Beton TKS 6 | 2013 : Trvanlivost a životnost betonových konstrukcí

Jsou i důvodem k novému přístupu k navrhování nových betonových konstrukcí – nejde již pouze o návrh konstrukce odolávající s jistou bezpečností předpokládanému zatížení, ale je zde nový požadavek, aby to bylo zajištěno po stanovenou dobu. Tato doba se v souladu s přístupem k ochraně životního prostředí a omezování čerpání přírodních zdrojů postupně prodlužuje, u významných konstrukcí, např. velkých mostů, se uvažuje o 200 letech.

Historie betonu a jeho role v architektuře a stavitelství je dlouhá, táhne se od starověkých Římanů a některé památky té doby stojí dodnes. Jedním z výrazných bodů této historie byla ztráta reputace betonu, ke které došlo ve světě v druhé polovině 70. let (u nás se to mohlo veřejně přiznat až na začátku 90. let). My se z toho vzpamatováváme dodnes, zatím co ve světě obliba betonu od 90. let rychle narůstala. Jedním z důvodů deziluze z betonu v 70. letech bylo právě nenaplněné očekávaní o jeho trvanlivosti. Na počátku 30. let, kdy řada architektů začala „experimentovat“ s betonem monolitickým či prefabrikovaným, se vytvořila představa, že beton, podobně jako kámen, má téměř neomezenou životnost. V tomto pro beton příznivém období vznikla řada pozoruhodných staveb: z jeho konce uveďme Le Corbusierovy Unite d´habitation v Marseilles a vládní budovy v Chandigharu či Utzonovu Operu v Sydney. Na druhou stranu byla v předválečném období obdivu k možnostem betonu a v rámci poválečné obnovy a usilovného budování světlých zítřků navržena a postavena řada staveb, které měly mnohem nižší architektonickou úroveň. Hrubý a drsný betonový povrch jejich fasád, ne vždy dobře provedených a rychle tmavnoucích ve špatném prostředí velkých měst a průmyslových aglomerací, přispěl k růstu negativních konotací betonu v architektuře, které postupně vedly až k výrazné antipatii k betonu mezi veřejností. Původní nenaplněná očekávání totiž vzešla ze světlých vzdušných funkcionalistických staveb a představy, že beton nestárne, zůstává stejný jako bezprostředně po dokončení. Proces stárnutí nebýval v návrhu a projektu vůbec zohledněn.

Po útlumu betonového stavitelství v 70. a 80. letech nastalo v 90. letech 20. století jeho nové celosvětové oživení. Stojí za ním zejména vývoj nových technologií opírajících se o rozsáhlý výzkum chování materiálu a jeho jednotlivých složek od počátků přípravy betonové směsi až po stárnutí konstrukce vystavené různým typům zatížení mechanických, tepelných nebo chemických. Podařilo se objasnit a vysvětlit různé projevy a příčiny degradace materiálu a na jejich základě přistoupit k vývoji technologií výroby betonu a procesu návrhu betonových konstrukcí tak, aby je bylo možno jednou stavět na klientem stanovenou dobu životnosti.

K výzkumu a vývoji inovativních průmyslových technologií, které umožňují zvyšovat konkurenceschopnost produkce na mezinárodních trzích, se přistupuje v různých zemích různě. Vyspělé lidnaté země, Francie, Německo, Velká Británie ad., mají každá řadu výzkumných center, která spolu vzájemně soupeří o nalezení nejvhodnějšího řešení daného problému. Je otázkou, zda je takové soupeření přínosné i v zemích s menším počtem obyvatelstva a není naopak vhodnější prostředky na výzkum soustředit. Lepší finanční zajištění potom dovolí pořídit si lepší přístrojové vybavení do laboratoří, připravovat více zkoušek a ve větším rozsahu, a získávat tak více informací o materiálu a jeho chování. Velmi mne překvapilo, když jsem postupně zjistila, že jen na pražské stavební fakultě se vyvíjí vysokopevnostní a ultra vysokopevnostní beton v několika více méně nezávislých skupinách spojených s různými stavebními firmami, další nepochybně jsou na stavebních fakultách v Brně a Ostravě. Neznám důvody tohoto stavu, ale pro člověka „z venku“ je to těžko pochopitelné. Přináší toto soupeření opravdu rychlejší a kvalitnější výsledky nebo je to luxus, na který doplácíme?

Pro zamyšlení uvádím popis norského výzkumu v oblasti betonového stavitelství publikovaný Norskou betonářskou společností v roce 2013:

„...Ačkoliv je norský průmysl i státní podniky až na několik výjimek hodně segmentovaný a individualizovaný, typickým rysem norského výzkumu a vývoje v oblasti betonového stavitelství jsou společné projekty a programy, např. vývoj vysokopevnostního betonu (HSC) a lehkého vysokopevnostního betonu (HSLWC) v 80. a 90. letech. I v současnosti jsou inovace hlavním tahounem R&D projektů. Začátkem roku 2005 Norská rada pro výzkum (Research Council of Norway) vydala výzvu pro přihlášení projektů „Výzkumných center pro inovace“ (Centers for Research-based Innovation – CRI), jako nástroje povzbuzení zájmu průmyslu o inovace. Účelem CRI je vybudovat výzkumná centra v těsné spolupráci s partnery z průmyslu i veřejného sektoru zaměřeného na inovace. Předmětem je podpora dlouhodobého výzkumu směřujícího k zvýšení inovativnosti norské průmyslové produkce, zvýšení její konkurenceschopnosti a rovněž podpora norské účasti ve významných mezinárodních výzkumných strukturách.

V roce 2006 bylo radou vybráno čtrnáct center zaměřených na výzkum nových technologií a produktů vysokého mezinárodního kalibru. Pouze jedno z nich bylo zaměřeno na technologii materiálu a stavebnictví. Bylo jím COIN – COncrete INovation centre (www.coinweb.no), které dostalo vysoké hodnocení za vědeckou kvalitu a kreativní potenciál. To je zřejmé přiznání důležitosti betonu v moderní společnosti a uznání kvalit a významnosti norského betonářského výzkumu. CRI betonu bylo výsledkem dlouhodobé strategické spolupráce Norské betonářské společnosti, SINTEF (The Foundation for Scientific and Industrial Research) a významných stavebních společností. Aktivity COIN jsou organizovány ve třech hlavních oblastech dle současných potřeb společnosti, průmyslu a ochrany prostředí: 1 – betonové konstrukce přátelské k prostředí (pojiva s nízkými emisemi a redukovanou spotřebou přírodních zdrojů, užití betonu v konceptu nízkoenergetických staveb), 2 – konstrukce ekonomicky konkurenceschopné (robustní a vysoce tekutý beton s řízenou kvalitou povrchu, duktilní beton s vysokou pevností v tahu, vysoká kvalita písků a kameniva pro betony) a 3 – chování betonu (konstrukce s omezenými trhlinami, životnost, konstrukční chování).“

Na webových stránkách jsou přístupné všechny podstatné informace k projektům. Pro umožnění mezinárodní spolupráce a zajištění kontroly je většina vydávaných dokumentů v angličtině.

Rozvahu, zda je v českém prostředí lepší koncentrace či soupeření, nechť si čtenář udělá sám.

Jana Margoldová

OBSAH ČÍSLA

Uvodník

Jana Margoldová / 2

Téma

Navrhování zaměřené na životnost : Implementace zásad zahrnutých v Model CODE 2010 do provozní normy ISO 16204Steinar Helland /3

Stavební konstrukce

Rodinný dům postavený z lehkého monolitického tepelbě-izolačního betonuLuděk Rýzner, Jiří Vincenc, Pavel Hladík, Michala Hubertová /12

Materiály a technologie

Travnlivost lehkého konstrukčního betonuMichala Hubertová /18

Požadavky na složení betonu vyplývající ze specifikace betonu – problémy a alternativyRobert Coufal /22

Přeprava betonu při stavbě lanovky na SněžkuJan Veselý /26

Tenkostěnný sendvičový systém z vysokohodnotného betonu vyztuženého čedičovými vláknyKamil Hodický, Thomas Hulin /30

Ošetrovanie čerstvého betónu – 10. vnútorne ošetrovanie a elektrické charakteristiky betónuPeter Briatka, Peter Makýš /36

Věda a výzkum

Možnosti použití počítačové tomografie (CT) ke stzdiu betonuÉva Lublóy, György L. Balázs /43

Možnosti a omezení recyklace betonuAnette Müller /46

Normy • Jakost • Certifikace

Porovnání výsledků statického modulu pružnosti v tlaku různých receptur s hodnotami ivedenými v ČSN 1992-1-1Petr Huňka, Karel Kolář, Jiří Kolísko /53

Čtvrtá změna ČSN EN 206-1Michal Števula /55

Trvanlivost: EN 206 – Koncept K-hodnoty – ModelováníMarkéta Chromá, Pavla Rovnaníková, Břetislav Teplý /56

Aktuality

Prof. Ing. Břetislav Teplý, CsC. – osmdesátiletý /45Vladimír Křístek 75 let /60Prof. Ing. Tomáš Vaněk, DrsC., zemřel /61Životní jubileum Prof. Ing. Aleny Kohoutkové, CsC., FENG. /62Německý transportbeton produkuje 46 mil m3 /63Semináře, Konference a sympozia/64

Firemní prezentace

CEMEX A VUT V Brně spolupracují /11Dlubal Software /35Betosan /39XYPEX /55TAZUS /57Červenka Consulting /59Construsoft /61FINE /63Krampe Harex /3. strana obálkyBeton University /3. strana obálkySVC ČR /4. strana obálky