Občanské a Průmyslové Stavby

1/2009

O BČANSKÉ A PRŮMYSLOVÉ STAVBY SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: [email protected] www.svcement.cz

A RENA G RAFICKÝ Z ÁHŘEB /20 56/ BETON

B AREVNÝ SAMOZHUTNITELNÝ BETON – RECEPTURA A CHARAKTERIZACE SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR 44/ Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel.: 246 030 153 e-mail: [email protected] www.svb.cz

„BETON VŽDY VYHOVÍ“ SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH „DOKONALOST V BETONU“ – OCENĚNÍ 3/ KONSTRUKCÍ 6/UDĚLOVANÁ ANGLICKOU BETONÁŘSKOU O CENĚNÍ NEJLEPŠÍCH EVROPSKÝCH Sirotkova 54a, 616 00 Brno SPOLEČNOSTÍ BETONOVÝCH STAVEB ZA ROK 2008 /16 tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail: [email protected] www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz

ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: [email protected] www.cbsbeton.eu Z NOVUPOSTAVENÍ LE CORBUSIEROVA 26/ PAVILONU POĖME ELECTRONIQUE Ročník: devátý Číslo: 1/2009 (vyšlo dne 16. 2. 2009) Vychází dvouměsíčně

Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI Sdružení pro sanace betonových konstrukcí

Vydavatelství řídí: Ing. Michal Števula, Ph.D. O BSAH Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Produkce: Ing. Lucie Šimečková Ú VODNÍK Redakční rada: Jitka Jadrníčková /2 Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, Prof. Ing. Petr Hájek, CSc. (před seda), T ÉMA B AREVNÝ SAMOZHUTNITELNÝ BETON – RECEPTURA Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo- předseda), Ing. Jan Hrozek, Ing. Jan Hutečka, „BETON VŽDY VYHOVÍ“ /3 A CHARAKTERIZACE Ing. arch. Jitka Jadrníčková, Ing. Zdeněk Jeřábek, A. López, J. M. Tobes, R. Zerbino CSc., Ing. Milan Kalný, Ing. arch. Patrik Kotas, a Bryan Barragán /44 Ing. Jan Kupeček, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada S TAVEBNÍ KONSTRUKCE Mazurová, Doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, D EFINICE VÝVOJE PEVNOSTI V TLAKU U PŘEDPJATÝCH „DOKONALOST V BETONU“ – OCENĚNÍ UDĚLOVANÁ Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. arch. Jiří VAZNÍKŮ V BĚŽNÉ VÝROBĚ Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA, ANGLICKOU BETONÁŘSKOU SPOLEČNOSTÍ /6 Dirk Niehoff, Petr Vorel /52 Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír Veselý, I TALSKÝ PROJEKT SOCIÁLNÍHO BYDLENÍ Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. P OZNÁMKY K PROBÍHAJÍCÍ OPRAVĚ KARLOVA MOSTU Jana Margoldová /15 Bohumír Voves /55 Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér, O CENĚNÍ NEJLEPŠÍCH EVROPSKÝCH BETONOVÝCH Heřmanova 25, 170 00 Praha 7 G RAFICKÝ BETON STAVEB ZA ROK 2008 UDĚLOVANÉ EVROPSKOU SÍTÍ Jana Margoldová /56 Sazba: 3P, s. r. o., Radlická 50, 150 00 Praha 5 BETONÁŘSKÝCH SPOLEČNOSTÍ ECSN /16 Tisk: Libertas, a. s. A RENA ZÁHŘEB V ĚDA A VÝZKUM Drtinova 10, 150 00 Praha 5 Berislav Medič /20 P OSTŘEHY O CHOVÁNÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE Adresa vydavatelství a redakce: Beton TKS, s. r. o. PŘI POŽÁRU H ISTORIE Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 Petr Fajman /60 www.betontks.cz Ž ELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE V NĚMECKÝCH B IODEGRADACE BETONU PŮDNÍMI BAKTERIEMI Redakce, objednávky předplatného MĚSTECH V ROCE 1912 /24 Richard Wasserbauer, Radek Zigler /66 a inzerce: tel.: 224 812 906, 604 237 681, 602 839 429 Z NOVUPOSTAVENÍ LE CORBUSIEROVA PAVILONU e-mail: [email protected] K PROBLEMATICE ZVEŘEJŇOVÁNÍ ÚDAJŮ P OĖME ELECTRONIQUE ZE SVĚTOVÉ VÝSTAVY [email protected] O NEHODOVÝCH UDÁLOSTECH MOSTNÍCH STAVEB V BRUSELU, 1958 A POZNATKŮ PLYNOUCÍCH Z JEJICH ANALÝZY Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovné R. Nijsse /26 Lukáš Vráblík, Vladimír Křístek /69 a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH 21 EUR (+ poštovné a balné 7,20 EUR), cena bez DPH, studentské 270,- Kč (včetně S ANACE A KTUALITY poštovného, bez DPH) S PECIÁLNĚ FORMULOVANÉ RYCHLOVAZNÉ Vydávání povoleno Ministerstvem R EŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ /70 MATERIÁLY PRO OPRAVY STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 V NEPŘÍZNIVÝCH PODMÍNKÁCH ISSN 1213-3116 R ECENZE /51, 71 Podávání novinových zásilek povoleno Václav Pumpr, Zdeněk Vávra, Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Jaroslav Chabr /30 S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /72 Praha 1, čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000

O PTIMALIZÁCIA PRÍSTUPU K SANÁCIAM Za původnost příspěvků odpovídají autoři. F IREMNÍ PREZENTACE PRIEMYSELNÝCH PODLÁH Označené příspěvky byly lektorovány. Fibertex /5 Peter Briatka /34 Mott MacDonald /19 Foto na titulní straně: Fasáda bytového domu v Helsinkách, motiv Betosan /33 trávy Saamuli Naamaka, viz článek str. 56 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE Cement Hranice /40-41 foto: Anders Portman & Graphic Jan Gemrich /40 SSBK /51 Conctere Ltd. Ing. Software Dlubal /55 BETON TKS je přímým nástupcem časopisů F OTOGRAFICKÝ BETON NA FASÁDĚ NEMOCNICE VSL /3. STR. OBÁLKY Beton a zdivo a Sanace. S V . MARIE V HAMBURKU /42 fib Sympozizum /3. STR. OBÁLKY

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 1 Ú VODNÍK EDITORIAL

M ILÉ ČTENÁŘKY A MILÍ ČTENÁŘI, žiji v domnění, že konstrukční prvky z pohle- z nehoblovaných prken, přes hladké stěny a stropy a nejrůznější dového betonu se už nějaký čas stávají běž- kamenické úpravy, umožňuje naprosto unikátní povrchy jako nou součástí interierů staveb. Proto mě pře- je grafický beton nebo broušená a leštěná fasáda Künstmuzea kvapil zcela vážně míněný dotaz zaměstnan- ve Vadúzu. Ještě širší rozsah vlastností a povrchů betonu umožňuje ce, pracujícího v právě dokončené novostav- prostředí paneláren, kdy se do forem vkládají nejrůznější materiá- bě, kdy doděláme TU stěnu u schodiště. TA ly a prvky, jako např. průsvitný mramor v případě fasády obchod- stěna je z pohledového betonu a po urči- ního domu Louis Vuitton v Tokiu. tých úpravách, které kultivují její napoje- Dá se říci, že beton, na obou popsaných pólech, už snad ní na další konstrukce, si troufám říct, že je ani není ten samý materiál. A s ohledem na kvalitu použitých docela povedená. Proč stále řada lidí pohle- surovin a technologií už opravdu téměř není… dový beton nepřijímá? Je to jenom zvyk Z toho vyplývá úkol pro architekta včas sdělit, jednoznačně a léta zažitá představa, že nové stěny či stro- popsat a vysvětlit svoji představu investorovi se všemi úskalími py musí být hladké, čisté, bílé? Domnívám se, že základ odpo- výroby v konkrétních podmínkách, včetně finančních nákladů. ru k surovému betonu bude někde hlouběji. Dokud si totiž lidé Navíc je nutné mít vyjasněné představy i s dodavatelem. Pokud budou kupovat PVC s dekorem dlažby a dlažbu s dekorem např. nehraje pohledový beton zásadní roli v celkovém objemu dřeva, budou nejspíš odmítat i betonové stěny. Jsem přesvěd- konstrukcí, nebývá generální dodavatel specialistou a výsledek čená, že pokud někdo všeobecně dává přednost otevřenosti je nejistý. Navíc je dodavatel většinou zvolen na základě a pravdě, oproti nejrůznějším náhražkám a zastírání, nebude mít výběrového řízení, a protože se snaží vyhrát, tlačí cenu dolů. s pohledovým betonem problém. V praxi to znamená, že je nutné co nejpřesněji vyspecifikovat Při vytváření návrhu stavby je vždy důležitá základní motivace požadavky už v tendrové dokumentaci, což bývá někdy těžké. Při všech zúčastněných. Chci především vydělat, proslavit se, či posta- realizaci pak zákonitě nastanou problémy, dohadování a licitace. vit dům, který bude dobře sloužit? Tyto otázky se týkají jak investo- V tuto chvíli je nejdůležitější, aby investor a autor byli v jednotě. ra, tak architekta i dodavatele a vzájemně se nevylučují. Špatná je Nepřesvědčený investor totiž, často pod tlakem peněz a času, pouze situace, kdy jeden motiv převálcuje ty ostatní. Původně si nakonec přistoupí na nabídku, že dodavatel pokaženou stěnu lidé stavěli domy, aby se schovali před zimou, měli si kde uvařit, „zadarmo“ omítne a vybílí. ustájit zvířata apod. Většinou to byly jednoduché, účelné stavby, Nemám povahu ani sílu na to, abych nechala nepovedené v souladu s okolím a bez ambicí odlišovat se za každou cenu. stěny zbourat, tak mi nezbývá, než hledat nějaké kompromisní Jsem hluboce přesvědčená, že základní funkčnost, jednodu- řešení. V případě TÉ stěny a jejího rozteklého napojení na nava- chost, respektování tektonických principů a současně zachycení zující konstrukci, jsem zvolila pruhy z fasádní omítky různých pocitů s důvěrou ve vlastní intuici, vytváří určitý vnitřní řád, který struktur zabíhající do pohledového betonu. S výsledkem byli je v daném prostoru vždy cítit. Dobře je to vidět např. na stavbách nakonec skoro všichni spokojeni. Další výhodou betonu totiž mostů. Když konstrukce mostu vychází, zjednodušeně řečeno, je, že se snese téměř s každým materiálem. Sluší mu sklo, ocel z průběhu sil, je subtilní a elegantní a ani se nemusí kdovíjak i dřevo, kámen i historické zdivo. výtvarně upravovat. Naopak popření těchto principů má opačný Pokud se architektovi během návrhu i průběhu stavby podaří efekt. Jistě to využil i Daniel Libeskind při navrhování Židovského pochopit a skloubit základní vstupní elementy, jako je inves- muzea v Berlíně. Šikmé podlahy, stěny, stropy a neuchopitelnost tor, jeho názory a finanční možnosti, místo stavby a její účel prostoru vyvolávají nepříjemné pocity nejistoty, úzkosti a strachu, a v neposlední řadě faktory jako je intuice a cit, většinou se mu což návštěvníka naladí k tématu. Pobyt v betonové Věži holocaus- podaří najít i správnou a pravdivou formu. tu byl opravdu silný emocionální zážitek. Přeji mnoho úspěchů v objevování dalších možností tohoto Špatným příkladem prostoru, který postrádá onen vnitřní úžasného materiálu a v jeho propagaci. řád, bývají realizace, ze kterých peníze přímo tečou, ale jsou rozmělněny v okázalých materiálech navršených na hromadu. Ing. arch. Jitka Jadrníčková Výsledkem je pak zákonitě zmatek, přetížení a nečitelnost. [email protected] Já vnímám architekturu jako krásné řemeslo, které se v některých případech vyšvihne do nejvyšších uměleckých sfér. Velmi si takových tvůrců i osvícených investorů vážím, protože tlačí vývoj dopředu. Navíc, i když dům vypadá spíš jako socha nebo třeba chobotnice, může výše zmíněné principy respek- tovat. Mám na mysli např. bionickou architekturu, která se učí od biologických struktur. Beton je materiál, který se dobře uplatní v celém spektru staveb, od pravoúhlých po organické, od nejprostších, až po luxusní. Navíc, ve „spolupráci“ s dalšími materiály, dokáže nabrat opravdu výjimečné vlastnosti. V tomto čísle se např. dočtete o použití těžkých betonů na onkologickém oddělení nemocnice St. James v Leedsu. Stejně širokou a rozmanitou škálu poskytuje beton i co se týče povrchů. Od drsného povrchu, jenž odráží bednění

2 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 T ÉMA TOPIC

„BETON VŽDY VYHOVÍ“ “ CONCRETE ALWAYS FITS THE BILL“

Šéfredaktor časopisu opus C Juergen Glaesle rozmlouval s rakouskými architekty Stefanem a Bernardem Marte. Juergen Glaesle meets Stefan and Bernard Marte.

J. Glaesle: Mnoho projektů atelieru marte.marte je z pohledo- vého betonu. Hraje beton nějakou roli už v úvodu projektu? B. Marte: To je různé. Býváme často považováni za „betono- vé stavitele”, ale my vždy říkáme: nehledáme beton, ale opako- vaně ho najdeme.

J. Glaesle: Protože je tím správným materiálem? B. Marte: Ano, přesně. Jen zřídka není beton ten správný 1 materiál. Obr. 1 Šéfredaktor časopisu opus C Juergen Glaesle v rozhovoru se Stefanem a Bernardem Marte J. Glaesle: Co je důvodem? Fig. 1 Opus C editor-in-chief Juergen Glaesle in conversation with B. Marte: Je to dáno mnohostrannou použitelností betonu Stefan a Bernard Marte a dle našeho názoru také jeho hmotností. Jednoduše, neexistu- je žádný jiný s ním srovnatelný. Obr. 2 Státní speciální škola v Kramsachu, 2007 Fig. 2 Mariatal State special school in Kramsach, 2007 J. Glaesle: Záleží také na tom, kde je stavba situovaná? Ta masivnost se přirozeně dobře hodí sem do hor. 2 S. Marte: Já shledávám, že beton se hodí vždycky. Jednou dříve jsem měl odpovědět na otázku, kam by se nehodil. Bez přemýšlení jsem řekl: Pokud by měl objekt plavat, tak by možná nebyl nejvhodnější, ale jinak neznám žádný důvod. Naše pre- ference jsou jasné, nikdy z nás už nebudou stavitelé ze dřeva, ačkoliv jsme již vyhráli dvě prestižní ceny za dřevěné stavby – od mezinárodních porot. Myslím, že bychom je nedostali tady ve Vorarlbergu, protože obě ty stavby vypadají, jakoby byly taky betonové. Dosáhli jsme toho s množstvím ocelových částí, takže to funguje i ve dřevě. Jednoduše nepřemýšlíme v rámci něja- kých vzorů, modulů či rastrů. Nic našeho nemá nějaký rastr, ani osový systém. Pracujeme vždy relativně volně, ačkoliv pravoúhle, ne volné formy ve smyslu nějakých bublin. Jednoduše nechce- me být v rámci návrhu něčím omezováni. Jestliže přízemí nemá co do činění s horním patrem, pro beton to není žadný problém. Pokud by to bylo v ocelové nebo dřevěné konstrukci, nemohli bychom si to dovolit. To už by nebylo poctivé. B. Marte: I když kombinace dřevo-beton je taky dobrá. Ve sku- tečnosti je každá betonová konstrukce taky dřevěná. Je krásně postavena ze dřeva, vloží se železa, zalijí se betonem a pak se dřevo odstraní. To je u betonu trochu praštěné – nejprve neu- věřitelně manuálně náročné na sestavení, aby se to nakonec zase rozebralo.

J. Glaesle: Bohužel, právě bednění je často problém. Někdy chcete postavit něco skulpturálního, ale jednoduše pro to není cenově dostupné bednění. S. Marte: No, někdy je to nedostupné, i když chcete postavit zcela normální rovnou stěnu ale se specifickým, konkrétním otiskem vzoru bednění. Měli jsme velké problémy prosadit to v projektu, který jsme řídili, a byli jsme nakonec rádi, když jsme tehdy našli střední cestu mezi návrhem ideální fasády a tím, co bylo technicky a rozumově uskutečnitelné, co nabízel trh a co

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 3 T ÉMA TOPIC

bylo také dostupné pro majitele stavby. Několik let jsme se kon- trhliny, a to je potom rámus. Je to vždycky stejné. Každý říká, že strukcemi bednění intenzívně zabývali a vždy se snažíme najít to nevypadá dobře. V tu chvíli musíme být na stavbě a uklidňo- pro daný případ nejvhodnější řešení. Je zbytečné, aby projekt vat ho. Víme přesně, jak to chodí: na začátku jsou s první stě- nedopadl dobře jen proto, že jsme nezvládli tohle vyřešit. Hledat nou problémy, s druhou jsou stále ještě problémy a když je kon- správnou cestu je pro nás výzvou. strukce dokončená, nejpozději když se vsazují okna, se beton díky kontrastům světla a stínů rozsvítí. To už je každý spokojen J. Glaesle: Je pohledový beton důvodem vašeho úspěchu? Co a diví se, proč byl před nedávnem tak nervózní z každého malé- si o tom myslíte? ho póru či skvrnky. S. Marte: Přesvědčujeme téměř každého stavebníka, které- mu navrhujeme pohledový beton, protože obvykle není s tímto J. Glaesle: Kde jsou meze, co jste ještě ochotni akceptovat pojetím užití betonu příliš seznámen, nebo si to představuje jako u betonu? nepříliš kvalitní neomítnutou betonovou stěnu v garáži. Obvyk- B. Marte: V případě nějakých neprobetonovaných štěrkových lé klišé. Ale po nějaké době jsou právě z nich nadšení obyvatelé kapes máme už celkem dobré metody, jak to napravit. Problém takových domů. Je skutečně škoda, že to netuší předem, proto- je, jestliže je příčinou špatné bednění. že vše kolem by bylo mnohem jednodušší. S. Marte: Ale jestliže chceme beton, monolitický beton, tak u tohoto materiálu musíme nepřesnosti akceptovat. J.Glaesle: Jak takové přesvědčování probíhá? B. Marte: Jinak, vždycky říkáme, že máme rádi beton v každé S. Marte: Naštěstí to nikdy netrvá příliš dlouho, protože když formě. Možná dokonce máme raději betonový povrch, který není za námi někdo přijde, obvykle ví, co může očekávat, a pokud ne, úplně dokonalý, nejvyšší kvality. Dokázali bychom žít i s horší kva- řekneme mu to přímo. Také řekneme každému, kdo chce sta- litou, snad i snadněji než s tím perfektním povrchem. Ano, jsou vět s námi, že musí být schopen i určité míry tolerance. Ne kvůli projekty, kde by nám horší kvalita až tak nevadila, samozřej- nám nebo kvůli betonu, ale ze zásady. Jako kdekoliv jinde v živo- mě v rozumné míře, ale to se špatně obhajuje. Zejména tady tě máme i ve své tvorbě určité zásady. Když to později na sta- ve Vorarlbergu. Zde se předpokládá, že vše musí být perfektní. veništi vypadá, jako by byl konec světa, protože chcete shodit Samozřejmě že není, ale očekává se to. stěnu, která nedopadla, jak jste chtěli, a firma se brání, v tu chvíli skutečně potřebujete, aby stavebník stál za vámi a věřil vám. J. Glaesle: Jak byste charakterizovali váš beton? Máte něja- B. Marte: Naše zkušenost je opravdu taková, že když stojíme kou filozofii? před dokončeným projektem, každý majitel je skutečně přesvěd- S. Marte: Já osobně mám averzi k bednicím deskám. Nemám čen, že stavba se povedla a jeho dům je nádherný. Ale během je rád, i když jsem viděl velmi pěkné objekty s nimi postavené. stavby, když je hotová první stěna, stojí stavebník s nosem při- Jednoduchá, banální, obyčejná betonová stěna je jedna z nej- lepeným na zdi a kouká, zda nenajde nějaké póry, skvrny nebo krásnějších. Je to jako u jiných materiálů, dokážeme si předsta-

4 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 T ÉMA TOPIC

Obr. 3 Lázeňský dům v Rankweil, 2007 Fig. 3 Bathhouse in Rankweil, 2007

Obr. 4 Most v soutěsce Schan, Ebnit poblíž Dornbirnu, 2006 Fig. 4 Schanerloch bridge, Ebnit, Dornbirn, 2006

Obr. 5 Ředitelství společnosti S.I.E. v Lustenau, 2002 Fig. 5 S.I.E. headquarters, Lustenau, 2002 vit cokoliv, a stejně zase skončíme u té stěny z obyčejného prke- ného bednění bez dalších úprav, žádné pemrlování, žádné pís- kování, žádné vymývání. Když jdu v létě večer podél betonové 5 stěny ve svém domě, šáhnu si na ni a vnímám, jak teplá, jemná a zároveň pevná je – to je jedinečné. FIBERTEXF o r m t e x ® NONWOVENS - C P F l i n e r B. Marte: Je pro nás důležitý i způsob výstavby. Cítíme, když betonové stěny rostou ze země, že se stávají součástí místa. Když pozorujete stavbu z monolitického betonu, která se tvoří na místě, vidíte kolik potu a úsilí je její součástí. Tíha materiálu, obtížnost jeho vytváření – to vše na stavbě vnímáte. A ten mate- Formtex® riál se místa zmocňuje neuvěřitelně přesvědčivým způsobem. CPF liner S. Marte: Často končíme u úplně normálního betonu, proto- že nejhezčí je v barvě, která je v místě obvyklá, a tu mu dá zase Formtex® jen místní kamenivo. Jako je to u Speciální státní školy v Kram- je netkaná textilie sachu, kde je beton trochu hnědší, nebo u domu ve Vídni, kde složená z ﬁ ltrační a drenážní jsme používali bílý cement, ale výsledek je béžový, protože byl vrstvy a slouží k odvádění míchán s okrovým pískem. přebytečné vody a vzduchu z povrchu betonu. Formtex® výrazně snižuje poměr voda/ J. Glaesle: Je něco, co byste si přáli pro beton, jako staveb- cement v povrchové vrstvě ní materiál? a tak vytváří pevný a dlouhodobě B. Marte: Přál bych si, aby zůstal jaký je. odolný povrch betonu. Formtex® významně zvyšuje J. Glaesle: Moc děkuji za rozhovor. životnost betonových staveb především v agresivním prostředí a chrání tak vaše investice. Literatura: Formtex® zlepšuje všechny [1] “Concrete always fits the bill”, opus C – Concrete Architecture parametry betonu. & Design, 4/2008, pp. 54–56 s Formtexem Redakce časopisu děkuje redakci opus C bez Formtexu – Concrete Architecture & Design (www.opusC.com) Fibertex, a.s. za povolení českého přetisku rozhovoru. Průmyslová 2179/20, Svitavy email: jako@ﬁ bertex.com tel.: +420 461 573 269 www.formtex.dk Fotografie: atelier marte.marte

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 5 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

„DOKONALOST V BETONU“ – OCENĚNÍ UDĚLOVANÁ ANGLICKOU BETONÁŘSKOU SPOLEČNOSTÍ THE CONCRETE SOCIETY EXCELLENCE ON CONCRETE AWARDS Obr. 1 Exteriér střediska CFD týmu Renault F1 Fig. 1 Exterior of the Renault F1 CFD Centre

Obr. 2 Prefabrikovaný stropní oblouk systému Matière Fig. 2 Precast Matière arch roof unit

Obr. 3 a 4 Pohled na oblouky systému Matière během závěrečných fází montáže Fig. 3 and 4 Views of Matière arch during final stages of erection

Obr. 5 Detail světlíku, pohled z vnějšku Fig. 5 Skylight detail, external view

Obr. 6 Vnitřní pohled během stavby 1 Fig. 6 Interior view during erection

V loňském listopadovém čísle svého časo- nového účelového meziskladu střed- raking columns; and long-span beams pisu představila anglická Betonářská spo- něaktivního odpadu v areálu elektrár- supporting a plaza slab over a loading lečnost čtenářům stavby oceněné titulem ny byla vyhodnocena jako nejvhodnější bay. The Certificate of Excellence in the „Dokonalost v betonu“. Tři z nich jsme řešení. Mezisklad byl navržen pro ulože- concrete performance category. vybrali a se souhlasem redakce časopisu ní odpadu v betonových kontejnerech Trawsfynydd Nuclear Power Station Concrete je otiskujeme. a barelech typu 1803 po dobu 150 let. ceased electricity generation in 1991 Centrum CFD týmu Renault F1, počíta- Stavba získala čestné uznání v kategorii and was formally closed in 1993, when it čově řízený větrný tunel je špičkové pod- „inženýrské stavby“. entered decommissioning. A principle of zemní zařízení, které slouží ke zdokonale- The buildings awarded “Excellence on the decommissioning strategy is to store ní aerodynamiky aut pro sezónu 2009. concrete” by the Concrete society were on-site the intermediate level waste (ILW) Stavba byla vyhlášena výtězem kategorie presented in the November issue of produced during the station’s operation, „realizace betonové stavby“. the journal Concrete. We have chosen until such time that a National Repository Nové onkologické křídlo univerzitní and published three of them with the becomes available. The construction of nemocnice St. James v Leedsu je budova Concrete society agreement. a new purpose-built ILW store at the site s betonovou konstrukcí za 220 mil. GBP The Renault F1 Team’s new computa- was considered to be the most appro- vybavená nejmodernější skenovací, zob- tional fluid dynamics (CFD) facility is an priate solution. The ILW store facility has razovací a léčebnou technikou. V budově environmentally friendly, computerised been designed to store waste contained stojící na svažujícím se pozemku je dvou- wind tunnel – a worldclass subterranean in concrete overpacks and ‘1803’ drums podlažní suterén s dvanácti komorami pro computing facility that will be used to for up to 150 years. The civil engineering lineární urychlovače, osm nadzemních perfect the aerodynamics of the 2009 category – commendation. podlaží, dva spojovací tunely, a spojovací season cars. The winner of the concrete most. Obvodové nosné sloupy jsou šikmé performance category. S TŘEDISKO CFD TÝMU RENAULT a nosníky podepírající desku nad nákla- The New Oncology Wing is located F1 V ENSTONE, CHIPPING NORTON dovou rampou mají velké rozpětí. Stavba within the grounds of St James’s University V HRABSTVÍ OXFORD získala v kategorii „provádění betonových Teaching Hospital, Leeds. The £220 million Nové zařízení CFD (computational fluid konstrukcí“ Certifikát dokonalosti. concrete-framed building houses state-of- dynamics – počítačová dynamika prou- Jaderná elektrárna u obce Traws- the-art scanning, imaging and treatment dění) týmu Renault F1 je počítačově říze- fynydd byla v roce 1993 oficiálně zavře- equipment. The technical design challen- ný větrný tunel šetrný k životnímu prostře- na a začala být likvidována v procesu ges of the building included: 12 concrete dí. Je to špičkové podzemní zařízení, které vyřazování z provozu. Princip strategie linear accelerator concrete bunkers in slouží ke zdokonalení aerodynamiky aut vyřazování je ponechat v areálu elektrár- the two-storey basement on a sloping pro sezónu 2009. ny jaderný odpad vytvořený během pro- site; two-storey basement construction; Objekt vybudovaný v areálu centrály vozu elektrárny až do chvíle, kdy bude eight storeys above ground; two link tun- týmu F1 v obci Enstone v pohoří Cot- možné jeho konečné uložení. Výstavba nels; a link bridge; perimeter load-bearing swolds je místem mimořádného vědec-

6 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

2 4

5 6

kého zájmu a podléhá velmi náročným kuchyňka, společenská místnost a vnitř- žitá povaha stavby vyžadovala ponechat požadavkům na dispozici. Architekti z ate- ní zeleň, značnou časovou rezervu na konec celé- lieru Ridge se zhostili tohoto složitého • mezipatro zavěšené na stropní konstruk- ho projektu z důvodu nutnosti instalovat úkolu se ctí. Navrhli unikátní podzemní ci (pro případné budoucí rozšíření). a uvést do provozu superpočítač i další řešení s využitím konstrukce Matière (drži- moderní technologické systémy. To zna- telem licence je firma ABM) tak, aby co Unikátní rychlé řešení menalo, že časový prostor pro samotnou nejvíce omezila vliv na okolní prostředí. Závody Formule 1 jsou velmi konkurenč- stavbu se ještě více zkrátil. Středisko o rozloze 65 x 17 m zahrnuje: ní prostředí, kde úspěch závisí jak na tech- Architekti společnosti Ridge spolu s tech- • zařízení CFD (jde o jeden z největších nické dokonalosti strojů a použitých inova- nickými konzultanty z firmy Scott Wilson se superpočítačů v Evropě), cích, tak na dovednostech řidičů na dráze. rozhodli pro obloukové řešení CM4 systé- • vstupní a předváděcí prostory, Technický pokrok je neúprosný a úspěch mu Matière, protože splňuje veškeré poža- • přednáškovou síň pro prezentace je úměrný rychlosti zavádění těchto ino- davky včetně potřebné rychlosti výstavby. s šedesáti místy, včetně předvádění vací. Nová zařízení musí být postavena Tunel je z jedné strany uzavřený a z druhé výsledků CFD pro vlastní specialisty velmi rychle, termíny dokončení se odvíjejí zakončený panoramatickou prosklenou i odbornou veřejnost, od začátku nové závodní sezóny. stěnou. Plní tak nejen prostorové požadav- • kancelářské prostory s pracovními stani- Potřeba zprovoznit toto velmi důleži- ky, ale také nabízí pozoruhodné pracovní cemi pro třicet specialistů, té zařízení do poloviny roku 2008 výraz- prostředí, kde bude možné tuto špičkovou • obslužné prostory, hygienická zařízení, ně omezila celkovou dobu výstavby. Slo- výzkumnou technologii předvádět.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 7 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Vzhled Vždy, když je při stavbě nutné splnit přísná ekologická kritéria, je nezbytné najít něja- ké netradiční řešení. Navíc tým Renault F1 dobrovolně přijal étos, že žádná z jeho čin- ností nebude mít negativní vliv na životní prostředí. Odborníci tak došli k závěru, že nejlepším řešením bude zapustit budovu do okolního terénu. Když byla budova zasypána a zapra- vena tak do terénu (včetně provede- ní hydroizolace), téměř splynula s oko- lím. Z výšky je skoro nepostřehnutelná a jediným výrazným prvkem je její pro- sklená čelní stěna. Vnitřek budovy poskytuje velmi kvalitní pracovní prostředí, které dává pocit prostoru a dramatičnosti a umožňuje výhled do okolní krajiny.

Vlastnosti betonu využité v projektu Běžný stavební návrh a ověřovací procesy jsou často velmi zdlouhavé a obtížné. Celý tento proces od obecné představy po samotnou realizaci může zabrat měsí- ce. Pomocí systému Matière lze vytvo- řit nejrůznější konfigurace prefabrikova- ných oblouků, čehož je dosaženo hybrid- ním uspořádáním kleneb a bočních stěn. To umožnilo zajistit rychlé přijetí koncepč- ního návrhu. Dodavatel začal úzce spolupracovat s konzultační firmou. Protože používa- li stejné softwarové projektové nástro- je, kalkulace a specifikace konstrukčních detailů mohly být ověřeny a odsouhlase- ny velmi rychle. Díky ochotné spoluprá- ci techniků z obou firem došlo k doho- dě během pouhých sedmi dnů. Intenziv- ní dvanáctitýdenní výběrový program byl 7 nutný pro zajištění výroby všech základ- ních prvků pro stavbu s rozpětím 16,4 m, Prefabrikace většiny betonových prvků čímž vznikl impozantní vchod do tohoto výškou 6,5 m a celkovou délkou 62,5 m. v továrních podmínkách zajistila jejich podzemního komplexu. Konstrukce se skládá z dvaceti pěti prs- velmi kvalitní provedení, což se pozitivně tenců o délce 2,5 m složených ze sedm- promítá ve vzhledu dokončené budovy. Rovnováha nákladů a funkce desáti pěti odlitých dílců vážících jednot- Vzhledem k netradičnímu umístění Projekt i celkové využití představuje zna- livě až 32 t. Stavební prvky byly dodá- objektu byl pro izolaci použit vodonepro- menitou hodnotu pro tým Renault F1. vány na staveniště postupně a dodava- pustný systém využívající bentonitovou Provoz zařízení s unikátním podzemním tel betonové konstrukce sestavil základní impregnovanou membránu. řešením CFD se pohybuje přibližně na tře- kostru za pouhých šest pracovních dnů. tině nákladů ve srovnání s tradiční stav- Konstrukce byla dokončena k velké rado- Soulad konstrukce a funkce bou aerodynamického tunelu a spotře- sti firmy Ridge, hlavního dodavatele SDC, Použitím vybraných konstrukčních prvků bovává výrazně méně energie (potřebu- i týmu Renault F1 ještě před termínem – byly zajištěny unikátní vlastnosti, které je o 5,5 MW méně než srovnatelný tunel těsně před Vánocemi 2007. vyhověly požadavkům a potřebám týmu s pohyblivým pásem). Navíc bylo zařízení Využití tepelné kapacity prefabriko- Renault F1. V centrální části stropní klen- postaveno ve velmi krátkém čase. vané betonové konstrukce v zapuště- by jsou umístěny kruhové výřezy tvořící ném objektu navíc zajistí teplotně stabilní světlíky, které umožňují přístup denního Budoucí použití prostředí, které vyžaduje méně energie světla do interiéru. Střed otvoru vstupní Prefabrikované segmentové oblouky se na chlazení a vytápění, než by vyžadova- dveří je umístěn v prosklené čelní stěně v mostních konstrukcích běžně používa- la konstrukce tradiční. mimo podélnou osu zakřiveného tunelu, jí v kontinentální Evropě i v Irsku a v sou-

8 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

časné době se jejich použití stále více prosazuje i ve Velké Britá- nii. Tento způsob stavby totiž dokáže významně urychlit její realizaci. Nicméně použití uvedených stavebních konstrukcí jako zelené alternativy k běžným stavbám je ve Velké Británii stále unikátní. Existují mnohá zařízení, jako jsou různé nádrže nebo energe- tická a vodní infrastruktura, která by mohla být umístěná pod povrchem země, což by značně prospělo životnímu prostředí. I v mnoha dalších případech by zasazení obytných budov pod povrch země bylo značným přínosem pro snížení spotřeby energie. Zdá se, že prefabrikované stavební konstrukce přinášejí prak- tické a rychlé řešení a novou příležitost pro stavební průmysl.

Komentář poroty V rámci maximálně přísných požadavků nezbytných pro vybu- dování a chod úspěšného provozu F1 bylo potěšující, že klient dal přednost zachování přirozené různosti barev betonu před uniformním, nijakým vzhledem, který často vznikne po nátě- ru. U betonu postupně dochází k menším změnám barvy vlivem výkyvů vlhkosti. Klient tyto změny očekává a akceptuje. Byl seznámen se všemi změnami, kterými bude beton procházet během vysychání, dokud nedosáhne rovnovážného stavu. Očekávání klienta od betonové konstrukce pokud jde o náklady, časovou náročnost a vzhled byla splněna a bylo dosaženo mini- málního vlivu na okolní životní prostředí. Došlo zde k netradiční- mu použití konstrukčního systému běžně spojovaného s velkými stavebními díly, což se úspěšně odrazilo ve stavební koncepci. Nejpůsobivější bylo nadšení a uznání od klienta, který byl pří- jemně překvapen stavební kvalitou i rychlostí montáže prefabri- 11 kovaných dílců použitého systému. Obr. 7 Detail světlíku, pohled zevnitř Vlastník Tým Renault F1 Fig. 7 Skylight detail, internal view Architekt Ridge Property & Construction Consultants Technický konzultant Scott Wilson Obr. 8 a 9 Výstavní prostor ve středisku CFD týmu Renault F1 Dodavatel SDC Fig. 8 and 9 Exhibition space within the Renault F1 CFD Centre Betonová konstrukce, návrh, ABM Bridge Systems prefabrikáty a montáž Obr. 10 a 11 Vnitřní a vnější pohled na vstupní Dodavatel hydroizolace FLI skleněnou stěnu uzavírající středisko CFD týmu Renault F1 Fig. 10 and 11 Interior and exterior views of the glass Fotografie: obr. 1, 7 až 11 – tým Renault F1, obr. 2 až 6 – ABM Bridge Systems wall closing the Renault F1 CFD Centre

8 9 10

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 9 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 12 Nové onkologické křídlo Nemocnice St. James Fig. 12 New oncology wing at St James’s Hospital

Obr. 13 Ocelová ochrana Fig. 13 Steel protection

Obr. 14 Pohled seshora Fig. 14 View from above

Obr. 15 Komory pro lineární urychlovače ve výstavbě Fig. 15 Linac chambers under construction

Obr. 16 Magnetitový beton po uložení do bednění Fig. 16 Magnetite concrete after striking

Obr. 17 Betonová konstrukce během stavby 12 Fig. 17 Concrete frame under construction

13 novanému použití betonu jako konstrukč- nout složitou a náročnou dispozici spe- ního materiálu ale i kvůli jeho využití jako cializovaného oddělení, byl omezen. ochrany proti záření. Bylo jasné, že stěny a stropy postave- Lineární urychlovač je přístroj, který né z normálního betonu se nebudou vysílá rentgenové paprsky a vysoce cíle- hodit pro navrhovanou stavbu a zajiště- né a koncentrované vysokoenergetic- ní funkčnosti tohoto rozhodujícího oddě- ké paprsky elektronů směrem k buňkám lení; a bylo třeba hledat jiné řešení kon- postiženým rakovinou. Ošetření obyčej- strukce. Výsledkem bylo použití kombina- ně zahrnuje krátkodobé denní expozice ce magnetitového betonu s vysokou hus- pacientů po dobu několika týdnů. Uve- totou spolu s normálním betonem a oce- dené paprsky jsou škodlivé v případě, že lovými deskami. jsou jim lidé vystaveni po dlouhou dobu. Příkladem iteračního procesu jedná- Zvláště velkému riziku jsou vystaveni radi- ní může být rozhodnutí o použití plni- N OVÉ ONKOLOGICKÉ KŘÍDLO ologové, kteří se vždy vyskytují v blízkos- va s obsahem magnetitu, což umožnilo N EMOCNICE ST . JAMES V LEEDSU ti přístrojů během aktivního záření. Aby snížit tloušťku stěn. To bylo zásadní pro Nové onkologické křídlo v areálu Univer- bylo omezeno množství této radiace splnění dispozičních požadavků v ome- zitní nemocnice St. James v Leedsu je na bezpečnou úroveň, byla použita silná zeném prostoru. Protože vysoký obsah budova s betonovou konstrukcí za 220 betonová bariéra, která odděluje ozařova- železa v magnetitovém plnivu by vyvo- mil. GBP vybavená nejmodernější ske- cí zařízení od pacientů a personálu. lával uvolňování neutronů, musela být novací, zobrazovací a léčebnou techni- Projekt dvanácti komor zpracovaný spo- dodatečně navržena doplňková ochrana. kou. V budově stojící na svažujícím se lečností Faber Maunsell vznikal během Ta byla velice drahá a vyžadovala detail- pozemku je dvoupodlažní suterén s dva- dvouletého složitého iteračního proce- ní a složitou analýzu nákladů, která však nácti komorami pro lineární urychlovače, su. V každém kole byli k diskusi přizváni byla stejně povinná na každém stupni osm nadzemních podlaží, dva spojovací všichni zainteresovaní odborníci, aby bylo vývoje projektu. tunely, spojovací most, obvodové nosné zajištěno, že konečné řešení bude přija- Nejvyšším rizikem poruchy komor byl sloupy jsou šikmé a nosníky podepírají- telné pro všechny. Specifickým bodem vznik a rozvoj trhlin v betonu. Trhliny cí desku nad nákladovou rampou mají zájmu nebyly jen konstrukční problé- se však mohly rozevřít až po dokonče- velké rozpětí. Stavba získala v kategorii my spojené s architektonickým návr- ní během testování úniku záření. Bylo „provádění betonových konstrukcí“ Certi- hem prostoru a veškerých inženýrských proto zásadní zvažovat technické para- fikát dokonalosti. sítí a služeb. Byla to také otázka, jak inte- metry betonu velmi detailně, aby se sní- I když by si všechny výše uvedené slo- grovat požadavky na ochranu proti záře- žilo riziko vzniku trhlin na minimum. Klí- žité technické prvky zasluhovaly zvlášt- ní do řešení návrhu pracovního prostře- čové oblasti byly následující: ní zmínku, návrh a konstrukce dvanácti dí tak, aby obojí bylo ekonomické i bez- • přesná specifikace betonových kon- komor pro lineární urychlovače se vymy- pečné. strukcí (návrh směsi, statický návrh kají nejen kvůli svému netradičně kombi- Prostor, do kterého bylo třeba navrh- i postup realizace),

10 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

• tahová pevnost betonu, tohoto vysoce exponovaného a regulo- a těžkého betonu (3 700kg/m3). Koneč- • přesné určení přísad, aby plastické smrš- vaného prostředí. Otvory a vedení klima- né náklady na stavbu konstrukce každé ťování bylo omezeno na minimum, tizace byly umístěny do zvukověizolač- komory byly asi dvě stě tisíc GBP. • sledování průběhu teplotních gradientů ních příček podél vstupních chodeb. Proces navrhu komor byl sice nároč- během hydratace pomocí termočlánků, Po mnoha diskusích o celkovém návr- ný, ale naopak i velmi prospěšný. Výsled- • návrh vyztužení betonu tak, aby se hu a po přezkoumání proveditelnos- né složení betonu bylo završením úsilí zabránilo vzniku trhlin v ranném stá- ti a nákladů vzniklo konečné řešení rea- mnoha stran a přímo napomůže k úspěš- diu od tepelného zatížení, smršťovnání lizace objektu. Koncepce návrhu zahr- nému boji s jednou z největších hrozeb a dotvarování, novala kombinaci těžkého magnetitové- lidstva. Proto každý, kdo se osobně podí- • kontrola nepropustnosti celého prostoru, ho betonu, normálního betonu a ocelo- lel na uvedeném projektu, může být prá- • muselo být odzkoušeno, že navržený vých desek. Ocelové desky byly použi- vem hrdý. magnetitový čerstvý beton lze bez pro- ty na stropy komor, čímž byla význam- Stavba betonové konstrukce byla dokon- blémů a efektivně čerpat. ně omezena jejich tloušťka. Přísná sta- čena na začátku roku 2007, nové křídlo Kde to bylo možné, byly nosné stěny vební nařízení regulující výšku budov si bylo otevřeno počátkem roku 2008. komor navrženy v hlavním rastru kon- vynutila kompenzaci tloušťky stropních strukce. V některých místech však kon- konstrukcí snížením podlahy suterénu. Komentář poroty strukce stropu musela přenášet zatíže- Při konečném řešení prostoru se musely Návrh konstrukce léčebných prostor byl ní ze sloupů podepírajících horních deset vzít v úvahu značné ekonomické i ekolo- složitý, protože bylo nutné vzít v úvahu podlaží. Pro predikci skutečného chování gické náklady dalších rozsáhlých zemních mnoho faktorů: ochranu proti záření, cho- byla konstrukce analyzována pomocí 3D prací. Jakákoli případná obměna materiá- vání konstrukce, omezení rizika vzniku trh- modelu metodou konečných prvků, která lů se pečlivě zvažovala, aby bylo dosaže- lin, instalaci lineárních urychlovačů a zajiš- se obvykle používá k analýze případné- no proveditelného a ekonomicky efektiv- tění služeb. Flexibilita betonu (v mate- ho porušení podpěr mostů trhlinami. ního řešení. riálu i tvaru) byla plně využita tak, aby Tím bylo zajištěno, že vznik a rozvoj trh- Klíčovými prvky pro konečný návrh konstrukce vyhověla složitým klinickým, lin v betonu zůstane v únosné míře. Pou- byla maximální tloušťka betonu 2,7 m provozním, konstrukčním a geometric- žití uvedených technik bylo koordinováno ve stěnách a 2 m ve stropech, včetně kým požadavkům a náklady byly sníženy s poradci na ochranu proti záření. až 350 mm silných vložených ocelových všude tam, kde to bylo možné. Na tomto Dalším závažným problémem byla desek. Ve stěnách byla použita kombi- případě je velmi neobvyklé použití přísad koordinace vstupů a vedení odvětrávání nace normálního betonu (2 350 kg/m3) ke snížení smršťování betonu a vysoký

14 15

16 17

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 11 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

19 18

počet ošetřovacích sálů. Konstrukce slo- M EZISKLAD JADERNÉHO ODPADU natém podloží. Vnitřní prostor tvoří čtyři žená z velmi tlustých desek a stěn obsa- U OBCE TRAWSFYNYDD V OBLASTI oddělené části: hujících těžký beton vyžadovala i speci- G WYNEDD VE WALESU • skladovací zóna pro betonové kontej- ální složité bednění na vysoké zatížení Jaderná elektrárna u obce Trawsfynydd nery, čerstvým betonem. Kombinace špičko- přestala vyrábět energii v roce 1991. • skladovací zóna pro barely typu 1803, vých betonů s malým smršťováním v nej- O dva roky později byla oficiálně zavřena • prostor pro příjem a údržbu, větším zařízení svého druhu v Evropě si a začala být likvidována v procesu vyřazo- • zóna pro přejímku a kontrolu odpadu. zasluhuje uznání. vání z provozu. Princip strategie vyřazová- Na stavbu bylo použito přes 13 500 m3 ní je ponechat v areálu elektrárny jaderný betonu. Vyztužené betonové desky obsa- Vlastník Catalyst Healthcare/Bovis Lend Lease odpad vytvořený během provozu elekt- hují více než 1 000 t ocelové výztuže Architekti Anshen and Allen rárny až do chvíle, kdy bude možné jeho a leží přímo na žulovém podloží. Jejich Dodavatel Bovis Lend Lease konečné uložení. Výstavba nového účelo- stavba byla dokončena s dvouměsíčním Dodavatel vého meziskladu středněaktivního odpa- předstihem oproti dohodnutému datu. Tarmac betonu du v areálu elektrárny byla vyhodnocena Ve stěnách a stropech je dohroma- Betonové jako nejvhodnější řešení. Mezisklad byl dy 500 t ocelové výztuže a obojí bylo Grace Construction Products příměsi navržen pro uložení odpadu v betono- dokončeno v termínu. Dodavatel vých kontejnerech a barelech typu 1803 Protiradiační stěny byly betonovány betonových Heyrod Construction po dobu 150 let. Stavba získala čestné ve třech vrstvách (dvě vodorovné pra- konstrukcí uznání v kategorii „inženýrské stavby“. covní spáry). Pod horním okrajem druhé Nový mezisklad se nachází západně vrstvy bylo bednění rozšířeno tak, aby Fotografie: Faber Maunsell od současných chladících nádrží, upro- současně se stěnou byl betonován 1,3 m střed národního parku Snowdonia. Sou- široký jeřábový nosník pro dva 45t por- Obr. 18 Atrium nového onkologického křídla částí stavby je i vnější ochranná vrstva, tálové jeřáby. Tím se předešlo doda- Fig. 18 New oncology wing atrium která zabezpečuje vnitřní vyztuženou stí- tečnému napojování výztuže nosníku nící betonovou konstrukci před nepřízni- na výztuž stěny a kotvení bednění spod- Obr. 19 Dokončený projekt s nainstalovaným vými vlivy počasí. ního líce nosníku ke stěně (obr. 21 lineárním urychlovačem Vnitřní konstrukce je železobetonová a 22). Fig. 19 The finished project with Linac stavba přibližně 95 m dlouhá, 35 m širo- Vnější vrstvu odolnou proti povětrnost- equipment installed ká a 19 m vysoká, postavená na skal- ním vlivům tvoří 6 m vysoká a 200 mm

12 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

tlustá betonová zeď pokrytá welšskou Při návrhu konstrukce je nutno počí- a stěn byla ve velké míře používána pre- břidlicí. Zbývajících 13 m tvoří konstrukč- tat s výjimečnými událostmi i zatížením. fabrikovaná výztuž. Výztuž byla vázá- ní ocel pokrytá deskami z nerezavějí- Stručně je lze vyjádřit takto: na dle projektu předem. Výztužné pruty cí oceli. Materiály použité z vnější strany • extrémní nápory větru – pravděpodob- pro jednotlivé směry vyztužení základové stavby byly vybírány tak, aby ladily s okol- nost opakování jednou za 10 000 let, desky byly dodávány již navázané v poža- ním prostředím. • extrémní sněhové přívaly – pravděpo- dovaných odstupech a smotané v rolích, Cenová nabídka na provedení prací byla dobnost opakování jednou za 10 000 11,5 mil. GBP. Na dalších 1,4 mil. přišly let, změny původního rozsahu prací zadané • nahodilé zatížení – vlivem pádu extrém- Obr. 20 Výstavba meziskladu klientem a 1,2 mil. bylo vydáno na opat- ně těžkého předmětu apod., středněaktivního jaderného odpadu ření na zmírnění vlivů výkyvů počasí • seismické zátížení – pravděpodobnost u obce Trawsfynydd a další rizika. Konečné náklady na projekt opakování jednou za 1 000 let. Fig. 20 Constructing Trawsfynydd ILW store byly 14,2 mil. GBP. Jako nejvhodnější se ukázalo použi- Obr. 21 Speciální formy pro betonáž 2.vrstvy Návrh meziskladu musel zohlednit tí vyztužené betonové konstrukce, pro- stěn následující praktická kritéria: tože nejlépe odpovídala uvedeným kri- Fig. 21 Special forms used for second lift • poskytnout dostatečný prostor pro ulo- tériím. Její robustnost dokonale vyhovu- wall pours žení odpadu na období až 150 let, je požadavkům na protiradiační ochranu • zajistit dobrou ochranu pracovníků i požadavkům na trvanlivost stavby, která i veřejnosti, má sloužit svému účelu až 150 let. Velmi • zamezit znehodnocování či snižování důležitou roli v rozhodování sehrál i fakt, účinnosti protihavarijního pláště, že navrhované řešení by bylo témeř bez- • zabránit neoprávněnému přístupu údržbové. k uloženému materiálu, Dva 45t portálové jeřáby uvnitř stavby • zabránit náhodnému nechtěnému kon- byly instalovány až po dokončení stropu. taktu pracovníků s uloženým materiá- Pro ověření, zda je navržená metoda pro- lem, veditelná, byla použita digitální 3D mode- • zabránit přístupu vody k uloženému lovací technika. Tento postup umožnil materiálu (primární ochrana je zajištěna dokončení betonářských prací ještě před vnější vrstvou). termínem. Při výstavbě základové desky 21

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 13 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 22 Betonáž 2. vrstvy stěn Inovační kroky potřebné k zajištění Fig. 22 A second lift wall pour vodonepropustnosti – pečlivá a průběž- Obr. 23 Odbedňování stěn ná kontrola uvolňování tepla během Fig. 23 Stripping the wall hydratace betonu z důvodu zameze- Obr. 24 Stavba stěn bez použití lešení ní vzniku teplotních trhlin a konstrukce 24 Fig. 24 Wall construction without using s velmi malými přípustnými odchylkami scaffolding (±1 mm) nezbytná pro správné ulože- ní radioaktivních materiálů – jsou dokla- Obr. 25 Betonové kontejnery na podstavcích posazených s tolerancí 1 mm dem toho, že jde o velmi dobře promyš- Fig. 25 Overpacks resting on plinths installed lený záměr, který byl dokončen v termínu to 1mm tolerance a nepřekročil rozpočet. Jedná se o vysoce funkční stavbu pro- Obr. 26 Dokončený mezisklad – jižní strana vedenou na základě pečlivého a vyspě- Fig. 26 Completed Trawsfynydd ILW store – lého návrhu, ve kterém nebylo nic pone- southern face cháno náhodě, ani nebyly požadovány změny v kontraktu. Konečný výsledek které byly přímo na staveništi rychle roz- je velmi působivý a skvěle demonstru- vinuty. Výztuž stěn byla předem sesta- je účelné uplatnění monolitického beto- vena do „matrací“ (armokošů) 7 x 6 m, nu stejně jako schopnost zajistit vysokou které byly do bednění usazeny pomo- kvalitu a přesnost při jeho použití. 25 cí jeřábu. To dovolilo stavebnímu týmu Vlastník Magnox North vybudovat celou betonovou konstruk- Architekt Lawray Architects ci bez užití lešení a navíc zajistit realizaci Technický Ove Arup & Partners celého záměru bez jediné nehody. konzultant Dodavatel Laing O‘Rourke Komentář poroty Dodavatel betonu Hanson Premix Vyborně připravený projekt si vyslou- Dodavatel žil uznání ze strany dodavatele i klien- betonářských Express Reinforcement ta, zejména kvůli ukázkovým výsled- výztuží kům v oblasti zdraví a bezpečnosti práce (250 000 h práce bez úrazu), kterých Fotografie: Laing O’Rourke bylo dosaženo aplikací bezpečných kon- strukčních systémů a použitím nůžkových Článek je použit s laskavým svolením společnosti zvedacích plošin a bednění vyráběné- The Concrete Society, časopis CONCRETE, ho na míru, protože bylo nutné pracovat svazek 42, číslo 10, listopad 2008, str. 40 až 46, 26 s velmi malými přípustnými odchylkami. str. 48 až 49

14 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

I TALSKÝ PROJEKT SOCIÁLNÍHO BYDLENÍ

V létě loňského roku byl v zahradě výstavního paláce Trienále v Miláně představen projekt jednoduchého sociálního bydlení v řadových rodinných domcích (obr. 1 a 2). Jed- notliví žadatelé si koupí se státní podporou, příp. dostanou, základní skelet domu z žele- zobetonových panelů (obr. 3) a mohou si ho dostavět dle svých představ (obr. 4).

fotografie: Jana Margoldová

Obr. 1 Úvodní panely projektu a), b), c) Obr. 2 a) b) Základní dům vystavený v zahradě paláce Trienále v Miláně Obr. 3 Skupina základních domů připravená 1b k převzetí novými majiteli (prosinec 2004) Obr. 4 Stejné místo s individuálně „dostavěnými“domy po jeden a půl roce (červen 2006) 1c 1a

2a 2b

3 4

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 15 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

O CENĚNÍ NEJLEPŠÍCH EVROPSKÝCH BETONOVÝCH STAVEB ZA ROK 2008 UDĚLOVANÉ EVROPSKOU SÍTÍ BETONÁŘSKÝCH SPOLEČNOSTÍ ECSN THE ECSN AWARDS FOR EXCELLENCE IN CONCRETE 2008

V roce 2001 se Evropská síť betonář- bývalé dánské mateřské společnos- Ekologické aspekty použití betonu ských společností (ECSN) rozhodla ti v Kodani. Dům s replikou originální- Cílem projektu bylo postavit pevnou vyhlašovat každé dva roky nejlepší ho průčelí je postaven uprostřed budo- a trvanlivou stavbu. Při jeho přípravě byl betonovou stavbu. Členy ECSN jsou vy v Ibsenově hale, velikém otevřeném kladen velký důraz na použití materiá- betonářské společnosti z Rakouska, prostoru jdoucím přes pět podlaží, který lů šetrných k životnímu prostředí. Díky Finska, Švédska, Norska, Velké Briánie, je obklopen ochozy s přilehlými kance- použití betonu jako hlavního stavební- Irska, Nizozemska, Belgie, Francie, lářemi (obr. 1). Čela balkónů ze svět- ho materiálu na většině exponovaných Německa, České republiky a Itálie. le šedého až téměř bílého betonu tvoří míst vznikla stavba s vysokou schopnos- První ocenění byla vyhlášena v březnu pravidelně rozmístěné vodorovné pruhy tí akumulace tepla sloužící jako zásobár- roku 2002 na rakouských Betonářských obklopující celou halu. na tepelné energie. Aby této schopnosti dnech ve Vídni. Ceny za rok 2008 Jednotlivá podlaží spojuje působivé budovy mohlo být plně využito, byl sys- byly zástupcům oceněných staveb monolitické betonové schodiště. Betono- tém větrání i chlazení pečlivě optimalizo- předány 27. listopadu minulého roku vé jehlanovité vikýře umožňují vstup při- ván. Umístění oken a tvar vikýřů byl navr- během 15. Betonářských dnů v Hradci rozeného denního světla. Vzájemné spo- žen tak, aby přístup přímého slunečního Králové. jení prostorné haly, kanceláří a historic- světla byl minimální, ale přesto byl zajiš- In 2001 the European Concrete kého průčelí dává místu lehký elegantní těn dostatek denního světla. Stropní kon- Societies Network (ECSN) took the vzhled a současně vytváří dostatek sou- strukce má šikmý podhled, což umož- initiative to organize, biannually the kromí v pracovních prostorech. ňuje průnik světla hluboko do budovy. European Concrete Award for Excellence Základní část budovy je z monolitické- Kombinace světlých betonových povrchů in Concrete. The ECSN is a network ho betonu. Podlahy v celé budově, vesta- a nepřímého osvětlení sluncem nakonec of Concrete Societies from Austria, věný nábytek a schodišťová madla jsou poskytla větší intenzitu přirozeného svět- Finland, Sweden, Norway, In 2002 the ze světlého olejovaného dubu. Kombi- la, než se očekávalo, což umožnilo snížit first European Concrete Awards were nace téměř bílého betonu a dřevěných potřebu umělého osvětlení, a tím i spo- presented during the Austrian Concrete povrchů dává celému interiéru velmi třebu elektrické energie. Světlý pohledový Days in March in Vienna. The United jemný a neobyčejný vzhled, který nutí beton zůstal bez dalších nátěrů, což také Kingdom, Ireland, The Netherlands, návštěvníka, jakmile vstoupí do budovy, přispívá k zdravějšímu vnitřnímu prostře- Belgium, France, Germany, Czech se zastavit a obdivovat interiér. dí v budově. Republic and Italy. The ECSN Awards for Excellence in concrete 2008 were announced during a special Award winning session 27. November 2008, at the occasion of the 15th Czech Concrete Days in Hradec Kralove.

V ÍTĚZ KATEGORIE BUDOVY – P ALÁC GYLDENDAL NA NÁMĚSTÍ S EHESTEDS V OSLU, NORSKO

Popis projektu Od počátku 20. století sídlí největší norské nakladatelství Gyldendal ve staré zástav- bě mezi ulicí Universitetsgata a náměs- tím Sehesteds v centru Osla. Za průčelím z 19. století však najdeme nové, moder- ní ústředí. Hlavním vchodem návštěvník vejde do přízemí působícího jako část města, kde hlavní sál, kavárna i konferenční místnost přímo vyzývají k vzájemné komunikaci mezi vydavatelem a veřej- ností. Konferenční místnost je umístě- na v tzv. Dánském domě, replice domu 1

16 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Návrh a konstrukce nebo světle šedého betonu je dobrá spo- Č ESTNÉ UZNÁNÍ V KATEGORII Jedním ze skutečně složitých úkolů byl lupráce mezi architekty, staviteli a doda- B UDOVY – VODOJEM U OBCE požadavek na zachování starého zděné- vateli betonu. V tomto ohledu může být S ILLOGUE POBLÍŽ IRSKÉHO ho průčelí, zatímco ostatní vnitřní kon- projekt Gyldendal vzorem, pokud jde D UBLINU strukce měly být zbourány. V důsledku o dialog mezi hlavními aktéry návrhu Nedávno dokončený vodojem u obce Sil- toho bylo vlastní staveniště pro budování a výrobního procesu. Když se podíváme logue je nejvýraznějším prvkem celého složitých konstrukcí a řešení logistických na konečný výsledek, vidíme výjimečný projektu zaměřeného na zlepšení záso- problémů značně prostorově omezené. příklad velmi citlivého a příjemně působí- bování pitnou vodou na severním okraji Velký rozpětím v kancelářské části odpo- cího užití světlého betonu – z konstrukč- Dublinu. Stávající obslužnost těchto rych- vídá velká konstrukční výška. Bylo jí dosa- ního i estetického hlediska. le se rozvíjejících oblastí už byla nedo- ženo pomocí zkosených hlavic sloupů Použití betonu pokud jde o detail statečná. a prostor mezi stropní deskou a podhle- i o spolupůsobení s ostatními materiály Vodárenské zařízení stojí v bezprostřed- dem byl využit na vedení odvětrání a další je dokonale vyrovnané a vytváří tak inte- ní blízkosti dálnice M50 a letiště ležící- technické instalace. riér, kde se beton projevuje zcela samo- ho severně od Dublinu. Hlavními charak- Vnitřní přiznané betonové povrchy vyža- zřejmě se všemi svými drobnými přiro- teristickými prvky nové zásobárny vody dovaly naprosto čisté a přesné povrchy zenými nedokonalostmi. Beton je zde tvořené 39 m vysokou vodárenskou věží bednění, homogenní betonovou směs vyzdvihován pro své estetické kvality, což o obsahu 5 mil. l (obr. 2), pozemním a velmi pečlivé ukládání betonu. To vše je ale vlastně jednou z „obchodních zna- zásobníkem s obsahem 30 mil. l a čer- se podařilo díky těsné spolupráci mezi ček“ architekta Sverreho Fehna. To, že se pací stanicí jsou vyztužené betonové kon- architektem, stavitelem a dodavatelem povedlo vytvořit rovnováhu mezi konstrukce (obr. 3). Umístění v blízkosti dál- betonu. strukční a estetickou dokonalostí betono- Také konstrukce prefabrikovaných viký- vého provedení, můžeme vidět jako ještě řů rozměru 5 x 5 m byla poměrně nároč- větší úspěch, vezmeme-li v úvahu logis- ná. Tvary jednotlivých vykýřů jsou různé, tické problémy a velmi omezený prostor různé jsou i jejich časti. Vikýře byly smon- staveniště. továny až na místě a bezvadně do sebe Včasný a konstruktivní dialog mezi zapadly. architektem, stavitelem a dodavatelem betonu se pozitivně projevil v efektiv- Vlastnosti betonu nosti prací na staveništi i v celkových K výrobě betonu byl použit světlý písek, nákladech, aniž by se muselo přistupo- místní kamenivo a bílý portlandský vat k jakémukoli kompromisu, pokud jde cement z dánského Aalborgu. Při výro- o architektonickou kvalitu. bě se vyskytly určité problémy, ale byly v rámci zvolené technologie řešitelné. Zúčastněné společnosti 3 Směs byla tužší než u běžného betonu Vlastník Gyldendal ASA a na přísady reagovala odlišně a citlivě. Architekt Architekt Sverre Fehn AS Kvůli obavám ze změny barvy světlého Str m Gundersen AS, Dodavatel betonu ø betonu nemohla betonárna během jeho Egil Lundhaug, Trond Dihle výroby produkovat běžný šedý beton. Hotové betonové Unicon AS Používané výrobní zařízení muselo být směsi navíc stoprocentně čisté, takže výroba Bílý cement Aalborg Portland Prefabrikované vyžadovala stálý a pečlivý dohled staveb- Con-form AS ního dozoru. betonové vikýře Projektová příprava Rambøll Norge AS Netradiční použití betonu Dokončení listopad 2007 Kombinace tepelně jímavé hmoty, výraz- ných elegantních tvarů a téměř bílého Obr. 1 „Dánský dům“ s kopií původního betonu použitého architektonicky velice průčelí uprostřed Ibsenovy haly, příjemným způsobem činí tento projekt Gyldendal House, Oslo v norském měřítku zcela výjimečným. Slo- Fig. 1 “Danish house“ with a replica of original facade in the Ibsen Hall, žitá betonová směs a velmi přesné a kom- Gyldendal House, Oslo plikované bednění byl náročný úkol, jehož se všichni zúčastnění zhostili výborně. Obr. 2 Vodárenská věž v Sillogue, Dublin, Irsko Nesmíme také opomenout zdůraznit jeh- Fig. 2 Sillogue water storage tower, Dublin, lanovité vikýře, které přivádějí do prosto- Ireland ru dostatek světla, ale zároveň nedovolují Obr. 3 Pozemní zásobník vody a čerpací proniknout přímému slunečnímu záření. stanice Ze zkušeností vyplývá, že klíčem Fig. 3 Ground level water reservoir and k výborným výsledkům při výrobě bílého pumping station 2

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 17 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

nice a dublinského letiště znamenalo, že během celé stavby zejména v situacích, kdy Podzemní bloky od sebe odděluje hlu- obě stavby, věž i čerpací stanice, budou práce probíhaly ve výškách. Díky výborné boký „kaňon“ (obr. 5) a nadzemní bloky veřejnosti stále na očích. vzájemné spolupráci všech zúčastněných naopak dlouhé a vysoké atrium se stup- Věž je vysoká a nápadná stavba, a proto nedošlo k žádné vážnější nehodě. ňovitým, kaskádovitým stropem. Díky vzá- bylo velmi důležité vytvořit takový návrh, Projekt byl financován dublinskou radou jemně kolmému uspořádání atria a „kaňo- který by byl elegantní a zároveň i kon- spolu s fingalským okresním úřadem, nu“ mají návštěvníci i uživatelé každé- strukčně efektivní. To se architektonic- odborem životního prostředí a kulturního ho bloku přímý vizuální kontakt se všemi ké firmě Michael Collins and Associates dědictví a místní správou v rámci Státní- ostatními částmi budovy. Všechny čtyři a konzultantům McCarthy Hyder Consul- ho plánu rozvoje. strany budovy zakrývá stejná skleněná tant podařilo tím, že použili tvar rotační- fasáda zařící mnoha barvami, takže zvenčí ho jednodílného hyperboloidu a jeho plo- Technické parametry vodojemu působí všechny bloky jednotně (obr. 4). chu zvýraznili svislým drážkováním. Nový Podzemní V budově je 10 000 m2 skladových pro- Parametry Věž vodojem, ačkoli byl primárně navržen jako zásobník stor a archivů, 6 000 m2 kanceláří, 850 m2 ryze funkční stavba, upoutává pozornost Objem [m3] 5 000 30 000 veřejného prostoru a plochu 6 300 m2 jako působivé dílo městského sochařství Celková výška [m] 39 zabírá museum. Pro všechny části budo- tyčící se na dublinském obzoru. Věž je Vnitřní výška [m] 6 vy je navržen střídmý konstrukční sys- v noci osvětlena, čímž je ještě zvýrazněn Půdorysné rozměry [m] 92 x 66 tém. Beton je použit nejen jako hlavní celkový efekt této unikátní konstrukce. Objem betonu [m3] 4 950 5 600 konstrukční materiál, v některých místech Při stavbě vodojemu bylo zpracová- Ocelová výztuž [t] 580 770 má i estetickou funkci. Vznikla tak kom- no velké množství monolitického betonu Plocha bednění [m2] 6 300 12 200 plexní konstrukce, která splňuje všechny a bylo nutno se vypořádat s výztuží složi- nároky na pevnost a tuhost a je v souladu tých tvarů ve velkých výškách. Vysoké kva- Zúčastněné společnosti: i s požadavky klienta a architektů. lity konečné úpravy bylo dosaženo použi- Investoři Rada města Dublin, krajský Stavba byla slavnostně otevřena nizozem- tím komplikovaného zakřiveného bedně- úřad Fingal, Odbor kulturního skou královnou Beatrix v prosinci 2006. ní. Dodavatel stavby zajistil splnění všech dědictví a místní správa náročných konstrukčních úkolů projektu Architekti Michael Collins Associates Muzeum jednak tím, že zavedl přísný kontrolní sys- Hlavní dodavatel John Cradock Ltd. Muzeum je složeno z jednotlivých vel- tém kvality pro dodávky betonu a řemesl- Dodavatel Rund-Stahl-Bau kých prostorů v ohromném prázdném ných prací a také tím, že používal na míru bednění krabicovém objektu – atriu. Počet podpěr vyrobené bednění dodávané rakouskou Dodavatel betonu Roadstone firmou Rund-Stahl-Bau. Úzká spoluprá- ce mezi konzultantem, dodavatelem a fir- Č ESTNÉ UZNÁNÍ V KATEGORII Obr. 4 Barevná krabice skleněných fasád mou RSB zajistila dosažení vysokého stup- B UDOVY – HOLANDSKÝ INSTITUT institutu ně kvality konečného provedení betonu. OBRAZU A ZVUKU Fig. 4 Coloured box of glass facades Vnitřní i vnější bednění nádrže bylo navr- Nová budova Institutu obrazu a zvuku Obr. 5 „Kaňon” mezi suterenními sklady ženo jako dvě nezávislé a samonosné jed- v nizozemském Hilversumu je složena a archivem v Holandském institutu notky. Protože se tak zatížení nesené bed- ze čtyř bloků. Dva z nich (polovina obje- zvuku a obrazu, nizozemské něním přímo přenášelo do již ztvrdlého mu budovy) jsou nad úrovní terénu, pět Hilversum Fig. 5 Canyon separating undergroud betonu hlavního tělesa vodojemu, zanikla podlaží, a dva pod ním, také pět podlaží. depots and archives in the Dutch potřeba podpůrného lešení. Suterény dosahují hloubky až 10 m pod institute for sound and vision, Bezpečnost byla prvořadým zájmem hladinu spodní vody. Hilversum, The Netherlands

4 5

18 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 v této „krabici“ omezilo přání architekta na volný prostor atria – zcela bez sloupů. Stropní konstrukce muzea tvoří hlavní prefabrikované předpja- té nosníky v osové vzdálenosti 2,4 m na rozpětí až 23,4 m. Pre- fabrikované stropní desky uložené na nosnících jsou dobrým pří- síla kladem vysoce integrovaného návrhu. Ve volném prostoru mezi nosníky jsou umístěna veškerá elektrická vedení a rozvody TZB. Navzdory velikému rozpětí tak bylo možné snížit světlou výšku jednotlivých podlaží muzea. Stropní konstrukce byla navržena zkušenosti tak, aby během stavby nebyly potřeba žádné dočasné podpěry. Kvůli „kaňonu“ a atriu je průměrná délka nosníků 18 m. Střecha budovy je sestavena z TT nosníků s rozpětím 18 m. Nosníky podpírá ocelová konstrukce na okraji betonového jádra a ocelový vazník o rozpětí 54 m. Vysoké a poměrně tenké fasádní stěny jsou z monolitického betonu. Jedině tak bylo možné vytvořit vysoký stěnový konzolový nosník s vyložením 14,8 m. Průčelí jsou podepírána velmi tenkými Mott MacDonald Ltd. sloupy ve tvaru V ze silně vyztuženého betonu. Na všechny jme- nované prvky byl použit samozhutnitelný beton třídy C52/65. je jedna z nejvĚtších svĚtových Z monolitického betonu je také vysoký konzolový nosník multi-disciplinárních projektovĚ s vyložením 7,2 m z betonového jádra. Konstrukce se chová jako Vierendeelův nosník. Na něm je v 54 m širokém volném atrium, inženýrských konzultaþních zavěšeno od střechy jako obrácená kaskáda, muzeum. I tyto spoleþností konstrukce vyžadovaly použití samozhutnitelného betonu. Mott MacDonald Praha, s.r.o. je þeská poboþka Kanceláře mezinárodní spoleþnosti Mott MacDonald Ltd. Spodní líc stropů v kancelářích není zakryt podhledy, takže beton Naše organizace poskytuje služby v mnoha mohl být zapojen do regulace vnitřní teploty. V betonové strop- oblastech inženýrského poradenství a projektového ní konstrukci je vloženo potrubí, které je naplněno proudící managementu. Jedná se o poradenské služby, vodou. Kolísání vnitřní teploty je tímto systémem minimalizová- zpracování studií ekonomického hodnocení, zpracování a posuzování všech stupŁŢ projektové dokumentace, no. Pohledový beton na spodním líci stropních konstrukcí vyža- Őízení a supervize projektŢ. doval splnění vysokých požadavků na kvalitu a přesnost betono- Tyto þinnosti zajišŘujeme v tĚchto oblastech: vých povrchů. Silnice a dálnice Sklady a archiv Železnice Pro zajištění dostatečné rychlosti výstavby jsou stěny skladů Mosty a inženýrské konstrukce a archivů tvořeny dvěma prefabrikovanými betonovými deska- Tunely a podzemní stavby mi umístěnými ve vzdálenosti přibližně 150 mm, ty sloužily jako Vodní hospodáŐství ztracené bednění. Do prostoru mezi nimi byla vložena výztuž Životní prostŐedí a zalita betonem. Geodetické práce GraӾ cké aplikace Stavební jáma Inženýring a konzultaþní þinnost V místě stavby je pískové podloží propouštějící vodu. Žádná z vodorovných vrstev podloží tedy nemohla sloužit jako zábrana Kontakt: proti spodní vodě. Objekt je založen na kotvené základové desce Mott MacDonald Praha, spol. s r.o. z hydroizolačního betonu schopné odolat vztlaku vody v 10 m Ing. JiŐí Petrák pod hladinou spodní vody. Po obvodu stavby je postavena těs- Národní 15, 110 00 Praha 1 nící bentonitová stěna opřená o betonovou desku a ukotvená tel.: +420 221 412 800, fax: +420 221 412 810 zemními kotvami. Uvnitř této jednoduché betonové kostky je www.mottmac.com, e-mail: [email protected] postavena vlastní stavba, jejíž betonová konstrukce chrání cenné archívy před nežádoucími účinky vody. Článek o stavbách oceněných v kategorii Inženýrské konstrukce zařadíme do 4. čísla časopisu. Jana Margoldová

Literatura: [1] Materiály ECSN „European Concrete Award 2008“

Beton_1_09.indd 1 2.2.2009 9:37:58 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

A RENA ZÁHŘEB ARENA ZAGREB

B ERISLAV MEDIČ města na jedné z jeho hlavních os, nabí- Croatia, at one of the main city entran- zí obyvatelům širokou paletu různých ces. Also it lays opposite of popular Aréna Záhřeb je multifunkční městská sportovních, kulturních i společenských Zagreb recreation and sports center hala o ploše 90 340 m2. Je umís- akcí. Skořepinový tvar konstrukce vychází Jarun. Arena Zagreb became a new city těna v jihozápadní části chorvatského z logiky konstrukce, která zastřešuje vnitř- emblem in one of its main axes, offering Záhřebu poblíž jednoho z hlavních vjez- ní prostor pomocí obloukových sloupů. to the citizens a large palette of amuse- dů do města, naproti oblíbené rekreační Arena Zagreb is multifunctonal hall with ment events. The shell shape is following oblasti a sportovnímu centru Jarun. Arena the footprint of 90340 m2. It is located the structure logic – it partly covers the Záhřeb, jež se stala jedním ze symbolů in the southwestern part of Zagreb, inner space with curved columns.

20 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Základním prvkem konstrukce haly je tění hydroizolace celé spodní stavby, což (1 200 kN v každém kabelu) a zainjek- předpjatý prefabrikovaný betonový sloup bylo pro výstavbu důležité, neboť v místě továno. vysoký až 39 m. Osmdesát šest slou- je vysoká hladina spodní vody. Tím byly sloupy připraveny k vyzved- pů osazených po obvodu haly urču- Nad garážemi je pět podlaží monoli- nutí do svislé polohy a pomocí jeřábu je její vnější tvar a nese fasádu, tribuny tické betonové konstrukce haly. Staticky (jeřáb o únosnosti 500 t s dosahem a zavěšenou střechu. Sloupy jsou vyso- je to prostorový rám s průvlaky (rozpětí ramene 70 m – k přemístění všech slou- ké od 26,5 do 38,8 m. Rozpětí střechy až 10 m) a deskami (tloušťky 240 mm). pů stačil pouze jeden jeřáb) přenese- je 104 m. Všech osmdesát šest hlavních sloupů je ny na své místo a ukotveny. Sloupy byly Funkční uspořádání, tvar prvků a kon- ukotveno v úrovni +5,0, tj. v úrovni hlav- osazovány na předem připravené kotevní strukce jsou zřejmé z příčného řezu, ního pěšího vstupu do haly. Po zmono- desky (desky Halfen, spodní část sloupu zavěšená ocelová konstrukce střechy, litnění sloupové konstrukce v místech měla zabetonovanou odpovídající botič- předpjaté prefabrikované železobetono- osazení a v místech, kde jsou vzepře- ku) a dočasně podepřeny (do zmono- vé sloupy, monolitické tribuny a vstup- ny o nosníky prostorového rámu, vznikla litnění s konstrukcí). Zmonolitnění slou- ní plošina. jedna velká spojitá konstrukce. Na monolitickou část konstrukce byl P OPIS KONSTRUKCE použit beton C30/37.

Monolitická železobetonová Prefabrikované železobetonové konstrukce suterénu a tribun sloupy V suterénu pod tribunami i plochou Staticky působí sloupy jako zakřivené kon- haly se nacházejí garáže o ploše zhru- zoly svislé délky až 15 m, zatížené na hor- ba 30 000 m2 (kapacita 817 osobních ním konci vodorovnou silou 2 000 kN. aut). Garáže leží na bezesparé základo- Eliptické oblouky sloupů dosahují délky vé desce. Plocha betonovaná na jeden až 39 m, většího rozměru průřezu 8,5 m pracovní záběr byla dána výrobní kapaci- a váhy 220 t. Uvedené charakteristiky tou betonárny (až do 1 000 m3 za den). sloupů byly důvodem k následujícímu Při betonáži desky byly v desce vynechá- způsobu jejich výroby. ny zhruba 1 m široké smršťovací pruhy, Sloupy byly vyráběny na staveništi které byly zabetonovány později. Tento ve vodorovné poloze ve speciálně při- postup umožnil nerušený průběh smrš- praveném bednění z betonu C50/60. ťování a dotvarování základové desky Pro umožnění včasného odbednění byly v počátečních fázích tuhnutí a tvrdnu- sloupy částečně předpjaty (30% silou). tí betonu. Protože byla suterénní kon- Po konečném odbednění byly sloupy strukce bez dilatací, bylo snažší i rychlej- přemístěny na speciální stojany a všech ší (a jednodušeji kontrolovatelné) zajiš- dvanáct kabelů bylo plně předepnuto 3a 3b

Obr. 1 Pohled na Arénu Záhřeb přes jezero Jarun, říjen 2008 Fig. 1 General view of Arena Zagreb from Lake Jarun, October 2008 Obr. 2 Řez konstrukcí haly Fig. 2 Cross section Obr. 3 Ohybový moment a odpovídající pružná deformace a), b) Fig. 3 Bending moment and elastic deformation for appropriate 4a 4b combination a), b)

Obr. 4 a) Základna pro výrobu sloupů, 5a 5b b) odbedňování sloupů Fig. 4 a) Base for production of columns, b) columns in formwork

Obr. 5 a) Kotevní deska sloupu, b) botička na sloupu s předpínacími kabely, kotvami Halfen a kotvami pro přenos smykových sil) Fig. 5 Bottom of column in production process (cabels, Halfen anchors, anchors for shear force transmitting)

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 21 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

pů s prostorovou rámovou konstrukcí ru 34 mm. Zavěšená střecha je vyrobena zajistilo nezbytnou vodorovnou tuhost z ocelových profilů HEB 450 v hlavním celé konstrukce včetně sloupů, která je i vedlejším směru. v oblasti s poměrně vysokou předpoklá- Protože dominantním účinkem zatíže- danou seismickou aktivitou (IX, počítané ní větrem je u zaobleného tvaru stře- zrychlení základů 0,27g) důležitá. chy sání, byly pod konstrukci v podélném směru zavěšeny další příhradové konstruk- Zavěšená ocelová konstrukce střechy ce za účelem její dynamické stabilizace Na horní konce sloupů byla předem zejména při nesymetrickém zatížení. upevněna zařízení pro uchycení nosných K zajištění multifunkčnosti haly Arena kabelů střechy. Střešní konstrukce byla Záhřeb bylo třeba na střešní konstruk- zavěšena na vodorovné kotevní kabe- ci do vhodných míst zavěsit audio/video ly průměru 66 mm, únosnosti 2 636 kN techniku a osvětlovací zařízení. Celková 6 a délky 103,7 m a šikmé kabely průmě- váha těchto prvků zde činí 100 t. Průhyb konstrukce od návrhového zatížení (který 7b 7a zahrnuje i pružnou deformaci vrcho- lů sloupů) je ve vrcholu střechy roven 330 mm. Konce ocelových příhradových nosníků v hlavním směru jsou podepře- ny elastomerovými ložisky. Střešní konstrukce tak jakoby pluje nad halou, a při- tom je bráněno negativním účinkům sání na konstrukci.

Návrh stavby UPI 2M (Nenad Borgudan, Architektonický 8a Berislav Medić, Alan Leo Pleština, návrh Tamara Stantić Brčić) Statika objektu Berislav Medić Goran Janjuš, Andrej Marković, Spolupráce Hrvoje Mihal

Berislav Medič UPI-2M Krajinska 10, 10 000 Zagreb Croatia e-mail: [email protected] 8d 8b www.upi-2m.hr

Obr. 6 Sloupy na stojanech Fig. 6 Columns in “stand”

Obr. 7 a) Zvedání sloupu do svislé polohy, 8c b) přenášení sloupu jeřábem ve svislé poloze Fig. 7 Verticalization and column transfer

Obr. 8 a) Osazování sloupu na kotevní desku, b) osazení botičky sloupu na kotevní šrouby a jejich zajištění matkami, c) horní konce sloupů, d) dočasná stabilizace sloupu Fig. 8 Embedding of column on pre-built anchors and detail of temporary stabilisation

22 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

10a

10b

Obr. 9 Zmonolitňování konstrukce a), b) Obr. 12 Nesymetrická deformace zatížené Fig. 9 Process of monolithisation zavěšené konstrukce Fig. 12 Asymmetric deformation in case of Obr. 10 Natahování a zavěšování nosných load on suspended structure kabelů střešní konstrukce v září 2008 Fig. 10 Roof structure in construction process Obr. 13 Detail elastomerového ložiska Fig. 13 Detail of elastomeric bearing from September 2008 Obr. 14 Aréna Záhřeb v září 2008 Obr. 11 Detail uchycení kabelu na vrcholu Fig. 14 Arena Zagreb, September 2008 sloupu, a) detail vrstev kabelu, b) kabel v řezu Obr. 15 Dokončená Aréna Záhřeb v prosinci Fig. 11 Details of cabel and reception point 2008 on the top of the column Fig. 15 Arena Zagreb, December 2008 11a 11b

13a 13b

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 23 H ISTORIE HISTORY

Ž ELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE V NĚMECKÝCH MĚSTECH V ROCE 1912

Časopis Beton und Eisen v 2. a ve 4. čísle svého 11. ročníku, až 4,8 m bez sloupových podpor, které by vadily divákům v par- který vycházel v roce 1912, otiskl velmi zajímavé články o nových teru v pohledu na jeviště. konstrukcích postavených ze železobetonu ve Frankfurtu nad Beton u. Eisen, 1912, Heft II., Seite 41–44 Mohanem a ve Štrasburgu. První církevní stavbou ve Štrasburgu, kde byl ve velké míře pou- Společnost pro stavbu divadla ve Frankfurtu nad Mohanem se žit „železový beton“ byla přestavba původního kostela Sv. Mag- rozhodla postavit nový kulturní stánek ze „železového betonu“, dalény. protože měl lepší vlastnosti z hlediska požární bezpečnosti než Z betonu byly postaveny sloupy podpírající klenbu hlavní ostatní v té době běžně používané stavební materiály. Autorovi lodi, vlastní klenba široká 13,5 m a dlouhá 41,32 m, plochý projektu stavby také dovolil vyložit konzoly lóží 2,3 m a balkónů strop nad křídly příčné lodi a eliptická klenba chóru tloušť- ky 0,08 m s kratší osou 11 m a delší 15,5 m dlouhou. Klen- ba hlavní lodi silná jen 0,06 m je po 6,05 m (na osu slou- pů) vyztužena příčnými žebry širokými 0,4 m a vystupujícími 0,6 m nad její vnější povrch. V kolmém směru jsou mezi příč- ná žebra vložena v každé sekci čtyři podélná žebra. Mezi třetí a čtvrtou řadou sloupů je celá klenba napříč přerušena dilatač- ní spárou. Obtížnou otázkou bylo napojení výztuže příčných lunet s eliptickou klenbou na výztuž hlavní válcové klenby. Prostorové křivky průniku elipsy válcem byly nakonec vyztu- ženy tak, že vytvořily skrytá žebra. Postavení bednění a uložení výztuže jednoho dílu mezi dvěma příčnými žebry včetně obou lunet bylo hotovo vždy za tři dny, křížení kleneb hlavní a příčné lodi za dva dny, eliptická klenba

Obr. 1 Řez budovou divadla s vyznačenými betonovými stropy Obr. 2 Výstavba konstrukce 1. balkónu, ukládání výztuže do tvarovaného bednění Obr. 3 Výkres výztuže v návrhu konstrukce a) 1. balkónu, b) lóže 2 Obr. 4 Pohled do hlediště dokončeného divadla

3a 3b

24 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 H ISTORIE HISTORY

1a 1b

chóru zabrala tesařům a železářům jeden a půl týdne a uložení Obr. 1 Řez stavbou a) podélný, b) příčný betonu na ni trvalo čtyři dny. Obr. 2 Podpůrná konstrukce s ramenáty pro stavbu bednění hlavní lodi kostela Článek končí konstatováním, že úspěšně zvládnutá stavba kostela je dobrým vysvědčením pro beton jako stavební materiál. Obr. 3 Bednění hlavní lodi s uloženou výztuží Obr. 4 Bednění eliptické kupole chóru s uloženou výztuží Beton u. Eisen, 1912, Heft IV., Seite 79–82 Obr. 5 Betonová klenba hlavní lodi kostela

2 3

4 5

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 25 H ISTORIE HISTORY

Z NOVUPOSTAVENÍ LE CORBUSIEROVA PAVILONU PO Ė ME ELECTRONIQUE ZE SVĚTOVÉ VÝSTAVY V BRUSELU, 1958 REBUILDING LE CORBUSIER’ S WORLD EXHIBITION PAVILION; THE POĖ ME ELECTRONIQUE IN BRUSSELS, 1958

R. NIJSSE

Le Corbusierova mytická stavba navrže- ná pro Světovou výstavu 1958 v Bruselu byla první stavbou kombinující světlo a zvukovou show s architekturou. Byla zbořena po výstavě, ale přání postavit tento Pavilon znovu stále žije. V roce 2006 byla vypracována studie, jak byl Pavilon postaven a jak by mohl být mnohem efektivněji postaven v současnosti. The mythical building Le Corbusier has designed for the 1958 World Exhibition in Brussels was the first building to combine a light and sound show with Architecture. It was demolished after the Exhibition but the wish to rebuild this Pavilion is vivid. In 2006 a study was made how the Pavilion was built and how it could be done more efficient in our times.

H ISTORIE PAVILONU POĖME E LECTRONIQUE Vše začalo přáním společnosti Philips, předvést působivou prezentaci při příle- žitosti Světové výstavy v Bruselu v roce 1958. Umělecký ředitel Philipsu pan L. C. Kallf, který se stal odpovědným za tento projekt, se rozhodl oslovit nejslav- nějšího architekta té doby pana Le Corbu- siera z Paříže. Tento muž viděl své pověře- ní jako šanci vytvořit to, co bylo v Německu známé pod názvem “Gesamt Kunstwerk”. Umělecké dílo přitahující všechny smys- 1 ly. Za asistence Iannise Xenakise navrhl

Obr. 1 Le Corbusier (muž v klobouku) na návštěvě pavilonu Poėme Electronique v roce 1958 Fig.1 Le Corbusier (the man with the hat) visits the pavilion Poėme Electronique in 1958

Obr. 2 Obrazy promítané uvnitř Fig. 2 Images projected inside the pavilion

Obr. 3 Laboratoře společností Varėse a Philips tvořící hudbu Fig. 3 Varėse at the Philips laboratory 2 3 making the music

26 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 H ISTORIE HISTORY

budovu založenou na hře světel, obrazů ny do správného tvaru (obr. 6). Prostřed- Práce začaly v červenci 1957 a byly a zvuků a zainteresoval do návrhu i skla- nictvím ocelových kabelů (uvnitř a vně) dokončeny v červnu 1958 jeden měsíc datele moderní hudby Edgarda Varėse byly prvky společně sepnuty, aby vytvoři- po otevření Světové výstavy 2. května, (obr. 2 a 3). Le Corbusier navrhnul tvar ly monolitickou skořepinu. ale nebyli jediní, kteří měli zpoždění. Pavi- určený sérií hyperparaboloidových skoře- Později byl beton pomalován stříbrnou lon Poėme Electronique měl obrovský pin umístěných navzájem proti sobě jako barvou a v interiérech byl zavěšen azbes- úspěch. Přestože ultra moderní hudba zeď a střecha (obr. 4). tocementový podhled. a umění vedly k několika znechuceným Byla připravena studie, mezi jinými i společností Eiffel a Technickou univer- zitou v Delftu, jak postavit tuto neobvyk- lou stavbu. Jak šel čas, potřeba mít dodavatele stavby (a vědět, kolik bude stavba stát...) vedla k vyjednávání s belgic- kou společností Strabed, reprezentova- nou jejím hlavním inženýrem panem H. C. Duysterem. Ten rozhodl postavit budovu velice přímou, ale komplikovanou metodou. V dílně, na hroma- dách písku zpevněného do požadované- ho tvaru byly vyrobeny panely pro stavbu (obr. 5). Tímto způsobem bylo vytvo- řeno přibližně dva tisíce prefabrikovaných prvků. Velká pracnost této metody byla vyvážena levnou pracovní silou. Tloušť- ka betonových prvků byla pouze 50 mm! Spojujícím prvkem průniku dvou hyper- paraboloidových ploch byla betonová trubka o průměru 400 mm. Prvky byly transportovány na místo stavby a na ocelové konstrukci sestave-

Obr. 4 Architektovy skicy objasňující konstrukci pavilonu Fig. 4 Sketches of the architect explaining the structure of the pavilion

Obr. 5 Osazování betonových panelů na hromady stmeleného písku Fig. 5 Casting the concrete panels of the pavilion on cemented sand hills

Obr. 6 Montáž pavilonu na ocelovém lešení Fig. 6 Assembling the pavilion on a steel scaffolding 6

4 5

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 27 H ISTORIE HISTORY

Obr. 7 Počítačový model pavilonu Fig. 7 FEM computer model of the pavilon

Obr. 8 Výpočtové deformace a napětí Fig. 8 Deformations and stress levels calculated by the computer

Obr. 9 Alternativy detailu styku dvou hyperparaboloidových ploch: a) monolitická betonová skořepina, b) prefabrikovaná betonová skořepina, c) ocelové rámy pokryté stříkaným betonem Fig. 9 Detail of the place where two hyppar planes met: a) cast on site concrete shells, b) prefabricated concrete shells, c) steel 8b frame to be covered by shotcrete

28 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 H ISTORIE HISTORY

reakcím veřejnosti, podívaná přilákala Samozřejmě to vše bylo děláno s ohle- pro Pavilon, kde byla použita ocel a stří- k návštěvě Pavilonu okolo 300 000 lidí. dem na architektonický vzhled budo- kaný beton (obr. 9c). Dalo by se říct, že to byla první stav- vy. Po rozboru byly vybrány tři způso- ba na světě, která spojovala architekturu, by, kterými by mohl být Pavilon znovu Pro všechny tři možnosti, jak znovu hudbu a obrazy do celkového prožitku. postaven. postavit pavilon Poėme Electronique, Ve skutečnosti videoklipy, které nyní vidí- byly spočítány současné stavební nákla- me v televizi, mají předchůdce v Poėme Alternativa 1: Monolitická betonová dy: Electronique. skořepina metoda z roku 1958, malé předepjaté 5,4 mil. EUR, Po skončení výstavy bylo rozhodnuto Požadavek na vytvoření monolitické sko- prefabrikované prvky Pavilon zbourat, a přestože bylo několik řepiny tvaru hyperbolického paraboloi- monolitický beton, dvojité bednění 4,2 mil. EUR, pokusů o jeho záchranu, 30. ledna 1959 du by vedl k nutnosti vyrobit zdvojenou prefabrikované panely, lité do bednění na zemi 4,8 mil. EUR, ve 14 h byl za použití dynamitu odstře- sadu bednících prvků. Je zřejmé, že kon- na stavbě len. Od té doby začala stavba vést mytic- strukce dvou vrstev bednění je nákladná ocelový hyperparabolický rám, stříkaný beton 3,1 mil. EUR, ký život v knihách a publikacích jako ikona a je pouze dočasná. Později stejně musí (ceny z května 2006, zahrnují kompletní stavbu bez interiéru). moderní architektury. všechna zatížení přenést pouze beton. Požadovaná tloušťka železobetonu pro V červnu 2007 se v Eidhovenu uskuteč- M OŽNOSTI ZNOVUPOSTAVENÍ tuto alternativu je 100 mm. Hrany/rohy nila konference, na které byly objednate- PAVILONU z monolitických betonových trub o prů- li a veřejnosti představeny výsledky stu- V roce 2004 přišla iniciativa znovu posta- měru 400 mm jsou navrženy proto, aby die. Po prezentaci následovala panelo- vit Le Corbusierův Pavilon v Eindhovenu, byl zachován stejný vzhled jako u původ- vá diskuze. Na zájmy architekta dohlíželi protože toto město je od roku 1900 hlav- ního Pavilonu (obr. 9a). zástupci Le Corbusierovy nadace. ním sídlem společnosti Philips Industries. Znovupostavení bylo v podstatě povo- Holandský architekt Wessel de Jonge Alternativa 2: Prefabrikované leno za podmínky, že skořepina a vzhled a společnost ABT jako konstrukční kan- betonové skořepiny budovy zůstanou nezměněné, a to jak celář byli zplnomocněni hledat možnos- Jednotlivé prvky hyperparaboloidových v interiéru, tak i v exteriéru. Klient se ti znovupostavení Pavilonu v Eindhovenu skořepin, ze kterých je Pavilon složen, by v současné době zaměřil na shánění se zohledněním nákladů. mohly být vyrobeny jako prefabrikova- finanční podpory. Doufejme tedy, že První studie byly o původní stavbě Pavi- né betonové prvky. Pro svou velikost by za několik let budeme moci znovu zažít lonu. S pomocí archivů, v současnos- musely být vyrobeny v horizontální polo- to, co tisíce lidí během Světové výstavy ti roztroušených po celém světě, jsme ze na zemi. Znovu byla zvážena mož- v Bruselu v roce 1958. byli schopni rekonstruovat způsob, jak nost postavit zpevněné hromady písku byl postaven. požadovaného tvaru, ale dřevěná zakři- Literatura: Zamýšlený tvar Pavilonu byl poté stu- vená plocha se ukázala mnohem vhod- [1] Treiber M.: Space calculated in dován a počítán, aby mohla být navrže- nější. Prefabrikované skořepiny by byly seconds , 1996, Princeton University na metoda, kterou by pavilon mohl být na místě zvednuty a takzvanou metodou Press, Princeton (USA) v současnosti postaven mnohem efektiv- „wet node“ by beton byl spojen s betono- [2] Hulst A.: Make it new: Le Poéme něji. V této fázi byl sestaven i jeho počíta- vými troubami, které by již byly umístěny Electronique, Stichting Alice, čový model (obr. 7). ve správných pozicích. Rozměry prvků se Eindhoven (NL) Za zmínku stojí, že před padesáti lety pro nelišily od těch monolitických z alternati- tuto tak komplikovanou konstrukci stačil vy 1 (obr. 9b). pouze ruční výpočet a zkušební model. Prof. ir. R. Nijsse Dle výsledků současných výpočtů bylo Alternativa 3: Ocelové rámy pokryté ABT napětí v betonové skořepině v některých stříkaným betonem Technická Univerzita v Delftu místech velmi vysoké, obzvláště tam, kde Při této stavební metodě by byly vytvo- Nizozemsko střecha byla více méně rovná (obr. 8). řeny ocelové rámy umístěním ocelových Ve skutečnosti bylo i v průběhu výstavy trub o průměru 300 mm do správných zaznamenáno, že tato část měla tenden- poloh sledujících linie originálního pavi- Příspěvek poprvé zazněl na mezinárodním fib ci se deformovat a docházelo k vážnému lonu Poėme Electronique. Mezi ocelové symposiu 2008 v Amsterodamu “Tailor Made prosakování vlhkosti v interiéru budovy. trouby by byly vloženy HE nosníky umís- Concrete Structures: New Solutions For Our Proto bylo rozhodnuto, že beton nemů- těné dle tvaru požadovaného hyperbo- Society”. že být tloušťky 50 mm, jak tomu bylo lického paraboloidu. Hyperbolický para- u původní konstrukce, ale že bude nutná boloid je určen dvojicí křížících se pří- Pozn. redakce: zajímavé záběry z Pavilonu tloušťka 100 mm. mek, je tedy poměrně jednoduché ho můžete shlédnout na následujících internetových Nyní, když jsme znali napětí a deforma- vytvořit z přímých HE nosníků. Na ocelo- adresách: http://www.monexpo58.be/ ce konstrukce, byli jsme schopni přemýš- vé nosníky by bylo uloženo ocelové pleti- taxonomy/term/170/275 let o metodách znovupostavení Pavilo- vo, na které by byl nastříkán beton tloušť- http://www.youtube.com/ nu ekonomičtější cestou, protože původ- ky 50 mm. Je zajímavé zmínit, že inženýři watch?v=0YlBmx3VulY ní stavební postupy byly náročné na praze společnosti, která stavěla Eiffelovu věž, http://www.youtube.com/watch?v=QBQsym_ covní síly. již v padesátých letech předložili návrh G82Q

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 29 S ANACE REHABILITATION

S PECIÁLNĚ FORMULOVANÉ RYCHLOVAZNÉ MATERIÁLY PRO OPRAVY STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ V NEPŘÍZNIVÝCH PODMÍNKÁCH SPECIALLY FORMULATED FAST- BINDING MATERILAS FOR REPAIRS OF BUILDING STRUCTURES IN UNFAVOURABLE CONDITIONS

V ÁCLAV PUMPR, ZDENĚK VÁVRA, The speed of the repair and the peri- Snaha řešit tento problém různými urych- J AROSLAV CHABR od after which the service load may lovači, zvyšováním jemnosti mletí apod. be applied on the structure again have nevedla bohužel k žádoucím výsledkům Rozhodujícím kritériem pro volbu materi- become major criteria for the choice of z řady důvodů. Sem patří především nežá- álu a technologického postupu při opra- the material and technological procedure doucí dopady na pevnosti hmot v pozděj- vě betonových konstrukcí je často rych- during the repairs of concrete structures. ších stádiích, nežádoucí dopady na obje- lost provedení opravy a doba, za kterou Reconstruction materials on the basis of mové chování, korozní ohrožení výztuže může být konstrukce opět provozně zatí- classic fast-binding cement have a long a v neposlední řadě je závažnou kompli- žena. Sanační materiály na bázi klasic- setting and hardening time, their water kací vysoká citlivost většiny použitelných kých rychlovazných cementů mají dlou- loadability is in the order of hours, and urychlovačů na odchylky v chemickém hou dobu tuhnutí a tvrdnutí, zatížitelnost their mechanical loadability in the order či mineralogickém složení portlandských vodou v řádu hodin a mechanickým of days. The effort to solve the problem by cementů. Snaha řešit tento problém pou- zatížením v řádu dnů. Snaha řešit pro- means of accelerating agents has not led žíváním jiné pojivové báze vedla k poku- blém urychlovači nevedla k žádanému to the required goal. Therefore, the deve- sům používat bezsádrovcové cementy, cíli. Vývoj „rychlých“ sanačních materiálů lopment of „fast“ reconstruction materials hořečnato-fosfátové cementy, hlinitano- proto užívá pojiv na bázi směsí čistých makes use of binders on the basis of pure vé cementy či jiné typy materiálů. Největ- slínkových minerálů portlandského typu, clinker minerals of portland type, which šího uplatnění, právě díky rychlosti vytvr- které jsou jednoznačně definovány che- are clearly defined by their chemical and zení a možnosti zatížit opravené plo- mickým i fázovým složením a umožňují phase composition, and make it possible chy záhy po dokončení, doznaly hmoty za využití chemických aditiv nastavit to use chemical additives and set the na bázi organických pryskyřic, zejména požadovanou dobu tuhnutí relativně required setting time relatively exactly. The na bázi pryskyřic epoxidových. Jejich šir- přesně. V článku je popsáno i použití article also describes the employment of šímu uplatnění ovšem brání vedle ceno- uvedeného sanačního materiálu pro this reconstruction material for the repair vých důvodů především omezená kom- opravu stoky P v Praze. of the sewer P in Prague. patibilita fyzikálně-mechanických vlastnos- tí s betonem (odlišná teplotní roztažnost, Tab. 1 Fyzikální a mechanické parametry Při opravách a sanacích betonových a žele- teplotní závislost řady parametrů aj.). „rychlé“ sanační malty pro opravy zobetonových konstrukcí bývá velmi často Posledním vývojovým trendem při for- betonu a železobetonu [1] rozhodujícím kritériem pro volbu materi- mulaci „rychlých“ sanačních materiálů je Tab. 1 Physical and mechanical parameters álu a technologický postup rychlost opra- využívání pojiv na bázi směsí čistých (tj. of “fast” reconstruction mortar for vy. Jinými slovy řečeno rozhoduje to, za jak chemicky a mineralogicky jednoznačných) repairs of concrete and reinforced dlouho po dokončení reprofilace či převrs- slínkových minerálů portlandského typu. concrete [1] tvení je možné opravené plochy vystavit Je všeobecně známo, že klasický port- působení vody či jiných provozních médií, landských cement obsahuje velmi pestrou Fyzikální a mechanické parametry Hodnota resp. za jak dlouho je možné mechanické směs slínkových minerálů, různé sklené nestandardní Barva zatížení opravených povrchů. Typickými pří- fáze a tzv. tuhé mezifázové roztoky, které šedá klady jsou podlahové konstrukce ve skla- reagují s vodou různou rychlostí. Celá rea- 3 ± Sypná hmotnost [kg/m ] 1600 40 dech, výrobnách, jímky, úkapové kanálky gující soustava u portlandského cementu 6 h > 2,5 v průmyslových provozech a v neposled- je neobyčejně složitá a u průmyslově vyrá- 24 h > 6 Pevnost v tahu za ohybu [MPa] ní řadě mezi konstrukce, které není obvyk- běných slínků resp. cementů jsou naše 14 d > 8,5 28 d > 10,5 le možné vyřadit z provozu na delší dobu možnosti regulovat rychlost tuhnutí a tvrd- 6 h > 10 patří i kanalizační a vodovodní objekty. nutí velmi omezené, jak již bylo řečeno 24 h > 27 Nejrozšířenější sanační materiály na bázi výše. Oproti tomu směs syntetických slín- Pevnost v tlaku [MPa] 14 d > 55 klasických rychlovazných portlandských kových minerálů, které jsou jednoznač- 28 d > 58 cementů mají přes veškerý pokrok ve for- ně definovány jak chemickým složením, Statický E-modul [GPa] max. 28 mulaci hmot obvykle nepřijatelně dlou- tak složením fázovým, umožňuje za využi- Koeficient teplotní roztažnosti [K-1] 11 ± 0,5.10-6 hou dobu tuhnutí a tvrdnutí, zatížitelnost tí chemických aditiv nastavit požadovanou Mrazuvzdornost > T100 vodou obvykle bývá v řádu hodin, mecha- dobu tuhnutí (dobu zpracovatelnosti) rela- Odolnost proti CHRL dle ČSN 73 1326 metoda A > 75 nickému zatížení mohou být obvykle tivně velmi přesně. V tomto ohledu se tyto Přídržnost k podkladu [MPa] > 1,5 vystaveny v řádu dnů. materiály na bázi syntetických cementů

30 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S ANACE REHABILITATION

Obr. 1 Mechanické vlastnosti trámečků 40 x 40 x 160 mm vystavených působení bZOY bOV síranů % " Fig. 1 Mechanical characteristics of balks $ 40 x 40 x 160 mm exposed to the # effect of sulphates " &

! $ Obr. 2 Dilatometrické změny těles 40 x 40 " x 160 mm vystavených působení síranů Fig. 2 Dilatometric changes of bodies 40 x d]RO ! ! !$ ! 40 x 160 mm exposed to the effect

of sulphates >Sd\]abdbOVchO]VgPcI;>OK >Sd\]abdbZOYcI;>OK 1 chovají obdobně jako epoxidové pryskyři- ce. To samé platí i pro rychlost zpevňová- $ ní, kterou lze přesně regulovat a jejíž závis- " lost na většině vnějších faktorů s výjimkou teploty je prakticky nevýznamná. Přitom si tyto materiály zachovávají většinu výhod [UZ [UZ !$[UZ sanačních hmot na bázi portlandského cementu, především naprostou kompati- " bilitu s betonem a to jak ve smyslu che- $ mickém, tak fyzikálně-mechanickém. Širší dostupnost těchto pojiv vedla & k postupnému komerčnímu rozšíření rych- lovazných sanačních materiálů i na čes- 2 !$R\× "!R\× $ R\× !R\× kém trhu. Bývají obvykle dodávány jako jednosložkové hmoty, které se k vlastní- L ABORATORNÍ OVĚŘOVÁNÍ SÍRANOVÉ Z výsledků měření vyplývá, že zjiště- mu zpracování smíchají pouze s přede- ODOLNOSTI né délkové změny jsou u vzorků vysta- psaným množstvím vody. Ověření korozní odolnosti vůči sírano- vených síranovému prostředí po 6 měsí- Typické vlastnosti ukazuje tab. 1. Hmoty vé korozi, a tím i praktické využitelnosti cích expozice srovnatelné, popř. nižší než obvykle vynikají velmi krátkou dobou tuh- komerčně nabízeného materiálu Mono- u vzorků srovnávacích. nutí a následným rychlým zpevňováním. krete rapid bylo s ohledem na možnou Obdobné výsledky poskytují měření Zpracovatelnost směsi při 20 °C je 10 až expozici v oblasti oprav kanalizací před- mechanických pevností. Tlakové pevnos- 15 min od smíchání s vodou, poté směs mětem detailních laboratorních zkoušek. ti zkušebních těles jsou prakticky identic- počíná tuhnout a následuje rychlé zpev- Jedná se o vysoce ztekucený materi- ké u srovnávacích i exponovaných těles, ňování. Po 6 h jsou opravené plochy zatí- ál určený pro opravy vodorovných ploch, u pevností tahových dochází po 6 měsí- žitelné lehkým či středně těžkým pro- zálivky, podlévání rámů aj. cích k určitému nárůstu pevnosti v tahu vozem. Materiály se proto uplatňují pře- Korozní testy probíhaly standardním za ohybu u těles uložených v extrémně devším v oblasti oprav nášlapných vrs- postupem, který zahrnoval měření změn vysoké koncentraci síranových iontů. tev, schodů, manipulačních a skladových objemové hmotnosti těles, délkových Měření korozní odolnosti komerčně ploch apod. Vhodné jsou k podlévání či změn a mechanických pevností u zku- dostupného produktu Monocrete¨rapid fixaci kanalizačních poklopů a všude tam, šebních trámečků 40 x 40 x 160 mm. prokázalo vcelku jednoznačně, že rychlo- kde se uplatní rychlost zpevňování, koneč- Zkušební tělesa byla vystavena stacio- vazné sanační materiály na bázi pojiv ze né vysoké pevnosti i další význačné para- nárnímu působení dvou úrovní koncent- syntetických slínkových minerálů vykazu- metry obou materiálů. Významnou oblas- race síranových iontů a to roztoku obsa- jí velmi vysokou odolnost vůči působení 2 tí, kde nacházejí tyto rychlovazné typy hujícímu 2000 mg SO4 - a 36 000 mg síranových iontů. Důvodem této odolnos- 2- materiálů uplatnění, je oblast zesilování SO4 . Expozice zkušebních těles proti může být především nízký obsah kalci- konstrukcí pomocí kompozitních materi- bíhala za normální laboratorní teploty umaluminátových fází v použitém pojivu, álů systému [2]. Zde se těchto materiá- po dobu šesti měsíců. Srovnávací tělesa tedy té složky, která u klasických portland- lů využívá pro tmelení podkladu a vyrov- byla paralelně uložena v pitné vodě. ských cementů je zodpovědná za tvorbu nání geometrických nepřesností zesilova- Dilatometrická měření byla prováděna ettringitu, následné rozpínání provázené ných prvků. Další z významných oblas- v dotykovém stojánku za pomoci „hodi- poklesem pevností a následně úplným tí uplatnění, je oblast oprav kanalizačních nek“ s přesností odečtu ±0,001 mm, rozpadem zkušebních těles. a vodovodních sítí. Zde, kromě odpovída- objemová hmotnost a mechanické pev- Z tohoto pohledu lze říci, že se jedná jících technologických vlastností a mecha- nosti byly stanoveny postupem dle ČSN o materiály vhodné pro použití v nároč- nických pevností, hraje významnou roli 72 2449, resp. 72 2450. Vybrané výsledky ném prostředí chemického průmyslu i otázka chemické resp. korozní odolnosti, měření jsou zpracovány jednak tabelárně a obecně všude tam, kde se může zvý- a to zejména odolnosti vůči síranům. (tab. 1 a2), jednak graficky (obr. 1 a 2). šená síranová odolnost uplatnit. Současná

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 31 S ANACE REHABILITATION

3a 4a

3b Obr. 3 Stoka 4b před opravou s masivními průsaky a, b) Fig. 3 Sewer prior to the repair with massive seepage a), b)

Obr. 4 Stoka po opravě a, b) Fig. 4 Sewer after the repair a), b

tunelu k poškození vnějších vrstev páteř- vé převrstvení mikrobetonem kotveným ní stoky P. Přestože byl dotčený úsek mechanicky na výztužnou ocelovou síťku stoky P již v rámci výstavby dopravní- Armobet 40/40/2. ho tunelu izolován vůči vodě i staticky Provedením havarijní opravy byla pově- zajištěn, začaly se v daném úseku krátce řena firma Pragis, a. s., div. Podzemní stav- po dokončení a zprovoznění tunelu pro by, která obdobným způsobem úspěšně dopravu objevovat poruchy. realizovala již několik obdobných oprav. Provedené opravy a především těsně- V průběhu vlastní realizace opravy se stavební výroba se neobejde bez progre- ní stoky pomocí cementojílových injek- ukázalo, že primární utěsnění injektá- sivních materiálů, o oblasti oprav a sana- táží v oblasti poškození nebyly bohužel ží za rubem obezdívky stoky je v oblasti cí to platí dvojnásob. Rozvoj této oblasti je úspěšné. Opakující se masivní průsaky bezprostředního kontaktu stoky s doprav- bez využívání produktů tzv. stavební che- vedly k postupnému vymývání betonu ním tunelem problematické a riskantní. mie nemyslitelný. Použití syntetických slín- obezdívky stoky a ohrožení její statické Především bylo nezbytné předejít poško- kových minerálů jako pojiva vhodného pro stability (obr. 3a, b). zení hydroizolačního souvrství mezi sto- oblast sanací v náročných korozních pod- Bylo proto rozhodnuto havarijní situa- kou a revizními kanály, které probíhají mínkách je toho dobrým příkladem. ci řešit, a to jednak ve smyslu utěsně- pod vlastním dopravním tunelem a jsou ní (hydroizolace) opláštění páteřní stoky, v přímém kontaktu se stokou. V důsled- H AVARIJNÍ OPRAVA STOKY P jednak ve smyslu statického zajištění pře- ku toho nebylo zcela průchodné vrtáním Mezi konstrukce se zvýšeným koroz- devším horních partií stoky, které jsou vytvořit injektážní otvory, do nichž by bylo ním namáháním, kde je vysoká odol- v kontaktu s tunelem a jsou vystaveny možno fixovat injektážní jehly a následně nost vůči síranům standardně vyžadová- dynamickému zatížení. Prioritním cílem provést injektáž. na, patří kanalizační sítě. Použití tradičních bylo především utěsnění stoky vůči zaté- Bylo proto rozhodnuto v daném úseku sanačních hmot a postupů naráží často kání agresivních spodních vod. pouze povrchově osazením drenážních na technologické problémy. Příkladem Návrh sanačního zásahu předpoklá- trubiček lokálně svést masivní průsaky může být dále popsaná havarijní oprava dal utěsnění speciální injektážní hmotou spodních vod a daná místa těsnit výše uve- stoky P v Praze. Injektostop 2003 XPB s přísadou Xypex deným rychlovazným materiálem Xypex Při budování rozpletu výjezdu z tune- Admix C-1000, lokální utěsnění masiv- Patch`n Plug. Přestože byl zvolený postup lu Mrázovka v Praze 5 došlopři ražbě ních průsaků materiálem Xypex Patch`n relativně úspěšný, propustnost železobeto- v důsledku kolizní nivelity budovaného Plug a následné celoplošné tenkovrst- nového ostění stoky byla zřejmě v důsled-

32 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S ANACE REHABILITATION

ku dlouhodobého vymývání vazných slo- Laboratorní i provozní zkoušky prokáza- ná úzká spolupráce mezi všemi zainte- žek betonu natolik vysoká, že docházelo ly zcela jednoznačně, že rozhodující para- resovanými subjekty, tj. mezi projektan- k plošnému prosakování ostěním a vypla- metry rychlovazného materiálu jsou krys- tem, zhotovitelem, dodavatelem mate- vování aplikovaných vrstev nanášeného talizační přísadou nedotčeny. Z hledis- riálů a v neposlední řadě i investorem. mikrobetonu. Jeho zpevňování probíha- ka nepropustnosti, která byla ověřována Opravy mohou být vždy provázeny neo- lo i s ohledem na snížené teploty ve vnitř- přes tzv. koeficient filtrace, se ukázala být čekávanými komplikacemi, velmi často je ním prostoru stoky tak pomalu, že došlo použitá krystalizační přísada účinná. Zjiš- nezbytné navržené materiály či techno- k vymytí pojiva a následnému rozplavení těná hodnota koeficientu filtrace dosa- logii opravy přizpůsobit konkrétním pod- materiálu ve velkých plochách dříve, než hovala hodnot nižších než 2,5.10-12 ms-1. mínkám, protože jedině takto lze splnit mohl začít materiál reálně tvrdnout. a zajistit očekávaný výsledek i dlouhodo- V duchu tradiční a dlouhodobé spolu- REALIZACE OPRAVY A ZÁVĚR bou trvanlivost opravy. práce s realizátorem byla firma Betosan Oprava realizovaná následně v plném požádána o doporučení vhodného alter- rozsahu hydroizolačním rychletvrdnou- Literatura: nativního materiálového řešení daného cím materiálem komerčního označení [1] Firemní materiály firmy problému. Jako přijatelné se jevilo pou- Monocrete XP TH rapid prokázala tech- BETOSAN, s. r. o. žití v úvodu uvedené sanační rychlovaz- nologickou schůdnost tohoto postupu. [2] Dohnálek P.: Kompozitní tkaniny né hmoty Monocrete TH rapid aplikova- Zpracovatelnost materiálu (tzv. otevře- od firmy BETOSAN® pro zesilování né zednickým postupem na připravenou ná doba) se při teplotách panujících konstrukcí, Stavebnictví a interiér, ocelovou síťku. S ohledem na propust- uvnitř stoky pohybovala na úrovni 15 Vol.14, No.4, 2006, str.12–14 nost ostění bylo však nezbytné zajistit až 20 min., tedy na době dostatečné trvale, resp. dlouhodobě nepropustnost k řádné homogenizaci sanačního materi- souvrství vůči vodě. álu s vodou a k následnému zednickému S přihlédnutím k dlouhodobě pozitivním nanesení na připravený podklad. Součas- Ing. Václav Pumpr, CSc zkušenostem s hydroizolačními materiály ně rychlost tuhnutí byla taková, že nedo- e-mail: [email protected] uvedené firmy s obsahem krystalizačních cházelo k rozplavování materiálu. Podařilo přísad Xypex bylo rozhodnuto urychle- se tak beze zbytku splnit primární cíl opra- Ing. Zdeněk Vávra ně průkazními zkouškami ověřit možnost vy, tj. celoplošně havarijně postižený úsek e-mail: [email protected] dopování rychlovazných materiálů přísa- utěsnit vůči nežádoucím průsakům. dou Xypex Admix C-1000. Zkoušky se ori- Následně prováděné kontroly a revi- oba: BETOSAN, s. r. o. entovaly především na ověření, zda přísa- ze opraveného úseku potvrdily, že pou- Na Dolinách 28, 147 00 Praha 4 da neovlivní dobu zpracovatelnosti, tuh- žitá hydroizolační malta plní své poslání tel: 241 431 212, nutí, tvrdnutí a pochopitelně krátkodobé a v místě opravy je stoka P bez jakýchko- i konečné pevnosti materiálu. Současně liv průsaků (obr. 4a, b). Ing. Jaroslav Chabr byl prověřován vliv přísady na vodotěs- Současně lze říci, že popisovaný prů- PRAGIS, a. s., div. Podzemní stavby nost rychlovazné kompozice a její koroz- běh opravy potvrdil známou skutečnost, U Elektry, 190 00 Praha 9–Hloubětín ní odolnost. že v oblasti sanací je naprosto nezbyt- e-mail: [email protected]

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 33 S ANACE REHABILITATION

O PTIMALIZÁCIA PRÍSTUPU K SANÁCIAM PRIEMYSELNÝCH PODLÁH OPTIMIZING OF THE APPROACH TO INDUSTRIAL FLOORS RECONSTRUCTIONS

P ETER BRIATKA konštrukciu rôzne vystuženú s rôznymi torej z úžitkových vlastností definovaných povrchovými úpravami alebo nášľapnými v projektovej príprave stavby. Tento stav Článok pojednáva o typických alebo vrstvami. Z hľadiska zásad návrhu (pôso- môže nastať z viacerých príčin. Môže uply- najčastejšie sa vyskytujúcich poruchách benia), realizácie, ošetrovania a údržby je núť návrhová životnosť konštrukcie, kon- podláh, ktoré nútia investorov k ich vhodné podlahy rozdeliť nasledovne: štrukcia môže morálne zastarať, môže sanácii. Vypracované metodické kroky • podlaha na teréne – na zhutnenom dôjsť k adaptácii objektu a potrebe dodr- prístupu k sanáciam predstavujú urči- a upravenom podloží (najmä priemy- žať zmenenú legislatívu a s ňou súvisia- tý návod objasňujúci základné zásady selné haly), ce bezpečnostné predpisy, alebo môže v takom všeobecne náročnom procese, • podlaha na stropnej konštrukcii – konštrukcia degradovať vplyvom užíva- akým je sanácia. (najmä poschodia priemyselných hál nia alebo podcenenia návrhu, či nekvalit- This paper deals with typical or most a občianske stavby), nej realizácie. frequently occurred floor failures which • podlaha v interiéry – zvyčajne chránené Investor by preto mal jasne identifi- make investors approach a reconstruc- voči vplyvom vonkajšieho prostredia kovať charakter podlahy, jej vek, rozsah tion. There are worked out principle (obr. 1), a spôsob užívania, definovať dôvod nevy- points of a proper approach to abo- • podlaha v exteriéry – vystavená koro- hovujúceho stavu podlahy s predbež- vementioned reconstructions. These zívnym účinkom vonkajšieho prostredia ným odhadom rozsahu poruchy a obrá- points represent certain guidance cla- (najmä parkoviská, prístupové komu- tiť sa na organizáciu alebo odborníka rifying fundamental principles in such nikácie (obr. 2), nekryté zhromaždiská v danej problematike (ďalej len organizá- a difficult procedure as reconstruction a nástupištia). cia). V prípade, že sa na základe odbor- generally is. Zatriedenie podlahy do uvedených kate- nej konzultácie dospeje k predbežné- górií relatívne bezpečne vymedzuje sché- mu záveru nekvality návrhu alebo zho- Pod pojmom priemyselná podlaha si väč- mu zaťaženia konštrukcie a predpokla- tovenia konštrukcie a súčasne konštruk- šina z nás predstaví podlahovú konštruk- danú agresívnosť prostredia, čo je zákla- cia ešte podlieha záruke, odporučí sa ciu v továrenskej alebo skladovej hale. dom pre úspešnú a efektívnu sanáciu. investorovi zvolať jednanie s predpokla- Táto predstava nie je zlá, no určite je neú- V nasledovných bodoch sú popísané dane zodpovednou stranou, kde sa všet- plná. Priemyselné podlahy totiž zahŕňajú metodické kroky návrhu sanácie priemy- ky strany dohodnú na ďalšom postupe všetky veľkoplošné podlahy, či už v prie- selnej podlahy s vysvetlením dôvodov resp. vizuálnej obhliadke podlahy pria- myselných alebo občianskych stavbách, a dôsledkov každého kroku vrátane zvy- mo v objekte. a teda zásadne sa rozširuje súbor typic- čajných chýb, s ktorými sa v praxi môže- kých skladieb podlahy, množina faktorov me stretnúť. Obr. 1 Priemyselná podlaha vo výrobnej pôsobiacich na jej životnosť, množina kri- hale térií posudzovania možnosti ďalšieho uží- I DENTIFIKÁCIA PROBLÉMU Obr. 1 Industrial floor in manufacturing hall vania podlahy a požiadaviek na realizáciu INVESTOROM ALEBO UŽÍVATEĽOM prípadnej sanácie. Prvým krokom k sanácii akejkoľvek kon- Obr. 2 Prístupová komunikácia Čo sa materiálového zloženia týka, prak- štrukcie, teda aj podlahy, je stanovisko k priemyselnej stavbe ticky vždy sa jedná o betónovú nosnú investora, že konštrukcia nevyhovuje niek- Obr. 2 Entry road to the factory

1 2

34 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S ANACE REHABILITATION

Ak sa jedná o vadu konštrukcie podlie- budnutých skúseností určí užší okruh od pôsobiska zaťaženia. V prípade výsky- hajúcej záruke, je na predbežnom vin- možných príčin poruchy. Je potrebné si tu takýchto trhlín treba posúdiť zaťaženie níkovi, aby akceptoval alebo zamietol uvedomiť, že porucha často býva výsled- konštrukcie a citlivo zvážiť, či sa s daným (predpokladaná zaujatosť) investorom kom pôsobenia viacerých činiteľov. Urče- zaťažením malo počítať pri projektovej oslovenú organizáciu. né predbežné príčiny je však zvyčajne príprave. Statické trhliny však môžu vzni- potrebné overiť skúškami buď priamo kať aj pôsobením vibrácií technologic- V IZUÁLNA OBHLIADKA STAVU in situ alebo v laboratóriách na vzorkách kých zariadení, ktoré nie sú dostatočne PODLAHY odobratých z podlahy, čo je už ale pred- eliminované pružnými materiálmi. Ana- Aj tu platí staré známe: „...lepšie raz vidieť metom diagnostiky podlahy. lýzu vplyvu namontovanej technológie ako stokrát počuť“. Preto sa v dohodnu- na vznik a rozvoj trhlín je vhodné vyko- tom termíne zídu všetky zainteresované D IAGNOSTIKA PODLAHY SO nať meraním amplitúd a prevádzkových strany priamo na mieste, aby sa spoločne ZAMERANÍM NA URČENÉ PRÍČINY tvarov kmitania podlahy pri danej pre- dohodli na ďalšom postupe sanácie. PORUCHY vádzke. Výhodné je, aby sa obhliadka usku- V rámci diagnostiky podlahy je primárnym • Nestatické trhliny sú dané samotný- točnila za plnej prevádzky objektu, čo krokom určiť množstvo a polohu skúšob- mi vlastnosťami materiálu a bohužiaľ je pri odhaľovaní príčin poruchy umožní ných miest alebo odberu vzoriek tak, aby nevyhnutné predpokladať ich vznik v kaž- zohľadniť skutočné zaťaženia a agresív- poskytovali hodnoverný obraz o vlastnos- dom betóne. Takéto trhliny bývajú ovplyv- ne vplyvy prevádzky, ktoré by mohli byť tiach podlahy po celej ploche dotknutého nené veľkým množstvom faktorov. Medzi pri štúdiu projektovej dokumentácie opo- objektu, resp. jeho časti s rovnakým zaťa- ne patria receptúra betónu, podmien- menuté. žením, rovnakou projektovanou skladbou ky a technológie realizácie a ošetrovania Výstupom obhliadky bude charakte- podlahy alebo iným spoločným menova- konštrukcie, percento vystuženia prierezu ristika najzávažnejších porúch (vrátane teľom, ktorý je však nutné stanoviť jedi- a v neposlednom rade priľnavosť k pod- fotodokumentácie) a prípadných súvisia- ne individuálnym odborným posúdením. kladu [2]. Prejavovať sa môžu sieťou cich porúch, ktoré je možné očakávať Raster musí predstavovať reprezentatív- jemných trhliniek (obr. 3), ktorých šírka v budúcnosti. Poznatky získané z obhliad- nu vzorku podlahy a niektoré skúšobné a vzdialenosť sú dané najmä vodným ky budú využité v celom ďalšom postupe postupy podľa technických noriem majú súčiniteľom, intenzitou odparovania vody návrhu sanácie. predpísanú hustotu rastra. a spomínanou priľnavosťou k podkladu Postup diagnostiky predstavujú dve – jedná sa o zmrašťovacie trhliny (vznik O BOZNÁMENIE SA S PROJEKTOVOU hlavné línie. Prvou, presnejšou a bez- v prvých cca. 8 h). Druhým typickým DOKUMENTÁCIOU pečnejšou je odber vzoriek a ich násled- prejavom sú priame (cca. 70 mm hlbo- Oboznámenie sa s projektovou doku- né laboratórne skúšanie a vyhodnocova- ké) takzvané kontrakčné trhliny (obr. 4), mentáciou obnáša štúdium rozsiahle- nie výsledkov. Druhú líniu reprezentujú ktoré sú výsledkom nevhodne zvole- ho množstva dokumentov súvisiacich skúšky nedeštruktívne, u ktorých sú skú- ných kontrakčných škár alebo nevhod- so stavbou. Nejedná sa len o samotné mané vlastnosti vyhodnocované nepria- ným načasovaním ich realizácie (po cca. výkresy a technické správy, ale aj doku- mo prostredníctvom iného parametra, 12 hodine veku betónu). Spôsobené sú menty súvisiace s projektovou prípra- čím sa stávajú menej presnými. hlavne teplotným a vlhkostným gradien- vou stavby (najmä geologický a hydro- Uvedený postup je ale značne vše- tom medzi jadrom betónu a jeho povr- geologický prieskum) o stavebný denník, obecný a nedáva investorom veľakrát chom (obr. 5). Tretiu podskupinu tvoria preberacie protokoly, protokoly o vyko- potrebný prehľad o zložitosti riešenia expanzné trhliny (obr. 6), ktoré sa preja- naných skúškach, certifikáty a technické sanácií ako takých. V nasledovných pod- vujú až po dlhšom čase (rádovo roky). listy zabudovaných materiálov a prípad- bodoch je uvedené základné rozdele- Spôsobené sú alkalicko-kremičitou reak- ne digitálne záznamy priebehu realizá- nie najzávažnejších porúch podláh spolu ciou alebo síranovou koróziou (expanz- cie a správy hydrometeorologického ústa- s vlastnosťami, ktoré by v daných prípad- né jadrá), či pôsobením vlhkosti a mrazu vu o zaznamenaných teplotách a počasí och mali byť overené za účelom dosiah- spolu s koróziou výstuže (kopírujú polo- v období výstavby. nutia úspešnej sanácie. hu výstuže). Poslednou podskupinou Jednou z dôležitých častí je štúdium sú trhliny spôsobené absenciou alebo uzavretých obchodných zmlúv a technic- Trhliny nedostatočnou dilatáciou konštrukcie kých noriem platných v dobe realizácie, Trhliny akejkoľvek šírky sú rozhodujúcim od zvislých prvkov (obr. 7). Takto vyho- na ktoré sa odvoláva projektové riešenie, faktorom v znižovaní životnosti konštruk- tovený detail môže za pôsobenia dyna- a posúdenie dodržania ich požiadaviek. cie. Trhliny v cementových kompozitoch mických účinkov alebo teplotných zmien Tento odstavec však nie je nutné dodržať, je možné rozdeliť do dvoch skupín [6]. vyvolať diagonálne trhliny alebo až drve- ak nie je úlohou organizácie jednoznačne • Statické trhliny vznikajú vplyvom stá- nie betónu. určiť vinníka poruchy. leho alebo náhodilého statického alebo Z hľadiska miesta vzniku trhlín je možné dynamického zaťaženia, prípadne vply- trhliny rozdeliť do piatich hlavných skupín. P REDBEŽNÉ URČENIE PRÍČINY vom nedostatočnej úpravy podložia. • Odlomené rohy (obr. 8 vľavo) vzni- PORUCHY Statické trhliny je možné identifikovať kajú v dôsledku nadmernej straty vody Organizácia na základe predchádzajú- podľa charakteristického tvaru (orien- betónu v začiatkoch jeho tvrdnutia. Týmto cich bodov, súčasného stavu technické- tovaného smeru) pre určité zaťaženia dôjde k nadvihnutiu hrán kontrakčných ho poznania problematiky a praxou nado- a šírkou meniacou sa so vzdialenosťou celkov (tzv. curling). Následkom zaťaženia

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 35 S ANACE REHABILITATION

3 4

5 6

Obr. 3 Sieť jemných trhliniek so vzdialenosťou závislou od hrúbky dosky (zľava 25; 50 a 75 mm) [2] Obr. 3 Fine cracks pattern with the distance dependent on the slab thickness (from the left 25; 50 and 75 mm) [2]

Obr. 4 Kontrakčné trhliny súbežné s kontrakčnými škárami [5] Obr. 4 Shortening cracks paralell to shortening joints [5] Obr. 5 Teplotný a vlhkostný gradient medzi jadrom a povrchom betónu [2] a [5] 7 Obr. 5 Thermal and moisture gradient between the core of concrete and its surface [2] and [5] 8 Obr. 6 Expanzné trhliny Obr. 6 Expansion cracks Obr. 7 Nedostatočná dilatácia od vertikálnych prvkov a základov strojných zariadení Obr. 7 Insufficient dilatation from the vertical constructions and machinery footings

Obr. 8 Odlomený roh (vľavo curling; vpravo kĺbová trhlina) [5] Obr. 8 Corner snapped off (on the left – curling; on the right joint crack) [5]

9 10

36 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S ANACE REHABILITATION

rohov mladého betónu (často iba hmot- liny a jej okolia (cca. 1 m), čím sa získa zácii podláh je aj vytvorenie užšej dilata- nosťou pracovníka) je odlomenie rohu presný obraz o skladbe podlahy v mies- čnej škáry podlahy, ako je dilatačná škára dosky. Odlomené rohy dosiek však môžu te a oblasti poruchy a mechanické vlast- objektu, čo vedie k drveniu podlahy v jej vzniknúť aj pri nedodržaní minimálneho nosti konštrukcie podlahy. Aktivitu trhliny okolí (obr. 12). uhla zovretého dvomi škárami (určené- je možné stanoviť použitím tenzometric- Ak sa vyskytnú poruchy uvedeného ho podľa spôsobu vystuženia), kedy sa kej metódy zisťovania deformácie alebo charakteru, je vhodné zistiť teplotu, pri vytvorí tzv. kĺbová trhlina (obr. 8 vpravo). použitím deformmetrov pri súčasnom akej bola uvedená časť podlahy betóno- • Trhliny súbežné s rezanými kontrakč- zaťažovaní konštrukcie skutočným pre- vaná. Zmeraním aktuálnej teploty pro- nými škárami (vo vzdialenosti do cca. vádzkovým zaťažením alebo vhodne zvo- stredia a šírky dilatačnej škáry a jedno- 1 m) sú spôsobené neskorým prereza- leným zaťažením podľa návrhu organi- duchým výpočtom podľa teplotnej roz- ním týchto škár. zácie. Dôležitým faktorom v diagnostike ťažnosti sa určí, či bola vhodne zvolená • Trhliny na styku dvoch rôznych betó- trhliny je jej hĺbka, ktorá sa stanovuje zo šírka dilatačných škár. Ak bude výsledok nov (obr. 9) sa prejavujú po relatívne dlh- zainjektovaného jadrového vývrtu alebo vyhovujúci, pristúpi sa k zisteniu pruž- šej dobe zaťažovania a ich pôvod treba aj ultrazvukovou impulznou metódou. ných vlastností dilatačnej vložky. hľadať v prerušení betonáže na dobu zvy- Jednou z príčin porúch v okolí škár čajne dlhšiu ako približne 45 min. Tento Poruchy v tesnej blízkosti pracovných, podlahy môže byť nevhodne vyrieše- druh trhlín sa časom prejavuje ako vyla- dilatačných alebo kontrakčných škár ný alebo vyhotovený detail prepojenia movanie až drobenie betónu. Jedná sa o poruchy súvisiace prevažne susedných dosiek pomocou klznej výstu- • Trhliny v jednom poli od škáry v dru- s horizontálnymi pohybmi dosiek podla- že. Ak nebolo s prepojením dosiek uva- hom poli (obr. 10) vznikajú ak sa kon- hy, no ak je podlaha zaťažená prevádzkou žované, môže dôjsť k nadmernej defor- trakčné škáry betónovaných pásov nepre- dopravných prostriedkov, netreba vylu- mácii okraja dosky (obr. 13). Ak bolo tínajú v jednom mieste a styk tých- čovať ani vertikálne pohyby. Ku nezried- s klznou výstužou uvažované, ale počas

Obr. 9 Trhliny na styku dvoch rôznych betónov Obr. 9 Cracks at two different concretes interface 11

Obr. 10 Trhliny v jednom poli od škáry v druhom poli [5] Obr. 10 Cracks inside one slab caused by the joint in the adjacent field [5] 12

Obr. 11 Zdvihnutie podlahy alebo jej drvenie [5] Obr. 11 Floor uplifting or it’s crushing [5]

Obr. 12 Užšia dilatačná škára podlahy ako objektu [5] Obr. 12 Narrower dilatation joint of the floor than main structural dilatation [5]

Obr. 13 Priehyby dosiek pri prejazde kolesa [5] Obr. 13 Slabs’ deflections in the time of vehicle wheel passing [5] 13 to pásov nebol dostatočne odseparova- kavým poruchám dochádza z absencie, realizácie nebola správne zabezpečená ný. Jeden pás pri svojej kontrakcii v škáre nedostatočnej šírky dilatačnej alebo kon- možnosť jej posunu v jednej doske (osa- vyvodí trhlinu v susednom páse, trhlina sa trakčnej škáry alebo nevhodne zvoleného denie v púzdre), môžu sa vyskytnúť trhli- stáva aktívnou a počas prevádzky podlahy materiálu jej výplne. Poruchy sú charak- ny paralelné s uvažovanou škárou. môže vyústiť až do trhliny cez celú šírku teristické zdvihnutím podlahy a (alebo) betónovaného pásu. jej drvením (obr. 11). V prípade kon- Poruchy izolačnej schopnosti podlahy V prípade trhlín je v prvom rade potreb- trakčných škár môže byť mylne ozna- voči kvapalinám né posúdiť, o aký typ trhliny sa jedná čená za príčinu poruchy nadmerná tvr- Kvapaliny sa považujú za činiteľ, ktorý a či je možné predpokladať ďalší roz- dosť dilatačnej vložky, no príčina poru- za určitých (bežných) podmienok spô- voj trhliny (jej aktivitu). Na tieto účely je chy môže spočívať v rehydratácii zbytkov sobuje degradáciu konštrukcie, a preto vhodné odobrať jadrové vývrty prieme- betónu, ktorý zostal v škáre po jej neod- je v každej stavbe riešená jej hydroizo- ru 100 až 150 mm priamo z miesta trh- bornom rezaní. Častym omylom v reali- lácia proti prenikaniu kvapalín z exteri-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 37 S ANACE REHABILITATION

éru do konštrukcie. Hovoríme-li o prie- viek, ktoré sú na podlahu kladené už cii zadefinoval aj „váhy“ jednotlivých krité- myselných podlahách, často sú pri ich počas projektovej prípravy stavby. Väčši- rií. V zásade je možné požiadavky rozdeliť prevádzke prítomné látky ohrozujúce nou sa prejavujú odseparovaním (dela- do troch skupín. kvalitu životného prostredia. Ak podla- minovaním) nášľapnej vrstvy, šírením • Požiadavky na priebeh sanácie sú ha môže prísť do styku s takýmito látka- trhlín z podkladu, tvorbou tzv. pľuzgie- zamerané na minimalizovanie finančných mi, je potrebné, aby spĺňala aj kritérium rov alebo stratou rovinnosti. Prídržnosť strát investora z titulu prerušenia prevád- zabránenia ich prieniku do podložia stav- nášľapnej vrstvy sa overuje odtrhový- zky. Jedná sa hlavne o nasledovné: mož- by. Za týmto účelom môže byť navrh- mi skúškami návrtov podlahy. Rovinnosť nosť prerušenia prevádzky (nie vždy je to nutá jednotná hydroizolácia odolávajú- podlahy sa overuje jednoduchým mera- možné), doba trvania sanácie, techno- ca aj pôsobeniu nebezpečných a často ním pomocou ciachovaného klina zasú- logické obmedzenia z dôvodu nutnos- agresívnych látok. Druhým variantom vaného medzi dvojmetrovú latu a podla- ti zachovania určitých existujúcich vrstiev je návrh zvlášť hydroizolácie a izolačnej hu v mieste jej lokálnej nerovnosti. Obru- a samozrejme cena. Z týchto podmienok vrstvy proti prieniku nebezpečných látok sovzdornosť je, pre priemyselné podlahy si organizácia vytvorí obraz o tom, aké (často riešená formou nášľapnej vrst- s prevádzkou dopravných prostriedkov, technológie je možné navrhnúť tak, aby vy z taveného čadiča alebo epoxidové- výhodné hodnotiť triedami RWA (Rolling boli požiadavky splnené a zohladní ich ho náteru). Wheel Abrasion) udávajúcimi množstvo realizačnom projekte sanácie. Základnými predpokladmi pre správ- obrúseného materiálu v cm3. Samostat- • Požiadavky na výsledné parametre ne fungovanie izolačných vrstiev je celist- nou funkčnou poruchou nášľapnej vrstvy podlahy po vykonaní sanácie sú jedno- vosť vrstiev, s ktorými je spojená. Ak však je jej dilatovanie, ktoré jednoznačne musí značne definované parametre podlahy, dôjde k poruche podlahovej dosky vo rešpektovať dilatačné a kontrakčné škáry ktoré musia byť splnené. Nároky investo- forme trhliny, je možné predpokladať v nosnej vrstve. ra na podlahu v tejto oblasti bývajú často neprimerané zaťažovanie izolačnej vrst- Estetické poruchy sú vždy naviaza- investorom osvojené požiadavky orgánov vy vedúce k jej porušeniu. Obzvlášť ak sa né na funkčné poruchy nášľapnej vrst- štátnej správy týkajúce sa prevažne ochra- jedná o hlbokú aktivnu trhlinu. vy alebo poruchy ktorejkoľvek vrstvy ny zdravia a životného prostredia a požiar- Overenie stavu izolácie sa ďalej venu- podlahy. Ich posudzovanie je do veľkej nej odolnosti. Najčastejšie sa môžeme je len hydroizoláciám, pretože nefunkč- miery subjektívne, preto je možné jedi- stretnúť s nasledovnými: nosnosť, odol- nosť izolácie proti prieniku nebezpečných ne porovnávaním s určitým nepísaným nosť voči dynamickému zaťaženiu, odol- látok je možné stanoviť príslušným che- štandardom, ktorý býva často predme- nosť voči agresívnemu prostrediu, izolačná mickým rozborom odobratej vzorky pod- tom dohadov. schopnosť voči nebezpečným látkam, bez- lahy. Pri odbere jadrových vývrtov z mies- Keď zvážime uvedené najzávažnej- pečnosť v prípade požiaru (trieda reakcie ta trhliny sa vizuálne posúdi jej celistvosť. šie poruchy nutne dospejeme k záve- na oheň) rovinnosť, protišmykovosť, umý- V závislosti od skladby podlahy, druhu ru, že nosná vrstva podlahy – teda betó- vateľnosť a vzhľad. V niektorých prípad- hydroizolácie a jej súdržnosti s inými vrst- nová doska (rôzne vystužená) je hlavnou och sa môžeme dokonca stretnúť s požia- vami je možné vykonať odtrhové skúš- determinujúcou vrstvou, ktorej správanie davkami na dekontamináciu vrstiev pod- ky, ktorých výsledkom bude definova- radikálne ovplyvňuje zvyšné vrstvy podla- lahy, ktoré musia zostať pôvodné. Uvede- nie skutočného namáhania tejto vrstvy hy. Z tohto hľadiska je často príčinou vzni- né požiadavky sú podkladom organizácie a predpoklad jej ďalšej funkčnosti alebo ku všetkých porúch podlahy a jej návrhu, pre vyhodnocovanie návrhových variantov nefunkčnosti. príprave podkladu, zhotoveniu a údrž- sanácie. be by mala byť venovaná náležitá pozor- • Obchodné požiadavky týkajúce sa Funkčné a estetické poruchy nosť. sanácie priamo vymedzujú podmienky nášľapnej vrstvy spolupráce investora s príslušnou organi- Nášľapná vrstva priemyselnej podlahy D EFINITÍVNE URČENIE PRÍČINY záciou pri riadení projektu a sú predme- musí spĺňať základné požiadavky na pre- PORUCHY tom ich obchodnej zmluvy. vádzku podlahy, ako sú zväčša: prídržnosť Porovnaním výsledkov diagnostiky pod- k podkladu, rovinnosť, bezprašnosť, umý- lahy s projektovou dokumentáciou N ÁVRH VARIANTOV RIEŠENIA vateľnosť, obrusovzdornosť, protišmyko- a príslušnými dokumentmi je možné SANÁCIE vosť, prípadne odolnosť voči chemickým určiť, či príčina poruchy spočíva v projek- Návrh riešenia sanácie je komplikovaný látkam. Z hľadiska materiálovej bázy, tech- tovej príprave, realizácii alebo prevádzke proces, ktorý musí zohľadňovať príčiny nológie zhotovenia, či jej hrúbky rozozná- podlahy a ak je to potrebné, tak aj vinníka poruchy a požiadavky investora tak, aby vame mnoho druhov nášľapných vrstiev. a mieru zavinenia. boli dosiahnuté požadované parametre Podstatnou skutočnosťou je, že hrúb- a sanácia bola efektívna. Už aj tak zložitý ka (a teda aj tuhosť) nášľapnej vrstvy D EFINOVANIE POŽIADAVIEK proces je v tomto kroku sťažený o výber je neporovnateľne nižšia oproti hrúbke INVESTORA vhodných a cenovo prijateľných materiá- betónovej dosky, čoho dôsledkom je pre- Požiadavky investora predstavujú skupinu lov so zaručenou „znášanlivosťou“ – čo nos poruch nosnej vrstvy do nášľapnej. parametrov, ktoré sú pri návrhu varian- znamená, že navrhované materiály musia Poruchy nášľapnej vrstvy môžeme rozde- tov a technológie sanácie rozhodujúce. spolupôsobiť a vlastnosti jedného materi- liť do dvoch veľkých skupín. Ak majú byť návrhy sanácie čo najvhod- álu nesmú zhoršovať vlastnosti iného. Funkčné poruchy sú indikované nespl- nejšie z hľadiska veľkého množstva požia- Návrh sanácie by mal vždy pozostá- nením jednej alebo viacerých požiada- daviek je výhodné, aby investor organizá- vať z návrhu viacerých variantov, pričom

38 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S ANACE REHABILITATION

ich množstvo do značnej miery závi- Výsledný optimálny variant môže Literatúra: sí od množstva spolupôsobiacich príčin v závislosti od priorít investora predstavo- [1] Briatka P.: Návrh rekonštrukcie poruchy (porúch) a požiadaviek inves- vať ktorýkoľvek z vyhovujúcich variantov. priemyselných podláh vystavených tora. Množstvo navrhovaných variantov Organizácia by pri označení ktorého- nízkemu prevádzkovému zaťaženiu, by malo byť medzi investorom a organi- koľvek z variantov mala investorovi jedno- Zborník Juniorstav 2008, VUT Brno, záciou dohodnuté formou dodatku k ich značne objasniť, ako k výsledkom dospe- 2008 obchodnej zmluve ihneď po definitív- la a upozorniť ho na riziká spojené s rea- [2] Carlswärd J.: Shrinkage cracking of nom určení príčin poruchy a presnej špe- lizáciou variantu vybraného na základe steel fibre reinforced self compacting cifikácii požiadaviek investorom. ním definovaných podmienok. Ak inves- concrete overlays, Luleå University of tor vybraný variant odsúhlasí, organizácia Technology, 2006 O VERENIE VHODNOSTI pristúpi k vypracovaniu realizačného pro- [3] Hela R., Klablena P., Krátký J., NAVRHOVANÝCH VARIANTOV jektu sanácie. Procházka J., Štěpánek P., Vácha J.: Ak si uvedomíme rozmanitosť stavebných Betonové průmyslové podlahy. materiálov dostupných na trhu, všetky ich V YPRACOVANIE REALIZAČNÉHO Informační centrum ČKAIT, Praha, modifikácie spolu s rôznymi možnosťami PROJEKTU SANÁCIE 2006 ich aplikácie a prípadného ošetrovania, je Akokoľvek dobre projektovo vypracova- [4] Makýš O., Makýš P.: Stavenisková viac než jasné, že niektoré návrhy nemusia né riešenie sanácie s presne špecifikova- prevádzka, Zariadenie staveniska, v skutočnosti fungovať tak, ako sa predpo- nými materiálmi, overením ich účinnos- vydavateľstvo STU, Bratislava, 2003 kladalo. S ohľadom na tento fakt sa dopo- ti a dosahovaných parametrov býva často [5] Svoboda P., Doležal J.: Průmyslové ručuje vykonať overenie navrhovaných znehodnotené obyčajným „ľudským fak- podlahy a podlahy v objektech variantov formou laboratórnych skúšok. torom“. Vzhľadom na to, že sanácie sú pozemních staveb, Jaga, Praha, Rozsah skúšok a skúšaných vlastnos- vo všeobecnosti omnoho náročnejšie 2007 tí je zrejmý opäť z príčin poruchy a poži- na dodržanie presných receptúr, techno- adaviek investora, pričom sa však zohľad- logických postupov a podmienok prostre- ňuje aj prípadné netradičné navrhované dia ako nová výstavba, je viac ako potreb- rovanie správania sa konštrukcií. Ak bude- použitie niektorých materiálov. Všeobec- né spomínaný „ľudský faktor“ odstrá- me vychádzať z tohto jednoduchého ný zoznam skúšok nie je možné stano- niť alebo aspoň eliminovať. Na čo môže a najmä lacného princípu prehlbova- viť, keďže vieme, že každá stavba je jedi- poslúžit realizačný projekt sanácie zohľad- nia technického poznania, môžeme zod- nečná a každý investor má vlastné nároky ňujúci požiadavky investora na prevádzku povedne tvrdiť, že aplikácia obdobného a požiadavky na sanáciu i výslednú pod- objektu počas sanácie. prístupu v praxi môže výrazne prispieť ku lahu. Princíp výberu skúšok ako aj prípra- Realizačný projekt by mal obsahovať zvyšovaniu kvality priemyselných podláh vy skúšobných telies na overenie účin- technologickú prípravu stavby s presným za súčasného znižovania nákladov na ich nosti sanácie spočíva v overení spôso- definovaním pracovných postupov, zod- návrh, realizáciu a prípadnú sanáciu. bov fungovania navrhovaných materiá- povedností, či sledovania kvalitatívnych Z uvedeného vyplýva odporúčanie pre lov v danej skladbe, technológie reali- parametrov v čase. Pre tieto účely sa javí organizácie navrhnúť ako súčasť sanácie zácie a možného vplyvu prostredia. Je vhodnou forma technologického pred- aj sledovanie kvality a účinnosti sanácie treba mať na pamäti, že ak podmienky pisu. Súčasťou tohoto dokumentu sú po jej dokončení. Pre tieto účely je vhod- na stavbe sa zásadne odlišujú od labora- ako príslušné výkresy súčasného stavu, né v projektovej dokumentácii navrhnúť tórnych podmienok – mali by byť vyko- navrhovaného riešenia a zariadenia sta- časový plán sledovania a sledované para- nané aj skúšky na vzorkách zhotovených veniska (vykonávania stavby) s vyzna- metre konštrukcie spolu s metodikou a ošetrovaných pri týchto (nepriaznivej- čenými obmedzeniami či už realizácie skúšok. Taktiež je možné použiť získané ších) podmienkach. alebo prevádzky objektu, tak aj textová informácie pri riešení obdobných projek- Výstupom overenia vhodnosti navrho- časť vo forme správ a postupov k jed- tov v budúcnosti napr. vo forme empi- vaných variantov bude vyradenie z ďal- notlivým bodom. Technologický predpis ricky stanovených koeficientov spresňu- šieho spracovania tých variantov, u kto- presne špecifikuje kontrolný a skúšobný júcich teoretické výpočtové hodnoty vo rých sa nepreukážu dostatočné sledova- plán, ktorého dodržanie je jedným z kro- fáze projektovej prípravy sanácie. né parametre výslednej podlahy. Prípad- kov k zaisteniu funkčnosti, efektívnosti ne môžu byť tieto varianty korigované a kvality sanácie. Významnú úlohu zohrá- Z ÁVER a následne opäť overené. va aj časové plánovanie realizácie saná- Dodržanie uvedených metodických kro- cie a zásobovania surovinami. Význam kov a zodpovedný prístup k sanácii podla- V ÝBER OPTIMÁLNEHO VARIANTU časového plánovania sa zvyšuje úmer- hy alebo ktorejkoľvek konštrukcie je základ- SANÁCIE ne s požiadavkami investora na prevádz- ným predpokladom jej úspešnej realizácie Výber optimálneho variantu sanácie ku objektu počas jeho sanácie. a spokojnosti investora. je možné vykonať pomocou rôznych metód multikriteriálneho rozhodovania. N ÁVRH SLEDOVANIA KVALITY Pre potreby bežnej praxe je ale vhodné A ÚČINNOSTI SANÁCIE PO JEJ vyhodnocovať varianty na základe klasic- REALIZÁCII Ing. Peter Briatka kého váhového hodnotenia jednotlivých Jednou z možností získavania vedomos- TSÚS, n. o., Bratislava investorom stanovených kritérií. tí a zvyšovania úrovne poznania je pozo- e-mail: [email protected]

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 39 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

V ÁŽENÍ ČTENÁŘI A PŘÁTELÉ CEMENTU A BETONU,

v roce 2009 zaměříme naši pozornost na hodnocení výroby tu, ale vlastně cementového slínku, je buď „mokrým“ nebo a užití cementu více než kdy jindy z energetického, a tím součas- „suchým“ způsobem, což závisí na obsahu vody v surovinové ně i environmentálního pohledu. S jistotou lze říci, že za oběma směsi na výpal. pohledy je vždy skryt i pohled cenový. Ekologickým hitem sou- Mokrý proces sice dovoluje snazší řízení chemizmu a může časnosti je snižování emisí skleníkových plynů, a proto se rovněž být vhodnější v případě, že jsou využívány výrazně vlhké slož- pokusíme podívat, jaké jsou možnosti výrobců, ale i zpracovate- ky surovinové směsi, nicméně představuje obrovskou spotřebu lů cementu tyto emise opravdu efektivně snižovat. energie na prosté vysušení vody ze surovinové směsi. Výroba Světová výroba a spotřeba cementu vzrostla z cca 590 mil. t tímto způsobem byla v Česku ukončena v roce 1995, v Evro- v roce 1970 na 2 350 mil. t v roce 2005 a pro- pě však stále ještě cca 20 % výroby slínku vychází z mokrého dukce v roce 2007 je odhadována na 2 600 mil. t, (či jen částečně modifikovaného) způsoby výroby. tedy nárůst mezi roky 1970 a 2007 je více než 4,4násobný. Dnešní moderní suchý způsob výroby je palivo- Mezi roky 1990 a 2007 je nárůst spotřeby cementu více než vě mnohem efektivnější. Teoretické termodynamické mini- 2,24násobný. Největší část tohoto nárůstu je v rozvojových mum k dosažení endotermické reakce je cca 1,8 GJ/t zemích, z toho zejména Čína vykazuje od roku 1990 cca 76% slínku, reálné procesy lze odhadovat od cca 3 GJ/t. Nejvyšší nárůst na současnou produkci 1 440 mil. t. Čína je skutečně účinnosti dosahují suché procesy v rotační peci, s více stupňo- současný největší výrobce cementu s více než 50% podílem vým výměníkem a předkalcinátorem, nicméně v nejvyšších kon- na celosvětovém trhu. Za povšimnutí stojí, že spotřeba v Číně strukčních variantách, vysoce investičně náročné a s již malý- v komoditě cement je dnes cca 2,5krát vyšší než na celé země- mi mezistupňovými rozdíly. Jejich uplatnění lze očekávat v dal- kouli za rok 1970. Pro srovnání, např. Indie, jako druhá v pořadí ších desetiletích. světových výrobců cementu představuje pouze asi 6 % světové produkce. Celá EU 27 odhadem vyrobila v roce 2007 asi 270 mil. t Literatura: cementu, tedy přibližně 10 % světové výroby a spotřeby. [1] Cembureau, 2009 Při výrobě cementu, jak jsme si detailně popsali v roce 2008, [2] FLSmidth, 2006 existují dva základní typy výrobních procesů. Výroba cemen-

40 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Tab. 1 Spotřeba tepla na výpal slínku v rozdílných pecních systémech P ETER ZUMTHOR PŘEVZAL „CÍSAŘSKOU KORUNU“ Tepelná PRO ARCHITEKTY Typ procesu spotřeba [GJ/t slínku] Vertikální šachtové pece ~5 Švýcarský architekt Peter Zum- thor převzal v říjnu loňského Mokrý proces 5,9 až 6,7 roku v Tokiu z rukou japonského Dlouhý suchý proces 4,6 císaře a jeho manželky ocenění Suchý proces 4,2 Praemium imperiale, které je – s 1 stupňovým cyklónovým výměníkem také nazýváno „Nobelovou – s 2 stupňovým cyklónovým výměníkem 3,8 cenou za umění“. Ocenění je – s 4 stupňovým cyklónovým výměníkem 3,3 udíleno v několika kategoriích – – s 4 stupňovým cyklónovým výměníkem 3,1 malířství, sochařství, architektura a předkalcinátorem a divadlo/film. – s 5 stupňovým cyklónovým výměníkem 3 až 3,1 a předkalcinátorem Porota ocenila pětašedesátileté- – s 6 stupňovým cyklónovým výměníkem ho Petera Zumthora, autora sta- 2,9 a předkalcinátorem veb Kaple bratra Klause ve Wachensdorfu, muzea umění Kolumba v Kolíně nad Rýnem, termálních lázních ve Vals, kaple svatého Benedikta v Sumvitg a řady dalších, jako Ing. Jan Gemrich „opravdu výjimečného architekta“, který vždy chtěl „vytvá- Svaz výrobců cementu ČR řet něco, co má hodnotu jak společenskou, tak i kulturní“. Zumthor ve své tvorbě rád pracoval s betonem a jeho drsné, režné povrchy nechával přiznané, nezakryté.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 41 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

F OTOGRAFICKÝ BETON NA FASÁDĚ NEMOCNICE SV . MARIE V HAMBURKU PHOTOCONCRETE AT THE MARIENKRANKENHAUS ( ST. MARY’ S HOSPITAL) IN HAMBURG

Nemocnice Sv. Marie je jedna z nejstar- for this was quickly found – to match lých barvách v kontrastu k jednotvárnos- ších a také nejuznávanějších nemocnic the Marienkrankenhaus it ought to be ti, bezvýraznosti a „šedi”, časté u toho- v Hamburku. Fasádu nové přístavby a picture of the Madonna. The technical to typu staveb. Protože byl zájem, aby se ke stávající budově tvoří železobeto- realisation, however, required a great na fasádě přiměřeným způsobem odrazi- nové panely žlutavé barvy s grafickou deal more skill and know-how. lo církevní zaměření nemocnice, bylo roz- úpravou povrchu známou pod označe- hodnuto zobrazit nějaký křesťanský motiv ním – fotografický beton. Vhodný motiv Nemocnice Sv. Marie v Hamburku má a výběr po krátké době celkem přiroze- k zobrazení se našel rychle – vzhledem již 140letou tradici. Jejich dvanáct spe- ně padnul na obraz Madonna di Tempi k patronce nemocnice by to měl být cializovaných oddělení ošetří každý rok z roku 1507 od velkého italského rene- obrázek Madony. Jeho technická reali- přes padesát tisíc pacientů. Nemocni- sančního malíře a stavitele Rafaella San- zace však vyžadovala pořádnou dávku ce dává přednost holistickému zbůsobu zio (1483 až 1520). Otázka motivu byla znalostí, zkušeností a zručnosti. léčby (tzv. celostní medicína, pozn. red.) tedy odpovězena, zůstavala však otevřená The Marienkrankenhaus is one of the a s tím souvisí i současné rozšiřování otázka, jak přenést obraz na fasádu? oldest and most renowned hospitals nemocnice o nové mezioborové odděle- Ve stejné době se firma specializova- in the city of Hamburg. As part of the ní zaměřené na naléhavé případy a ope- ná na fasády zabývala vývojem techno- extension to the building, a façade was rační centrum. Projek rozšíření zpracová- logie realizace fotografického betonu. Už created which was built with yellow val architektonický atelier Henke + Part- na jedné z prvních schůzek s architek- dyed photoconcrete panels. The motif ner. Fasádu navrhli architekti v sytých tep- ty byl představen koncept přenosu moti-

1 2

42 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

vu Madony na část fasády nové přístav- i peníze, neboť pouze na reálných vzor- Literatura: by nemocnice. Od té doby se vývojo- cích betonových panelů ve skutečné veli- [1] Madonna Tempi, opus C – Concrete vé práce zaměřily na opakované hledá- kosti bylo možno posoudit, zda nový Architecture & Design, 4/2008, ní a vylepšování povrchové kvality foto- postup, použitá přísada nebo navrhovaná pp. 46–47 grafického betonu. Bylo třeba dosáh- změna skutečně přinese očekávané zlep- nout takových hodnot, aby bylo zaruče- šení výsledného povrchu. Po téměř roč- no, že výsledná kvalita zůstane zacho- ním vývoji mohl výrobce fasádních pane- vána i při několikanásobném opakování lů zaručit, že je schopen zahájit opakova- technologie přenosu motivu na povrch nou výrobu panelů s povrchem z foto- Obr. 1 Madonna di Tempi na povrchu betonu. V tomto případě měl být stejný grafického betonu v konstantní kvalitě, betonu motiv opakován 17krát, a přitom pozoro- která vyjadřuje základní rysy reproduko- Fig. 1 Madonna di Tempi on the concrete vatel bude mít možnost přímého vizuál- vaného obrazu. surface ního porovnání jednotlivých kopií. Foto- Počáteční obavy, že obraz bude svým grafické folie používané v této technolo- několikerým opakováním na fasádě pří- Obr. 2 Fasáda nové přístavby Nemocnice gii byly do té doby potiskovány v mno- liš vtíravý až nevkusný, se naštěstí nepo- Sv. Marie v Hamburku hem hrubším rastru než vyžadoval tento tvrdily. Fasáda nepřipadá okolojdoucím Fig. 2 The facade of the new extension of jemný motiv. Bylo třeba najít možnosti, nijak křiklavá, ale naopak přiměřeně a pří- the St. Mary’s Hospital in Hamburg jak odstupňovaně zjemnit (zmenšit) jed- jemně zdrženlivá. Mnozí se zastaví a se Obr. 3 Detail, kontrastní obrázek – notlivé body v rastru. zájmem si prohlížejí její detaily. fotografie je vytvořen na povrchu Mnohokrát opakované zkoušky s růz- betonu aplikací zpožďovače tvrdnutí nými chemickými látkami zpožďujícími po jednotlivých pixlech originální tvrdnutí betonu se prolínaly s hledáním Fotografie: glaeslephoto cologne fotografie (předlohy) optimální velikosti a barvy zrn kameniva, Fig. 3 A photographic contrast picture is pomocí kterého získává výsledný obrá- Redakce časopisu děkuje redakci opus C – created on the concrete surface zek žádaný kontrast, ostrost zobrazení Concrete Architecture & Design (www.opusC. by means of the pixel-by-pixel ale i jas barev. Vývoj byl náročný na čas com) za povolení českého přetisku článku. application of the curing retarder

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 43 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

B AREVNÝ SAMOZHUTNITELNÝ BETON – RECEPTURA A CHARAKTERIZACE COLOUR SELF- COMPACTING COCNCRETE – MIX DESIGN AND CHARACTERISATION

A. LÓPEZ, J. M. TOBES, ný popis vjemu mnoha staveb z betonu. vzhled betonových staveb je často ospra- R. ZERBINO A B. BARRAGÁN Použití barveného betonu představu- vedlněn praktickými možnostmi realiza- je jednu z cest vedoucích k lepšímu přijí- ce. V tomto smyslu však může samo- Článek se zabývá vlivem pigmentů mání betonových staveb a příklady využití zhutnitelný beton (SCC) posloužit jako na vlastnosti čerstvého betonu a charak- moderních betonů z nedávné minulosti to katalyzátor pro výrobu lehčích a esteticky ter povrchu barveného samozhutnitel- potvrzují. Za zmínku stojí stavba e-Tower atraktivnějších staveb. SCC je bez pochy- ného betonu (coloured self-compacting v São Paulo v Brazílii, kde vysokohod- by nejvýznamnějším výsledkem vývo- concrete C-SCC). Použitá metoda pro notný červený beton ve sloupech dosáhl je technologie betonu za poslední dese- návrh receptur je založena na složení pevnosti v tlaku 125 MPa [1], pilíře mostu tiletí: tekutý beton, který je schopen bez malty a v práci jsou popsány případy Ritto v Japonsku jsou odlité z béžového zhutňování prostoupit výztuží, obalit ji záměsí malty a betonu s různými typy samozhutnitelného betonu [2] a Kitakyu- a vyplnit formu, aniž by se rozměšoval. a velikostmi dávek pigmentů (žluť, čer- shu River Walk, kde je u pěti staveb z beto- K technickým, environmentálním a este- veň a čerň na bázi oxidů železa a uhelná nu elegantní barevné schéma kombinová- čerň). Barva povrchu byla charakterizo- no s nápaditými nepravidelnými tvary [3]. Obr. 1 Pohled na fasádu z barveného vána u vzorků malty a SCC měřením Obr. 1 představuje budovu kanceláří, která betonu vyztuženého skelnými vlákny hodnot trojbarevné souřadnice L*, a* se staví v Barceloně, u níž jsou prefabriko- na Campus Audiovisual v Barceloně, a b* v chromatickém prostoru CIELab. vané panely fasády vyrobeny z barvené- architekt: David Chipperfield Navíc jsou uvedeny i příklady povrchu ho betonu vyztuženého skelnými vlákny. Fig. 1 Views of the colour glass fibre vzorků malty a SCC odlitých ve formách Příklady prefabrikovaných uličních prvků reinforced concrete facades of the z různých typů materiálu. z barveného betonu jsou na obr. 2. Campus Audiovisual in Barcelona This work presents the effect of pigments Na druhou stranu je třeba říci, že hrubý (Architect: David Chipperfield) on fresh properties and surface characteristics of coloured self-compacting 1 concrete (C-SCC). A mortar-based mix design method is applied and cases of mortar and concrete mixtures incorpo- rating different types and dosages of pigments (iron oxides yellow, red and black, and black carbon) are included. Surface colour was characterised on mortar and SCC specimens through measures of tristimulus values L*, a* and b*, represented in the chromatic space CIELab. In addition, surface finish examples from mortar and SCC specimens cast on moulds made of different types of materialas, are presented.

Pokrok v technologii betonu za poslední století přinesl komplexní pochopení cho- vání tohoto materiálu po stránce che- mické, fyzikální, mechanické a strukturál- ní. Díky tomuto pokroku si beton našel využití v nejnáročnějších a nejneobyčej- nějších konstrukcích, u kterých jsou hranice dosažitelné formovatelnosti limitová- ny pouze představivostí. Estetická hlediska jsou však u nejpoužívanějšího konstrukční- ho materiálu na světě zpravidla druhořadá a většinová společnost často tento materi- ál vnímá jen jako šedou, špinavou, těžkou a monotónní „věc“ – což je celkem přes-

44 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

2a 2b

Obr. 2 Uliční prvky z barveného betonu, tickým výhodám SCC patří i lepší produk- je podle současných statistik v počátcích výrobce a) Escofet, b) Mago tivita, snazší realizovatelnost prvků se slo- [4]. Podíl na trhu však v posledních letech (Badalos, Španělsko) žitou geometrií, odstranění vibrační fáze značně vzrůstá. Fig. 2 Colour concrete street elements; produced by a) Escofet, b) Mago (významné snížení hlučnosti) a zlepše- Uvážíme-li vlastní parametry SCC, je jeho (Badalona, Spain) ní pracovního a životního prostředí, eko- vývoj výjimečnou alternativou pro nové nomiky času a pracnosti staveb, zvýše- aplikace barveného betonu, např. v přípa- ní životnosti forem a možnost využití leh- dě náročných architektonických požadav- Obr. 3 Pohled na fasády z barveného čích forem/bednění, zvýšení trvanlivosti, ků. Příkladem aplikace barveného samo- SCC v City of Justice v Barceloně, lepší povrch a celkové zvýšení kvality sta- zhutnitelného betonu (C-SCC) je Justi- architekt: David Chipperfield veb obecně. ce City ve španělské Barceloně (obr. 3). Fig. 3 Views of the colour SCC facades SCC se nyní v Evropě využívá ve značné Konstrukční beton použitý na fasády osmi of the City of Justice of Barcelona. míře v prefabrikaci. Jeho využití v oblas- budov je C-SCC v barvách červená, žlutá, (Architect: David Chipperfield) ti transportbetonu ukládaného na stavbě oranžová, hnědá, černá a bílá [5].

3a 3b

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2008 45 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

![[ Obr. 4 Zařízení na zkoušky malty mini- slump flow a V-funnel Fig. 4 Mini-slump flow and V-funnel apparatus for mortars Γ %[[ Obr. 5 Hodnoty m a Rm ze zkoušek mini slump-flow a V-funnel ve srovnání s dávkou superplastifikátoru v maltě s pigmenty, a) červeň – R, b) žluť – Y, oxidy železa, c) čerň na bázi oxidů železa – B a d) uhelná čerň – CB, G – malta bez pigmentů Γ Fig. 5 m and Rm values from mini slump- flow and V-funnel tests versus superplasticiser dosage in mortars with pigments; a) red – R, b) yellow 4a 4b – Y, iron oxides; c) black iron oxide – B, and d) carbon black – CB, G – the mortars with no pigments 5 OP Obr. 6 Rozlití kužele(slump flow) a povrch " Obr. 11 Taipei 101 Tower C-SCC s pigmenty Y, R, CB a B Fig. 11 Taipei 101 Tower 5 po odlití do PVC trubek a ocelových ! & hranolů [ [ Obr. 12 Dancing Tower od Zahy Hadid @ Fig. 6 Slump-flow and surface aspect

@ Γ $ v Dubai " in PVC tubes and steel prisms for Fig. 12 Dancing Tower from Zaha Hadid in G C-SCC with pigments Y, R, CB and B Dubai Obr. 7 Systém CIELAB # ! !# " "# # ## Obr.# ! 13 The !# Sail " @ Marina "# Bay # od ## Petera Fig. 7 CIELAB System Ac^S`TZcWRWTWQO\bSIK Ac^S`TZcWRWTWQO\bSIKPrana v Singapuru Obr. 8 Barevné parametry měřené QRFig. 13 The Sail @ Marina Bay from Peter na betonech a maltách " Pran in Singapore Fig. 8 Colour parameters measured on 5 concretes and mortars ! Obr. 14 Burj Dubai, a) celkový pohled, & 10 [ [ $ b) ustupující fasáda

Γ @ Tab. 1 C-SCC Fig. 14 Burj Dubai, a) general view, " 10 Tab. 1 C-SCC b) tapered form 0 # !# "# ## $# %# # !# "# ## $# %# Tab. 2 Barevné parametry měřené Ac^S`TZcWRWTWQO\bSIK Ac^S`TZcWRWTWQO\bSIK v betonech (C) a maltách (M) Tab. 2 Colour parameters measured in concretes (C) and mortars (M)

Obsah přísad Obsah přísad Obsah hrubého Cement Df t TV D D – D Aby SCC měl dostatečnou schopnost – malta C-SCC – beton kameniva 50 j f j [kg/m3] [mm] [s] [s] [mm] [mm] vyplňování, musí být vysoce tekutý a záro- [%] [%] [%] veň musí být mírně viskózní, aby se zabrá- 0,4 G 0,4 30 625 3,5 8,9 615 10 nilo segregaci hrubého kameniva. Zcela 0,4 Y 0,4 30 690 4 14,7 690 0 logický je předpoklad, že vlastnosti ztvrd- 0,4 R330 0,45 31 630 3,8 14,5 615 15 lého betonu staveb z SCC budou záviset 0,65 CB 0,65 27 695 2,8 14,7 690 5 na charakteristikách materiálu v čerstvém 0,35 B 0,35 30 660 4 12,6 655 5 stavu. Různost typů a poměrů jednotli- vých složek, na níž je SCC obzvlášť citlivý, Série Pigment L* a* b* C* h* ΔE* má proto vliv na konečnou kvalitu betono- Cy 65 5 22 22 78 Žluť 5,7 vých prvků. My 677272876 Barvicí přísady do betonu ovlivní charak- Cr 49 23 11 25 25 Červeň 4,7 teristiku záměsi v čerstvém stavu. Výzkum Mr 47 26 14 30 27 malt provedený v [6] prokázal snížení zpra- Ccb 31 1 -1 1 298 Uhelná čerň 2 covatelnosti při použití žlutých nebo čer- Mcb 29 <0,5 -1 1 299 vených pigmentů, ne však v případě pig- Cb 45 <0,5 <0,5 1 203 Čerň 5 mentu černého. Reologický výzkum [7] Mb 50 <0,5 <0,5 1 153 prokázal zvýšení koheze při použití čer-

46 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

veného, žlutého a černého pigmentu na bázi oxidů železa. Díky pigmentům je @]hZWbYcÐSZS =Pd]R]dth\O B`cPYOh>D1 =QSZ]d{V`O\]Zg však možné snížit obsah příměsí [8]. Distribuce pigmentu ve směsi je lepší díky příznačné tekutosti SCC, čímž se zlepší i barevná homogenita [9], přesto je důležité pečlivě zvolit typ bednění (textu- ru) a odformovací prostředek. Pokud jde o materiál formy/bednění, lepší jednot- nosti barev lze dosáhnout s nepropust- @ ným bedněním, menšího výskytu bublinek se savými povrchy forem. Výskyt bublinek se snižuje s klesajícím objemem písku a zejména hrubších částic, avšak nízký obsah písku může způsobit větší barevnou variabilitu [10, 11]. Různé typy a kolísání složení cementu mohou taktéž ovlivnit výslednou barvu beto- G nu, stejně jako jemné kamenivo a přísa- dy. Superplastifikátory zvyšují homogenitu v důsledku lepší disperze cementu a pig- mentových částic, avšak lignin-sulfonáto- vé plastifikátory mohou způsobit ztmav- nutí materiálu a tvorbu výkvětů [12]. Urču- jícími faktory jsou ošetřování a podmínky expozice, obecně dosáhneme světlejších 10 barev při kratší době ošetřování [11].

N ÁVRH BARVENÉHO SAMOZHUTNITELNÉHO BETONU Z množství barev do betonu jsou nejvíce užívány syntetické pigmenty; požadavky na ně kladené jsou detailně popsány v nor- mách a doporučeních [13 až 17]. Velikost 0 částic pigmentu je srovnatelná s velikos- 6 tí zrn cementu a má vliv na viskozitu pasty a potřebné množství vody nebo superplas- L* tifikátoru. Těchto jevů lze u kvalitní receptu- L* White +a* ry využít a dosáhnout vyšší míry koheze. -b* +a* Metodologie navrhování SCC založe- C* L*: light/darck -b*/+b*: greener/redder ná na složení malty se ukázala jako ade- -b* h* +b* -b* -a*/+a*: bluer/yellower kvátní i pro C-SCC [18]. Úpravy maltové -a* fáze směřují k dosažení takových charak- L* -a* L* Black teristik matrice, které jsou zárukou samo- zhutnitelnosti. Další výhodou je možnost 7 odhadu požadované dávky superplasti- fikátoru, kompatibility mezi komponen- 8 ty (včetně pigmentů) a časového inter- 45 80 valu zpracovatelnosti (během něhož je CY 70 zachována samozhutnitelnost, což je kri- 35 MY 60 tický údaj pro transport a ukládání). Lze 25 CR vyhodnotit i konečnou barvu ve ztvrdlém MR 50 15 stavu, stupeň disperze pigmentu, intenzi- CCB 40 Parameter b* Lightness L* tu barvy a hlediska týkající se povrchu. 5 MCB 30 Metoda návrhu optimalizuje maltovou -5 CB 20 fázi za použití zkoušek mini slump-flow -5 5 15 25 35 45 MB 01020304050 (rozlití kužele určené pro malty) a V-fun- Parameter a* Saturation C* nel (V-trychtýř), (obr. 4). Na základě série po sobě jdoucích měření se zvyšující se

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 47 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

dávkou superplastifikátoru jsou vypočítá- sobí jednoduše tak, aby objem pórů byl ky, vizuální aspekt a dobu zpracovatel- ny hodnoty relative flow area Γm (relativ- co nejmenší. Při takovéto kombinaci lze nosti. V některých případech pigmenty ní oblasti toku) a relative flow time Rm použít největší možné množství hrubého nezpůsobují žádné důležité změny v reo- (relativní doby výtoku) jako Rm = 10/FT kameniva při zachování požadovaných logii, v jiných případech však pozoruje- a Γm =(SF/100)2 – 1, kde FT je flow vlastností, jako je nezbytná tekutost, pro- me významné odchylky viskozity a potře- time (doba výtoku) zkoušky mini V-fun- stupnost a odolnost proti rozměšování. by superplastifikátoru, např. při použi- nel (mini V-trychtýř) [s] a SF je mini tí uhelné černi (CB2). Na stejném obráz- slump-flow (rozlití kužele) [mm]. Z KUŠENOSTI S BARVENÝM ku jsou zobrazeny i výsledky série vzorků Jak je patrné z obr. 4, jsou tato zaříze- SAMOZHUTNITELNÝM BETONEM s pigmentem CB1 a menším objemem ní jednoduchá, ekonomická a snadno Šedý (G) cement byl kombinován pasty (49 %). Je patrné, že bylo dosaže- se obsluhují. Při volbě vhodnější dávky s vápencovým plnivem a různými pig- no hodnot vhodné tekutosti. V tomto pří- přísad se berou v úvahu hodnoty SF menty: žlutým (Y), červeným (R) a čer- padě jsou poměry voda : cement : plni- a FT společně s hodnotami naměřený- ným (B) na bázi oxidů železa a uhelnou vo : písek 0,5 : 1 : 0,36 : 2,71. mi v předcházejících případech s mate- černí (CB), v míře 3; 5,4; 5 a 3 % hmot- C-SCC byly připraveny z těchto malt. riály podobného typu, vizuální aspekt nosti cementu. Díky superplastifikátoru V tab. 1 jsou uvedeny mísicí pomě- malty (tendence k rozměšování) a doba na bázi polykarboxylátů bylo dosaženo ry a vlastnosti v čerstvém stavu: slump- zpracovatelnosti, a to tak, aby se zabrá- malt s poměrem voda : cement : plni- flow Df (rozlití kužele) a spread T50 (doba, nilo takové kombinaci materiálů, která vo : písek 0,5 : 1 : 0,8 : 2,35 a různou dáv- za kterou beton dosáhne rozlití 50 mm), by vedla k významné ztrátě tekutos- kou pigmentů. Objem pasty byl udržován čas naměřený při zkoušce V-funnel TV ti v prvních minutách. Hodnoty malty, na konstantní hodnotě 56 %. (V-trychtýř), slump-flow s J-ring – DJ (roz- které vedou k dosažení SCC, taktéž závisí Dávka superplastifikátoru se měni- lití kužele v kombinaci s J-Ringem) a rozdíl na uvažovaných materiálech . la u každé série tak, aby bylo dosa- Df – DJ jako reference blokování. C-SCC Jakmile dosáhneme tekuté a koheziv- ženo odpovídajících hodnot Rm a Γm. jsou označeny podle barev. V tabulce lze ní maltové matrice, je posledním kro- Na obr. 5 jsou znázorněny typické křiv- porovnat dávku superplastifikátoru pou- kem upravení proporce hrubého kameni- ky Rm a Γm ve vztahu k obsahu super- žitého pouze v maltě a konečnou dávku va. Jsou-li k dispozici různé frakce hrubé- plastifikátoru, z nichž lze získat obsah pří- použitou v SCC. Poměry míšení u všech ho kameniva, obvykle se poměr přizpů- sady, pokud uvážíme změnu sklonu křiv- SCC byly voda : cement : plnivo : písek 0,5 : 1 : 0,8 : 2,34 s mírnou úpravou podílu štěrku. Bylo potvrzeno, že dávka A{`WS[OZb přísady určená při testech malty byla ÈSRÝ ÈSRÝ ÐZcbW ÈSRÝ"ÐZcbW ÈSRÝ$ÐZcbW vhodná pro SCC s výjimkou pigmentu Y, kde byl obsah přísady zvýšen o 0,05 %. Rozměšování nebylo pozorováno, všechny SCC měly index vizuální stability VSI = 0 [22]. Obr. 6 znázorňuje beton

po zkoušce slump-flow (rozlití kužele) a povrch ztvrdlého SCC odlitého do 1 m

@]hZWbYcÐSZSAZc[^TZ]e A4( %[[ A4( $[[ A4( ##[[ A4( "$[[ dlouhé trubky z PVC a kovového hrano- lu. SCC-B vykazoval akumulaci pigmentu v povrchových bublinkách, což bylo pozo-

=QSZ rováno už na úrovni malty. Hodnoty Df u C-SCC byly stejné nebo mírně vyšší než hodnoty SCC bez pig- :1Vnä %"$%& :1Vnä %! "& :1Vnä % !!%& :1Vnä % !&%% mentů, avšak za současného vzrůstu hodnoty TV. Tento výsledek poukazu- je na nárůst viskozity vytvářené pigmenty, který byl pozorován již při předchozích

2ÂSd] zkoumáních malty.

:1Vnä %$&" :1Vnä $& %& :1Vnä $# #%% :1Vnä $%! %& Obr. 9 Malty připravené z šedého cementu s různými obsahy žlutého pigmentu i bez něj, rozlití kužele (Slump-flow) a textura povrchu vzorků odlitých ve formách z oceli, dřeva a skla AYZ] Fig. 9 Mortars prepared with grey cement with and without different contents of yellow pigment; slump-flow and :1Vnä %!#%# :1Vnä % & :1Vnä % &%& :1Vnä %! %$ surface textures of specimens cast in 9 steel, wood and glass moulds

48 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

Zajímavým aspektem C-SCC je hodno- (horní strana), šedou (střed sféry) a čer- 24] mezi betonem a odpovídající mal- cení barvy a výzkumy malty jsou v tomto nou (spodní strana). Schéma na pravé tou. Tento parametr umožňuje vyhodno- ohledu velmi přínosné. Studie zahrnu- straně ukazuje význam parametrů L*, h* tit, zda jsou odchylky pozorovatelné pou- jí pozorování počáteční sytosti, světlos- a C*. C* umožňuje hodnotit stupeň čis- hým okem. Bylo pozorováno, že hodnoti a jasu při použití různých textur forem/ toty barvy a je znázorněn vektorem ze ty L*, a*, b*, C* a h* jsou stejného řádu, bednění i vliv zrání a změny způsobené středu do příslušného bodu barvy v rovi- avšak přestože E* nepřekračuje hodno- environmentálními vlivy. ně a*–b*. Tento parametr může mít stej- tu 6 (velmi nápadné), je pozorovatelná Barva byla hodnocena pomocí kolori- ný počet pozic jako kvadrantů a je defino- pouhým okem. metru, měření byla provedena na kaž- ván hodnotou úhlu barevného tónu (h*). Na obr. 8 lze porovnat hodnoty b* dém C-SCC a odpovídajících maltách. Poslední parametr umožňuje vyhodnotit, v závislosti na a* (vlevo) u malt (prázd- Metodologie je založena na systému CIE- zda barva kolísá mezi červenou, žlutou, né symboly) a betonů (plné symboly) LAB který je tvořen prostorovou repre- zelenou a modrou s hodnotou 0°, 90°, a umístění chromatických koordinátů L* zentací, v níž je barva tvořena třemi pro- 180° a 270° v uvedeném pořadí, nebo v závislosti na C*. U malt i u betonů je měnnými; jas L* (chromatické koordináty hodnotami ležící mezi nimi [22]. umístění jednotlivých bodů ve stejných a*, b* nebo L*), barevný tón h* a sytost V tab. 2 jsou souhrnně uvedeny střed- zónách, takže je pravděpodobně možné C*. Obr. 7 znázorňuje jednoduché sché- ní hodnoty parametrů L*, a*, b*, C* odhadnout barvu C-SCC na základě hod- ma s ortogonální osou a*–b* v horizon- a h*, určených na vzorcích betonu (C) nocení barvy malty. Malty vykazují mírný tální rovině a L* v ose vertikální. Předsta- a malty (M) ze strany vzorku přiléhají- nárůst hodnoty C*, zatímco L* zůstává vovaná barva je specifikována v legendě cí k formě (ocelová forma). Tatáž tabul- neměnné. Zdá se, že pigment CB vytvá- po straně. L* indikuje rozptyl mezi bílou ka uvádí i celkový rozdíl barvy (ΔE*) [23, ří tmavší barvy než pigment B, což bylo

Literatura: [8] Collepardi M. and Passuelo A.: The [15] BS 1014:1975 Specification for [1] Helene P. and Hartmann C.: HPCC best SCC: stable, durable and colou- pigments for Portland cement and in Brazilian Office Tower, Concrete rable, IV Int. ACI/CANMET Conf. on Portland cement products International – ACI, Vol. 25, N° 12, pp. quality of concrete structures and [16] DIN 53 237 Testing of pigments; 64–68, 2003 recent advances in concrete materials pigments for colouration of building [2] Nakajima Y., Nakazono A. and Mori and testing – Furnas Centrais Elétricas materials based on cement or lime S.: High Strength Self-Compacting S. A. Goiânia, Brazil, 2005 [17] ACI 212.3R-91. Chemical Admixtures Colored Concrete for Ritto Bridge [9] European Project Group 2005, for Concrete, ACI Com 212, Chapter Substructure, Proc. fib Congress 2002, The European Guidelines for 6: Miscellaneous admixtures, p 25 pp. 137–146 Self-Compacting Concrete [18] Tobes J. M., López A., Barragán B., [3] Maeda Annual report 2003. Specification, Production and Giaccio G. and Zerbino R.: Effect of http://www.maeda.co.jp/english/ Use, http://www.efnarc.org/pdf/ sand particle size distribution on fluidi- maeda2003.pdf SCCGuidelinesMay2005.pdf ty and passing ability of highly flowable [4] European Ready Mixed Concrete [10] Gómez Fernández J.: Estructura de mortars’, 5th Int. RILEM Symp. on SCC, Organisation. Industry Statistics 2006, concreto aparente, Simposio Int. sobre Ghent, Belgium, Vol. 1, pp. 163–168, http://www.ermco.eu concretos especiais Universidade 2007 [5] García Dávila F., Sempere Vera M., Estaudal Vale do Acaraù, Sobral, Brazil, [19] EFNARC, Specification and Guidelines Álvarez A. and Ainchil J.: Coloured 22 p, 2002 for Self-Compacting Concrete, Self- Compacting Concrete for the [11] Mindess S., Franis Young J., and 2002, http://www.efnarc.org/pdf/ Justice City of Barcelona (Ciudad de Darwin D.: Concrete, 2nd-ed. Edited by SandGforSCC.PDF la Justicia de Barcelona hormigón Pearson Education, Inc. Upper Saddle [20] Yahia A., Tanimura M. and autocompactante coloreado), Proc. ‘1st River, USA. ISBN 0-13-064632-6, Shimoyama Y.: Rheological properties Spanish Congress on Self- Compacting 629 p, 2003 of highly flowable mortar containing Concrete’, Valencia, Spain, pp. 681- [12] Coelho F. d C.: Variación del color limestone filler – effect of powder 689, 2008. in Spanish y textura superficial de hormigones content and W/C ratio, Cement and [6] Lee H., Lee J., and Yu M.: Influence vistos, con adición de pigmentos inor- Concrete Research, 35, pp. 532–539, of Inorganic Pigments on the Fluidity gánicos, sometidos a distintos estados 2005 of Cement Mortars, Cement and de exposición ambiental, Doctoral [21] Brouwers, H. J. H. and Radix H. J.: Concrete Research, Vol. 35, N° 4, Thesis, Universidad Politèctnica de Self Compacting Concrete: Theoretical pp. 703–710, 2005 Madrid, 248 p, 2000 and experimental study, Cement and [7] López A., Tobes J. M., Torrijos M. C., [13] EN 12878:2005 (E). Pigments for the Concrete Research, 35, pp. 2116– Barragán B., Giaccio G. and Zerbino colouring of building materials based 2136, 2005 R.: Effect of pigments on the rheo- on cement and/or lime-Specifications [22] ASTM Designation: C 1611/C 1611M logical properties of mortars for self- and methods of test – 2005. Standard Test Method for compacting concrete, 5th Int. RILEM [14] ASTM C979 -05 Standard Specification Slump Flow of Self-Consolidating Symp. on SCC, Ghent, Belgium, Vol. 1, for Pigments for Integrally Colored Concrete pp. 309–314, 2007 Concrete

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 49 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

pozorováno u čerstvých záměsí a bylo malty a umožňuje odhad požadovaného zejména při vyšší složitosti tvarů a barev. potvrzeno i měřením barevnosti. množství superplastifikátoru, optimalizaci Tímto se novému a slibnému materiálu Za účelem zkoumání účinku materiá- obsahu pasty s ohledem na jemné frakce otevírá další pole působnosti. lu formy a odformovacího činidla byly písku a pigmenty (popř. jiné typy jemných vytvořeny prvky ve tvaru U se stěnami podílů). Na úrovni malty lze tak vyhodno- Autoři děkují za financování ze strany CONICET, z materiálů různých textur (ocel, dřevo tit kompatibilitu mezi jednotlivými kom- CIC-LEMIT, španělskému ministerstvu pro a sklo). Povrchy z oceli byly předem ošet- ponenty, interval zpracovatelnosti směsi, vzdělávání a vědu (granty PSS 1-2005, řeny odformovacím prostředkem na bázi účinky ve vztahu k disperzi pigmentu, PSE-380000-2007-1: “HABITAT 2030”; oleje a dřevěné povrchy odformovacím vlivu textury formy, odformovacího pro- BIA2006-15471-C02-01) a programu Alßan, prostředkem na vodní bázi. Tato činidla středku a barevných charakteristik. (Program Evropské unie pro stipendia vysoké kromě jiných účinků zabraňují vytváření Pokud jsou použity pigmenty, může být úrovně pro latinskou Ameriku, stipendium bublinek na povrchu. Studie byla prove- nezbytné zvýšení dávky superplastifikáto- N° E04E047473AR). Autoři děkují společnostem dena s maltami s šedým cementem (G) ru, aby bylo dosaženo stejné míry kohe- Cementos Avellaneda S.A., Cementos Cerro a kombinací 2, 4 a 6 % žlutého pigmentu ze a tekutosti, jako u prostého SCC. Pig- Blanco S. A, SIKA Argentina S.A., BASF S.A., WR (procenta hmotnosti cementu). Z obr. 9 menty však mohou zároveň zvýšit vis- GRACE Argentina S.A. a Meranol S.A., za laskavé je patrný pokles Df s obsahem pigmen- kozitu betonu při stejné hodnotě slump- dodání materiálu k provedení experimentálního tu a změna barvy, stejně jako homoge- flow (rozlití kužele). Tohoto faktu může- výzkumu a výrobci dlaždic J.N. Blančino. nita, zrnitost a jasnost barev v závislosti me u vhodných receptur využít a získat na typu materiálu. Pokud jde o kolorimet- záměsi s vyšší odolností proti rozměšo- A. López rické parametry, bylo dosaženo hodnot L* vání a vyšší robustností (menší citlivostí CONICET, GINTEMAC, NTU – Regional Córdoba, vyšších než 65 a hodnoty h* se pohybo- na malé změny mísicích poměrů jednotli- Argentina valy mezi 75 a 80°. Zajímavý je i vliv obsa- vých materiálů). hu pigmentu na hodnotu nasycení: hod- Homogenní povrch vysoké kvality byl Juan M. Tobes, R. Zerbino nota C* se pohybovala kolem 7 jednotek pozorován u vzorků z barvených malt e-mail: [email protected] v šedé maltě a dosahovala 38 jednotek při a SCC při použití všech materiálů forem: přidání 6% pigmentu. Vzorek nevykazoval PVC, ocel, dřevo i sklo. Odformovací čini- všichni tři: CONICET, LEMIT, NU of La Plata, povrchové bublinky ani jiné typy defektů, dla na olejové a vodní bázi použitá na oce- Argentina což nasvědčuje dobré funkci odformova- lových a dřevěných površích do značné cího činidla. míry zabránila tvorbě povrchových bublin. Bryan E. Barragán Bylo pozorováno, že kolorimetrické testy e-mail: [email protected] Z ÁVĚR na úrovni malty umožňují odhadnout Dept. of Construction Engineering V článku jsou uvedeny příklady pou- barevné parametry u výsledného betonu. TU of Catalonia, Barcelona, Spain žití metody návrhu receptury založe- Barvený samozhutnitelný beton tvoří né na vlastnostech malty pro barvený velmi atraktivní alternativu již dostatečně Překlad článku prošel terminologickou samozhutnitelný beton. Metoda vychá- flexibilnímu tradičnímu barvenému beto- korekturou. Zkrácená verze textu byla otištěna zí z dosažení požadovaných vlastností nu pro náročné architektonické záměry ve samostatné příloze časopisu v roce 2008.

VUT v Praze Fakulta stavební Katedra betonov ch a zd n ch konstrukcí

5. mezinárodní konference 17. – 18. 9. 2009 Masarykova kolej Fibre Concrete 2009 Praha

Pokyny pro autory: 1. 4. 2009 – zaslání anotace p ísp vku 17. 6. 2009 – zaslání plného zn ní p ísp vku

http://concrete.fsv.cvut.cz/fc2009

50 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

P UBLIKACE SAMOZHUTNITELNÝ BETON V ČESKÉM VYDÁNÍ

V závěru roku 2008 vydala Česká betonářská role konformity SCC jsou užitečné. Čtenář společnost ČSSI prostřednictvím ČBS Servis, Samozhutnitelný beton najde praktické rady ohledně výběru, speci- s. r. o., významnou publikaci Samozhutnitel- fikace SCC a klíčových vlastností vhodných ný beton. Kniha je českým překladem ang- pro dané aplikace. lického originálu Self-Compacting Concrete, Kniha předpokládá, že čtenář má urči- vydaného britským nakladatelstvím Whittles té zkušenosti s tradičním vibrovaným beto- Publishing v polovině roku 2008. Po doho- nem a znalosti klasické technologie beto- dě s autory i nakladatelstvím anglického ori- nu. Mnoha kapitolám lze porozumět bez ginálu je rozšířena o další partie. Čtveřici auto- podrobné znalosti pojivových materiálů rů Geert De Schutter, Peter J. M. Bartos, Peter a jsou přístupné všem, od praktiků ze sta- Domone a John Gibbs doplnil Rudolf Hela, veb až po postgraduální studenty, které zají- odborný garant jejího českého vydání, který má moderní technologie betonu. Ostatní je spolu s Michalou Hubertovou, autorem kapitoly vyžadují hlubší znalosti, např. kapi- rozšíření knihy. Odborné korektury českého Geert De Schutter toly o hydrataci, aspektech mikrostruktury textu se ujal Petr Bartoš. Peter J. M. Bartos a trvanlivosti. „Odbornější“ části čtenář může Peter Domone SCC představuje významný vývojový krok John Gibbs „obejít“, aniž by tím ztratil pochopení a cel- v technologii betonu se značným dopadem Rudolf Hela kový přehled. na stavební praxi. Byl vyvinut v Japonsku, Na rozdíl od mnohých „směrnic“ pro SCC významné aplikace se realizovaly od počátku 90. let 20. století popisuje kniha chování SCC v čerstvém i zatvrdlém stavu. Je a v současnoti má pevné místo ve stavebním průmyslu celosvě- vysvětleno, proč tomu tak je, je-li to známo. Díky kombinaci prak- tově i v České republice – zajímavá použití SCC v ČR jsou jedním tického návodu, fundamentálních principů a vysvětlení je kniha z rozšíření původního textu. vhodná pro širokou odbornou veřejnost. Účelem publikace je pro- Kniha poskytne informace čtenářům, kteří dosud nema- hloubit teoretické i praktické znalosti technologie betonu a usnad- jí s SCC a jeho praktickým použitím zkušenosti. Je ovšem urče- nit další vývoj a používání SCC s využitím mnoha výhod moder- na i čtenářům s aplikací SCC již obeznámeným. Ti ocení infor- ní technologie. mace o reologii, hydrataci a mikrostruktuře, které ovlivňují tech- Zájemci o knihu se mohou obrátit na sekretariát ČBS a kan- nické vlastnosti a trvanlivost SCC. I informace o výběru složek, celář ČBS Servis, nejlépe prostřednictvím webových stránek klíčových charakteristikách, metodách zkoušení, mísících pomě- www.cbsbeton.eu. Publikace bude prodávána na akcích rech, procesu stavby, technických vlastnostech, výrobě a kont- ČBS/ČBS Servis a v síti prodejen ČSSI a ČKAIT.

Stavební průzkum, diagnostika, projektování, monitoring. Sanace a zesilování betonových konstrukcí - metody - technologické postupy - příklady. Statická spolehlivost objektů a aplikace principů trvale udržitelného rozvoje. Vady a poruchy betonových konstrukcí, kvalita a trvanlivost sanací. Technické, ekonomické, legislativní a ekologické aspekty sanací betonových konstrukcí. Progresivní materiály a technologie pro sanace betonu.

51 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

D EFINICE VÝVOJE PEVNOSTI V TLAKU U PŘEDPJATÝCH VAZNÍKŮ V BĚŽNÉ VÝROBĚ THE DEFINITION OF THE PROGRESSION OF STRENGHT IN THE PRESSURE AT THE PRETENSIONED BEAMS IN THE ORDINARY PRODUCTION

D IRK NIEHOFF, PETR VOREL P ŘÍSTROJOVÉ VYBAVENÍ vého vybavení měřícího přístroje.) Pro nový postup měření byly navrže- Jelikož do výpočtu vstupují hodno- Jednou ze současných tendencí v oblasti ny měřicí přístroje umožňující snímat ty určité receptury betonu, odpovída- betonových technologií jsou stále se zvy- a zaznamenávat sledovaná data přímo jí zjištěné pevnosti v tlaku pouze pří- šující hranice výsledných pevností betona stavebním dílci. Odpadají tak nepřes- slušné receptuře. Popsaný intergro- nů. V prefabrikaci hraje mnohem důleži- nosti v měření spojená s klasickou meto- vaný postup výpočtu nevyžaduje tější roli náběh, resp. nárůst potřebných dou měření hodnot na zkušební krychli. žádná přípravná laboratorní zkoumání. pevností, zejména v případě předem Např. je velice obtížné přenést beze ztrát Pro uvedená meření bylo použito ultra- předpjatých technologií a konečná pev- vývoj vlastního tepla masivního betono- zvukové měřidlo „Consonic 60“ firmy Geo- nost je tzv. na druhé koleji. Článek hovoří vého dílce na zkušební krychli. Pevnost tron Elektronik (obr. 1). Jedná se o přenos- o jedné z moderních metod měření v tlaku zjištěná na zkušební krychli odpo- ný měřící a vyhodnocovací systém s inte- nárůstu pevností u betonových dílců vídá z tohoto důvodu pouze zřídka reálné grovaným PC a GSM-modemem k dálko- s velice přesnými výsledky. pevnosti v tlaku daného stavebního dílce. vému ovládání a přenosu dat. There is a current tendency for incre- Tento rozdíl je zjevný zejména při nízkém Rozlišují se dvě měřící metody: asing limits of the final strenght of stáří betonu (do dvou dnů), tedy v době, • metoda v „režimu čerstvého betonu“ – concrete in the area of the concrete kdy je znalost přesné pevnosti betonu ponorná sonda je vložena do čerstvé- technology. However, the increasing, v tlaku důležitá z hlediska dodržení syn- ho betonu a zůstává tam až do konce resp. growth of the required strenght chronizační doby ve výrobě prefabrikátů. měření. Měření probíhá kontinuálně plays more important role than the final v tvrdnoucím betonu. strenght in the area of prefabrication, Ultrazvukové měřidlo Consonic 60 • metoda v „režimu ztvrdlého betonu“ especially in case of the prestressed Zde použitý postup vychází z měření – je zkoumán již ztvrdlý beton. Jako technology. This article is concerning doby průběhu podélné ultrazvukové vlny oscilátory jsou používány univerzální about a modern method of the strenght stanoveným úsekem měření. Úsek měře- zkušební hlavy s frekvencemi od 30 growth measuring of the concrete ele- ní je nastaven přímo na sondě a jeho do 250 kHz. ments with highly accurate results. délka je dána především mechanický- Měření čerstvého betonu je provádě- mi okolnostmi v místě umístění sondy. no přímo na stavebním dílci, přičemž je Kromě běžně vyztužených sloupů, vaz- V měřícím úseku sondy se nesmí vysky- k zjištění rychlosti ultrazvuku používán níků, schodišť a stěn patří do nabídky tovat žádná výztuž, proto se pohyblivé měřící můstek (měřící sonda). Ponorná chebské výrobny betonových prefabriká- části sondy, které určují velikost měřící- sonda se skládá z pevné vysílací a posuv- tů také předpjaté vazníky. Předpjaté vazní- ho úseku nastaví tak, aby nedocháze- né přijímací části s intergrovaným měři- ky z betonu pevnostní třídy C45/55 jsou lo ke kolizi s výztuží. Sonda je na měře- dlem teploty. Dostupný rozsah nastavitel- zde vyráběny z Dornburského cementu ném prvku umístěna do míst, kde je ný na sondě, tzv. měřicí cesta, je 150 až CEM I 42,5 R-ft-. Pro dosažení požado- měřená veličina určující z hlediska statiky 300 mm. Rozsah může být volně zvolen vaných parametrů předpjatých prvků je prvku, tzn. v blízkosti nosné výztuže nebo a přizpůsoben geometrickým podmín- důležité, aby byl kromě zajištění vysoké míst pro vnesení předpětí. Pevnost beto- kám stavebního dílce. Hloubka ponoru povrchové kvality také dodržen stanovený nu v tlaku zkoumaného prvku je urče- činí 100 mm, ponorné části jsou kónické- výrobní cyklus. Tzn. že musí být zajištěna na z naměřené rychlosti šíření ultrazvuku ho tvaru, aby je bylo možné po skončení minimální pevnost betonu v tlaku po 16 a z použité receptury betonu. měření z dílce opět vyjmout (obr. 2 a 3). hodinách > 40 MPa nezávisle na tom, Touto patentovanou metodou jsou Po spuštění probíhá měření automatic- zda se vyrábí v létě nebo v zimě. Takto je na základě objemového výpočtu beto- ky v intervalech jedné až patnácti minut. možné vyrábět na předpínacím zařízení nu zjištěny objemové podíly kameniva Intervaly měření jsou nastaveny v úvodu v jednodenním rytmu. a cementového kamene. Rychlost ultra- měření v závislosti na době, po kterou Odpovědní technologové betonu zvuku se přitom rozkládá na odpovídají- chceme průběhy nárůstů pevnosti sle- výrobní společnosti dostali za úkol pro- cí podíly komponent a takto se určí pří- dovat. Protože přístroj umožňuje ulo- věřit vhodnost užívané receptury beto- slušný podíl, který připadá na cemen- žit až 2400 měření, je pro požadovanou nu vzhledem k uvedenému zadání. Pro tový kámen. Rychlost šíření ultrazvuku dobu sledování např. 40 h interval měře- dosažení reálných výsledků bylo třeba v cementovém kameni je možné dále ní nastaven na 1 min. Výsledek je zobra- odzkoušet navržený technologický postup přepočíst na tlakovou pevnost cemen- zen bezprostředně po ukončení dílčího v rámci běžné výroby přímo na staveb- tového kamene a z ní opět na pev- měření. Okamžitá pevnost v tlaku může ním dílci a ověřit, že nedojde ke zpoždění nost betonu v tlaku. (Uvedené závis- být zobrazena v reálném čase graficky, ve výrobě předpjatého vazníku. losti a vztahy jsou součástí softwaro- nebo ve formě tabulky (obr. 4).

52 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

Probíhající měření může být sledová- na úroveň teploty okolního vzduchu. Výhodou kombinace obou přístrojů, no prostřednictvím dálkového přenosu Teplota dílů nesmí klesnout pod teplo- Consonic 60 a T2000, je možnost sle- dat a aktuální stav pevnosti v tlaku zjišťo- tu okolí, proto je aktivní ochlazování dílu dování vývoje pevnosti u každého libo- ván, aniž by byla na místě potřebná stálá nepřípustné. Instalovaný ohřev a cirkula- volného bodu dílu. Je pouze nutné umís- přítomnost personálu. Pouze na spuštění ce vzduchu uvnitř skříně jsou pro daný tit na měřeném místě termický kabel a ukončení měření je nutná obsluha pří- účel postačující. (průměr cca. 4 až 5 mm). Klimatizační stroje a ponorné sondy. skříň a ultrazvukový měřič mohou tedy Po dosažení 25% očekávané konečné Ř EŠENÍ ÚLOHY být umístěny v odstupu několika metrů pevnosti (28 dnů) je možné prostřednic- Daný úkol byl rozšířen o otázku, zda od prvku. tvím prognostické funkce stanovit další dochází k rozdílům ve vývoji pevnos- průběh vývoje pevnosti. K tomuto kroku ti v tlaku v prvku v závislosti na geomet- jsou potřebné údaje o normové pevnos- rii vazníků a bednění. Předpokládalo se, že ti cementu a o dalším očekávaném tep- v okamžiku vnesení předpětí do prvku jsou lotním průběhu v betonu (příklad labora- na horním a dolním pasu rozdílné pevnos- torního uložení: T = konst. = 20 °C). Pro ti v tlaku. Důležité bylo dokázat, že v oblasti tento výpočet si přístroj po celou dobu upínacích lan, tedy na spodním pasu prů- měření v předepsaných intervalech prů- řezu prvku bylo dosaženo potřebné pev- běžně zaznamenával naměřené hodno- nosti betonu v tlaku (40 MPa po 16 h). ty teploty betonu. Bylo zvoleno následující uspořádání Dosažení určité pevnosti v tlaku, teploty měřicích přístrojů: nebo ultrazvukové rychlosti může být sig- • Osazení ponorné sondy na horní pás nalizováno „výstražnou“ funkcí, např. bli- (obr. 3) 2 káním diod na ponorné sondě a na měří- • Kombinace přístrojů Consonic 60 cím přístroji. a T2000, ve skříni bylo umístěno Použitým přístrojem, který je v této verzi zkušební těleso s ponornou sondou navržen jako čtyřkanálový, lze součas- a ultrazvukovým měřidlem (obr. 6 a 7) ně získávat hodnoty až ze čtyř měřících a na klimatizační skříň byla vedena tep- míst. Měřící body mohou být od přístro- lota spodního pasu. je vzdáleny max 15 m (vzhledem k délce kabelů). Obr. 1 Měřící zařízení Consonic 60 Fig. 1 Instrumentation Consonic 60 Klimatizační skříň T2000 Problematika výroby zkušebních kostek Obr. 2 Kompletní ponorná sonda a přenášení vlastního tepla ze stavební- Fig. 2 Completed submersible well ho dílu na ně, byla vyřešena konstrukcí 3 mobilní klimatizační skříně o dvou komo- Obr. 3 Zabudovaná ponorná sonda rách. V obou komorách mohou být tep- Fig. 3 Built-in submersible well loty měněny nezávisle na sobě dle údajů Obr. 4 Zobrazení výsledků probíhajícího naměřených teplotními senzory v beto- měření novém dílu (obr. 5). Po vyjmutí střední Fig. 4 Displacement of the recorded results dělící stěny může být velká komora využi- ta jako jeden celek. Obr. 5 Klimatizační skříň T2000 bez krytu Klimatizační skříň aktivně reguluje tep- se zkušebními tělesy lotu dle teploty zkoumaného dílu, při- Fig. 5 Air-conditioner box T2000 without čemž není možné ochlazování níž než cover with specimens 4

1 5

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 53 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

6 7

TQXOY]Tb`SQS^bc`O '%# BXOY]Tb ;ÂS\h #O $! $ ## 45

BS^Z]bO\OV]ÂS >Sd\]abdbZOYc\OV]ÂS # 40 BS^Z]bOR]ZS >Sd\]abdbZOYcR]ZS 35 "#

30 " 25 !# BI1K I;>OK Q 20 T ! 15

# 10

# 0 !"#$%&' ! " # $ % !"#$%&' ! " # $ % 8 AbtÂPSb]\cIVK 9 AbtÂPSb]\cIVK

Zkoušky se konaly 15. a 16. března Rozdílný teplotní vývoj v prvku (obr. 8) Obr. 6 a 7 Ultrazvuková zkuš. tělesa v klimatizační skříni (příklady) 2006. Při plnění vazníkové formy beto- vede k rozdílnému vývoji pevnosti v tlaku. Fig. 6 and 7 Ultrasonic specimens in the nem byla naplněna a utěsněna také Požadovaná pevnost v tlaku 40 MPa air-conditioner case (examples) forma na zkušební těleso. Poté byly vlo- v místech následně namáhaných vne- ženy do nosníku i zkušebního tělesa sením předpětí byla dosažena po 16 h. Obr. 8 Průběh teploty v horním a spodním ponorné sondy a bylo spuštěno ultrazvu- Je zřejmé, že beton takové kvality, který sledovaném bodě zkoušeného prvku kové měření, které bylo po 17 h ukonče- má v daném čase dosáhnout požadova- Fig. 8 Temperature curves in the top and no a bednění bylo otevřeno. nou pevnost, by měl být stále pod dohle- bottom monitoring points of the dem technologa. Pro zamezení časových specimen V ÝSLEDKY a kvalitativních problémů je důležité zajis- Zkoušky potvrdily domněnku o rozdíl- tit přesné dodržování vlastností čerstvé- Obr. 9 Průběh pevnosti betonu v tlaku ném vývoji pevností betonu v tlaku ho betonu. Fig. 9 Curve of the compress strenght of v různých místech sledovaného prvku. concrete V grafech na obr. 8 a 9 jsou vyneseny Z ÁVĚR výsledky měření teplot a pevností beto- Provedené zkoušky prokázaly, že pou- nu v tlaku. Vývoj teplot vykazuje rozdí- žitá receptura betonu odpovídá daným ní pevnost betonu v tlaku je možné zjistit ly mezi sledovaným „horním“ a „spod- požadavkům. Požadované pevnosti beto- online přímo na prvku. ním“ bodem. Horní bod více podléhal nu v tlaku pro vnesení předpětí u vazní- Na základě statistického zpracování teplotním vlivům v hale než spodní bod ků byly dosaženy ve stanoveném časo- výsledků měření je možné vyhodnotit (obr. 8). vém rámci. a nastavit optimální teploty ve výrobních Teplotní průběh „dole“ byl zjišťován Je také patrné, že v rámci prvku dochází halách tak, aby byla minimalizována spo- přímo na upínacím dílu předpínacího k rozdílnému vývoji pevností v tlaku. třeba energie na jejich vytápění. zařízení. Předpínací lana odvádějí teplo- Pokles teploty ve výrobní hale vždy tu ven (chladící můstek). Z tohoto důvo- působí na prvky v ní uskladněné. Dipl.-Ing. Dirk Niehoff du stoupá křivka mírněji než v horním Díky využití moderní měřící techniky Dornburger Zement GmbH měřeném bodu. Pokles teploty „nahoře“ je možné zlepšovat kvalitu vyráběných Ing. Petr Vorel jr. po 13 h je možné odůvodnit otevřením dílců. Optimalizace betonových recep- PREFA-BETON Cheb, spol. s r. o. halových vrat. Teplota horní části je tedy tur za účelem časových a materiálových mob.: 602 425 720 ovlivněna teplotou v hale. úspor je možná bez rizika, jelikož aktuál- e-mail: [email protected]

54 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

P OZNÁMKY K PROBÍHAJÍCÍ OPRAVĚ KARLOVA MOSTU

B OHUMÍR VOVES ní památkou, by zřejmě nebyl přijatelný památkáři i veřejností. Dalšímu průniku srážkové vody a solí do konstrukce mostu je V nedávné době proběhly práce na zajištění stability pilířů Karlova nutné zabránit řádným provedením účinné hydroizolace uložené mostu ohrožených podemíláním základů říční vodou. Nyní probí- na betonové vrstvě pečlivě vyspádované k chrličům. hající práce jsou zaměřeny hlavně na nosné zdivo, výplňové zdivo a hydroizolaci. Rozhodování o opravě jsou ztíženy tím, že z šest- Z ÁVĚR nácti polí mostu, postavených v letech 1357 až 1402, byla zacho- Probíhající oprava Karlova mostu vychází ze získaných a průběž- vána tři pole a ostatní pole byla po poškození v letech 1432 až ně objevovaných poznatků, zejména o vlivu vody a solí dosud 1890 opravována různým způsobem. proniklých do konstrukce mostu, a zaměřuje se na zajištění spo- Nosné zdivo klenby a parapetu včetně zábradlí sestává lehlivé hydroizolace, která by takovému průniku zabránila. z kamenných kvádrů zděných na maltu. Vzhledem k tomu, že dojde k obdobným opravám stavebních Při provádění i opravách zdiva do roku 1892 byly užívány kvádry památek, je nutné v předstihu zajistit dodávky arkozy a černé- z arkozy z oblasti Kamenných Žehrovic. Při opravě v letech 1966 ho vápna. až 1975 byly některé kvádry z arkozy nahrazeny pískovcem. Arko- za obsahující křemen a živec, je pevnější a vůči korozi odolněj- Literatura: ší než pískovec. Rozdíl odolnosti arkozy a pískovce je patrný např. [1] Zprávy spolku architektů a inženýrů v Království českém, r. 1892 u chrámu sv. Víta, kde Parléř použil arkozu před více než šesti sty [2] Soukup J.: Mosty klenuté, 1900 lety a Hilbert použil pískovec před sto lety. Na arkoze nejsou patr- [3] Technický obzor, r. 1905 né stopy koroze kamene vlivem povětrnosti, u pískovce ano. Pro- [4] Oprava Karlova mostu, 2004 tože lomy na arkozu byly v první polovině minulého století zruše- ny a otevření nového lomu brání odpor místních obyvatel, byl při probíhající opravě užit nejvhodnější dostupný pískovec. Čerstvě Prof. Ing. Bohumír Voves, DrSc. opracovaný kámen se zatím barevně liší od zabudovaných kame- Pod Fialkou 7, 150 00 Praha 5 nů, které jsou dlouhodobě vystaveny povětrnosti. tel.: 257 216 282 Dříve byla užívána malta z hydraulického černého vápna vyrábě- ného v Praze-Podolí. Toto vápno bylo u nás i v zahraničí zavede- no pro výstavbu konstrukcí vystavených působení vody a agresiv- ních činitelů. Po zrušení jeho výroby na konci devatenáctého sto- RSTAB RFEM letí byla užívána cementová malta. Program pro výpočet Program pro výpočet Při probíhající opravě bylo zjištěno, že pod úrovní dlažby byly rovinných i prostorových konstrukcí metodou některé kvádry zábradlí poškozeny působením vody a solí a je prutových konstrukcí konečných prvků nutné je nahradit novými kvádry. Rozebrání zábradlí bylo ztíženo tím, že při opravě v letech 1965 až 1975 byla místo malty z čer- ného vápna užita cementová malta, která svou pevností znemož- ňovala rozpojování zdiva bez poškození kvádrů. Proto se uvažu- je o dovozu černého vápna. Pro zachování starobylého vzhledu mostu by bylo vhodné nahrazování kvádrů v zábradlí omezit, nebude-li to z důvodu nosnosti nutné. Zdivo vyplňující prostor nad klenbou je z neuspořádané lomo- vé bělohorské opuky prolévané maltou z černého vápna. Zdivo je natolik pevné, že při opravě v roce 1892 muselo být odstřelováno dynamitem [1], zdivo proto spolehlivě přenáší zatížení ke klenbě. Při výstavbě mostu byla hydroizolace zajištěna jílovou vrstvou. Ta ale před rokem 1880 selhala a mostem začala pronikat sráž- ková voda. Proto bylo výplňové zdivo po celém povrchu pokry- Řada přídavných modulů to vrstvou z prostého betonu, která měla zabránit průniku vody Rozsáhlá knihovna profilů ke klenbě [2]. K průniku vody ale dále docházelo. Nezabráni- Snadné intuitivní ovládání la mu ani vrstva prostého betonu pod dlažbou pojížděnou Kři- de bavit ... žíkovou tramvají [3]. Při opravě v letech 1966 až 1975 položená 6 500 zákazníků ve světě hydroizolace z živičných pásů Sklobit zcela zklamala, a to zejmé- Nová verze v českém jazyce

Demoverze zdarma ke stažení ke zdarma Demoverze na pro chybný pracovní postup [4]. Její selhání způsobilo u zdiva www.dlubal.cz Zákaznické služby v Praze zvýšení vlhkosti a výskyt solí. Neprojevilo se ale takovým pokle- Ing. Software Dlubal s.r.o. sem pevnosti zdiva, které by snižovalo řádnou nosnou funkci Anglická 28,120 00 Praha 2 a trvanlivost mostu. Úvahy o odstranění vody a solí, které pro- Tel.: +420 222 518 568 Ing. Software nikly do Karlova mostu pro uvedené selhávání hydroizolace, jsou Fax: +420 222 519 218 nereálné, protože by vyžadovaly odbourání všech částí mostu Dlubal E-mail: [email protected] která Vás bu Statika, nad klenbami. Takový zásah do mostu, který je národní kultur-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACEInzerce 96.5x132 1/2009 zrcadlo (Beton 1 1 15.7.200855 7:47:00 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

G RAFICKÝ BETON

Grafický beton je nová technologie úpra- podle koncentrace použitého zpožďo- Vzory lze vytvářet z velkých ploch, pravi- vy betonových povrchů vhodná zejména vače tvrdnutí. Pro výrobu betonových delných pruhů různé šířky nebo z bodů. pro prefabrikovanou technologii výstavby. prvků se používá normální nebo samo- Bodová technologie odpovídá rastrové- Technologický postup byl vyvinut finskými zhutnitelný beton. V případě použití nor- mu tisku, takže pomocí různě velkých architekty a je chráněn patentem. málního betonu s hrubším kamenivem, bodů můžeme na stěně získat stínova- Technologie je založena na stejném je možné pro povrchovou vrstvu použít ný obrázek, jakoby černobílou fotogra- principu jako známé a rozšířené vymý- směs s jemnějším kamenivem požado- fii. Aby obrázek na stěně skutečně zře- vané betony. Nezhydratovaná cemento- vaného barevného odstínu a dále formu telně vystoupil, je třeba dobře rozmyslet, vá pasta ovlivněná zpožďovačem tvrdnu- doplnit běžně používanou směsí. jak velké mají být jednotlivé body rastru tí betonu je však po odformování vymý- Nová technologie dává architektům a v jakém rozestupu, a to zejména s ohle- vána pouze z těch částí betonových široké možnosti výtvarného ztvárnění dem na vzdálenost pozorovatele. povrchů, na které se ve formě přitisk- betonových stěn i podlahových desek. Jana Margoldová nul vzorek předem nanesený na speciál- Zajímavé výsledky lze dosáhnout s kon- ní folii, která byla vložena na dno formy. trastně zbarveným kamenivem k barvě Literatura: Vzor na povrchu betonu vzniká kontras- cementové pasty, ale i z kombinace „tón [1] Materiály společnosti Graphic tem hladkých ploch a ploch s vymy- v tónu“ pouze z rozdílného odrazu svě- Concrete Ltd, Helsinky, www.graphic- tou povrchovou vrstvou. Hloubka ovliv- telných paprsků od hladkého a drsné- concrete.com nění cementové pasty je tak do 2 mm ho povrchu.

1a 1b 1c

1d 1e 1f

56 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

2a 2d

Obr. 1 Ukázky ze vzorníku Graphic concreteTM

Obr. 2 Projekt obytného souboru v Helsinkách nedaleko Arabianranty, B&M Architects, motiv trávy od Saamuli Naamanka na fasádních betonových stěnách, a) vizualizace projektu, b) c) d) pohledy na hotovou fasádu, e) detail fasády

2e 2b

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 57 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

Obr. 3 Projekt kancelářské budovy v Kumotie, a) fasáda ve výstavbě, b) hotové fasádní panely připravené k převozu na stavbu, c) detail povrchu panelu

fotografie: 2 a až e Anders Portman & Graphic Concrete Ltd, 4 a až f Heikkinen-Komonen Architects & Graphic Concrete Ltd 3b

58 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGY

4e Obr. 4 Projekt provinčního archívu v Hameenlinne, a) vizualizace objektu, 2500 m2 fasády bez oken pokryté betonovými panely s povrchovou úpravou „Graphic Concrete“, b) hotové fasádní panely připravené k převozu na stavbu, c, d) fasáda ve výstavbě, e, f) detaily fasády

4f 4b

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 59 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

P OSTŘEHY O CHOVÁNÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE PŘI POŽÁRU REMARKS OF BEHAVIOUR CONCRETE STRUCTURE UNDER FIRE

P ETR FAJMAN nuty poznatky a zkušenosti s požáry různých objektů, proto je zají- mavé sledovat na reálné budově, kde došlo k požáru, co se stalo Chování konstrukce při požáru je v současné době velmi dis- s konstrukcí a jak je to s její další únosností. kutované téma. Celkové požární hodnocení konstrukce však Během léta přibývá požárů zemědělských plodin, a to jak závisí na více faktorech, především pak na typu materiálu z důvodu špatného skladování, tak úmyslným zapálením. V létě a konstrukčním systému. Z tohoto důvodu je velmi poučné 2008 vypukl požár v seníku Agrostavu Jaroměř. S největší prav- zjišťovat, co se stalo a k jakým událostem došlo při reálném děpodobností byl požár založen úmyslně. V uvedeném objek- požáru budovy. tu bylo uskladněno seno. K samovznícení dojít nemohlo, proto- Behaviour of concrete structure under fire is highly discussed že seno bylo v rolích a vnitřní prostor byl řádně odvětráván. Veli- topic in present days. Complex structure assessment depends kost požáru a rozsah zničení konstrukce překvapila majitele i zasa- on several factors – mainly on the type of material and struc- hující hasiče, protože takovou destrukci železobetonového skele- tural system of the building. Therefore, it is very instructive to tu nepředpokládali. investigate what happened real fire of the building. P OPIS KONSTRUKCE Požární odolnost konstrukce je s nástupem nových materiálů Seník byl postaven na počátku devadesátých let jako železobe- velmi diskutované téma. Chování samotných stavebních materi- tonový skelet (obr. 1). Nosnými prvky byly železobetonové slou- álů je zkoumáno při různých pokusech [2, 3, 4], ale požární hod- py, na kterých byly navěšeny betonové dutinové panely. V horní nocení budovy závisí i na její vybavenosti a konstrukčním systému části měly sloupy konzoly, na kterých byla uložena jeřábová [1]. Při navrhování na účinky požáru postupujeme podle Euroko- dráha. Sloup měl průřez 400 × 600 mm s vyztužením na okra- du ve dvou fázích. Nejdříve stanovíme zatížení dle EN 1991-1-2 jích 2∅ 24 a 2∅ 18 a uprostřed 1∅ 18 mm se smykovou výztu- a poté charakteristiky jednotlivých materiálů dle příslušných norem ží z třmínků po 250 mm. – např. pro beton [5, 6] platí EN 1992-1-2. V normách jsou shr- Střešní konstrukce byla lehká, částečně ocelová s dřevěnými

Obr. 1 Schématický řez a půdorys seníku Fig. 1 Section and ground plan of hayloft Obr. 2 a) pád střechy od odklonu podpor, b) zničená konstrukce 2a Fig. 2 a) downfall of roof due to the support declination, b) damaged structur

60 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

vazníky s krytinou z hliníkových plechů. Na boku seníku byla do původního stavu. Zůstatkový naměřený odklon směrem ven přístavba z železobetonových sloupů, které nesly ocelovou kon- je 10 mm na 2000 mm, to znamená 50 mm na celou výšku. strukci boudy opláštěnou plechy s jeřábem. Zbytek konstrukce je vyobrazen na obr. 2. Výpočet vodorovného posunu konce sloupu od zatížení teplotou od požáru P OPIS POŠKOZENÍ KONSTRUKCE Pro deformaci v bodě x máme jednoduchý vztah Požár byl nahlášen 6. září 2008 ve večerních hodinách. Podle ;g f B − B zasahujících hasičů byla teplota vyšší než 600 °C. Maxima byla ϕ f = + 2 6 α . odhadnuta na 700 až 800 °C při jejich trvání dvě hodiny. Požárem 37 V byly nejvíce zasaženy krajní části objektu – řada 2 až 5 a 9 až 12, V našem případě uvažujeme, že příčné zatížení konstrukce je kde bylo uskladněno seno. Střední část – trakty 6 až 9 – sloužila malé a přibližně platí My(x) = 0. Pro příčný posun nosníku platí k manipulaci se senem. Zásah hasičů se omezil hlavně na ochra- podle principu virtuálních posunutí (PVP) nu okolních objektů a ochlazování vnějšího povrchu konstrukce skladu. Teploty stěn a průběh teplot požáru nebyly exaktně měře- Z Z B − B Z B − B c = ; fϕ fRf = f 2 6 α Rf = 2 6 α , (1) ny, ale teplota vnějšího povrchu byla dle odhadu kolem 100 °C. Z ∫ ∫ V V Po pádu střechy došlo ke snížení teploty – jde o pokles při ote- — vření prostoru. Podobný efekt byl sledován i při požáru budo- kde M(x) = 1x je moment v bodě x od jednotkové síly působí- vy Windsdor v Madridu [1], kde při odstranění obvodových kon- cí na konci konzoly. strukcí došlo ke snížení z 1 000 na 600 °C. V článku [1] lze nalézt Při odhadované průměrné teplotě požáru po výšce 400 °C, závislost teploty na velikosti hořícího prostoru. pro průřez 600 × 400 mm uvažujeme pak hodnotu teploty Během požáru došlo k následujícím událostem. vnitřního povrchu TD = 420 °C a teplotu vnějšího povrchu TH = 20 °C. Pro délku sloupu 10 m a koeficient teplotní roztažnosti Deformace haly betonu α = 0,000012 (α s rostoucí teplotou ještě mírně roste Lehká vazníková dřevěná konstrukce krovu byla tvořena z men- – pro 750 °C je α = 0,000014) vyjde ších průřezů, které intenzivně hořely až došlo k roztavení střeš- " − ní krytiny. Vlivem velkého žáru došlo k ohřátí vnitřních ploch c = = " [ . konstrukce. To mělo za následek roztažení konstrukce a odklo- $ nění sloupů (obr. 3). Po ochlazení se konstrukce téměř vrátila Velké deformace stěn potvrzují i výpovědi svědků události, kteří

Obr. 1 Schématický řez a půdorys seníku Fig. 1 Section and ground plan of hayloft Obr. 2 a) pád střechy od odklonu podpor, b) zničená konstrukce Fig. 2 a) downfall of roof due to support declination, b) damaged structure Obr. 3 Deformace konstrukce Fig. 3 Deformation of structure Obr. 4 Trhliny na vnější straně sloupu Fig. 4 Cracks on outer side of column Obr. 5 Trhliny ve sloupech, a) na vnějším a b) na vnitřním líci Fig. 5 Cracks in columns, a) on outer, b) inner surface 3

5a 5b

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 61 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

6 8

' aWZWYtb]d{ dt^S\Q]d{ &

H×abObY]dt^Sd\]abIK !

! " # $% & ' bS^Z]bOI1K 10

jev přirovnávali k nafouknutí haly. Jen v rozích byl posun menší 4Z! Z B − B !37B − B c = = − 2 6 α ⇒ 4 =.α 2 6 (3) vlivem prostorového působení konstrukce. Zpočátku byly stěny Z !37 V ZV v horní části drženy střešními vazníky. V důsledku kotvení vazní- ! ! PV "⋅$ " ků k objektu v nich od odklánění sloupů vznikaly hned od počát- Po dosazení za 7g = = = % [ ku velké vodorovné tahové síly. Ty měly za následek posunutí a vytržení obvodových betonových nosníků, což významně při- (moment setrvačnosti průřezu sloupu) a za E = 26 000 MPa spělo k pozdějšímu pádu střechy (obr. 3). Nosníky byly popadány (modul pružnost betonu) dostaneme po celé délce haly buď na jedné nebo na druhé straně. !37B − B !⋅ $ ⋅% ⋅" Maximální sílu F (reakce vazníku) můžeme určit z podmínky 4 = α 2 6 = posunu v horním bodě ul = 0. Z PVP dostaneme závislost mezi ZV ⋅ ⋅$ silou a posunem (2). = " I;

62 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

11a 11b 11c nosníků byly pouze dva nezdeformované (nad vstupy). Zbylé Obr. 6 Vznik trhlin od nerovnoměrného oteplení byly zkroucené, prohnuté nebo vybočené. Fig. 6 Cracks development due to non-uniform temperature distribution Vznik trhlin v betonu Obr. 7 Označení pozic vrtů Fig. 7 Identification of specimens Vznik trhlin v betonu souvisí s natočením průřezu a jeho vyztu- žením. Při teplotě oceli nad 250 °C dochází k jejímu zplastizo- Obr. 8 Vzorky vrtů 1 až 4 Fig. 8 Speciments 1–4 vání a vzniku nevratných deformací. Vzhledem k tomu, že ocel v tomto stavu není schopna přenášet zatížení, musel v době Obr. 9 Vzorek z nosníku Fig. 9 Specimen of the beam požáru přenášet veškeré zatížení beton. Ocel se pouze pro- tahovala a plastizovala. Při zpětném ochlazování však v oceli Obr. 10 Snížení pevnosti betonu v tlaku v závislosti na teplotě dle EN Fig. 10 Concrete compression strength decrease due to temperature zůstávaly nevratné deformace, které kladly odpor návratu kon- increasing according to EN strukce do původního stavu. Tento jev způsobil, že se v beto- Obr. 11 a) Odprýskaná krycí betonová vrstva, b) pórovitý povrch nu, který má podstatně menší únosnost v tahu než v tlaku, zasaženého betonu a c) zkroucená kotevní lišta vytvořily trhliny. Ve sloupech bez zabráněného vodorovného Fig. 11 a) Spalling of concrete cover layer, b) porous surface of hit posunu vznikly trhliny na vnitřní straně (obr. 3, 5b a 6). U slou- concrete and c) twisted anchor wire pů se zabráněným vodorovným posunem (obr. 2 síla F) však vznikly trhliny i na vnější straně (obr. 5a a 6). To bylo způso- Tab. 1 Naměřené hodnoty pevností betonu v tlaku Tab. 1 Measured value of concrete compresion strength beno změnou jejich statického působení a odlišnou defor- mací (srovnej obr. 3 a 4). Šířka trhlin se pohybovala od 0,1 Střední část Krajní části do 1 mm. Název Označení Pevnost Ztráta pevnosti Pevnost Ztráta pevnosti Při výpočtu maximální velikosti momentu M, který vznikne [MPa] [%] [MPa] [%] ve vetknutí od zabránění posunu ve vrcholu, vyjdeme z vypoč- Srovnávací A6/7_1 49,7 0 26,9 46 tené síly F. vrty A6/7_2 50,1 0 27,3 45,5 Vrt 1 sloup d9 22,2 55,5 12,6 74 ; = 4 f ⇒ ; = % = % ;<[ Vrt 2 sloup a10 21 58 12,4 75 Z Vrt 3 sloup a4 12,4 75 – 100 Pokud bychom uvažovali plně plastický stav, moment způso- Vrt 4 sloup d4 17,1 66 11,6 77 bí teoretické napětí Tab. 2 Zatřídění sloupů dle intervalů pevnosti betonu v tlaku Tab. 2 Designation of columns according to compresion strength "; " ⋅ %! σ = = = $! ;>O Napětí [Of ≤ 20 28 až 35 36 až 44 ≥ 45 PV " ⋅$ [MPa] a3, a4, a9, a10, a11, a12 a5 a2, a13 a0, a1, a6, a7, a8 Mezní tahové napětí v betonu je závislé na třídě betonu, např. b13 b0, b1 Sloupy pro BIV (C40) je σ = 4,6 MPa. Z uvedeného vyplývá, že vznik c13 c0, c1 trhlin byl nevyhnutelný. d3, d4, d9, d10, d11, d12 d13 d2, d5, d6 d0, d1, d7, d8

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 63 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

12 15

Ve skutečnosti došlo k tahovému porušení betonu se vzni- tem ∅ 75 mm, umístění vrtů v půdoryse a na sloupu je vykres- kem trhlin a přerozdělení napětí. Tyto jevy by bylo možné leno v obr. 7. podrobněji zkoumat například metodami lomové mechaniky. Popis vzorků: Prohlídka vývrtů ukázala, že poškozené sloupy byly popraska- • vrt 1 (sloup d9) – po obou stranách byla vrstva rozpadlého né i uvnitř systémem trhlin ve vodorovné i svislé rovině. Stejné betonu do hloubky 60 mm. Střední vrstva betonu je také poško- poruchy se objevily i při požáru budovy Windsdor v Madridu [1], zena – materiál je mezerovitý oproti srovnávacímu vzorku. kde byly trhliny ve sloupech v obou směrech. • vrt 2 (sloup a10) – beton je po obou stranách poškozen. • vrt 3 (sloup a4) – beton je po obou stranách poškozen. Degradace betonu ohřátím Ve střední části vrtu je beton porušen svislou trhlinou. Pro určení míry poškození betonu byly provedeny zkoušky pev- • vrt 4 (sloup d4) – na jedné straně je beton poškozen. nosti v tlaku zasažených sloupů. Dále bylo nutné zjistit i původ- Srovnávací vrty (nosník a56)– vizuálně jsou vzorky betonu bez ní nepoškozenou pevnost. K tomu byl vybrán nosník, který se poškození, struktura materiálu je kompaktní (obr. 9). nacházel pod střechou v manipulační zóně, kde přímo nehoře- Vzorky byly před zkoušením rozříznuty a okraje byly zarovná- lo a byl vystaven žáru jen z jedné strany. Beton nosníku i vrtů ny. Zkoušky se prováděly na lisu s řízeným přírůstkem posunutí byl vizuálně zhodnocen a bylo konstatováno, že je kompaktní v laboratoři Fakulty stavební ČVUT. a nepoškozený. Byly odebrány čtyři vrty v poškozených sloupech (obr. 8) a dva Výsledky zkoušek vrty v nosníku (obr. 9). Z každého vrtu ve sloupech, pokud to šlo, V tabulce 1 je procentuální ztráta pevnosti vztažena k prů- byly zhotoveny dva vzorky. Z každého vrtu v nosníku byly udě- měru hodnot pevností srovnávacích vrtů v nepoškozené části lány také dva vzorky, jeden na straně požáru a druhý na opačné (49,9 MPa). straně. Vrty byly provedeny přenosnou vrtací technikou s vývr- Výsledky zkoušek potvrdily značné snížení pevnosti betonu.

64 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

Literatura: vání vody v betonu (volné i chemicky vázané). Z provedených [1] Calavera Jose and col.: Fire in Windsdor building, Madrid, In vrtů bylo zřejmé, že poškození dosahovalo do hloubky 40 až NIT 2-05, www.intemac.es 80 mm (obr. 8). [2] Kallerová P. a Wald F.: Požární zkouška na experimentálním Porušení povrchu vrtů sloužilo ke kalibraci Schmidtova kla- objektu v Mokrsku, ČVUT v Praze, srpen 2008, ISBN 978-80- dívka, kterým se zkoušely zbylé sloupy. Ztráta pevnosti pak 01-04146-8 byla v korelaci s orientačními hodnotami napětí naměřených [3] Wald F., Simões da Silva L., Moore D. B., Lennon T., Chladná Schmidtovým kladívkem. Sloupy zatříděné do intervalů pevnos- M., Santiago A., Beneš M. and Borges L.: Experimental beha- ti jsou vypsány v tab. 2 a vykresleny na obr. 13. viour of a steel structure under natural fire, Fire Safety Journal Obvodové panely prošly obdobným procesem jako sloupy. 2006, Volume 41, Issue 7, pp. 509–522 Od nerovnoměrného oteplení se zdeformovaly a zároveň se [4] Procházka J., Langer, J.: Zkoušky požární odolnosti betonových snížila pevnost betonu. Deformace panelů vyvolala pokrouce- prvků a konstrukcí, In: Sborník semináře Betonové konstrukce ní ocelových kotvících lišt, což bylo důsledkem rozdílné teplot- v extrémních podmínkách, ČBS ČSSI – Praha 13. září 2004, ní deformace (rozdílné dosažené teploty) panelů, lišty a slou- s. 21–33, ISBN 80-9033501-0-0 pu (obr. 11c). [5] Procházka J.: Zavádění EN 1992-1-2 „Navrhování betonových Výskyt poškozených panelů odpovídá výskytu poškození slou- konstrukcí Část 1-2: Navrhování na účinky požáru“ do praxe pů (obr. 14). – Úvod, materiálové charakteristiky; Ověření požární odolnosti Poškození podlahových roštů bylo menší než poškození slou- pomocí tabulkových hodnot In: Beton TKS 3/2005, s. 49–62 pů a stěn. V obr. 12 jsou patrné trhliny u horního ohřívaného [6] Procházka J., Tožičková L.: Zavádění „EN 1992-1-2 povrchu. Za normálního provozu jsou horní vlákna uprostřed „Navrhování betonových konstrukcí Část 1-2: Navrhování prostého nosníku tlačená, tudíž zde není navrhována tahová na účinky požáru“ do praxe – Zjednodušené metody navrho- výztuž. Od nerovnoměrného oteplení však došlo k vzedmutí vání, In: Beton TKS, 1/2006, str. 44–48, ISSN 213–3116 roštu směrem nahoru a vzniku velkých tahových napětí u hor- [7] Procházka J., Štefan R.: Rozložení teplot v betonových prvcích ního povrchu. Zároveň zde také došlo k redukci pevnosti beto- vystavených požáru, In: Stavební obzor 2/2008, roč. 17, ISSN nu. Místa poškození roštů jsou vykreslena v obr. 15. Mimo zónu 1210-4027, str. 33–39 požáru je poškozený jeden rošt, na který spadl nosník a prora- zil ho.

Z ÁVĚRY Obr. 12 Porušené rošty Vystavení konstrukce vysokému žáru vede k různým destruktiv- Fig. 12 Damaged floor ním procesům a změnám statického působení. Z tohoto hle- Obr. 13 Označení poškození betonu u sloupů diska jsou nejdůležitějšími změnami – přídavné namáhání tep- Fig. 13 Ranking of concrete damage of columns lotou a změna vlastností materiálu. V popisovaném případě byl první proces charakterizován velkým deformačním zatížením, Obr. 14 Označení poškození betonu u obvodových panelů které mělo za následek pád části konstrukce. Druhý proces vedl Fig. 14 Ranking of concrete damage of circuit panels k výraznému snížení pevnosti betonu, k nevratným změnám Obr. 15 Označení poškození betonu roštů ve struktuře materiálu a ke vzniku trhlin širokých 0,1 až 1 mm. Fig. 15 Ranking of damaged concrete floor panels Pevnost zasažených prvků byla snížena v závislosti na vzdále- nosti od epicentra požáru. Na sledovaných sloupech byl úby- Zajímavostí je, že v rámci jednoho prvku je rozdíl v pevnos- tek pevnosti pozorován v celém průřezu a pohyboval se od 50 ti až 46 % . Jedná se o závislost na vystavení povrchu žáru – do 80 %. Nosníky a obvodové panely byly zasaženy téměř beton u povrchu směrem k požáru měl poloviční pevnost, než do poloviny své tloušťky. na opačné straně [7]. Některé vzorky ze sloupů byly na povr- Hlavní destrukce proběhla během dvou hodin, což byla doba chu vystaveném přímému žáru až do hloubky 80 mm rozpad- trvání maximální teploty 800 °C. lé. Proto se dělaly zkoušky hlavně na středních částech vrtů, Vzhledem ke stavu betonu a konstrukce bylo doporučeno halu a pokud to šlo, tak i na méně rozpadlém povrchu. Naměřené zbourat. Jedině základová konstrukce byla téměř nepoškoze- výsledky na sloupech ukazují na 55 až 66% ztrátu pevnosti. na a při opatrném bourání horní stavby by šla využít pro novou Jeden vrt byl navíc porušen trhlinami i ve střední části, kde ztrá- konstrukci. Recyklace zbytků betonu by byla možná pouze ta pevnosti byla 75 %. Použijeme-li normový graf z obr. 10 pro do nenosných konstrukcí. závislost okamžité ztráty pevnosti betonu na teplotě, tak porov- náním naměřených pevností, můžeme konstatovat, že teplota Výsledky uvedené v příspěvku byly získány za podpory výzkumného záměru dosahovala hodnot 800 °C a poškození betonu můžeme kvali- MSM 6840770001 a informacím od HZS v Jaroměři. fikovat jako trvalé. Z grafu vyplývá, že poškození betonu je závis- lé na teplotě, kterou prošel. Např. při požáru budovy Windsdor Text článklu byl posouzen odborným lektorem. v Madridu [1] byl naměřen úbytek pevnosti od 15 do 80 % na sloupech tloušťky 500 mm. Doc. Ing. Petr Fajman, CSc. Vlivem požáru se také snížila objemová hmotnost o 5 až 7 %. Fakulta stavební ČVUT v Praze To ukazuje na významné odpaření vody z betonu. Thákurova 7, Praha 6 Porušení vrchní betonové vrstvy je zachyceno na fotografi- tel.: 224 354 477 ích na obr. 11. K tomuto jevu dochází vlivem rychlého odpařo- e-mail: [email protected]

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 65 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

B IODEGRADACE BETONU PŮDNÍMI BAKTERIEMI CONCRETE BIODEGRADATION BY SOIL BACTERIA

R ICHARD WASSERBAUER, korozního znehodnocení, protože někte- ché přístrojové techniky a bez přesného R ADEK ZIGLER ré pufrovací systémy betonu mohou pH určení agresivní mikroflóry vyjádřit rychlé udržovat na neutrální úrovni. Zdrojem mikrobní procesy, které vedou k povrcho- 2+ Beton je z biologického hlediska považo- S a tedy i H2S jsou pro thionové bak- vé korozi betonu a ve svých důsledcích ván za velmi rezistentní materiál, jehož terie aminokyseliny obsahující síru (cys- mají během času hluboký dopad na sta- odolnost mohou ve specifických přípa- tein a methionin), které se tvoří při mik- bilitu betonového kamene. dech narušit pouze thionové bakterie. robním rozkladu bílkovin v kanalizační síti. V poslední době se však ukazuje, že Po pětileté expozici může dojít v kanali- E XPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM korozní působení těchto mikroorganizmů zační síti k rozrušení betonu až do hloub- se, s výjimkou kanalizačních kolektorů, ky 30 mm [2, 3]. Materiál a metody přeceňovala, a že zvláště atmosféric- V poslední době se však ukazuje, že Pro zkoušky byly použity vzorky betonu kou korozi urychluje řada běžných půd- korozní aktivita sirných bakterií se u beto- z Portlandského cementu třída pevnosti ních mikrobů. Tyto mikroorganizmy byly nových konstrukcí (nikoliv u kanalizač- 25 MPa o rozměru 50 x 50 x 60 mm vyře- dosud považovány za členy specifického ních kolektorů) spíše přeceňovala. Koroz- zané z opravovaných mostních oblouků. mikrobního společenství a jejich degra- ní změny jsou zřejmě ovlivněny přede- Stárnutí vzorků betonu (snížení pH výluhu dační aktivita vůči betonu nebyla brána vším přímou transformací oxidu siřičité- betonu na 8) bylo provedeno trojnásob- v úvahu. Včasná a rychlá diagnostika ho na H2SO4 a nikoliv výlučně korozní nou expozicí vzorků betonu v autoklávu při jejich přítomnosti může proto zabránit aktivitou sirných bakterií. Thionové bakte- teplotě 120 °C vždy po dobu 2 h. větším škodám. rie jsou však i nadále nacházeny na beto- Jako zkušební prostředí jsme použili From the biological point of view concrete nových objektech, ale ve společenstvu bezuhlíkatou minerální půdu o následují- is regarded as a very resistant material řady dalších mikrobů (bakterie desulfuri- cím složení: KH2PO4 0,1 g, K2HPO4 0,1 g, whose resistance can be impaired by kační, denitrifikační, nitrifikační a amoni- MgSO4 0,3 g, (NH4)2SO4 0,5 g, FeSO4 thione bacteria only under specific condi- zační), ve kterém většinou nehrají domi- stopy, destilovaná voda 1000 ml, pH 7,5 tions. However, it became evident recently nantní roli [4]. upraveno 0,1N KOH. that the corrosive effect of these micro- Zároveň je zřejmé, že půdní mikro- Půdní výluh pro zaočkování zkušební- organisms, with the exception of canali- organizmy, zvláště Bacillus mucilagino- ho media byl připraven z lehké zahradní zation collectors, was overestimated and sus mohou vrůstat do pórů betonového země (drnovka a listovka v poměru 1 : 1) that the atmospheric corrosion, above all, kamene a měnit jejich strukturu [5], pří- is accelerated by a number of common padně destruovat některé minerály. Mik- soil microbes. Up to the present time, roorganizmy jsou schopny růstu v pórech Obr.1 Koncentrace vápníku Ca2+ a vodivost these microorganisms have been regar- betonu o průměru větším než 30 μm, [mS] kultivačního media se vzorky ded as members of a specific microbial a to i při pH 11,5 až 12,5 a vytvářet zde betonu první až devátý den kultivace 2+ community and their degradation activity celou řadu minerálů obsahujících Ca2+, Fig. 1. The concentration of calcium Ca and the conductivity [mS] of the affecting the concrete has not been taken což musí mít vliv na stabilitu betonové- cultivation medium with concrete into consideration. Therefore, diagnostica- ho kamene. samples within the first to ninth days ting their presence quickly and in time can Při analýzách mikroflóry betonových of cultivation period prevent more serious damages. konstrukcí se stále častěji objevují zmín- Obr. 2 Průběh transportu vody ky o významné degradační aktivitě mik- do kontrolních a exponovaných Porušení betonové konstrukce, ke které romycet (plísní). Dominantní postavení betonových vzorků v čase dochází při její interakci s okolním prostře- při biokorozi betonu hrají mikroskopické Fig. 2. The development of reaction of both dím, je vždy výslednicí působení řady fyzi- vláknité houby (mikromycety), a to přede- reference and exposed samples to kálně-chemických, případně biologických vším zástupci rodů Cladosporium, Alterna- the water transport in time korozních vlivů. Účinky těchto vlivů se vzá- ria, Aspergillus, Penicillium a Trichoderma. Obr. 3 Koncentrace půdních bakterii jemně zesilují či zeslabují a jejich inten- Jedná se tedy o běžné epifytní či půdní v mediu (C ml-1) a průběh zita je závislá na délce trvání a podmín- mikromycety, které jsou schopny růst pH v mediu se vzorky betonu kách působení. Biologická koroze betonu na nepatrných částečkách prachu a špíny, v závislosti na čase Fig. 3. The concentration of soil bacteria je vlastně specifickým druhem chemické rychle kolonizovat porézní povrch betonu in the medium (Cml-1) and the koroze, iniciované živými organizmy [1]. a produkovat organické kyseliny. Ty jsou pH behaviour in the medium with Při degradaci a rozrušování betonových následně převáděny do Ca komplexů, což concrete samples being immersed skruží kanalizačních kolektorů a betonu znamená, že volné kyseliny nejsou analy- therein in time dependence přehradních nádrží hrají významnou roli ticky detekovány [6]. Obr. 4 Tvorba pěny na povrchu minerálního sirné bakterie. Korozivně aktivní je zejmé- Mikrobní procesy probíhají na vlhkém media třetí den kultivace na Dithiobacillus thiooxidans, který sni- a zestárlém betonovém kameni (pH Fig. 4. The foam formation on the mineral žuje pH betonu až na 2 až 3. Úroveň pod 8) velice rychle. V našem příspěvku medium surface on the third day of pH ovšem nekoreluje vždy se stupněm jsme se proto pokusili pomocí jednodu- cultivation

66 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

obohacené kompostovou zemí v pomě- ných vzorků betonu byla stanovena váž- mé, že rychlost koroze betonu bude závi- ru 1 : 5, vlhkost půdy 40 %, pH půdního kově na vahách PCN 128/00 Schoel- set zejména na rozpustnosti těchto Ca solí extraktu 5,8. 1 g upravené země byl pře- ler Instruments. Orientační analýza mik- a na chování vrstvy vzniklých korozních lit 100 ml destilované vody. Po rozmíchá- robních metabolitů proběhla za pomo- produktů. Koroze postupuje tím rychle- ni a odsazení byla suspenze přefiltrována cí tenkovrstvé chromatografie na silika- ji, čím jsou vznikající reakční produkty roz- přes skleněný filtrační kelímek s fritou, veli- gelu, soustava butanol, kyselina octová pustnější a čím rychleji jsou při konden- kost 2 až 3. Vždy 100 ml media bylo zaoč- voda 9 : 1 : 1 (aminokyseliny), 4 : 1 : 5 zaci vodní páry nebo deštěm vymývány kováno 1 ml půdního výluhu. (organické kyseliny), detekce aminokyse- z hmoty betonu. Zkušební a kontrolní vzorky o rozměru lin 0,25% ninhydrinem v acetonu, detek- V naších výsledcích byl zřejmý prudký 50 x 50 x 60 mm byly umístěny do dvou ce organických kyselin 0,075% bromkre- vzestup Ca2+ v mediu, zvláště během prv- litrových plastových nádob a zcela ponoře- solovou zelení a 0,025% bromkresolovou ních tří dnů kultivace, provázený postup- ny do inokulovaného zkušebního media. modří v ethanolu. ným zvyšováním konduktivity (obr. 1). Současně bylo do media přidáno 0,02 % Současně se také zvyšovala produkce glukosy a 0,005 % peptonu jako startér Diskuse výsledků CO2, což se mj. projevilo postupným růstu půdních mikroorganizmů. Sterilita Na povrchu betonu zkorodovaného poklesem pH (až na 4,9) a intenzivní tvor- kontrolní sestavy byla udržována přídav- v základových konstrukcích či v atmosfé- bou pěny na povrchu kultivačního media kem Ajatinu. Každodenní přídavek gluko- rických podmínkách se vždy nachází velké (obr. 4). Masivní vznik CO2 lze snadno sy imitoval snadno přístupný zdroj uhlíku. množství heterotrofních bakterií a plís- odvodit z metabolických drah pro aerobní Kultivace proběhla v termostatu při teplo- ní, které vytváří typické společenstvo [4]. bakterie. Pokud použijeme globální sché- tě 27 ± 2 °C během 10 dnů. Doménou chemoorganotrofních půdních ma pro bakterielní buňku, vidíme, že z bíl- Koncentrace Ca2+ v kultivačním mediu bakterií je kyselinová koroze, známá jak kovin, polysacharidů a lipidů (základních byla stanovena na fotokolorimetru Spek- v chemických provozech, tak i v zeměděl- organických složek biologického znečiš- troquant SQ 300 (Merck), reakcí na gly- ství. Ve vlhkých betonových konstrukcích se tění) vznikají aminokyseliny, cukry (hexó- oxal-bis (2-hydroxyanil). Změny pH byly setkáváme především s kyselinou octovou, zy a pentózy) a mastné kyseliny. Ty jsou stanoveny pH metrem HI 9017 HANNA mravenčí, propionovou, citronovou, gluko- přes Krebsův cyklus trikarbonových kyse- (USA). Vodivost media v čase byla sledo- novou, šťavelovou a řadou dalších kyselin metabolisovány na NH3, H2O a CO2. vána konduktometrem OK 102-1 Radel- lin trikarbonového cyklu, které mikroorga- Produkci CO2 lze také odvodit z metabo- kis (Maďarsko), celkový počet mikroor- nizmy vytváří během svého života. Proto- lické dráhy pro aerobní respiraci, která je ganizmů byl stanoven na fotokolorime- že kyseliny reagují především s Ca(OH)2 obecná pro bakterie, rostliny i živočichy. tru Microelisa Reader (Dynatech Lab. a posléze i s hydrosilikáty a hydroalumi- Vzniklý CO2 napadá hydratační produkty INC), rychlost sorpce vody do exponova- náty Ca za vzniku vápenných solí, je zřej- cementu a neutralizuje Ca(OH)2 v povr-

" " dt ^\Y & d]RWd ]a b $ Y]\b`]Z\dh ]`Y g " Sf ^]\]dO\{dh]`Yg & & IK

$ & 6 $ I[UZ[SRWOK d]RWd]abI[AK " $ " 1O "

!#%' " $ & 1 R\gYcZbWdOQS 2 a]`^x\YÂWdYgµxOaI[W\K

& 3 % 3

K $ & 3 # POYbS`WS

" $ 3 6 ^6 ^ ! " 3 POYbS`WSI1[Z 3 3 !#%' 3 R\gYcZbWdOQS 4

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 67 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

chové vrstvičce betonu za vzniku uhličita- nu v kooperaci s bakteriemi (komensa- mentů jsou zřejmé. Zabránit, nebo ales- nu vápenatého [8]. lizmus, kometabolismus?) a do biokoro- poň zmenšit mikrobní aktivitu je možné ze betonu nezasahují, naopak podle [6] jedině tak, že se co nejvíce zamezí pří- Ca(OH) + CO + H O → CaCO . 2H O 2 2 2 3 2 jsou hyfy plísní schopny pronikat do beto- stup vody do betonových konstrukcí. To Takto vznikající CaCO3 krystalizuje nu a zvětšovat jeho porozitu. Tenkovrst- je možné například snížením množství v nestabilních modifikacích lateritu (arago- vou chromatografií jsme detekovali v růs- trvale vlhkých kapes, a to již ve fázi pro- nitu), které se přeměňují na stabilní kalcit, tové fázi plísní mravenčan a octan vápena- jektu. U zemních konstrukcí se doporu- při čemž dochází ke značným objemovým tý, v mediu byly slabě přítomny také ami- čuje vložit pod základy a na stěny výkopu změnám a k částečnému zaplnění povr- nokyseliny valin, lysin, metionin a kyseli- nepropustnou hydroizolační folií proti vzlí- chových pórů betonu. To dobře souhlasí na asparagová, které podle grafu na obr. 1 nající vlhkosti a po ztuhnutí betonu těsně s názorem [9], který uvádí jako nejvýznam- nadále uvolňovaly Ca2+. Další kyseliny tri- vyplnit prostor výkopu zhutnělou suchou 3- nější mikrobní metabolity HCO , H2CO3, karboxylového cyklu nebyly detekovány. zeminou s bentonitem, čistým křemitým CO3-. Také my jsme mikroskopicky pozo- Zřejmě byly převedeny do Ca komplexů. pískem a hmotou odpuzujícím vodu [8]. rovali na povrchu pokusných vzorků místy To svědčí pro pokračující korozní proces U betonových pilířů umístěných ve vodě jemné krystalické novotvary CaCO3 spolu betonu řízený plísněmi. použít těsnící injektáže proti vodě, případ- s amorfním gelem kyseliny křemičité. Zapl- Jak potvrdily uvedené pokusy, rych- ně opláštění pilířů, včetně těsnicích vložek 2+ nění pórů betonu CaCO3 mělo za násle- lost úniku Ca z přípovrchových vrstev proti tlakové vodě. U objektů, kde je v urči- dek zpomalení transportu vody do betonu betonu stimulovaná půdními bakteriemi tých místech poškozený beton a podezře- (obr. 2) a v pozdější fázi kultivace i růst vět- je značná. Záleží ovšem na vlhkostních ní na biologickou korozi, měřit v průbě- ších krystalů kalcitu a aragonitu. a teplotních podmínkách určitého objek- hu času koncentraci Ca2+ a pH betonu. V další fázi kultivace došlo k výrazným tu. K tomu je nutné připočítat mechanic- Pokud se oba uvedené parametry rychle změnám (obr. 3). Produkce CO2 téměř ké poškození betonu (agresivní chemiká- mění, doporučuje se odstranit poškozený ustala, na povrchu kultivačního media se lie, tepelné trhliny, procesy vápenatého beton až na nezkorodované jádro a nahra- začaly objevovat mikromycety (plísně). a hořečnatého rozpínání, ale také znečiš- dit jej materiálem odolným vůči biokoro- Došlo k pozvolnému poklesu koncentra- tění betonu minerálními tuky a oleji, které zi. To je možné dosáhnout volbou hor- ce bakterií (fáze odumírání), pH media se jsou živinami pro bakterie), které často nin vhodného minerálního složení, volbou zotavilo na hodnotu 6,5. Pozorovaný prů- zahajuje biodegradaci [8]. V optimálních cementu a aditiv, která rezistenci proti bak- běh je typický pro mikrobní půdní popu- podmínkách proběhne úvodní fáze bio- teriím zvyšují. laci, která zpočátku začíná růstem bakterií koroze půdními bakteriemi během osmi a fáze mikromycet se v mediu plně obje- až deseti dnů, za přítomnosti kondenzá- Z ÁVĚR vuje až po šesti až deseti dnech. tu, nebo při dešťových srážkách se může Bylo experimentálně prokázáno, že bio- Úloha plísní při biokorozi betonu není během let mnohokrát opakovat. koroze betonu běžnými půdními bakte- stále zřejmá. Podle [4], plísně žijí na beto- Praktické důsledky provedených experi- riemi probíhá za příznivých vlhkostních podmínek v krátkém časovém období Literatura: isledovanije betona, In: Izvěstija VNII velmi intenzivně a je schopna výrazně [1] Vavřín F., Retzl K.: Ochrana stavebního gidrotechniki, 232, 2, 404–412, 1997 ovlivnit fyzikální vlastnosti betonu obdob- díla proti korozi, SNTL Praha 1987 [6] Dong Gu Ji., Tim. E. Ford, Neal S. ně jako sirné bakterie. Zabránit, nebo ale- [2] Monteny J., Vincke E., Beeldens A., De Berke, Mitchel R.: Biodeterioration spoň zmenšit mikrobní aktivitu je možné Belie N., Taerwe L., Gemert Van D., of concrete by the fungus Fusarium, jedině tak, že se co nejvíce zamezí pří- Verstraete W.: Chemical, microbiologi- International Biodeterioration & stup vody do betonových konstrukcí. Pro cal, and in situ test methods for bioge- Biodegradation 41, 101–109, 1998 posouzení rychlosti probíhající biokoroze nic sulfuric acid corrosion of concrete, [7] Mc Namara C. J., Perry T. D., Bearce je vhodné stanovit na podezřelých mís- Cement and Concrete Research, 30, K., Hernandez-Duque G., Mitchell R.: tech úbytek Ca2+ a posoudit změny pH. 620–634, 2000 Measurement of limestone biode- [3] Jones M. S., Wakefield R. D., Forsyth terioration using the Ca2+ binding Článek byl zpracován za podpory grantového G.: A study of biologically decayed fluorochrome Rhod-5N, Journal of projektu GAČR 103/06/1801 Analýza sandstone with respekt to Ca and its Microbiological Methods, 61, 2, spolehlivosti vlastností stavebních materiálů distribution, Proceedings of the 9th 245–250, 2005 a konstrukcí s přihlédnutím k jejich změnám Inter. Congres in Deterioration and [8] Ďurďová L., Leber P.: Biokoroze v čase a časově proměnným vlivům. Conservation of Stone, 473–481, 2000 betonu a možnosti optimální sanace, [4] Nica D., Davis J. L., Kirby L., Zuo G., Beton TKS, 62–67, 2, 2008 Prof. Ing. Richard Wasserbauer, DrSc. Roberts D. J.: Isolation and charakte- [9] Tazawa E. I., Morinaga T., Kakai K.: e-mail: wasserba@ fsv.cvut.cz rization of microorganisms involved The deterioration of concrete in sewe- Ing. Radek Zigler, PhD. in the biodeterioration of concrete in rage works caused by metabolites of e-mail: [email protected] sewers, International Biodeterioration aerobic microorganisms, and preventive & Biodegradation 46, 63-68, measures, Proc. of 3rd CAN-MET/ACI oba: Fakulta stavební ČVUT v Praze 2000 Inter. Conf. on Durability of Concrete SP Katedra konstrukcí pozemních staveb [5] Durčeva V. N.: Mikrobiologičeskoje 145–159, 1087–1097, 1994 Thákurova 7, 166 29 Praha 6 Text článku byl posouzen odborným lektorem.

68 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

K PROBLEMATICE ZVEŘEJŇOVÁNÍ ÚDAJŮ O NEHODOVÝCH UDÁLOSTECH MOSTNÍCH STAVEB A POZNATKŮ PLYNOUCÍCH Z JEJICH ANALÝZY

L UKÁŠ VRÁBLÍK, VLADIMÍR KŘÍSTEK né vyšetření jejich příčin, ale poskytuje nesmírně cenné poznatky pro zabránění opakování nehod. Připomenul též zásadní V rozvoji problematiky dlouhodobého působení a selhání vel- zaostávání pokroku ve stavebním inženýrství, které by nasta- kých mostních staveb z předpjatého betonu, nastíněné v člán- lo, kdyby údaje o dřívějších největších katastrofách, např. zříce- ku „Diskuse možných příčin kolapsu mostu Koror–Babelthuap ní visutého mostu Takoma v roce 1940, byly soudně utajovány. v republice Palau“, uveřejněném v č. 4/2008 v časopise Beton Rezoluce byla kongresem jednoznačně schválena a byla prezi- TKS, došlo v současné době k významnému pokroku. dentem kongresu R. Sundaramem rozeslána nejvýznačnějším Most v Palau, jeho konstrukce, vývoj deformací, přístup a prů- odborným společnostem v oboru mostního inženýrství. běh opravy a konečné zřícení představuje výzvu jak z hlediska Na základě jednání se Státním zastupitelstvím Republiky mostního inženýrství, tak i z hlediska oboru teorie stavebních Palau byl pro firmu Wiss Janey, Elstner, Inc., Northbrook, Illi- konstrukcí a materiálů, a též z oblasti právní. Dosud bylo velmi nois, vyšetřující kolaps mostu, získán souhlas uvolnit nutné obtížné nejen teoreticky analyzovat, ale i jen usuzovat na pří- údaje pro vybrané universitní výzkumné pracoviště s podmín- činy tragického osudu tohoto mimořádného mostu. Řada nej- kou, že získané výsledky analýz budou publikovány se spo- závažnějších skutečností o projektu, výstavbě, vývoji deforma- luautorstvím představitele této firmy. S touto firmou, s spolu cí, projektu a realizaci opravy vyvolané nepřípustným nárůs- s prof. Z. P. Bažantem, který nyní získal potřebná data, byl vytvo- tem průhybů a konečně i o okolnostech zřícení mostu byla řen výzkumný tým, který ve spolupráci s jeho asistenty provádí dosud z různých důvodů utajována, nebyla veřejnosti k dispos- detailní analýzu příčin a vývoje nadměrných deformací mostu ici, zejména se zdůvodněním, že jsou stále předmětem vyšet- a jeho kolapsu. řování a soudních sporů. Tyto odsouzeníhodné průtahy do sou- Tento zásadní průlomový krok dává pracovní skupině časné doby neumožňovaly, pro nedostatek ověřených informa- Prof. Zdeňka P. Bažanta možnost systematicky, na základě pro- cí, plně pochopit a vysvětlit chování mostu jak z hlediska nárůs- věřených skutečností a pokročilých materiálových a 3D mode- tu průhybů, tak z hlediska konečného kolapsu. Dosud publiko- lů, plně pochopit a objasnit celou historii mostu. Tato pracov- vaná pojednání proto mohla vycházet jen z velmi omezeného ní skupina má v současné době již zpracovánu studii popisují- souboru dostupných podkladů. cí vývoj průhybů mostu. Výsledky této studie byly poprvé pre- Když se s těmito skutečnostmi seznámil Prof. Z. P. Bažant zentovány na mezinárodní konferenci 8th International Confe- z Northwestern University, sestavil dále uvedenou resoluci rence on Creep and Shrinkage of Concrete konané na přelo- a získal podporu řady předních světových odborníků ((P. Marti mu září a října v Japonsku ve městě Ise-Shima během vyzvané (ETH), F.J. Ulm (MIT), A. Ingraffea (Cornell University), W. Dil- přednášky prof. Zdeňka P. Bažanta. Detailní postup a výsledky ger (U. of Calgary), P. Gambarova, L. Cedolin, G. Maier (Politec- provedené výpočetní analýzy byly shrnuty do předběžné zprá- nico di Milano), E. Fairbairn (Rio de Janeiro), W. Gerstle (U. of vy “Explanation of excessive long-time deflections of collapsed New Mexico), K. Willam (UC Boulder), V. Křístek (ČVUT Praha), record-span box girder bridge in Palau” od autorského kolekti- T. P. Chang (Taipei), J. C. Chern (Taipei), T. Tanabe (Nagoya), vu Zdeněk P. Bažant, Guang-Hua Li a Qiang Yu. C. Leung (HKUST, Hong Kong), M. Jirásek (ČVUT Praha), D. Dalším stupněm práce této skupiny bude vyšetření samot- Novák, M. Vořechovský (oba VUT Brno), M. Kazemi (Tehran), ných příčin poruch konstrukce vedoucích ke zřícení mostu. Susanto Teng (Singapore), R. Eligehausen, J. Ozbolt (oba Stut- tgart U.), B. Schrefler, C. Majorana (U. of Padua), Zongjin Li R ESOLUTION OF 3RD STRUCTURAL ENGINEERS WORLD (HKUST, Hong Kong), K. Maekawa (U. of Tokyo), C. Videla (San- C ONGRESS ON DATA DISCLOSURE ETHICS tiago), J.G. Rots (Delft), S. Teng (Singapore), H. Mihashi (Sen- 1) The structural engineers gathered at their 3rd World Con- dai), H. Mang (Vienna), B. Raghu-Prasad (Bangalore), N. Bica- gress deplore the fact the technical data on the collap- nic (Glasgow), I. Robertson (Honolulu), J. van Mier (Zurich), Z.J. ses of various large structures, including the Koror-Babel- Li (Hong-Kong), K. Maekawa (Tokyo), V. Saouma (Boulder), Y. daob Bridge in Palau, have been sealed as a result of legal Xi (Boulder), L. Belarbi (Missouri), L. Elfgren (Lulea), C. Andrade litigation. (Madrid), I. Carol (Barcelona), D.M. Frangopol (Lehigh), J. W. Ju 2) They believe that the release of all such data would likely (Los Angeles), T. Tsubaki (Yokohama), N. M. Hawkins (Seattle), lead to progress in structural engineering and possibly pre- J.-K. Kim (Korea), A. Zingoni (Cape Town)). Následně, na zákla- vent further collapses of large concrete structures. dě této silné podpory, prezentoval tuto rezoluci 6. listopadu 3) In the name of engineering ethics, they call for the immedi- 2007 na 3rd Structural Engineers‘ World Congress v Bangalore. ate release of all such data. Zdůraznil, že utajení dat, které bohužel není ve stavebním inže- nýrství protizákonné, musí alespoň být odsouzeno jako neetic- Ing. Lukáš Vráblík, Ph.D. ké a že např. mezinarodní úmluvy v civilním letectví požadu- Prof. Ing. Vladimír Křístek, DrSc. jí, aby všechny technické údaje související s jakoukoliv leteckou oba: Katedra betonových a zděných konstrukcí nehodou musely být zveřejněny, což umožňuje nejen důklad- Stavební fakulta ČVUT v Praze

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 69 A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS

R EŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ

K AŽDÁ PODLAHA JE UNIKÁT

Designové betonové podlahy jsou nyní v módě. Přispěli k tomu i designéři výrobců automobilů, kteří vystavují své kolekce ve výstavních síních s individuálně navrženými betonovými pod- lahami, které neplní pouze funkci nosné konstrukce. Tento mate- riál je velmi žádaným i v obytných a komerčních budovách. Je pokládán za estetickou a ekonomickou alternativu tradičních finálních povrchů a současně je levnější ale velmi kvalitní varian- tou klasického teraca. Pro vizuální efekt je spolu s kamenivem, které pokrývá 0 až 70 % povrchu podlahy, nejdůležitější barva cementu. Používá se Portlandský cement, světle zbarvený vysokopecní cement a také bílý cement, který vzhledem k své barevné neutralitě umožňuje dosažení požadované barevnosti přidáváním pigmentů. Vhodný ba daná hladkým povrchem, jim zajistí své místo v interiérech proces výroby a následného ošetření nabízí široký výběr vizuál- i v budoucnosti. ních variant s vysokou pevností a odpovídající životností. Designové betonové povrchy jsou vhodné pro reprezentativ- Every floor a unicum, OpusC Concrete Architecture & Design, issue 8, ní místnosti. Výhody, jako jsou zajímavý vzhled a snadná údrž- 2008, pp. 52–53

J AK SE STARAT O SLONY VE SKLENĚNÉM DOMĚ

Postavit pavilon pro stádo asijských slonů, z nichž každý váží 5,5 t a dokáže běžet rychlostí 25 km/h, vyžaduje mimořád- nou pozornost, navíc když pro zachování maximálního množství denního osvětlení bude mít skleněnou střechu. Mezi řadou zatí- žení bylo při návrhu konstrukce zapotřebí zohlednit např. dyna- mickou energii, kterou by běžící slon mohl při nárazu působit na stěnu. Při stavbě pavilonu slonů v Kodani se bednění pro monolitickou betonovou konstrukci ukázalo neúměrně drahé, a proto byly všechny zakřivené vnitřní stěny navrženy jako úzké segmenty prefabrikovaných betonových prvků. Přímé vnitřní stěny byly rovněž navrženy jako prefabrikované. Vzhledem k vytíže- ní dánských výroben prefabrikátů byly všechny betonové prvky vyrobeny v Německu. Suterénní stěny namáhané zemním tlakem nebo hydrostatickým tlakem podzemní vody jsou mono- litické. Hlavním znakem pavilonu je použití barevného betonu. Archi- tekt Norman Foster se již v rané fázi projektu rozhodl, že barev- ná kombinace – šediví sloni v šedivém betonu pod zamrače- nou šedivou oblohou je nevýrazná, a proto byl navržen beton v barvě terakoty, která připomíná zem z míst, odkud sloni pocházejí. Vnější stěny mají strukturu dřeva získanou otiskem bednění. V březnu roku 2008 se sloni stěhovali a v létě byl pavilon zpří- stupněn pro veřejnost.

Petersen R. I., Dahl K. K. B.: How to Keep Elephants in a Glass House – A New Elephant House for the Copenhagen Zoo, Structural Engineering International, Vol. 18., No. 3, August 2008, pp. 227–229

70 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS

R ECENZE

B ETÓNOVÉ KONŠTRUKCIE – NAVRHOVANIE PODĽA STN EN 1992-1-1

Juraj Bičík, Ľudovít Fillo, Vladimír Benko, Jaroslav Halvonik

Publikace pro navrhování betonových konstrukcí podle STN EN 1992-1-1 (Eurokód 2) je rozšířené a opravené vydání zcela vyprodané knihy Betónové konštrukcie (1. vydání v roce 2005). V úvodu publikace je uvedeno názvosloví v oblasti navrhová- ní stavebních konstrukcí, a to jak ve slovenštině, tak v angličtině. Rovněž přehled použitých značek s příklady jejich používání jsou přínosné z hlediska orientace v publikaci. Publikace je určena studentům stavebních fakult a projek- tantům jako pomůcka pro navrhování betonových konstrukcí podle STN 1992-1-1 (Eurokód 2). Vzhledem k tomu, že publikace vychází z obecných předpokladů pro navrhování betonových konstrukcí a z evropské společné normy EN 1992-1-1 (Euro- kód 2), údaje a postupy uvedené v publikaci jsou obecně vyu- žitelné i v České republice, pouze je třeba přihlédnout k nepa- trným odlišnostem uvedeným v národních přílohách norem ČSN EN 1992-1-1 a STN EN 1992-1-1. Číslování a obsah jednotlivých kapitol publikace odpovídá kapi- tolám uvedeným v evropské normě EN 1992-1-1 (Eurokód 2). V prvé kapitole publikace je uveden historický vývoj od výro- by hydraulických malt až k současným trendům výroby betonů. Jsou zde uvedeny i nejvýznačnější betonové stavby a předsta- veni průkopníci betonového stavitelství. Dále jsou v této kapitole uvedeny normové předpisy pro navrhování nosných betono- Šestá kapitola se zabývá dimenzováním průřezu podle mez- vých konstrukcí zejména se zaměřením na společné evropské ního stavu únosnosti při různých způsobech namáhání. Je zde normy EN (Eurokódy). i uvedena metoda návrhu lokálních modelů pomocí prutových Druhá kapitola je věnována jednotlivým fázím procesu navr- modelů. hování. V souvislosti s teorií spolehlivosti stavebních konstruk- Sedmá kapitola je věnována mezním stavům použitelnosti při cí jsou zde vysvětleny mezní stavy únosnosti a použitelnosti, uvažování mezního stavu omezených napětí, vzniku a šířky trh- doplněné praktickými příklady určení zatížení stavebních kon- lin a přetvoření. strukcí budov. Osmá kapitola pojednává o zásadách vyztužování trámů, Třetí kapitola je věnována úvodu do teorie pružnosti a pevnos- desek, sloupů a stěn. Jsou zde uvedeny konstrukční zásady, ti stavebních materiálů se zaměřením na beton a ocel s uvede- které je třeba splnit, neboť vše se neověřuje výpočtem. ním základních vlastností potřebných z hlediska navrhování kon- Poslední kapitola obsahuje praktické příklady navrhování beto- strukcí z obyčejného i vysokopevnostního betonu, včetně leh- nových prvků a jednoduchých konstrukcí. kého betonu s pórovitým kamenivem. Dále je zde věnována pozornost spolupůsobení betonu a výztuže. Publikace má 374 stran, velké množství ilustrativních obráz- Čtvrtá kapitola pojednává o problematice trvanlivosti betono- ků a věcný rejstřík umožňující rychlé vyhledávání. Velmi pří- vých konstrukcí s přihlédnutím ke stanovení tloušťky betonové nosné jsou praktické příklady uvedené v jednotlivých kapi- krycí vrstvy výztuže a k jejímu zajištění při provádění. tolách vysvětlující principy navrhování betonových nosných Pátá kapitola se zabývá analýzou betonových konstrukcí. Jsou prvků a konstrukcí i ilustrativní komplexní příklady v posled- zde uvedeny pokyny pro idealizaci konstrukce, stanovení geo- ní kapitole. Publikace bude předmětem zájmu široké technic- metrických imperfekcí prvků a konstrukcí a modelů konstruk- ké veřejnosti a lze ji pro její názorný výklad i praktické příkla- ce pro celkovou i lokální analýzu. Dále je pojednáno o pruž- dy vřele doporučit. né analýze s případnou redistribucí vnitřních sil, plastické a neli- neární analýze. Pozornost je věnována i stabilitě štíhlých prvků a vlivu předpětí. Prof. Ing. Jaromír Procházka, CSc.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 71 A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS

S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA

S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA V ČR CONCRETE: 21ST CENTURY SUPERHERO fib sympozium TECHNOLOGIE BETONU • Sustainability, Durability 8. konference • Materials, Structure & Construction Termín a místo konání: 7. a 8. dubna 2009, Pardubice, Dům hudby • Design & Analysis Kontakt: Sekretariát ČBS, e-mail: [email protected] Termín a místo konání: 22. až 24. června 2009, Londýn, Velká Británie Kontakt: fib group UK, c/o The Concrete Society, MOSTY 2009 e-mail: [email protected], www.fiblondon09.com 14. mezinárodní sympozium • Výstavba, správa a údržba mostních objektů v ČR CONCRETE SOLUTIONS • Mosty v Evropě a ve světě 3. mezinárodní konference • Mosty v ČR – věda a výzkum • Electrochemical Repair of Structures • Mosty v ČR – projekty a realizace mostních staveb • Repair with Composites Termín a místo konání: 23. a 24. dubna 2009, Brno • Testing and Inspection Kontakt: e-mail: [email protected], www.sekurkon.cz • Repair with Sprayed Concrete • Repair Strategy and Whole Life Costing SANACE 2009 Termín a místo konání: 29. června až 2. července 2009, Padova/ Benátky, Itálie 19. mezinárodní sympozium Kontakt: e-mail: [email protected], www.concrete-solutions.info • Stavební průzkum, diagnostika, projektování, monitoring • Sanace a zesilování betonových konstrukcí – metody – technologické CONMAT’09 postupy – příklady Konference • Statická spolehlivost objektů a aplikace principů trvale udržitelného rozvoje • Performance of Materials • Vady a poruchy betonových konstrukcí, kvalita a trvanlivost sanací • Specialized Materials • Technické, ekonomické, legislativní a ekologické aspekty sanací betonových • Operation, Maintenance and Repairs konstrukcí • New Design Methods • Progresivní materiály a technologie pro sanace betonu Termín a místo konání: 24. až 26. srpna 2009, Nagoya, Japonsko Termín a místo konání: 13. až 15. května 2009, Brno, Rotunda pavilonu A, Kontakt: www.jci-web.jp/conmat09/index.html Brněnské výstaviště SUSTAINABLE INFRASTRUCTURE Kontakt: e-mail: [email protected], tel.: 541 421 188, mob.: 602 737 657, 33. IABSE sympozium fax: 541 421 180, www.sanace-ssbk.cz • Planning NICOM3 – NANOTECHNOLOGY IN CONSTRUCTION • Analysis and Design • Execution 3. mezinárodní sympozium nanotechnologie ve stavebnictví • Operation, Monitoring, Maintenance and Repair Termín a místo konání: 31. května až 2. června 2009, Praha • Disaster Prevention and Mitigation Kontakt: e-mail: [email protected], www.conference.cz/nicom3/ • Computational Methods and Software FIBRE CONCRETE 2009 • Innovative Materials, Design, Construction and Operation that promote 5. mezinárodní konference Environmental Quality, Resource Efficiency, Economic Vitality and Public Safety • Výzkum Termín a místo konání: 9. až. 11. srpna 2009, Bangkok, Thajsko • Technologie Kontakt: [email protected], www.iabse.org/conferences/ • Navrhování bangkok2009/index.php • Aplikace INOVATIVE CONCRETE TECHNOLOGY IN PRACTISE • Vláknobetony a udržitelný rozvoj 5. středoevropský kongres CCC Termín a místo konání: 17. až 18. září 2009, Praha, Masarykova kolej Termín a místo konání: 24. až 25. září 2009, Baden, Rakousko Kontakt: e-mail: [email protected], http://concrete.fsv.cvut.cz/fc2009 Kontakt: e-mail: [email protected], www.CCC2009.at PREFABRIKACE A BETONOVÉ DÍLCE 2009 BETONTAG 2010 5. konference Rakouské betonářské dny Termín a místo konání: 20. a 21. října 2009, Pardubice Termín a místo konání: 22. a 23. dubna 2010, Vídeň, Rakousko Kontakt: Sekretariát ČBS, e-mail: [email protected] Kontakt: www.ovbb.at BETONÁŘSKÉ DNY 2009 CODES IN STRUCTURAL ENGINEERING 16. mezinárodní konference – DEVELOPMENTS AND NEEDS FOR Termín a místo konání: 25. a 26. listopadu 2009, Hradec Králové INTERNATIONAL PRACTISE Kontakt: Sekretariát ČBS, e-mail: [email protected] IABSE – fib konference Termín a místo konání: 3. až 5. května 2010 Z AHRANIČNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA Kontakt: www.iabse.org/conferences/Dubrovnik2010/ ITA-AITES WORLD TUNNEL CONGRESS THINK GLOBALLY BUILD LOCALLY Kongres a veletrh 3. mezinárodní fib kongres a sympozium • Risk analysis, finances and contractual relationships Termín a místo konání: 29. května až 2. června 2010, • Geological and geotechnical investigations Washington, USA • Tunnelling in soft ground with shotcrete method Kontakt: www.fib2010washington.com • Cut- and cover constructions • Mechanized tunnelling CONSEC’10 – CONFERENCE ON CONCRETE • Monitoring, settlement control UNDER SEVERE CONDITIONS • Quality Management 6. mezinárodní konference Termín a místo konání: 7. až 9. června 2010, Mérida, Yucatán, México • Miscellaneous (storing facilities, etc) Kontakt: www.consec10.com • Architectural design, structural design and management policy • City, tunnel, environment and safety CONCRETE ENGINEERING FOR EXCELLENCE • Maintenance, repair and rehabilitation AND EFFICIENCY • Special tunnels (long tunnels) fib sympozium Termín a místo konání: 23. až 28. května 2009, Budapešť, Maďarsko Termín a místo konání: 6. až 8. června 2011, Praha Kontakt: e-mail: [email protected], www.bcwtc.hu Kontakt: Sekretariát ČBS, e-mail: [email protected]

72 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 1/2009 Vaše spojení s vývojem nových technologií

DODATEČNÉ PŘEDPÍNÁNÍ • mostních konstrukcí • konstrukcí budov • sil, nádrží a zásobníků • mostní závěsy • bezesparé podlahy • spínání budov • prodej předpínacích tyčí TECHNOLOGIE • manipulace s těžkými břemeny • výsuv mostních konstrukcí • letmá betonáž • mostní segmenty VSL SYSTÉMY (CZ), s.r.o. V Násypu 339/5, 152 00 Praha 5 GEOTECHNIKA tel: +420 251 091 680 • opěrné stěny fax: +420 251 091 699 • trvalé zemní kotvy e-mail: [email protected], http://www.vsl.cz

CÍL A ZAMĚŘENÍ KONFERENCE POZVÁNKA 8. ročník jarní konference Technologie betonu bude Česká betonářská společnost ČBS pořádat opět v pro- storách Domu hudby v Pardubicích. Konání konference v Pardubicích dává dostatečný prostor jak odborným příspěvkům, tak i neformálním setkáním odborníků. V letošním roce bude opět uspořádán společenský večer v oblíbeném hotelu Labe. Česká betonářská společnost ČSSI Technologie betonu 2009 bude svojí náplní už tradičně hlavně reprezentativní průřezovou konferencí vě- www.cbsbeton.eu novanou nejnovějšímu vývoji technologie betonu. Snahou vědeckého výboru konference je profi lovat program a přednášek podle aktuálně „nejživějších“ témat, k nimž se budou také vztahovat úvodní přednášky vyzvaných ČBS Servis, s. r. o. www.cbsservis.eu odborníků. Ctižádostí pořadatelů je získat k účasti některou z významných osobností technologie betonu ze zahraničí a celkově připravit co nejzajímavější a co nejhodnotnější program přednášek o moderní technologii betonu. Konferenci doprovodí výstava výrobků a technologií fi rem působících v oboru technologie betonu, pro které je v prostorách Domu hudby připraveno dostatek prostoru a příjemné prostředí. TEMATICKÉ OKRUHY A Novinky v technologii betonu B Přírodní a recyklované kamenivo C Nové druhy cementu, novinky v oboru přísad a příměsí D Beton s rozptýlenou výztuží 8. konference E Vysokohodnotný beton, speciální betony F Problematika odolnosti betonu TECHNOLOGIE BETONU G Zpracování, ukládání a hutnění betonu Technologie, provádění a kontrola H Ošetřování čerstvého betonu betonových konstrukcí I Pohledový a architektonický beton 2009 J Evropská norma pro provádění betonových konstrukcí K Bednění a skruže, formy a betonážní vozíky L Progresivní technologie výstavby betonových konstrukcí M Jakost, zkoušení a certifi kace KONTAKTNÍ SPOJENÍ A DALŠÍ INFORMACE Česká betonářská společnost ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 ☎ +420 222 316 173, +420 222 316 195 +420 222 311 261 7. a 8. dubna 2009 Pardubice, Dům hudby [email protected] URL www.cbsbeton.eu SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR

SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR

ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI

SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ