‰tûrk II 40–60 mm [ l ] 560 600 590 600 544 656<br />
drÈ 2–10 mm [ l ] – – – – – 128<br />
voda [ l ] 100 100 110 100 100 100<br />
cement – druh „A“ [kg] 400 400 400 400 400 400<br />
prací, byl tento drcen a pouÏíván pfiímo na<br />
staveni‰ti.<br />
P RÒBùH V¯STAVBY<br />
V˘stavba ãeskoslovenského opevnûní<br />
probíhala organizovanû a na tehdej‰í dobu<br />
velmi rychle. Prvním pfiedpokladem<br />
pro stavbu opevnûní bylo vybudování dokonalé<br />
sítû komunikací mezi jednotliv˘mi<br />
staveni‰ti objektÛ. Konstrukce vozovek byla<br />
sice jen ‰tûtová, ale umoÏÀovala dopravovat<br />
na staveni‰tû nejen stavební materiál,<br />
ale i tûÏké ocelolitinové zvony a mûla<br />
slouÏit i pro budoucí zásobování objektÛ<br />
stfielivem. Tyto komunikace slouÏí<br />
mnohde provozu dodnes.<br />
Napfi. staveni‰tû pro v˘stavbu objektu<br />
tûÏkého opevnûní muselo b˘t plánováno<br />
tak, aby v˘roba betonové smûsi mohla<br />
probíhat nepfietrÏitû po celou dobu betonáÏe.<br />
Zejména musela b˘t zfiízena skládka<br />
pro cca 1700 m 3 kameniva a 500 aÏ<br />
600 t cementu. Na staveni‰ti muselo b˘t<br />
5 míchaãek po 500 l a dva dieselelektrické<br />
agregáty pro v˘robu elektrické energie<br />
(bylo uvaÏováno se záloÏním zdrojem).<br />
Cement byl na stavbu dodáván v˘hradnû<br />
v papírov˘ch pytlích po 50 kg a voda byla<br />
u kaÏdé míchaãky odmûfiována kalibrovanou<br />
sklenûnou odmûrkou. Pro hutnûní<br />
betonu byly pouÏívány pneumatické pûchy<br />
a elektrické pfiíloÏné vibrátory. <strong>Beton</strong>áÏ<br />
probíhala nepfietrÏitû po pfiedepsan˘ch<br />
vrstvách. Pro objekty tûÏkého opevnûní<br />
o objemu 1 700 m 3 betonu byla dosahována<br />
rychlost betonáÏe aÏ 300 m 3 za<br />
den (ve tfiech smûnách) a tak se betonáÏ<br />
tûchto objektÛ mohla uskuteãnit bûhem<br />
jednoho t˘dne (od pondûlí do soboty).<br />
I pfies pouÏívání speciálního cementu, docházelo<br />
u masivních konstrukcí po druhém<br />
dni betonáÏe ke zvy‰ování teploty<br />
vlivem hydrataãního tepla. <strong>Beton</strong>y byly<br />
ochlazovány neustál˘m kropením bednûní<br />
jak po dobu betonáÏe, tak min. 1 t˘den<br />
po skonãení betonáÏe (ve vnitfiních uzavfien˘ch<br />
prostorách se vlivem uvolÀovaného<br />
tepla vytváfiela hustá pára, která sni-<br />
Ïovala viditelnost i pfii elektrickém osvûtlení).<br />
K ONTROLA KVALITY V¯STAVBY<br />
Bûhem betonáÏe opevnûní byly odebírány<br />
vzorky betonové smûsi a byly normov˘m<br />
zpÛsobem zhotovovány sady tfií zku-<br />
‰ebních kostek 20/20/20 cm (âSN<br />
1093–1935). Po zatvrdnutí byly sady<br />
kostek posílány do Kloknerova zku‰ebního<br />
a v˘zkumného ústavu do Prahy, kde<br />
26 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Obr. 4 Zápis o v˘robû sady kostek – firma<br />
Kruli‰<br />
Fig. 4 The record on the cube set<br />
production – the Kruli‰ Company<br />
Obr. 5 Protokol o zkou‰ce kostek firmy<br />
Kruli‰ – pouze ve dvou pfiípadech je<br />
dosaÏena hodnota pevnosti betonu<br />
450 kg/cm 2 , zbytek (12 pfiípadÛ)<br />
nevyhovuje<br />
Fig. 5 The protocol on the cube test of the<br />
Kruli‰ Company– only in two cases<br />
the prescribed concrete strength<br />
value of 450 kg/cm 2 has been<br />
reached; and in the other cases<br />
(i.e.12 tests) the value has not been<br />
reached<br />
byla zji‰Èována jejich krychelná pevnost.<br />
Ta mnohdy pfiekraãovala pfiedepsanou<br />
krychelnou pevnost 450 kg/cm 2 o50 aÏ<br />
150 kg/cm 2 (obr. 2 a 3). Stávalo se v‰ak<br />
také, Ïe zku‰ební kostky nûkter˘ch firem<br />
této pevnosti nedosahovaly (obr.4 a 5).<br />
Za nedodrÏení pfiedepsané krychelné<br />
pevnosti betonu byla firma postihována<br />
sráÏkou z vyplacené ceny za zhotoven˘<br />
beton a to o 0,5 % za kaÏd˘ 1 kg/cm 2<br />
pod hranici 450 kg/cm 2 .<br />
Pro názornost lze uvést pfiíklad, kdy prÛmûrná<br />
pevnost sady zku‰ebních kostek<br />
dosahovala pouze 430 kg/cm 2 (tato je<br />
doloÏena písemn˘m dokladem Kloknerova<br />
zku‰ebního a v˘zkumného ústavu<br />
âVUT).<br />
PoÏadovaná<br />
pevnost<br />
Skuteãná<br />
pevnost<br />
Rozdíl pevností<br />
pod stanovenou<br />
normou<br />
[kg/cm2 ] [kg/cm2 ] [kg/cm2 ]<br />
450 430 20 kg/cm2 Oferovaná cena betonu 180,- Kã/m3 V˘poãet: sráÏky<br />
20 x 0,05 x 180,- Kã/m3 = 18,-Kã/m3 Stavební firma by obdrÏela za nekvalitní<br />
beton ãástku jen 162,- Kã/m 3 . Takto byly<br />
stavební firmy postihovány za nekvalitnû<br />
provedenou betonáÏ, na kterou by pak<br />
Literatura:<br />
[1] V˘znam betonu pro opevÀovací stavby,<br />
Vojensk˘ svût ã.3/1935, VI. roãník,<br />
str. 105-107<br />
[2] Hobst L.: âesk˘ dÛstojník na frontách<br />
monarchie – váleãn˘ deník, vydavatelství<br />
a nakladatelství Spolku pfiátel<br />
ãs. opevnûní, Brno, 20<strong>03</strong><br />
doplácela ménû spolehlivou ochranou<br />
posádka pevnostního objektu.<br />
Z ÁVùR<br />
âeskoslovenské opevnûní, byÈ mu nebylo<br />
dopfiáno plnit svÛj úãel, bylo skvûl˘m<br />
inÏen˘rsk˘m dílem, do kterého byly vlo-<br />
Ïeny nové poznatky na‰ich inÏen˘rÛ<br />
a spolehlivost a odbornost na‰ich dûlníkÛ<br />
a technikÛ.<br />
I kdyÏ opevnûní nebylo dostavûno (bylo<br />
proinvestováno pouze 25 % z pfiedpokládané<br />
ãástky 10 mld. Kã), pfiesto bûhem<br />
dvou let bylo postaveno témûfi deset tisíc<br />
objektÛ lehkého opevnûní (fiopíkÛ) a dvû<br />
stû ‰edesát pût samostatn˘ch a tvrzov˘ch<br />
objektÛ tûÏkého opevnûní. Na v˘stavbu<br />
opevnûní bylo vyrobeno témûfi 1 mil. m 3<br />
vysoce jakostního pevnostního betonu.<br />
Obr. 6 Vchodov˘ objekt do tvrze „Bouda“ –<br />
souãasn˘ stav<br />
Fig. 6 The entrance to the "Bouda"<br />
fortress– contemporary situation<br />
S TAVEBNÍ KONSTRUKCE<br />
STRUCTURES<br />
Stavby opevnûní se na mnoha místech<br />
dochovaly dodnes (obr.6). S odstupem<br />
více neÏ ‰edesáti pûti let se mÛÏeme pfiesvûdãit<br />
jak stavební materiál se znám˘mi<br />
jakostními parametry, zachovávan˘mi<br />
bûhem v˘stavby, odolává pÛsobení vlivu<br />
poãasí, zmûnám teplot a pfiedev‰ím ãasu.<br />
Pfiíspûvek vznikl za podpory v˘zkumného<br />
zámûru MSM 261100007 Fakulty<br />
stavební VUT v Brnû.<br />
Pfii psaní ãlánku byly pouÏity rozsáhlé<br />
materiály z archivu Spolku pfiátel ãs.<br />
opevnûní Brno.<br />
Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.<br />
Ústav stavebního zku‰ebnictví<br />
tel.: 541 147 836, e-mail: hobst.l@fce.vutbr.cz<br />
Yvona Zwettlerová, studentka 5.roã., obor M<br />
diplomantka na Ústavu stavebního zku‰ebnictví<br />
oba: FAST VUT v Brnû<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 27
Z REGIONÒ<br />
FROM THE REGIONS<br />
V B U D ù J O V I C K É M K R A J I<br />
I N B U D ù J O V I C E R E G I O N<br />
Kraj pfiedstavuje geograficky pomûrnû<br />
uzavfien˘ celek, jehoÏ jádro tvofií jihoãeská<br />
kotlina. Na jihozápadû je obklopena ·umavou,<br />
na severozápadû v˘bûÏky Brd, na<br />
severu Stfiedoãeskou Ïulovou vrchovinou,<br />
na v˘chodû âeskomoravskou vrchovinou<br />
a na jihov˘chodû Novohradsk˘mi horami.<br />
V Jihoãeské kotlinû se rozkládají dvû<br />
pánve, âeskobudûjovická a TfieboÀská.<br />
V kraji o rozloze 10 055 km 2 rozdûleném<br />
na sedm okresÛ Ïije v 623 obcích<br />
celkem 626 867 obyvatel. Nejvût‰ím<br />
mûstem jsou âeské Budûjovice s témûfi<br />
100 tisíci obyvateli, následuje Tábor a Písek,<br />
JindfiichÛv Hradec, Strakonice, âesk˘<br />
Krumlov a Prachatice.<br />
V období let 1654 aÏ 1751 byly dne‰ní<br />
jiÏní âechy rozdûleny na dva kraje, BechyÀsk˘<br />
(se sídlem v Bechyni) a PrácheÀsk˘<br />
(se sídlem v Písku). Rozdûlení na tyto<br />
dva kraje bylo na základû tzv. berní ruly<br />
a vycházelo ze stfiedovûkého rozdûlení<br />
území âech. Budûjovice a Tábor patfiily do<br />
kraje BechyÀského, ale napfiíklad Hluboká<br />
a Prachatice jiÏ do PrácheÀského. Kraje<br />
zahrnovaly celé území dne‰ního Budûjovického<br />
kraje a vût‰iny Pelhfiimovska. Souãástí<br />
PrácheÀského kraje byly také HoraÏìovice<br />
a Su‰ice a témûfi celá ·umava<br />
(dnes PlzeÀsk˘ kraj, dfiíve Západoãesk˘<br />
kraj). V˘chodní okraj oblasti respektoval<br />
historickou zemskou hranici âech a Moravy.<br />
Poprvé se objevuje Budûjovick˘ kraj se<br />
Obr. 1 Komunikaãní Eurokoridor Sever-Jih<br />
Fig. 1 Communication Eurocorridor North-<br />
South<br />
sídlem v Budûjovicích<br />
âesk˘ch v letech 1751 aÏ<br />
1849. JiÏní âechy byly rozãlenûny<br />
na tfii kraje:<br />
PrácheÀsk˘ (Písek), Budûjovick˘<br />
a Táborsk˘ (Tábor).<br />
Mezi nû bylo rozdûleno území dvou<br />
pfiede‰l˘ch, tzv. velk˘ch, krajÛ.<br />
K OMUNIKAâNÍ E U ROKORIDOR<br />
S EVER-JIH<br />
Za pfiíãinu málo rozvinutého podnikatelského<br />
klimatu a zanedbané infrastruktury<br />
byla dle proveden˘ch anal˘z oznaãena<br />
periferní poloha regionu zpÛsobená blízkostí<br />
hranice se státy západní Evropy, která<br />
díky historickému v˘voji znamenala<br />
kromû „umûlého vylidnûní“ pfiedev‰ím<br />
omezení investic do regionu. Se stejn˘m<br />
problémem se pot˘kají v‰echny regiony<br />
leÏící na pfiedûlové hranici. Mnohdy vyspûlé<br />
regiony s vynikajícími podmínkami<br />
pro rozvoj podnikání ãi cestovního ruchu<br />
se díky politické moci staly periferií, pfiedstavující<br />
„konec svûta“. Tato situace pfiitom<br />
nepostihla jen regiony na „v˘chodní“ stranû<br />
hranice, ale i regiony v sousedních<br />
ãlensk˘ch státech EU.<br />
My‰lenka vy‰‰í efektivity realizovan˘ch<br />
investic vloÏen˘ch do obnovy infrastruktury<br />
a odstranûní mnohdy limitující periferní<br />
polohy byla poãátkem vzniku projektu<br />
Komunikaãní Eurokoridor Sever Jih<br />
(ECNS). Cílem projektu se stalo vytvofiení<br />
uskupení regionÛ jako prostfiedku pro<br />
spolupráci souãasn˘ch i kandidátsk˘ch zemí<br />
v „Europrostoru“ od oblasti Baltského<br />
a Severního mofie po Jadran, ve kterém<br />
spoluvytváfiejí „Eurokoridor“ jako nejkrat-<br />
‰í pfiirozenou osu centrálním prostorem<br />
Evropy propojující sever a jih kontinentu<br />
(obr. 1). Obnovení komunikace mezi regiony<br />
pfii fie‰ení spoleãn˘ch problémÛ<br />
aprioritních investic, jejichÏ dopad pfiesahuje<br />
hranice regionÛ, pozitivnû ovlivÀuje<br />
iregiony sousedící, zv˘‰uje efektivitu realizovan˘ch<br />
investic do obnovy a budování<br />
infrastruktury, odstraÀuje limitující periferní<br />
polohu nûkter˘ch území provázáním<br />
priorit regionÛ v celek a hledáním pozitivních<br />
multiplikaãních a synergick˘ch efektÛ.<br />
Cíle projektu podpofií i plánovan˘ IV.<br />
Ïelezniãní koridor procházející ze stfiedních<br />
âech pfies âeské Budûjovice smûrem<br />
na jih do Rakouska.<br />
P RESTA JIÎNÍCH â ECH<br />
Cena PRESTA (název vznikl spojením slov<br />
– prestiÏní stavba) je udûlována stavbám<br />
realizovan˘m na území jihoãeského regionu.<br />
Oblastní poboãka âSSI za spolupráce<br />
s âKA, âKAIT a SPS uspofiádaly dva<br />
roãníky soutûÏe. Motivem k jejímu pofiádání<br />
je potfieba zviditelnûní úrovnû v˘stavby,<br />
jak ze strany investorÛ, tak projektantÛ<br />
a stavebních organizací. Akce ukazuje v˘voj<br />
souãasné stavafiské scény, dobré v˘sledky<br />
práce architektÛ, projektantÛ a stavebníkÛ<br />
vefiejnosti a stala se v˘znamnou<br />
propagací kvalitní v˘stavby v jiÏních âechách.<br />
Pfiehlídka PRESTA 2000-2002 se<br />
konala pod zá‰titou hejtmana Jihoãeského<br />
kraje RNDr. Jana Zahradníka a byla<br />
finanãnû podpofiena Krajsk˘m úfiadem<br />
Jihoãeského kraje. Dále uvádíme v˘bûr<br />
z ocenûn˘ch staveb minul˘ch roãníkÛ.<br />
Gymnáziu Písek – dostavba<br />
V kategorii Obãanské a prÛmyslové stavby<br />
(novostavby) porota udûlila titul PRES-<br />
TA dostavbû tûlov˘chovn˘ch a uãebních<br />
prostor Gymnázia Písek (obr. 2) za slohovû<br />
ãist˘ soudob˘ architektonick˘ v˘raz<br />
v˘znamovû pfiesahující rámec regionu., za<br />
citlivé zaãlenûní tvarovû v˘razné novostavby<br />
do prostfiedí mûstského vnitrobloku,<br />
vtipnou kombinaci hmot a pfiírodních povrchÛ<br />
materiálÛ, nápadit˘ architektonick˘<br />
Obr. 2 Dostavba gymnázia v Písku<br />
Fig. 2 Completion of the secondary school<br />
building in the town of Písek<br />
28 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong><br />
Strakonice<br />
Volyně<br />
Prachatice<br />
Písek<br />
Český<br />
Krumlov<br />
Týn nad Vltavou<br />
Zliv Hluboká<br />
nad Vltavou<br />
České<br />
Budějovice<br />
Lišov<br />
Tábor<br />
Vimperk Kardašova<br />
Studená<br />
Řečice<br />
Ledenice<br />
Borovany<br />
Trhové Sviny<br />
Třeboň<br />
Nové Hrady<br />
Suchdol<br />
nad Lužnicí<br />
Chlum u Třeboně<br />
České<br />
Velenice<br />
Nová Včelnice<br />
Jindřichův<br />
Hradec<br />
Nová Bystřice<br />
Dačice<br />
Slavonice
detail a jeho kvalitní fiemeslné zpracování.<br />
Projektant: FACT v. o. s., Ing. arch. V. Krajíc,<br />
Ing. arch. L. Monhart; stavebník: Gymnázium<br />
Písek; zhotovitel: Koãí, a. s., Písek<br />
Panelové sídli‰tû Nad LuÏnicí<br />
Minulá doba opomíjela údrÏbu, dÛraz byl<br />
kladen na extenzivní rozvoj. Pfiíkladem tohoto<br />
pfiístupu jsou mnohá sídli‰tû. V roce<br />
1995 bylo zapoãata regenerace sídli‰tû<br />
Nad LuÏnicí (obr. 3), nejvût‰ího sídli‰tû<br />
v Tábofie s hustotou osídlení aÏ 350<br />
obyv./ha. Do sídli‰tû z betonov˘ch panelov˘ch<br />
domÛ se podafiilo vnést zeleÀ, rekonstruovat,<br />
dobudovat a obnovovat dûtská<br />
a sportovní hfii‰tû, zrekonstruovat<br />
chodníky, vybudovat parkovací dÛm, polyfunkãní<br />
peãovatelsk˘ dÛm pro star‰í obãany<br />
a mladé rodiny s dûtmi, zapoãala v˘stavba<br />
atletického areálu... Potvrdilo se, Ïe<br />
pravidelná údrÏba jednotliv˘ch ploch a obnova<br />
zdemolovan˘ch prvkÛ mûstského<br />
mobiliáfie vedou k sounáleÏitosti obãanÛ<br />
s prostorem a k omezení vandalismu [1].<br />
Drobná architektura oÏivuje prostor<br />
Obr. 3 Panelové sídli‰tû Nad LuÏnicí, Tábor<br />
Fig. 3 Housing estate with prefab concrete<br />
panel buildings "Nad LuÏnicí", Tábor<br />
O celkové atmosféfie ve mûstû nerozhoduje<br />
pouze vzhled „velk˘ch“ budov a objektÛ,<br />
ale i drobná architektÛra, která dopl-<br />
Àuje celkov˘ dojem. V Prachaticích je vûnována<br />
patfiiãná pozornost mûstskému<br />
mobiliáfii (laviãky, pítka, informaãní sloupky...),<br />
i dal‰ím prvkÛm. Mûsto poãátkem<br />
90. let vybudovalo pfiíjemné posezení<br />
s fontánkou Olbrama Zoubka a sochou<br />
Otto Herberta Hajeka pfiipomínající obûti<br />
totalitních reÏimÛ. Trojci umûleck˘ch dûl<br />
vtomto prostoru uzavírají nejvût‰í sluneãní<br />
hodiny ve stfiední Evropû (obr. 4).<br />
<strong>Beton</strong>ové hodiny byly realizované uÏ na<br />
poãátku 70. let; v roce 2001 byly rekonstruovány<br />
a vãlenûny do nové úpravy<br />
bezprostfiedního okolí.<br />
Obr. 4 Prvky drobné mûstské architektury,<br />
Prachatice<br />
Fig. 4 Elements of small urban<br />
architecture, Prachatice<br />
Oprava hydrostatického jezu Huber-<br />
Lutz na Vltavû v Louãovicích<br />
Tzv. Nov˘ jez, unikátní vodní dílo, jiÏ jediné<br />
svého druhu v Evropû, byl postaven ve<br />
30. letech 20. století. Jez Huber-Lutzova<br />
typu pÛvodnû vzdouval vodu do náhonu,<br />
kter˘ pfiivádûl vodu do elektrárny pod âertov˘mi<br />
proudy a v dobû plavby dfieva<br />
slouÏil i pro tento úãel. Ztratil v‰ak svÛj<br />
v˘znam po vybudování vodního díla<br />
Lipno, kdy byla ve‰kerá voda z pfiehrady<br />
vedena pfies podzemní elektrárnu a tunelem<br />
do VD Lipno II-Vy‰‰í Brod. Koryto Vltavy<br />
bylo v tomto úseku syceno pouze vodou<br />
z mezipovodí, elektrárna pod âertov˘mi<br />
proudy byla vyfiazena z provozu<br />
a jez nebyl udrÏován.<br />
Zavedením vy‰‰ího sanaãního prÛtoku<br />
vznikly podmínky pro rekonstrukci jezu<br />
(obr. 5), která byla provedena na základû<br />
Obr. 5 Nov˘ jez na Vltavû v Louãovicích<br />
Fig. 5 New weir on the Vltava River in<br />
Louãovice<br />
Z REGIONÒ<br />
FROM THE REGIONS<br />
pozÛstatkÛ pÛvodní dokumentace. Povodí<br />
Vltavy sv˘m rozhodnutím o obnovení<br />
funkãnosti tohoto díla (byla rovnûÏ osazena<br />
turbína malé vodní elektrárny s v˘konem<br />
cca 300000 kWh roãnû) vyzdvihlo<br />
jeho historick˘ a krajinotvorn˘ v˘znam.<br />
Návrh sanace vycházel z dÛkladného<br />
prÛzkumu stávajícího stavu a obecn˘ch<br />
zásad sanace betonov˘ch a Ïelezobetonov˘ch<br />
konstrukcí. Odstranûní naru‰en˘ch<br />
povrchov˘ch vrstev aÏ na zdrav˘<br />
podklad bylo provedeno ruãnû s následn˘m<br />
oãi‰tûním konstrukce vodním paprskem<br />
s tlakem 90 MPa. Pro o‰etfiení v˘ztu-<br />
Ïe byly na základû posouzení zbytkov˘ch<br />
vlhkostí podkladních vrstev vybrány pouze<br />
cementové materiály. Pro konzervaci v˘ztuÏe<br />
byl navrÏen materiál, kter˘ pfii dvojnásobném<br />
nátûru vytváfií dostateãnou<br />
tlou‰Èku ochrany zamezující pfiístupu kyslíku,<br />
resp. vlhkosti nezbytné k vytvofiení<br />
elektrolytu, a vytváfií vysoce zásadité prostfiedí,<br />
které zaji‰Èuje její pasivaci. Po nanesení<br />
sanaãních malt a obnovení krycí vrstvy<br />
v˘ztuÏe/reprofilaci byly zaãi‰tûny a vyrovnány<br />
povrchové vrstvy a provedeny<br />
ochranné nátûry.<br />
Stavebník, projektant, zhotovitel: Povodí<br />
Vltavy, s. p., závod Horní Vltava â. Budûjovice.<br />
DÛm s peãovatelskou sluÏbou<br />
v âesk˘ch Budûjovicích<br />
Obr. 6 DÛm s peãovatelskou sluÏbou,<br />
âeské Budûjovice<br />
Fig. 6 Community care service house,<br />
âeské Budûjovice<br />
Nov˘ dÛm s peãovatelskou sluÏbou byl<br />
realizován na základû vítûzného návrhu<br />
z roku 1997 na roz‰ífiení stávajícího objektu<br />
z osmdesát˘ch let. V nesourodém sídli‰tním<br />
prostfiedí z ‰edesát˘ch aÏ devade-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 29
Z REGIONÒ<br />
FROM THE REGIONS<br />
sát˘ch let pÛsobí ãtyfipodlaÏní budova na<br />
pÛdorysu polygonální elipsy jako solitér.<br />
kter˘ svou hmotou formuje prostor pfiilehlé<br />
ulice. Na v˘chodní stranû vzniká mezi<br />
stávajícím a nov˘m peãovatelsk˘m domem<br />
parkov˘ prostor s mÛstkem spojujícím<br />
oba objekty s kaplí.<br />
Konstrukãní systém je kombinovan˘ –<br />
stûnov˘ se Ïelezobetonov˘mi sloupy,<br />
stropy tvofií filigránové Ïelezobetonové<br />
desky. Stûny kaple tvofií pfiiznan˘ Ïelezobetonov˘<br />
monolit. ZaloÏení objektu je na<br />
pilotách. Obvodov˘ plá‰È je vyzdívan˘ s tepelnou<br />
izolací a obkladem z cementovláknit˘ch<br />
desek (obr. 6). Prostory spoleãn˘ch<br />
teras a hlavního vstupu jsou obloÏeny<br />
dfievem.<br />
Autofii: ABM architekti, Praha; investor:<br />
Mûsto âeské Budûjovice; dodavatel: âeskobudûjovické<br />
pozemní stavby, s. r. o.<br />
Bytov˘ dÛm se startovními byty<br />
vTfieboni<br />
Obr. 7 Bytov˘ dÛm, TfieboÀ<br />
Fig. 7 Block of flats, TfieboÀ<br />
Startovní byty jsou urãeny pro specifické<br />
potfieby sociální skupiny mlad˘ch rodin<br />
s mal˘mi dûtmi. Drobné mûfiítko malého<br />
mûsta, okolních staveb a jejich ãlenûní<br />
urãuje ráz nového objektu, kter˘ svou<br />
hmotou vytváfií plynul˘ pfiechod mezi<br />
men‰í pÛvodní zástavbou a nov˘mi bytov˘mi<br />
jednotkami. Pro zachování daného<br />
mûfiítka jsou fasády domu rozãlenûny<br />
drobn˘mi prvky (fiímsy, nadokenní konzoly,<br />
balkony, pavlaãe atd.) pfieváÏnû z pohledového<br />
betonu. I ve vnitfiních spoleãn˘ch<br />
komunikaãních prostorách (chodbách<br />
a schodi‰tích) je ãasto pouÏit pohledov˘<br />
beton (obr. 7).<br />
Autofii: S.H.S. Architekti, Praha; investor:<br />
Mûsto TfieboÀ; dodavatel: Stavcent, a. s.,<br />
JindfiichÛv Hradec<br />
R EZERVNÍ P¤ÍVOD Z NÁDRÎE<br />
¤ ÍMOV NA ÚPRAVNU VODY P LAV<br />
Dne 14. listopadu 20<strong>03</strong> probûhlo slavnostní<br />
zakonãení projektu Jihoãeského<br />
vodárenského svazu Rezervní pfiívod z nádrÏe<br />
¤ímov na úpravnu vody Plav. Projekt<br />
v celkové hodnotû 37 010 894 Kã<br />
z 85% (31 459 260 Kã) financovala<br />
Evropská unie z programu ISPA. Dodavatelem<br />
stavby byl HOCHTIEF VSB, a. s.,<br />
implementaãní agenturou byl Státní fond<br />
Ïivotního prostfiedí [3] (obr. 9).<br />
Vodárenská nádrÏ ¤ímov na fiece Mal‰i<br />
s úpravnou vody Plav zaji‰Èuje dodávky<br />
vody pro rozsáhlou oblast JiÏních âech<br />
s témûfi 400 000 obyvateli. Pfii povodni<br />
v srpnu roku 2002 do‰lo pfii vypou‰tûní<br />
nadkritického mnoÏství vody z pfiehrady<br />
[2] k po‰kození bfiehu fieky Mal‰e (obr. 8)<br />
a také potrubí, které pfiivádí surovou vodu<br />
do 8,3 km vzdálené úpravny vody Plav.<br />
Voda poniãila i most pfies fieku Mal‰i, po<br />
kterém je potrubí vrchem pfievádûno pfies<br />
vodní tok. RovnûÏ toto potrubí DN 1400<br />
bylo po‰kozeno a jeho uloÏení bylo ze<br />
statického hlediska riskantní.<br />
Projekt odstranil nejkritiãtûj‰í ãlánek<br />
v zásobování vodou pfiiloÏením rezervního<br />
potrubí o profilu DN 1000 mm k po-<br />
‰kozenému v délce 870 m. Rezervní potrubí<br />
bylo uloÏeno v zabezpeãeném terénu<br />
cca 10 m od bfiehu fieky. Pro dvû potrubí<br />
DN 1000 mm byl proveden nov˘<br />
pfiechod fieky Mal‰e dlouh˘ cca 300 m se<br />
shybkami délky cca 50 m. Tím byl odstranûn<br />
rizikov˘ pfiechod mostu.<br />
V˘stavba rezervního pfiívodu nezajistila<br />
jen obnovu poniãeného pfiívodního fiadu<br />
a odstranûní následkÛ povodní, ale nov˘<br />
projekt znamená pfiedev‰ím lep‰í zabezpeãení<br />
vodárenské soustavy jiÏních âech<br />
Obr. 9 Slavnostní ukonãení stavby<br />
Fig. 9 Festive completion of the building<br />
project<br />
Obr. 8 Po‰kozen˘ pfiívod do úpravny vody<br />
Plav<br />
Fig. 8 Damaged inlet in the water<br />
treatment plant, Plav<br />
Literatura:<br />
[1] Regenerace prostoru – JiÏní âechy,<br />
ABF 2002<br />
[2] Kuãera R., BroÏa V.: Úãinky mimofiádné<br />
povodnû v srpnu 2002 na vodní<br />
díla v povodí Vltavy, <strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong><br />
1/20<strong>03</strong>, str. 10-13<br />
[3] Tisková zpráva Hochtief, a. s.<br />
a její pfiípravu na krizové situace. Obyvatelé<br />
kraje se nebudou muset obávat pfieru‰ení<br />
dodávek vody i v takov˘ch situacích,<br />
jakou byla loÀská srpnová povodeÀ.<br />
Z témûfi miliardov˘ch ‰kod, které loÀské<br />
záplavy zpÛsobily na mostech a komunikacích<br />
v majetku Jihoãeského kraje, se<br />
dosud podafiilo odstranit zhruba tfietinu.<br />
Loni kraj do bezprostfiedních opatfiení investoval<br />
na sto miliónÛ korun. Letos byly<br />
zahájeny práce na 21 ze 34 strÏen˘ch<br />
mostÛ, devût z nich bude je‰tû letos<br />
dokonãeno. Zámûrem zÛstává odstranit<br />
v‰echny povodÀové ‰kody (na mostech<br />
a komunikacích) do roku 2005.<br />
pfiipravila redakce<br />
30 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Profesor Vladimír Kfiístek, DrSc., v˘znamn˘ a svûtovû znám˘<br />
odborník betonového stavitelství a stavební mechaniky se letos<br />
na podzim doÏil 65 let. Narodil se v polovinû fiíjna roku 1938<br />
v Praze. Jeho odborná kariéra zaãala studiem na PrÛmyslové<br />
‰kole stavební v Praze. Stavební fakultu âVUT absolvoval s ãerven˘m<br />
diplomem v roce 1962.<br />
Bûhem studia na âVUT se vûnoval vûdecké práci, publikoval<br />
v odborn˘ch ãasopisech a svÛj talent projevoval jiÏ na studentsk˘ch<br />
vûdeck˘ch konferencích. V této dobû téÏ vznikla jím vytvofiená<br />
a dosud pouÏívaná relaxaãní metoda fie‰ení vlivu dotvarování<br />
a smr‰Èování betonu na konstrukcích mûnících statick˘ systém<br />
bûhem v˘stavby (metoda byla napfi. pokladem pro program TM-<br />
18).<br />
Ve tfiiceti letech, kdy mûl jiÏ vydánu jednu knihu a fiadu publikací<br />
v ãesk˘ch i zahraniãních odborn˘ch ãasopisech, se Vladimír<br />
Kfiístek habilitoval a byl jmenován docentem. Vysokého ocenûní<br />
jeho práce se mu dostalo vyzváním k pfiednesení jedné z hlavních<br />
pfiedná‰ek na VI. celosvûtovém kongresu FIP v roce 1970. Zafiadil<br />
se tak mezi svûtové prominentní osobnosti v oboru betonov˘ch<br />
konstrukcí. Toto vystoupení a mnoho dal‰ích publikací, zejména<br />
z oblasti tenkostûnn˘ch konstrukcí, mu vyneslo fiadu pozvání na<br />
v˘znamné zahraniãní university.<br />
Na praÏské technice úspû‰nû obhájil, ve vûku 36 let, doktorskou<br />
disertaãní práci na téma „Teorie v˘poãtu komÛrkov˘ch nosníkÛ“<br />
a získal vûdeckou hodnost doktora vûd. V 39 letech byl jmenován<br />
vedoucím vûdeck˘m pracovníkem a v roce 1987 byl jmenován<br />
profesorem na âVUT. Za vynikající vûdecké v˘sledky v oblasti teoretické<br />
anal˘zy komorov˘ch mostÛ a v oblasti dotvarování betonu<br />
získal, aãkoli byl vÏdy nestraník, dvakrát státní cenu.<br />
Souãasnû s vûdeckov˘zkumnou ãinností se vûnoval pedagogické<br />
práci a byl ‰kolitelem mnoha aspirantÛ a doktorandÛ. Po<br />
zmûnû politick˘ch pomûrÛ v roce 1989 byl zvolen vedoucím<br />
katedry betonov˘ch konstrukcí a mostÛ – tuto funkci zastává do<br />
souãasnosti. Zanedlouho po té se stal také prodûkanem pro vûdu<br />
a v˘zkum. Je dlouhodob˘m ãlenem vûdecké rady fakulty a pÛsobil<br />
téÏ jako ãlen vûdecké rady âVUT. Více neÏ deset let stál v ãele<br />
komise pro obhajoby doktorsk˘ch disertaãních prací v oboru<br />
Teorie a konstrukce inÏen˘rsk˘ch staveb. Nyní je pfiedsedou<br />
Oborové rady doktorského studia na Stavební fakultû âVUT.<br />
Profesoru Kfiístkovi se dostalo fiady uznání a poct – dvakrát byl<br />
vyznamenán Medailí Ministerstva ‰kolství mládeÏe a tûlov˘chovy.<br />
V roce 1993, po zaloÏení Grantové agentury âeské republiky, byl<br />
jmenován prvním pfiedsedou Oborové komise technick˘ch vûd<br />
a tuto funkci vykonával dva roky. Od té doby zastával v Grantové<br />
agentufie fiadu v˘znamn˘ch funkcí. âtyfii roky byl ãlenem Akreditaãní<br />
komise jmenované vládou âR. Je autorizovan˘m inÏen˘rem<br />
pro obor Mosty a inÏen˘rské konstrukce a od roku 2002<br />
viceprezidentem âeského svazu stavebních inÏen˘rÛ. Je ãlenem<br />
nûkolika mezinárodních vûdeck˘ch spoleãností – napfi. senior<br />
member RILEM.<br />
Je zakládajícím ãlenem InÏen˘rské akademie âeské republiky<br />
a pfiedsedou její sekce pro stavebnictví a architekturu. V roce<br />
1991 byla zaloÏena spoleãnost Kfiístek, Trãka a spol., s. r. o., zamûfiená<br />
na projektování staveb. ¤ada v˘znamn˘ch projektÛ byla realizována<br />
zejména v Praze.<br />
Hlavní zásluhy profesora Kfiístka jsou v‰ak v oblasti jeho odborné<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
P ROF. ING. VL ADIMÍR K ¤ÍSTEK, DR S C . – 65 LET<br />
ãinnosti. Svûtové uznání si získal v nûkolika oborech,<br />
kde mûl pfiíleÏitost ovlivnit navrhování<br />
konstrukcí ve smyslu zv˘‰ení jejich spolehlivosti.<br />
Rozpracoval problematiku tenkostûnn˘ch<br />
konstrukcí, zejména komorov˘ch nosníkÛ –<br />
teorie kroucení komorov˘ch nosníkÛ s promûnn˘m<br />
deformovateln˘m prÛfiezem a rozsáhlé<br />
rozpracování teorie lomenic. Zejména tento v˘poãetní<br />
a návrhov˘ postup doznal velmi ‰irokého praktického uplatnûní<br />
avsedmdesát˘ch létech témûfi nebylo mostu, pro jehoÏ v˘poãet<br />
by teorie lomenic nebyla pouÏita.<br />
Oblast dotvarování a smr‰Èování betonu byla zejména v dobû<br />
poãátku rozvoje v˘poãetní techniky velmi obtíÏnû fie‰itelná.<br />
Vladimír Kfiístek se zamûfiil zejména na anal˘zu konstrukcí mûnících<br />
statick˘ systém bûhem v˘stavby. Do této oblasti náleÏí jím<br />
navrÏená relaxaãní metoda a z poslední doby studie diferenãního<br />
smr‰Èování a dotvarování.<br />
Mezi dal‰í obory, kde dosáhl svûtové úrovnû patfií problematika<br />
ochabnutí smykem v mostních konstrukcích, problematika ãasového<br />
nárÛstu prÛhybÛ komorov˘ch mostÛ z pfiedpjatého betonu,<br />
stabilitní problémy fie‰ené v dlouhodobé spolupráci s ÚTAM AV<br />
âR (Prof. Ing. M. ·kaloud, DrSc.), dále stabilita ‰tíhl˘ch pilífiÛ nebo<br />
pÛsobení spfiaÏen˘ch konstrukcí.<br />
Bûhem své aktivní ãinnosti napsal profesor Kfiístek dvanáct knih<br />
a více neÏ ãtyfii sta odborn˘ch ãlánkÛ, z nichÏ znaãná ãást byla<br />
uvefiejnûna v zahraniãních prestiÏních ãasopisech. Byl zván k pfiedná‰kám<br />
na v˘znaãné zahraniãní university, kde byl ãinn˘ i pedagogicky.<br />
Za své pfiínosy v oblasti betonu a betonov˘ch konstrukcí<br />
byl jmenován ãestn˘m ãlenem âeské betonáfiské spoleãnosti.<br />
Bûhem svého dlouholetého pÛsobení na Stavební fakultû âVUT<br />
vychoval fiadu aspirantÛ a doktorandÛ. VÏdy na‰el ãas na spolupráci<br />
s mlad‰ími kolegy, ktefií ãasto vyuÏívají jeho ochoty k odborn˘m<br />
diskusím i v dobû, kdy jiÏ dávno ukonãili své disertaãní práce.<br />
Pro profesora Kfiístka je typick˘ velmi pfiátelsk˘ vztah k lidem, ktefií<br />
se snaÏí vykonat kus dobré práce a pfiispût tak k rozvoji spoleãného<br />
díla. V takov˘ch pfiípadech je vÏdy pfiipraven pomoci radou,<br />
spoluprací nebo zprostfiedkováním pomoci tak, aby byla vûc efektivnû<br />
vyfie‰ena.<br />
Po celou dobu svého pÛsobení na Stavební fakultû se profesor<br />
Kfiístek zab˘val téÏ fie‰ením problémÛ inÏen˘rské praxe, zejména<br />
v oblasti mostních konstrukcí. Formou konzultací, expertiz<br />
a posudkÛ fie‰il závaÏné praktické problémy, kde se vÏdy snaÏil<br />
nalézt fie‰ení, které by bylo technicky optimální, proveditelné<br />
a ekonomické. Velmi úzce úspû‰nû spolupracuje s fiadou v˘znamn˘ch,<br />
zvlá‰tû mostních, inÏen˘rÛ.<br />
Profesor Kfiístek se bûhem svého pÛsobení na Stavební fakultû<br />
âVUT stal jedním z nejuznávanûj‰ích odborníkÛ na poli vûdeckém,<br />
inÏen˘rském i na poli pedagogickém. Jeho zdrav˘ inÏen˘rsk˘<br />
názor mu umoÏÀuje velkorys˘ pohled na souãasné problémy<br />
technického, vûdeckého i pedagogického v˘voje na vysok˘ch<br />
‰kolách. Pfiejeme mu do dal‰ích let mnoho zdraví a spokojenosti,<br />
aby se mu dafiilo pracovat na zajímav˘ch projektech a aby<br />
mu je‰tû dlouho vydrÏel jeho pfiátelsk˘ pfiístup zejména k aktivním<br />
inÏen˘rÛm, studentÛm i doktorandÛm.<br />
Jan L. Vítek<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 31
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
H Y D R A T A C E C E M E N T O V É P A S T Y A M O D E L C EMHYD3D<br />
H Y D R A T I O N O F C E M E N T P A S T E A N D M O D E L C E M H Y D 3 D<br />
V ÍT · MILAUER, ZDENùK B ITTNAR<br />
Celulární automata v kombinaci se základními<br />
chemick˘mi rovnicemi jsou základem<br />
3D modelu hydratace portlandského<br />
cementu. Mikrostruktura cementové<br />
pasty zahrnuje zmûny bûhem tvrdnutí.<br />
Chování modelu je demonstrováno<br />
na praktick˘ch pfiíkladech.<br />
Cellular automata in combination with<br />
basic chemical reactions are the background<br />
of 3D portland cement hydration<br />
model. Microstructure of cement paste is<br />
transformed during hardening. Model<br />
performance is demonstrated on practical<br />
examples.<br />
Hydratace cementové pasty je proces<br />
reakce s vodou, ve kterém se uplatÀují<br />
chemické, fyzikální i mechanické jevy. Pokud<br />
by se uvaÏovala vût‰ina znám˘ch<br />
mechanismÛ, vlastní model by se stal slo-<br />
Ïit˘m s mnoha neznám˘mi parametry.<br />
Navíc modelování hydratace, které by zachytilo<br />
chování látek od nanoúrovnû aÏ<br />
po velikost kameniva je daleko za moÏnostmi<br />
dne‰ních poãítaãÛ. Lze buì zanedbat<br />
minoritní pochody, které jsou za urãit˘ch<br />
podmínek stálé, nebo pouÏít model<br />
na jedné úrovni, kter˘ explicitnû uvaÏuje<br />
zmûny na úrovni niωí.<br />
Modely známé z historie spadají do<br />
dvou kategorií: teorie ochranné obálky<br />
rozli‰ující morfologické formy C-S-H a teorie<br />
opoÏdûné nukleace vycházející z osmotick˘ch<br />
tlakÛ. PouÏití modelÛ je omezeno<br />
právû uvaÏovan˘mi pfiedpoklady.<br />
Mnoho autorÛ soudí, Ïe pro modelování<br />
hydratace jsou klíãové 4 faktory: zastoupení<br />
slínkov˘ch minerálÛ v cementu, kfiivka<br />
zrnitosti cementu, vodní souãinitel<br />
(wcr) a teplota. Vlhkost prostfiedí, pfiísady<br />
aalkálie rovnûÏ zasahují do procesu hydratace.<br />
Bûhem posledních ãtrnácti let byl vyvíjen<br />
model CEMHYD3D pro prostorovou<br />
simulaci hydratace cementov˘ch materiálÛ<br />
v NIST [4]. Na poãátku byla zkoumána<br />
suspenze C 3S ve vodním roztoku a porovnávána<br />
s 2D digitálními obrazy získan˘ch<br />
simulací. Vznikl pfiedpoklad, Ïe produkty<br />
hydratace vznikají na kontaktu cementu<br />
s vodou, difundují a nukleují v pórech roztoku.<br />
Rozpou‰tûní, transport a chemické<br />
reakce probíhají na souboru dostateãnû<br />
mal˘ch objemov˘ch jednotek. Tím jsou<br />
zde voxely (volume elements) pfiedstavující<br />
chemickou látku homogenizovanou<br />
na úroveÀ 1 µm 3 . Model je postaven na<br />
4 fázích: slínkové minerály, C-S-H gel,<br />
hydroxid vápenat˘ a porozita. Dal‰í fáze<br />
v modelu nehrají bûhem hydratace podstatnou<br />
roli.<br />
V‰echny jevy fiídí celulární automata, coÏ<br />
jsou obecnû algoritmy, které operují na<br />
diskrétním prostoru a ãase. Zkoumáním<br />
hydratace dal‰ích slínkov˘ch minerálÛ byl<br />
model roz‰ífien aÏ na úroveÀ portlandsk˘ch<br />
a smûsn˘ch cementÛ, dále byl doplnûn<br />
o rovinu kameniva pfiedstavující<br />
kontaktní zónu na styku s cementovou<br />
pastou. Pro reálné aplikace se pfiedpokládá,<br />
Ïe písek a kamenivo v betonu ovlivÀují<br />
pouze pevnost, nikoli kinetiku hydratace<br />
a tvrdnutí závisí na hydrataci samotné<br />
cementové pasty.<br />
Základní schéma modelu je na obr. 1.<br />
Vstupem je rekonstruovaná prostorová<br />
mikrostruktura cementové pasty (obr. 7),<br />
na které celulární automata fiídí konverzi<br />
chemick˘ch látek. Nad úrovní 1 µm lze<br />
zkoumat jevy dané prostorov˘m stavem<br />
mikrostruktury a jejím vznikem: stupeÀ<br />
hydratace, uvolnûné hydrataãní teplo, difuzivitu,<br />
perkolaci atd. Prostfiedí bûhem<br />
o‰etfiování cementové pasty je uvaÏováno<br />
vodounasycené nebo uzavfiené. Ztrátu<br />
Obr. 1 Schéma modelu CEMHYD3D<br />
Fig. 1 CEMHYD3D flowing chart<br />
Obr. 2 Chemické reakce a nukleace<br />
Fig. 2 Chemical reaction and nucleation<br />
32 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
vody do okolního prostfiedí lze definovat<br />
explicitnû.<br />
V YTVO¤ENÍ POâÁTEâNÍ<br />
MIKROSTRUKTURY<br />
Poãáteãní mikrostruktura ovlivÀuje zásadním<br />
zpÛsobem v˘sledky modelu a pro<br />
zachycení transportních procesÛ musí b˘t<br />
trojrozmûrná. Prostorov˘ obraz mikrostruktury<br />
je extrapolací dvojrozmûrn˘ch<br />
snímkÛ získan˘ch na fiezech cementÛ.<br />
Elektronov˘m mikroskopem SEM lze získat<br />
velikost a rozmístûní zrnek cementu<br />
na fiezu, pfiibliÏnû se takto dá urãit i kfiivka<br />
zrnitosti cementov˘ch zrn. Stejn˘ fiez je<br />
také analyzován roentgenem a digitalizací<br />
obrazu se urãí rozloÏení nejménû 4 základních<br />
fází cementu: C 2S, C 3S, C 3A<br />
a C 4AF. Pfiekrytím obou obrazÛ dojde<br />
k rekonstrukci fiezu vãetnû fází. Pro zji‰tûní<br />
pravdûpodobnosti vzdálenosti v˘skytu<br />
fází je obraz kvantifikován pomocí autokorelaãní<br />
funkce. Pfii rekonstrukci obrazu se<br />
místo opravdov˘ch tvarÛ zrnek zjednodu-<br />
‰enû uvaÏují digitální koule s distribucí dle<br />
kfiivky zrnitosti cementu. Trojrozmûrn˘ obraz<br />
se vytvofií pfiekrytím monofázového<br />
obrazu koulí a autokorelaãní funkce. Na<br />
vût‰ích zrnkách cementu lze vidût slinutí<br />
fází. Do poãáteãního obrazu lze dále vlo-<br />
Ïit 3 formy hydrátÛ sádrovce, siliku, inertní<br />
materiál nebo rovinu kameniva. Pfiedpokládá<br />
se, Ïe na poãátku je porozita mezi<br />
pevn˘mi fázemi vyplnûna vodou. Mnohé<br />
studie ukazují vliv shluknutí ãástic cementu<br />
na zpomalen˘ prÛbûh hydratace<br />
a vysvûtlují tak fyzikálnû úãinek plastifikátorÛ.<br />
C ELULÁRNÍ AUTOMATA<br />
Celulární automata jsou obecnû algoritmy,<br />
které operují na diskrétním prostoru<br />
a ãase. Zde v kombinaci s pravdûpodobností<br />
urãují pravidla rozpou‰tûní, nukleace,<br />
difúze a pohybu voxelÛ. Voxely representují<br />
celkem 38 chemick˘ch látek, které<br />
se vyskytují bûhem hydratace. Celulární<br />
automata splÀují implementované chemické<br />
reakce cementu (obr. 2). S v˘hodou<br />
se dají pouÏít na modelování komplexních<br />
dûjÛ, kde podmínky jsou dle Coveneye<br />
a Highfielda [1] dvû: nevratnost<br />
ãasové osy a nelineární chování. V pfiípadû<br />
cementu je to napfiíklad nevratnost<br />
hydratace, uvolÀování tepla nebo vliv teploty.<br />
Pfiedpokládá se, Ïe komplexita je<br />
zpÛsobená jednoduchostí na niωí úrovni,<br />
makroskopická neuspofiádanost hydrata-<br />
ce má pfiíãinu v jednoduchém chování na<br />
mikroúrovni.<br />
Na poãátku hydratace jsou zv˘raznûny<br />
v‰echny voxely, které jsou v kontaktu<br />
s porozitou naplnûnou vodou. Tyto voxely<br />
mohou b˘t s urãitou pravdûpodobností<br />
rozpu‰tûny, nebo jsou nerozpustné, napfi.<br />
ettringit se zaãne rozpou‰tût aÏ po<br />
vymizení voln˘ch síranÛ (obr. 3). Pravdûpodobnost<br />
rozpou‰tûní slínkov˘ch minerálÛ<br />
je dle teorie ochranné obálky funkcí<br />
mnoÏství C-S-H gelÛ. Parametry tûchto<br />
funkcí byly získány studiem hydratací ãist˘ch<br />
slínkov˘ch minerálÛ a v ‰irokém rozmezí<br />
cementÛ se ukazují b˘t konstantami.<br />
Slínové minerály, které se rozpustí, se<br />
mohou v kaÏdém ãasovém cyklu náhodnû<br />
pohybovat ve vodním prostfiedí o jeden<br />
krok – 1 µm. Dle okolních voxelÛ<br />
a pravdûpodobnosti nukleace mohou<br />
reagovat s vodou, nebo cestovat jako rozpu‰tûná<br />
látka ve vodû a reagovat s dal‰ími<br />
látkami (obr. 2 a 3). Pfii pfiemûnû voxelÛ<br />
je zachovávana stochiometrie implementovan˘ch<br />
reakcí, mÛÏe vzniknou jeden<br />
ãi více rozpu‰tûn˘ch voxelÛ, které<br />
mohou dále nukleovat. S velmi malou<br />
pravdûpodobností je umoÏnûn i transport<br />
C-S-H gelÛ. Pro mapování cyklÛ na ãas se<br />
ukázala vhodná parabolická závislost dle<br />
teorie Knudsena [3], která dobfie popisuje<br />
difúzní procesy v pozdûj‰ím stadiu hydratace.<br />
S TUPE≈ HYDRATACE A PEVNOST<br />
MATERIÁLU<br />
StupeÀ hydratace α je dle definice pomûr<br />
zreagovaného cementu k poãáteãnímu.<br />
Se stupnûm hydratace souvisí dal‰í makroskopické<br />
hodnoty jako pevnost materiálu,<br />
mnoÏství uvolnûného tepla, obsah<br />
hydroxidu vápenatého nebo mnoÏství<br />
C-S-H gelu. Pro pfiedpovûì pevnosti v závislosti<br />
na stupni hydratace existuje nûkolik<br />
témûfi lineárních vztahÛ (Powers, Fagerlund,<br />
Nielsen). Fagerlund [2] vychází<br />
z teorie, Ïe pevnost materiálu je nepfiímo<br />
úmûrná porozitû, tzn. úmûrná stupni hydratace.<br />
Pro cementové pasty uvádí empirick˘<br />
vztah kritického stupnû hydratace,<br />
kterému odpovídá nulová pevnost:<br />
α CR = 0,4 wcr + 0,06 . (1)<br />
Pevnost materiálu f se pfiedpokládá lineárnû<br />
závislá na stupni hydratace α:<br />
α − αCR<br />
f = fmax 1−<br />
α<br />
CR<br />
, (2)<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Obr. 3 Celulární automata<br />
Fig. 3 Cellular automata<br />
kde f max je pevnost materiálu pfii kompletní<br />
hydrataci a závisí na vnûj‰ích podmínkách.<br />
Cementové pasty s nízk˘m vodním<br />
souãinitelem nikdy celé nezhydratují, protoÏe<br />
je omezen prostor pro tvorbu produktÛ.<br />
Obsahují rezervu ve formû nezhydratovaného<br />
materiálu, kter˘ se mÛÏe pfii<br />
pfiístupu vody opût úãastnit hydratace. Pro<br />
maximální stupeÀ hydratace pfii dostatku<br />
vody lze pouÏít empirick˘ vztah s omezením:<br />
α max<br />
w CR<br />
= ≤ . (3)<br />
<strong>03</strong>6 ,<br />
1<br />
V LIV VODNÍHO SOUâINITELE<br />
Pro simulaci vlivu vodního souãinitele<br />
byl vybrán CEM I 42,5 R Prachovice [6].<br />
Pro zaji‰tûní zpracovatelnosti byl k cementov˘m<br />
pastám o vodních souãinitelích<br />
0,2 aÏ 0,5 pfiidán superplastifikátor<br />
0,4 % hm. Pfii o‰etfiování mûly krychle<br />
o hranû 20 mm dostatek vlhkosti, teplota<br />
okolí byla 20 °C. Na krychlích byla mûfiena<br />
pevnost v tlaku po 24 hodinách a 28<br />
dnech.<br />
Pro poãítaãovou simulaci byla pouÏita<br />
jako vzorek cementové pasty reprezentativní<br />
krychle o hranû 50 µm. Autokorelaãní<br />
funkce a ostatní neznámé hodnoty cementu<br />
byly pfievzaty z podobného ce-<br />
Tab. 1 Hodnoty experimentu a simulace<br />
Tab. 1 Model and experimental values<br />
wcr 0,20 0,30 0,50<br />
f 24 h [MPa] 46,5 24,5 4,5<br />
f 28 dní [MPa] 100 77 38<br />
α CR (1) 0,14 0,18 0,26<br />
α CR 0,144 0,186 0,263<br />
α max (3) 0,55 0,83 1,00<br />
α 24 h 0,30 0,34 0,33<br />
α 28 dní 0,48 0,67 0,83<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 33
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Obr. 4 StupeÀ hydratace<br />
Fig. 4 Degree of hydration<br />
Obr. 5 Nárust pevnosti<br />
Fig. 5 Strenght evolution<br />
mentu z databáze NIST [4], kfiivka zrnitosti<br />
byla odhadnuta z mûrného povrchu.<br />
Propojením namûfien˘ch pevností a simulace<br />
byl extrapolací získán kritick˘ stupeÀ<br />
hydratace α CR, kter˘ dobfie souhlasí s empirick˘m<br />
vztahem (1), tab. 1. Podobnû<br />
stupeÀ hydratace po 28 dnech se asymptoticky<br />
blíÏí k hodnotû α max z rovnice (3).<br />
StupeÀ hydratace a nárÛst pevnosti v závislosti<br />
na ãase je na obr. 4 a 5. Pasta 0,2<br />
obsahuje nejvíce mal˘ch zrnek cementu<br />
a to se projeví vy‰‰ím stupnûm hydratace<br />
na poãátku. Malá zrnka cementu jsou díky<br />
Obr. 8 wcr = 0,2, 24 h, α = 0,3<br />
Obr. 9 wcr = 0,5, 24 h, α = 0,33<br />
voda<br />
plyn<br />
C3S<br />
C2S<br />
C3A<br />
C4AF<br />
sádrovec<br />
silika<br />
Obr. 6 Legenda barev<br />
Fig. 6 Legend of colors<br />
CH<br />
C-S-H (silika)<br />
C-S-H<br />
C3AH 6<br />
ettringit<br />
monosulfát<br />
FH 3<br />
svému velkému povrchu odpovûdná<br />
právû za nárÛst poãáteãních pevností. Po<br />
pfiibliÏnû 20 hodinách se projeví úãinek<br />
omezeného prostoru pro tvorbu produktÛ<br />
a hydratace je nejvíce zpomalena právû<br />
u pasty 0,2. StupeÀ hydratace je<br />
u pasty 0,5 dále nejvy‰‰í, ale velká vzdálenost<br />
ãástic cementu zpÛsobuje její malou<br />
pevnost. Na obr. 6 je legenda pouÏit˘ch<br />
barev pro chemické fáze, obr. 7 ukazuje<br />
pohled na poãáteãní mikrostrukturu<br />
pasty 0,2. Horní povrch krychle past 0,2<br />
a0,5 po 24 hodinách hydratace je na<br />
obr. 8 a 9. Porovnáním tûchto mikrostruktur<br />
je zfiejmá rozdílná pevnost past,<br />
která je dÛsledkem rÛzné pórovitosti.<br />
Obr. 7 Poãáteãní mikrostruktura<br />
50 x 50 x50µm, wcr = 0,2<br />
Fig. 7 Initial microstructure<br />
Ú âINEK SILIKY<br />
Pro vysokohodnotné betony se kromû<br />
superplastifikátoru pouÏívá silika. Její reakce<br />
je v modelu implementována jako reakce<br />
s hydroxidem vápenat˘m, kdy vzniká<br />
C-S-H gel, ov‰em jiné stochiometrie<br />
neÏ pfii hydrataci slínkov˘ch minerálÛ. Silika<br />
je do poãáteãní mikrostruktury pfiidána<br />
jako 1 µm 3 voxely, tzn. má okamÏitou<br />
pfiipravenost k reakci. Vliv na stupeÀ hydratace<br />
je mal˘, protoÏe ovlivnûny jsou aÏ<br />
druhotnû reakce hydroxidu vápenatého,<br />
kter˘ vzniká hydratací silikátové fáze.<br />
Zatímco úãinek siliky v cementov˘ch<br />
pastách má mal˘ efekt na pevnost, v cementov˘ch<br />
maltách a betonu v˘znamnû<br />
pfiispívá ke zlep‰ení kompaktnosti pfii rozhraní<br />
kameniva. Pfiíãinou je omezení zv˘-<br />
‰ené porozity cementov˘ch zrn u styku<br />
s kamenivem a umoÏnûní reakcí na pfiilehl˘ch<br />
stranách ke kamenivu.<br />
Porovnání probûhlo na dvou cementov˘ch<br />
pastách ze stejného cementu CEM<br />
I [6] s rovinou kameniva ve vodounasyceném<br />
prostfiedí pfii 20 °C. První pasta má<br />
wcr = 0,3, druhá pasta má zámûnu 5 %<br />
hm. za siliku, wcr = 0,32. Pasta 0,32 bude<br />
hydratovat pomaleji, protoÏe se vytvofií<br />
více C-S-H gelu ze siliky. Na obr. 10 a 11<br />
je stav mikrostruktury po 48 hodinách<br />
hydratace, obsah hydroxidu vápenatého je<br />
o polovinu vy‰‰í v pastû bez siliky a tento<br />
pomûr se dále v ãase v˘raznû nemûní. Po<br />
2 dnech chemicky zreagovala dle simulace<br />
necelá polovina obsahu siliky.<br />
Obr. 10 wcr = 0,30, 48 h, α = 0,44<br />
Obr. 11 Silika 5 %, wcr = 0,32, 48 h,<br />
α = 0,42<br />
34 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
U VOLNùNÉ TEPLO A PERKOLACE<br />
Teplota bûhem hydratace mÛÏe mít zcela<br />
libovoln˘ prÛbûh, extrémy jsou izotermální<br />
a adiabatick˘ prÛbûh. Lze zjistit, kolik<br />
reakãního tepla je uvolnûno v kaÏdém<br />
ãasovém kroku a o kolik se betonová<br />
smûs zahfieje. Úãinek teploty na stupeÀ<br />
hydratace je patrn˘ zejména na poãátku,<br />
kdy hydrataãní pochody mají nejvût‰í<br />
kinetiku reakce. Pro pozdûj‰í období, kdy<br />
zaãíná rozhodovat voln˘ prostor pro<br />
hydrataãní produkty pfiechází reakce na<br />
difúzní procesy. Teplota T dále ovlivÀuje<br />
stochiometrii C-S-H gelÛ, kde s rostoucí<br />
teplotou klesá jejich molární objem, je tak<br />
zohlednûna zmûna na niωí úrovni neÏ 1<br />
µm. Pro zmûnu kinetiky v‰ech reakcí<br />
vzhledem k referenãní teplotû T ref =<br />
298,1 K je pouÏita Arrheniova rovnice ve<br />
tvaru:<br />
k<br />
rate<br />
⎡ Ea<br />
⎛ 1 1 ⎞ ⎤<br />
= exp⎢−<br />
⎜ − ⎟ ⎥<br />
⎣⎢<br />
R ⎝ T Tref<br />
⎠ ⎦⎥<br />
(4)<br />
Aktivaãní energie E a se pro CEM I pohybuje<br />
okolo hodnoty 40 kJ/mol,<br />
R = 8,3144 Jmol –1 K –1 .<br />
Portlandsk˘ cement CEMI 52,5 R [5]<br />
s mûrn˘m povrchem Blaine 530 m 2 /kg<br />
byl pouÏit pro v˘poãet uvolÀování hydrataãního<br />
tepla. Slínkové minerály cementu<br />
dle v˘poãtu Bogua a po pfievedení na<br />
objemové zastoupení jsou v tab. 2. K pastû<br />
s vodním souãinitelem 0,37 byl pfiidán<br />
plastifikátor a dále silika 5 % hm. cementu.<br />
Uvolnûné teplo bylo mûfieno izotermální<br />
kalorimetrií pfii 20 °C, ze sloÏení cementu<br />
bylo spoãteno potenciální uvolnûné<br />
teplo pfii celkové hydrataci Q pot =535<br />
J/g. Uvolnûné teplo vztaÏené na g cementu,<br />
které bylo mûfieno kalorimetrem,<br />
dobfie odpovídá vypoãtenému teplu, obr.<br />
Literatura:<br />
[1] Coveney P., Highfield R.: Mezi chaosem<br />
a fiádem. Mladá fronta, Praha<br />
20<strong>03</strong>.<br />
[2] Fagerlund G.: Relations between the<br />
strength and degree of hydration on<br />
porosity of cement paste, cement<br />
mortar and concrete, Seminar on<br />
hydration of cement, Kopenhagen,<br />
1987<br />
[3] Knudsen T.: The dispersion model for<br />
hydration of portland cement I. general<br />
concept. Cement and Concrete<br />
Research 14, 1984<br />
Minerál Obj. %<br />
C 3S 58,5<br />
C 2S 19<br />
C 3A 9,1<br />
C 4AF 8,3<br />
sádrovec 5,1<br />
Tab. 2 SloÏení cementu<br />
Tab. 2 Cement composition<br />
12. První v˘znamné teplo je uvolnûno<br />
bûhem nûkolika minut ihned pfii rozpou-<br />
‰tûní cementu, dal‰í po indukãní periodû.<br />
Kalorimetrie slouÏila pro pfiesnûj‰í nastavení<br />
délky indukãní periody, která ãinila<br />
3,5 h. Bez této kalibrace vzniká v modelu<br />
posun periody u mlad˘ch past, vliv této<br />
chyby se ov‰em v prÛbûhu tvrdnutí<br />
zmen‰uje.<br />
V poãáteãní mikrostruktufie jsou pevné<br />
fáze oddûleny porozitou s vodou a reprezentativní<br />
krychle není spojena pevn˘mi<br />
fázemi z jedné strany na protûj‰í. Pfii hydrataci<br />
dojde v urãitém okamÏiku k propojení<br />
pevn˘ch fází ve 3 smûrech a tato<br />
zmûna topologie je oznaãena jako perkolaãní<br />
práh. Perkolace, neboli propojenost,<br />
má vliv na transport látek a na reologické<br />
vlastnosti, poãátek tuhnutí nastává obecnû<br />
pfii zformování skeletu v rozmezí stupnû<br />
hydratace 0,02 aÏ 0,08. Po kalibraci<br />
modelu s uváÏením indukãní periody je<br />
prÛbûh perkolace a Vicatovy zkou‰ky relativnû<br />
na obr. 13. Poãátek tuhnutí nastává<br />
pfiibliÏnû pfii 50 % perkolace, stupeÀ hydratace<br />
je v tomto okamÏiku 0,028. Po 10<br />
hodinách hydratace jsou jiÏ témûfi v‰echny<br />
hydrataãní produkty vzájemnû propojeny.<br />
Z ÁVùR<br />
Na nûkolika pfiíkladech bylo demonstrováno<br />
pouÏití modelu hydratace cementové<br />
[4] NIST, National Institute of Standards<br />
and Technology, Gaithersburg, MD,<br />
USA, http: //ciks.cbt.nist.gov/<br />
[5] Princigallo A. et al.: Early development<br />
of properties in a cement<br />
paste: A numerical and experimental<br />
study. Cement and Concrete<br />
Research, July 20<strong>03</strong><br />
[6] Slameãka T., ·kvára F.: The effect of<br />
water ratio on microstructure and<br />
composition of the hydration products<br />
of portland cement pastes.<br />
Ceramics-Silikáty 46 (4) 152–158,<br />
2002<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
Obr. 12 Izotermální kalorimetrie<br />
Fig. 12 Isothermal calorimetry<br />
Obr. 13 Vicatova zkou‰ka<br />
Fig. 13 Vicat penetration test<br />
pasty v praxi. Mezi pfiednosti patfií komplexní<br />
modelování hydrataãních dûjÛ pfii<br />
zachování jednoduchosti a malém mnoÏství<br />
neznám˘ch parametrÛ. Zdrojov˘ kód<br />
je pro nekomerãní úãely volnû k dispozici<br />
[4]. CEMHYD3D je základem virtuální cementové<br />
a betonové laboratofie dostupné<br />
na adrese http://ciks.cbt.nist.gov/vcctl.<br />
V˘zkum byl ãásteãnû podporován M·MT<br />
v rámci v˘zkumného zámûru MSM<br />
2100000<strong>03</strong> a GAâR v rámci projektu<br />
106/02/1321.<br />
Ing. Vít ·milauer<br />
FSv âVUT v Praze<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
tel.: 224 355 417<br />
e-mail: smilauer@cml.fsv.cvut.cz<br />
Prof. Ing. Zdenûk Bittnar, DrSc.<br />
FSv âVUT v Praze<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
tel.:224 353 869, fax: 224 310 775<br />
e-mail: bittnar@fsv.cvut.cz<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 35
Promûnné pfietvofiení *E6<br />
[%]<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
–400<br />
–300<br />
–200<br />
–100<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
S TAT I K A M O S T N Í C H K O N S T R U K C Í A T E O R I E S T Á R N U T Í<br />
S T R U C T U R A L A N A L Y S I S O F B R I D G E S A N D R A T E- O F-<br />
C R E E P T H E O R Y<br />
J AROSLAV N AVRÁTIL<br />
Pfiíspûvek pfiipomíná nûkteré problematické<br />
vlastnosti modelÛ stárnutí, smr‰Èování<br />
a dotvarování betonu podle âSN<br />
73 6207, které jsou doposud pouÏívány<br />
v kaÏdodenní praxi.<br />
Some questionable features of the<br />
models for ageing, shrinkage, and creep<br />
of concrete according to âSN 73 6207<br />
are reminded in the paper. The models<br />
are still used in everyday practice.<br />
Moderní stavební konstrukce ãasto prochází<br />
bûhem v˘stavby rÛzn˘mi statick˘mi<br />
systémy, jsou tvofieny kombinací hybridních<br />
systémÛ z oceli, prefabrikovaného<br />
amonolitického betonu, pfiiãemÏ hlavní<br />
nosné prvky jsou pouÏívány jako podpÛrn˘<br />
systém pro pozdûji budované ãásti<br />
prÛfiezu ãi konstrukce. Proto je velmi dÛle-<br />
Ïité pouÏít pro statickou anal˘zu konstrukce<br />
správné hodnoty modulu pruÏnosti,<br />
stárnutí betonu, jeho dotvarování a smr-<br />
‰Èování [6], [11]. Jak dokazuje fiada pfiíkladÛ<br />
z praxe, podcenûní tûchto charakteristik<br />
vede k nadmûrn˘m prÛhybÛm kon-<br />
Obr. 1 Srovnání prÛhybÛ pfievislého konce<br />
Fig. 1 Comparison of deflection of<br />
cantilever<br />
1 2 3 4 5<br />
po odskruÏení<br />
B3<br />
CEB 90<br />
CEB 78<br />
âSN 01<br />
âSN 07<br />
po 14 dnech<br />
0<br />
1 10 100 1000 10000 100000<br />
Stáfií betonu od betonáÏe [dny]<br />
strukce v montáÏních i provozních stavech,<br />
poruchám dilataãních spár a redistribuci<br />
napûtí v prÛfiezu i konstrukci.<br />
V rámci své pedagogické i znalecké ãinnosti<br />
i jako pracovník zodpovûdn˘ za v˘voj<br />
software pro anal˘zu betonov˘ch konstrukcí<br />
firmy SCIA se v‰ak ãasto setkávám<br />
s kolegy, ktefií vûdomû ãi nevûdomû ignorují<br />
tyto skuteãnosti. âást z nich pouÏívá<br />
dávno pfiekonané teorie s bezelstnou nevûdomostí,<br />
ostatní za‰tiÈují ustanoveními<br />
âSN 73 6207 [4] pohodlné pouÏívání zabûhnut˘ch<br />
metod a nástrojÛ.<br />
Nechci v tomto pfiíspûvku napadat zdrav˘<br />
konzervatizmus mostních inÏen˘rÛ a sám<br />
nevidím dobr˘ dÛvod k opu‰tûní osvûdãen˘ch<br />
metod a nástrojÛ. Domnívám se<br />
v‰ak, Ïe je tfieba respektovat nesporn˘<br />
v˘voj v této oblasti, kter˘ prokázal chyby<br />
v dfiíve doporuãovan˘ch a pouÏívan˘ch postupech<br />
a teoriích. PfiestoÏe vûfiím, Ïe dále<br />
uvedené skuteãnosti jsou velké ãásti inÏen˘rÛ<br />
známy, rozhodl jsem se na konkrétních<br />
jednoduch˘ch pfiíkladech ukázat, k jak<br />
fatálním chybám mÛÏe „dÛsledn˘m“ uplatnûním<br />
nûkter˘ch ustanovení [4] dojít.<br />
V LIV MODULU PRUÎNOSTI<br />
A STÁRNUTÍ <strong>BETON</strong>U<br />
V rámci studie vlivu v˘stavby a pfiedpûtí na<br />
spojité postupnû budované mosty [8] byl<br />
sledován vliv modulu pruÏnosti a stárnutí<br />
betonu na prÛhyby pfii v˘stavbû konstrukce.<br />
Byl fie‰en velmi ‰tíhl˘ nosník dvoukomorového<br />
prÛfiezu, jehoÏ prÛfiez byl betonován<br />
ve dvou etapách. Po 7 dnech od<br />
betonáÏe spodní ãástí prÛfiezu byla dobetonována<br />
spfiaÏená horní deska. Byl sledován<br />
prÛhyb pfievislého konce konstrukce<br />
v montáÏním stavu, kdy byl odskruÏen<br />
prost˘ nosník o rozpûtí 42 m s pfievisl˘mi<br />
konci délky 10 m. Úloha byla fie‰ena v pûti<br />
variantách, které se li‰ily pouze velikostí<br />
uvaÏovaného modulu pruÏnosti, pfiípadnû<br />
stárnutím. Modul pruÏnosti byl uvaÏován:<br />
1. podle EC2 [10], E 28 = 31,5 GPa se stárnutím<br />
standardnû definovan˘m dle [10],<br />
2. podle âSN 73 6207 [4], E konst =<br />
36 GPa, bez stárnutí (âSN 73 6207 neu-<br />
Obr. 2 Srovnání smr‰Èování betonu<br />
Fig. 2 Comparison of shrinkage of<br />
concrete<br />
vádí Ïádn˘ vztah pro zmûnu modulu<br />
pruÏnosti vlivem stárnutí betonu),<br />
3. podle âSN 73 6207 [4] se zadan˘m<br />
stárnutím prostfiednictvím programu<br />
Nexis [5] tak, aby byl vypoãten˘ modul<br />
pruÏnosti po 28 dnech E 28 = 36 GPa<br />
aaby bylo po 7 dnech dosaÏeno 80 %<br />
pevnosti dle poÏadavku [4],<br />
4. podle âSN 73 6207 [4] se zadan˘m<br />
stárnutím prostfiednictvím programu<br />
Nexis [5] tak, aby vypoãten˘ modul pruÏnosti<br />
po 28 dnech odpovídal hodnotû<br />
podle [10] E 28 = 31,5 GPa a aby bylo po<br />
7 dnech dosaÏeno 80 % pevnosti dle<br />
poÏadavku [4],<br />
5. podle EC2 [10] se zadan˘m stárnutím<br />
prostfiednictvím programu Nexis [5] tak,<br />
aby vypoãten˘ modul pruÏnosti po 28<br />
dnech odpovídal hodnotû podle EC 2 E 28<br />
= 31,5 GPa a aby bylo po 7 dnech dosa-<br />
Ïeno 80 % pevnosti dle poÏadavku [4].<br />
Pokud v obr. 1 vyneseme ve sloupcovém<br />
grafu prÛhyb vypoãten˘ standardním<br />
zpÛsobem podle âSN 73 6207 [4] jako<br />
100% av˘sledky ostatních v˘poãtÛ v odpovídajícím<br />
pomûru, získáme velmi zajímavé<br />
srovnání. Je zfiejmé, Ïe model dle<br />
âSN 73 6207 se v˘raznû li‰í od pfiesnûj-<br />
‰ího modelu EC2 [10]. âísla sloupcÛ<br />
v obr. 1 odpovídají v˘‰e uvedenému ãíslování<br />
pûti variant fie‰ení.<br />
V ELIKOST SMR·ËOVÁNÍ <strong>BETON</strong>U<br />
Rozdíly mezi jednotliv˘mi teoriemi smr‰Èování<br />
a dotvarování betonu byly jiÏ popsány<br />
v mnoha uãebnicích a byla provedena<br />
fiada seriózních studií. V tomto pfiíspûvku<br />
se omezíme na citaci nûkter˘ch v˘sledkÛ<br />
studie [7]. Na obr. 2 je srovnání smr‰Èování<br />
betonu vypoãtené podle doporuãení<br />
[1], [2], [9], [3] a [4]. Jsou vyneseny hodnoty<br />
funkce smr‰Èování za pfiedpokladu<br />
o‰etfiování betonu po dobu tfií dnÛ. Jak je<br />
zfiejmé z grafÛ na obrázku, prÛbûh smr-<br />
‰Èování v ãase i jeho koneãná hodnota<br />
vypoãtená podle [4] jsou v˘raznû odli‰né<br />
od ostatních modernûj‰ích teorií.<br />
D OTVAROVÁNÍ <strong>BETON</strong>U<br />
A HISTORIE ZATÍÎENÍ<br />
Obecnû známá je i neschopnost teorie<br />
stárnutí pouÏité v [4] zohlednit rozdílnou<br />
historii zatíÏení betonu pfii v˘poãtu dotva-<br />
36 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
ování. Ke zhodnocení velikosti chyby nám<br />
poslouÏí jednoduch˘ srovnávací pfiíklad<br />
tlaãeného elementu z obr. 3. V horní ãásti<br />
obrázku jsou naznaãeny dva typy zatíÏení<br />
normálov˘mi silami, které mají rozdílnou<br />
historii (síly jsou vneseny postupnû v ãasech<br />
t 0 a t 1), pfiiãemÏ od ãasu t 1 je celková<br />
hodnota síly u obou typÛ zatíÏení totoÏná.<br />
Obû úlohy byly fie‰eny podle [4] a [10].<br />
Ze srovnání v obr. 4 vypl˘vá:<br />
• v˘poãtem podle [4] nelze správnû postihnout<br />
dotvarování prvkÛ s rozdílnou<br />
historií zatíÏení, neboÈ pfiírÛstky dotvarování<br />
od ãasu zatíÏení t 1 jsou pro obû historie<br />
zatíÏení stejné,<br />
• rozdíly pfiírÛstkÛ dotvarování od ãasu<br />
zatíÏení t 1 dosahují pfii v˘poãtu podle [10]<br />
je‰tû po 270 letech hodnotu témûfi 10 %,<br />
• absolutní velikost pfiírÛstkÛ dotvarování<br />
podle [4] je ve srovnání s [10] v˘raznû<br />
niωí.<br />
K tomuto bodu je tfieba poznamenat, Ïe<br />
kromû správné volby reologického modelu<br />
je pro zohlednûní vlivu historie zatíÏení<br />
betonu dÛleÏitá i pouÏitá metoda v˘poãtu<br />
dotvarování. Z tohoto hlediska jsou vhodné<br />
numerické metody zaloÏené na ãasové<br />
diskretizaci [5], [6], na rozdíl od pfiibliÏn˘ch<br />
metod vyuÏívajících afinitu dotvarování.<br />
R O ZDÍLNÉ SMR·ËOVÁNÍ<br />
A DOTVAROVÁNÍ SP¤AÎEN¯CH<br />
âÁSTÍ PRÒ¤EZU<br />
Z podstaty smr‰Èování a dotvarování betonu<br />
je zfiejmé, Ïe ‰tíhlej‰í prvky vysychají,<br />
a tedy smr‰Èují a dotvarují rychleji neÏ<br />
prvky masivní. V‰echny moderní teorie<br />
tento jev ve vût‰í ãi men‰í mífie zohledÀují<br />
[1], [2], [3], [9], [10]. BohuÏel âSN 73<br />
6207 [4] tuto moÏnost nedává. Pro ukázku<br />
v˘znamnosti tohoto vlivu byly v [8]<br />
provedeny srovnávací v˘poãty, ve kter˘ch<br />
byla v˘‰e popsaná mostní konstrukce<br />
fie‰ena jako konstrukce s celistv˘m prÛfiezem,<br />
dále jako spfiaÏená konstrukce (samostatnû<br />
modelována základní ãást prÛfiezu<br />
a spfiaÏená deska) bez o‰etfiování<br />
Obr. 3 Prvek<br />
s rozdílnou<br />
historií<br />
zatíÏení<br />
Fig. 3 Element<br />
with<br />
different<br />
stress<br />
history<br />
Obr. 4 PfiírÛstek dotvarování od ãasu<br />
zatíÏení t 1<br />
Fig. 4 Increment of creep strain from time<br />
of loading t 1<br />
betonu a jako spfiaÏená konstrukce s fiádnû<br />
o‰etfiovan˘m betonem (po dobu 10<br />
dnÛ od betonáÏe). Na Obr. 5 je obdobnû<br />
jako v pfiedchozím pfiípadû sledován prÛhyb<br />
pfievislého konce konstrukce. Z grafu<br />
opût vypl˘vají fatální rozdíly prÛhybÛ<br />
v montáÏním stavu 14 dnÛ po odskruÏení<br />
vypl˘vající z rozdílného smr‰Èování<br />
a dotvarování betonu obou ãástí prÛfiezu.<br />
Z ÁVùR<br />
V pfiíspûvku byly na pfiíkladech ukázány<br />
nûkteré nedostatky v modelech smr‰Èování,<br />
dotvarování a stárnutí betonu<br />
avhodnotách modulÛ pruÏnosti doporuãovan˘ch<br />
v âSN 73 6207 [4]. Srovnání<br />
s modernûj‰ími a pfiesnûj‰ími pfiedpisy<br />
ukazují mnohdy fatální chyby, které se<br />
mohou neblaze projevit pfii návrhu konstrukce<br />
citlivé na tyto jevy.<br />
Cílem ãlánku není napadat normotvÛrce<br />
doposud platné normy pro navrhování<br />
mostních konstrukcí [4]. Podle mého názoru<br />
mÛÏe norma dále poskytovat projektantÛm<br />
základ ãi rámec pro bezpeãn˘<br />
návrh konstrukce. âlánek má b˘t spí‰e<br />
apelem na praktické inÏen˘ry, ktefií by<br />
mûli o v˘‰e uveden˘ch nedostatcích nejen<br />
vûdût, ale mûli by je zohlednit pfii návrhu<br />
a anal˘ze konstrukcí napfiíklad prove-<br />
Literatura:<br />
[1] BaÏant Z. P., Baweja S.: Creep and<br />
Shrinkage Prediction Model for<br />
Analysis and Design of Concrete<br />
Structures – Model B3, RILEM Rec.,<br />
Mater. Struct., 28 (1995), 357–365<br />
[2] CEB-FIP Model Code 1990, Final<br />
Draft 1991, BULLETIN No 2<strong>03</strong>, CEB,<br />
Lausane, 1990<br />
[3] âSN 73 21201 Navrhování betonov˘ch<br />
konstrukcí, Vydavatelství ÚNM<br />
Praha, 1981<br />
[4] âSN 73 6207 Navrhování mostních<br />
konstrukcí z pfiedpjatého betonu,<br />
âesk˘ normalizaãní institut, 1993.<br />
[5] Fáze v˘stavby, pfiedpínací kabely,<br />
TDA. Sys. prog. pro projektování prutov˘ch<br />
a stûnodeskov˘ch konstrukcí –<br />
manuál programu, SCIA CZ, 2001<br />
[6] Navrátil J.: âasovû závislá anal˘za<br />
rámov˘ch konstrukcí, Stavebnick˘<br />
ãasopis, 7 (40), 429–451, 1992<br />
V ùDA A V¯ZKUM<br />
SCIENCE AND RESEARCH<br />
ãas zatíÏení [roky]<br />
Obr. 5 Relativní prÛhyb pfievislého konce<br />
Fig. 5 Relative deflection of cantilever<br />
dením paralelního v˘poãtu pomocí nûkterého<br />
z pfiesnûj‰ích modelÛ.<br />
Tato práce vznikla za podpory projektu<br />
MSM 261100007.<br />
Doc. Ing. Jaroslav Navrátil, CSc.<br />
ÚBZK, VUT v Brnû<br />
Vevefií 95, 662 37 Brno<br />
e-mail: navratil.j@fce.vutbr.cz<br />
[7] Navrátil J.: Studie reologick˘ch modelÛ<br />
pro beton, Stavební obzor,<br />
1/1998, str. 12–16, 1998<br />
[8] Navrátil J., Novák R.: Studie vlivu<br />
v˘stavby a pfiedpûtí na spojité<br />
postupnû budované mosty, Sb. pfiísp.<br />
”Statika mostÛ 2002”, mez. ãeskoslovensk˘<br />
odb. sem., Brno, SCIA CZ &<br />
âKAIT, 2002, str. 19–31<br />
[9] Practical design of reinforced and<br />
prestressed concrete structures based<br />
on the CEB-FIP Model Code MC78,<br />
Thomas Telford Ltd, London, 1984<br />
[10] prEN 1992 (Final draft), Eurocode 2:<br />
Design of Concrete Structures,<br />
European Standard, ECS, Brussel,<br />
2001<br />
[11] Strásk˘ J., Navrátil J., Susk˘ S.:<br />
Applications of Time-Dependent<br />
Analysis in the Design of Hybrid<br />
Bridge Structures, PCI Journal, vol. 46<br />
no. 4, 56–74, 2001<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 37<br />
pfiírustek dotvarování [%]<br />
relativní prÛhyb [%]<br />
100<br />
250<br />
200<br />
150<br />
50<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
P_2P EC2<br />
P_2P CSN 07<br />
3<br />
celistv˘<br />
prÛfiez<br />
27<br />
spfiaÏen˘<br />
prÛfiez,<br />
neo‰etfiovan˘<br />
2P_P EC2<br />
2P_P CSN 07<br />
270<br />
spfiaÏen˘<br />
prÛfiez, deska<br />
neo‰etfiovaná
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
P O Z N A T K Y Z ¤ E · E N Í S O F T W A R Ò P R O T E C H N O L O G I I<br />
B E T O N U<br />
E X P E R I E N C E G A I N E D F R O M T H E D E S I G N O F S O F T W A R E<br />
F O R T E C H N O L O G Y O F C O N C R E T E<br />
A LAIN · TùRBA<br />
V prÛbûhu prací na softwarov˘ch programech<br />
(viz napfi. www.unibet.cz) bylo<br />
tfieba zpfiesnit a propojit nûkteré dosud<br />
pouÏívané vztahy a postupy potfiebné<br />
pro fie‰ení úloh technologie betonu. Pro<br />
rozsáhlost problematiky jsou uvedeny<br />
jen hlavní zásady pfiístupu k fie‰ení, vynechány<br />
jsou napfi. otázky vlivu teploty<br />
a zcela speciálních betonÛ.<br />
As part of work on computer software<br />
(see e.g. www.unibet.cz), it was necessary<br />
to make some relations and earlier<br />
employed procedures needed for the<br />
solution of tasks of concrete technology<br />
more accurate and interconnect them.<br />
Due to the complexity of this issue, only<br />
the main principles of solution approaches<br />
are presented. The impact of temperature<br />
and special concretes, for<br />
example, are left out.<br />
Na podkladech pro budoucí softwarové<br />
fie‰ení úloh technologie betonu v zásadû<br />
pracovali jiÏ na‰i pfiedkové, zahraniãní<br />
i domácí. Málokde najdeme tak rozsáhl˘<br />
pramen dílãích vztahÛ jako v dílech S.<br />
Bechynûho, jejichÏ seznam je uveden<br />
v ãísle 4/20<strong>03</strong> na‰eho betonáfiského ãasopisu<br />
<strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>. Ve 2. díle Technologie<br />
betonu je popsáno podrobnû patnáct návrhÛ<br />
betonu urãité pevnosti a zpracovatelnosti,<br />
mezi nimi i ãeské „¤e‰ení ÚSHK“.<br />
Uveden˘ jednoduch˘ JirsákÛv [1] postup<br />
se odli‰oval od jin˘ch tím, Ïe vycházel jen<br />
z „uÏitn˘ch“ parametrÛ bez prostfiednictví<br />
vodního souãinitele; pro jeho vazbu na<br />
novou metodu hodnocení zpracovatelnosti<br />
(stupnû MJ pouÏitelné pro v‰echny<br />
konzistence) se v‰ak pfiíli‰ neroz‰ífiil.<br />
Dal‰í etapu ãinnosti zapoãal v âeskoslovensku<br />
hlavnû J. Stork [2], tentokrát jiÏ<br />
vyslovenû s cílem navrhovat betonové<br />
smûsi pomocí „samoãinn˘ch poãítaãÛ“.<br />
S podobn˘m cílem dále pracovali napfi. K.<br />
Sychra [3], A. ·tûrba [4] a hlavnû prof. J.<br />
¤íha (pro mnoÏství publikací neuvádûn<br />
Ïádn˘ pramen). Byly tak zpfiesnûny<br />
mnohé potfiebné vztahy, v˘‰e uvedeného<br />
koneãného cíle se v‰ak v praxi nedosáhlo,<br />
pravdûpodobnû i z následujících dÛvodÛ:<br />
• zábûhová fáze v˘poãetní techniky, praktická<br />
neexistence osobních poãítaãÛ<br />
a z toho vypl˘vající administrativní<br />
komplikace (nûkdy i nutnost spolupráce<br />
ssjin˘mi podniky);<br />
• malá hromadnost vyuÏití; jednotlivé<br />
betonárny (stavby, prefy) nebyly hromadnû<br />
fiízeny;<br />
•mal˘ sortiment betonÛ spolu s velmi<br />
mal˘m vyuÏíváním pfiísad a pfiímûsí;<br />
•pfievládající nedostateãné vybavení betonáren<br />
(fiízení, málo sil na cement<br />
a pfiímûsi);<br />
• vysoká variabilita vlastností sloÏek, úãelnost<br />
individuálního pfiístupu;<br />
• nejednotnost a zmûny pfiedmûtov˘ch<br />
(beton, sloÏky) i zku‰ebních norem,<br />
z toho vypl˘vající nemoÏnost vyuÏívání<br />
dfiívûj‰ích domácích i zahraniãních zku-<br />
‰eností;<br />
• nedostateãn˘ tlak na minimalizaci materiálov˘ch<br />
nákladÛ, pro kter˘ nedo‰lo<br />
k vyuÏívání zpracovávan˘ch optimalizaãních<br />
studií.<br />
Poznatky z poãítaãové podpory technologie<br />
betonu, které budou uvedeny v následujících<br />
kapitolách, byly autorem a jeho<br />
spolupracovníky Alexandrem Doktorem<br />
a Tomá‰em ·tûrbou získány a vyu-<br />
Ïity díky podpofie p. Jifiího Pavlici, souãasného<br />
generálního fieditele a. s. ZAPA beton.<br />
Vycházel z nutnosti vyuÏít poãítaãovou<br />
podporu jako podmínku úspû‰ného<br />
roz‰ifiování a vybavování v˘roben transportbetonu<br />
v âesku a na Slovensku (v˘roãní<br />
zpráva spoleãnosti ZAPA beton za<br />
rok 2002 uvádí poãet betonáren 72). Po<br />
úvodních jednoduch˘ch aplikacích s vyu-<br />
Ïitím dal‰ích podkladÛ, napfi. [5], a programÛ<br />
FoxPro a Excel je v uvedené spoleãnosti<br />
od roku 1997 zdokonalován a vyuÏíván<br />
podnikov˘ program Multibet.<br />
Díky uvedené ãinnosti byla usnadnûna<br />
tvorba v˘poãetního a technologického<br />
programu Unibet (www.unibet.cz), zpracovaného<br />
v roce 2001. Tento program se<br />
jiÏ orientoval na poÏadavky nové normy<br />
âSN EN 206-1 (s doplÀujícím vyuÏitím<br />
zahraniãních norem i pfiedpisÛ a obecn˘ch<br />
technologick˘ch pravidel). Na rozdíl<br />
od dfiívûj‰ího fie‰ení byl program orientován<br />
i na ‰ir‰í okruh technikÛ, vãetnû pro-<br />
jektantÛ a specifikátorÛ. Cílem bylo pomáhat<br />
fie‰itelÛm jak pfii konkrétní práci, tak<br />
ikrychlému zaÏití nové normy a k prohloubení<br />
znalostí v technologii betonu.<br />
Souãástí fie‰ení je proto i anal˘za hlavních<br />
parametrÛ vyfie‰ené receptury ve vztahu<br />
ke specifikovan˘m poÏadavkÛm, k poÏadavkÛm<br />
norem i jin˘m nárokÛm a doporuãením.<br />
S cílem umoÏnit dostateãnû<br />
rychlé fie‰ení vût‰ího poãtu receptur lze<br />
vyuÏít systému duplikací a úprav. Program<br />
je postupnû doplÀován, od roku 20<strong>03</strong> lze<br />
pfii fie‰ení a pro v˘stupy (tabulky, grafy)<br />
pouÏít i angliãtinu.<br />
Následující kapitoly nemohou obsáhnout<br />
celé fie‰ení. Jsou proto zamûfieny na<br />
nûkteré poznatky, které umoÏÀují kromû<br />
zpfiesnûní návrhov˘ch postupÛ i zúÏení<br />
sortimentu betonÛ ve vztahu ke v‰em<br />
poÏadavkÛm na ãerstv˘ i ztvrdl˘ beton.<br />
VyuÏívaná softwarová fie‰ení sice umoÏ-<br />
Àují rychlé fie‰ení mnoha set receptur<br />
(vãetnû materiálov˘ch variant s cílem<br />
vybrat napfi. fie‰ení s minimálními materiálov˘mi<br />
náklady), pfiesto je zúÏení sortimentu<br />
velmi Ïádoucí. Vedle ryze administrativního<br />
hlediska je dÛvodem hlavnû<br />
omezení nárokÛ na zkou‰ky potfiebné pro<br />
efektivní fiízení v˘roby a pro kontrolu<br />
shody. ZúÏení sortimentu dále mÛÏe pfiispût<br />
k roz‰ífiení podílu „prÛbûÏné v˘roby“,<br />
zde pfiípadnû i ve spojitosti s v hodnocením<br />
souborÛ betonu, viz téÏ [6]. DÛvodem<br />
pro zjednodu‰ení je i nutná stfiízlivost<br />
ve vztahu k pfiesnosti teoretickoexperimentálního<br />
fie‰ení: podklady jsou<br />
vÏdy zatíÏeny urãitou variabilitou, charakterizovanou<br />
i u dobr˘ch betonáren smûrodatnou<br />
odchylkou pevnosti v tlaku<br />
kolem 3 MPa.<br />
V LIV POÎADAVKÒ NA ZRNITOST<br />
KAMENIVA<br />
V dobû vysok˘ch nárokÛ na intenzitu<br />
zhutÀování mohla b˘t závaÏnost zrnitosti<br />
kameniva právem opomíjena, samozfiejmû<br />
za pfiedpokladu, Ïe beton nebyl ãerpán.<br />
V souãasnosti se v‰ak dostáváme do<br />
stavu, kter˘ byl v dobû zpracování Bechy-<br />
Àov˘ch knih o technologii betonu. Tento<br />
odkaz je dÛleÏit˘ i proto, Ïe ve vztahu k reologick˘m<br />
vlastnostem ãerstvého betonu<br />
38 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
nerozhoduje zrnitost kameniva, ale zrnitost<br />
v‰ech pevn˘ch sloÏek betonu (viz<br />
popsané postupy dle Bolomeye, Fauryho,<br />
Caquota, Dutrona i dal‰ích). Ve v˘‰e zmínûn˘ch<br />
poãítaãov˘ch programech je<br />
proto vÏdy automaticky fie‰ena i zrnitost<br />
v‰ech pevn˘ch sloÏek a hodnotí se i zrnitostní<br />
rozloÏení objemÛ v‰ech sloÏek. Pro<br />
zjednodu‰ení a hlavnû pro úãelnou<br />
návaznost na souãasné zahraniãní normy<br />
omezí se dal‰í pojednání pouze na zrnitost<br />
kameniva.<br />
Mezi základními i doplÀujícími poÏadavky<br />
na specifikaci typového betonu a ve<br />
vztahu k nárokÛm na ãerstv˘ beton je<br />
v âSN EN 206-1 uvádûna jen konzisten-<br />
ce. Pro návrh sloÏení betonu jsou v‰ak<br />
dÛleÏité i nároky uvedené v tab. 1, sestavené<br />
s cílem minimalizovat vliv soubûhu<br />
nárokÛ na ãerstv˘ a ztvrdl˘ beton na sortiment<br />
vyrábûn˘ch betonÛ. Z uvedené<br />
tab. 1, doplnûné pfiehledem konzistencí<br />
v tab. 2 a ilustrací zrnitostí na obr. 1, je<br />
zfiejmé, Ïe pro kaÏdé D max vystaãíme<br />
s následujícími ãtyfimi zrnitostmi:<br />
AAB pro vût‰inu betonÛ, na které nejsou<br />
kladeny zvlá‰tní poÏadavky<br />
ABB pro ãerpatelné, vodotûsné, pohledové<br />
a provzdu‰nûné<br />
AAAB pro velmi tuhé ãerstvé betony,<br />
které budou velmi intenzivnû zhut-<br />
Àovány, tûchto pfiípadech pfiichází<br />
Tab. 1 Závislost zrnitosti na poÏadovan˘ch vlastnostech ãerstvého a ztvrdlého betonu<br />
Tab. 1 Dependence of grading on the required properties of fresh and hardened concrete<br />
Kfiivky zrnitosti +) Nároky na ãerstv˘ beton (na pfiepravu a ukládku)<br />
Ïádné tekuté ãerpa- soudrÏnost velmi<br />
zvlá‰tní konzistence telnost a tekutost **) intenzivní<br />
nároky zhutnûní<br />
Nároky na<br />
ztvrdl˘<br />
beton<br />
vodotûsnost<br />
pohledovost<br />
provzdu‰nûní<br />
ABB<br />
ABB ABB<br />
BBB<br />
x<br />
x<br />
xx<br />
Vysvûtlivky:<br />
ostatní AAB BBB AAAB,U<br />
+) Viz obr. 1 a následující pfiíklady<br />
ABB Oblast mezi mezními kfiivkami A a B v blízkosti meze oznaãené vícekrát<br />
BBB Oblast kolem mezní kfiivky B<br />
AAAB,U Oblast co nejblíÏe nad mezí A, pfiípadnû pfietrÏitá zrnitost<br />
*) „Pod oznaãením „tekut˘“ jsou zahrnuty konzistence S4 aÏ S5 a F4 aÏ F6, viz tab. 2“<br />
**) Mimofiádné nároky, napfi. pro betonování pod vodou, pro vrtané piloty a pod.<br />
x Kombinace nárokÛ nepfiipadá zpravidla v úvahu, jinak BBB<br />
xx Nepfiípustná kombinace<br />
Poznámky k barevnému pojednání:<br />
Zrnitosti ABB a BBB lze zpravidla slouãit do zrnitosti ABB<br />
V urãit˘ch podmínkách lze pro velmi intenzivní zhutnûní pouÏít zrnitost AAB<br />
Tab. 2 Specifikace konzistencí<br />
Tab. 2 Specification of consistencies<br />
Klasifikace podle EN 206-1 *), dle Smûrn˘ popis Poznámky Souhrnné<br />
(Nûmecko, ãíselné<br />
sednutí rozlití zhutnitelnosti Rakousko) oznaãení<br />
C0 velmi tuhá 0<br />
S1 F1 C1 tuhá 1<br />
S2 F2 C2 plastická 2<br />
S3 F3 C3 mûkká 3<br />
S4 F4 velmi mûkká „tekuté 4<br />
S5 F5 tekutá konzistence“ 5<br />
F6 ***) velmi tekutá **) 6 ***)<br />
Poznámky:<br />
*) Klasifikace dle Vebe není uvedeno pro nemoÏnost zafiazení do skupin<br />
**) Pfii tekut˘ch konzistencích se zpravidla vyuÏívá superplastifikaãní pfiísada<br />
(v˘jimky u vrtan˘ch pilot a podzemních stûn)<br />
***) Samozhutnitelné betony patfii formálnû pod F6, vûcnû je nutné splnit dal‰í poÏadavky<br />
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
v úvahu místo zrnitosti AAAB i pfietrÏitá<br />
zrnitost U<br />
BBB pro betonování pod vodou a pro<br />
podobné pfiípady, kdy musí b˘t ãerstv˘<br />
beton soudrÏn˘ a velmi tekut˘<br />
doporuãuje rakouská norma [7]<br />
uvedenou zrnitost v blízkosti mezní<br />
ãáry B. Norma [7] je pouÏita jako<br />
základ pro ilustrace pro její novost<br />
(2002) a hlavnû pak proto, Ïe na<br />
rozdíl od podobného fie‰ení v nûmecké<br />
normû DIN 1045-2 obsahuje<br />
rakouská norma i nároky na<br />
D max 22, 11 a 4 mm.<br />
Zrnitosti ABB a BBB pfiitom vyÏadují pro<br />
stejnou konzistenci (napfi. F4) témûfi stejn˘<br />
obsah vody (rozdíl smûrnû do 5 l/m 3 )<br />
a tím i málo rozdílné obsahy cementu.<br />
Proto lze uvedené dvû zrnitosti nahradit<br />
dostateãnû drobnozrnnou zrnitostí ABB<br />
(formálnû pfiesnûji ABBB), charakterizovanou<br />
kfiivkou nezasahující v˘znamnû do<br />
dolní poloviny oblasti mezi kfiivkami<br />
AaB(obr. 1) a nezasahující pfiíli‰ do pou-<br />
Ïitelné oblasti mezi ãarami B a C. Pro<br />
úãelnost uvedeného slouãení zmínûné<br />
poãítaãové programy nefie‰í automaticky<br />
zrnitost BBB (je v‰ak umoÏnûna snadná<br />
individuální realizace). Pfiípadnû moÏné<br />
dal‰í slouãení zrnitostí AAB a AAAB (viz<br />
barevné vyznaãení v tab. 1) lze v programech<br />
realizovat vypu‰tûním jedné z nich.<br />
DoplÀující poznámky k zrnitosti<br />
betonu:<br />
•V pojednáních o technologii betonu<br />
jsou nûkdy specifikovány poÏadavky na<br />
pfiebytek pojivové ka‰e a na pfiebytek<br />
maltové sloÏky betonu (objem bez objemu<br />
zrn hrubého kameniva). Není v‰ak<br />
charakterizován jejich vztah k uÏitn˘m<br />
vlastnostem. S vûdomím nepfiesnosti<br />
kaÏdé generalizace je moÏné následující<br />
rozli‰ení:<br />
– na pfiebytku pojivové ka‰e (proti stavu<br />
s nejtûsnûj‰ím dotykem zrn kameniva)<br />
je závislá konzistence betonu,<br />
proto nelze pfii zadané konzistenci<br />
pfiebytek pojivové ka‰e dále ovliv-<br />
Àovat;<br />
– vlastnosti ãerstvého a ztvrdlého betonu<br />
uvedené v tab. 1 lze ovlivÀovat<br />
volbou kfiivky zrnitosti kameniva a tím<br />
souãasnû i pfiebytkem maltové sloÏky<br />
betonu, v mnoha pfiípadech i nezávisle<br />
na konzistenci.<br />
• Spolu se souãasnou „rehabilitací“ kfiivek<br />
zrnitosti pfiichází v úvahu i pouÏívání dfiíve<br />
tak roz‰ífieného modulu zrnitosti.<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 39
Propady [% objemu]<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
Oznaãení pásem<br />
C - D pouze tfiídy
do 0,25 mm) uplatÀují pfiedev‰ím sv˘m<br />
objemem, ãásteãnû i tvarem a vlivem zrnitosti<br />
na mezerovitost smûsi. Proto napfi.<br />
pfiídavek popílku s objemovou hmotností<br />
zrna kolem 2250 kg/m 3 ovlivní ãerpatelnost<br />
betonu pravdûpodobnû více, neÏ<br />
stejn˘ hmotnostní pfiídavek cementu<br />
s objemovou hmotností zrna<br />
3100 kg/m 3 .<br />
Vodotûsnost: Ve vztahu k vlastnostem<br />
betonu vysokého stáfií platí pfiibliÏnû totéÏ,<br />
co pro ãerpání. ProtoÏe pfiímûsi (napfi.<br />
popílek) zpravidla zpomalují rychlost hydratace,<br />
je pravdûpodobné, Ïe pfii stáfií betonu<br />
dvacet osm dní by pfii v˘‰e uvedeném<br />
zápoãtu popílku byl zji‰tûn u popílkového<br />
betonu vût‰í prÛnik neÏ u betonu<br />
bez pfiímûsi. V pfiípadech, kdy se nevyÏaduje<br />
vodotûsnost v krat‰í dobû neÏ po cca<br />
devadesáti dnech, bylo by proto vhodné<br />
provádût zkou‰ky prÛniku napfi. po devadesáti<br />
dnech tvrdnutí ve vlhku nebo ve<br />
vodû. Pak by se popílek pravdûpodobnû<br />
osvûdãil i pfii v˘‰e uvedeném hodnocení<br />
v závislosti na objemu jemn˘ch zrn, tedy<br />
s uvaÏovanou k-hodnotou kolem<br />
3100 / 2250 = 1,38.<br />
Obsah vody [dm 3 /m 3 ] u betonÛ<br />
s vy‰‰ím obsahem pojiva: V tomto pfiípadû<br />
lze vliv vodonároãnost pojiva odhadnout<br />
za pouÏití smû‰ovacího pravidla<br />
z vodonároãnosti cementu a z vodonároãnosti<br />
pfiímûsí – viz poznámka v následující<br />
kapitole.<br />
V ODOPOJIVOV¯ SOUâINITEL JAKO<br />
C HARAKTERISTIKA<br />
<strong>BETON</strong>U<br />
ZTVRDLÉHO<br />
Upraven˘ Féret-BolomeyÛv vztah<br />
Z více neÏ stovky vzorcÛ pro v˘poãet pevnosti<br />
betonu v tlaku f [MPa] je nejvíce<br />
pouÏíván Féret-BolomeyÛv vztah, kter˘ lze<br />
zobecnit a zpfiesnit následujícím vzorcem<br />
[4]:<br />
f= a(1/wp – b) (3),<br />
kde je a konstanta vyjadfiující vliv normalizované<br />
pevnosti cementu (pojiva), 1/wp reciproká hodnota vodopojivového souãinitele.<br />
S cílem vyjádfiit zji‰tûn˘ nepfiízniv˘<br />
vlivu nadbytku pojivové ka‰e na pevnost<br />
betonu je uveden˘ vodopojivov˘ souãinitel<br />
upraven na tvar<br />
wp = (V – c) / (C + k P) (4),<br />
kde je V úãinn˘ obsah vody [dm3 /m3 ],<br />
c souãinitel [4] vyjadfiující vliv vody adsorbované<br />
na povrchu kameniva, C obsah<br />
cementu, k hodnota pro vyjádfiení vlivu<br />
pfiímûsi a P obsah pfiímûsi [kg/m 3 ].<br />
Odchylky od rovnice (3)<br />
Oblast II. Závislost (3) platí pomûrnû<br />
pfiesnû v oblasti II (obr. 2), která bude dále<br />
specifikována údaji o oblastech I a III.<br />
V bûÏn˘ch pfiípadech je konstanta c blízká<br />
hodnotû 0,5 (pÛvodní hodnota Féret-Bolomeyova<br />
vztahu). V softwarov˘ch fie-<br />
‰eních je hodnota c zpfiesÀována s cílem<br />
vyjádfiit vlastnosti kameniva, cementu<br />
a provzdu‰nûní.<br />
Pfii pouÏití hrubého drceného kameniva<br />
s vû‰í mezerovitostí se konstanta c zvût-<br />
‰uje k hodnotû 0,7. Naopak pfii hladkém<br />
tûÏeném kamenivu a pfii provzdu‰nûní je<br />
c < 0,5. Souãasnû se zmûnou konstanty<br />
c je upravována i konstanta a. Tím lze<br />
modelovat i ovûfienou skuteãnost, Ïe<br />
Literatura:<br />
[1] Jirsák M.: SloÏky a skladba dobrého<br />
betonu, SNTL Praha, 1957<br />
[2] Stork J.: Teória skladby betónovém<br />
smesi, Bratislava 1964,<br />
téÏ závûreãné zprávy SAV-USTARCH<br />
z r. 1964 a TZÚS Bratislava „Ovûfiení<br />
navrhování betónov˘ch smûsí pomocí<br />
samoãinn˘ch poãítaãÛ, 1967<br />
[3] Sychra K.: Optimalizace sloÏení<br />
smûsí pro betonové prefabrikáty,<br />
VÚPS Praha, 1971<br />
[4] ·tûrba A.: Technickoekonomická optimalizace<br />
sloÏení betonové smûsi,<br />
Informaãní zpravodaj VÚM, 2/1971,<br />
s.17-23<br />
[5] Coppola L., Collepardi M.:<br />
Computerised mix design for ready<br />
mixed concrete, XIth European ready<br />
mixed concrete congress, Istanbul,<br />
1995.<br />
[6] âSN P 73 1309 PouÏití koncepce<br />
souboru betonÛ pfii fiízení v˘roby<br />
a kontrole shody betonu, bfiezen<br />
2002<br />
[7] ÖNORM B 4710-1 <strong>Beton</strong>, Teil 1:<br />
Festlegung, Eigenschaften,<br />
Herstellung und Konformitätnachweis<br />
(Regeln zur Umsetzung der ÖNORM<br />
EN 206-1, 2002)<br />
[8] <strong>Beton</strong> nach Mass, Dyckerhoff AG,<br />
Wiesbaden, 2002<br />
[9] âSN EN 447 InjektáÏní malta pro<br />
pfiepínací kabely- PoÏadavky na bûÏnou<br />
maltu,1998<br />
[10] Achverdov I. N.: Vysokoproãnyj<br />
beton, Moskva 1961<br />
S OFTWARE<br />
SOFTWARE<br />
Obr. 2 Závislost pevnosti betonu v tlaku na<br />
cementovém souãiniteli a na dal‰ích<br />
faktorech<br />
Fig. 2 Dependence of the strength of<br />
concrete in compression on the<br />
cement coefficient and other factors<br />
hladké tûÏené kamenivo ovlivÀuje pfiíznivû<br />
pevnost v oblasti niωích obsahÛ cementu<br />
a naopak drcené hrubé kamenivo<br />
v oblasti vy‰‰ích obsahÛ cementu.<br />
Hodnota c je závislá i na rychlosti tvrdnutí<br />
cementu, tedy i na pomûru poãáteãní<br />
pevnosti (zpravidla ve stáfií dvou dnÛ)<br />
k normalizované pevnosti (dvacet osm<br />
dní). Uveden˘ vliv lze vysvûtlit tím, Ïe pfii<br />
urãitém cementu konstanta c klesá se stáfiím<br />
betonu; pro v˘poãet jednodenních<br />
pevností jednodenní pevnost vyhovuje<br />
u bûÏn˘ch cementÛ hodnota blízká 1,0.<br />
Oblast I. Tato oblast platí smûrnû pro<br />
vodopojivové souãinitele nad 0,6. OvlivÀuje<br />
ji hlavnû odluãování vody a proto<br />
i obsah pfiímûsí a velmi jemn˘ch zrn<br />
kameniva (do 0,063 aÏ 0,125 mm). Proto<br />
lze v této oblasti pouÏívat i drcené<br />
drobné kamenivo, hlavnû pfii nedostatku<br />
technicky a ekonomicky vhodn˘ch pfiímûsí.<br />
<strong>Beton</strong>y bez pfiímûsí mají relativnû (ve<br />
vztahu k cementovému souãiniteli) men-<br />
‰í pevnost. Pfiíznivû se v této oblasti projevují<br />
velmi tuhé konzistence, proto i intenzivní<br />
zhutnûní. Na rozdíl od oblastí II<br />
a III se v této oblasti neuplatÀují nebo málo<br />
uplatÀují plastifikaãní pfiísady.<br />
Oblast III. V oblasti III je obsah pojivové<br />
ka‰e vût‰í neÏ je tfieba k vyplnûní mezerovitosti<br />
smûsi kameniva. U bûÏn˘ch betonÛ<br />
s D max 22 mm je obsah cementu<br />
nad cca 330 kg/m 3 a vodopojivov˘ souãinitel<br />
je zpravidla men‰í neÏ 0,55.<br />
Konzistenci ovlivÀuje hlavnû viskozita<br />
pojivové ka‰e. Na rozdíl od oblastí I a II se<br />
v této oblasti proto uplatÀuje i vodonároãnost<br />
pojiva. Od zaãátku oblasti III je<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 41<br />
Pevnost betonu v tlaku [MPa]<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Obvykl˘ prÛbûh<br />
Pfiímka Féret-Bolomey<br />
MoÏn˘ prÛbûh 1<br />
MoÏn˘ prÛbûh 2<br />
OBLAST I<br />
OBLAST II OBLAST III<br />
-10<br />
-15<br />
-505 0 b<br />
Cement. souãinitel<br />
(reciproká hodnota vodopojivového souãinitele) [1]<br />
Dokonãení ãlánku na stranû 54
α<br />
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
Z AVÁ D ù N Í EN 1992: „N AVRHOVÁNÍ<br />
B E T O N O V ¯ C H K O N S T R U K C Í“ D O P R A X E<br />
– K O N S T R U K â N Í Ú P R A V Y V ¯ Z T U Î E,<br />
Z Á S A D Y V Y Z T U Î O V Á N Í P R V K Ò<br />
I NTRODUCTION OF EN 1992-1-1 TO PRACTICE –<br />
DETAILING OF REINFORCEMENT, DETAILING OF MEMBERS<br />
A LENA K OHOUTKOVÁ,<br />
J AROSLAV P ROCHÁZKA,<br />
J ITKA V A·KOVÁ<br />
Pfiíspûvek, dal‰í pokraãování ãástí uvefiejnûn˘ch<br />
v pfiedchozích ãíslech ãasopisu<br />
[8], [13], [15], [26], je vûnován problematice<br />
konstrukãních zásad – kotvení<br />
a stykování v˘ztuÏe a konstrukãním<br />
úpravám vyztuÏování prvkÛ (desky, trámy,<br />
sloupy, stûny).<br />
This paper follows the introductory parts<br />
published in the previous numbers of this<br />
journal [8], [13], [15], [26]. In this paper<br />
attention is drawn on detailing – anchorage<br />
of reinforcement, laps and mechanical<br />
couplers and detailing of members<br />
(slabs, beams, columns, walls).<br />
K OTVENÍ V¯ZTUÎE<br />
Zásady pro kotvení v˘ztuÏe podle [4] platí<br />
pro betonáfiskou i pfiedpínací v˘ztuÏ pfii<br />
pÛsobení statického zatíÏení. Neplatí pro<br />
Obr. 38 Úpravy kotvení pro pruty, které<br />
nejsou pfiímé<br />
Fig. 38 Methods of anchorage other then<br />
by a straight bar<br />
a) Základní kotevní délka I bd<br />
mûfiená podél stfiednice<br />
≥ 5∅<br />
I bd<br />
c) Ekvivalentní kotevní délka<br />
I bd pro polokruhov˘ hák<br />
∅ t ≥ 0,6∅<br />
α ≥ 150°<br />
I bd<br />
I bd<br />
≥ 5∅<br />
e) Pfiíãnû pfiivafien˘ prut<br />
∅<br />
∅<br />
∅<br />
≥ 5∅<br />
α<br />
90° ≤ α ≤ 150°<br />
I bd<br />
b) Ekvivalentní kotevní délka<br />
I bd pro pravoúhl˘ hák<br />
I bd<br />
d) Ekvivalentní kotevní délka<br />
I bd pro smyãku<br />
dynamicky zatíÏené konstrukce, úãinky<br />
seizmicity, vibrací a nárazÛ, pro konstrukce<br />
namáhané na únavu a pro beton<br />
z lehkého kameniva. Zásady nemusí b˘t<br />
dostateãné pro v˘ztuÏné pruty se speciálními<br />
nátûry, epoxidov˘mi nebo zinkov˘mi<br />
povlaky. Pro pruty velk˘ch prÛmûrÛ platí<br />
dal‰í pravidla. Kotvení podélné v˘ztuÏe<br />
musí zajistit bezpeãné pfienesení sil z v˘ztuÏe<br />
do betonu a zabránit vzniku podéln˘ch<br />
trhlin nebo odlupování betonu. Podle<br />
potfieby je nutno pfiidat pfiíãnou v˘ztuÏ.<br />
Na obr. 38 jsou uvedeny úpravy kotvení.<br />
Délka pfiímého úseku u háku podle EN je<br />
5∅, podle âSN postaãilo jen 3∅.<br />
K v˘poãtu kotevních délek je potfieba<br />
znát návrhovou hodnotu mezního napûtí<br />
v soudrÏnosti fbd. Urãuje se pro Ïebírkovou<br />
v˘ztuÏ podle vztahu (154):<br />
fbd = 2,25 η1 η2 fctd , (154)<br />
kde fctd je návrhová pevnost betonu v tahu,<br />
která by nemûla pfiesahovat hodnotu<br />
pro C60, pokud se neovûfií, Ïe prÛmûrná<br />
hodnota pevnosti v soudrÏnosti pfiesahuje<br />
tuto mez; η1 je koeficient, zohledÀující<br />
kvalitu podmínek soudrÏnosti a polohu<br />
prutu bûhem betonáÏe podle obr. 39: η1 ∅<br />
= 1,0 pro „dobré“ podmínky, η 1 = 0,7<br />
pro ostatní pfiípady; η 2 je koeficient<br />
zohledÀující prÛmûr prutu ∅: η 2 = 1,0<br />
pro ∅ ≤32 mm, η 2 = (132 – ∅) /100<br />
pro ∅ >32mm.<br />
Základní kotevní délka závisí na typu<br />
oceli a vlastnostech prutu z hlediska soudrÏnosti.<br />
Základní poÏadovaná kotevní<br />
délka l b,rqd nutná k zachycení síly A sf yd<br />
v prutu za pfiedpokladu, Ïe napûtí v soudrÏnosti<br />
je podél této kotevní délky konstantní<br />
a rovná se f bd, se vypoãte podle<br />
vztahu (155):<br />
l<br />
brqd ,<br />
=<br />
f<br />
∅ σ<br />
⋅<br />
4<br />
sd<br />
bd<br />
SERIÁL<br />
EN 1992<br />
, (155)<br />
kde σ sd je návrhové namáhání prutu<br />
v mezním stavu v místû, odkud se mûfií<br />
kotvení; hodnoty f bd se stanoví na základû<br />
vztahu (154).<br />
Pro ohnuté pruty se základní kotevní<br />
délka a návrhová kotevní délka mûfií<br />
podél stfiednice prutu (obr. 38a). U svafiovan˘ch<br />
sítí se zdvojen˘mi vloÏkami se<br />
Obr. 39 Definice podmínek soudrÏnosti<br />
Fig. 39 Description of bond conditions<br />
a), b) Dobré podmínky soudrÏnosti pro v‰echny pruty<br />
c), d) ·patné podmínky soudrÏnosti pro pruty ve vy‰rafované ãásti;<br />
dobré podmínky soudrÏnosti pro pruty mimo vy‰rafovanou<br />
ãást<br />
42 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong><br />
a)<br />
c)<br />
α<br />
45° ≤ α ≤ 90°<br />
h > 250 mm<br />
h<br />
b)<br />
d)<br />
h<br />
h<br />
h ≤ 250 mm<br />
h > 600 mm<br />
smûr betonáÏe<br />
≥ 300
∅ ∅ ∅ ∅<br />
a) b) c) d)<br />
Obr. 40 Kotvení tfimínkÛ<br />
Fig. 40 Anchorage of links<br />
za prÛmûr ∅ do vztahu (155) dosazuje<br />
náhradní prÛfiez ∅n = ∅√2.<br />
Návrhová kotevní délka je dána vztahem<br />
(156):<br />
lbd = α1 α2 α3 α4 α5 lb,rqd ≥ lb,min , (156)<br />
kde α1, α2, α3, α4, α5 jsou souãinitele, jejichÏ<br />
hodnoty (v rozmezí 0,7 aÏ 1,0) se<br />
urãují podle tabulky v normû a vyjadfiují:<br />
α1 vliv tvaru prutu (pro tlaãené a rovné<br />
taÏené pruty α1 = 1, pro ostatní za pfiedpokladu<br />
dostateãné tlou‰Èky betonu krycí<br />
vrstvy α1 = 0,7); α2 vliv velikosti krycí vrstvy<br />
betonu a mezer mezi pruty; α3 vliv<br />
pfiíãné v˘ztuÏe; α4 vliv pfiíãnû pfiivafiené v˘ztuÏe;<br />
α5 vliv tlaku kolmého na plochu<br />
‰tûpení podél návrhové kotevní délky.<br />
Musí zároveÀ platit, Ïe souãin α2 α3 α5 ≥<br />
0,7. Hodnota lb,rqd se urãí podle vztahu<br />
(154) a lb,min je minimální kotevní délka:<br />
pro kotvení v oblastech tahu lb,min > max<br />
(0,3 lb,rqd; 10∅; 100 mm), pro tlaãené<br />
pruty lb,min > max (0,6 lb,rqd; 10∅;<br />
100 mm).<br />
Kotvení pfiíãnû pfiivafien˘mi pruty se<br />
povaÏuje za doplÀkové. Mûla by b˘t prokázána<br />
odpovídající kvalita svarového<br />
spoje pfiipojeného prutu (prÛmûru ∅t 14<br />
aÏ 32 mm). Kotevní kapacitu jednoho<br />
prutu pfiíãnû pfiivafieného urãí NP, pfiípadnû<br />
lze uÏít doporuãené hodnoty vypoãtené<br />
podle vztahu v normû [4], kter˘ vyjadfiuje<br />
zejména závislost na návrhové smykové<br />
pevnosti svaru.<br />
Kotvení tfimínkÛ a smykové v˘ztuÏe<br />
F s<br />
5∅<br />
10∅<br />
≥ 50 mm<br />
≥ 70 mm<br />
I o<br />
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
≥ 10 mm ≥ 10 mm<br />
≥ 0,7 ∅<br />
1,4∅<br />
se v bûÏn˘ch pfiípadech zaji‰Èuje polokruhov˘mi<br />
nebo pravoúhl˘mi háky nebo<br />
pfiíãnû pfiivafienou v˘ztuÏí podle obr. 40.<br />
Uvnitfi háku musí b˘t umístûn v˘ztuÏn˘<br />
prut.<br />
S TYKOVÁNÍ V¯ZTUÎE<br />
Stykování betonáfiské v˘ztuÏe musí zajistit<br />
pfienesení sil. Síly mezi stykovan˘mi<br />
pruty mohou b˘t pfieneseny pfiesahem<br />
prutÛ, svafiováním nebo mechanick˘mi<br />
spojkami.<br />
UÏití pfiesahÛ je nejãastûj‰ím zpÛsobem<br />
stykování v˘ztuÏe, podle [4] mÛÏe<br />
b˘t provedeno pfiesahem pfiím˘ch prutÛ<br />
nebo prutÛ s pravoúhl˘mi ãi polokruhov˘mi<br />
háky. Stykování pfiesahy má b˘t provedeno<br />
tak, aby pfienesení sil z jednoho do<br />
druhého prutu bylo spolehlivé, nedocházelo<br />
k od‰tûpování betonu v okolí styku<br />
ani ke vzniku podéln˘ch trhlin ovlivÀujících<br />
chování konstrukce.<br />
Styky pfiesahem mají b˘t vystfiídány<br />
a nemají b˘t v oblastech max. namáhání.<br />
V prÛfiezu mají b˘t umístûny symetricky.<br />
Uspofiádání má vyhovovat obr. 41.<br />
Pokud jsou stykované pruty v jedné vrstvû<br />
a jsou splnûna v˘‰e uvedená kriteria, je<br />
moÏno stykovat 100 % taÏen˘ch prutÛ,<br />
pro pruty ve více vrstvách má b˘t podíl<br />
stykovan˘ch prutÛ sníÏen na 50 %.<br />
Návrhová délka pfiesahu se vypoãte<br />
podle vztahu (157), kde l b,rqd se vypoãte<br />
podle vztahu (155), l 0,min > max (0,3α 6<br />
l b,rqd; 15∅ ; 200 mm), α 1, α 2, α 3, α 5 se<br />
urãí jako u vztahu (156) s urãit˘m upfiesnûním<br />
pro stanovení α 3, α 6 = (ρ 1/25) 0,5<br />
≤ 1,5, kde ρ 1 je procento v˘ztuÏe styko-<br />
∑ Ast/2 Io/3 Io/3 ∑ Ast/2 ∑ Ast/2 ∑ Ast/2 ≤ 150 mm<br />
F s<br />
≥ 2 ∅<br />
≥ 20 mm<br />
≤ 50 mm<br />
a) stykování tahové v˘ztuÏe b) stykování tlakové v˘ztuÏe<br />
F s<br />
4 ∅<br />
I o/3<br />
I o<br />
I o/3<br />
Obr. 41 Uspofiádání pfiesahÛ<br />
Fig. 41 Adjacent laps<br />
Tab. 11 *) Hodnoty souãinitele α 6 (mezilehlé<br />
hodnoty se stanoví interpolací)<br />
Tab. 11 Values of the coefficient α 6<br />
(intermediate values may be<br />
determined by interpolation)<br />
*) âíslování tabulek navazuje na pfiedchozí díly.<br />
V [4] mûly b˘t tabulky ãíslovány Tab. 7 aÏ 10.<br />
Procento<br />
stykované v˘ztuÏe<br />
< 25 % 33 % 50 % > 50 %<br />
α 6 1,0 1,15 1,4 1,5<br />
As,<br />
req<br />
l = αα α α α lbrqd<br />
, ≥ l<br />
A<br />
0 1 2 3 5 6 0,min<br />
sprov ,<br />
vané pfiesahem v oblasti 0,65 l0 od osy<br />
pfiesahu (v obou smûrech), hodnoty α6 viz Tab. 11.<br />
Pfiíãná v˘ztuÏ v oblasti stykování pfiesahem<br />
je nutná k zachycení pfiíãn˘ch tahov˘ch<br />
sil. Pokud prÛmûr stykované v˘ztuÏe<br />
∅ < 20 mm nebo je v prÛfiezu stykováno<br />
ménû neÏ 20 % v˘ztuÏe, je moÏné ponechat<br />
pouze bûÏnou pfiíãnou v˘ztuÏ bez<br />
dal‰ího ovûfiení. Pfii stykování v˘ztuÏe profilu<br />
∅≥20 mm má b˘t navrÏena pfiíãná<br />
v˘ztuÏ kolmá na stykované pruty a umístûna<br />
mezi nû a povrchem betonu. Má<br />
platit:<br />
ΣAst ≥ 1,0 As , (158)<br />
kde ΣAst je souãet ploch v‰ech vûtví pfiíãné<br />
v˘ztuÏe rovnobûÏn˘ch s rovinou stykované<br />
v˘ztuÏe; As je plocha jednoho stykovaného<br />
prutu. Pokud je stykováno najednou<br />
víc neÏ 50 % v˘ztuÏe a vzdálenost<br />
a
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
F s<br />
a) stykování v jedné rovinû<br />
F s<br />
b) stykování ve dvou rovinách<br />
sítí ze Ïebírkov˘ch drátÛ, hladkou v˘ztuÏ<br />
neuvaÏuje. U pfiesahÛ nosné v˘ztuÏe je<br />
tfieba rozli‰ovat provedení – zpÛsob kladení<br />
stykovan˘ch sítí – viz obr. 43.<br />
Pro stykování v jedné rovinû (obr. 43a)<br />
platí stejná pravidla jako pro stykování jednotliv˘ch<br />
prutÛ pfiesahem. Pfii stanovení l 0<br />
podle vztahu (157) se uvaÏuje vÏdy α 3 =<br />
1,0. Platí vztah pro α 6 aTab. 11. Pfii namáhání<br />
na únavu má b˘t uÏito stykování<br />
v jedné rovinû.<br />
Pfii stykování ve dvou rovinách<br />
(obr. 43b) má b˘t návrh proveden tak,<br />
aby napûtí ve v˘ztuÏi v mezním stavu<br />
únosnosti nebylo vût‰í neÏ 80 % návrhové<br />
pevnosti. Pokud není poÏadavek splnûn,<br />
má se pfii v˘poãtu momentu únosnosti<br />
stanovit úãinná v˘‰ka z polohy v˘ztu-<br />
Ïe vzdálenûj‰í od taÏeného okraje. Kromû<br />
toho je tfieba zv˘‰it o 25 % plochu v˘ztu-<br />
Ïe nutnou z hlediska omezení ‰ífiky trhlin.<br />
V jednom prÛfiezu je moÏno stykovat:<br />
–100 % v˘ztuÏe, pokud<br />
(A s/s) prov ≤ 1200 mm 2 /m,<br />
– max. 60 % v˘ztuÏe, pokud<br />
(A s/s) prov >1200 mm 2 /m.<br />
Obr. 44 Základní konstrukãní prvky –<br />
oznaãení: deska, trám, sloup, stûna<br />
Fig. 44 Basic structural members –<br />
notation: slab, beam, column, wall<br />
a) deska<br />
r.v. – ∅t b) trám<br />
C t<br />
S t<br />
∅ St<br />
A S<br />
a s<br />
a c<br />
b = 1 m<br />
dh<br />
∅<br />
C<br />
b=b t<br />
I o<br />
I o<br />
podélná<br />
v˘ztuÏ<br />
S s<br />
∅ St<br />
S t<br />
I<br />
Fs<br />
r.v. – ∅ t<br />
A S<br />
rozdûlovací v˘ztuÏ<br />
Obr. 43 Stykování sítí – pfiesahy nosné<br />
v˘ztuÏe<br />
Fig. 43 Lapping of welded fabric – laps of<br />
the main reinforcement<br />
(A s/s) prov je skuteãná mûrná plocha nosn˘ch<br />
v˘ztuÏn˘ch prutÛ sítû. Styky musí b˘t<br />
vystfiídány ve vzdálenostech ≥ 1,3 l 0 (l 0<br />
podle vztahu (157)).<br />
Pfiídavná pfiíãná v˘ztuÏ není nutná.<br />
Pomocná a rozdûlovací v˘ztuÏ mÛÏe b˘t<br />
stykována 100 % v jednom prÛfiezu. Délka<br />
pfiesahu je pro dráty φ ≤ 6 minimálnû<br />
150 mm a zároveÀ min. 1 rozteã, pro φ ≤<br />
6 < φ ≤ 8,5 minimálnû 250 mm a 2 rozteãe,<br />
pro φ ≤ 8,5 < φ ≤ 12 minimálnû<br />
350 mm a 2 rozteãe.<br />
D OPL≈UJÍCÍ PRAVIDLA PRO<br />
PRUTY V¯ZTUÎE VELK¯CH<br />
PRÒMùRÒ<br />
Za pruty s velk˘m prÛmûrem se povaÏují<br />
v˘ztuÏné pruty o prÛmûru zpravidla vût-<br />
‰ím neÏ 32 mm. Velikost rozhodujícího<br />
prÛmûru urãuje NP. PouÏijí-li se takové<br />
pruty, je nutno omezit ‰ífiku trhlin buì<br />
pouÏitím povrchové v˘ztuÏe nebo prokázat<br />
‰ífiku trhlin v˘poãtem. Pfii velk˘ch prÛmûrech<br />
prutÛ vznikají vût‰í ‰tûpné síly<br />
a v˘raznûj‰í je také hmoÏdinkov˘ efekt.<br />
Tyto pruty by mûly b˘t kotveny pomocí<br />
mechanického kotevního zafiízení. JestliÏe<br />
jsou kotveny jako pfiímé pruty, je nutno je<br />
opatfiit tfimínky, které ovinou oblast kotvení.<br />
Pruty velk˘ch prÛmûrÛ by se nemûly<br />
stykovat pfiesahem. V˘jimku tvofií prvky<br />
s minimálním rozmûrem pfiíãného fiezu<br />
vût‰ím neÏ 1 m nebo pfiípady, kde napûtí<br />
nepfiesahuje 80 % návrhové mezní<br />
pevnosti v MSÚ. JestliÏe nepÛsobí na podélnou<br />
v˘ztuÏ pfiíãn˘ tlak, je nutné v oblasti<br />
jejího kotvení umístit dal‰í pfiíãnou<br />
v˘ztuÏ (navíc ke tfimínkÛm smykové v˘-<br />
∅ h<br />
C<br />
∅<br />
C<br />
podélná nosná v˘ztuÏ<br />
S s<br />
b<br />
c) sloup d) stûna<br />
C<br />
C t<br />
∅<br />
ztuÏe). Norma uvádí pravidla pro návrh<br />
této doplÀkové v˘ztuÏe.<br />
S KUPINOVÉ VLOÎKY<br />
Pfii navrhování uvaÏujeme stfied skupinové<br />
vloÏky v tûÏi‰ti skupiny (svazku) prutÛ.<br />
Ekvivalentní prÛfiez náhradního prutu se<br />
podle normy [4] stanoví podle vztahu<br />
(159):<br />
∅ = ∅ n ≤ mm 55<br />
n b<br />
(159)<br />
Evropská norma omezuje poãet prutÛ<br />
ve skupinû, n b ≤ 4 pro svislé tlaãené pruty<br />
a pruty v oblasti stykování pfiesahem,<br />
n b ≤ 3 v ostatních pfiípadech. Dále stanoví<br />
doplÀující pravidla pro kotvení a stykování<br />
skupinov˘ch vloÏek, rozli‰uje pruty<br />
s náhradním prÛfiezem ∅ n ≤ 32 mm<br />
a ∅ n >32mm.<br />
K ONSTRUKâNÍ PRVKY<br />
Pfii navrhování prvkÛ a konstrukcí nestaãí<br />
pouze ovûfiit splnûní mezních stavÛ únosnosti<br />
a pouÏitelnosti podle poÏadavkÛ<br />
uveden˘ch v normû [4], ale je nutno splnit<br />
i konstrukãní zásady pfiedepsané normou<br />
v závislosti na pouÏitém návrhovém<br />
modelu. Je nutné si uvûdomit, Ïe splnûním<br />
konstrukãních poÏadavkÛ zaji‰Èujeme<br />
spolehlivost v tûch oblastech, které pfiímo<br />
neovûfiujeme v˘poãtem. Jedná se vût‰inou<br />
o takové pfiípady namáhání, kde v˘poãet<br />
by byl neúmûrnû a zbyteãnû sloÏit˘<br />
vzhledem k dosaÏenému v˘sledku,<br />
popfi. o pfiípady, kde zatím je‰tû není dostatek<br />
teoretick˘ch a vstupních údajÛ pro<br />
v˘poãet (napfi. v oblasti trvanlivosti). Je<br />
pravda, Ïe v nûkter˘ch pfiípadech dávají<br />
konstrukãní poÏadavky v˘sledky na konzervativní<br />
stranû, a to vzhledem k tomu,<br />
Ïe tyto poÏadavky musí pokr˘vat celou<br />
‰kálu rÛzn˘ch vstupních veliãin, dal‰ím jejich<br />
upfiesÀováním by bylo jejich pouÏití<br />
Obr. 45 Umístûní tahové v˘ztuÏe v pfiírubách<br />
T prÛfiezu<br />
Fig. 45 Placing of tension reinforcement in<br />
flanged cross-section<br />
44 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong><br />
∅ st<br />
h<br />
∅ st<br />
S t<br />
b = 1 m<br />
C<br />
C t<br />
∅ st<br />
∅<br />
∑ As ∑ As beff ∅ t<br />
h<br />
b eff1<br />
A s<br />
b w<br />
b eff2<br />
h t
sloÏité. Proto v nûkter˘ch pfiípadech norma<br />
uvádí základní v˘chozí poÏadavek<br />
a dále ustanovení „pokud se nevy‰etfiuje<br />
pfiesnûji, pak …“<br />
DÛleÏité jsou poÏadavky t˘kající se minimální<br />
plochy v˘ztuÏe. Minimální v˘ztuÏ<br />
musí jednak vylouãit kfiehk˘ lom, jednak<br />
zajistit, Ïe nedojde k rozevfiení trhlin nad<br />
pfiípustnou ‰ífiku. Prvky, nebo jejich ãásti,<br />
nesplÀující poÏadavky na minimální plochu<br />
v˘ztuÏe, je tfieba povaÏovat za nevyztuÏené.<br />
Pfiehled základních konstrukãních<br />
prvkÛ s oznaãením je uveden na obr. 44<br />
a konstrukãní poÏadavky v tab. 12.<br />
Oproti ENV 1992-1-1 do‰lo v tûchto<br />
ustanoveních k fiadû upfiesnûní a zmûn.<br />
Napfi. ustanovení t˘kající se minimální ohybové<br />
v˘ztuÏe má reáln˘ fyzikální podklad,<br />
je obdobné ustanovení v âSN 73 1201.<br />
Hodnoty v tab. 12 jsou doporuãené a mohou<br />
b˘t pozmûnûny v NP EN 1992-1-1.<br />
T RÁMY<br />
Uspofiádání v˘ztuÏe<br />
Umonolitick˘ch konstrukcí, i kdyÏ bylo ve<br />
v˘poãtu pfiedpokládáno jejich prosté ulo-<br />
Ïení, by mûly b˘t prÛfiezy u podpor vyztu-<br />
Ïeny na ohybov˘ moment vznikající<br />
z jejich ãásteãného upnutí tak, aby pfienesly<br />
nejménû β 1 násobek ohybového<br />
momentu v poli (doporuãuje se volit β 1 =<br />
0,15), pfiiãemÏ tato v˘ztuÏ by mûla splÀovat<br />
podmínku minimálního stupnû vyztu-<br />
Ïení (viz tab. 12).<br />
Nad stfiedními podporami spojit˘ch<br />
trámÛ T prÛfiezu by mûla b˘t tahová v˘ztuÏ<br />
rozmístûna i na spolupÛsobící ‰ífice<br />
b eff; (viz obr. 45). Tlaková v˘ztuÏ uvaÏovaná<br />
ve v˘poãtu musí b˘t ovinuta tfimínky<br />
v maximálních vzdálenostech 15∅ tlaãen˘ch<br />
prutÛ.<br />
Ukonãení podélné tahové v˘ztuÏe<br />
v poli<br />
Tahová v˘ztuÏ v oh˘ban˘ch prvcích má<br />
b˘t uspofiádána tak, aby odolávala obálce<br />
tahov˘ch sil Fs stanovené i s pfiihlédnutím<br />
k úãinku posouvajících sil (‰ikm˘ch trhlin),<br />
tedy<br />
Fs = (MEd / z + NEd) + ∆Fst , (160)<br />
kde ∆Fst je zvût‰ení tahové síly s pfiihlédnutím<br />
k úãinku posouvajících sil; tahová<br />
síla ∆Fst se stanoví ze vztahu<br />
∆Fst = 0,5 VEd αl / z ; (161)<br />
MEd, NEd a VEd jsou návrhové hodnoty<br />
ohybového momentu, normálové a po-<br />
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
souvající síly; z je rameno vnitfiních sil; αl je vodorovn˘ posun ãáry (MEd / z + NEd) viz obr. 46; vzdálenost al je uvaÏována:<br />
– u prvkÛ se smykovou v˘ztuÏí<br />
al = 0,5 (cot θ – cot α) / z , (162)<br />
– u prvkÛ bez smykové v˘ztuÏe<br />
a l = d. (163)<br />
Úãinek tahové síly ∆F st lze vyjádfiit vodorovn˘m<br />
posunutím ãáry (M Ed / z + N Ed)<br />
o vzdálenost a l, jak je znázornûno na<br />
obr. 46.<br />
TaÏené pruty lze ukonãit ve vzdálenosti<br />
rovné nejménû jejich návrhové kotevní<br />
délce l bd od místa jejich plného vyuÏití, pfiiãemÏ<br />
konec prutu musí b˘t nejménû ve<br />
vzdálenosti 10∅, minimálnû v‰ak<br />
100 mm od místa poãátku jejich pÛsobení;<br />
místo jejich plného pÛsobení a zaãátku<br />
pÛsobení leÏí v místech, kde prouÏek<br />
pfiedstavující únosnost prutu protíná obálku<br />
tahov˘ch sil F s. Obrazec únosnosti tahov˘ch<br />
sil prutÛ F Rs nesmí vytínat obálku<br />
tahov˘ch sil F s, pfiiãemÏ lze pfiedpokládat,<br />
Ïe na kotevní délce se síla v prutu mûní<br />
lineárnû od místa plné únosnosti aÏ<br />
po nulu na konci kotevní délky (viz<br />
obr. 46). Podle v˘‰e uvedeného, obrazec<br />
únosnosti tahov˘ch sil vloÏek F Rs vytvofií<br />
nad podporou jak˘si „stromeãek“, kter˘ lze<br />
pfievést na plynul˘ rovnoploch˘ obrazec.<br />
Ukonãení dolní v˘ztuÏe v podporách<br />
PrÛfiezová plocha dolní v˘ztuÏe v krajních<br />
podporách s mal˘m nebo nulov˘m vetknutím<br />
musí b˘t nejménû β2 násobek<br />
prÛfiezové plochy v˘ztuÏe v poli (doporuãuje<br />
se volit β2 = 0,25).<br />
V krajní podpofie musí b˘t zakotvena tahová<br />
síla stanovená s pfiihlédnutím k obrazci<br />
tahov˘ch sil (viz obr. 46). Tuto sílu<br />
lze téÏ stanovit ze vztahu<br />
FE = ⏐VEd⏐ al / z + NEd (164)<br />
kde NEd je normálová síla, která se pfiiãte<br />
(tah) nebo odeãte (tlak) od tahové síly,<br />
z je rameno vnitfiních sil, al se stanoví<br />
podle vztahÛ (162), (163).<br />
Návrhová kotevní délka lbd se stanoví<br />
s pfiihlédnutím k této síle; u pfiím˘ch podpor<br />
(obr. 47a) lze pfiihlédnout k pfiíznivému<br />
pÛsobení pfiíãn˘ch tlakÛ. Kotevní délka<br />
se mûfií od zaãátku kontaktu trámu<br />
s podporou.<br />
PrÛfiezová plocha dolní v˘ztuÏe<br />
ve stfiedních podporách musí b˘t nejménû<br />
β2 násobek prÛfiezové plochy v˘ztuÏe<br />
v poli (doporuãuje se volit β2 = 0,25).<br />
≥10∅<br />
Ibd ≥100mm<br />
≥10∅<br />
≥100mm<br />
Obr. 46 Pfiíklad ukonãení tahov˘ch<br />
podéln˘ch vloÏek<br />
Fig. 46 Illustration of the curtailment of<br />
longitudinal reinforcement<br />
Kotevní délka nesmí b˘t men‰í neÏ je<br />
10∅, ani ne men‰í neÏ je vnitfiní prÛmûr<br />
trnu kolem kterého se oh˘bá prut (u hákÛ<br />
nebo ohybÛ prutu o prÛmûru alespoÀ<br />
16 mm), nebo dvojnásobek prÛmûru trnu<br />
(v ostatních pfiípadech) – viz obr. 48a.<br />
V˘ztuÏ potfiebná pro zachycení pfiípadn˘ch<br />
kladn˘ch momentÛ (napfi. pfii sednutí<br />
podpory, pfii v˘buchu apod.) mûla by<br />
b˘t specifikována ve smlouvû. V tomto<br />
pfiípadû musí b˘t zaji‰tûna spojitost dolní<br />
v˘ztuÏe, coÏ lze dosáhnout „pfiesahov˘mi“<br />
pruty – viz obr. 48 b), nebo c).<br />
Smyková v˘ztuÏ<br />
Smyková v˘ztuÏ mÛÏe svírat se stfiednicí<br />
konstrukãního prvku úhel mezi 45°a 90°.<br />
Smyková v˘ztuÏ mÛÏe b˘t tvofiena:<br />
– tfimínky obepínajícími podélnou tahovou<br />
v˘ztuÏ a tlaãenou oblast – viz<br />
obr. 49;<br />
– ohybov˘mi pruty;<br />
– v˘ztuÏn˘mi ko‰i, mfiíÏovinami apod.,<br />
které neobepínají podélnou v˘ztuÏ, ale<br />
jsou fiádnû kotveny v tlaãené a taÏené<br />
oblasti prvku.<br />
Tfimínky musí b˘t úãinnû zakotveny. Stykování<br />
vûtví tfimínkové v˘ztuÏe pfiesahem<br />
v blízkosti povrchu stûny prÛfiezu je dovolené,<br />
pokud tfimínek nezachycuje úãinky<br />
kroucení. Tfimínky musí zachycovat nejménû<br />
β3 násobek plochy potfiebné smykové<br />
v˘ztuÏe; doporuãuje se volit β = 0,5.<br />
StupeÀ smykového vyztuÏení ρw je dán<br />
vztahem<br />
ρw = Asw / (s bw sinα) ≥ ρw,min (165)<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 45<br />
I bd<br />
Obálka<br />
tahov˘ch sil<br />
M Ed/z + N Ed<br />
I bd<br />
Obálka<br />
pÛsobících<br />
tahov˘ch sil F s<br />
a<br />
Ftd 1<br />
I bd<br />
≥10∅<br />
≥100mm<br />
≥10∅<br />
≥100mm<br />
Ibd Ibd I bd<br />
Obálka<br />
únosnosti<br />
tahov˘ch sil F Rs
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
a)<br />
I bd<br />
Obr. 47 Kotvení dolní v˘ztuÏe v krajní<br />
podpofie – a) pfiímá podpora,<br />
b) nepfiímá podpora<br />
Fig. 47 Anchorage of bottom reinforcement<br />
at end supports – a) direct support,<br />
b) indirect support<br />
kde A sw je plocha smykové v˘ztuÏe v rozsahu<br />
délky s; s je vzdálenost smykové v˘ztuÏe<br />
mûfiená ve stfiednici prvku; b w je<br />
‰ífika stojiny prvku a α je úhel, kter˘ svírá<br />
smyková v˘ztuÏ se stfiednicí prvku. Doporuãená<br />
hodnota minimálního stupnû vyztuÏení<br />
ρ w,min se stanoví ze vztahu<br />
ρw,min = (0,08 √ fck) / fyk , (166)<br />
kde fcki fyk se dosazuje v MPa.<br />
Maximální podélná vzdálenost s mezi<br />
smykov˘mi v˘ztuÏn˘mi sestavami (tfimínky)<br />
nesmí pfiesáhnout sl,max; doporuãená<br />
hodnota sl,max se stanoví ze vztahu<br />
sl,max = 0,75 d ( 1 + cotα), (167)<br />
vzdálenost ohybÛ nesmí pfiesáhnout<br />
sb,max; doporuãená hodnota sb,max se stanoví<br />
ze vztahu<br />
sb,max = 0,6 d (1 + cotα ), (168)<br />
Obr. 48 Kotvení v˘ztuÏe ve stfiední podpofie<br />
Fig. 48 Anchorage at intermediate supports<br />
d m<br />
I ≥ 10 ∅ I ≥ d m<br />
I bd<br />
Obr. 49 Pfiíklady tfimínkové v˘ztuÏe<br />
Fig. 49 Examples of shear reinforcement<br />
b<br />
pfiíãná vzdálenost vûtví v fiadách tfimínkové<br />
v˘ztuÏe nesmí pfiesáhnout st,max; doporuãená<br />
hodnota st,max se stanoví ze vztahu<br />
st,max = 0,75 d ≤ 600 mm, (169)<br />
kde d je úãinná v˘‰ka trámu a α je úhel,<br />
kter˘ svírá smyková v˘ztuÏ se stfiednicí<br />
prvku.<br />
V˘ztuÏ pro zachycení úãinkÛ kroucení<br />
Tfimínky pro zachycení úãinkÛ kroucení<br />
mají b˘t uzavfiené, kotvené pfiesahem nebo<br />
koncov˘mi háky podle obr. 50 a mají<br />
svírat úhel 90°se stfiednicí prvku.<br />
Podélná vzdálenost tfimínkÛ pro zachycení<br />
úãinkÛ kroucení nemá pfiekroãit hodnotu<br />
u/8, kde u je vnûj‰í obvod prÛfiezu.<br />
Podélné vloÏky mají b˘t uspofiádány tak,<br />
aby v kaÏdém rohu prÛfiezu byla alespoÀ<br />
jedna vloÏka; ostatní vloÏky se rozdûlí pravidelnû<br />
podél vnitfiního obvodu tfimínkÛ<br />
v osov˘ch vzdálenostech nepfiesahujících<br />
350 mm.<br />
Povrchová v˘ztuÏ<br />
V nûkter˘ch pfiípadech je nutné navrhnout<br />
povrchovou v˘ztuÏ buì pro omezení<br />
trhlin nebo pro zaji‰tûní potfiebné odolnosti<br />
proti od‰tûpování krycí vrstvy betonu<br />
u vloÏek s ∅ > 32 mm nebo u skupinové<br />
v˘ztuÏe s ∅ n > 32 mm.<br />
Povrchová v˘ztuÏ mÛÏe b˘t tvofiena sítí,<br />
popfi. vloÏkami malého prÛmûru; ukládá<br />
se vnû tfimínkÛ – viz obr. 51. PrÛfiezová<br />
plocha povrchové v˘ztuÏe A s,surf nesmí b˘t<br />
men‰í neÏ A s,surfmin ve smûru rovnobûÏném<br />
a kolmém k tahové v˘ztuÏi trámu.<br />
Doporuãená hodnota A s,surfmin = 0,01<br />
A ct,ext, kde A ct,ext je plocha taÏeného beto-<br />
I bd<br />
∅ ∅<br />
I ≥ 10 ∅<br />
a) b) c)<br />
A vnitfiní tfimínky B obepínající tfimínky<br />
b)<br />
nu vnû tfimínkÛ. Pokud je krycí vrstva<br />
betonu vût‰í neÏ 70 mm, má b˘t pouÏita<br />
povrchová v˘ztuÏ o prÛfiezové plo‰e<br />
0,005 A ct,ext vkaÏdém smûru. Krycí vrstva<br />
povrchové v˘ztuÏe musí b˘t nejménû<br />
rovna minimální hodnotû krycí vrstvy<br />
v˘ztuÏe c min.<br />
Podélné pruty povrchové v˘ztuÏe mohou<br />
b˘t zapoãteny do podélné ohybové<br />
v˘ztuÏe a pfiíãné pruty do smykové v˘ztu-<br />
Ïe za pfiedpokladu, Ïe splÀují podmínky<br />
pro uspofiádání a kotvení obou typÛ v˘ztuÏí.<br />
M A SIVNÍ DESKY<br />
Masivní desky jsou desky nosné v jednom<br />
smûru a desky kfiíÏem vyztuÏené, jejichÏ<br />
pÛdorysné rozmûry b a l eff nejsou<br />
men‰í neÏ pûti násobek tlou‰Èky desky h.<br />
Zásady uvedené pro ukonãení v˘ztuÏe<br />
v poli, krajních a stfiedních podporách<br />
uvedené u trámÛ, platí i pro desky.<br />
Uspofiádání v˘ztuÏe v blízkosti<br />
podpor, v rozích a v okraji desky<br />
U prostû podepfien˘ch desek musí b˘t<br />
polovina navrÏené v˘ztuÏe pro prÛfiez<br />
v poli dovedena do podpory a zde fiádnû<br />
zakotvena (obdobnû jako u trámÛ).<br />
Pokud je deska po okraji ãásteãnû upnuta,<br />
ale není toto uvaÏováno ve v˘poãtu,<br />
mûla by zde b˘t navrÏena horní v˘ztuÏ,<br />
která pfienese 25 % ohybového momentu<br />
v pfiilehlém poli. Tato v˘ztuÏ musí od<br />
podpory zasahovat nejménû na 0,2 násobek<br />
délky do pfiilehlého pole.<br />
Pokud dochází k nadzvedávání rohÛ<br />
desky, je tfieba navrhnout vhodnou v˘ztuÏ<br />
pro zachycení kroutících momentÛ. Podél<br />
voln˘ch okrajÛ desky je tfieba navrhnout<br />
podélnou a pfiíãnou v˘ztuÏ, jak je znázornûno<br />
na obr 52. BûÏnû navrÏená v˘ztuÏ<br />
v desce mÛÏe b˘t pouÏita jako okrajová.<br />
Smyková v˘ztuÏ<br />
Smykovou v˘ztuÏ lze navrhovat do desek<br />
Obr. 50 Pfiíklady tvarÛ tfimínkÛ zachycujících úãinky kroucení –a)doporuãené tvary,<br />
(Pozn.: U a2) má b˘t celá pfiesahová délka podél horního okraje)<br />
Fig. 50 Examples of shapes for torsion links – a) recommended shapes, (Note: For a2) should<br />
have a full lap length along the top)<br />
46 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong><br />
I bd<br />
nebo<br />
a1) a2) a3)
A ct, ext<br />
A s, surf<br />
h<br />
s t ≤ 150 mm<br />
≥ 2h<br />
tlou‰Èky minimálnû 200 mm. Pro smykovou<br />
v˘ztuÏ platí zásady uvedené u trámÛ,<br />
pokud není dále uvedeno jinak.<br />
U desek, kde je ⏐V Ed⏐≤ 0,33 V Rd,max, mÛ-<br />
Ïe b˘t smyková v˘ztuÏ tvofiena buì ohyby<br />
nebo smykov˘mi v˘ztuÏn˘mi sestavami<br />
(spony, tfimínky).<br />
Maximální podélná vzdálenost mezi<br />
smykov˘mi v˘ztuÏn˘mi sestavami je dána<br />
vztahem<br />
x<br />
N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE<br />
STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION<br />
(d - x) ≤ 600 mm<br />
A s, surf ≥ 0,01 A ct, ext<br />
s t ≤ 150 mm<br />
Obr. 52 Uspofiádání v˘ztuÏe desky ve<br />
volném okraji<br />
Fig. 52 Edge reinforcement for a slab<br />
s max = 0,75 d (1 + cot α ), (170)<br />
maximální podélná vzdálenost ohybÛ<br />
nesmí pfiesáhnout d, pfiíãná vzdálenost<br />
Literatura:<br />
[26] Zavádûní EN 1992: „Navrhování<br />
betonov˘ch konstrukcí“ do praxe<br />
– Mezní stavy pouÏitelnosti;<br />
in <strong>Beton</strong> <strong>TKS</strong>, roãník 3, ã. 5/20<strong>03</strong>,<br />
str. 51–57<br />
Obr. 51 Pfiíklad povrchové v˘ztuÏe – x je<br />
vzdálenost neutrální osy od horního<br />
okraje v MSÚ<br />
Fig. 51 Example of surface reinforcement –<br />
x is the depth of neutral axis at ULS<br />
smykové v˘ztuÏe nesmí pfiesáhnout<br />
1,5 d, kde d je úãinná tlou‰Èka desky<br />
a α úhel sklonu smykové v˘ztuÏe.<br />
Tento pfiíspûvek byl vypracován za<br />
podpory VZ MSM 210000001.<br />
Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.<br />
tel.: 224 354 633; fax: 233 335 797<br />
e-mail: proch@beton.fsv.cvut.cz<br />
Ing. Alena Kohoutková, CSc.<br />
tel.: 224 353 740, fax: 233 335 797<br />
e-mail: akohout@fsv.cvut.cz<br />
Ing. Jitka Va‰ková, CSc.<br />
tel.: 224 354 636, fax: 233 335 797<br />
e-mail: jitka.vaskova@fsv.cvut.cz<br />
v‰ichni: âVUT FSv, Katedra betonov˘ch<br />
konstrukcí a mostÛ<br />
Thákurova 7, 166 29 Praha 6<br />
Tab. 12 PoÏadavky na max. a min. plochu v˘ztuÏe, max. a min. vzdálenosti a jmenovité prÛmûry vloÏek konstrukãních prvkÛ podle obr. 44<br />
Tab. 12 Requirements on the max. and min. area of the reinforcement, max. and. min. spacing and diameters<br />
of bars of structural members in Fig. 44<br />
Parametr (obr. 44) Desky Trámy Sloupy Stûny<br />
Podélná prÛfiezová plocha v˘ztuÏe 1) 2) As,min = 0,26 fctm bt d / fyk ≥ 0,0013 bt d As,min = 0,1 NEd / fyd ≥ 0,002 Ac Asv,min = 0,002 Ac nosná As ≥ As,min; As ≤ As,max 3) As,max = 0,04 Ac 3) Asv,max = 0,04 Ac 3)<br />
As,max = 0,04 Ac v˘ztuÏ ∅ maximální osová vzdálenost<br />
prutÛ as,max as,max = 3 h ≤ 400 mm<br />
4) as,max = 2 h ≤ 250 mm<br />
– –<br />
as,max=3 h ≤ 400 mm<br />
minimální poãet prutÛ (1000/ as,max) ∅ / m – 4∅8– min. v kaÏdém rohu ∅8 (1000/ as,max) / m<br />
minimální svûtlost mezi pruty max. z hodnot: ∅, dg + 5 mm; 20 mm; dg – maximální prÛmûr zrn kameniva<br />
Pfiíãná jmenovit˘ prÛmûr ∅st ∅st ≥ 6 mm (5 mm svafi. síÈ) Pfiíãná v˘ztuÏ jen pfii<br />
v˘ztuÏ – viz tfimínky 5) ss ≤ 20 ∅ pfii As ≥ 0,02Ac; ∅st a ss vzdálenost ss text na str. 46 ≤ b stejnû jako u sloupÛ6) ≤ 400 mm<br />
Rozdûlovací<br />
v˘ztuÏ<br />
minimální prÛfiezová plocha<br />
(Ash,min u kaÏdého povrchu)<br />
0,2 As Ash,min ≥ 0,25 As; Ash,min ≥ 0,001 Ac (vodorovná<br />
u stûn)<br />
maximální vzdálenost st,max st,max =3,5 h ≤ 400 mm<br />
4) st,max =3,5 h ≤ 400 mm<br />
– –<br />
st,max = 400 mm<br />
prÛmûr ∅t – –<br />
Poznámky: fctm – prÛmûrná pevnost betonu v tahu; bt – prÛmûrná ‰ífika taÏené oblasti betonu, u T prÛfiezu bt = bw ;<br />
d– úãinná v˘‰ka prÛfiezu ; fyk – charakteristická mez kluzu v˘ztuÏe; Ac – prÛfiezová plocha betonu ; h – tlou‰Èka desky<br />
1) Pro prvky, u nichÏ lze pfiipustit kfiehké poru‰ení, lze uvaÏovat As,min = 1,2 Asd, kde Asd je návrhová prÛfiezová plocha stanovená v MSÚ.<br />
2) Upfiedpjat˘ch prvkÛ s nesoudrÏnou nebo vnûj‰í pfiedpínací v˘ztuÏí je tfieba ovûfiit, Ïe ohybová únosnost je vût‰í neÏ odpovídá 1,15 násobku<br />
ohybového momentu pfii vzniku trhlin.<br />
3) Mimo styk pfiesahem.<br />
4) Platí pro oblasti, kde mÛÏe pÛsobit osamûlé bfiemeno.<br />
5) Maximální vzdálenost se sníÏí na 0,6 násobek: – v prÛfiezech umístûn˘ch nad a pod trámem nebo deskou na délce rovné vût‰ímu rozmûru prÛfiezu<br />
sloupu, – v oblasti stykÛ pfiesahem, pokud jsou stykované pruty ∅ > 14 mm.<br />
6) 2 Pokud je v‰ak svislá v˘ztuÏ umístûna nejblíÏe povrchu stûny, je tfieba provést pfiíãnou v˘ztuÏ ve tvaru spon, a to min. 4 spony /m .<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 47
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
M O S T Y Z V Y S O K O H O D N O T N ¯ C H B E T O N Ò<br />
V S E V E R N Í A M E R I C E<br />
A LE· K RATOCHVÍL,<br />
J AROSLAV U R BAN,<br />
K AREL P OSPÍ·IL<br />
âlánek popisuje v˘voj aplikací vysokohodnotn˘ch<br />
betonÛ (HPC) u staveb<br />
dopravní infrastruktury na severoamerickém<br />
kontinentu. Poukazuje na v˘hody<br />
pouÏití HPC v konkrétních konstrukãních<br />
fie‰eních se zfietelem na ekonomickou<br />
efektivitu realizovan˘ch staveb.<br />
JiÏ poãátkem osmdesát˘ch let minulého<br />
století poukázal americk˘ v˘zkumn˘ program<br />
SHRP (Strategic Highway Research<br />
Program) na vysokohodnotné betony<br />
(High-Performance Concrete, HPC) jako<br />
na jednu z klíãov˘ch technologií, která<br />
v budoucnu umoÏní dal‰í kvalitativní posun<br />
pfii realizaci staveb dopravní infrastruktury.<br />
Program financovan˘ z federálních<br />
prostfiedkÛ prostfiednictvím FHWA<br />
(Federal Highway Administration) vycházel<br />
z tehdej‰ích zku‰eností s aplikacemi<br />
tohoto materiálu v pozemním stavitelství<br />
a poãítal mimo jiné s masivním uplatnûním<br />
vysokohodnotn˘ch betonÛ pfii v˘stavbû<br />
mostních objektÛ.<br />
Tento strategick˘ cíl zaãal b˘t naplÀován<br />
v poslední dekádû dvacátého století, kdy<br />
FHWA ve spolupráci s TEA-21 (Transportation<br />
Equity Act for the 21st Century)<br />
zahájily pod hlaviãkou programu IBRC<br />
(The Innovative Bridge Research and<br />
Construction) financování v˘stavby fiady<br />
Tab. 1 Stupnû HPC dle tfiídûní FHWA<br />
a nûkteré jeho vlastnosti<br />
mostních objektÛ z HPC na celém území<br />
Spojen˘ch státÛ americk˘ch [1].<br />
U PLATNùNÍ HPC U MOSTNÍCH<br />
OBJEKTÒ<br />
Dle údajÛ AASHTO (American Association<br />
of State Highway and Transportation<br />
Officials) byla na konci minulého století<br />
ve Spojen˘ch státech americk˘ch témûfi<br />
jedna tfietina z celkového poãtu 582 tisíc<br />
mostÛ spravovan˘ch FHWA konstrukãnû<br />
nebo funkãnû nedostaãujících. PfiestoÏe<br />
tyto mosty nebyly v havarijním stavu, narÛstající<br />
tlak dopravní intenzity i zátûÏe signalizoval<br />
nezbytnost provedení nákladn˘ch<br />
oprav, resp. realizaci zcela nov˘ch<br />
konstrukcí s odpovídajícím fie‰ením jejich<br />
únosnosti i ‰ífikového uspofiádání. Podle<br />
stejného pramene vynakládají dálniãní<br />
organizace v USA kaÏd˘m rokem zhruba<br />
3,2 miliardy USD na rekonstrukci a údrÏbu<br />
mostních objektÛ. Proto investofii zcela<br />
pfiirozenû poÏadují konstrukce lépe vzdorující<br />
úãinkÛm prostfiedí a zatíÏení od dopravy,<br />
s dlouhou, aÏ stoletou Ïivotností,<br />
a staví projektanty i zhotovitele pfied úkol<br />
navrhnout a realizovat tato díla ekonomicky,<br />
s pozdûj‰ími minimálními náklady na<br />
jejich údrÏbu [2].<br />
V rámci v˘vojov˘ch programÛ bylo do<br />
konce roku 1998 realizováno v USA s vyuÏitím<br />
HPC devût mostÛ a závûrem roku<br />
2001 bylo ve tfiiceti státech USA v provozu<br />
jiÏ na padesát mostních objektÛ vybudovan˘ch<br />
z vysokohodnotného betonu.<br />
Spoleãná pfiedstava FHWA a AASHTO<br />
je, aby v kaÏdém státû USA byl s podporou<br />
vûdy a v˘zkumu zhotoven nejménû<br />
jeden most z HPC [2]. Konkrétní navrhované<br />
aplikace pfiitom zahrnují mostní<br />
desky, prefabrikované nosníky, vnitfiní<br />
podpûry a opûry i pfiímo pojíÏdûné<br />
mostovky.<br />
Vût‰inu informací o praktick˘ch aplikacích<br />
vysokohodnotn˘ch betonÛ pfii v˘stavbû<br />
mostÛ v USA, které jsou publikovány<br />
v tomto ãlánku, shromáÏdil kolektiv autorÛ<br />
díky spolupráci Centra dopravního v˘zkumu<br />
s jiÏ zmínûn˘m FHWA a nûkter˘mi<br />
dal‰ími organizacemi zab˘vajícími se<br />
vUSA problematikou v˘stavby a údrÏby<br />
dopravní infrastruktury [3].<br />
P OÎADAVKY NA HPC<br />
PRO MOSTNÍ OBJEKTY<br />
V˘stupy programu SHRP definují vysokohodnotn˘<br />
beton urãen˘ pro mostní objekty<br />
jako materiál s maximálním vodním<br />
souãinitelem 0,35 a faktorem trvanlivosti<br />
80 % (dle ASTM C 666, zku‰ební metoda<br />
A). Podle poÏadavku na minimální<br />
pevnost v tlaku dûlí SHRP vysokohodnotné<br />
betony dále na Very Early Strength<br />
(VES), s minimální pevností v tlaku<br />
21 MPa dosaÏenou do ãtyfi hodin po ulo-<br />
Ïení betonové smûsi, High Early Strength<br />
(HES), s minimální pevností 34 MPa do<br />
dvaceti ãtyfi hodin a na Very High Strength<br />
(VHS) s minimální pevností 69 MPa do<br />
dvaceti osmi dnÛ po uloÏení betonové<br />
smûsi. ACI (American Concrete Institute)<br />
definuje potom HPC jako beton snadno<br />
zpracovateln˘, s rychl˘m nárÛstem poãáteãních<br />
pevností, vysokou odolností, objemovou<br />
stálostí a dlouhou trvanlivostí v agresivním<br />
prostfiedí. Tfiídûní vysokohodnot-<br />
Vlastnosti<br />
Zku‰ební<br />
metoda 1 2<br />
StupeÀ<br />
3 4<br />
Mrazuvzdornost [%] AASHTO T 161<br />
(relativní dynamick˘ modul pruÏnosti ASTM C 666 60 aÏ 80 více neÏ 80<br />
po 300 cyklech) Proc.A<br />
Odolnost proti solím<br />
(vizuální ohodnocení povrchu po 50 cyklech)<br />
ASTM C 672 4,5 2,3 0,1<br />
Obrusuvzdornost (hloubka opotfiebení) [mm] ASTM C 944 1 aÏ 2 0,5 aÏ 1 ménû neÏ 0,5<br />
Chloridová propustnost [C]<br />
AASHTO T 277<br />
ASTM C 1202<br />
2000 aÏ 3000 800 aÏ 2000 ménû neÏ 800<br />
Pevnost v tlaku [MPa]<br />
AASHTO T 2<br />
ASTM C 39<br />
41 aÏ 55 55 aÏ 69 69 aÏ 97 více neÏ 97<br />
Modul pruÏnosti [GPa] ASTM C 469 28 aÏ 40 40 aÏ 50 více neÏ 50<br />
Smr‰tûní [promile*1<strong>03</strong> ] ASTM C 157 600 aÏ 800 400 aÏ 600 ménû neÏ 400<br />
Dotvarování [promile*1<strong>03</strong> ] / tlak ASTM C 512 60 aÏ 75 / MPa 45 aÏ 60 / MPa 30 aÏ 45 / MPa ménû neÏ 30 / MPa<br />
48 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Obr. 1 Konstrukãní fie‰ení mostu San<br />
Angelo, Texas<br />
n˘ch betonÛ dle dokumentÛ FHWA je<br />
uvedeno v tab. 1 [4].<br />
Z KU·ENOSTI S PRAKTICKOU<br />
APLIKACÍ HPC V USA<br />
I kdyÏ je v souãasné dobû ve Spojen˘ch<br />
státech vybudována z HPC fiada mostních<br />
objektÛ nejrÛznûj‰ích konstrukãních systémÛ,<br />
zÛstává nejbûÏnûj‰ím typem mostní<br />
konstrukce tvofiená prefabrikovan˘mi nosníky,<br />
které jsou spfiaÏeny monolitickou Ïelezobetonovou<br />
deskou. Jsou v‰ak postaveny<br />
i mosty, kde byl HPC uÏit od základÛ<br />
aÏ ke svodidlÛm. Lídr v zaãátcích HPC<br />
vUSA, stát Virginia, má pfies sto mostÛ<br />
zHPC buì jiÏ postaveno, ve v˘stavbû nebo<br />
v projektové fázi. Mimo jiné plánuje také<br />
v nejbliωí dobû realizovat deskov˘<br />
most z LWAC (Light Weight Aggregate<br />
Concrete) a jeden most vyuÏívající HPC<br />
modifikovan˘ vlákny [1].<br />
Pfiíkladem konstrukce vyuÏívající prefabrikované<br />
nosníky spfiaÏené deskou mÛÏe<br />
b˘t most na jehoÏ realizaci se podílel<br />
i uznávan˘ americk˘ odborník Celik Ozyildyrim<br />
z VTRC (Virginia Transport Research<br />
Council). Jedná se o jednu z prvních staveb<br />
tohoto druhu na území USA, k jejíÏ<br />
v˘stavbû byl pouÏit vysokohodnotn˘ beton.<br />
Most nahradil nevyhovující stavbu<br />
Tab. 2 Mosty z prefabrikovan˘ch HPC<br />
nosníkÛ<br />
Poloha mostu Délka [m] Typ nosníku<br />
Bow River,<br />
Alberta (Can)<br />
64,3 m NU 2800<br />
Oldman River,<br />
Alberta (Can)<br />
57,6 m NU 2800<br />
Tom Music,<br />
Washington (USA)<br />
51,2 m Deck BT-65<br />
SR 840,<br />
Tennessee (USA)<br />
47,5 m BT-72<br />
San Angelo,<br />
Texas (USA)<br />
46,6 m AASHTO IV<br />
z roku 1932 ve mûstû Richlands, stát Virginia.<br />
Objekt byl uveden do provozu koncem<br />
roku 1997 a fie‰í dopravu na Virginia<br />
Avenue pfies Clinch River. Tento most<br />
s volnou ‰ífikou 13 metrÛ a se dvûma poli<br />
o rozpûtí 22,6 metru dobfie demonstruje<br />
v˘hody pouÏití HPC oproti klasickému<br />
betonu. Zv˘‰ení návrhové pevnosti nosníkÛ<br />
na 69 MPa umoÏnilo zredukovat jejich<br />
poãet ze sedmi na pouh˘ch pût. Byly pouÏity<br />
nosníky AASHTO III, pfiiãemÏ kaÏd˘<br />
obsahoval tfiicet pfiedpínacích lan o prÛmûru<br />
15 mm, ‰estnáct pfiím˘ch a ãtrnáct<br />
zakfiiven˘ch. SpfiaÏená deska tlou‰Èky 216<br />
mm byla provedena z betonu o návrhové<br />
pevnosti 41 MPa. Cena jednoho m 2 pÛdorysné<br />
plochy nosné konstrukce se díky<br />
pouÏití HPC sníÏila z pÛvodních 743 dolarÛ<br />
na 657 dolarÛ [5].<br />
Dal‰ím reprezentantem podobného typu<br />
mostní konstrukce vybudované s vyu-<br />
Ïitím HPC je most u San Angela v Texasu.<br />
Konstrukce je tvofiena osmi poli o celkové<br />
délce 292 m. Pro první aÏ páté pole byly<br />
pouÏity typizované nosníky AASHTO IV<br />
v délkách 39,9 m aÏ 47,9 m s konstrukãní<br />
v˘‰kou 1372 mm. (Pfiedpínací síla byla<br />
pfiená‰ena opût lany o prÛmûru 15 mm.)<br />
Návrhová pevnost pouÏitého HPC ãinila<br />
96,5 MPa. Deskov˘ systém tvofií prefabrikovaná<br />
deska tlou‰Èky 89 mm a na ní proveden˘<br />
monolit tlou‰Èky 102 mm (obr. 1).<br />
Most byl dokonãen v lednu 1998 [6].<br />
Pfiednosti uÏití HPC u tohoto typu mostní<br />
konstrukce jsou zcela zfiejmé ze schématu<br />
na obr. 2 [1]. HPC umoÏÀuje redukci<br />
poãtu nosníkÛ v pfiíãném fiezu, vypu‰tûní<br />
vnitfiních podpor spodní stavby, ze‰tíhlení<br />
konstrukce nebo zv˘‰ení rozpûtí nosníkÛ.<br />
Statické vyuÏití vysok˘ch pevností<br />
HPC umoÏÀuje rovnûÏ sníÏit vlastní hmotnost<br />
konstrukce navrÏením subtilnûj‰ích<br />
prÛfiezÛ, coÏ má kromû v˘hod prostorov˘ch<br />
a estetick˘ch i nezanedbateln˘ efekt<br />
ekonomick˘. Ve spojení s úspornûj‰ím<br />
fie‰ením spodní stavby a zv˘‰enou Ïivotností<br />
konstrukce je tak HPC nespornû<br />
materiálem budoucnosti.<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 2 Porovnání pfiíãn˘ch fiezÛ mostní<br />
konstrukce (klasick˘ beton x HPC)<br />
V této souvislosti stojí za zmínku teoretická<br />
studie pfiedpjatého nosníku NU<br />
1800 z HPC zpracovaná t˘mem odborníkÛ<br />
alja‰ské univerzity, která pfiedpokládá<br />
délku prostého nosníku 76 aÏ 91 m pfii<br />
hmotnosti 100 aÏ 118 t [6]. Toto staticky<br />
mimofiádnû odváÏné fie‰ení je umoÏnûno<br />
vyuÏitím pevností HPC a vhodnû navrÏen˘m<br />
pfiedpûtím prÛfiezu.<br />
Dokladem pfiedcházejících tvrzení je<br />
i v˘voj v oblasti prefabrikovan˘ch mostních<br />
nosníkÛ, a to nejen v USA, ale<br />
ivsousední Kanadû. Tab. 2 uvádí nûkteré<br />
pfiíklady mostÛ, jejichÏ hlavním nosn˘m<br />
prvkem jsou prefabrikované nosníky vyrobené<br />
z vysokohodnotn˘ch betonÛ. PouÏití<br />
HPC vedlo v tûchto pfiípadech k zásadní<br />
redukci poãtu podpor v podélném smûru<br />
a tím k v˘znamn˘m úsporám ekonomick˘m.<br />
Napfiíklad pouÏití HPC na Bow River<br />
Bridge (Alberta, Kanada) sníÏilo, ve srovnání<br />
s pÛvodnû uvaÏovan˘m fie‰ením<br />
pfiemostûní ocelov˘mi nosníky, náklady<br />
na v˘stavbu mostu z 10,5 miliónu na 9,6<br />
miliónÛ kanadsk˘ch dolarÛ [1].<br />
ZKRÁCENÍ DOBY V¯STAVBY<br />
V souãasné dobû se vysokohodnotné betony<br />
vyuÏívají na severoamerickém kontinentû<br />
rovnûÏ jako prostfiedek k v˘znamnému<br />
zkrácení termínÛ v˘stavby mostních<br />
objektÛ a k jejich rychlému uvedení<br />
do provozu. Zde se s v˘hodou vyuÏívá vysok˘ch<br />
poãáteãních pevností HPC, zejména<br />
v pfiípadech, kdy je jako mikroplnivo<br />
v betonov˘ch smûsích pouÏito kfiemiãit˘ch<br />
úletÛ (mikrosiliky).<br />
Pátého ledna roku 2002 do‰lo ve státû<br />
Alabama (USA) k havárii cisterny pfieváÏející<br />
pohonné hmoty. Vozidlo narazilo do<br />
podpûry mostu na silnici I-65 v Birminghamu.<br />
Konstrukce mostu nárazu odolala,<br />
ale následn˘ tepeln˘ efekt poÏáru, kter˘<br />
zufiil po nûkolik hodin, po‰kodil pÛvodní<br />
ocelovou konstrukci mostu tak, Ïe vykazo-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 49
50 %<br />
40 %<br />
30 %<br />
20 %<br />
10 %<br />
0 %<br />
11%<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
44%<br />
17%<br />
25%<br />
3%<br />
0–7 dnÛ 0–14 dnÛ 14–28 dnÛ >28 dnÛ >6 mûsícÛ<br />
Obr. 3 Vyhodnocení poãátku vzniku trhlin<br />
po ukonãení o‰etfiování betonu<br />
(celkov˘ poãet trhlin je 100 %)<br />
vala prÛhyb 2,44 m. Situace vyÏadovala<br />
rychlé fie‰ení, protoÏe most leÏí na v˘znamné<br />
a dopravnû vysoce zatíÏené komunikaci<br />
(pfies most pfiejíÏdí dennû okolo<br />
sto tisíc vozidel). Ze zvaÏovan˘ch alternativ<br />
byl nakonec realizován návrh mostní konstrukce<br />
z HPC o tfiech polích s rozpûtími<br />
22,9; 42,7 a 22,9 m. Vlastní stavba nového<br />
mostu byla zahájena 21. ledna<br />
2002 a doba v˘stavby byla smlouvou<br />
o dílo stanovena na devadesát dní. PÛvodní<br />
návrh mostu poãítal ve stfiedním poli<br />
s patnácti nosníky AASHTO typu IV v˘‰ky<br />
1,6 m. Po jednáních s projektantem bylo<br />
nakonec uÏito ve stfiedním poli patnáct<br />
kusÛ modifikovan˘ch nosníkÛ BT-54<br />
avkrajních polích osm kusÛ standardních<br />
nosníkÛ BT-54, které mûli v okamÏiku vnesení<br />
pfiedpûtí pevnost 48 MPa. Oãekávané<br />
dotvarování a smr‰Èování konstrukce<br />
vyÏadovalo pfii realizaci stavby citliv˘ pfiístup<br />
od v‰ech úãastníkÛ v˘stavby. Dodavatel<br />
dokázal v‰echny nosníky vyrobit za<br />
rekordních patnáct dní. SpfiaÏená 185 mm<br />
tlustá deska byla betonována v pûti ãástech<br />
a po ãtnácti dnech dosahovala pevnost<br />
28 MPa. 27. února 2002, tj. padesát<br />
dva dní po ne‰Èastné dopravní nehodû<br />
a pouh˘ch tfiicet sedm dní od zahájení<br />
prací, byl nov˘ most pfiedán do uÏívání.<br />
Zhotovitel tak obdrÏel nabídkovou prémii,<br />
která ãinila 25 tis. americk˘ch dolarÛ za<br />
kaÏd˘ den zkrácení v˘stavby. Celkem tedy<br />
úctyhodn˘ch 1 325 000 dolarÛ [1].<br />
V extrémních pfiípadech je moÏno dosáhnout<br />
zkrácení doby v˘stavby konstrukcí<br />
vyuÏívajících HPC i dal‰ími technologick˘mi<br />
opatfieními. Napfiíklad pro most s osmnácti<br />
poli o celkové délce 811 m, ve státû<br />
Ohio nad údolím Cuyhahoga River Valley,<br />
byly modifikované nosníky AASHTO pro-<br />
pafiovány a po osmnácti hodinách dosahovaly<br />
pevnosti pouÏitého HPC v nosnících<br />
hodnot kolem 50 MPa [1].<br />
Pfiímo pojíÏdûné mostovky<br />
a mostovkové desky z HPC<br />
Znaãná ãást mostÛ ve Spojen˘ch státech<br />
americk˘ch je budována s pfiímo pojíÏdûn˘mi<br />
cementobetonov˘mi mostovkami<br />
nebo mostovkov˘mi deskami [3]. Toto<br />
fie‰ení je uplatÀováno bez ohledu na to,<br />
jde-li o silnici niωí ãi vy‰‰í tfiídy nebo o dálnici,<br />
a to dokonce i v pfiípadech, kdy je vozovka<br />
na komunikaci pfied a za mostem<br />
asfaltová. Pfiímo pojíÏdûné mostovkové<br />
desky jsou z konstrukãního hlediska navrhovány<br />
jako kfiíÏem vyztuÏené. VyztuÏení<br />
desky b˘vá provedeno pfii horním i dolním<br />
povrchu a v˘ztuÏ je zpravidla chránûna<br />
proti korozi speciálními opatfieními<br />
(napfi. povlakování). Souãasn˘ trend<br />
vUSA je betonovat pfiímo pojíÏdûné mostovkové<br />
desky beze spár, a to i u dlouh˘ch<br />
spojit˘ch mostních konstrukcí [3].<br />
Pfiíkladem vyuÏití HPC pro pfiímo pojíÏdûnou<br />
deskovou mostovku mÛÏe b˘t<br />
most Wacker Drive v Chicagu (Illinois),<br />
pfies kter˘ dennû pfiejede více neÏ 160<br />
tisíc vozidel. Cílem uÏití HPC bylo v tomto<br />
pfiípadû vytvofiení odolné a trvanlivé konstrukce<br />
souãasnû se zv˘‰ením prÛjezdné<br />
v˘‰ky pod mostem. Aplikace HPC umoÏnila<br />
sníÏit tlou‰Èku desky ze 610 na<br />
380 mm (pfii max. rozpûtí pole cca<br />
14 m). Deska byla jak pfiíãnû, tak podélnû<br />
pfiedepnuta. Ochrana v˘ztuÏe byla zaji‰tûna<br />
epoxidov˘m nátûrem. Povrch pfiímo<br />
pojíÏdûné cementobetonové mostovky je<br />
modifikován speciálním latexov˘m nátûrem.<br />
¤e‰ení umoÏnilo zv˘‰it volnou v˘‰ku<br />
pod mostem o 305 mm [7].<br />
Pfii vyuÏití HPC jako materiálu pro pfiímo<br />
pojíÏdûné mostovky a mostovkové desky<br />
nab˘vají zásadního v˘znamu otázky trvanlivosti<br />
pouÏitého betonu. Problémy mohou<br />
zpÛsobit relativnû velké objemové<br />
zmûny HPC v ãasném stadiu po uloÏení<br />
betonové smûsi do bednûní (tzv. autogenní<br />
smr‰tûní) a s tím spojená vy‰‰í<br />
pravdûpodobnost v˘skytu smr‰Èovacích<br />
trhlin. Dal‰ím kritick˘m parametrem s ohledem<br />
na moÏnost vyuÏití HPC pro pfiímo<br />
pojíÏdûné mostovky nebo mostovkové<br />
desky je odpor materiálu proti vnikání<br />
chloridov˘ch iontÛ (zimní údrÏba).<br />
Pfiíkladem negativního vlivu smr‰tûní HPC<br />
na uÏitné vlastnosti stavebního díla a nezbytnosti<br />
peãlivého o‰etfiování HPC betonÛ<br />
uloÏen˘ch v tomto typu konstrukce,<br />
mÛÏe b˘t pfiípad ze státu Idaho. Ochrana<br />
pfiímo pojíÏdûné desky proti úniku vlhkosti<br />
z povrchov˘ch vrstev pouÏitého HPC<br />
(vlhãená „geotextilie“) byla provedena<br />
cca 45 minut po ukonãení betonáÏe. Po<br />
nûkolika dnech vykazovaly desky trhliny<br />
takového rozsahu, Ïe odborníci Idaho<br />
Transportation Department (ITD) zvaÏovali<br />
moÏnost úplného vylouãení kfiemiãit˘ch<br />
úletÛ ze seznamu pfiímûsí vhodn˘ch<br />
do HPC urãen˘ch pro pfiímo pojíÏdûné<br />
desky. Pfii dal‰í aplikaci srovnatelné betonové<br />
smûsi bylo o‰etfiování betonu vlhkou<br />
tkaninou zahájeno v rozmezí 10–15<br />
minut po ukonãení betonáÏe. V tomto pfiípadû<br />
povrch konstrukce nevykazoval<br />
témûfi Ïádné poru‰ení [1].<br />
V této souvislosti zpracoval zajímavou<br />
studii The New York State Department of<br />
Transportation (NYSDOT). Na 36 mostov-<br />
Obr. 4 Coronado Bridge, San Diego,<br />
Kalifornie, USA<br />
50 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
kov˘ch deskách nahodile vybran˘ch na<br />
celém území státu New York byl sledován<br />
v˘voj smr‰Èovacích trhlin (obr. 3) [8]. Dokumentace<br />
poruch byla zahájena vÏdy<br />
ihned po ukonãení o‰etfiování konstrukce<br />
vlhãením (desky byly kropeny ãtrnáct<br />
dnÛ) a probíhala po dobu jednoho roku.<br />
M OSTNÍ KONSTRUKCE Z LWAC<br />
Jak bylo uvedeno, je LWAC materiál, kter˘<br />
vychází z technologie HPC. Plnivem jsou<br />
v‰ak u takto oznaãovan˘ch betonÛ lehká<br />
kameniva, a to jak pfiirozeného, tak umûlého<br />
pÛvodu. Niωí objemová hmotnost<br />
tûchto betonÛ zaji‰Èuje dosaÏení pfiíznivûj-<br />
‰ího pomûru mezi vlastní tíhou konstrukce<br />
a zatíÏením nahodil˘m. Tato skuteãnost<br />
dovoluje projektantÛm, zejména<br />
umostÛ velk˘ch rozpûtí, navrhovat odváÏné<br />
a elegantní stavby, které by je‰tû nedávno<br />
byly pouhou utopií. Ty nejsmûlej‰í<br />
stavby z LWAC je moÏné spatfiit v seversk˘ch<br />
zemích starého kontinentu, ale také<br />
v severní Americe byla vybudována fiada<br />
staveb, jejichÏ realizaci umoÏnilo vyuÏití<br />
vlastností tohoto materiálu.<br />
Architektonicky pfiízniv˘m dojmem pÛsobí<br />
napfi. American River Bridge v Kalifornii.<br />
Mostní konstrukce tvofiená dvûma<br />
nábûhovan˘mi komorov˘mi dodateãnû<br />
pfiedpínan˘mi nosníky z LWAC spoãívá na<br />
podporách zaloÏen˘ch na vrtan˘ch pilotách.<br />
Tento most o celkové délce 690 m<br />
pfiekraãuje sv˘mi tfiemi poli o rozpûtí<br />
100m akoncov˘m polem o rozpûtí 55 m<br />
jezero Natoma. Nad pfiilehl˘m Negro Bar<br />
State Park pokraãuje potom dal‰ími pûti<br />
poli o rozpûtí 58 m. Tato pole jsou tvofiena<br />
komorov˘mi nosníky jiÏ bez nábûhÛ.<br />
·ífika desky pfiechází od 33,6 do 41,2 m.<br />
Nad jezerem je most opatfien architektonicky<br />
zdafiil˘mi prefabrikovan˘mi a dodateãnû<br />
pfiedpínan˘mi oblouky z LWAC.<br />
Most je vybaven seismick˘mi loÏisky.<br />
Na State Highway ã. 75 pfies San Diego<br />
Bay v Kalifornii se nachází Coronado Bridge<br />
(obr. 4). I kdyÏ byl tento 61 m vysok˘<br />
most uveden do provozu jiÏ v roce 1969,<br />
mÛÏe b˘t smûle fiazen mezi konstrukce<br />
vyuÏívající LWAC. Nosnou konstrukci tohoto<br />
mostu tvofií tfii sta sedm prefabrikovan˘ch,<br />
pfiedpjat˘ch nosníkÛ vyroben˘ch<br />
z lehãeného betonu. Dvû stû ‰est nosníkÛ<br />
je vysok˘ch 1,68 m a ãtyfiicet jeden<br />
má v˘‰ku 2,26 m. Nosníky byly vyrábûny<br />
100 mil od staveni‰tû v Santa Fe Springs.<br />
PrÛmûrná délka niωích nosníkÛ se pohybuje<br />
v rozmezí 29 aÏ 35,7 m, vy‰‰í nosníky<br />
jsou 46 m dlouhé s horní pfiírubou<br />
Obr. 5 Studie fie‰ení tubusového mostu<br />
200 mm silnou. Nosníky byly v prÛbûhu<br />
v˘roby propafiovány a velmi peãlivû byly<br />
sledovány jejich objemové zmûny i hodnoty<br />
modulÛ pruÏnosti. 3 407 m dlouh˘<br />
most obsahuje 4 587 m 3 betonu v pfiedpjat˘ch<br />
nosnících a i pfies své stáfií je stále<br />
v dobrém technickém stavu. V souãasné<br />
dobû slouÏí most FHWA pro sledování<br />
dlouhodob˘ch zmûn v chování konstrukcí<br />
vyroben˘ch z tohoto materiálu [9].<br />
A JAKÁ JE BUDOUCNOST?<br />
V pfiedstavách americk˘ch architektÛ se<br />
rodí nové smûlé projekty. Na obr. 5 je návrh<br />
prostorového fie‰ení tubusového<br />
mostu nazvaného „dálnice budoucnosti“,<br />
kde horní ãást tubusu slouÏí automobilové<br />
dopravû, spodní pak mÛÏe b˘t vyuÏita<br />
komerãnû nebo mÛÏe sv˘m fie‰ením poskytnout<br />
prostor kolejové pfiepravû. Realizace<br />
tohoto odváÏného projektu není<br />
samozfiejmû myslitelná bez vyuÏití moÏností<br />
poskytovan˘ch HPC a LWAC.<br />
V drsn˘ch podmínkách Alja‰ky byl navr-<br />
Ïen tubusov˘ most s vyuÏitím HPC projekãní<br />
kanceláfií T. Y. Linn International pro<br />
Truss Alaska Bridge z Prudhoe Bay do<br />
Valdez [6].<br />
V˘zkumné laboratofie postupnû nacházejí<br />
dal‰í moÏnosti zv˘‰ení kvalitativních<br />
parametrÛ vysokohodnotn˘ch betonÛ. V˘sledkem<br />
jejich práce jsou napfi. UHPC<br />
(Ultra High Perfomance Concrete). S vyu-<br />
Ïitím tûchto materiálÛ se poãítá pfii sanacích<br />
betonov˘ch konstrukcí, pro aplikaci na<br />
obrusné vrstvy vozovek i jako ochrann˘ch<br />
vrstev extrémnû zatíÏen˘ch podlah apod.<br />
V experimentálním stadiu je ovûfiování<br />
chování UHPC ve vysoce agresivním prostfiedí<br />
kanalizaãních stok a v prostfiedí primárních<br />
okruhÛ atomov˘ch elektráren [6].<br />
V laboratorních podmínkách byly pfii<br />
experimentálních zkou‰kách UHPC dosa-<br />
Ïeny pevnosti pohybující se aÏ v rozmezí<br />
700 aÏ 800 MPa [5]! Pfiíkladem materiálu<br />
typu UHPC je RPC (Reactive Powder<br />
Concrete) s pevnostní fiadou 170 aÏ 230<br />
MPa v tlaku a 30 aÏ 50 MPa v tahu za<br />
ohybu. RPC je charakteristick˘ kromû speciální<br />
skladby komponentÛ i obsahem organick˘ch<br />
nebo ocelov˘ch vláken, jejichÏ<br />
pfiítomnost ve smûsi zaji‰Èuje mimofiádnû<br />
pfiíznivé tahové vlastnosti v˘sledného<br />
kompozitu, pfiiãemÏ smr‰tûní a dotvarování<br />
tohoto materiálu je prakticky nulové [1].<br />
Je proto reálné pfiedpokládat, Ïe se na<br />
americkém kontinentû objeví v blízké bu-<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
doucnosti dal‰í mostní konstrukce vyuÏívající<br />
pfiednosti nov˘ch technologií betonového<br />
stavitelství.<br />
Ing. Ale‰ Kratochvíl<br />
e-mail: kratochvil@cdv.cz<br />
Ing. Jaroslav Urban<br />
e-mail: urban@cdv.cz<br />
Ing. Karel Pospí‰il, Ph.D.<br />
e-mail: pospisil@cdv.cz<br />
v‰ichni: Centrum dopravního v˘zkumu<br />
Lí‰eÀská 33a, 636 00 Brno<br />
fax: 549429343, www.cdv.cz<br />
Literatura:<br />
[1] FHWA/NCBC: HPC Bridge Views,<br />
issue 1-27<br />
[2] www.leadstates.tamu.edu<br />
[3] Pospí‰il K.: Zpráva o pracovní cestû<br />
na studijní pobyt ve Federal Highway<br />
Administration, Virginia Transportation<br />
Research Council a Tennessee<br />
Department of Transportation, uskuteãnûn˘<br />
v USA v ãervnu 2001. Brno,<br />
Centrum dopravního v˘zkumu, 2001<br />
[4] Goodspeed Ch. H., Vanikar S., Cook<br />
R. A.: High-Performance Concrete<br />
Defined for Higway Structures,<br />
Committee Special Report No.4, US<br />
Department of Transport (Publication<br />
No. FHWA-SA-98-082), 7/1998<br />
[5] Ozyildirim C., Gomez J. P.: Highpeformance<br />
concrete in a bridge in<br />
Richlands, Virginia, 9/1999,<br />
Carlottesville, Virginia, VTRC 00-R6<br />
[6] PCI/FHWA/FIB: International<br />
Symposium on High Performance<br />
Concrete, záfií 2000, Orlando –<br />
Florida, The economical solution for<br />
durable bridges and transportation<br />
structures<br />
[7] www.lusas.com<br />
[8] Fifth International Bridge Engineering<br />
Conference, NAP, Washington, D.C.,<br />
duben 2000, Tampa, Florida<br />
[9] www.escsi.org<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 51
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
J A K J S E M ( N E) B E T O N O V A L S A R A J E V O<br />
M I ROSLAV H A VLÍK<br />
Sarajevo – mûsto, kter˘m procházela historie,<br />
pfieváÏnû spojená s válkou a utrpením<br />
mnoha lidí. Je to ale také mûsto, kde<br />
fiadu nepfiíjemn˘ch událostí naru‰ila událost<br />
spí‰e pfiíjemná a v˘znamná – Zimní<br />
olympijské hry 1984. Slavnost jistû mnohokrát<br />
popisovaná v rÛzn˘ch superlativech.<br />
Nemûl jsem moÏnost nav‰tívit Sarajevo<br />
pfii nádhern˘ch ZOH, dostal jsem ji aÏ<br />
s odstupem po mnoha letech. To jsem jiÏ<br />
shodou rÛzn˘ch okolností nemohl b˘t povaÏován<br />
za aktivního sportovce a také má<br />
cesta po olympijsk˘ch sportovi‰tích mûla<br />
spí‰e prozaick˘ charakter: zajímaly mû<br />
stavby jako takové, jejich stav a vybavení.<br />
Pfii té pfiíleÏitosti jsem „udûlil“ olympijsk˘m<br />
hrám a mûstu samému dal‰í superlativ,<br />
dal‰í pfiívlastek: Olympiáda betonu.<br />
To, co vyrostlo ve spí‰e historickém mûstû<br />
kdesi na okraji Evropy (a v pfiekrásn˘ch<br />
horách v jeho okolí), to bylo obdivuhodné.<br />
Ani zdaleka jsem v té dobû netu‰il, jak<br />
budu nucen – v návaznosti na „bûh ãasu“<br />
a „sled událostí“ pfiehodnotit svÛj názor.<br />
Mé náv‰tûvy i ãinnosti v této oblasti rychle<br />
skonãily, byl jsem odsunut do role<br />
vzdáleného statisty.<br />
Válka. HrÛzostra‰ná, utrpení a niãení<br />
nesoucí válka. Byla to doba, kdy masivní<br />
beton olympijsk˘ch staveb slouÏil lidem<br />
Obr. 2 Ruiny Ïelezobetonového objektu<br />
v Sarajevû<br />
jako ochrana a jiné olympijské stavby<br />
v okolních horách jin˘m lidem jako vojenská<br />
základna. A kdyÏ byli donuceni základny<br />
opustit, trhavinami je zniãili. A nejen je.<br />
Zniãili takfika v‰e, co mohli. Horské samoty,<br />
vesnice, mûstské ãásti, továrny, ‰koly,<br />
knihovnu a dal‰í a dal‰í. To byla olympiáda<br />
hrÛzy a zniãeného betonu (obr. 1 a 2).<br />
Má první náv‰tûva Bosny po „váleãn˘ch<br />
událostech“ byla plná rozporÛ. Na jedné<br />
stranû beton ve stavu jak jsem ho znal<br />
pouze z pfiíleÏitostn˘ch demolic, zde ov-<br />
‰em v nepfiedstavitelném mnoÏství. Na<br />
druhé stranû to byla pfiíleÏitost, sice momentálnû<br />
je‰tû vzdálená, jak ten zniãen˘,<br />
beztvar˘ materiál nahradit betonem nov˘m,<br />
betonem v patfiiãném tvaru a funkci.<br />
HrÛzy války skonãily, skonãila i Federativní<br />
republika Jugoslávie. Jsem zpût, tentokrát<br />
jiÏ v Republice Bosna a Hercegovina.<br />
Jsem v Sarajevu, Tuzle, Mostaru<br />
(obr. 3) ... Kam se podívám, vidím demolici.<br />
Ale také vidím „mixery“ (obr. 4). Pfiestárlé,<br />
vyslouÏilé Tatry s mal˘mi „bubínky“,<br />
ale i zánovní „osmiãky“ a „devítky“, nûkteré<br />
je‰tû s pÛvodními nápisy ...<br />
Hledám místo pro stavbu betonárny<br />
a ‰pióním u konkurence. Situace jako<br />
u mixérÛ – malé „kafeml˘nky“ neznámého,<br />
a nûkdy i ãeskoslovenského pÛvodu,<br />
spí‰e ménûfrakãní, ale nacházím i zánovní<br />
dvoutisícovku, která snad je‰tû „vãera“<br />
míchala nûkde u Mnichova. Kontroluji kamenivo,<br />
v pofiádku. Dokonce mám k nahlédnutí<br />
i nûjaké sudy s plastifikátorem<br />
neznámého pÛvodu a nezaruãen˘ch<br />
úãinkÛ. Neriskuji. Objednávám si sice<br />
u nich beton, ale podle receptury zákazníka.<br />
<strong>Beton</strong>áÏ tfii dny, na kaÏd˘ den<br />
600 m 3 . Musím mít nûkolik dní strpení,<br />
plní obdobnou zakázku pro jiného zákazníka!!<br />
Nevadí, mezitím se pfiipraví stavba<br />
a dovezou pfiísady z Prahy ... Vy‰lo to, betonuje<br />
se. Dávkujeme ruãnû, na stavbû,<br />
vãetnû drátkÛ – rozpt˘lené armatury. Dokonce<br />
i pumpa – snad z minulého století<br />
– neprotestuje a pracuje. Na to, Ïe receptura<br />
je stfielená od boku a na pofiádné<br />
odzkou‰ení nebyl ãas, to vychází aÏ pfiíli‰<br />
dobfie. Nejhor‰í bylo pfiesvûdãit spolupracovníky,<br />
Ïe voda není ten nejlep‰í plastifikátor!<br />
Následn˘ vstup do bosenského stavebnictví<br />
mohl b˘t povaÏován za „zlat˘ hfiebíãek“<br />
programu – prvních 70 km dálnice<br />
Budape‰È-Ploãe, úsek Sarajevo-Zenica.<br />
Realizaãní firma, jedna z nejlep‰ích místních,<br />
je po válce oslabena a ráda pfiijímá<br />
pomoc, se kterou pfiicházím: pfiední<br />
ãesko-moravskou firmu (dnes zahraniãní),<br />
perfektnû vybavenou, prokazatelnû<br />
zku‰enou ve v˘stavbû dálnic, s nejlep‰ími<br />
referencemi... Rozhodnutí padlo takfika<br />
okamÏitû: Bosenská firma konstrukce,<br />
ãesko-moravská vozovku. Na mû zbyla<br />
jen technologie v‰ech betonÛ a podkladních<br />
vrstev. Vzniklá situace mezi zúãastnûn˘mi<br />
stavbafii byla samozfiejmû do urãité<br />
míry euforická – a to natolik, Ïe problematika<br />
osoby investora se v daném okamÏiku<br />
odsunula do pozadí. Investorem byla<br />
jistá západoevropská firma mající urãité<br />
zku‰enosti jak s pomocí ãesk˘ch politikÛ<br />
získat lukrativní zakázku na pfiestavbu dopravního<br />
centra na okraji Prahy. Tady jim<br />
ale nikdo nepomohl. A kdyÏ vzápûtí bosenská<br />
vláda vyhlásila „stop“ privatizaci<br />
Obr. 1 Objekt zniãeného tiskového stfiediska<br />
pod horou Bela‰nica<br />
52 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Obr. 3 Ruiny bytového domu v Mostaru<br />
ãeskou cestou na balkánsk˘ zpÛsob a ke<br />
slovu pfii‰la kriminálka a antikorupãní opatfiení,<br />
skonãila doãasnû zakázka a tím<br />
i zcela nezavinûnû na‰e úãast.<br />
Nejen Sarajevo je Bosna, a tak vyráÏím<br />
pfies devatery hory a doly na sever k Tuzle.<br />
Asistuji pfii stavbû nafukovací tenisové haly<br />
a pfii stavbû tentokrát betonové prefabrikované<br />
víceúãelové haly s upfiednostnûním<br />
házené. A v panelárnû je k fie‰ení<br />
technologie – míchaãka jako obvykle kafeml˘nek,<br />
kamenivo okolní smûs. Perfektní<br />
cement domácí provincie, plastifikátor<br />
voda. Sortiment od dlouhorozmûrov˘ch<br />
nosníkÛ (obr. 5) pfies velkoplo‰né,<br />
Ïebrované stûnové desky aÏ po biÏuterii<br />
z betonu, co zbude. Pracuje se na dvû<br />
smûny, nová hala a míchaãka je ve v˘stavbû.<br />
PoÏadavky na beton – to jsou po-<br />
Ïadavky na vysokopevnostní, samozhutnitelné<br />
a okamÏitû vytvrditelné betony, pokud<br />
moÏno bez cementu, v ménû vhodn˘ch<br />
podmínkách, na archaickém zafiízení<br />
a bez technologické disciplíny. Îádná la-<br />
Obr. 5 Obnovená v˘roba prefabrikátÛ,<br />
nûkteré nosníky byly dlouhé aÏ 28 m<br />
boratofi, nakládám tedy cement a kamenivo<br />
s pískem do osobáku. Zkou‰ky budou<br />
v Praze. Doufám, protoÏe pro celníky<br />
je to velmi zajímav˘ pfiípad pa‰ování relativnû<br />
bezcenn˘ch nerostn˘ch surovin. Mé<br />
pÛsobení v této lokalitû ale brzy konãí –<br />
panelárna s takovou denní v˘robou a perspektivou<br />
v˘robu zdvojnásobit je pfiíli‰ atraktivní<br />
objekt, aby jej nechali na‰i západní<br />
sousedé bez pov‰imnutí. Jsem „vy‰típán“<br />
spoleãensk˘m tahem, mohu se<br />
pouze revanÏovat omezením m˘ch dal-<br />
‰ích kontaktÛ pro jejich pÛsobení.<br />
Vracím se opût do metropole, do Sarajeva.<br />
JiÏ pfied ãasem jsem byl kontaktován<br />
otázkou: Co s dvojãaty? Pfied vstupem<br />
do historické ãásti Sarajeva vyrostla<br />
dominanta Sarajeva nového, dva dvacetipatrové<br />
vûÏáky ze skla a betonu. Za války<br />
to byl víc neÏ snadn˘ cíl pro kanon˘ry<br />
umístûné v okolních kopcích a oba domy<br />
dostaly nespoãet zásahÛ ze zbraní v‰ech<br />
moÏn˘ch kalibrÛ. Navzdory zásahÛm<br />
a poÏárÛm zÛstaly stát a stojí dodnes.<br />
Otázka „co s dvojãaty“ nebyla pravdûpodobnû<br />
ani my‰lena váÏnû a já jsem také<br />
odpovûdûl spí‰e ze setrvaãnosti: Jsou dvû<br />
moÏnosti, první – zbourat a druhá – opravit.<br />
MÛÏete dát kvalitní beton, ocelové v˘-<br />
Obr. 4 „Horská“ míchaãka<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
ztuhy, laminát. Tím zatíÏíte konstrukci, pfietíÏíte<br />
základovou spáru a spadne to samo.<br />
Pokud nechcete, aby to spadlo, musíte<br />
v‰e zbyteãnû tûÏké, beztoho vût‰inou po-<br />
‰kozené (dlaÏby, obklady, sklenûné pancéfiové<br />
desky a pod.), vybourat a nahradit<br />
je lehk˘mi materiály (dfievo, plasty, pûnobeton.....).<br />
Tím se vyrovná váhov˘ nárÛst<br />
amÛÏete doufat, Ïe to nespadne.<br />
Dost dlouho se nic nedûlo a osobnû<br />
jsem na toto téma zapomnûl. Ale objevil<br />
se investor a co jsem si nadrobil ...<br />
VyztuÏení naru‰en˘ch stropních desek<br />
karbonov˘mi lamelami ke mnû nedo‰lo –<br />
nabídka byla pfiíli‰ nízká. Konkurence to<br />
umûla stejnou technologií, pfii pouÏití toho<br />
samého materiálu mnohem, mnohem<br />
dráÏ...<br />
Za to jsem obdrÏel „vyrovnávací podlahové<br />
vrstvy“ s vyuÏitím pûnobetonu. To<br />
pfii ve‰keré snaze konkurence nezvládla,<br />
ani za vy‰‰í cenu. Nedokázala ani pfiedlo-<br />
Ïit vzorky, a tak se nedalo nic dûlat, spadlo<br />
to na mû. Nûjaké potíÏe sice nastaly –<br />
zadávací parametry se nûkolikrát mûnily,<br />
Obr. 6 Sarajevské „dvojãe“ bûhem<br />
rekonstrukce<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 53
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
Obr. 7 Pokládka pûnobetonu Obr. 8 Dokonãená vrstva<br />
nûkolikrát jsem pfiedkládal poÏadované<br />
vzorky. Nakonec jsem se zapfiísahal na<br />
magnetofonového beduína (kaÏdé ráno<br />
stra‰nû jeãí ze v‰ech minaretÛ), Ïe pûnobeton<br />
o hmotnosti 500 kg/m 3 a pevnosti<br />
20 MPa neumím vyrobit. Kupodivu<br />
jsem o tom pfiesvûdãil i amerického zástupce<br />
kuvaitského investora a ten souhlasil<br />
s kompromisem: spodní vyrovnávací<br />
vrstva cca 80 aÏ 120 mm z pûnobetonu<br />
500 kg/m 3 , horní nárazová vrstva 30<br />
mm z Liaporbetonu 1500 kg/m 3 . Tak<br />
bylo koneãnû domluveno, a tak se i stalo.<br />
Místní cement 52,5 R, ke stanovenému<br />
úkolu perfektní, pûnotvorné pfiísady od<br />
WOERMANN Bohemia: pûnidlo FOAM<br />
GA 285 a stabilizátor Woerlith 61, Liapor<br />
zVintífiova (z toho byla mezinárodní zápletka,<br />
rakousk˘ Liapor v balkánském prodeji<br />
je draωí neÏ dovezen˘ z Vintífiova).<br />
Generátor na v˘robu pûny, míchaãka a betonpumpa<br />
z Prahy jako spoluzavazadlo.<br />
Dokonãení ãlánku ze strany 41<br />
dal‰í rÛst obsahu cementu spojen s neÏádoucím<br />
rÛstem obsahu vody. Zv˘‰en˘<br />
objem pojivové ka‰e nepfiíznivû ovlivÀuje<br />
objemové zmûny.<br />
Ze v‰ech uveden˘ch dÛvodÛ se v oblasti<br />
III v˘znamnû uplatÀují plastifikaãní pfiísady.<br />
Pfiímûsi se v oblasti III uplatÀují pfiíznivû<br />
jen tehdy, kdyÏ jsou doprovázeny úãinn˘mi<br />
plastifikaãními pfiísadami (hyperplastifikátory)<br />
nebo kdyÏ je beton velmi<br />
intenzivnû zhutÀován.<br />
Na rozdíl od ostatních oblastí se pro<br />
uvedené pfiíãiny vyznaãuje oblast III i tím,<br />
V˘roba „in situ“ na stavbû, postupnû na<br />
kaÏdém patfie (obr. 5 aÏ 7). Ideální poãasí,<br />
pracovi‰tû chránûno pfied pfiím˘m sluncem.<br />
Realizaãní pracovníci místní, pfieváÏnû<br />
‰ikovní a pracovití, po zácviku naprosto<br />
samostatní, odvedli dobrou práci.<br />
Z poãátku se s náv‰tûvníky 20. patra (v˘tah<br />
byl nekompromisnû pouze nákladní)<br />
otevfiela Bela‰nica, úãast byla mezikontinentální,<br />
dokonce i amerikánec byl spokojen.<br />
Nedílnou souãástí mé denní asistence<br />
u betonáÏe byla i veãerní úãast na<br />
recepcích a spoleãensk˘ch setkáních, mimo<br />
jiné i s pfiíslu‰níky SFOR, a nezbytn˘m<br />
ãivabãiãím. MÛj vstup byl realizován v pfiímé<br />
spolupráci s místní, sarajevskou firmou,<br />
pod její zá‰titou a s její úãastí. Pole<br />
pÛsobnosti v této oblasti je velmi ‰iroké<br />
a rozsáhlé a stále je‰tû perspektivní, ale<br />
ipfies masivní protikorupãní kampaÀ je<br />
stále cítit velmi siln˘ vliv ãeské cesty privatizace,<br />
umocnûn˘ místním koloritem, a ne<br />
vÏdy je vstup do zakázky podpofien nejv˘hodnûj‰í<br />
technologií a nejniωími náklady.<br />
Ïe se sniÏuje v˘hodnost nejhrub‰ích frakcí<br />
kameniva. Pfiíãinou této skuteãnosti je<br />
iomezení koncentrací napûtí vypl˘vající<br />
z rozdílnosti modulÛ pruÏnosti malty<br />
a hrubého kameniva. Z uveden˘ch dÛvodÛ<br />
se mohou dobfie uplatnit i betony<br />
s D max 16 mm, event. i 8 mm; uvedené<br />
platí za pfiedpokladu pouÏití ãistého a pevného<br />
kameniva.<br />
Z ÁVùR<br />
Uvedené poznámky zdaleka nemohou<br />
vystihnout celou problematiku sloÏení betonu.<br />
Pro vyjádfiení v‰ech nastínûn˘ch vlivÛ<br />
je tfieba pouÏít sloÏitûj‰í vztahy a hlavnû<br />
je tfieba zajistit jejich vzájemnou pro-<br />
Prostoru pro vyuÏití nov˘ch technologií jak<br />
pfii sanacích po‰kozen˘ch objektÛ, tak pfii<br />
v˘stavbû nov˘ch je dostatek. ·anci mají<br />
ale spí‰e silní investofii nebo ten, kdo je na<br />
investory napojen (a to já nejsem). Ale<br />
údajnû bylo sly‰et z nûjakého minaretu,<br />
Ïe se pfiipravuje zahájení rekonstrukce<br />
druhého „dvojãete“... Ke mnû se to ale<br />
prozatím nedoneslo ...<br />
Je‰tû dÛleÏité upozornûní: Pivo si vozím<br />
radûji svoje, ale v nejhor‰ím pfiípadû se<br />
dá pít i sarajevské. Mleté jehnûcí nemusím<br />
mít kaÏd˘ den tfiikrát. Prohibice na pití<br />
i jídlo se dodrÏuje v˘hradnû ve vymezené<br />
ãásti historického Sarajeva, ale i tak<br />
nedoporuãuji jezdit do Bosny v dobû<br />
„ramadanu“.<br />
Ing. Miroslav Havlík<br />
Konstantinova 1474, 149 00 Praha 4<br />
tel.: 6<strong>03</strong> 288 562, tel./fax: 272 912 548<br />
e-mail: havlikmiroslav@seznam.cz<br />
vázanost pfii respektování oborÛ jejich<br />
platnosti, s dodrÏením v‰ech poÏadavkÛ,<br />
a podmínek materiálové základny. Tím<br />
jsou znovu potvrzeny pfiíãiny, pro které se<br />
dfiíve (v dobû bez osobních poãítaãÛ<br />
a uÏivatelsky pfiíjemn˘ch programÛ) nevÏily<br />
v˘poãetní postupy, proã se dfiíve tak<br />
málo uplatnila tvÛrãí ãinnost na‰ich<br />
i zahraniãních pfiedchÛdcÛ.<br />
Ing. Alain ·tûrba<br />
L.C.M. Loudin a spol., v. o. s.<br />
Hrade‰ínská 41, 110 00 Praha 10<br />
tel.: 266 314 854, fax: 272 733 437<br />
e-mail: a.sterba@volny.cz<br />
54 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
M ILAN H U DEC<br />
Cementobetónové (CB) kryty vozoviek<br />
patria vzhºadom na svoje vynikajúce<br />
vlastnosti a dlhodobú ekonomickú v˘hodnosÈ<br />
medzi najprogresívnej‰í spôsob<br />
v˘stavby diaºnic a r˘chlostn˘ch komunikáciií<br />
v súãasnosti.<br />
Tradícia v˘stavby cementobetónov˘ch<br />
vozoviek sa datuje od zaãiatku minulého<br />
storoãia. Do súãasnosti bola v˘stavba CB<br />
vozoviek realizovaná viacer˘mi spôsobmi<br />
i technológiami, ktoré neustále zvy‰ovali<br />
uÏitkové vlastnosti. Teraj‰ie technológie<br />
zhotovovania cementobetónov˘ch krytov<br />
úplne odstránili verejnosÈou i odborníkmi<br />
vyt˘kané nedostatky CB vozoviek zhotoven˘mi<br />
v minulosti.<br />
S ÚâASNOSË A PERSPEKTÍVA<br />
V súãasnosti tvoria CB vozovky v Slovenskej<br />
republike len 0,6 % z celkovej<br />
cestnej sieti. Vo vyspel˘ch krajinách ako<br />
sú SRN je to 31 %. USA 34 % a napr.<br />
Belgicko aÏ 41 %. Trend v˘stavby diaºnic<br />
a r˘chlostn˘ch komunikácií napr. v Rakúsku<br />
alebo v âeskej republike je stavaÈ<br />
takmer v˘luãne vozovky s cementobetónov˘m<br />
krytom. Slovensko má dostatok<br />
prírodn˘ch surovín a v˘robn˘ch kapacít na<br />
zabezpeãenie v˘stavby, av‰ak stále zotrváva<br />
spôsob v˘stavby Ïiviãnou technoló-<br />
giou. Prvou, po veºmi dlhej dobe realizovanou<br />
dopravnou stavbou s CB krytom je<br />
vozovka v tuneli Branisko (tento spôsob<br />
bol prijat˘ z hºadiska zv˘‰enia bezpeãnosti<br />
v tuneli). V pláne je realizovaÈ CB kryty<br />
v ìal‰ích tuneloch (âadca, Sitiny, Vi‰Àové),<br />
ale v‰etky ostatné pripravované dopravné<br />
stavby sú v‰ak projektované<br />
s asfaltov˘m krytom.<br />
Predstava pre SR<br />
Predpokladaná celková úspora finanãn˘ch<br />
nákladov (zriaìovacie náklady a náklady<br />
na opravy a údrÏbu poãas 30-tich<br />
rokov prevádzky) pri technológii CB krytov<br />
tzv. LIFE-CYCLE-COSTING:<br />
Za predpokladu:<br />
• v˘stavby cca 1 177 km diaºnic a r˘ch-<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
K ONFERENCIA „CEMENTOBETÓNOVÉ VOZOVKY 20<strong>03</strong>“ V SR<br />
Tab. 1 Plánovaná diaºniãná sieÈ v SR<br />
Oznaãení<br />
dálnice<br />
Úsek Délka [km]<br />
D1 Bratislava-Trenãín-Îilina-Poprad-Ko‰ice-Michalovce-‰t.hr.SR/UA 513<br />
D2 ‰t.hr.âR/SR-Kúty-Bratislava-‰t.hr.SR/MR 80<br />
D3 Hriãovské Podhradie-Kysucké Nové Mesto-âadca-‰t.hr.SR/Poºsko 59<br />
D4 ‰t.hr.SR/Rakúsko- Bratislava (Jarovce) 3<br />
Spolu 655<br />
Z celkovej plánovanej dæÏky diaºniãnej siete zostáva vybudovaÈ pribliÏne 400 km.<br />
Tab. 2 Plánovaná sieÈ r˘chlostn˘ch komunikácií<br />
Oznaãení<br />
komunikace<br />
Úsek Délka [km]<br />
R1 Trnava-Nitra-Îarnovica-Îiar n. Hr.-Zvolen-Banská Bystrica 161<br />
R2 ‰t.hr.âR/SR-Trenãín-Prievidza-Îiar n. Hr.-Luãenec-RoÏÀava-Ko‰ice 349<br />
R3 ‰t.hr.MR/SR-·ahy-Zvolen-Martin-Kraºovany-Dol. Kubín-‰t.hr.SR/Poºsko 234<br />
R4 ‰t.hr.MR/SR-MilhosÈ-Ko‰ice-Pre‰ov-Svidník-Vy‰. Komárnik-‰t.hr.SR/Poºsko 108<br />
R5 ‰t.hr.âR/SR-Svrãinovec 3<br />
R6 ‰t.hr.âR/SR-Lysá p. Makytou-Púchov 19<br />
Spolu 874<br />
Zcelkovej plánovanej dæÏky r˘chlostn˘ch komunikácií zostáva vybudovaÈ pribliÏne 777 km.<br />
Obr. 1 Plánované a pouÏívané diaºnice<br />
a r˘chlostné komunikácie v SR<br />
lostn˘ch komunikácií s pouÏitím v˘luãne<br />
CB krytu<br />
• uvaÏovanou úsporou cca 550 Sk/m 2<br />
poãas 30-tich rokoch prevádzky (vychádzajúc<br />
z vyhodnotenia porovnania<br />
CB vozovky a asfaltovej vozovky, vykonaného<br />
¤SD Brno)<br />
•opravy vozoviek diaºnic a r˘chlostn˘ch<br />
komunikácií v priemernej ‰írke 15 bm,<br />
ão predstavuje pri 1km rozsah opráv<br />
a údrÏby o ploche 15 000 m 2 je moÏné<br />
vyãísliÈ na 1 km úsporu: 15 000 m 2<br />
x 550 Sk/m 2 = 8 250 000 Sk a na<br />
1190 km úsporu: 8 250 000 Sk<br />
x1190 km = 9,817 mld Sk v priebehu<br />
sledovaného obdobia prevádzky (30<br />
rokov).<br />
Fiktívne úspory v prípade existujúcej<br />
diaºniãnej siete a siete r˘chlostn˘ch<br />
komunikácií s CB krytmi pri 230 km dia-<br />
ºníc v prevádzke, 230 x 8 250 000 Sk =<br />
1,898 mld. Sk a 85 km r˘chlostn˘ch<br />
komunikácií 85 x 8 250 000 Sk =<br />
0,701 mld. Sk v priebehu sledovaného<br />
obdobia prevádzky (30 rokov).<br />
Na presadenie novej technológie v˘stavby<br />
ciest a pouÏitie betónu ako alternatívy<br />
asfaltu zorganizoval Zväz v˘robcov<br />
cementu a vápna Slovenskej republiky<br />
odbornú konferenciu „Cementobetónové<br />
vozovky 20<strong>03</strong>“. Záujem o konferenciu<br />
s medzinárodnou úãasÈou na túto tému,<br />
ktorá sa konala v októbri v bratislavskom<br />
hoteli Forum bol veºk˘. Veì o predná‰ky<br />
odborníkov z âeskej republiky, Francúzska,<br />
Nemecka a Rakúska prejavilo záujem<br />
dvesto záujemcov z radov projektantov,<br />
stavbárov, správcov cestn˘ch sietí, zástup-<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 55
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
cov verejnej správy i dopravy z celého<br />
Slovenska. Ich záujem o modernú technológiu,<br />
inovaãnú techniku v˘stavby nov˘ch<br />
dopravn˘ch trás, ale tieÏ ich ekonomického<br />
zhodnotenia i prínos jazdného<br />
komfortu podãiarkol aj potrebu hºadania<br />
rie‰ení opráv a rekon‰trukcií jestvujúcej<br />
cestnej siete (kaÏdoroãne pribúda v SR na<br />
cestách I. triedy jedno percento a na III.<br />
triedy aÏ tri percenta nevyhovujúcich vozoviek.).<br />
Prezident Zväzu v˘robcov cementa<br />
a vápna Mario Grassl je presvedãen˘, Ïe<br />
vy‰‰ou informovanosÈou investorov, projektantov,<br />
‰tátnych in‰titúcií i verejnosti sa<br />
na Slovensku bude uvaÏovaÈ o nich nie<br />
ako o vzdialenej alternatíve, ale ako o realite,<br />
ktorá jednoznaãne patrí na diaºnice,<br />
r˘chlostné komunikácie a v‰ade tam, kde<br />
má vozovka vysoké zaÈaÏenie.<br />
Strategické rozhodnutie pre pouÏitie cementobetónov˘ch<br />
vozoviek alebo asfaltového<br />
povrchu vozovky je na rezorte dopravy.<br />
Je potrebné sa rozhodnúÈ, ãi je<br />
dôleÏitej‰ia r˘chlosÈ v˘stavby, kvalita, alebo<br />
ak˘ je medzi t˘mito ukazovateºmi<br />
vzÈah, zdôraznil na stretnutí s novinármi<br />
pred konferenciou zástupca Slovenskej<br />
správy ciest Peter Gandl. Podºa ‰tátneho<br />
tajomníka Ministerstva dopravy, spojov<br />
a telekomunikácií SR Jána Kotuºu, na rozhodovacie<br />
procesy budú maÈ vplyv aj dodávatelia,<br />
ich schopnosÈ investovaÈ do<br />
technológie, strojov a odborná pripravenosÈ.<br />
Úãastníci konferencie preto s veºk˘m zaujatím<br />
oãakávali predná‰ku Marie Birnbaumovej<br />
z ¤editelství silnic a dálnic âR,<br />
kde majú s inovaãnou technológiou cementobetónov˘ch<br />
krytov vozoviek uÏ<br />
viacroãné skúsenosti.<br />
Na‰i susedia pracujú s vyuÏitím nov˘ch<br />
technológií na niektor˘ch veºmi zaÈaÏovan˘ch<br />
úsekoch diaºníc a r˘chlostn˘ch komunikácií<br />
uÏ od roku 1995. V âeskej republike<br />
sa pouÏili cementobetónové povrchy<br />
pri v˘stavbe ‰iestich úsekov diaºníc<br />
a r˘chlostn˘ch komunikácií a osvedãili sa<br />
aj na letiskách a na obchvatoch miest.<br />
Hlavnou v˘hodou cementobetónov˘ch<br />
krytov je ich vysoká odolnosÈ a z dlhodobého<br />
hºadiska nízke náklady na údrÏbu pri<br />
zachovaní podobn˘ch uÏívateºsk˘ch vlastností<br />
ako má asfalt. Pritom sa na nich netvoria<br />
koºaje a rolety a bezpeãnej‰ie sú<br />
i pri daÏdi, majú veºmi dobré proti‰mykové<br />
vlastnosti. Bez opráv by mali vydrÏaÈ<br />
35 rokov, podãiarkla vo svojej predná‰ke<br />
M. Birnbaumová. V tuneloch pritom u‰et-<br />
ria cementobetónové kryty svojim svetl˘ch<br />
povrchom aÏ tretinu elektrickej energie<br />
na osvetlenie. Aj hluãnosÈ, ktorá je na<br />
star˘ch úsekoch diaºníc predmetom kritiky<br />
cestujúcej verejnosti, je pri zaistení rovnosti<br />
v ‰kárach ( zabudovanie kotiev<br />
a t⁄Àov do prieãnych i pozdæÏnych ‰kár)<br />
a úprave povrchov vleãenou jutou porovnateºná<br />
s asfaltov˘m povrchom. Akustické<br />
merania hluãnosti povrchov zhotoven˘ch<br />
viacer˘mi technológiami ukázali porovnateºnosÈ<br />
hladiny hluku CB krytov realizovan˘ch<br />
vy‰‰iespomenutou technológiou<br />
a asfaltov˘mi povrchmi v rozsahu do<br />
1,1 dB. Nev˘hodou sú niekedy vy‰‰ie zriaìovacie<br />
náklady. Dlhodob˘m sledovaním<br />
– 28 a 23 rokov – dvoch dvojíc stavieb<br />
(s betónov˘m a asfaltov˘m krytom)<br />
sa v‰ak zistilo, Ïe ak sa sledujú nadobúdacie<br />
a prevádzkové náklady spolu, cementobetónové<br />
kryty po uvedenej dobe<br />
tvorili v prvom prípade len 59,3 % z nákladov<br />
na asfaltov˘ kryt a v druhom prípade<br />
len 35,1 % z nákladov na asfaltov˘<br />
kryt.<br />
Tento fakt pri rozhodovaní, keìÏe sa<br />
posudzovali vÏdy iba nadobúdacie náklady,<br />
bol doteraz dlhodobo investormi<br />
i správcami komunikácií ignorovan˘.<br />
Na konferencii odznela aj téma najnov-<br />
‰ích trendov a v˘voja cementobetónov˘ch<br />
vozoviek v Rakúsku a Nemecku. Veºa<br />
otázok do vlastn˘ch radov vyslala odborná<br />
predná‰ka prof. Ing. Ivana Gschwendta,<br />
DrSc., zo Stavebnej fakulty Slovenskej<br />
technickej univerzity a praxou prezentované<br />
skúsenosti Ludovica Baroina o tenk˘ch<br />
a veºmi tenk˘ch cementobetónov˘ch krytoch<br />
vo Francúzsku. Najväã‰ie vyuÏitie<br />
majú pri obnove asfaltov˘ch vozoviek<br />
v mestách a prímestsk˘ch komunikáciach<br />
s vysokou dopravnou záÈaÏou, priãom<br />
obnova cesty a jej opätovné zaradenie do<br />
prevádzky je realizované v priebehu 12 aÏ<br />
24 hodín. Nahrádzajú vyfrézovanú asfaltovú<br />
vrstvu hrubú 7 aÏ 10 cm. S t˘mto rie-<br />
‰ením súvisí celkom nov˘ postup rezania<br />
‰kár, ale aj pouÏívanie zmesí cementového<br />
betónu s rozpt˘lenou (nekovovou) v˘stuÏou.<br />
Prínosom boli aj skúsenosti, ktoré prezentovali<br />
zahraniãní predná‰atelia z hºadiska<br />
strojného a technologického vybavenia.<br />
PripravenosÈ stavebn˘ch spoloãností<br />
v oblasti v˘stavby cementobetónov˘ch<br />
krytov vozoviek potvrdili aj zástupcovia<br />
Doprastavu, a. s., a Skanska DS, a. s.<br />
V tejto súvislosti Franti‰ek Klepetko, ãlen<br />
predstavenstva Doprastavu zdôraznil, Ïe<br />
ch˘bajúca vybavenosÈ slovensk˘ch stavebn˘ch<br />
spoloãností betónov˘mi fini‰ermi<br />
na prípadnú realizáciu cementobetónov˘ch<br />
krytov diaºníc a r˘chlostn˘ch<br />
komunikácií nie je váÏnou prekáÏkou,<br />
keìÏe nie je problém prenájmu tak˘chto<br />
zariadení alebo zadania realizácie krytu<br />
vozovky subdodávateºovi. Podstatné je<br />
v‰ak, aby investor stanovil program pre<br />
ich stavbu v ucelen˘ch úsekoch. Takáto<br />
zmena by na doprave najzaÈaÏenej‰ích<br />
úsekoch dopravn˘ch koridorov prispela<br />
k zlep‰eniu stavu na‰ej cestej siete<br />
a pôsobila by kladne na presun financií<br />
z opráv na novú v˘stavbu.<br />
Ako vyplynulo z v˘sledkov ankety , ktorú<br />
pripravili organizátori konferencie, úãastníci<br />
ocenili odbornosÈ vystúpení, Ïivú miestami<br />
polemickú panelovú diskusiu. Väã‰ina<br />
z nich vyjadrila potrebu intenzívne pokraãovaÈ<br />
v presadzovaní my‰lienky cementobetónov˘ch<br />
povrchov na v‰etk˘ch<br />
úrovniach, komplexne informovaÈ vládu<br />
o v˘hodách CBV, vyuÏívaÈ moÏnosti kohézneho<br />
fondu a ‰trukt. fondov EÚ, spracovaÈ<br />
stretégiu rozvoja cestnej a diaºniãnej<br />
siete vrátane opráv v horizonte 20-tich rokov<br />
aj z pohºadu domácich surovín, zaãaÈ<br />
sprv˘m projektom uÏ v súãasnosti a neodkladaÈ<br />
ho. Ocenili i fakt, Ïe sa v kongresovej<br />
sále stretli a vymenili si názory v‰etci,<br />
ão sa podieºajú na stavebno-dopravnom<br />
procese – investori, projektanti, v˘robcovia<br />
kameniva a cementu, stavbári,<br />
správcovia i uÏívatelia cestnej siete.<br />
V˘sledky konferencie, v praxi potvrdené<br />
úspory jednej tretiny celkov˘ch nákladov<br />
pri v˘stavbe cementobetónov˘ch vozoviek<br />
oproti asfaltov˘m, vrátane 30 roãnej<br />
garancie sú ekonomick˘m faktom. Inak<br />
povedané, ak vyuÏijeme túto metódu,<br />
v priebehu 30 rokov si u‰etríme na v˘stavbu<br />
nového úseku diaºníc alebo r˘chlostn˘ch<br />
komunikácií v rozsahu dne‰n˘ch<br />
roãn˘ch v˘davkov na ich v˘stavbu.<br />
„Pevné argumenty, k tomu ochota<br />
a pripravenosÈ v˘robcov a stavbárov, projektantov<br />
budovaÈ takéto cesty, ma utvrdzujú<br />
v tom, Ïe aj na Slovensku je moÏná<br />
zmena vo vládnej koncepcii v˘stavby<br />
ciest a priestor dostanú aj nové technológie“,<br />
zdôraznil Mario Grassl, prezident<br />
ZVCV SR na záver konferencie. „Som presvedãen˘,<br />
Ïe zväz Àou pripravil dobr˘<br />
‰tart v˘stavby mostu poznania, v˘meny<br />
informácií a skúseností medzi vedou,<br />
v˘robou i verejnou správou, tak ako sme<br />
si to predsavzali v európskej vízii ná‰ho<br />
programu.“<br />
56 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Z ÁVER<br />
Technologick˘m v˘vojom cemementobetónové<br />
vozovky dospeli do ‰tádia, Ïe sa<br />
uÏívateºsk˘m komfortom plne vyrovnajú<br />
asfaltov˘m vozovkám, dokonca svojimi<br />
viacer˘mi kvalitatívnymi vlastnosÈami<br />
predãia vozovky asfaltové.<br />
Celkové náklady na v˘stavbu cementobetónov˘ch<br />
krytov vozoviek (zriaìovacie<br />
náklady a opravy a údrÏba) sú podstatne<br />
niωie ako u netuh˘ch asfaltov˘ch vozo-<br />
viek, kde ja pravidelná obnova v cca 5 aÏ<br />
7 roãn˘ch cykloch technologickou nevyhnutnosÈou.<br />
Slovensko v˘razn˘m spôsobom zaostáva<br />
v aplikácii cementobetónov˘ch krytov<br />
vozoviek za priemerom v zahraniãí. Tento<br />
stav pri dne‰nej intenzite dopravy silne<br />
prispieva k zhor‰ujúcemu sa stavu na‰ich<br />
dopravn˘ch komunikácií.<br />
Je nanajv˘‰ Ïiadúce, aby sa aj u nás,<br />
najmä pri realizácii nov˘ch dopravn˘ch<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
stavieb a postupne aj obnovách, aplikovali<br />
tuhé cementobetónové kryty vozoviek,<br />
ktoré sú v celkovom hodnotení veºmi<br />
efektívnymi vozovkami s dlhou Ïivotnos-<br />
Èou. Prispelo by to v˘razn˘m spôsobom<br />
k zlep‰eniu stavu na‰ej dopravnej siete.<br />
Ing. Milan Hudec<br />
Holcim, a. s.<br />
Bratislava<br />
Î I V O T N Í J U B I L E U M I N G. V L A D I M Í R A T V R Z N Í K A, CS C .<br />
Jubilant se narodil v listopadu 1923<br />
v Domaslovicích u âeského Dubu.<br />
Doba okupace se podepsala na Ïivotû<br />
jeho rodiny, která byla vystûhována<br />
z pohraniãí, a proto na vysokou ‰kolu,<br />
fakultu inÏen˘rského stavitelství âVUT,<br />
pfiichází aÏ v roce 1947. Po jejím<br />
ukonãení s vyznamenáním v roce<br />
1952, je po krátké projekãní praxi pfiijat<br />
ke studiu vûdecké aspirantury<br />
u profesora Bechynû, které bylo<br />
základem jejich celoÏivotního pfiátelství.<br />
Tématem jeho disertaãní práce<br />
byly betonové obloukové mosty,<br />
které úspû‰nû uplatnil následnû<br />
v praxi.<br />
Jako projektant Dopravoprojektu<br />
v Praze navrhl Ing. Tvrzník obloukov˘<br />
most pfies Vltavu ve Zbraslavi o rozpûtí<br />
86 m, postaven˘ podle jeho patentu<br />
bez skruÏe technologií samonosné<br />
svafiované v˘ztuÏe v letech<br />
1961 aÏ 1964. O deset let pozdûji byl podobnou technologií,<br />
opût dle jeho návrhu, postaven most pfies Ohfii u Lokte s rozpûtím<br />
126 m. Tato technologie byla uplatnûna i pfii soutûÏi na pfiemostûní<br />
nuselského údolí na poãátku 60. let, kdy návrh jubilanta<br />
postoupil do druhého kola a byl ocenûn odmûnou. Kromû<br />
technologie samonosné svafiované v˘ztuÏe, kterou uplatnil i pfii<br />
návrhu pfiemostûní Vltavy u Roztok pro zavû‰enou konstrukci, byl<br />
téÏ iniciátorem v˘stavby mostÛ z pfiedpjatého betonu na v˘suvné<br />
skruÏi. Konkrétnû mostu ve Hvûzdonicích na dálnici D1<br />
z poãátku 70. let, kdy pÛsobil ve funkci fieditele Pragoprojektu,<br />
projektového, inÏen˘rského a konzultaãního ústavu pro silniãní<br />
a mostní stavby v Praze. Byl jeho zakladatelem, získal pro nûj<br />
spolupracovníky, sídlo v Praze 4 Na Ry‰ánce i pozemky pro<br />
v˘stavbu fiadov˘ch domkÛ pro zájemce z fiad zamûstnancÛ.<br />
Druhou, neménû úspû‰nou oblastí jubilanta, je jeho ãinnost<br />
v zahraniãí. V roce 1964 byl pfiijat v konkurzu na mostního inÏen˘ra<br />
Generálního fieditelství silnic a mostÛ (SORB) v Bagdádu,<br />
kde setrval do roku 1968. Toto období lze charakterizovat velk˘m<br />
pracovním nasazením jubilanta, kter˘ vyprojektoval, dozoroval<br />
a dovedl do realizace fiadu mostních<br />
projektÛ, ale souãasnû vytvofiil obraz<br />
prvotfiídního ãeského stavebního in-<br />
Ïen˘ra v Iráku. Toto v‰e se zúroãilo pfii<br />
jeho druhém, témûfi sedmiletém pobytu<br />
v Bagdádu, tehdy jiÏ jako hlavního<br />
zahraniãního experta SORBu, kdy<br />
poãet ãesk˘ch inÏen˘rÛ pod jeho vedením<br />
dosáhl aÏ ‰edesáti, pfii v˘stavbû<br />
nového mezinárodního leti‰tû.<br />
Z fiady dal‰ích zahraniãních aktivit<br />
jubilanta je nutné zmínit úãast v mezinárodním<br />
t˘mu expertÛ pro posouzení<br />
dopravní sítû na celém africkém<br />
kontinentu na pfielomu let 1968 a 69.<br />
Pozdûji se zasadil o úãast Pragoprojektu<br />
na projektu Transsaharské dálnice,<br />
resp. supervize v˘znamn˘ch mostních<br />
staveb v S˘rii a v dal‰ích zemích.<br />
Jubilant vÏdy byl a stále je aktivním<br />
úãastníkem odborn˘ch konferencí,<br />
kongresÛ a autorem celé fiady ãlánkÛ<br />
a pojednání, ve kter˘ch se kriticky dot˘ká problémÛ souãasného<br />
mostního stavitelství.<br />
Pfies svÛj dÛchodov˘ vûk spolupracuje s praÏskou kanceláfií projektové<br />
a konzultaãní firmy Mott MacDonald jako poradce pro<br />
mosty. Zde se podílel na kritickém zhodnocení pÛvodní koncepce<br />
v˘stavby 80 km dálnice D 47 a na pfiípravû a zpracování podkladÛ<br />
pro novou koncepci postupu opravy Karlova mostu<br />
v Praze.<br />
Za celoÏivotní práci a aktivitu ve své inÏen˘rské i manaÏerské<br />
ãinnosti se jubilantovi dostalo fiady ocenûní jak v zahraniãí, zlatá<br />
medaile prezidenta SORBu, a nûkter˘ch v˘znamn˘ch svûtov˘ch<br />
stavebních firem, tak u nás. V roce 1999 obdrÏel mimofiádné<br />
uznání Ministerstva dopravy a spojÛ âR a v roce 2001 ãestné<br />
ãlenství âeské betonáfiské spoleãnosti âSSI.<br />
Jménem v‰ech dfiívûj‰ích i dne‰ních spolupracovníkÛ a v‰ech<br />
pfiátel pfiejeme Vladimíru Tvrzníkovi dal‰í léta plná aktivní ãinnosti<br />
a Ïivotní pohody.<br />
Ing. Karel Dahinter, CSc.<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 57
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
P R O G R A M O D B O R N ¯ C H P R A X Í „ C O O P E R A T I V E<br />
E D U C A T I O N“ N A N O R T H E A S T E R N U N I V E R S I T Y<br />
V B O S T O N U<br />
P AVEL D OHNÁLEK<br />
Nedílnou souãástí studia na Northeastern<br />
University v Bostonu je odborná praxe<br />
zvaná „cooperative education“. Tato praxe<br />
je na rozdíl od ostatních univerzit organizována<br />
pfiímo jednotliv˘mi fakultami a to<br />
pro v‰echny studenty. Za tímto úãelem<br />
fakulty a katedry zamûstnávají pracovníky<br />
specializované na zaji‰Èování pracovních<br />
pozic pro studenty na praxi. Praxe se ve<br />
studijním programu stfiídají v tfií nebo ‰estimûsíãních<br />
cyklech s klasick˘mi ‰kolními<br />
semestry od druhého roãníku studia<br />
a pfiedstavují aÏ osmnáct mûsícÛ z pûtile-<br />
Obr. 1 SGH Boston, vstup<br />
tého bakaláfiského programu. Pracovní<br />
pozici pro praxi si student vybírá z databáze<br />
firem spolupracujících s Northeastern<br />
University, která byla vybudována bûhem<br />
trvání tohoto programu. Student poté<br />
za‰le svÛj Ïivotopis alespoÀ tfiem firmám<br />
z oblasti jeho studia, které mu nejlépe<br />
vyhovují vzhledem k jeho karierním cílÛm.<br />
Firmy pak v pfiípadû svého zájmu studenta<br />
pozvou na pohovor a po úspû‰ném<br />
porovnání s dal‰ími uchazeãi mu nabídnou<br />
pracovní pozici. Pro studenta jsou<br />
dÛleÏité jeho vyjednávací schopnosti, protoÏe<br />
plat i pracovní podmínky závisí pouze<br />
na dohodû mezi zamûstnavatelem<br />
a studentem. Northeastern se tím odli‰uje<br />
od jin˘ch univerzit, kde jsou praxe vût-<br />
Obr. 2 SGH Boston, technická kanceláfi Obr. 3 Pohled ze vstupní haly SGH Boston<br />
do testovací laboratofie<br />
‰inou neplacené a mají pevnû stanovené<br />
pracovní podmínky. Hlavní v˘hodou tohoto<br />
programu je ale rozsáhlost databáze<br />
zamûstnavatelÛ a jejich kvalita, neboÈ student<br />
má ‰anci pracovat pro nejlep‰í firmy<br />
v daném oboru. Je také bûÏné, Ïe firma,<br />
spokojená se studentem pfii jeho praxi,<br />
mu nabídne po ukonãení studia zamûstnání.<br />
Díky popsanému programu praxí jsem<br />
mûl pfiíleÏitost pracovat u renomované<br />
inÏen˘rsko-konzultaãní firmy Simpson,<br />
Gumpertz & Heger (dále jen SGH). Spoleãnost<br />
SGH byla zaloÏena v roce 1956<br />
tfiemi stejnojmenn˘mi profesory z Massachusetts<br />
Institute of Technology. V souãasné<br />
dobû má SGH více neÏ 210 zamûstnancÛ<br />
na pracovi‰tích v Bostonu<br />
(obr. 1), San Francisku a Washingtonu<br />
D.C. Spoleãnost se zab˘vá projektováním,<br />
prÛzkumy, návrhy oprav konstrukcí v‰ech<br />
druhÛ a v neposlední fiadû také testy a v˘vojem<br />
stavebních materiálÛ a systémÛ.<br />
Vedle uveden˘ch ãinností se SGH velmi<br />
aktivnû podílí na v˘voji standartÛ pro<br />
American Society for Testing and Materials<br />
(ASTM), American Concrete Institute<br />
(ACI), Precast Concrete Institute (PCI),<br />
American Concrete Pipe Association<br />
(ACPA) a dal‰í.<br />
P RÁCE DIVIZÍ SGH<br />
Spoleãnost je ãlenûna do tfiech divizí<br />
„Building structures“, „Building Technology“<br />
a „Mechanics and Infrastructure“ které<br />
doplÀuje testovací a experimentální laboratofi<br />
(obr. 2 a 3).<br />
Divize „Building Structures“ se zab˘vá<br />
nejen celkov˘mi návrhy novostaveb, ale<br />
má i rozsáhlé zku‰enosti s návrhy oprav<br />
a sanací betonov˘ch a ostatních typÛ konstrukcí.<br />
Divize si získala vûhlas také vy‰etfiováním<br />
kolapsÛ konstrukcí, díky ãemuÏ<br />
byl spoleãník SGH Donald O. Dusenberry<br />
jako jeden z dvanácti inÏen˘rÛ American<br />
Society of Civil Engineers pfiizván k vy‰etfiování<br />
kolapsu ãásti Ïelezobetonového<br />
skeletu budovy Pentagonu po teroristickém<br />
útoku 11. záfií 2001.<br />
Divize SGH „Building Technology“ provádí<br />
v˘zkum a testování stavebních systémÛ<br />
a materiálÛ, pfiedev‰ím z hlediska jejich<br />
spolehlivosti a efektivity v jednotliv˘ch<br />
58 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Obr. 4 Terasa Tobin Hall, University of<br />
Massachusetts Amherst, po celkové<br />
rekonstrukci<br />
aplikacích. Ze stavebních materiálÛ má<br />
SGH nejvût‰í zku‰enosti pfiedev‰ím se<br />
stfie‰ními systémy, hydroizolacemi a systémy<br />
prefabrikovan˘ch exterierov˘ch zdí.<br />
Divize „Mechanics and Infrastructure“ se<br />
zamûfiuje pfiedev‰ím na návrhy, v˘zkum<br />
a testy zafiízení jako jsou radarové a rádiové<br />
telescopy, optické systémy observatofií<br />
a specialní vybavení laboratofií a elektráren.<br />
Pro tyto projekty SGH v hojné mífie<br />
vyuÏívá metodu koneãn˘ch prvkÛ k hodnocení<br />
statické a dynamické odezvy objektÛ.<br />
Tato divize se také zab˘vá návrhy<br />
a opravami dálkov˘ch potrubí, skladovacích<br />
tankÛ, tunelÛ a mostÛ, stejnû jako<br />
vûtrnou anal˘zou objektÛ, k ãemuÏ vyuÏívá<br />
svého vûtrného tunelu.<br />
Laboratofi SGH, která se nachází pfiímo<br />
v budovû Bostonské kanceláfie SGH, zahrnuje<br />
laboratofi konstrukcí, materiálovou laboratofi,<br />
petrografickou laboratofi a zmiÀovan˘<br />
vûtrn˘ tunel. Hlavní náplní práce laboratofie<br />
je testování stavebních systémÛ<br />
a materiálÛ jak standardními, tak experimentálními<br />
metodami pro projekty, na<br />
kter˘ch pracují ostatní divize spoleãnosti.<br />
Laboratofi je plnû vybavená nejmodernûj-<br />
‰í technikou pro laboratorní testy i pro<br />
prÛzkumy. Mezi hlavní vybavení patfií tfii<br />
univerzalní testovací stroje s kapacitou<br />
130 aÏ 2650 kN.<br />
P ¤ ÍKLADY PROJEKTÒ SGH<br />
SGH pracuje na nejrÛznûj‰ích projektech<br />
ve v‰ech oblastech stavebnictví, kter˘ch<br />
mÛÏe b˘t aÏ tisíc najednou. Nejãastûj‰ími<br />
souãasn˘mi projekty SGH v oblasti betonu<br />
a Ïelezobetonu jsou pfiedev‰ím prÛzkumy,<br />
návrhy sanací, rozpoãtování, zpracování<br />
projektové dokumentace a stavební<br />
dozor. Za tento typ projektu mÛÏeme<br />
jmenovat napfi. budovu Tobin Hall na University<br />
of Massachussetts (obr. 4), kde<br />
SGH provedla prÛzkum netûsnících a neadekvátnû<br />
vyprojektovan˘ch hydroizolací<br />
betonové terasy a navrhla kompletnû jejich<br />
nov˘ systém i nové pochozí vrstvy.<br />
âast˘m typem projektÛ SGH jsou prÛzkumy<br />
a návrhy oprav parkovacích garáÏí.<br />
Napfi. v osmnáct let staré parkovací garáÏi<br />
Mission Park v Bostonu s 1500 stáními<br />
SGH provedla prÛzkum a pfiipravila dlouhodobou<br />
finanãní rozvahu pro opravy této<br />
konstrukce.<br />
Zajímav˘m pfiíkladem práce SGH je prÛ-<br />
Obr. 5 Pohled na hyperbolicko parabolickou<br />
konstrukci stfiechy Miami Marine<br />
Stadium<br />
zkum stfiechy nad tribunou Miami Marine<br />
Stadium na Floridû (obr. 5). Monolitická<br />
betonová hyperbolicko-parabolická skofiepina<br />
byla po jednom z hurikánÛ postiÏena<br />
v˘skytem mnoha trhlin. SGH byla povolána<br />
posoudit strukturální integritu stavby<br />
pfiedev‰ím s ohledem na bezpeãnost<br />
jejího dal‰ího vyuÏívání.<br />
V˘znamnou souãástí práce SGH jsou<br />
v˘‰kové budovy, napfi. budova padesát<br />
ãtyfii pater vysokého hotelu v Atlantû postaveného<br />
v roce 1983 (obr. 6). SGH zde<br />
provedla prÛzkum nefunkãních hydroizolací<br />
a korodujícího betonu balkonÛ tvofien˘ch<br />
jak monolitick˘mi, tak prefabrikovan˘mi<br />
prvky. Po prÛzkumu asi na 15 %<br />
Obr. 6 Celkov˘ pohled na fasádu hotelu<br />
v Atlantû<br />
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 59
S PEKTRUM<br />
SPECTRUM<br />
exteriéru stavby spoleãnost navrhla a experimentálnû<br />
odzkou‰ela postup sanace<br />
a pfiipravila pro ni projektovou dokumentaci.<br />
S HRNUTÍ<br />
Bûhem mé vlastní praxe u SGH jsem mûl<br />
pfiíleÏitost pracovat na mnoha rozliãn˘ch<br />
projektech spoleãnosti, a to jak pfii práci<br />
v technické kanceláfii, tak pfii práci ve zku-<br />
‰ební laboratofii. Pracoval jsem napfi. na<br />
soudním sporu o finanãní ocenûní víceprací<br />
na projektu rekonstrukce historick˘ch<br />
residenãních budov v Bostonu, kde<br />
jsem mûl na starosti organizaci dat a dokumentÛ<br />
k projektu. Po jeho skonãení<br />
jsem by pfieveden do zku‰ební laboratofie,<br />
která v té dobû byla plnû vytíÏena testováním<br />
dfievo-cementové stfie‰ní krytiny.<br />
Krytina byla pfiedmûtem rozsáhlého<br />
soudního sporu na západním pobfieÏí<br />
USA a i díky SGH skonãil tento spor mimosoudním<br />
vyrovnáním, které pfiineslo finanãní<br />
od‰kodnûní pro stavebníky posti-<br />
Ïené problémy s krytinou.<br />
Pfii práci v SGH byla pro mne pfiekvapivá<br />
nejen rÛznorodost a rozsah projektÛ<br />
spoleãnosti, ale pfiedev‰ím kvalita pracov-<br />
níkÛ, z nichÏ velká ãást je nositeli titulu<br />
Ph.D. a má za sebou dlouholetou praxi<br />
v oboru. Vzdûlání je celkovû velkou prioritou<br />
v SGH, kde na technická místa jsou<br />
pfiijímáni pouze ti nejlep‰í absoloventi<br />
z okruhu nûkolika pfiedních americk˘ch<br />
vysok˘ch ‰kol. Lze fiíci, Ïe v této spoleãnosti<br />
je titul Ph.D. pro postup na fiídící pozice<br />
témûfi nutností. Z tohoto vysokého<br />
standartu technického personálu SGH vypl˘vá<br />
skuteãnû profesionální pfiístup ke<br />
v‰em projektÛm, které b˘vají provádûny<br />
ve velmi omezeném ãase daném jejich<br />
ãast˘m „nehodov˘m charakterem“. InÏen˘fii<br />
SGH jsou ãasovû velmi vytíÏeni. Pracovní<br />
doba se reálnû pohybuje mezi deseti<br />
aÏ dvanácti hodinami dennû nûkdy<br />
vãetnû víkendÛ. Samozfiejmostí vypl˘vající<br />
z kvality a vytíÏení pracovníkÛ je vysoké finanãní<br />
ohodnocení, kter˘m SGH pfiitahuje<br />
a udrÏuje ty nejlep‰í inÏen˘ry. Zajímavostí<br />
je, Ïe vût‰ina pracovníkÛ je placena<br />
od hodiny, bez pfiíplatkÛ za pfiesãasy a bez<br />
pevnû stanoveného základního platu.<br />
Celkovû lze fiíci, Ïe praxe u spoleãnosti<br />
SGH byla pro mne jedineãnou odbornou<br />
i osobní zku‰eností, umoÏnûnou programem<br />
odborn˘ch praxí „cooperative edu-<br />
âeské vysoké uãení technické, KloknerÛv ústav,<br />
·olínova 7, 166 08 Praha 6<br />
a SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí<br />
cation“, kter˘ je velk˘m dlouhodob˘m<br />
úspûchem Northeastern University. Právû<br />
tato univerzita byla pro rok 20<strong>03</strong> vyhlá‰ena<br />
t˘deníkem U.S. News & World Report<br />
univerzitou s nejlep‰ím programem tohoto<br />
typu v USA. DÛleÏitûj‰í je ale vysok˘<br />
praktick˘ pfiínos programu a kvalitních firem<br />
jako je SGH pro studenty. Ti nejen<br />
získají odbornou praxi u nejlep‰ích spoleãností<br />
v oboru, ale zároveÀ neocenitelné<br />
osobní kontakty na potencionální zamûstnavatele<br />
po ukonãení studia a v neposlední<br />
fiadû velmi vítané finanãní ohodnocení.<br />
Na druhé stranû spoleãnosti<br />
v tomto programu, napfi. SGH, mají tímto<br />
zpÛsobem moÏnost vyzkou‰et mnoho<br />
studentÛ a potencionálních zamûstnancÛ<br />
a získat kvalifikovanou, motivovanou, ale<br />
pfiitom levnou a operativní pracovní sílu.<br />
Pavel Dohnálek<br />
(student stavebního inÏen˘rství)<br />
University Boston, Northeastern<br />
pdohnale@coe.neu.edu<br />
1-617-922-7028<br />
#16 2<strong>03</strong>1 Commonwealth Avenue<br />
Brighton, Massachusetts, 02135 U.S.A.<br />
Vás zvou v roce 2004, v lednu a v únoru, na tradiãní vzdûlávací kurzy<br />
PROVÁDùNÍ A KONTROLA SANACÍ<br />
<strong>BETON</strong>OV¯CH KONSTRUKCÍ<br />
Cena kurzu: 5355,- Kã – vãetnû DPH, studijních textÛ a stravování<br />
26. aÏ 30. ledna 2004, 16. aÏ 20. února 2004<br />
PROVÁDùNÍ A KONTROLA SANACÍ <strong>BETON</strong>OV¯CH<br />
KONSTRUKCÍ II<br />
Cena kurzu: 5355,- Kã – vãetnû DPH, studijních textÛ a stravování<br />
9. aÏ 13. února 2004<br />
VADY A PORUCHY <strong>BETON</strong>OV¯CH STAVEB<br />
– POUâENÍ Z CHYB<br />
Cena kurzu: 3340,- Kã – vãetnû DPH, studijních textÛ a stravování<br />
19. aÏ 21. ledna 2004, 2. aÏ 4. února 2004<br />
Informace a pfiihlá‰ky:<br />
Tel./fax: 224 353 840, 224 353 546, 602 324 116<br />
e-mail: dohn@klok.cvut.cz, www.dohnalek.org<br />
60 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
Redakce, v souladu s rozhodnutím redakãní rady, vychází vstfiíc<br />
zájmu ãtenáfiÛ a pfiipravuje zafiazení rubriky „Pracovní místa –<br />
W ORKSHOP „ <strong>BETON</strong>OV¯ DÒM“<br />
Ve ãtvrtek 6. listopadu 20<strong>03</strong> se v prostorách âeské komory architektÛ<br />
(Josefská 34/6, Praha 1) uskuteãnil workshop k architektonické<br />
a konstrukãní soutûÏi na rodinn˘ dÛm s pouÏitím<br />
monolitického betonu nebo betonov˘ch stavebnicov˘ch systémÛ,<br />
kterou vyhlásily âeská komora architektÛ, Svaz v˘robcÛ<br />
cementu âR a V˘zkumn˘ ústav maltovin Praha, s. r. o., pod<br />
názvem „<strong>Beton</strong>ov˘ dÛm“.<br />
Jednací sál byl zcela zaplnûn zájemci<br />
o soutûÏ, zástupci vyhla‰ovatelÛ soutûÏe,<br />
ãleny poroty a pfiizvan˘mi hosty. Úvodní<br />
slovo pronesl Ing. Jan Gemrich, v˘konn˘<br />
tajemník Svazu v˘robcÛ cementu âR.<br />
Pfiedstavil pfiítomn˘m Svaz v˘robcÛ cementu<br />
âR a seznámil je s aktivitami odborn˘ch<br />
pracovních komisí.<br />
S pfiedná‰kami vystoupili:<br />
• Ing. arch. Jan ·típek, pfiedseda âKA –<br />
<strong>Beton</strong> ve formû vybrolisovan˘ch tvárnic<br />
systému KB-Blok ve v˘stavbû rodinn˘ch<br />
a bytov˘ch domÛ<br />
A KTUALITY<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
N O V Á R U B R I K A „P R A C O V N Í M Í S T A – N A B Í D K A A P O P T Á V K A“<br />
nabídka a poptávka“, tak jako je tomu v fiadû jin˘ch odborn˘ch<br />
ãasopisÛ.<br />
Poprvé bude nová rubrika zafiazena v 1. ãísle v roce 2004, které<br />
vyjde v polovinû února. Uvefiejnûní Va‰í nabídky ãi poptávky<br />
voln˘ch pracovních míst v kterémkoli z prvních tfiech ãísel ãasopisu<br />
<strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> v roce 2004 bude zdarma.<br />
Redakãní uzávûrka pro pfiíjem nabídek/poptávek do 1. ãísla je<br />
15. ledna. (Uzávûrky dal‰ích ãíslel budou vÏdy v polovinû lichého<br />
mûsíce.) Rezervujte si místo pro svou nabídku/poptávku jiÏ<br />
teì! Rubrika bude zafiazena v rozsahu max. dvou tiskov˘ch stran.<br />
Formát: vizitka, tj. 90 x 55 mm (‰ x v), tisk v barvû, text a grafická<br />
úprava nejsou pfiedepsány (viz ukázky). Podklady pfiijímá<br />
redakce elektronicky ve formátech DOC, RTF, CRD, JPG.<br />
T É M A T A â Í S E L 4. R O â N Í K U<br />
âíslo Hlavní téma<br />
Uzávûrka<br />
rukopisÛ<br />
Vyjde<br />
1/2004 Pozemní stavby 31. 12. 20<strong>03</strong> únor 2004<br />
2/2004 Tunely a podzemní konstrukce 10. 02. 2004 duben 2004<br />
3/2004 Sanace 10. 04. 2004 ãerven 2004<br />
4/2004 Vozovky a mosty 10. 06. 2004 srpen 2004<br />
5/2004<br />
<strong>Beton</strong> v hybridních<br />
a netradiãních konstrukcích<br />
10. 08. 2004 fiíjen 2004<br />
6/2004 PrÛmyslové stavby a podlahy 10. 10. 2004 prosinec 2004<br />
pfiíloha 4. roãníku <strong>Beton</strong> v architektufie 10. 6. 2004 3. aÏ 4. ãtvrtletí 2004<br />
• Doc. Ing. Jifií Dohnálek, CSc. – V˘voj betonu v ãesk˘ch zemích<br />
od 19. stol. do souãasnosti<br />
•Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc. – <strong>Beton</strong>, jak ho skoro neznáme<br />
Poté následovala diskuze, ve které zástupci vyhla‰ovatelÛ a ãlenové<br />
poroty soutûÏe „<strong>Beton</strong>ov˘ dÛm“ odpovídali na dotazy architektÛ,<br />
ktefií zvaÏují úãast v soutûÏi.<br />
Ve‰keré podrobnosti o vyhlá‰ení a podmínkách soutûÏe<br />
najdete na: www.vumo.cz, pfiihlá‰ky a dal‰í informace<br />
na: marketa.kohoutova@cka.cc<br />
Aktuální informace o pfiipravovan˘ch akcích pofiádan˘ch âBS najdete vÏdy na www.cbz.cz. V nové pfiehledné úpravû ‰etfií Vበãas.<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 61
A KTUALITY<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
J U B I L E J N Í, 10. B E T O N Á ¤ S K É D N Y 20<strong>03</strong><br />
Jmenování Doc. Ing. Vladislava Hrdou‰ka, CSc., ãestn˘m ãlenem âBS<br />
Ve dnech 3. a 4. prosince 20<strong>03</strong> hostil pardubick˘ DÛm hudby<br />
a jeho koncertní sály uÏ podesáté vrcholné setkání pfiedstavitelÛ<br />
betonového stavebnictví âeské republiky. Tentokrát se sjelo do<br />
Pardubic uÏ pfies 700 odborníkÛ. Vedle projektantÛ, pracovníkÛ<br />
stavebních firem, dovozcÛ a producentÛ v˘robkÛ pro beton,<br />
vûdeck˘ch a pedagogick˘ch pracovníkÛ technick˘ch univerzit, se<br />
na <strong>Beton</strong>áfisk˘ch dnech sjel dosud nevídan˘ poãet pracovníkÛ<br />
státní správy, investorské sféry a managementu velk˘ch stavebních<br />
firem. Zá‰titu pfievzali hned dva ministfii – ministr pro místní<br />
rozvoj Ing. Pavel Nûmec a ministr prÛmyslu a obchodu Ing.<br />
Milan Urban, dále prezident Svazu podnikatelÛ ve stavebnictví<br />
Doc. Ing. Milan Veverka, CSc., a hejtmanství Pardubického kraje,<br />
zastoupené ãlenem rady Bc. Miloslavem Macelou. Pozvání âBS<br />
pfiijalo 25 ãestn˘ch hostÛ, z toho 9 zahraniãních, pfiedstavitelé<br />
státních orgánÛ, magistrátu mûsta Pardubice, hejtmanství Pardubického<br />
kraje, odborn˘ch a profesních svazÛ, dûkani a prodûkani<br />
stavebních fakult, generální fieditelé nejvût‰ích stavebních<br />
firem a fieditelé a pfiedsedové pûti zahraniãních betonáfisk˘ch<br />
spoleãností – Maìarské, Nûmecké, Nizozemské, Rakouské a Slovenské.<br />
Bûhem slavnostního zahájení byli poprvé vyhlá‰eni vítûzové<br />
novû zavedené soutûÏe – SoutûÏe o vynikající diplomové práce<br />
v oboru betonu a betonov˘ch konstrukcí. Prvními vítûzi se stali<br />
Ing. Zbynûk Hora (absolvent FSv âVUT v Praze) v kategorii Teorie<br />
betonov˘ch konstrukcí, Ing. Petr MaÀásek (FAST V·B-TU Ostrava)<br />
RNDr. Ladislav Miko, Ph.D., námûstek ministra Ïivotního prostfiedí<br />
Pofiadatelé konference a jejich hosté<br />
v kategorii InÏen˘rské konstrukce a Ing. Martin Zadûlák (FAST VUT<br />
v Brnû) v kategorii Technologie betonu. Celkem se prvního roãníku<br />
zúãastnilo 14 prací.<br />
Slavnostnû byla vyhlá‰ena i vítûzná díla v obou kategoriích<br />
4. roãníku SoutûÏe o vynikající betonovou konstrukci postavenou<br />
v letech 2001 a 2002. Celkem se soutûÏe zúãastnilo rekordních<br />
20 návrhÛ. V kategorii Budovy získaly ãestná uznání Budova hlavní<br />
správy âEZ, a. s. (projektant: di5 architekti inÏen˘fii, s. r. o., dodavatel:<br />
HOCHTIEF VSB, a. s., investor: AB Michle, s. r. o.) a Nové<br />
posluchárny Západoãeské univerzity v Plzni (projektant: Bohemiaplan,<br />
s. r. o., dodavatel: VCES, a. s., investor: Západoãeská univerzita<br />
v Plzni). Titul Vynikající konstrukce získala v kategorii<br />
Budovy realizace KOC Nov˘ Smíchov v Praze (projektanti: PPP,<br />
s. r. o., NOVÁK & PARTNER, s. r. o., dodavatelé: SKANSKA CZ, a.<br />
s., VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o., investofii: DELCIS S.A., CARREFOUR<br />
âR). V kategorii InÏen˘rské stavby byla udûlena také dvû ãestná<br />
uznání. Získaly je Estakáda ¤epy–Ruzynû na praÏském silniãním<br />
okruhu (projektant: Pontex, spol. s r. o., dodavatelé: SMP CON-<br />
STRUCTION, a. s., MAX BÖGL & JOSEF KR¯SL, k. s., investor: ¤SD<br />
âR, závod Praha) a Dlouhá lávka pfies Vltavu v âesk˘ch Budûjovicích<br />
(projektant: VPÚ DECO PRAHA, a. s., dodavatelé: JHP, a. s.,<br />
Lias Vintífiov, Lehk˘ stavební materiál, k. s., investor: Magistrát<br />
mûsta âeské Budûjovice). Titul Vynikající betonová konstrukce<br />
v kategorii InÏen˘rská stavby vyhrála Lávka u zdymadla v Podûbradech<br />
(projektant: Pontex, spol. s r. o., dodavatel: JHP, a. s.,<br />
investor: Mûsto Podûbrady). Ke v‰em soutûÏním realizacím se<br />
vrátíme samostatn˘mi ãlánky v pfií‰tích ãíslech ãasopisu.<br />
Byli vyhlá‰eni ãtyfii noví ãestní ãlenové âeské betonáfiské spoleãnosti<br />
âSSI. Stali se jimi Prof. Ing. Bfietislav Tepl˘, CSc., Doc. Ing.<br />
Vladislav Hrdou‰ek, CSc., Ing. Ivan Sitafi, CSc., a Ir. Dick Stoelhorst,<br />
v˘konn˘ fieditel Nizozemské betonáfiské spoleãnosti a stávající<br />
pfiedseda ECSN.<br />
V˘stava <strong>Beton</strong> 20<strong>03</strong><br />
Z projevÛ ãestn˘ch hostÛ zaujali pfiedev‰ím námûstek ministra<br />
Ïivotního prostfiedí RNDr. Ladislav Miko, Ph.D., kter˘ vyzdvihl<br />
potfiebnost dialogu a komunikace mezi ochránci Ïivotního prostfiedí<br />
a státními i místními orgány pfiipravujícími v˘stavbu dopravních<br />
tahÛ nebo velk˘ch prÛmyslov˘ch objektÛ. S uznáním se<br />
zmínil o oblasti environmentálního navrhování betonov˘ch konstrukcí<br />
a ocenil snahu âBS organizovat konferenãní a vzdûlávací<br />
62 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
akce právû v této oblasti. Projevy fieditelÛ zahraniãních betonáfisk˘ch<br />
spoleãností se nesly v duchu uznání podílu âBS na projektech<br />
Evropské sítû betonáfisk˘ch spoleãností a oãekávání je‰tû<br />
intenzivnûj‰í spolupráce v souvislosti se vstupem âR do Evropské<br />
unie. Dûkani praÏské stavební fakulty, Prof. Ing. Zdenûk Bittnar,<br />
DrSc., a brnûnské stavební fakulty, Prof. RNDr. Ing. Petr ·tûpánek,<br />
CSc., vyzdvihli tûsnou vazbu stavebních fakult na ãinnost<br />
âBS a start oceÀování nejlep‰ích diplomích prací s tím, Ïe by<br />
bylo Ïádoucí roz‰ífiit tuto soutûÏ i o práce doktorandské.<br />
Pfiedstavitelé SdruÏení pro sanace betonov˘ch konstrukcí a Svazu<br />
v˘robcÛ âR se jasnû vyslovili pro dal‰í sblíÏení aktivit jejich asociací<br />
a âBS, a to i ve vazbû na novou strukturu v˘boru âBS, kde<br />
byly pro tuto konvergenci vytvofieny personální pfiedpoklady.<br />
V zahraniãní sekci zaznûly tfii vynikající pfiíspûvky. Prof. P. J. M.<br />
Bartos z univerzity v Paisly, Skotsko, mûl zásadní pfiedná‰ku<br />
o prÛniku nanotechnologií do navrhování betonu a Dr. Steen<br />
Rostam z Dánska, pfiedseda fib Committee 5 Structural service<br />
life aspects stejnû zásadní pfiedná‰ku o koncepãních v˘chodiscích<br />
pfiipravovaného betonového „fib Model Code 2006“ aplikovan˘ch<br />
na zaji‰tûní trvanlivosti a Ïivotnosti betonov˘ch mostÛ.<br />
Trojici doplnil jeden z ãeln˘ch pfiedstavitelÛ francouzské ‰koly<br />
konstrukãního betonu, pan M. Jean-Paul Teyssandier ze spoleãnosti<br />
VINCI, pfiedná‰kou o pfiemostûní Rion–Antirion v ¤ecku ,<br />
jehoÏ supervizí je v souãasnosti povûfien˘.<br />
Dr. Steen Rostam, Dánsko, a Prof. Ing. Vladimír Kfiístek, DrSc.<br />
Odborn˘ program <strong>Beton</strong>áfisk˘ch dnÛ probíhal paralelnû ve<br />
dvou sálech a tû‰il se velkému zájmu úãastníkÛ aÏ do pozdních<br />
hodin ãtvrteãního podveãera. Jedna ze sekcí byla vûnována<br />
panelové diskuzi o zavádûní základní evropské betonáfiské<br />
normy EN 206-1 do praxe âR. V prÛbûhu místy vypjaté diskuze<br />
se jasnû odkryla nûkterá slabá místa stávajícího postupu pfievo-<br />
A KTUALITY<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
Ir. Dick Stoelhorst M. Jean-Paul Teyssandier a Ing. Milan Kaln˘<br />
du evropsk˘ch stavebních norem a zpracovávání národních pfiíloh<br />
k tûmto normám a byla konstatována nutnost v mnohém<br />
stávající praxi zmûnit. Dvoudenní sled pfiedná‰ek v obou sálech<br />
byl doprovázen i sekcí posterÛ, jichÏ bylo tentokrát vystavenou uÏ<br />
18, a v˘stavou <strong>BETON</strong> 20<strong>03</strong>, v rámci níÏ se prezentovalo rÛzn˘mi<br />
formami celkem 56 firem.<br />
Tradiãnímu Spoleãenskému veãeru v Hotelu Labe, kterého se<br />
letos zúãastnilo pfies 450 osob, pfiedcházel tentokrát 2. prosince<br />
20<strong>03</strong> Slavnostní veãer ve V˘chodoãeském divadle Pardubice.<br />
V komponovaném programu zaznûl koncert Pavla Bobka a vzpomínkové<br />
pásmo Ing. Pavla âíÏka, pfiedsedy âBS v letech 1994 aÏ<br />
1999, k deseti letÛm ãinnosti âBS. Veãer uvedl „staronov˘“ pfiedseda<br />
âBS Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc. a hejtman Pardubického<br />
kraje Ing. Roman Línek. O historii budovy divadla poutavû pohovofiil<br />
Ing. akad. arch. ¤epa.<br />
Vlastním <strong>Beton</strong>áfisk˘m dnÛm pfiedcházela v˘roãní schÛze âBS.<br />
Pfii ní probûhly volby pfiedsedy a ãlenÛ v˘boru âBS na pfií‰tí ãtyfii<br />
roky a byl pfiijat novelizovan˘ Organizaãní fiád âBS. Kromû znovuzvolení<br />
Doc. Vítka do funkce pfiedsedy âBS do‰lo pfiedev‰ím<br />
k roz‰ífiení v˘boru o zástupce dvou nov˘ch odborn˘ch sekcí –<br />
Sanace a Prefabrikace, a tím k dal‰ímu posílení integrující role<br />
âeské betonáfiské spoleãnosti âSSI v segmentu betonu a betonov˘ch<br />
konstrukcí stavebního trhu âeské republiky.<br />
Po organizaãní stránce 10. <strong>Beton</strong>áfiské dny 20<strong>03</strong> znovu provûfiily<br />
meze moÏností tradiãního prostfiedí v Pardubicích. Akce pfii<br />
svém dne‰ním rozsahu vyprodává ve‰kerou ubytovací kapacitu<br />
mûsta, sály Domu hudby jsou pfieplnûny, na hranû únosného<br />
nahu‰tûní jsou dostupné v˘stavní prostory a ve ‰vech praskají<br />
i propojené restauraãní prostory pfii spoleãenském veãeru.<br />
Pfiípadnou zmûnu místa konání bude ale âeská betonáfiská spoleãnost<br />
velmi peãlivû zvaÏovat.<br />
Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc.<br />
Z jednání v˘roãní schÛze âBS Spoleãn˘ stánek âBS a <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> Panelová diskuze k âSN EN 206-1<br />
B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong> 63
A KTUALITY<br />
TOPICAL SUBJECTS<br />
S E M I N Á ¤ E, K O N F E R E N C E A S Y M P O Z I A<br />
S EMINÁ¤E, KONFERENCE A SYMPOZIA V âR<br />
JUNIORSTAV 2004<br />
6. odborná konference doktorského studia s mezinárodní úãastí<br />
Termín a místo konání: 4. a 5. února 2004, Fakulta stavební VUT<br />
vBrnû, Vevefií 95, Brno<br />
Kontakt: juniorstav@fce.vutbr.cz, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 5/20<strong>03</strong><br />
<strong>BETON</strong>OVÉ PODZEMNÍ A ZÁKLADOVÉ<br />
KONSTRUKCE – mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 25. února 2004, Masarykova kolej, Praha<br />
Kontakt: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1,<br />
tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261,<br />
e-mail: cbz@cbz.cz, www.cbz.cz<br />
TECHNOLOGIE <strong>BETON</strong>U 2004<br />
3. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 6. a 7. dubna 2004, Masarykova kolej, Praha<br />
Kontakt: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1,<br />
tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261,<br />
e-mail: cbz@cbz.cz, www.cbz.cz<br />
<strong>BETON</strong>OVÉ KONSTRUKCE V EXTRÉMNÍCH<br />
PODMÍNKÁCH – semináfi<br />
Termín a místo konání: 14. záfií 2004, Masarykova kolej, Praha<br />
Kontakt: Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1,<br />
tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261,<br />
e-mail: cbz@cbz.cz, www.cbz.cz<br />
Z AHRANIâNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA<br />
REOLOGICKÉ MERANIA NA ZMESIACH<br />
MINERÁLNYCH STAVEBN¯CH HMOT<br />
Kolloquium a workshop<br />
Termín a místo konání: 10. a 11. bfiezna 2004, Fachhochschule<br />
Regensburg, Prüfeningerstrasse 58, Nûmecko<br />
Kontakt: Fachhochschule Regensburg, Prüfeningerstrasse 58,<br />
94049 Regensburg, Nûmecko, e-mail: duris@schleibinger.com<br />
ÖSTERREICHISCHER <strong>BETON</strong>TAG 2004<br />
Mezinárodní konference a v˘stava<br />
Termín a místo konání: 18. a 19. bfiezna 2004, VídeÀ, Rakousko<br />
Kontakt: ÖVBB, Karlsgasse 5, A-1040 Vienna, fax: +431 504 1596,<br />
e-mail: beton@netway.at, cbz@cbz.cz, ssbk@sky.cz<br />
FRACTURE MECHANICS OF CONCRETE AND<br />
CONCRETE STRUCTURES FRAMCOS-5<br />
5. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 12. aÏ 15. dubna 2004, Vail, Colorado, USA<br />
e-mail: vcli@umich.edu, willam@colorado.edu, ckleung@ust.hk,<br />
www.ust.hk/framcos5, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 3/20<strong>03</strong><br />
CONCRETE STRUCTURES: THE CHALLENGE<br />
OF CREATIVITY<br />
fib symposium<br />
Termín a místo konání: 26. aÏ 28. dubna 2004 ,<br />
Avignon, Francie<br />
e-mail: francoise.raban@equipement.gouv.fr<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 5/20<strong>03</strong><br />
CIB WORLD BUILDING CONGRESS<br />
Termín a místo konání: 2. aÏ 7. kvûtna 2004, Toronto, Ontario, Kanada<br />
e-mail: cib2004@nrc.ca, www.cib2004.ca<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 3/20<strong>03</strong><br />
H EADING FOR CONCRETE SOLUTION<br />
Congress ERMCO<br />
• the world of concrete<br />
• concrete contribution to sustainable development<br />
• from design to execucution<br />
•improved concrete solutions and innovating production<br />
• promoting concrete solutions<br />
Termín a místo konání: 16. aÏ 18. ãervna 2004, Finlandia Hall,<br />
Helsinky, Finsko<br />
Kontakt: Congreszon Ltd, Italahdenkatu 22 A, FIN-00210 Helsinki,<br />
Finland, fax: +358 958 409 555, e-mail: ermco@congreszon.fi<br />
5 TH I NTERNATIONALE PHD SYMPOSIUM IN CIVIL<br />
ENGINEERING<br />
Termín a místo konání: 17. aÏ 19. ãervna 2004, TU Delft, Nizozemí<br />
e-mail: info@phdce5.nl, www.phdce5.nl<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 5/20<strong>03</strong><br />
CONSEC 04 – CONCRETE UNDER SEVERE<br />
CONDITIONS – ENVIRONMENT AND LOADING<br />
3. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 20. aÏ 23. ãervna 2004, Seoul, Korea<br />
e-mail: civilcon@gong.snu.ac.kr, http://conlab.snu.ac.kr<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 3/20<strong>03</strong><br />
SEMC 2004 – STRUCTURAL ENGINEERING,<br />
MECHANICS AND COMPUTATION<br />
2. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 5. aÏ 7. ãervence 2004, Kapské Mûsto,<br />
Jihoafrická republika<br />
e-mail: azingon@eng.uct.ac.za, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 4/20<strong>03</strong><br />
COMPOSITE CONSTRUCTION IN STEEL AND<br />
CONCRETE V<br />
2. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 18. aÏ 23. ãervence 2004 , Mpumalanga,<br />
Jihoafrická republika<br />
e-mail: bhconf@poly.edu, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 3/20<strong>03</strong><br />
ULTRA HIGH PERFORMANCE CONCRETE<br />
mezinárodní symposium<br />
Termín a místo konání: 13. aÏ 15. záfií 2004, Kassel, SRN<br />
e-mail: ghlueke@uni-kassel.de,<br />
http://www.uni-kassel.de/uhpc2004/, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 5/20<strong>03</strong><br />
METROPOLITAN HABITS AND<br />
INFRASTRUCTURE – IABSE symposium<br />
Termín a místo konání: 22. aÏ 24. záfií 2004, ·anghaj, âína<br />
e-mail: secretariat@iabse.ethz.ch, dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 4/20<strong>03</strong><br />
IABMAS 2004 – CONFERENCE ON BRIDGE<br />
MAINTENANCE, SAFETY AND MANAGEMENT<br />
2. mezinárodní konference<br />
Termín a místo konání: 19. aÏ 22. fiíjna 2004, Kyoto, Japonsko<br />
e-mail: iabmas04@str.kuciv.kyoto-u.ac.jp<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 3/20<strong>03</strong><br />
ROLE OF STRUCTURAL ENGINEERS TOWARDS<br />
R EDUCTION OF POVERTY<br />
IABSE konference<br />
Termín a místo konání: 19. aÏ 22. 2. 2005, New Delhi, Indie<br />
e-mail: secretariat@iabse.org, www.iabse.org<br />
dále viz <strong>BETON</strong> <strong>TKS</strong> 5/20<strong>03</strong><br />
KEEP CONCRETE ATTRACTIVE<br />
fib symposium<br />
• attractiveness of concrete structures<br />
•innovative materials and technologies for concrete structures<br />
• modelling of structural concrete<br />
• sustainable concrete structures and prefabrication<br />
• fire design of concrete structures<br />
Termín a místo konání: 22. aÏ 25. kvûtna 2005, Budape‰È, Maìarsko<br />
Kontakt: „Keep Concrete Attractive“, Symposium Secretariat,<br />
Hungarian Group of fib, c/o Budapest TU, DCMEG H-1111 Budapest,<br />
Müegyetem rkp. 3, tel.: +361 463 4068, fax: +361 463 3450,<br />
fimsympbudapest@eik,bme.hu, www.eat.bme.hu/fibsymp2005<br />
64 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 6/20<strong>03</strong>
ODBORNÉ ZAMù¤ENÍ A CÍL ·KOLENÍ<br />
V prÛbûhu let 2002 a 20<strong>03</strong> byla Divizí dopravní cesty âesk˘ch drah,<br />
s. o., pfiipravena a vydána zásadní novelizace Kapitoly 17 (<strong>Beton</strong> pro<br />
konstrukce) a Kapitoly 18 (<strong>Beton</strong>ové mosty a konstrukce) Technick˘ch<br />
kvalitativních podmínek staveb âesk˘ch drah. Novelizovaná znûní<br />
obou tûchto kapitol t˘kajících se novû budovan˘ch betonov˘ch<br />
konstrukcí pro Ïelezniãní dopravu pfiiná‰ejí tentokrát fiadu zcela nov˘ch<br />
poÏadavkÛ a podmínek. Je to dáno nutností reagovat textem TKP na<br />
soubor evropsk˘ch norem navrhování, provádûní, údrÏby a správy<br />
betonov˘ch konstrukcí, které se zapracovávají do systému ãesk˘ch<br />
norem, i na dal‰í související podmínky provázející vstup âeské<br />
republiky na otevfien˘ stavební trh Evropské unie a její propojenou<br />
dopravní infrastrukturu.<br />
âeské dráhy, s. o., se proto rozhodly uspofiádat ve spolupráci s âeskou<br />
betonáfiskou spoleãností âSSI (âBS) jednodenní ‰kolení zamûfiené na<br />
v˘klad poÏadavkÛ kapitol 17 a 18 TKP âD. ·kolení, které je urãeno projektantÛm,<br />
stavebním firmám, v˘robcÛm betonov˘ch dílcÛ a v˘robkÛ<br />
pro beton, i pracovníkÛm správy a údrÏby betonov˘ch konstrukcí na<br />
Ïeleznicích, se zamûfií hlavnû na novinky v poÏadavcích a jejich odchylky<br />
vÛãi pfiedcházejícím verzím TKP a také na jejich zpfiesnûní oproti<br />
platn˘m âSN. DÛraz bude poloÏen nejen na záleÏitosti v˘roby betonu<br />
a betonáÏe, ale i na související problematiku: geometrickou pfiesnost konstrukcí,<br />
certifikaci a zaji‰tûní kvality, prÛkazní a kontrolní zkou‰ky apod.<br />
Organizátofii ‰kolení vûfií, Ïe si jeho úãastníci neodnesou jen informace<br />
osouboru technick˘ch poÏadavkÛ âesk˘ch drah, ale Ïe si v diskuzích,<br />
kter˘m bude dán na ‰kolení velk˘ ãasov˘ prostor, ujasní také v˘znam<br />
a dosah nov˘ch ustanovení.<br />
P¤ÍPRAVN¯ V¯BOR<br />
Ing. Jifií BroÏovsk˘, CSc. Doc. Ing. Vladislav Hrdou‰ek, CSc.<br />
Ing. Blanka Karbanová Doc. Ing. Jifií Krátk˘, CSc.<br />
Ing. Bohuslav Steãínsk˘ Ing. Roman ·afáfi<br />
Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc.<br />
KONTAKTNÍ SPOJENÍ A DAL·Í INFORMACE<br />
Pro podrobné informace o konání ‰kolení, jeho odborné náplni a moÏnostech<br />
firemní prezentace se obracejte na:<br />
Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261<br />
e-mail: tkp@cbz.cz, www.cbz.cz<br />
POZVÁNKA<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI<br />
www.cbz.cz<br />
26. ledna 2004<br />
Praha, Masarykova kolej âVUT<br />
ODBORNÉ ZAMù¤ENÍ A CÍL KONFERENCE<br />
ve spolupráci s<br />
âesk˘mi drahami, s. o., Divizí dopravní cesty, o. z.<br />
·kolení<br />
TKP âD – KAPITOLY 17 A 18<br />
TECHNICKÉ KVALITATIVNÍ PODMÍNKY STAVEB âESK¯CH DRAH,<br />
KAPITOLA 17: <strong>BETON</strong> PRO KONSTRUKCE<br />
KAPITOLA 18: <strong>BETON</strong>OVÉ MOSTY A KONSTRUKCE<br />
N E J B L I Ž Š Í A K C E Č B S V R O C E 2 0 0 4<br />
P¤EDBùÎNÁ POZVÁNKA A V¯ZVA K P¤IHLÁ·ENÍ P¤IHLÁ·KY<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI<br />
www.cbz.cz<br />
Konference<br />
<strong>BETON</strong> V PODZEMNÍCH A ZÁKLADOV¯CH<br />
KONSTRUKCÍCH<br />
25. února 2004<br />
Praha, Masarykova kolej âVUT<br />
<strong>Beton</strong> je nejpouÏívanûj‰ím stavebním materiálem pro základové konstrukce<br />
v‰ech druhÛ staveb a zároveÀ masivnû pouÏívan˘m materiálem<br />
v‰ech typÛ podzemních staveb, které se zakládáním navíc ãasto souvisejí.<br />
Specifické fyzikální a chemické prostfiedí základové pÛdy a horninového<br />
masivu, jejich interakce s betonem, mnoÏství nejistot a tomu odpovídající<br />
návrhové, konstrukãní a provádûcí postupy – to v‰e vytváfií zajímav˘<br />
a nároãn˘ obor pouÏití betonov˘ch konstrukcí, kter˘ se v posledních<br />
letech technologicky rychle rozvíjí a zefektivÀuje.<br />
âeská betonáfiská spoleãnost âSSI (âBS) se proto rozhodla vûnovat souãasnému<br />
stavu a v˘hledÛm aplikace konstrukãního betonu v zakládání<br />
a podzemních stavbách samostatnou konferenci. Na rozdíl od tuneláfisk˘ch<br />
konferencí a akcí vûnovan˘ch geologickému navrhování se<br />
zamûfiuje na beton. Jednotlivé pfiedná‰ky budou vûnovány jak teorii<br />
a speciálním aspektÛm navrhování, tak i nov˘m materiálÛm, technologick˘m<br />
postupÛm a zajímav˘m zpÛsobÛm provádûní. Na pfiíkladech<br />
realizovan˘ch staveb budou ukázány pfiedev‰ím komplexní moÏnosti<br />
betonu vãetnû zaji‰tûní jeho trvanlivosti a zajímavého vzhledu. Program<br />
konference bude sestaven kromû nûkolika vyzvan˘ch referátÛ z pfiíspûvkÛ<br />
odborníkÛ, ktefií se základov˘m a podzemním konstrukcím vûnují.<br />
Hlavní tematické okruhy:<br />
• Plo‰né základové konstrukce<br />
• Piloty a jejich interakce se základovou deskou<br />
• <strong>Beton</strong>ové konstrukce tunelÛ a kolektorÛ<br />
• Bílé vany<br />
• Navrhování podle Eurocode 7<br />
P¤ÍPRAVN¯ V¯BOR<br />
Ing. Michal Grambliãka Doc. Ing. Jan Masopust, CSc.<br />
Ing. Jifií Mühl Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.<br />
Ing. Vlastimil ·rÛma, CSc. Doc. Ing. Jan L. Vítek, CSc.<br />
KONTAKT PRO ZASLÁNÍ ANOTACÍ A DAL·Í INFORMACE<br />
Pro podrobné informace o konání konference, její odborné náplni a moÏnostech<br />
firemní prezentace se obracejte na:<br />
Sekretariát âBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1<br />
Tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261<br />
E-mail: bpzk@cbz.cz, www.cbz.cz
SVAZ V¯ROBCÒ CEMENTU âR<br />
SVAZ V¯ROBCÒ <strong>BETON</strong>U âR<br />
â ESKÁ <strong>BETON</strong>Á¤SKÁ SPOLEâNOST âSSI<br />
S DRUÎENÍ PRO SANACE <strong>BETON</strong>OV¯CH KONSTRUKCÍ