Obr. 1 - Rybák obecný na plovoucím ostrůvku - Tovačov

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Obr. 1 - Rybák obecný na plovoucím ostrůvku - Tovačov"

Ladislav Ivo Zeman
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 NETRADIČNÍ APLIKACE VLÁKNOBETONU Jan Vodička,Vladimír Veselý, Iva Broukalová, Karel Lorek 1 Úvod Vláknobeton, jako specifický stavební materiál, je v poslední době stále častěji používán ve stavební výrobě. Kromě tradičního použití v případech, kdy je třeba omezit trhliny v betonu a zvýšit odolnost povrchu betonu proti mechanickému namáhání, tedy hlavně u konstrukcí průmyslových podlah, se objevují jeho aplikace v nosných konstrukcích základů, suterénních stěn, svislých i vodorovných nosných konstrukcí a v různých typech prefabrikátů. Zde se již systematicky využívají další nesporně výhodné vlastnosti vláknobetonu jako je duktilita, houževnatost a zvýšená odolnost proti některým vlivům vnějšího prostředí 2. Nápad Jak lze spojit dlouhodobý systematický výzkum vláknobetonu s praxí lze demonstrovat na následujícím příkladu, který byl zakončen praktickou realizací netradičního výrobku. Společnost Českomoravský štěrk a.s. dlouhodobě a systematicky pracuje na odstraňování či zmírňování dopadů těžby kameniva na životní prostředí. Jedním z mnoha již realizovaných projektů je projekt plovoucích ostrůvků pro silně ohrožený druh ptáka - rybáka obecného. Těchto ostrůvků bylo zřízeno od roku 2007 v oblasti Tovarová několik a podařilo se poskytnout hnízdiště pro 5 párů těchto ptáků, které vyvedly 12 mláďat. Ostrůvky byly dosud jednoduché dřevěné konstrukce. viz obr.1. Obr. 1 - Rybák obecný na plovoucím ostrůvku - Tovačov Souběžně probíhá již několik let řešení grantového projektu MPO ČR Rozvoj technologie, materiálových modelů, návrhových metod a aplikací vláknobetonu při kterém bylo mimo jiné ve spolupráci mezi ČVUT Praha katedra betonových a zděných konstrukcí a společností BETOTECH, s.r.o. řešena problematika náhrady betonářské výztuže vláknobetonem při výrobě betonových trub a problematika zkušební metody interpretace jejích výsledků. Výsledky těchto 1

Kromě tradičního použití v případech, kdy je třeba omezit trhliny v betonu a zvýšit odolnost povrchu betonu proti mechanickému namáhání, tedy hlavně u konstrukcí průmyslových podlah, se objevují jeho

2 Sekce X: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx prací byly prezentovány na odborných konferencích FC 2007, Betonářské dny 2008 a Technologie betonu Vzhledem k tomu, že výše uvedené subjekty propojují dlouhodobé kontakty vznikla myšlenka vyrobit vhodný plovoucí ostrůvek pro ohrožený ptačí druh z trvanlivého a odolného materiálu betonu, který navíc vzniká z materiálu v první fázi z přírody vytěženého. 3. Realizace projektu Realizace projektu byla rozdělena do dílčích etap : - návrh konstrukce a tvaru ostrůvku, specifikace požadavků na beton - návrh složení vhodného betonu a jeho testy - návrh technologie výroby a výroba prototypu - test výrobku v praxi 3.1 Návrh konstrukce a tvaru ostrůvku, specifikace požadavků na beton Návrhu a vypracování dokumentace plovoucího betonového ostrůvku se ujal kolektiv pracovníků katedry betonových a zděných konstrukcí FSv ČVUT Praha pod vedením Kromě základních požadavků na to, aby ostrůvek plaval bylo zadání rozšířeno o požadavek : - půdorys má být šestiúhelník, který umožní v budoucnosti spojování jednotlivých ostrůvků - maximální rozměr má umožnit transport na ložných plochách nákladních automobilů ( vyloučit nadrozměrný náklad) - hmotnost ostrůvku musí umožnit jeho transport na vodní plochu pomocí běžně dostupného jeřábu - používaná plocha musí být trvale odvodňována - ostrůvek musí být možno ukotvit Výsledné řešení je na obrázku č.2. Obr. 2 Výkres Plovoucí betonový ostrůvek Vnitřní dutina prvku je uzavřená a vyplněná jádrem z polystyrenu. Dno prvku je navrženo hmotnější tak, aby zároveň plnilo funkci vyrovnávání excentricity a snížení těžiště opatření proti možnému překlápění. Specifikace požadavku na konečné vlastnosti betonu vycházela ze vyrobit výše znázorněný tenkostěnný uzavřený prefabrikát o tloušťce svislých stěn 60 mm, vystavený trvale vlivům vody a mrazu. 2

navíc vzniká z materiálu v první fázi z přírody vytěženého. 3.

3 Z důvodu obtížné možnosti takovýto prvek vyztužit ( max. krytí výztuže cca 25 mm) a při výrobě hutnit běžným způsobem, byla definována výchozí specifikace na požadovaný beton: C30/37, XF1, Cl 0,4, D max 8, F6 (velmi lehce zhutnitelný beton) - odolnost proti průsaku tlakovou vodou 20 mm dle ČSN EN - beton vyztužený syntetickými vlákny 3.2 Návrh složení vhodného betonu a jeho testy Návrhem složení a jeho testy se zabývala společnost BETOTECH, s.r.o., konkrétně laboratoř v Ostravě a následně v Berouně. Výsledkem byl vzhledem k předpokládanému výrobnímu postupu v obrácené poloze velmi lehce zhutnitelný vláknobeton EASYCRETE. Složení betonu bylo následující : Složka Popis / hodnota Cement CEM I 42,5 R Kamenivo DTK frakce 0 / 4 HTK frakce 4 / 8 Příměs Mikrosilika kompaktovaná Vodní součinitel 0,48 Superplastifikační přísada PCE s dlouhou dobou udržení konzistence Rozptýlená výztuž Vysokomodulová plastová makrovlákna Výsledky testů byly zveřejněny na 8. konferenci TECHNOLOGIE, PROVÁDĚNÍ A KONTROLA BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ v Praze[1]. Výsledný beton bylo možné zatřídit podle PN ČMB [2] jako FC60/67, 2,2-1,2, XF1,0,4, D max 8, F Návrh technologie výroby a výroba prototypu Technologii výroby prvku řešily v úzké spolupráci odborníci společností BETOTECH, s.r.o, Česká Doka bednicí technika spol. s r.o. a BETONIKA plus, s.r.o. Vzhledem k originalitě tvaru prvku, vysokým požadavkům na beton, přesnost výroby a možnou opakovatelnost byla zvolena pro výrobu dřevěná forma ze systémového bednění Doka viz obr 3. a 4. a stálá výrobna prefabrikátů s moderním mísícím jádrem a s výrobou polystyrénových tvarovek. Obr.3 bednění okrajového lemu Obr.4 bednění pláště 3

proti průsaku tlakovou vodou 20 mm dle ČSN EN - beton vyztužený syntetickými vlákny 3.2 Návrh složení vhodného betonu a jeho testy Návrhem složení a jeho testy se zabývala společnost BETOTECH, s.r.o., konkrétně laboratoř v Ostravě a následně v Berouně.

4 5. mezinárodní konference Fibre Concrete 2009 Sekce X: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Výroba prvku byla zvolena v obrácené poloze dnem vzhůru tak, aby beton lépe zatekl do složitějších detailů okrajového horního lemu a aby bylo možné vytvořit masivní dno. Nejprve byl ve výrobně zaformován okrajový horní lem vit obr.5 a po betonáži bylo do čerstvého betonu osazeno vlastní polystyrenové jádro viz obr. 6 Obr. 5 okrajový horní lem Obr. 6 osazení polystyrenového jádra Následovala technologická přestávka cca ½ dne tak aby dostatečně zavadla a zatvrdla spodní vrstva betonu. Poté bylo osazeno bednění pláště viz obr.7 a prvek byl dobetonován viz obr.8. Obr.7 osazování pláště Obr. 8 betonáž dna ve formě Výsledkem byl poměrně zdařilý prefabrikát - viz obr. 9 z kompaktního vláknobetonu viz obr. 10. Hmotnost výrobku činila kg. 4

6 Obr. 5 okrajový horní lem Obr. 6 osazení polystyrenového jádra Následovala technologická přestávka cca ½ dne tak aby dostatečně zavadla a zatvrdla spodní vrstva betonu.

5 5. mezinárodní konference Fibre Concrete 2009 Obr. 9 pohled na odformovaný Obr. 10 detail dna prefabrikátu prefabrikát s vyčnívajícími syntetickými vlákny. 3.4 Test výrobku v praxi Pro test výrobku bylo zvoleno jezero provozovny Tovačov patřící společnosti Českomoravský štěrk a.s. Důvodem bylo, že se již na tomto jezeru nacházejí dřevěné ostrůvky osídlené populací rybáků obecných a bude tedy jasně patrná kladná či záporná reakce těchto ptáků na nový prvek. V první fázi bylo třeba prvek ve vodě otočit do správné polohy viz obr 11.a 12., odstranit vrchní polystyrénovou vložku - viz obr 13. a nasypat do horního lemu vrstvu těženého štěrku viz obr.14 na které rybáci obvykle hnízdí. Obr. 11 první fáze otáčení Obr. 12 druhá fáze otáčení Obr. 13 odstraňování polyst. vložky Obr. 14 úprava vrstvy štěrku 5

V první fázi bylo třeba prvek ve vodě otočit do správné polohy viz obr 11.a 12., odstranit vrchní polystyrénovou vložku - viz obr 13. a nasypat do horního lemu vrstvu těženého štěrku viz obr.

6 5. mezinárodní konference Fibre Concrete 2009 Sekce X: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Na závěr byl ostrůvek dopraven (vlečen lodí) na místo určení - viz obr. 15 a ukotven třemi kotvami viz obr. 16. Obr. 15 doprava ostrůvku na místo Obr.16 pohled na kotevní lana 4 Závěr Úspěšný návrh, výroba a instalace prototypu plovoucího ostrůvku vedla k okamžité dohodě spolupracujících společností o výrobě dalších prvků a jejich instalaci na vodě za účelem odzkoušení systému spojování. Úspěch celého projektu byl dílem mimo jiné i úzké, aktivní a tvůrčí spolupráce všech zúčastněných subjektů. Při závěrečném umístění prototypu na vodní plochu vyslovili přítomní naději, že na jaře 2010, v době zahnízdění rybáka obecného, si některý z párů vybere právě jejich vláknobetonový betonový ostrůvek. Skutečnost je však již jiná viz obr.16. Obr.16 párek rybáků na ostrůvku den po jeho ukotvení Poděkování : Tento příspěvek byl zpracován za podpory projektu MPO v programu POKROK, evidenční číslo 1H-PK2/17 Rozvoj technologie, materiálových modelů, návrhových metod a aplikací vláknobetonu. Za úspěšnou realizaci náleží bezesporu poděkování všem pracovníkům institucí a společností, kteří se na projektu podíleli: Katedra betonových a zděných konstrukcí FSv ČVUT Praha, Českomoravský štěrk a.s., BETONIKA plus, s.r.o., Česká Doka bednicí technika spol. s r.o. a BETOTECH, s.r.o. Literatura [1] Lehce zhutnitelný vláknobeton (Safrata,Veselý,Vodička 8. konference Technologie, provádění a kontrola betonových konstrukcí, Praha, duben 2009) [2] PN ČMB Vláknobeton (FC) - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda 6

16 pohled na kotevní lana 4 Závěr Úspěšný návrh, výroba a instalace prototypu plovoucího ostrůvku vedla k okamžité dohodě spolupracujících společností o výrobě dalších prvků a jejich instalaci na

7 Ing. Vladimír Veselý BETOTECH, s.r.o Beroun Beroun URL Ing. Karel Lorek Českomoravský štěrk, a.s. Mokrá Mokrá URL Doc. Ing. Jan Vodička, CSc. ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí Thákurova Praha jan.vodicka@fsv.cvut.cz URL Ing. Iva Broukalová, PhD. ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí Thákurova Praha iva.broukalova@fsv.cvut.cz URL 7

Jan Vodička, CSc. ČVUT v Praze, Fakulta stavební Katedra betonových a zděných konstrukcí Thákurova 7 16 29 Praha 6 +420 224 354 622 +420 233 335 797 jan.vodicka@fsv.cvut.

Podobné dokumenty

Vliv syntetických vláken na vlastnosti lehkých samamozhutnitelných betonů

Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Studentská vědecká a odborná činnost Akademický rok 25/26 Vliv syntetických vláken na vlastnosti lehkých samamozhutnitelných betonů Jméno a příjmení studenta