5/2005

P OZEMNÍ STAVBY S POLEČNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ ČASOPIS

SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 C O NAJDETE V TOMTO ČÍSLE tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail: [email protected] www.svcement.cz

I NTEGROVANÁ STAVEBNÍ M ACHINE A ENERGETICKÁ TECHNOLOGIE H OUSE /16 20/ BUDOVY SVOBODNÉ UNIVERZITY V BRIXENU

V ISUTÉ PŘEDPJATÉ N OVÉ EXPERI- STŘECHY /10 46/ MENTÁLNÍ METODY V MIKROMECHANICE CEMENTOVÝCH SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR KOMPOZITŮ Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel./ fax: 261 215 769 e-mail: [email protected] www.svb.cz

SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH P ŘEDPJATÉ KONSTRUKCÍ BETO NOVÉ /22 Sirotkova 54a, 616 00 Brno DÍLCE ZE SAMO- tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 ZHUTŇUJÍCÍHO mobil: 602 737 657 BETONU N OVÉ MOŽNOSTI POUŽITÍ e-mail: [email protected] 38/ BETONU V ARCHITEKTUŘE www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz L EHKÉ VYSOKOHODNOTNÉ S ANTIAGO 34/ BETONY C ALATRAVA /60 ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail: [email protected] www.cbz.cz Ročník: pátý Číslo: 5/2005 (vyšlo dne 14. 10. 2005) Vychází dvouměsíčně

Vydává BETON TKS, s. r. o., pro: Svaz výrobců cementu ČR Svaz výrobců betonu ČR Českou betonářskou společnost ČSSI O BSAH Sdružení pro sanace betonových konstrukcí Vydavatelství řídí: Ing. Vlastimil Šrůma, CSc. Ú VODNÍK Šéfredaktorka: Ing. Jana Margoldová, CSc. Redaktorky: Kateřina Jakobcová, Jana Margoldová, Petr Hájek /2 Petra Johová

Redakční rada: P ROFILY Doc. Ing. Vladimír Benko, PhD., Luděk Bogdan, Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc., Ing. Jan K OMPLEXNÍ ŘEŠENÍ SPOLEČNOSTI Gemrich, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. (před- N EMETSCHEK /4 seda), Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. (místo- N OVÉ MOŽNOSTI POUŽITÍ BETONU předseda), Ing. Jan Hutečka, Ing. Zdeněk S VAZ VÝROBCŮ BETONU ČR /6 V ARCHITEKTUŘE Jeřábek, CSc., Ing. arch. Patrik Kotas, Petr Dvořáček /38 Ing. Jan Kupeček, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, Doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., O BRAZOVÁ PŘÍLOHA Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, B ETÓN PRI EXTRÉMNYCH ZIMNÝCH Petr Škoda, Ing. Ervin Severa, Ing. Vlastimil A LETNÝCH TEPLOTÁCH Šrůma, CSc., Prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, S YMPOZIUM BETONOVÉ SOCHY /8 Stanislav Unčík, Igor Halaša /42 CSc., Ing. Michal Števula, PhD, Ing. Vladimír Veselý, Prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc. S TAVEBNÍ KONSTRUKCE S OCHAŘSKÉ DÍLO Z BETONU Grafický návrh: DEGAS, grafický ateliér, Milada Mazurová, Heřmanova 25, 170 00 Praha 7 V ISUTÉ PŘEDPJATÉ STŘECHY Jaroslav Chramosta /45 Jiří Stráský /10 Ilustrace na této straně a na zadní straně obálky: Mgr. A. Marcel Turic I NTEGROVANÁ STAVEBNÍ A ENERGETICKÁ V ĚDA A VÝZKUM TECHNOLOGIE BUDOVY SVOBODNÉ UNIVERZITY Sazba: 3P, s. r. o., Staropramenná 21, N OVÉ EXPERIMENTÁLNÍ METODY 150 00 Praha 5 V BRIXENU V MIKROMECHANICE CEMENTOVÝCH KOMPOZITŮ Konrad Bergmeister, Vladimír Červenka /16 Tisk: Libertas, a. s., Jiří Němeček /46 Drtinova 10, 150 00 Praha 5 M ACHINE HOUSE CIDEAS – PROGRESIVNÍ MATERIÁLY Petr Holub /20 Adresa vydavatelství a redakce: V INTEGROVANÉM NÁVRHU KONSTRUKCÍ Beton TKS, s. r. o. Jiří Šejnoha, Petr Hájek /51 Samcova 1, 110 00 Praha 1 P REFABRIKACE www.betontks.cz Vedení vydavatelství: M EDAILONEK ING. JANA VÍTKA, DR S C . tel.: 222 316 173, fax: 222 311 261 P ŘEDPJATÉ BETONOVÉ DÍLCE ZE SAMOZHUTŇUJÍCÍHO Vladimír Křístek /53 e-mail: [email protected] BETONU BEZ BĚŽNÉ BETONÁŘSKÉ VÝZTUŽE ZESÍLENÉ Redakce, objednávky předplatného ROZPTÝLENOU OCELOVOU VÝZTUŽÍ a inzerce: Claus-Peter Strobach, Vojtěch Petřík, N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE tel./fax: 224 812 906 e-mail: [email protected] Jens Peter Grunert, Helmut Kurth /22 Z AVÁDĚNÍ EN 1992-1-2: „NAVRHOVÁNÍ [email protected] BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ – ČÁST 1-2: P ŘEDSTAVENÉ LODŽIE ULOŽENÉ KRÁTKÝMI Roční předplatné: 540 Kč (+ poštovné N AVRHOVÁNÍ NA ÚČINKY POŽÁRU“ KONZOLAMI DO NOSNÉ KONSTRUKCE DOMŮ a balné 6 x 30 = 180 Kč), cena bez DPH DO PRAXE – OVĚŘENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI Jaromír Vrba /27 POMOCÍ TABULKOVÝCH HODNOT Vydávání povoleno Ministerstvem Jaroslav Procházka /54 kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 ANACE ISSN 1213-3116 S Podávání novinových zásilek povoleno PEKTRUM Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, S TANOVENÍ BARIÉROVÝCH VLASTNOSTÍ S Praha 1 čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 PROSTŘEDKŮ SEKUNDÁRNÍ OCHRANY S ANTIAGO CALATRAVA /60 ŽELEZOBETONU VŮČI CO – 2. ČÁST: Za původnost příspěvků odpovídají autoři. 2 Označené příspěvky byly lektorovány. KOEFICIENT ODPORU PROTI DIFÚZI CO2 R EŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ /62 Václav Pumpr, Jiří Dohnálek /30 Foto na titulní straně: Europa Gate, Komárom, Maďarsko, A KTUALITY autor fotografie: Tamás Bujnovszky M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE S YMPOZIUM BETONOVÉ SOCHY /63 BETON TKS je přímým nástupcem časopisů L EHKÉ VYSOKOHODNOTNÉ BETONY Beton a zdivo a Sanace. Michala Hubertová, Rudolf Hela /34 S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA /64

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 1 PÚROFILYVOD EDITORIAL

V ÁŽENÉ ČTENÁŘKY, VÁŽENÍ ČTENÁŘI,

páté číslo časopisu je zaměřeno na využití beto- Začátkem září se v rakouském Grazu konal 1. středoevrop- nu v konstrukcích pozemních staveb, jejichž ský kongres betonového stavebnictví. Na spolupořádání akce se charakter vytváří prostor pro různorodé použití domluvili betonáři z Česka, Chorvatska, Maďarska a Rakouska. betonu zajišťujícího staticko-konstrukční až čistě Náplní kongresu byl vláknobeton ze všech stran. Přednášky byly estetickou funkci. Význam betonu z hledis- seskupeny do sekcí dle vypsaných témat: vlastnosti vláken a vlák- ka estetické funkce staveb byl jasně deklaro- nobetonů; beton se syntetickými vlákny jako ochrana proti poško- ván v nedávno publikované samostatné přílo- zení konstrukce požárem; vývoj konstrukcí vyztužených ocelový- ze 5. ročníku – Beton v architektuře. O static- mi vlákny a návrhy nových konstrukcí. Kongres ukázal další tech- kých vlastnostech betonu a téměř revolučním nologický pokrok a nové možnosti vláknobetonu a jeho využití zkvalitňování mechanických vlastností v posled- Příští kongres připravuje ČBS na září roku 2006 do Hradce Krá- ních deseti letech se zmiňujeme v každém čísle lové (viz 3. strana obálky). Maďarští kolegové nás v roce 2007 časopisu několikrát. pozvou pravděpodobně do Visegrádu a chorvatští zjišťují mož- Vraťme se však o téměř celé století zpět. Již nosti pořádat konferenci v některém z jejich „..gradů“. v té době byl beton hojně využíván ve výstav- V polovině září uspořádaly FA a FSv ČVUT v Praze s podpo- bě nosných konstrukcích budov. V Technickém rou Pracovní komise pro sport a volný čas UIA konferenci „Smart průvodci z roku 1917 vysvětluje Prof. Ing. Fran- games & the city“ (Hry a město). Hlavní téma konference – otáz- tišek Klokner podstatu železového betonu ky týkající se pořádání Olympijských her ve velkém městě – sou- velmi výstižně: „Železovým (vyztuženým nebo visí s výstavbou množství sportovišť. Zahraniční vystupující se armovaným) betonem rozumíme stavivo slo- zkušenostmi z pořádání Olympiády zdůrazňovali, že sportoviš- žené z betonu a železa tak, že do betonu jest tě musí být dimenzována pro potřeby pořádajícího města a až vložena a dokonale jím obalena železná kost- v druhé řadě pro potřeby Olympiády. Je známé, že Praha a další ra, t. ř. (tak řečená) výztuž (armatura) sestave- česká města mají málo kvalitních sportovišť. Zda ta nová budou ná z jednotlivých prutů, t. ř. výztuh nebo vložek. stavěna z betonu, či jiných materiálů, záleží na tom, co „betoná- Žádnému z obou těch prvků nepřísluší při tom důležitější static- ři“ nabídnou architektům, developerům a investorům, aby se tito ký úkol, nýbrž oba spojivše se v téměř nerozlučný celek působí cítili jistí a přesvědčení, že právě v betonu se jejich představy dají staticky společně tak, že železo spolupůsobí hlavně velikou svou realizovat nejlépe. pevností v tahu, kdežto beton propůjčuje značnou svou pevnost V druhé polovině měsíce se v pražské Bubenči sešli odborní- v tlaku, chráně zároveň železo před zrezavěním a po případě ci zaměření na „Industriální archeologii“, obor, který se v západ- před rozžhavením. Z toho, že beton odporuje dobře tlaku, však ní Evropě rozvíjí od sedmdesátých letech minulého století a je nedostatečně tahu, kdežto kujné železo snáší tah velmi dobře, zaměřen na vyhledávání, pasportizaci a regeneraci starých prů- plyne konstruktivní zásada: Beton budiž železem armován v těch myslových objektů k novému využití. (Významná část z nich byla místech, kde by mohl býti porušen tahem.“ postavena z betonu.) Při dostavbách, přestavbách, zpevňování Železobeton byl tehdy v pozemních stavbách využíván převáž- či jen prosté rekonstrukci stávajících poškozených a často dosti ně pro stropní konstrukce, případně v kombinaci s železobeto- zchátralých nosných konstrukcí je v široké míře používán mono- novými sloupy ve formě skeletů. Vedle železobetonových desek litický beton pro jeho tvarovatelnost a dopravitelnost do stísně- se často používaly tradiční železobetonové trámové stropy typu ných a vzdálených prostor. Odborníci z Velké Británie, Francie Hennebique a jeho alternativy, strop Siegwartův, Klettův, Wris- a Německa na konferenci nazvané „Industriální stopy“, pořáda- senbergův, Herzánův, Skorkovského ad. Nosné trámové a žebro- né VCPD, ukázali tovární haly a jiné výrobní objekty při regeneraci vé konstrukce bývaly přiznány a dotvářely tak zajímavé konstruk- úspěšně přebudované na moderní loftové byty, ateliéry architek- tivisticky čisté interiéry budov. Existuje množství staveb, kde při- tů, restaurace, galerie, školy, hotely, penzióny, nemocnice a různá znaný tvar železobetonové konstrukce udává estetický charakter sportoviště. Rozsáhlé opuštěné průmyslové oblasti měst tak s při- jejich interiéru i exteriéru. Příklady mohou být ve své době nej- spěním moderních betonářských technologií opět žijí. větší funkcionalistická stavba tohoto druhu na světě – budova Je otázkou osvěty od „betonářů“ směrem k architektům, zda Veletržního paláce z let 1925 až 1928 od architektů Oldřicha Tyla budou tito ve správný čas vědět o nových možnostech a techno- a Josefa Fuchse, sedmipodlažní skelet garáží na Maninách z roku logiích, např. o lehkých konstrukčních betonech, vysokopevnost- 1927 nebo monumentální oblouková žebrová konstrukce v interi- ních nebo vysokohodnotných betonech, vše případně v prove- éru Podolské vodárny od arch. Antonína Engla z let 1929 až 1931. dení samozhutnitelného betonu, aby je využili k přetvoření svých Další industriální stavby i stavby obytné a občanské se staly kul- vizí a idejí v reálnou atraktivní stavbu. Příspěvky v čísle, které ote- turními a technickými památkami dokladující technickou vyspě- víráte, ukazují, že vývoj betonového stavebnictví zase pokročil lost projektantů a stavitelů a vysokou estetickou kvalitu a kultivo- a současně s tím se objevily další nové výzvy k řešení. vanost architektonického návrhu, využívajícího v té době relativně Doufejme a věřme, že i za další století budou moci naši potom- nový stavební materiál – železobeton. ci obdivovat železobetonové konstrukce současnosti pro jejich Podzimní měsíce jsou obdobím kongresů, konferencí a výstav. technické kvality a především pro jejich vysokou estetickou i en- Vedle těch mediálně široce prezentovaných, proběhly i akce oslo- vironmentální úroveň. vující pouze část odborné veřejnosti, které tak či onak souvise- Přejeme Vám krásný a tvůrčí „betonářský“ den ly s betonem. Jana Margoldová a Petr Hájek

2 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 kvalita zkušenost

Mott MacDonald Ltd. je jedna z nejvĚtších svĚtových multi-disciplinárních projektovĚ inženýrských konzultaþních spoleþností

Mott MacDonald Praha, s.r.o. je þeská poboþka mezinárodní spoleþnosti Mott MacDonald Ltd. Naše organizace poskytuje služby v mnoha oblastech inženýrského poradenství a projektového managementu. Jedná se o poradenské služby, zpracování studií ekonomického hodnocení, zpracování a posuzování všech stupŁŢ projektové dokumentace, Őízení a supervize projektŢ. Tyto þinnosti zajišŘujeme v tĚchto oblastech:

Silnice a dálnice Železnice Mosty a inženýrské konstrukce Tunely a podzemní stavby Vodní hospodáŐství Životní prostŐedí Geodetické práce GraӾcké aplikace Inženýring a konzultaþní þinnost

Firma Mott MacDonald Praha, spol. s r.o. pracuje v systémech jakosti dle ýSN EN ISO 9001:2001 a životního prostŐedí dle ýSN EN ISO 14001:2005.

Kontakt: Mott MacDonald Praha, spol. s r.o. Ing. JiŐí Petrák Národní 15, 110 00 Praha 1 tel.: +420 221 412 800, fax: +420 221 412 810 GSM: +420 724 022 870 www.mottmac.cz, e-mail: [email protected]

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 3

Beton_5_05.indd 1 6.9.2005 16:10:11 P ROFILY PROFILES

K OMPLEXNÍ ŘEŠENÍ SPOLEČNOSTI NEMETSCHEK

Společnost Nemetschek dodá- vá softwarová řešení pokrývají- cí všechny fáze životního cyklu stavby - od návrhu stavby, přes její realizaci až po etapu užívá- ní. Při vytváření svých produk- tů vychází společnost Nemets- chek z více než čtyřicetileté his- torie podložené bohatými prak- tickými zkušenostmi. Její řešení v současné době využívá přes 160 000 zákazníků ve 142 zemích celého světa.

P OHLED DO HISTORIE Profesor Georg Nemetschek, zakladatel společnosti Nemets- chek AG, spojuje ve své osobě Prof. Georg Nemetschek, zakladatel dvě důležité vlastnosti pro dosa- Obr. 1 Prostorový návrh výztuže (Allplan), KUPROS, Ing. Lubomír a hlavní akcionář společnosti Nemetschek žení úspěchu v oboru – hlubo- Kubín ké odborné znalosti stavebnic- Fig. 1 Spatial design of reinforcement (Allplan), KUPROS, tví a nadšené zaujetí pro výpo- Ing. Lubomír Kubín četní techniku. Rodák z Moravy již v roce 1963 založil v Mnicho- vě inženýrskou kancelář a v době, kdy ještě zdaleka neexistovaly desátá léta a nástup PC znamenají pro firmu Nemetschek další dnešní PC, začal pro vlastní potřebu vyvíjet programy pro podpo- mohutný rozvoj. Jsou zakládány pobočky v Evropě a postupně ru navrhování. Jedním z prvních byl program pro výpočet vysoce i na dalších kontinentech, díky řadě akvizic se rozrůstá portfolio zatížených nepravidelně podepřených desek metodou koneč- softwarových řešení. ných prvků (MKP). Od roku 1971 přednášel Georg Nemetschek na Technické univerzitě v Mnichově a dlouhá léta zde působil S OUČASNOST jako děkan. Souběžně s tím stále pokračoval ve vývoji aplika- Dnes patří společnost Nemetschek k vedoucím poskytovate- cí pro stavebnictví a v roce 1977 poprvé dodával své programy lům softwarových řešení v oblasti stavebnictví. Akcie společnosti dalším inženýrským a projekčním kancelářím. jsou od roku 1999 obchodovány na německé burze. Z původní Díky stále stoupajícímu zájmu založil Prof. Nemetschek v roce inženýrské kanceláře vybudoval Prof. Nemetschek koncern s ví- 1980 softwarovou společnost Nemetschek Programmsystem ce než sedmi sty zaměstnanci, který prodává své produkty pro- GmbH, jejíž hlavním cílem byl další vývoj a distribuce programů střednictvím svých poboček a prodejní sítě 400 partnerů zastou- pro oblast stavebnictví. V roce 1984 spatřila světlo světa první pených ve více než 140 zemích celého světa. verze dnes známého a úspěšného CAD systému Allplan. Deva- V České republice byla společnost Nemetschek zastoupe- na již od roku 1992 partnerskou firmou 5xP Praha, s. r. o. V ro- ce 1996 byla v Praze založena vlastní pobočka Nemetschek, s. r. o., která zajišťuje veškeré prodejní i servisní činnosti.

K OMPLEXNÍ ŘEŠENÍ Společnost Nemetschek poskytuje IT řešení pro nejrůzněj- ší oblasti stavebnictví. V oblasti projektování je „vlajkovou lodí“ společnosti Nemetschek CAD systém Allplan, který patří mezi nejužívanější stavařské CAD systémy pro podporu projektová- ní. Kromě Allplanu nabízí společnost Nemetschek celou řadu dalších systémů, které vhodně doplňují Allplan a poskytují větši- nou úzce specializovaná řešení pro určitou oblast. Při rekonstruk- cích se dobře uplatní Allplan Metric pro snadné zaměření stáva- jícího stavu nebo Allplan Photo, určený k zakreslení např. fasá-

Obr. 2 Domov dětí a mládeže, Praha Modřany (fotografie realizace), Ing. arch. Vladimír Milunič Fig. 2 Children’s house for youth, Prague Modřany (photo of the building), Ing. arch. Vladimír Milunič

4 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P ROFILY PROFILES

dy domu z fotografie metodou fotogrametrie. K přípravě efekt- ních vizualizací pro prezentaci návrhu investorovi slouží speciali- zovaný program Cinema 4D. Přípravu výstupů pro tisk usnadní program PlanDesign.

S PRÁVA DOKUMENTŮ A PROJEKTŮ, FACILITY MANAGEMENT Kromě systémů určených pro projektování dodává společnost Nemetschek také systémy pro elektronickou správu dokumen- tů a řízení projektů. Systém Rivera zajistí bezpečné ukládání a správu veškeré dokumentace vznikající během projektu nebo při výstavbě a umožní vzájemné sdílení informací v rámci celé- ho pracovního týmu. Systém MyOffice umožňuje správu a říze- ní všech činností v průběhu projektu včetně sledování nákladů. Ve fázi užívání stavby je pro správu budov (facility management) určený systém Allfa.

A LLPLAN AEC/CAD systém Allplan je stěžejní produkt společnosti Nemets- chek. Allplan poskytuje komplexní řešení pro projektování v růz- Obr. 3 Domov seniorů, Liberec Františkov (fotografie realizace), Ateliér ARK, s. r. o. ných oblastech stavebnictví. Jedná se o modulární systém, který Fig. 3 House for seniors, Liberec Františkov, (photo of the building), se dodává v předem sestavených oborových paketech. Neju- studio Ateliér ARK, plc žívanější v praxi jsou pakety Architektura pro pozemní stavitel- ství a paket Vyztužování pro návrh vyztužených prvků. Navrho- vání v Allplanu je založeno na vytváření prostorového virtuálního témy různých výrobců (např. Peri, Doka, Meva, NOE, Thyssen- modelu, který je složen z inteligentních objektů. Ty kromě svých -Hünneeck a Wendler). geometrických vlastností obsahují další popisné atributy, které umožní automaticky vygenerovat potřebné výkazy materiálu. S TATICKÉ VÝPOČTY Díky propojení do MKP lze přenášet výsledky dimenzování do A LLPLAN VYZTUŽOVÁNÍ modulů vyztužování sítěmi a vyztužování prutovou výztuží a po- Paket Allplan Vyztužování přináší nové postupy a funkce pro užívat je ihned jako podklad pro vyztužování. Výsledky výpočtů vyztužování a projektování inženýrských konstrukcí. Jako inte- MKP jsou zobrazovány v přehledné grafické formě. grovaný systém kombinuje Allplan silné softwarové nástroje pro všechny fáze projektování přes strukturální analýzu až po koneč- nou tvorbu a sestavení výkresové dokumentace. Nabízí automa- Ing. Petr Míchal tický návrh nosníků, sloupů, základů a stropů a umožňuje pro- Nemetschek, s. r. o. pojení celého systému s výpočtem konstrukce pomocí metody Tovačovského 2, 130 00 Praha 3-Žižkov konečných prvků. www.nemetschek.cz Při návrhu výztuže je možné vybírat z různých druhů výztuže – prutová výztuž, sítě nebo kobercové výztuže BAMTEC. Může být použito prostorové nebo rovinné ukládání výztuže. Při pro- storovém zadávání jsou automaticky vytvářeny pohledy a řezy. K dispozici jsou kompletní předvyztužené parametrické prvky - stačí vybrat typ, upravit rozměry a vznikne kompletně vyztuže- ný a popsaný dílec. Velmi efektivním nástrojem pro návrh výztuže je tzv. Vyztu- žování FF. To je založeno na automatickém přizpůsobení vybra- ného ohybu prutu/sítě danému bednění, což výrazně urych- lí a zjednoduší návrh. Výkazy výztuže a sítí se v Allplanu vytvá- řejí stisknutím jediného tlačítka. Uživatel má k dispozici několik řad ocelí a sítí, které může libovolně doplňovat. S předvyztuže- nými prvky lze plně automaticky vytvářet výkresy výztuže často se opakujících stavebních prvků. Další modul podporuje přípra- vu bednicích prací při projektování. K dispozici jsou bednící sys-

Obr. 4 Soutěžní návrh do soutěže Senior Residence (vizualizace Cinema 4D), Studio ARCHA, České Budějovice Fig. 4 Competition design Senior Residence (visualization Cinema 4D), Studio ARCHA, České Budějovice

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 5 P ROFILY PROFILES

S VAZ VÝROBCŮ BETONU ČR

Beton je jeden ze základních stavebních materiálů, který nost. Výsledkem je široká nabídka povrchů, které mohou vypa- bychom jistě mohli označit za mladý, porovnáme-li ho například dat jako leštěný či neopracovaný kámen, reliéfy s různými moti- s historií užívání dřeva, kamene, kovů či pálené hlíny ve staveb- vy apod. Nejnovějším hitem je pak beton se skleněnými vlák- nictví. Nicméně např. podle Plinia existovaly v Egyptě asi 3600 ny vedoucími světlo z jednoho povrchu k druhému. Těchto let př. n. l. sloupy z umělého kamene. Dnes je zcela běžné výsledků můžeme dosáhnout naprostou technologickou kázní potkat na ulici autodomíchávač s rotujícím bubnem vezoucí od úvodního návrhu projektu přes výrobu betonu, jeho dopra- beton na stavbu. vy, uložení, zpracování a odbednění. Stačí, aby se okolo jdoucí Málokdo z odborníků a laiků si však dokáže představit a uvě- dělník otřel rukávem o bednění připravené pro betonáž, setřel domit obrovské změny, kterými beton a věci s ním souvisejí- tak část odbedňovacího prostředku a výsledek práce mnoha cí prošel za posledních deset roků. Jedním z nejviditelnějších lidí přijde vniveč. Tato zvýšená pozornost a pečlivost s sebou zlepšení je vzhled výrobních a dopravních zařízení. To je ovšem nese i vyšší pořizovací cenu. Mějme ale na paměti, že hovoříme ta méně důležitá vlastnost. Kvalita a vybavení výroben betonu o „pohledovém betonu“, a ne o sloupech či základech, které ve a autodomíchávačů se významně zlepšila. Řada výrobců beto- výsledku budou zakryty jinou konstrukcí. nu na svých výrobnách udržuje certifikovaný environmentální Velkou změnou, se kterou se výroba betonu musela vyrovnat, systém ISO 14 001. Naprosto neopominutelnou součástí vyba- byl přechod na systém evropské legislativy a evropských tech- vení je recyklační zařízení pro zbytky čerstvého betonu. Ten se nických norem. V závěru roku 2003 byly zrušeny původní české v zařízení rozmísí na kamenivo a kalovou vodu, které se použijí technické normy: pro výrobu dalších betonů. Všechny tyto změny si vynutily poža- • ČSN 73 2400 – Provádění a kontrola betonových konstrukcí, davky na výrobu a dopravu kvalitnějších betonů. • ČSN 73 1209 – Vodostavebný beton, Počátkem devadesátých let byly v Japonsku realizovány první • ČSN 73 1214, ČSN 73 1215, ČSN 73 1216 – pro betony stavby ze samozhutnitelného betonu (SCC). Vývoj betonu, v agresivním prostředí a další. o kterém se říká, že teče jako med, byl zahájen proto, aby byly Zároveň byly a jsou přejímány nové evropské normy: eliminovány nedostatky při provádění betonových konstruk- • ČSN EN 206-1 – Beton – výroba, specifikace a shoda, cí a bylo dosahováno lepší výsledné kvality konstrukcí. Dnes je • ČSN P ENV 13 670 – Provádění betonových konstrukcí, poměrně běžně používán i v ČR. Konstrukce z něj mají velmi dále evropské normy pro složky betonu: pěkný a kvalitní povrch i při komplikovaných tvarech a jemných • ČSN EN 197-1 – Cement, detailech a zároveň jeho zpracování na stavbě se zjednodušilo • ČSN EN 1008 – Záměsová voda do betonu, díky tomu, že není potřeba ho při ukládání vibrovat. • ČSN EN 12620 – Kamenivo do betonu, Od zavedení SCC se pak rychle vyvíjely další druhy betonů: • ČSN EN 934-2 – Přísady do betonu, • Vysokohodnotný beton (HPC) je beton s vlastnostmi uprave- • ČSN EN 450 – Popílek do betonu nými lepší skladbou základních složek doplněných příměsemi a další včetně souvisejících norem na zkoušení, výrobu a odběr a přísadami vykazující delší životnost a lepší užitné vlastnosti. vzorků. V současnosti se připravují evropské normy na křemičité • Vysokopevnostní beton (HSC), jehož pevnosti začínají na hod- úlety a strusku do betonu. notách 55 MPa. V Japonsku byly realizovány spřažené kon- Další část legislativy týkající se výroby betonu je systém certifi- strukce ocel – beton s pevností betonu 180 MPa. kace. Vydáním zákona č. 22/1997 Sb. začala povinnost výrobce • Lehký beton (light-weight concrete – LWC) – beton s hmot- prokazovat bezpečnost výrobku, tzn. vydávat prohlášení o sho- ností menší než 2000 kg/m3, přičemž lze dosáhnout hmot- dě a udržovat systém certifikátů pro beton. V průběhu posled- ností až kolem 600 kg/m3 a běžný beton má asi 2300 kg/m3. ních devíti let to vlivem kombinací různých technických norem V roce 2003 byla v Českých Budějovicích realizována lávka a NV 163/2002 Sb. znamenalo pět vln certifikací pro každou z lehkého předpjatého betonu, k jehož výrobě bylo použito betonárnu. Letos došlo k významnému posunu v této oblasti, umělého lehkého kameniva. neboť Nařízení vlády 312/2005 Sb. uvedlo v soulad požadavky Mohli bychom jmenovat další druhy betonů. Důležité je ale evropské normy ČSN EN 206-1 na výrobu betonu a české legis- říci, že vývoj v technologii betonu za posledních deset roků lativy, tzn., že oba dokumenty teď požadují zavedení systému posunul tento materiál do oblasti, kde se beton „šije na míru“ řízení výroby, NV 312/2005 Sb. – certifikovaného. na konkrétní stavbu nebo její část. Nezastupitelnou roli zde mají Jak je uvedeno výše, změn týkajících se betonu je veliké přísady, které upravují vlastnosti čerstvého či ztvrdlého betonu. množství. To s sebou nese spoustu nových informací a potřebu Beton se tak stává přesnou, až „lékárnicky“ vyváženou směsí je patřičně „vstřebat a zažít“. A právě to byl hlavní důvod k zalo- s řízenými vlastnostmi. žení Svazu výrobců betonu ČR v roce 1996. Jak napovídá název Jedním z ukazatelů pokroku technologie a projektů může být sdružení, jedná se o svazek výrobců transportbetonu v České i třída pevnosti nejprodávanějšího betonu. Před třiceti lety to republice. V současnosti má devět členů, jimž poskytuje infor- byly betony odpovídající pevnosti C12/15 a C15/20. Dnes je mační servis ze zmíněných oblastí. Zároveň je přirozeným part- v Praze a velkých městech nejprodávanější pevnostní třídou nerem pro jednání s úřady, například ČNI – Českým normali- C30/37. začním institutem, ÚNMZ – Úřadem pro technickou normaliza- Požadavkem, který rovněž přichází od uživatelů betonu, je kva- ci, metrologii a zkušebnictví – apod. litní a různorodý povrch bez nutnosti dalších úprav. Zejména Svaz výrobců betonu ČR je členem ERMCO – Evropský svaz v Německu a ve Skandinávii se této oblasti věnuje velká pozor- výrobců transportbetonu. To mu umožňuje užší spolupráci

6 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P ROFILY PROFILES

Obr. 1 Počet provozoven SVB ČR na konci roku 2004 činil celkem 218 výrobních jednotek v rámci Evropy a rychlou výměnu zkuše- ností na mezinárodním poli. Další funkcí, která nabývá na důležitosti, je komunikace a poskytování technických informací odborné veřejnosti, a to přede- vším vysokým školám, inženýrům v praxi a architektům. Z konkrétních věcí může- me vyjmenovat: vydání tří knih „Za beto- nem do Evropy“ (o složkách, technolo- gii a výrobě betonu), „Speciální betony“ a „Betonárny a životní prostředí“, pod- pora vydávání časopisu Beton TKS nebo vydání „Průvodce novou betonářskou normou ČSN EN 206-1“ (podrobnější informace viz www.svb.cz). Nejnověj- ším počinem je pak vydání speciální pří- lohy časopisu Beton TKS „Beton v architektuře“ a dohoda kon- níků od prvního návrhu přes výrobu, dopravu, uložení a ošetřo- krétní spolupráce při výuce na Fakultě stavební ČVUT v Praze. vání. Špičkovou výrobní technologii včetně vyškoleného perso- V dalších projektech bychom rádi uvítali více podnětů od inže- nálu potvrzenou řadou certifikátů nabízí výrobny členů Svazu nýrů, architektů i učitelů, aby pomoc s předáním nových infor- výrobců betonu ČR. mací byla co nejúčinnější. Zároveň si od toho slibujeme zvýše- ní odbornosti všech lidí podílejících se na výstavbě od úvodních studií až po realizaci, aby konečný uživatel obdržel stavební dílo Ing. Michal Števula, Ph.D. s kvalitními uživatelskými vlastnostmi. tajemník Svazu výrobců betonu ČR Beton je materiál mnoha možností, který vyžaduje péči odbor- www.svb.cz

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 7 S YMPOZIUM BETONOVÉ SOCHY

Nový Dvůr u České Lípy, červenec – srpen 2005 fotografie: Jana Margoldová, Vlastimil Šrůma, archív VUMO článek str. 63

Adéla Bébarová

Petr Valer

Miroslav Žáčok Setkáváme se dnes a denně u stolu, hodiny a hodiny spolu promlouváme, víno popíjíme, rádi spolu obědváme, večeříme, u stolu s kávou přemýšlíme, na židličkách s knihou se těšíme, novi- nami listujeme, dopisy píšeme ... a ně- kdy jen tak mlčky pozorujeme, v tichu posedáváme a těšíme se na krásná setkání u jednoho stolu. Ráda bych realizovala netradič- ní místo se stolem a dvěma židlemi v betonu a vytvořila tak prostor, poetic- ké místo, do něhož je možné vstoupit. Sochu, jež v nás zanechá prožitek ve vzpomínce na toto místo, sochu, která ponese příběh, příběh člověka.

Denisa Hřičiščová Monika Immrová

Denisa Hřičiščová

Rustam Ismagilov S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

V ISUTÉ PŘEDPJATÉ STŘECHY SUSPENSION PRESTRESSED ROOFS

J IŘÍ STRÁSKÝ

Visuté předpjaté střechy jsou popsány z hlediska architektonického a konstruk- čního řešení, statické analýzy o po stupu výstavby. Konstrukce umožňují zastřešit velké prostory, vyznačují se minimální spotřebou materiálu a pro jejich výstav- bu není nutná skruž. Suspension prestressed roofs are described in terms of their architec- tural and structural solution, static analy- sis and process of construction. The structures enable to cover large space, né realizace v Portugalsku, které získaly Obr. 1 Lanová a oblouková konstrukce: a) trajektorie hlavních napětí, require minimum amount of material řadu architektonických cen, potvrzují, že b) samokotvené lano a oblouk, and a falsework is not needed for their tyto konstrukce jsou stále moderní, eko- c) lano a oblouk erection. nomické a mohou architektonicky obo- Fig. 1 Cable and arch structure: hatit naše prostředí. a) trajectories of principal stresses, Visuté betonové střechy jsou ve světě Konstrukční řešení střech je podobné b) self anchored cable and arch, navrhovány od počátku předpjatého řešení konstrukcí předpjatých visutých c) cable and arch. betonu. Jejich řešení je popsáno v zá- lávek pro pěší, které jsou v naší zemi kladních knihách publikovaných průkop- úspěšně stavěny od roku 1989; bohu- níky předpjatého betonu [1], [2]. Nedáv- žel, visuté střechy z předpjatého beto- tový – výslednicový (funicular) k dané- nu nebyly u nás dosud realizovány. Proto mu zatížení. autor příspěvku považuje za účelné na Působení konstrukcí je vysvětleno na tyto konstrukce znovu upozornit, popsat konstrukci s jednoduchou křivostí tvoře- zásady jejich návrhu a analýzy, pouká- né visutým předpjatým pásem. zat na možné problémy a ukázat zdaři- lé realizace. V ISUTÝ PŘEDPJATÝ PÁS Visuté konstrukce mají buď jednodu- Krása obloukových a visutých konstruk- chou křivost, nebo tvoří rotačně symet- cí vychází z jejich ekonomického tvaru. rické plochy, popřípadě vytváří konstruk- Ekonomie je zřejmá z obr. 1a, na kterém ce dvojí křivosti. Je zřejmé, že visuté kon- jsou vykresleny trajektorie hlavních napětí, strukce mohou být navrženy nad jakým- které vznikají v prostém, rovnoměrně zatí- koliv půdorysem. Jejich tvar však v po- ženém nosníku. Je zřejmé, že maximální čátečním stavu musí být bezmomen- namáhání vznikají jen v krajních vláknech Obr. 2 Most Hukusai, Japonsko Fig. 2 Hukusai Bridge, Japan Obr. 4 Ztužení lana Obr. 5 Ztužení lana nosníkem Fig. 4 Cable stiffening Fig. 5 Beam stiffening of the cable Obr. 3 Landscape Arch, Utah, USA Fig. 3 Landscape Arch, Utah, USA

10 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

a že nosník má mnoho zbytečné (mrtvé ky. V obou případech dochází ke zvýšení která v něm vznikají. Proto je vhodné – dead) hmoty, která se nepodílí na pře- namáhání nosného lana i základů. betonový pás předepnout. Pás je možno nosu zatížení. Lano může být také ztuženo ohybo- vytvořit z monolitického a nebo prefabri- Z obrázku je zřejmé, že chceme-li redu- vě tuhým nosníkem, který roznáší zatí- kovaného betonu. V obou případech lze kovat tíhu nosníku, musíme eliminovat žení a dává stabilitu systému. Vzniká tak bednění nebo prefabrikované prvky zavě- mrtvou hmotu a musíme využít taho- hybridní systém tvořený buď samoko- sit na nosné kabely. vou a nebo tlakovou únosnost konstrukč- tvenou visutou (obr. 5a) a zavěšenou ních prvků. Z nosníku je tak odvozeno (obr. 5b) konstrukcí a nebo klasickou Statická analýza lano nebo oblouk, u kterých je vodorov- visutou (obr. 5c) a zavěšenou (obr. 5d) Visuté předpjaté konstrukce je nutno ná síla přenášena táhlem a nebo vzpě- konstrukcí. Tyto konstrukce však nejsou analyzovat jako geometricky a fyzikál- rou (obr. 1b); jestliže základová půda předmětem tohoto příspěvku. ně nelineární konstrukce, jejichž statické je schopná přenést vodorovné účinky, Vliv ztužení lan betonovým pásem je působení je ovlivněno postupem stav- můžeme nahradit táhlo nebo vzpěru zřejmý z obr. 6, na kterém je porovnává- by. V průběhu montáže působí konstruk- tuhými základy (obr. 1c, 2 a 3). na konstrukce ztužená mrtvou hmotou ce jako dokonale ohebné vlákno – lano, Rovnoměrně zatížený betonový oblouk (a) a betonovým pásem (b). Konstruk- během provozu jako předpjatý pás, který může překlenout několik kilometrů, visu- ce s rozpětím 99 m má průvěs 1,98 m. je namáhán nejen normálovou silou, ale té lano několik desítek kilometrů. Jejich Konstrukci tvoří dva kabely celkové plochy i ohybovým momentem. Nutno si však tvar však vždy musí být výslednicový 0,236 m2 a modulu pružnosti 200 GPa. uvědomit, že tvar i velikost namáhání na (funicular) k danému zatížení a kabel Mrtvá hmota a betonový pás mají stej- konci montáže ovlivňuje namáhání kon- nebo oblouk musí mít dostatečný průvěs nou plochu 1 m2 a jsou z betonu modulu strukce za provozu. nebo vzepětí. pružnosti Eb = 36 GPa. Počáteční namá- Současné programové systémy umož- Z obr. 2 je zřejmé, že tvar nosného hání obou konstrukcí je tedy totožné. ňují komplexní analýzu visutých před- lana se mění podle daného zatížení a že Konstrukce je dále zatížena rovnoměr- pjatých konstrukcí. Abychom však byli tato lanová konstrukce nemá dostatečnou ným zatížením p = 20 kN/m situovaným schopni správně připravit vstupní data tuhost zajišťující bezporuchový provoz. Je na polovině délky. Z obrázku je zřejmé, a aplikovat výsledky, musíme především tedy zřejmé, že lano je nutno ztužit. že maximální deformace konstrukce (b) pochopit působení těchto konstrukcí. Deformace visuté konstrukce (obr. 4a) je cca 48 % deformace konstrukce (a). Na obr. 7 je znázorněna konstrukce může být redukována zvýšením zatí- Dále je zřejmé, že deformace konstruk- tvořená předpjatým pásem sestave- žení stálého – přidáním mrtvé hmoty cí se soudržnými a nebo nesoudržnými ným z prefabrikovaných prvků a spřaže- (obr. 4b), napnutím lana opačné křivos- kabely je téměř totožná. né desky; konstrukce je nesena nosný- ti (obr. 4c) a nebo vytvořením betono- Ztužení kabelu betonovým pásem mi kabely BT a po vybetonování spřaže- vého pásu jisté ohybové tuhosti, který představuje ekonomické řešení, které né desky a spar mezi prvky je předepnu- roznáší zatížení a garantuje stálost tvaru dává konstrukcím střech dostatečnou ta předpínacími kabely PT. (obr. 4d). Je vhodné si uvědomit, že tuhost a stabilitu. Je samozřejmé, že V průběhu montáže je vlastní tíha kabe- ztužení kabelu dalším zatížením nebo betonový pás, který spolupůsobí s ka- lů, tíha prefabrikovaných prvků a tíha lanem opačné křivosti má podobné účin- bely, nemůže přenést tahová namáhání, spřažené desky a spar přenášena nos-

Obr. 6 Ztužení lana: a) mrtvou váhou, b) ohybovou tuhostí Obr. 7 Statická funkce visutého předpjatého pásu Fig. 6 Stiffening of the cable: a) dead load, b) bending stiffness Fig. 7 Static function of the stress ribbon

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 11 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

nými kabely plochy ABT. Po vybetonování strukce řešíme zjednodušeně jako lano. čty nejsou menší, než je požadovaná spar působí konstrukce pro účinky před- Tuto analýzu je vždy vhodné provést pro přesnost. pětí jako spřažená konstrukce ideálního kontrolu řešení. Ohybové namáhání lana modulu pruž- P průřezu Ae složeného z nosných kabe- Protože pochopení konstrukcí vychá- nosti E a momentu setrvačnosti I lů, prefabrikovaných prvků a monolitické- zí z analýzy lana, uvádíme zde základní ho betonu. Po zainjektování kabelů půso- informace. Více lze najít v [3]. dwx2 () Mx()= − EI , (2) bí konstrukce pro všechna provozní zatí- Analýza lana plochy A a modulu pruž- dx 2 žení jako spřažená konstrukce ideálního nosti E vychází z řešení stavové rovnice

průřezu Ae složeného z nosných a před- (obr. 8). Lano, které pro zatížení q(x)0 je u kterého od zatížení q(x) vzniká vodo- pínacích kabelů, prefabrikovaných prvků namáháno zvolenou silou H0, je při zatí- rovná síla H, určíme řešením rovnice ohy-

a monolitického betonu. Protože před- žení q(x)i namáháno vodorovnou silou bové čáry (obr. 9): pjatý pás je silně vyztužen, dochází u ně- H. Tuto sílu určíme řešením rovnice (1): i 4 2 ho k výraznému přerozdělení vnitřních sil dwx()dwx () 32 EI − H +=kw() x aH bH cH d 0 4 2 vlivem dotvarování a smršťování betonu. iii+++= (1) dx dx Předpětí je navrženo tak, aby ve spa- H rách mezi prvky nevznikl za provozu kde = qx()− g , (3) Hg tah. Při působení mezního zatížení pu se l a i spáry otevřou a konstrukce (při zanedbá- = 2 kde g je zatížení, při kterém není lano EAcos βi ní tahového zpevnění betonu mezi trhli- namáháno ohybovým momentem a Hg nami) pak znovu působí jako lano tvoře- l je odpovídající vodorovná síla; součin- bLn= − i né nosnými a předpínacími kabely plo- i cos β tel k vystihuje pružné Wincklerovo pod- chy A + A (obr. 7g). i loží. Přímé řešení diferenciální rovnice BT PT D Analýza konstrukcí jak pro montážní, c = i je možné jen ve speciálních případech. tak i provozní zatížení vychází z počáteč- EA Proto autor vyvinul program, který řeší ního stavu, pro který volíme tvar i namá- cos β rovnici (3) diferenční metodou. hání konstrukce. Obvykle volíme stav dD= i Ohybové namáhání rovnoměrně zatíže- 2 i po vybetonování spar, kdy se konstruk- ného lana (obr. 10a) je dáno rovnicí: ce mění z lana na předpjatý pás (obr. 7c x a 7d). Při analýze montážních stavů (obr. Protože u pružně podepřeného lana M() x=+∆∆ϕ HEI . e−λ qEI (4) 7a a 7b) konstrukci odlehčujeme, při členy a, b, c, d závisí na rozpětí li a svislé analýze provozních stavů konstrukci pře- vzdálenosti hi, které dále závisí na nezná- Ohybové namáhání nekonečně dlou- depneme (obr. 7e) a následně zatížíme mé vodorovné síle Hi, není možno určit hého lana zatíženého osamělou silou F provozním zatížením (obr. 7f). vodorovnou sílu Hi přímo řešením rovni- (obr. 10b) je dáno rovnicí: Jestliže použijeme moderní nelineární ce (1). Obvykle je vodorovná síla Hi určo- programy – ANSYS, LARSA, RM, musíme vána iteračně. Nejdříve se vodorovná síla F −λx Mx()=+eEIq∆ , (5) určit počáteční stav, ve kterém definuje- Hi určí za předpokladu nulové deformace 2λ me tvar i namáhání konstrukce. Tentýž podpěr, následně se pro tuto sílu stano- stav musíme určit i v případě, kdy kon- ví deformace podpěr a znovu se vypočí- kde tá vodorovná síla. Výpočet je opakován, Obr. 8 Analýza lana dokud rozdíly mezi jednotlivými výpo- Obr. 9 Analýza ohybu lana Fig. 8 Cable analysis Fig. 9 Analysis of the cable bending

12 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 10 Ohyb lana: a) rovnoměrné zatížení, b) osamělé břemeno Obr. 11 Zatěžovací zkouška lávky v Praze-Troji Fig. 10 Bending of the cable: a) uniform load, b) point load Fig. 11 Loading test of the Prague-Troja pedestrian bridge

Obr. 12 Ohyb nosníku a lana: su podpěry. Zatímco od rovnoměrného Obr. 13 Původní kongresová hala v Berlíně: a) rovnoměrné zatížení, a) konstrukční uspořádání, b) příčný zatížení je ohybové namáhání lana jen b) pokles podpěry řez konstrukcí Fig. 12 Bending of the beam and cable: zlomkem namáhání nosníku, od pokle- Fig. 13 Original congress hall in Berlin: a) uniform load, b) deflection of su podpěr naopak vzniká v laně více než a) structural arrangement, b) cross support dvojnásobné namáhání. section of the structure Zanedbání této skutečnosti spolu s ne- správně navrženými detaily vedlo v roce H λ = 1980 ke zřícení vnějších oblouků Berlín- K ONSTRUKCE JEDNODUCHÉ KŘIVOSTI EI ské kongresové haly, která byla postave- Visuté konstrukce jednoduché křivos- q g na v roce 1957 [4]. Konstrukci haly tvo- ti jsou tvořeny jednoduchou válcovou ∆q = − H H řila skořepina tvaru hyperbolického para- plochou – vlastně širokým předpjatým g boloidu, která byla podepřena kruhovým pásem. Protože průvěs pásu je poměrně prstencem (obr. 13). Vně střechy byly malý, jeho tvar se blíží parabole druhého Ohybové namáhání lana od osamělého vytvořeny skloněné oblouky zavěšené na stupně. Aby bylo usnadněno odvodně- břemene není velké a obvykle neovliv- kruhovém prstenci. Zavěšení bylo tvoře- ní, je válcová plocha podélně skloněna, ňuje návrh konstrukce (obr. 11). Naopak, no táhly z předpjatého pásu. nebo v podélném směru konstrukce sle- ohybové namáhání u podpěr dosahu- Vlivem teplotních změn docházelo duje konvexní křivku (obr. 19). je značných hodnot a podstatně ovlivňu- k svislému výkyvu skloněných oblouků. Nosné kabely jsou obvykle kotveny je návrh konstrukce. Předpjatý pás není Předpjatý pás tak byl namáhán jako pás v hlavicích sloupů. Vodorovná síla je z ko- schopen toto namáhání přenést. Proto zatížený svislými poklesy podpěr. Pokle- tevních bloků přenášena do základů buď se konstrukce u podpěr lokálně zesilu- sy vyvolaly ohybové namáhání podobné jako u visutých mostů vnějšími skloně- je a nebo se zde naopak vytváří kloub. namáhání uvedenému na obr. 12b. Vzhle- nými kabely (obr. 14a), nebo ohybovou Potom je však ohybovým momentem dem ke skutečnosti, že vlivem technologie tuhostí sloupů (obr. 14b). namáhán nosný kabel. stavby nebyly spáry mezi obloukem a pá- Lze také navrhnout tzv. samokotve- Je nutné si uvědomit podstatný roz- sem předepnuty, vznikla ve spáře trhlina. ný systém. V tomto případě jsou hlavi- díl mezi namáháním nosníku a lana. Na Při nedostatečné izolaci došlo ke korozi ce sloupů vzájemně spojeny ohybově obr. 12 je porovnáno ohybové namáhá- výztuže a následně ke zřícení oblouků. tuhým nosníkem, který přenáší vodorov- ní nosníku a lana s rozpětím 99 m. Na Hala podobného tvaru, ale jiného sta- nou sílu do tlačených prvků spojujících obr. 12a je uvedeno namáhání od rovno- tického působení, byla znovu postavena protilehlé strany. Tlačený prvek může být měrného zatížení, na obr. 12b od pokle- v roce 1987 – viz dále. tvořen vzpěrou a nebo obloukem. Vzpě-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 13 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

ra je obvykle spojena s taženým před- Obr. 14 Konstrukce jednoduché křivosti Obr. 15 Samokotvené konstrukce jednoduché – konstrukční uspořádání křivosti – konstrukční uspořádání pjatým pásem, který zajišťuje její stabilitu Fig. 14 Structures of single curvature Fig. 15 Self anchored structures of single (obr. 15a). Oblouk bývá situován na vněj- – structural solution curvature – structural solution ších okrajích střechy a je spojen sloupy se základy (obr. 15b). Sloupy brání vybo- čení oblouků, proto může být oblouk 65 m tvoří skořepina tloušťky pouhých 1700 kg/m3. Střecha je nesena a pře- velmi štíhlý. Je samozřejmé, že obvyk- 57 mm (obr. 17). Skořepina je příčně depnuta lany průměru 0,5“ po 300 mm le jsou v konstrukcích uvedené základní a podélně předepnuta. Střecha je pode- rovnoměrně situovanými po šířce kon- systémy vzájemně kombinovány. přena skloněnými příčnými rámy podpo- strukce. Konstrukce byla betonována Následující příklady ukazují, že i velmi rujícími hlediště. V místě vetknutí skořepi- v pruzích šířky 10 m na příčně přesuv- jednoduchá konstrukce může být archi- ny do příčných rámů je skořepina zesíle- né skruži. Po třech dnech byla předpína- tektonicky a konstrukčně rozmanitá a za- na a vytváří tak skloněný ztužující nosník. cí lana napnuta tak, že nesla jenom vlast- jímavá. Protilehlé rámy jsou spolu vzájemně ní tíhu skořepiny. Po vybetonování všech spojeny příčnými vzpěrami podporující- pruhů byla předpínací výztuž dopnuta na Plavecký stadion ve Wuppertalu, mi dno bazénu. Tahová síla je z nosných požadované napětí. Teprve tehdy byla Německo kabelů a skořepiny přenášena do zákla- střecha předepnuta. První moderní visutá konstrukce, která dů jednak ohybovou únosností příčných byla postavena v roce 1956, byla navr- rámů, jednak skloněným nosníkem do Sportovní hala v Dortmundu, žena kanceláří Prof. Leonhardta [1] koncových obloukových žeber podporo- Německo (obr. 16). Konstrukci střechy s rozpětím vaných štíhlými betonovými sloupy. Sportovní hala postavená v roce 1958 v Dortmundu [1] tvoří čistý konstrukč- Obr. 17 Plavecký stadion ve Wuppertalu: St. Jakob Sportovní hala v Baselu, ní systém (obr. 19). Střecha s rozpětím a) řez skořepinou, b) příčný řez Švýcarsko 80 m je tvořena předepnutými visutý- konstrukcí, c) podélný řez konstrukcí Podobná konstrukce s rozpětím 90 m mi žebry, které podporují prefabrikova- Fig. 17 Wuppertal Swimming pool: byla postavena v roce 1977 v Baselu né desky tloušťky 50 mm. Žebra tloušťky a) section of the shell, b) cross [5] (obr. 18). Střechu tvoří visutá sko- 120 mm byla sestavena z lehkých pre- section of the structure, c) řepina tloušťky 75 mm. Je provedena fabrikovaných prvků sestavených na jed- longitudinal section of the structure z lehkého betonu objemové hmotnosti noduché skruži. Předpínací kabely jsou

Obr. 16 Plavecký stadion ve Wuppertalu Fig. 16 Wuppertal Swimming pool

14 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 18 St. Jakob Sportovní hala v Baslu – příčný řez konstrukcí Fig. 18 St. Jakob sport hall in Basel – cross section of the structure

Obr. 19 Sportovní hala v Dortmundu: a) příčný řez konstrukcí, b) podélný řez konstrukcí, c) příčný řez střechou Fig. 19 Sport hall, Dortmund – a) cross section of the structure, b) longitudinal section of the structure, c) cross section of the roof

Obr. 20 Hangár na letišti ve Frankfurtu Obr. 21 Hangár na letišti ve Frankfurtu: a) podélný řez konstrukcí, b) konstrukční řešení střechy, Fig. 20 Hangar at Frankfurt airport c) příčný řez předpjatým pásem, d) příčný řez konstrukcí Fig. 21 Hangar at Frankfurt airport: a) longitudinal section of the structure, b) structural solution of the roof, c) cross section of the stress ribbon, d) cross section of the structure kotveny v zesílených okrajových nosní- cích, které jsou podpírány dvojicemi sklo- něných sloupů. Žebra jsou kloubově při- měru 26 mm. Protože z provozních hle- Literatura: pojena k okrajovým nosníkům. Tahová disek bylo nutno deformace předpjaté- [1] Leonhardt F.: Prestressed Concrete. síla ze střechy je přenášena do základů ho pásu omezit na max. 400 mm, byl Design and Construction, Wilhelm skloněnými předpjatými táhly. každý předpjatý pás ve čtvrtinách rozpětí Ernst & Sons, Berlin1964 spojen s vodorovným ocelovým táhlem [2] Schlaich J., Kordina K., Engell Hangár na letišti ve Frankfurtu, omezujícím svislé deformace. H.: Teileinsturz der Kongreßhalle Německo Střední komorový nosník byl betono- Berlin – Schadensursachen Střechu hangáru postaveného na frank- ván na terénu a následně byl vytažen do Zusammenfassendes Gutachten, furtském letišti v roce 1970 tvoří deset projektované polohy, předpjaté pásy byly Beton-und Stahlbetonbau 12/1980 visutých pásů o dvou polích s rozpě- postupně betonovány na lehké skruži. [3] Strasky J.: Stress Ribbon and Cable tími 135 m [6] (obr. 20). Mezi visutý- Supported Pedestrian Bridges, Thomas mi pásy jsou situovány světlíky osvětlu- Telford Publishing, London 2005 jící vnitřní prostory hangáru. Visuté pásy Prof. Ing. Jiří Stráský, CSc., P.E. [4] Lin T. Y., Burns N. H.: Design of jsou podporované středním komoro- VUT Stavební fakulta Prestressed Concrete Structures. John vým nosníkem s rozpětím 102 m a jsou Veveří 95, 662 37 Brno Wiley & Sons, New York 1981 vetknuty do krajních trojúhelníkových příč- tel.: 541 147 845, fax: 549 250 218 [5] Bachmann H.: Prestressed con- ných rámů (obr. 21). STRÁSKÝ, HUSTÝ A PARTNEŘI, s. r. o. crete in building construction. Předpjaté pásy z lehkého konstrukčního Bohunická 50, P. B. 641, 639 41 Brno Prestressed concrete in Switzerland. betonu, které jsou 7,5 m široké, mají prů- tel.: 547 101 811, fax: 547 101 881 Schweizerische Bauzeitung 14, 1978 řez tvaru písmene U. Jsou tvořeny okra- e-mail: [email protected] [6] Festschrift – U. Finsterwalder, 50 jovými žebry a deskou tloušťky 86 mm. Jahre für Dywidag,Verlag G. Braun, Předpjaté pásy jsou neseny a předepnu- Karlsruhe 1973 ty předpínacími tyčemi Dywidag prů- Dokončení článku v 6. čísle časopisu

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 15 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

I NTEGROVANÁ STAVEBNÍ A ENERGETICKÁ TECHNOLOGIE BUDOVY SVOBODNÉ UNIVERZITY V BRIXENU INTEGRATED ENERGY AND CONSTRUCTION TECHNOLOGY IN THE FREE UNIVERSITY OF BRIXEN BUILDING

K ONRAD BERGMEISTER, V LADIMÍR ČERVENKA

Železobetonová konstrukce Svobodné university v Brixenu je postavena bez dilatačních spár a šetří energii s pomocí termoaktivních stropních desek. Pro posouzení vhodnosti použité technolo- gie bylo využito počítačové simulace chování nosné konstrukce. A reinforced concrete structure of Free University of Brixen was built without expansion joints. Thermo-active floors are installed to save heating energy. Computer simulation was applied to check the feasibility of the structure.

Elegantně a prostě vyhlíží nová budova Svobodné univerzity v Brixenu navržená architekty Reginou Kohlmayer a Jensem Oberstem ze Stuttgartu. Autorem ener- getické koncepce budovy je Ingenieurbü- ro Prof. Gerhard Hausladen, nosnou kon- strukci navrhl Ingenieurteam Bergmeister a počítačová simulace nosné konstruk- ce byla provedena firmou Červenka Con- sulting z Prahy. Jednotlivé funkce budovy jsou v návrhu zřetelně rozlišeny, materiá- chodby a arkády sledují atmosféru Sta- Obr. 1 Půdorysné schéma 1. NP Fig. 1 The plan of the 1st floor ly a tvary vycházejí z jasně strukturované rého města v Brixenu, jeho úzkých uliček prostorové představy, prosvětlená atria, a podloubí. Ve čtvercovém dispozičním řešení a termoaktivních stropů k udržování opti- Obr. 2 Tuhá výztuž skryté hlavice sloupu budovy lze rozeznat podobnost s vídeň- mální teploty ve vnitřních prostorách z ocelových roštů s navařenými ským Hofburgem (obr. 1). Čtvercový školy. Zvláštní pozornost je věnována smykovými trny objekt sestává z vnějšího prstence s prů- vnějšímu plášti budovy ze skla s auto- Fig. 2 A welded steel column head inside hlednou fasádou a vnitřního jádra s díl- matickým ovládáním zastínění. Povrch the plate čími budovami. V prstenci se nacháze- skla je speciálně strukturován, což vyni- jí místnosti administrativy, učebny a pra- ká esteticky a slouží i jako ochrana proti covny, tedy prostory využívané k delší- mu pobytu osob. V centrálním jádru jsou Tab. 1 Hodnoty zatížení umístěny: velká posluchárna pro 500 Tab. 1 Design loads osob, tělocvična, knihovna, menza a stu- dovny. Dominantní schodišťové prosto- Nahodilé zatížení ry jsou, po vzoru starých škol, místem Využití plošné soustředěné k setkávání a komunikaci, jednak upro- [kN/m2] [kN] střed budovy, a jednak v rozích vnější- Garáže 10 60 Obchod ho prstence. 15 20 Významných prvkem návrhu bylo pou- a knihovna Přednáškové žití pohledového betonu. Recepturu slo- 54 žení betonové směsi a program kontroly sály a menza jakosti navrhlo Ingenieurbüro Prof. Schi- Technické essel, Gehlen, Sodeikat. Energetická kon- prostory 7,5 7 cepce budovy počítá s využitím fasád a knihovna

16 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

slunečnímu záření. Celoskleněná fasá- Obr. 3 Svislý řez vnitřní budovou s rozměry a zatížením da z SSG (Structural Sealand Glazing) Fig. 3 A vertical section of frame with je uchycena na ocelovém roštu pomo- dimensions and loading cí lepených i mechanických spojů, které slouží též k tlumení okolního hluku. Materiály jsou použity s ohledem na schodišťovými šachtami. Hlavice desek funkci příslušného stavebního prvku jed- nad sloupy jsou proti propíchnutí zesíleny nak, aby zdůraznily historický rámec okol- pomocí svařených ocelových roštů vlože- ního prostředí a jednak, aby se neztra- ných do betonové desky (obr. 2). til jejich přírodní původ. Tomu zámě- Čtyři vnitřní rámové objekty jsou prove- ru odpovídá široké využití pohledového deny z monolitického betonu se stropní- betonu na stěnách a stropech v chod- mi deskovými nosníky. Vzdálenost rámů bách, schodištích a posluchárnách. Při je 2,65 m. V případech větších rozpě- tom byl pečlivě uvážen způsob bedně- tí, 12 a 18 m, bylo pro rámové nosní- ní a umístění kotev předpínacích kabe- ky použito dodatečné předpětí (obr. 3 lů. Některé povrchy stěn jsou opatře- a 4). Pro výpočet a optimalizaci těch- ny filcovým materiálem, což vytváří pří- to velmi štíhlých rámových konstrukcí jemnou atmosféru jak akustickým tlume- byla použita nelineární analýza pomo- ním, tak nenásilně vzniklým prostorem cí programu ATENA, [1] a [2], jejímž pro nástěnné pracovní plochy a zprávy. cílem bylo optimální řešení předpínacích Některé podlahy jsou z leštěného kame- prvků. Pro účely výpočtu byl uvažován ne, jiné z korku a klasického linolea. rámový výsek (obr. 4), jehož vhodnost byla ověřena předchozím výpočtem celé- P ROJEKT ho rámu. V numerickém modelu byla Vnější objekt ve tvaru čtvercového prsten- měkká výztuž modelována pomocí dis- ce o délce strany 74 m byl proveden jako krétních prutů (hlavní vložky) i rozetře- monolitický celek bez dilatačních spár. né výztuže (třmínky) a předpínací kabely Proto bylo třeba uvažovat jak účinky vněj- diskrétními pruty. Výpočet byl proveden šího zatížení, tak účinky vynucené dotva- jak ve 2D, tak 3D prostředí. Ve 2D byla rováním, smršťováním a teplotou, a tomu betonová konstrukce modelována ve odpovídající uspořádaní výztuže. V pro- stavu rovinného napětí, ve 3D ve stavu storu dvora jsou umístěny objekty rámo- obecné prostorové napjatosti. Zajímavým vých konstrukcí s rozpony 13,2 až 19 m. zjištěním byla redukce šířky trhlin ve 3D Návrhové hodnoty plošného a soustře- výpočtu oproti 2D. Šířka trhlin při plném Obr. 4 Výsek rámového rohu pro nelineární analýzu okolí kotevní oblasti děného nahodilého zatížení jsou uvede- nahodilém zatížení ve 3D výpočtu vyšla s rozměry a zatížením ny v Tab. 1. Pro základovou konstrukci 0,28 mm (obr. 5), zatímco ve 2D výpo- Fig. 4 A frame corner including a pre-stress budovy je použita souvislá deska se zesí- čtu tato byla 0,55 mm. Charakter nosné- anchor used for non-linear analysis lením v místě sloupů. Celá konstrukce ho chování konstrukce je patrný z průbě- podzemních podlaží je uzavřená vodo- hu závislosti zatížení – průhyb uprostřed těsná vana s žebrovými stěnami. V nad- rozpětí na obr. 6. Až do dosažení užitné- žení dochází k lokálnímu porušení násle- zemních podlažích jsou bodově pode- ho zatížení se konstrukce chová téměř dovanému velkým nárůstem deformací přené deskové stropy vyztužené v rozích lineárně. Při dvojnásobku užitného zatí- a zpevněním. Konstrukce vykazuje znač- nou deformační schopnost a při koneč- ném porušení dosahuje průhyb hodnoty 300 mm (1/60 rozpětí). Zvláštní pozornost byla věnována kotev- ní oblasti předpínacích kabelů. Její návrh byl početně posouzen pomocí dvou modelů, lineárně podle příhradové ana- 0.0003476 logie a nelineárně programem ATENA. 0.0000167 Kotevní oblast byla opatřena dvojitými

Obr. 5 Grafické výsledky nelineární analýzy výseku rámového rohu (deformace konstrukce) s barevným vyznačením šířky trhlin Fig. 5 Non-linear analysis results, deformations, crack width in colour

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 17 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 6 Výsledky chu betonu, bednění a separační vrstvě. nelineární analýzy Přitom se mohou vyskytnout následují- konstrukce na cí problémy: diagramu závislosti zatížení – průhyb • rozdílná nasákavost přilehlých povrchů uprostřed rámového způsobuje cementové skvrny, nosníků • proměnlivý obsah vody způsobený Fig. 6 The load- nedostatečnou kontrolou, displacement • prokreslení výztuže z důvodu nedosta- diagram resulting tečného zhutnění, from non-linear • separace jemných a hrubých zrn kame- analysis niva, • barevné změny povrchu, mohou být způsobeny nevhodným separátorem bednění a jeho nerovnoměrným nane- třmeny se vzdáleností cca po 80 mm Podle materiálových zkoušek provede- sením, nebo nečistotami od rzi, (obr. 7 a 8). Uložení výztuže i betonu ných na TU v Mnichově byl modul pruž- • kapsy na povrchu z důvodu nedosta- a jeho následné ošetření byla věnová- nosti E = 24 GPa a 29 GPa, tedy nižší tečného zhutnění. na náležitá pozornost, neboť práce pro- než by odpovídalo pevnostem v tlaku bíhaly v letních i zimních měsících. Doba 42 MPa a 47 MPa, což bylo zřejmě způ- T ERMOAKTIVNÍ STROPY odbednění byla stanovena na základě sobeno vysokým obsahem cementu. Úlohou termoaktivních stropů je regula- doprovodných zkoušek vzorků betonu. ce teploty jak pro vytápění, tak pro chla- Pro zimní betonáž byly stanoveny tři tep- P OHLEDOVÝ BETON zení. Systém automaticky reaguje na ven- lotní režimy (do +5 °C, od +5 do –3 °C, Pro zajištění kvality pohledového betonu kovní teplotní poměry a reguluje teplo- od –3 do –10 °C). Při teplotách nižších byla zvolena vhodná bednící technologie tu jednotlivých prostor podle stanovené- než –10 °C nebyla betonáž povolena. a projekt přesného uspořádání bednicích ho programu. Termostaty ovládají venti- Po odbednění byla prováděna měření desek. Dobrá kvalita povrchu byla výsled- ly vytápění/chlazení i clony zastínění proti geometrie konstrukcí a zjišťovány průhy- kem vhodně zvoleného složení betonu slunečnímu záření pomocí elektronické- by a tolerance vzhledem k projektu, při- a jeho ošetřování. Pro pohledový beton ho IEB-BUS. čemž tyto nepřesáhly nikde 20 mm. Nej- v současnosti v Německu nejsou závaz- V termoaktivních stropech probíha- větší průhyby se podle očekávání vyskyt- né normy, kromě zpravodaje [4], který jí mezi spodní a horní výztuží trubky. ly na okraji konzolových desek. Na zákla- v roce 2004 přinesl informace pracovní Poloha trubek musí být pečlivě dodrže- dě provedené analýzy měření byly stano- skupiny „Pohledový beton“ [5], Němec- na a při betonáži nesmí být tyto poško- veny následující příčiny průhybů: kého betonářského spolku. V Rakous- zeny (obr. 9). Betonové desky jsou vyhří- • nepřesnosti výroby bednění ku vyšla norma ÖNORM B2211 v roce vány a slouží jako zásobník tepla. Vzhle- • ukládání a tvrdnutí betonu 2002 a současně Pravidla pro pohledový dem k malým teplotním diferencím jsou • dotvarování a smršťování betonu beton, které se podrobně zabývají výro- pro termoaktivní stropy vhodné přírod- • tahová odolnost, modul pružnosti beto- bou pohledového betonu, vlivy na jeho ní zdroje chlazení, jako studené prame- nu. kvalitu, strukturu, pórovitost, bednění, pra- covní spáry apod. [6]. Pro vzhled pohle- Obr. 8 Měkká a předpínací výztuž rámových Obr. 7 Vyztužení kotevní oblasti předpínací dového betonu je určující vrchní vrst- nosníků výztuže va o tloušťce asi 100 µm, a proto musí Fig. 8 Normal and pre-stressed Fig. 7 Reinforcement of an anchor zone být náležitá pozornost věnována povr- reinforcement of frame girders

18 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 9 Betonáž termoaktivních stropních lané objemovými změnami v důsled- Obr. 10 Pohled na železobetonoou konstrukci desek mezi předpjatými nosníky z vnitřního dvora ku změn teploty, smršťování, dotvaro- Fig. 9 Casting of thermoactive plates Fig. 10 View of reinforced concrete structure vání a vnějších účinků větru, přeneseny from the courtyard vhodnou výztuží, přičemž musí být dodr- ny, spodní voda, zemní piloty a základo- ženy požadavky na šířku trhlin. Svislé vé desky. Fázový posun zahřátí zásobníku nosné prvky jsou přitom silně namáhány desek. Pro tyto prvky, sloupy a stěny, je umožňuje jeho noční zpětné ochlazení. ohybem vyvolaným délkovými změnami vhodné, aby byly dostatečně svisle zatí- V opačném případě, při vytápění, mohou ženy, což snižuje šířky trhlin, ale vyžaduje být velmi efektivně nasazena tepelná čer- Literatura: větší ohybové vyztužení [7] až [8]. padla pracující s nízkou teplotou. Z těchto [1] Cervenka V.: Computer simulation S využitím výše uvedených poznatků, tj. důvodů jsou i zde tepelná čerpadla pou- of failure of concrete structures for vysoko-pevnostního betonu, vhodného žita. Nasátý vnější vzduch je veden sto- practice, The 1st fib Congress 2002, uspořádání výztuže, přesnějších výpočtů metrovým kanálem pod podlahou garáží, Osaka, Japan účinků objemových změn a s využitím kde se v zimě ohřívá a létě chladí. Prak- [2] Cervenka V. und Bergmeister numerické simulace skutečného chování, ticky se zde potvrdilo, že užití termoaktiv- K.: Nichtlineare Berechnung von mohou být v budoucnosti úspěšně rea- ních desek je velmi účinné a hospodár- Stahbetonkonstruktionen. Beton- und lizovány konstrukce o rozměrech několi- né vzhledem k nízkým nákladům na pro- Stahlbetonbau 94, Heft 10, S. 413- ka set metrů. voz a údržbu. 419, (1999) [3] Deutsche Beton- und Bautechnik- Volně zpracováno se souhlasem Z ÁVĚRY Verein E.V.: Merkblatt “Betonieren im autora a redakce podle článku: Tato do posledního detailu pečlivě vypro- Winter”, Berlin 1999 Konrad Bergmeister, „Integrierte jektovaná univerzitní budova z betonu [4] Deutsche Beton- und Bautechnik- Bau- und Energietechnik beim a skla působí navenek přísně a střízlivě. Verein E.V.: Merkblatt “Sichtbeton”, Universitätsgebäude Brixen“, Beton- Štíhlá konstrukce vnějšího čtverce o dél- Berlin 1997 und Stahbetonbau 100 (2005), Heft 2, ce 4 x 74 m je provedena vcelku a bez [5] Deutsche Beton- und Bautechnik- s. 161. dilatačních spár. Vnitřní síly vynucené Verein E.V.: Merkblatt “Sichtbeton- Pro výpočet byly použity výsledky objemovými změnami mohou být věro- Entwurfsfassung”, Berlin 7/2004 výzkumného projektu 1ET409870411 hodně určeny pouze na základě výpočtu [6] Östereichische Vereinigung für Beton z národního výzkumného programu s uvážením nelineárního chování materi- und Bautechnik (ÖVBB): Geshalte „Informační společnost“. álů, především trhlin v betonu. Proto byl Betonflächen (Sichtbeton). Wien přesný výpočet průhybů bodově pode- 06/2002 přené deskové stropní konstrukce, na [7] Noakowski P.: Verbindorientierte, Prof. Dipl.-Ing. DDr. Konrad Bergmeister jejímž okraji spočívá skleněná fasáda, kontinuierliche Theorie zur Ermittlung BOKU Wien, IKI proveden pomocí simulace skutečného der Rissbreite. In.: Beton- und Peter-Jordan-Strasse 82, A-1190 Wien, Austria chování. V současné době probíhají na Stahlbetonbau 80, 1985, H. 7, S. e-mail: [email protected] místě měření teploty a deformace stropů, 185-190; H. 8, S. 215-221 jejichž vyhodnocení budou sloužit k po- [8] Pfefferkorn W. und Steinhilber Ing. Vladimír Červenka, PhD. souzení napjatosti konstrukce ve skuteč- H.: Ausgedenhte fugenlose Červenka Consulting ných teplotních poměrech. Stahlbetonbauten. Entwurf und Předvoje 22, 162 00 Praha 6 Vzhledem k poloze ztužujících schodiš- Bemessung der Tragkonstruktion. tel.: 220 610 018 ťových šachet v rozích prstence bez dila- Beton-Verlag, Düsseldorf, 1990 e-mail: [email protected] tačních spár musí být všechny síly vyvo- www.cervenka.cz

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 19 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

M ACHINE HOUSE MACHINE HOUSE

P ETR HOLUB

Budova bývalé energocentrály, nacháze- jící se na rohu ulic Pernerova a Šaldova v části bývalého výrobního areálu ČKD, se koncem roku 2004 proměnila na budovu s kancelářemi a sídlem dvou architektonických ateliérů. Do stávajícího obvodového zdiva byla provedena pozoruhodná vestavba nových be- tonových a ocelo-betonových stropů a scho dišť. The building of the former machine house located in a part of the once ČKD production complex on the corner kých rozvodů vedených po fasádě. Okna Obr. 1 Fasáda objektu Machine House – pohled z ulice Pernerova of Pernerova and Šaldova Street turned a výplně otvorů na fasádě byly vytvoře- Fig. 1 Facade of Machine House – view into an office building hosting two archi- ny jako replika původních, jen jejich povr- from Pernerova Street tectural design studios at the end of chová úprava byla z estetických důvo- 2004. A remarkable building-in of new dů změněna na pozinkovanou. Zateplení byla přes systémové pásy napojena hyd- concrete and steel concrete ceilings and bylo provedeno z interiéru, protože zásah roizolační (nopová) folie. staircases was made into the existing do fasády nebyl povolen. Pod konstrukcí podlahy přízemí byl peripheral walls.. Nově byly vyřešeny dva vstupy do objek- uložen podkladní beton (B15) tloušťky tu, byl obnoven vstup z Šaldovy ulice 100 mm vyztužený při obou površích Nepodsklepená budova sestává ze tří a nově řešen vstup ze dvora. Na střeše K ARI sítí 6/150 x 6/150 mm. Na podklad- nadzemních podlaží. Velká konstrukční byl vytvořen průběžný světlík k osvětlení ní beton byla položena vodorovná izolace výška 2. NP a podkroví je využita k vlože- kanceláří ve 3. NP. podlahy z nopové folie (HDPE), která byla ní mezipatra. Ve dvoře objektu byly provedeny terén- při obvodových stěnách zatažena do prů- Rekonstrukce se snažila maximál- ní a sadové úpravy. běžné drážky ve zdivu. Prostor mezi pod- ně respektovat původní vzhled objektu Obvodový plášť a nosnou konstruk- kladním betonem a fólií je odvětrán do a pouze ho přizpůsobit novému využití. ci budovy tvoří původní cihelné, místy exteriéru vložením PE trubek DN 50 mm Fasáda objektu byla uvedena do původ- smíšené (opukové) zdivo. Nové zděné po 1/2 modulu (cca 1930 mm). Hydro- ního stavu obnovením zazděných oken- stěny a původní litinové sloupy byly při izolace byla v místě šachet (kanalizace, ních otvorů a odstraněním technologic- vestavbě založeny na betonových pasech výtah) a patek sloupů z vodostavebního a patkách z prostého betonu B15 nebo Obr. 2 Průběh stavby – skládání bednění z vodostavebního betonu HV8-A2-B30. Obr. 3 Vyztužení stropu nad 1. NP, vlevo stropu nad 1. NP Vodostavebního betonu bylo použito pro prostor určený pro schodiště Fig. 2 Construction progress – assembly of betonáž vnitřní kanalizační šachty, výta- Fig. 3 Reinforcement of the ceiling above the formwork of the ceiling above hové šachty a horní partie základových the 1st above-ground storey; space the 1st above-ground storey patek. Na horní povrchy těchto konstrukcí for the staircase on the left

20 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S TAVEBNÍ KONSTRUKCE STRUCTURES

Obr. 4 Stropy z pohledového betonu veden uzavírací bezbarvý (matný) nátěr Obr. 5 Přízemí objektu Machine House, a litinové sloupy strop a schodiště z pohledového na beton. Nátěr byl vybrán podle vzorků Fig. 4 Ceilings from surface concrete and betonu cast iron columns provedených na stavbě. Beton výtahové Fig. 5 Ground floor of Machine House; šachty byl opatřen nátěrem odolávajícím ceiling and staircase from surface betonu napojena a utěsněna na površích působení olejů. concrete těchto konstrukcí systémovými přechody. Monolitické části stropů a schodišť jsou Stropy jsou tvořeny železobetonovými z betonu kvality B30. Betonová směs pro a 3. NP do mezipater těchto podlaží. monolitickými deskami, které jsou pod- stropní konstrukce byla navržena s ohle- Vzhledem k novému návrhu byla (po porované ocelovými nosníky a nosnými dem na minimalizaci nárůstu dlouhodo- provedení stropu nad 1. NP k zajištění sta- stěnami. Stropní konstrukce nad 1. NP je bých průhybů dotvarováním betonu. bility obvodových stěn) sejmuta stávají- tvořena nosníky z ocelových profilů tvaru V budově jsou navržena tři vnitřní scho- cí konstrukce krovu. Nová ocelovo-dřevě- IPE 400, na nichž je položena železobe- diště. Hlavní schodiště, které zajišťuje ná střecha má ocelové nosné rámy, které tonová deska tloušťky 160 mm. Stropní společně s osobním výtahem vertikál- jsou osazeny na ocelové sloupy přivařené konstrukce nad 2. NP je tvořena ocelový- ní komunikaci v celém objektu, je tvo- na stropní nosníky stropu nad 2. NP. mi nosníky HEA 700 a železobetonovou řeno železobetonovými rameny se sou- pohledovou deskou tloušťky 140 mm, časně betonovanými stupni. Schodiště Investor M2 Real Estate, a. s. která je betonována na plechy P10 přiva- je tříramenné a obtáčí se okolo výtaho- Architekt QARTA – J. Řezák, M. A. Tomáš řené ke stojinám vazníků tak, aby horní vé šachty. Výšku druhého nadzemního Spolupráce Ing. Miroslav Pánek, Ing. Petr Holub plocha železobetonové desky byla ve stej- podlaží překonává na dvakrát. V polovi- Konstrukční HELIKA, a. s. řešení né úrovni s horní pásnicí. Železobetonové ně výšky podlaží je vložena hlavní mezi- Hlavní Pragis, s. r. o. desky byly navrženy jako pohledové. Bylo podesta, jež je před oknem zkrácena a je dodavatel požadováno, aby dodavatel použil nové tak vytvořen průhled podél okna do niž- Kolaudace prosinec 2004 bednicí dílce a před betonáží předložil kla- šího podlaží. Železobeton schodiště byl decí plán bednění. Po odbednění stropů proveden rovněž jako pohledový a pla- byly případné drobné dutiny nebo hnízda tily pro něj výše uvedené podmínky pro Ing. Petr Holub vyspraveny a odsekány nebo obroušeny betonáž a tolerance konstrukcí. Qarta, s. r. o. nálitky betonu ve spárách bednění. Hlad- Výtahová šachta v centru prostoru je Machine House, Pernerova 57/635, ký povrch nesměl vykazovat nerovnosti tvořena ocelovou konstrukcí krytou písko- Praha 8 – Karlín větší než 3 mm ve spojích bednících dílců, vaným sklem včele s dveřmi z nerezové- tel.: 226 200 150 dutiny větší než 5 mm a viditelné trhli- ho plechu. Dvě vedlejší schodiště, s oce- e-mail: [email protected] ny. K zamezení otěru a prašnosti byl pro- lovou nosnou konstrukcí, vedou ze 2. NP www.qarta.cz

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 21 P REFABRIKACE PREFABRICATION

P ŘEDPJATÉ BETONOVÉ DÍLCE ZE SAMOZHUTŇUJÍCÍHO BETONU BEZ BĚŽNÉ BETONÁŘSKÉ VÝZTUŽE ZESÍLENÉ ROZPTÝLENOU OCELOVOU VÝZTUŽÍ PRESTRESSED CONCRETE UNITS FROM SELF- COMPACTING CONCRETE WITHOUT COMMON REINFORCEMENT STRENGTHENED BY STEEL FIBRE REINFORCEMENT

C LAUS-PETER STROBACH, z předpjatého samozhutňujícího drátko- příměsí. Vysoký obsah velice jemně mle- V OJTĚCH PETŘÍK, betonu poprvé použity ve velkém sta- tých příměsí způsobuje, že směs dobře J ENS PETER GRUNERT, vebním projektu počátkem roku 2004, drží vodu, neomezuje se její pohybli- H ELMUT KURTH pro další rozsáhlý projekt je již uděleno vost a nedochází k segregaci hrubého potřebné povolení. kameniva. Článek se nejprve zabývá techno- SCC se hodí pro výrobu prefabrikátů [4] logickými aspekty a materiálovými S AMOZHUTŇUJÍCÍ BETON především z těchto důvodů: parametry samozhutňujících betonů SCC se v čerstvém stavu vyznačuje spe- - dodatečné úpravy povrchu prefabrikátů a vláknobetonů. Jsou uvedeny výsled- ciálními vlastnostmi jako vynikající teku- po odformování nejsou zpravidla nutné, ky zkoušek různých druhů vláken a tostí a schopností samoodvzdušnění. Při neboť počet neprobetonovaných hnízd, zkušebních těles a dále čtyř předpjatých jeho aplikaci není další zhutňování, např. popř. vzduchových bublin je zanedba- vláknobetonových vazníků skutečných ponornými vibrátory, zapotřebí. SCC doko- telný, velikostí zatěžovaných na mez únos- nale vyplní prostor kolem výztuže a sám - probarvení betonu je zřetelně rovno- nosti. Současně jsou analyzovány vlivy se vlivem vlastní tíhy zniveluje [9]. V Ja- měrnější, SCC je možno doporučit v pří- vnějšího prostředí. Výsledky prokazují ponsku se ve stavební praxi používá od padech, kdy je požadována vysoká kva- proveditelnost, hospodárnost a další roku 1991 a v poslední době získává na lita povrchů pohledových betonů, výhody předpjatých vláknobetonových významu také v Německu. Již překona- - snížení hladiny hluku a vibrací při beto- konstrukčních prvků. ná norma DIN 1045/1988 [1] neumož- náži, neboť mechanické hutnění není Technological aspects and material ňuje použití SCC, neboť jeho konzistence nutné. parameters of self-compacting and fibre neodpovídá předepsaným třídám, množ- reinforced concretes are discussed. Test stvím jemných příměsí ve směsi překra- B ETON S ROZPTÝLENOU VÝZTUŽÍ results of various types of fibres and čuje dané hodnoty a doporučené hut- Vláknobeton je zastřešujícím názvem pro structural performance of experimental nění odpadá. Nová DIN 1045/2001 [2] kompozitní materiály na bázi betonu s ná- specimens are presented. Four pre- tato omezení částečně upravila ve pro- hodně rozptýlenými vlákny v matrici. Nej- stressed fibre reinforced girders of real spěch SCC, konkrétní ustanovení nicmé- častěji používaným ocelovým vláknům se dimensions were tested up to ultimate ně neobsahuje. Z těchto důvodů byla již říká drátky a beton s rozptýlenými drátky load state. Influence of environmental v červnu 2001 uveřejněna směrnice [3] se pak nazývá drátkobeton. conditions was analysed, too. Feasibility, DAfStb (Deutscher Ausschuß für Stahlbe- Navrhování konstrukcí z drátkobetonu economy and other advantages of pre- ton – Výbor pro železobeton Německého a technologie jeho výroby není v Němec- stressed fibre reinforced girders have normalizačního institutu) jako příslušný ku dosud dána normou nebo směrnicí. been proved. doplněk k DIN 1045/1988. Předpokládá DBV (Deutscher Betonverein – Němec- se, že tato směrnice bude v roce 2005 ký betonářský spolek) sice zveřejnil řadu Firma Max Bögl vyvinula společně s Tech- schválena jako závazná stavební norma. návodů (tzv. Merkblatt) k výpočtu drát- nickou Universitou v Braunschweigu, Do té doby podléhá použití SCC speci- kobetonových konstrukcí či jeho použití Německo, předpjaté betonové dílce ze álnímu schvalovacímu procesu, který je (např. [6]), tyto návody ale nemají cha- samozhutňujícího betonu (SCC – Self- nutný pro všechny normami neregulova- rakter normy a jsou chápány pouze jako compacting Concrete) s příměsí ocelo- né materiály či technologie. doporučení. Proto by měla každá kon- vých drátků. Cílem projektu bylo vylou- Během procesu schvalování speciální strukce, ve které drátkobeton plní nosnou čit betonářskou výztuž, a tím zjedno- normy pro SCC byly ověřeny jeho pev- funkci (redukuje staticky nutnou výztuž), dušit technologii výroby. Vývoj probíhal nostní a deformační charakteristiky, např. mít buď obecně platné typové povolení ve spolupráci s Oddělením betonových modul pružnosti, chování při dotvarování (Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung) a zděných konstrukcí Institutu pro staveb- a smršťování a také soudržnost s před- či povolení udělené pro speciální případ ní materiály, nosné konstrukce a požár- pínací a betonářskou ocelí. Při porovná- (Zustimmung im Einzelfall). Tato povo- ní ochranu (iBMB – Institut für Baustof- ní uvedených vlastností SCC s vlastnost- lení jsou udělována buď Zemským sta- fe, Massivbau und Brandschutz). Výpočty mi betonu podle DIN [2] nebyly proká- vebním úřadem (Oberste Baubehörde) a zkouškami provedenými v iBMB byla zány žádné rozdíly. nebo Německým ústavem pro staveb- potvrzena únosnost prvků vyrobených SCC se skládá, kromě klasických slo- ní techniku (Deutsches Institut für Bau- touto inovativní a úspornou metodou. žek cementu, kameniva a vody, z přísad technik – DIBt). V Německu byly prefabrikované dílce vysoce účinných plastifikátorů a jemných DAfStb v současné době připravuje

22 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P REFABRIKACE PREFABRICATION

směrnici (Richtlinie) [5], která bude po Rosenbusch [7] také prokázal, že pou- Štíhlost/délka Pevnost uvedení do stavební praxe sloužit uživa- žitím drátkobetonu lze velmi efektivně [-]/[mm] [MPa] telům jako pomůcka pro navrhování libo- docílit zvýšení smykové únosnosti nato- zkušební vazník 1 48/50 1500 volných konstrukcí z drátkobetonu. Tato lik, že je v mnoha případech možné smy- zkušební vazník 2 80/60 1200 směrnice bude mít charakter normy. kovou výztuž zcela vynechat. zkušební vazník 3 80/60 2400 48/50 1500 Zkušenosti ukazují, že použitím drátko- Tyto skutečnosti byly pro firmu Max zkušební vazník 4 betonu je možné do značné míry zlepšit Bögl podnětem, aby ve spolupráci s iBMB 73/55 2200 užitné vlastnosti konstrukce či konstrukč- vyvinula předpjaté prefabrikované vazní- ního prvku. Míra zvýšení únosnosti je ky z SCC s příměsí ocelových vláken bez Tab. 1 Použité ocelové drátky s jejich rozměry a pevnostmi ovšem závislá na mnoha faktorech. Např. konvenční smykové výztuže. Zkoušky na Tab. 1 Sizes and strengths of used fibres u poddajně uložených nosných desko- TU Delft [8] ukázaly, že objemový podíl vých konstrukcí lze použitím drátkobeto- drátků v matrici může v případě samoz- nu s objemových podílem drátků běž- hutňujících betonů dosahovat až 140 kg/ ních těles se vycházelo z předpjatého ným v praxi zvýšit únosnost velmi efek- m3, aniž by SCC ztratil na zpracovatelnos- vazníku průřezu tvaru I, osvědčeného tivně [10], v případě prutových prvků je ti a schopnosti samozhutnění. Optimální v praxi, který v podporových oblastech zvýšení únosnosti v ohybu obecně též množství přidávaných ocelových vláken přechází do tvaru T. Ve čtvrtinách rozpětí možné, velmi pozoruhodné je však zvý- je z hlediska praktických technologických a u podpor je průřez oslaben kruhovými šení smykové únosnosti. možností kolem 40 kg/m3. instalačními prostupy. Veškerá smyková Protože běžné drátkobetony vykazu- výztuž (třmínky) a měkká výztuž v kotev- jí quasi-plastické chování, jinými slovy po M ATERIÁL A PŘEDBĚŽNÉ ZKOUŠKY ní oblasti předpínacích prvků byla vyne- dosažení pevnosti v tahu při vzniku trhli- Firma Max Bögl získala v roce 2002 chána a byl použit popsaný SCC s rozptý- ny je funkce σ(ε) pozvolna klesající (ten- osvědčení DIBt (č. 73.51-1770) platné lenými drátky. Tím byla značně zjedno- sion softening), je ve většině případů sta- pro samozhutňující beton bez rozptýlené dušena technologie výroby čtyř zkušeb- ticky určitých, převážně na ohyb namá- ocelové výztuže. Příměsí 40 kg/m3 oce- ních vazníků a podstatně sníženy výrob- haných systémů, nutné část tahových lových drátků do tohoto SCC byl získán ní náklady. namáhání převzít betonářskou výztuží výchozí materiál pro výrobu prefabrikova- Předpětí bylo vneseno na předpínací nebo předpětím. I tak je však možné ných vazníků. lince přímou předpínací výztuží v horním použitím drátkobetonu redukovat staticky Aby bylo možno zjistit, jak nejúčinně- a spodním pásu vazníku. Umístění před- nutnou výztuž v porovnání s čistě železo- ji nahradit smykovou výztuž předpjatých pínacích prvků ve spodním pásu a je- betonovou konstrukcí, přičemž intenzita prefabrikovaných vazníků ocelovými drát- ho průřez byly optimalizovány tak, aby této redukce je funkcí výšky tažené části ky, byly zkušební vazníky vyráběny s růz- bylo dosaženo takové geometrie a vede- průřezu, třídy drátkobetonu (schopnos- nými typy vláken, jejich přehled a přísluš- ní předpětí, při kterém nedochází k „pro- ti přenášet v trhlině tahová napětí) a sta- né pevnosti v tahu uvádí tab. 1. V přípa- sívání“ či shlukování drátků a segregaci ticky nutného stupně vyztužení původ- dě vazníku č. 4 byla použita směs dvou betonu. Obrázek 2 ukazuje zjednoduše- ní železobetonové konstrukce. Při použití typů ocelových drátků. né schéma zkušebních vazníků. drátkobetonu ve staticky mnohonásobně Současně s betonáží předpjatých vaz- Současně bylo v iBMB provedeno neurčitých konstrukcích, jako např. v pod- níků probíhala výroba zkušebních trá- posouzení tohoto konstrukčního prvku dajně uložených deskách, kde lze uvá- mečků pro stanovení tahové pevnosti po z předpjatého drátkobetonu z hlediska žit přerozdělení napětí, je ovšem možné dosažení meze vzniku trhlin. Zkoušky trá- DBV – návodu „Drátkobeton“ [6]. Výpo- betonářskou výztuž zcela vyloučit, popří- mečků byly provedeny na základě návo- četní analýzy potvrdily, že je možné veš- padě ji použít pouze lokálně. du DBV „Drátkobeton“ [6]. Porovnání kerou smykovou výztuž vynechat. výsledků zkoušek čtyřbodovým ohybem Nezanedbatelnou výhodou absence Obr. 1 Závislost napětí – průhyb použitých je zobrazeno na obr. 1. konvenční smykové výztuže je skuteč- drátkobetonů nost, že otvory pro instalační rozvody lze Fig. 1 Stress – deflection relation of used Z KUŠEBNÍ TĚLESA do vazníků vrtat dodatečně, tzn. že do types of fibre reinforced concrete Při volbě geometrie a předpětí zkušeb- již osazených vazníků je možné provrtat

Obr. 2 Zkušební vazníky v pohledu a v řezu Fig. 2 Experimental girders - view and cross-section

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 23 P REFABRIKACE PREFABRICATION

otvory i v místech odlišných od původ- Zkušební vazníky jsou uloženy tak, že ní dispozice umístění instalačních rozvo- vždy jedna polovina je vystavena pově- dů, aniž by došlo k podstatnému sníže- trnostním vlivům a druhá je chráněna. ní únosnosti. Stavební konstrukce z díl- Cílem je zjistit, do jaké míry se projeví ců provedených touto inovativní techno- koroze nepozinkovaných ocelových drát- logií lze tak i po jejich dokončení pruž- ků. Zatím ani po roční expozici nebyly ně přizpůsobit potřebám nových uživa- zjištěny jakékoliv projevy koroze ocelo- telů. Významnou předností je i vynika- vých vláken. jící kvalita povrchu pohledového beto- nu (obr. 3). Z KOUŠKY ÚNOSNOSTI Na základě zkoušek únosnosti dvou ze Z KOUŠKY POUŽITELNOSTI čtyř zkušebních vazníků mělo být proká- Ke zjištění dlouhodobého chování vazní- záno, že požadovaná únosnost ve smyku Obr. 3 Vazník po odformování. Prostupy pro ku při jeho použití v konstrukci byly dva je zajištěna i bez přítomnosti konvenč- instalační rozvody mohou být vrtány ze čtyř zkušebních vazníků osazeny do ní smykové výztuže. Proto bylo zvoleno dodatečně Fig. 3 Finished girder, holes in the web can zkušebního zařízení, ve kterém se již více takové uspořádání zkoušky, při kterém be drilled later než rok sleduje jejich chování. Dlouho- dojde k selhání vlivem smyku. Uspořádá- dobé zatížení (obr. 4) realizované pražci ní zkoušky je patrné z obrázku 5. Obr. 4 Zkušební vazník zatížený pražci odpovídá 1,4 násobku předpokládaného První ohybové trhliny se objevily upro- (dlouhodobé zatížení) užitného zatížení. U žádného ze zkušeb- Fig. 4 Long-time loading of the ních vazníků nebyly zatím zjištěny ohybo- Obr. 5 Uspořádání zkoušky únosnosti experimental girder by sleepers vé ani smykové trhliny. Fig. 5 Arrangement of loading test

Obr. 6 Široké smykové trhliny v oblasti prostupů při dosažení meze porušení Obr. 7 Lomová plocha zkušebního vazníku Fig. 6 Wide shear cracks in the web region weakened by holes at ultimate load state Fig. 7 Fracture surface of experimental girder

24 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P REFABRIKACE PREFABRICATION

Obr. 8 Diagram zatížení – deformace ve středu nosníku % !!\ta]PSYcÐWb\{V]hObÐS\µ[Sh‰\]a\]abW Fig. 8 Load – midspan deflection diagram $

# střed rozpětí při dosažení 1,3 násob-  \ta]PSYcÐWb\{V]hObÐS\µhdÝÈS\Ý`]hd]Xb`VZW\ ku užitného zatížení. Při 1,55 násobku " došlo v oblasti prostupů na konci nos- ##\ta]PSYcÐWb\{V]hObÐS\µ^`d\a[gY]d{b`VZW\g ! níku ke vzniku prvních smykových trhlin, !\ta]PSYcÐWb\{V]hObÐS\µ^`d\]VgP]d{b`VZW\g které se za zvyšujícího se zatížení poča- HObÐS\IY

Obr. 9 Vaznice během zkoušky únosnosti v iBMB Obr. 10 Papírna Leuna ve stádiu rozestavěnosti Fig. 9 Roof beams – load test in iBMB Fig. 10 Paper-mill Leuna under construction

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 25 P REFABRIKACE PREFABRICATION

P OUŽITÍ při realizaci dalšího velkém projektu ve Uvedené výsledky byly získány v rámci Zkouškami bylo prokázáno, že při namá- městě Salzgitter. řešení grantového projektu č. 103/05/ hání vyvolaném vlastní tíhou a užitným 2226 GAČR. zatížením v prvku žádné trhliny nevznikají. Z ÁVĚR K selhání dochází teprve při dosažení jeho Provedenými zkouškami a výpočty v iBMB Ing. Claus-Peter Strobach 3,3 násobku, čímž byly prokázány znač- bylo prokázáno, že je možné u popsaných Max Bögl Bauunternehmung GmbH Co KG né rezervy únosnosti konstrukčních prvků předpjatých betonových dílců ze samoz- Neumarkt, Německo z předpjatého drátkobetonu. Velmi pozi- hutňujícího betonu (SCC) zesílených roz- tivní výsledky zkoušek vedly k prvnímu ptýlenou ocelovou výztuží upustit od pou- Ing. Vojtěch Petřík, PhD použití vazníků a vaznic vyrobených touto žití konvenční smykové výztuže a výztuže CEMEX Deutschland AG technologií v Německu při stavbě papír- k zachycení příčných sil v kotevních oblas- (původně Readymix AG) ny v Leu ně. Únosnost vaznic byla ověře- tech. Byla rovněž prokázána značná duk- Chr.-Ritter-von-Langheinrichstr. 7, 95448 Bay- na ve spolupráci s iBMB TU Braunschweig. tilita systému při velmi vysokých intenzi- reuth, Německo Uspořádání zkoušky je zřejmé z obr. 9. tách zatížení. Absence konvenční výztuže e-mail: [email protected] Maximální průhyb vaznice při dosažení a její náhrada rozptýlenými drátky umož- Ing. Jens Peter Grunert meze únosnosti činil 1/30 rozpětí. ňuje vrtat prostupy pro rozvod instalací do iBMB TU-Branschweig Obr. 10 dokumentuje použití vaznic vazníků dodatečně, aniž by byla podstat- Branschweig, Německo a vazníků v praxi. Vazníky mají rozpětí ně snížena jejich únosnost. Tím je umož- cca 25 m a vaznice rozpětí cca 10 m. Ve něno flexibilní využití stavební konstrukce Prof. Dr-Ing. Helmut Kurth, MBA vaznících bylo provedeno několik prostu- i po jejím zhotovení. Ani po roční expozi- Ingenieurbüro Kurth pů pro instalační rozvody, přičemž někte- ci částí dílců povětrnostním vlivům neby- Ködnitz-Fölschnitz, Německo ré z nich měly značné rozměry. ly zjištěny stopy koroze ocelových drátků, e-mail: [email protected] Po úspěšné realizaci stavebního pro- která bývá v případě drátkobetonů velmi jektu v Leuně bude tento systém použit často diskutována. Článek byl lektorován

R ECENZE KNIHY

K ONŠTRUKCIE BUDOV Z MONOLITICKÉHO BETÓNU Slovenské Vydavateľstvo Eurostav, spol. s r. o., (Nová ul. 3, 831 03 Bratislava) uvedlo v březnu tohoto roku na trh zajíma- vou knihu Konštrukcie budov z monolitického betónu auto- rů Doc. Ing. Ivana Juríčka, PhD., Prof. Ing. Adolfa Bajzy, PhD. a Doc. Ing. Jána Cesnaka, PhD. ze Stavebné fakulty STU v Bra- tislavě. Publikace navazuje na výrazný posun ve zprůmyslnění výstav- by těchto budov, ke kterému u nás došlo po roce 1990. Na roz- díl od většiny doposud vydaných prací je zaměřena na prezenta- ci poznatků nezbytných zejména pro úspěšnou realizaci budov z monolitického betonu. Je proto cenným přínosem pro odbor- nou veřejnost. Zabývá se složkami, výrobou a zpracováním čers- tvého betonu, přípravou a ukládáním ocelové výztuže, moderní- mi způsoby bednění a odbedňování konstrukcí, základními kon- strukčními prvky budov ze železobetonu, pracovním lešením a stavebními stroji a mechanizmy užívanými při výstavbě tako- vých budov. Uvádí dále i stanovy Slovenské asociace výrobců transportbetonu, prezentaci významných budov z monolitické- ho betonu a registr vhodných realizačních firem a dodavatelů. Kniha, vyznačující se i bohatou fotodokumentací a kvalitou tisku, je užitečným pomocníkem zejména odborníkům zabýva- jícím se výstavbou objektů ze železobetonu, vhodným doplň- kem znalostí projektantů a statiků a vítanou učebnicí pro stu- denty vysokých a odborných stavebních škol. Svým obsahem a skladbou informací dobře poslouží i investorům a marketin- govým pracovníkům. Prof. Ing. František Musil, CSc.

26 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P REFABRIKACE PREFABRICATION

P ŘEDSTAVENÉ LODŽIE ULOŽENÉ KRÁTKÝMI KONZOLAMI DO NOSNÉ KONSTRUKCE DOMŮ ADVANCED LOGGIAS PLACED IN THE LOAD- BEARING STRUCTURE OF BUILDINGS BY MEANS OF SHORT CANTILEVERS

J AROMÍR VRBA Hloubka stropních panelů lodžie je výšce zčásti hladkou spárou (430 mm 1500 mm při tloušťce 120 mm, aby na výšku jednoho podlaží), která neu- Příspěvek popisuje jednu z možností prostor mohl být využíván k pohodlné- možňuje přenos smykových napětí, zčás- konstrukčního řešení lodžií, dodatečně mu sezení u stolečku, lodžiové stěny ti polystyrénovou vrstvou, která eliminuje představených před panelové nebo jsou šířky 975 mm při tloušťce 140 mm. po výšce panelů možné tepelné mosty. zdě né domy. Hlavním přínosem již Šířka stěn je menší zejména proto, aby V úrovni stropů jsou stěnové dílce připo- mno hokrát realizovaného řešení před- parametry osvětlení a oslunění v obyt- jeny k vnitřním stěnovým dílcům beto- stavených lodžií je myšlenka uložení ných místnostech domů byly snižovány nářskou výztuží profilu 16 mm (ochrá- konstrukce lodžií pomocí krátké kon- pouze minimálně. Tvary stropních pane- něnou žárovým pozinkováním) do vrtů zoly v nejnižším podlaží do stěnového lů i stěn představených lodžií jsou odvo- chemickými kotvami HILTI. Pruty prochá- systému původního domu. Tím je eli- zeny i z práce Stavoprojektu Olomouc zí tloušťkou obvodového pláště (obvykle minováno případné sedání nově při- „Předběžné směrnice pro využití systé- 290 až 340 mm), kde nejsou obetono- stavěných lodžií. Představené lodžie byly mu OMS“, zpracované pro Ministerstvo vány a jsou tedy velmi poddajné v ohybu dosud v převážné míře zakládány na stavebnictví ČR v roce 1988. Nejnižší stě- samostatné základy před panelové domy, nové panely s krátkou konzolou se užíva- které po mnoha letech své existence již jí buď kónické, nebo stejného profilu po měly podloží pod svým půdorysem ve výšce (obr. 1 a 2). vysoké míře konsolidované. Tvary panelů a zvětšení plochy lod- This paper seeks to describe a possible žií sledovaly vyšší architektonický úči- structural design of loggias, additionally nek vnější tváře panelových domů a ta- advanced forward prefabricated panel ké vyšší kvalitu jejich využití, zejmé- buildings or masonry houses. The main na k letnímu bydlení. Zavedení princi- benefit of many times deployed design pu krátkých konzol, které jsou vkládány of advanced loggias lies in the idea do vnitřní nosné konstrukce domu, bylo to place the loggia structure in the mimo konstrukčního principu významné wall system of the original building on i ze stavebního hlediska zjednodušením its lowest storey by means of a short zakládání lodžií, neboť odpadly výkopo- cantilever. This approach leads to elimi- vé práce v sousedství panelových domů, nation of potential settlement of newly kde dříve byly zásypy problematicky hut- added loggias. Advanced loggias have něny (nebo vůbec nebyly hutněny) a ne- largely been established on the founda- ní třeba řešit přeložky sítí (potrubí, kabe- tions proper outside prefabricated panel ly) procházejících v bezprostřední blíz- buildings the subsoil of which had been kosti domů. consolidated substantially below the ground plan. K ONSTRUKČNÍ PRINCIPY ŘEŠENÍ Lodžie jsou představeny před obvodový A RCHITEKTONICKO- STAVEBNÍ plášť domů tak, že jsou připojeny po celé KONCEPCE Architektonická koncepce řešení navazu- Obr. 1 Lodžie osmipodlažního je na úspěšné tvarové řešení Stavopro- panelového domu jekty Brno, které na přelomu tohoto sto- Fig. 1 Loggia of letí konstrukční verzí zakládaných lod- an eight-storey žií začalo v masivní míře nahrazovat již prefabricated panel dosloužilé ocelové balkony malorozpo- building nových soustav – zejména T-06B. Řešení Obr. 2 Ukázka ale navazuje i na více než třicetiletou zku- umístění lodžiového šenost Stavoprojektu Olomouc, který ve stropního panelu variantě T-06B Ol užíval představené lod- v patě stěny žie bez podstatných poruch již od roku Fig. 2 Sample 1972. V individuálních případech bylo placement of a loggia užito i obdobných tvarů stropních dílců, ceiling panel at the které nyní uplatňuje Stavoprojekta Brno. base of the wall

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 27 P REFABRIKACE PREFABRICATION

Obr. 3 Kónický tvar panelu s krátkou patě krátkou konzolu výšky 500 nebo Obr. 4 Panel stejné šířky na celou výšku konzolou s krátkou konzolou 1000 mm. Menší výška konzoly je použí- Fig. 3 Conic shape of the panel with Fig. 4 Panel of an identical width along the a short cantilever vána pro výstavbu do pěti podlaží, konzo- entire height with a short cantilever la výšky 1000 mm je používána do deví- ti podlaží, nyní je připravena i pro třináct při teplotních vertikálních posunech obvo- podlaží. Je používán beton kvality C 25/ nedostatečně únosný z hlediska soustře- dového pláště během jednotlivých roč- 30 (B30) do devíti podlaží a C30/37 děného tlaku, je zesílen vyztužením che- ních období. Lze konstatovat, že smyková (B40) do třinácti podlaží. mickými kotvami tak, aby nedošlo např. tuhost spojení hladké spáry a ohebných Panel je ukládán do vyřezané drážky k utržení roznášecí oblasti. Tato úpra- prutů ∅ 16 mm je téměř nulová, je tedy a v uložení je případně rozšířena rozná- va je navrhována individuálně pro každý možné zjednodušeně uvažovat s volným šecí plocha pomocí roznášecí plotýnky, objekt. posunem stěny, která je pevně uložena pokud je materiál nedostatečně únos- krátkou konzolou do stěny (obr. 3 až 6). ný. Kvalita materiálu pod vyřezanou dráž- V ÝPOČTY KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ Nejnižší stěnový panel má ve své kou je kontrolována, a pokud je podklad Stropní panely lodžií jsou pokládány za

Obr. 5 Charakteristický detail styku ve zhlaví stěnového lodžiového panelu Fig. 5 Characteristic detail of a joint at the end of a wall loggia panel Obr. 6 Charakteristický detail uložení krátké konzoly Fig. 6 Characteristic detail of placement of the short cantilever

28 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 P REFABRIKACE PREFABRICATION

Obr. 7 Zděný dům – původní stav příčného stěnového systému. Domy jsou Obr. 8 Zděný dům, smontované lodžie Fig. 7 Masonry house – original condition Fig. 8 Masonry house, assembled loggias postaveny více než dvacet let, proto je podloží natolik konsolidováno, že je lze rozšíření současných stropních tabulí, přitížit. Míra přitížení podzákladí nepře- Prostějov, a. s., a VHH THERMONT Trou- nahodilé zatížení na jejich povrchu je kračuje 15 %, to při značné tuhosti stěn belice, s. r. o. Tyto dvě firmy, za pomo- uvažováno v intenzitě 1,5 kNm–2, stej- panelových domů nečiní významnější ci paneláren v Olomouci Chválkovicích, ně jako v bytech. Jsou řešeny jako pros- potíže jak ve změně jejich celkové napja- ŽPSV Uherský Ostroh, závod Dolopla- té nosníky uložené na stěnové dílce lod- tosti, tak v podloží. zy u Nezamyslic a občas ještě některých žií. Připojení lodžiových stěn k vnitřním Teplotní zatížení je uvažováno tak, že dalších realizují tento systém. ve zhlaví se považuje za součást zajištění vychází z referenční teploty, která byla Nejdříve byl systém s krátkými kon- tuhosti stropní tabule ve smyslu požadav- naměřena při výstavbě. Ta je uvažová- zolami ověřen na čtyřpodlažních objek- ků ČSN 73 1211 – Navrhování betono- na hodnotou 15 °C. Max. letní teplota tech, kde jsou nejnižší stěnové panely vých konstrukcí panelových budov. Uva- je uvažována pro letní období hodnotou výšky buď půl podlaží (1,4 m) nebo celé- žuje se s extrémními výpočtovými silami +53 °C pro bílou barvu, +63 °C pro svět- ho podlaží (2,8 m). Po úspěšném ově- v intenzitě 15 kNm–1 stropu. Nejnižší stě- lou barvu. To jsou hodnoty pro západní ření byl užit i u osmipodlažních domů, nové panely pak mají ve zhlaví zdvojené světovou stranu ve smyslu tab. 31 ČSN kde je užito spodních panelů pouze na styky, přenášejí i tahovou sílu od „klopné- 73 0035 – Zatížení stavebních konstruk- celou výšku podlaží. V poslední době byl ho“ momentu svislého zatížení lodžií. Od cí. Tmavé barvy stěn lodžií, kde by mohly popsaný systém projektován i pro třináct devátého nadzemního podlaží je ztužení být teploty ještě vyšší, nejsou v projekto- nadzemních podlaží do Otrokovic, dům stropní tabule posíleno ve smyslu poža- vých řešeních doporučovány. Pro zimní je před realizací. Kromě systému T-06B davků ČSN 73 1211. období jsou uvažovány min. teploty byly lodžie užity i u systému G-57 Ol, Dodatkové sedání podloží pod původ- –15 nebo –18 °C, podle příslušného tep- B60. Lze konstatovat, že od roku 2003 ním nosným stěnovým systémem domu lotního pásma. Např. „letní“ průměrný byly uvedeným způsobem postaveny od nově přistavených lodžií je téměř eli- posun stěnových panelů osmipodlažních lodžie na více než padesáti panelových minováno, neboť zatížení se přenáší do panelových domů při „nevázaných okra- domech, došlo tak k dostatečnému prak- jových podmínkách“ (nulové smykové tickému ověření této technologie. tuhosti připojovacích prutů) vychází 1 až V posledním období se objevil poža- 1,3 mm na jedno podlaží. Zimní zkráce- davek na uplatnění tohoto konstrukční- ní činí 0,8 až 0,95 mm na jedno podla- ho řešení na domech cihelné technolo- ží. Těmto pohybům se čelí konstrukčními gie (obr. 7 až 9). Úspěšně to bylo i s rea- uspořádáními spár, které jsou přiznány. lizací zvládnuto u dvou domů, na Vaitově ulici v Prostějově a jednom domu v Blan- D RUHY DOMŮ S UŽITÍM sku. Oba objekty mají podélný nosný sys- PŘEDSTAVENÝCH LODŽIÍ tém a čtyři nadzemní podlaží. Zde vznikl Tvary panelů byly vyvinuty pro konstrukční problém s přesností výšek lodžií, neboť systém T-06B Ol a T–06B KDU. Objedna- v cihelné výstavbě nebylo dosahováno teli projektových prací a současně zhotovi- takové přesnosti výšky jednotlivých pod- teli představených lodžií byli POZEMSTAV laží jako u panelových domů. Problém byl vyřešen rozdílnými výškami stupně Obr. 9 Vyřezaná drážka v cihelném zdivu z bytu na lodžii v jednotlivých podlažích. pro uložení krátké konzoly Fig. 9 Slot carved in brick masonry for the short cantilever placement Dokončení článku na str. 32

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 29 S ANACE REHABILITATION

S TANOVENÍ BARIÉROVÝCH VLASTNOSTÍ PROSTŘEDKŮ SEKUNDÁRNÍ OCHRANY ŽELEZOBETONU VŮČI CO2 – 2. ČÁST: KOEFICIENT ODPORU PROTI DIFÚZI CO2 SPECIFICATION OF BARRIER PROPERTIES OF SECONDARY PROTECTION MEANS OF REINFORCED CONCRETE FROM CO2 – PART 2 : COEFFICIENT OF RESISTANCE TO CO2 DIFFUSION

V ÁCLAV PUMPR, JIŘÍ DOHNÁLEK kované povrchové bariéry schopnost brá- to l. Jinými slovy řečeno µ udává, oč méně

nit prostupu CO2 a zejména jakým způso- propustná je permeovaná vrstva porézní- V příspěvku jsou diskutovány základ- bem lze těchto parametrů využít při prak- ho materiálu oproti vrstvě vzduchu za stej-

ní vztahy pro popis transportu CO2 tické ochraně železobetonu. ných podmínek. I když byl tento koeficient dodatečně aplikovanou bariérou (pro- Krischerem zaveden pro popis transportu středkem sekundární ochrany) a prak- K OEFICIENT ODPORU PROTI DIFÚZI (difúze) plynnou fází porézního prostředí, tické využití těchto vztahů z hlediska Pro popis a kvantifikaci chování betonu je nepochybně oprávněné obdobný koe- zpomalení procesu karbonatace. opatřeného dodatečnou krycí vrstvou (bari- ficient, vyjadřující kolikrát méně propus- This article discusses basic relations for érou) se jeví jako užitečné zavést pojem tí zkoumaná vrstva v porovnání se stejně

the description of CO2 transport through tzv. koeficientu odporu proti difúzi µ. tlustou vrstvou vzduchu, zavést i tam, kde an additionally applied barrier (a secon- Tento pojem zavedl pro popis pohy- k difúzi či lépe řečeno transportu nedo- dary protection means), as well as bu plynu porézním materiálem Krischer chází jen v plynné fázi, ale i transportem practical deployment of these relations [2]. Krischer vyšel z následující předsta- polymerním filmem. in view of slowing down the carbonation vy. Mějme porézní materiál, přes který S ohledem na definici koeficientu odpo- process. dochází k transportu (permeaci) plynu ru proti difúzi je zřejmé, že hustota toku kolmo k průřezu o celkové ploše q, při- plynu přes polymerní membránu bude

V prvé části série příspěvků [1] věnovaných čemž plocha otevřených pórů je qp. tím nižší, čím vyšší bude koeficient µ a je problémům karbonatace betonu a způso- Poměr celkové plochy průřezu k ploše proto oprávněné psát: bům, jak této nevítané chemické přeměně průřezu pórů qp pak činí (obr. 4): . 1 čelit, byly popsány jednak nežádoucí dopa- q J = (15) dy neutralizace povrchových vrstev beto- µ = µ p q (12) nu na korozní stav uložené výztuže, jed- p nak základní vztahy pro popis a kvantifika- Zavedeme-li nyní tento koeficient do ci rychlosti této přeměny. V tomto druhém Uvážíme-li dále, že dráha, kterou musí I. Fickova zákona (rovnice (3) [1]), dostá- pokračování je ukázáno, jak lze charakte- plyn urazit proudí-li nerovnými (klikatý- váme: rizovat a kvantifikovat u dodatečně apli- mi) póry je l , pak můžeme definovat p . 1 dc obdobně µl jako: JD= −⋅ (16) µ dx lp µ = (13) l l a po dosazení příslušných proměnných pro vzduch, resp. polymerní membránu, Pro celkový odpor proti permeaci plynu dostáváme po úpravě: porézním materiálem pak spojením rov- Dc. nic (12) a (13) dostáváme: v µ = . , (17) Js.

µµµ= pl⋅ (14)

kde Dv je difúzní koeficient pro CO2 ve 2 Pro µ byl zaveden termín koeficient vzduchu [m /s], c koncentrační spád. 3 qab= ⋅ odporu proti difúzi a toto bezrozměrné (koncentrace CO2 ve vzduchu) [kg/m ], J qq= číslo udává kolikrát menší je množství hustota toku CO2 polymerní vrstvou [kg/ pi∑ 2 i plynu proteklého porézním materiálem, m s], s tloušťka permeované vrstvy [m]. jestliže namísto průřezu q je k dispozici Úpravou pravé strany rovnice (17)

pouze průřez qp a průměrná délka dráhy, a s přihlédnutím k rovnici (3) [1], lze kterou musí plyn urazit je rovna lp namís- koeficient µp pro zvolený typ polymerní- ho materiálu definovat vztahem: Obr. 4 Permeace plynu porézním D 1 n materiálem µ = v (18) l = l p D pin ∑ Fig. 4 Permeation of gas through porous p i=1 material

30 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S ANACE REHABILITATION

Obr. 5 Schematické znázornění postupu karbonatace betonu opatřeného Koeficient odporu proti difúzi CO vyjad- 2 polymerním nátěrem řuje, kolikrát je difúzní koeficient ve vzdu- Fig. 5 Schematic representation of the chu větší než difúzní koeficient CO2 v da- process of carbonation of concrete ném materiálu (polymerní membráně). provided with polymer paint Obdobně jako pro polymerní membrány lze koeficient difúzního odporu definovat i pro beton, případně další materiály [3]. zi, resp. ekvivalentní difúzní tloušťky, bylo Z praktického hlediska je užitečné by užitečné ukázat, jakým způsobem lze pomocí bezrozměrného koeficientu od- těchto parametrů využít při kvantitativním poru proti difúzi vyjádřit schopnost mate- hodnocení účinnosti prostředků sekun- riálu klást odpor proti transportu v zá- dární ochrany. vislosti na jeho tloušťce. Je zřejmé, že Mějme polymerní nátěr tloušťky sA Dosazením do rovnic (4) resp. (5) [1] odpor libovolného materiálu poroste s je- o známém µACO2, který naneseme na dostáváme: ho tloušťkou, a proto lze za využití koefi- beton. Rovněž pro beton předpokládej- c cientu µ psát: me, že máme k dispozici experimentál- dn D A 1 dt , = B ⋅ ⋅ (21) ně zjištěnou hodnotu koeficientu odpo- ssAB+ B CO2 Rsd = µ ⋅ , (19) ru proti difúzi µB . Odpor, který perme- aci klade vrstva polymeru, můžeme vyjá- resp. kde Rd je odpor proti permeaci tzv. ekviva- dřit pomocí ekvivalentní tloušťky betono- lentní difúzní tloušťka [m], µ je koeficient vé vrstvy s , pro níž platí: dn= c⋅⋅ A ds . (22) AB 1 B odporu proti difúzi [-], s je tloušťka perme- µ ované vrstvy [m]. ssA Úpravou dostáváme: AB = ⋅ A , (20) Odpor proti permeaci Rd udává s ohle- µB dem na (17), resp. (18), jak velká by ssdsDdt+ ⋅ = ⋅ (22) ()AB B B B musela být při daném koncentračním kde sAB značí odpor polymerní vrstvy vyjá- spádu vrstva vzduchu, která by klad- dřený jako ekvivalentní tloušťka betonu Integrací v mezích 0 ÷ s1 a 0 ÷ t dostá- la stejný (ekvivalentní) odpor vůči difúzi [m], sA je tloušťka polymerní vrstvy [m], váme kvadratickou rovnici, jejíž řešení CO2 jako vrstva zkoumaného materiálu. µA koeficient odporu proti difúzi polymer- v kladné oblasti je: Proto se tento odpor nazývá rovněž ekvi- ní vrstvy [-] a µB koeficient odporu proti valentní difúzní vrstva. difúzi betonu [-]. sDtss= 2 ⋅ + 2 − (23) Znázorníme-li si nyní povrch betonu 1 BABAB H ODNOCENÍ ÚČINNOSTI opatřený vrstvou polymeru, pak si lze Hloubku karbonatace bez aplikace poly- SEKUNDÁRNÍ OCHRANY představit, že aplikací polymerního nátě- merní vrstvy lze v čase t vyjádřit z rovnice Před tím, než se dotkneme problematiky ru je zvětšena tloušťka betonu o teoretic- (10) resp. (11) jako: stanovení koeficientu odporu proti difú- kou tloušťku sAB (obr. 5).

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 31 S ANACE REHABILITATION

2 sDtBB= 2 ⋅ (24) prostředky sekundární ochrany vůči CO2. Literatura: Naneseme-li oba typy nátěrů v obvyklé [1] Beton TKS, 5. roč., 2005, č. 3, tloušťce 1,5 10–3 m, můžeme za pomo- str. 24–26 Po dosazení do rovnice (23) pak pro ci rovnice (26), resp. (20), vyjádřit ekviva- [2] Krischer O., Kröll K.: Die wissen-

hloubku karbonatace sl v čase t dostá- lentní difúzní tloušťku betonu, resp. koefi- schaftlichen Grundlagen der váme: cient ω, pro nátěr A1 takto: Trocknungstechnik, Springer Verlag −2 Berlin, 1963 22 sAB = 19,. 10 m ssss1 =+BABAB− (25) 1 [3] Materiály pro stavbu, 9. roč., 2003,

ω1 = 145, č. 2, str. 24–27 Praktické využití vztahu (25) lze ilu- [4] Farbe und Lack, 89, 1983, strovat na následujícím konkrétním pří- Pro nátěr A2 dostáváme obdobně str. 513–518 kladu. Porovnejme hloubku karbonata- s = 16810,.1 m AB2 ce nechráněného betonu sB s hloubkou

karbonatace betonu opatřeného libovol- ω2 = 676 nanesen, ovlivňovat postup karbonata- ným prostředkem sekundární ochrany ce betonu. Příklad měl rovněž dokumen- a poměr těchto hloubek označme ω. Na Hodnotu hloubky karbonatace po pěti tovat, že pro racionální volbu vhodné- základě rovnice (25) můžeme psát: letech uvádí poslední sloupec tabul- ho prostředku i technologické podmín- ky 1. Tento ilustrativní příklad ukazuje, ky jeho aplikace je nutno mít hodnotu s B že zatímco nechráněný beton by po pěti koeficientu odporu proti difúzi CO k dis- ω = (26) 2 s 22+ ss− letech zkarbonatoval do hloubky 5 mm, pozici, resp. mít možnost tento parame- BABAB beton opatřený sekundární ochranou tr stanovit. Mějme dva typy nátěrových hmot, jed- na bázi nevhodně formulované vodné Praktické stanovení koeficientu odporu nak nevhodně formulovanou vodnou dis- disperze by zkarbonatoval do hloubky proti difúzi μ je možné realizovat něko- perzi akrylátu označenou dále A1 a pod- 3,5 mm, což značí, že postup karbona- lika postupy. A právě způsobům a mož- statně lépe formulovanou rozpouštědlo- tace by byl zpomalen nevýrazně. Nao- nostem i technickým úskalím jednotli-

vou akrylátovou pryskyřici A2. V tabulce 1 pak beton opatřený sekundární ochra- vých laboratorních postupů bude věno- jsou uvedeny hodnoty koeficientů odpo- nou na bázi vhodně sestavené nátěrové vána závěrečná 3. část této série příspěv- ru proti difúzi pro zkoumaný beton a oba hmoty na bázi rozpouštědlového akrylátu ků věnovaných karbonataci a dodatečné by po pěti letech zkarbonatoval pouze do ochraně železobetonu. Tab. 1 Hodnoty koeficientů µ [4] hloubky cca 0,007 mm, tedy do hloubky Tab.1 Values of coefficients µ [4] prakticky neměřitelné. Ing. Václav Pumpr, CSc. Koeficient Hloubka karbonatace Materiál Z ÁVĚRY BETOSAN, s. r. o. CO2 µ [-] po 5 letech [mm] Uvedený konkrétní příklad přesvědči- Na Dolinách 28, 147 00 Praha 4 beton 3,58.102 5,0 vě ukázal, jak dalece může prostředek nechráněný sekundární ochrany v závislosti na svém Doc. Ing. Jiří Dohnálek, CSc. 3 nátěr A1 4,50.10 3,5 odporu proti difúzi oxidu uhličitého a po- Kloknerův ústav ČVUT 6 -3 nátěr A2 4,02.10 7.10 chopitelně i tloušťce vrstvy, ve které je Šolínova 7, 166 08 Praha 6

Dokončení článku ze str. 29 stvého betonu zálivky. Po osazení panelů menší než u lodžií zakládaných na nové již není třeba žádné dodatečné zapravení základy. Kladně je hodnocen i estetic- spojů nebo styků maltou nebo betonem. ký výraz založení. Je ovšem třeba mít na Statickým problémem u podélného nos- Panely jsou rovněž zřejmé z obrázků, jsou paměti, že vkládání krátkých konzol do ného systému byla neexistence příčné realizovány s vysokou kvalitou povrchu se stěn zhoršuje tepelně–technické vlast- nosné zdi proti patě lodžie, kde musí při zkosenými hranami. nosti obvodových konstrukcí – jsou vytvá- hloubce vyřezané drážky zůstat dostateč- řeny dílčí tepelné mosty. Pokud se to děje ná tloušťka zdiva, aby horizontální tlaková Z ÁVĚR v oblasti suterénů, nejsou větší potíže, ale síla v patě panelu neporušila obvodové O uvedenou technologii lodžií zakláda- pokud jsou i v nejnižším podlaží byty, je zdivo protlačením. ných do původní konstrukce panelových třeba tepelně-technický problém oblasti nebo zděných domů byl projeven v mi- vkládaných krátkých konzol řešit. D ETAILY KONSTRUKCÍ A TVARY nulém a letošním roce v Olomouckém PANELŮ i Jihomoravském kraji značný zájem. Sta- Ing. Jaromír Vrba, CSc. Charakteristické detaily jsou zřejmé z ob- vební firmy i investoři přivítali zjednoduše- Kašparova 10, 779 00 Olomouc rázků. Detaily jsou navrženy tak, aby osa- né zakládání popsaného systému a reali- tel.: 585 427 346, mob.: 602 749 226 zení vyšších stěnových panelů překry- zace zmíněných asi padesáti domů pro- e–mail: [email protected] lo realizovaná spojení stropu i stěn, která kázala, že vertikální pohyby stěn, ome- se krátkými trny v patách vkládají do čer- zené zejména na teplotní účinky, bývají Článek byl lektorován

32 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 V YSOKOHODNOTNÝ BETON

P IERRE-CLAUDE AITCIN

V červnu 2005 vyšla v edici Betono- vé stavitelství pro odbornou betonář- skou veřejnost svým zaměřením oje- dinělá publikace autora Prof. P. C. Ait- cina – High-Performance Concrete (HPC). Díky iniciativě a pracovitos- ti Ing. V. Bílka s přispěním Ing. J. Krát- kého a Ing. I. Smolíka byl zpracován český překlad, který poprvé v histo- rii betonářských technologií umožňu- je širší české betonářské veřejnosti nahlédnout do problematiky a dá se říci i kuchyně technologických fines nutných ke zvládnutí výroby vysoko- hodnotných betonů. Co to vlastně je vysokohodnotný beton? Na tuto otázku autor odpovídá již v 1. kapitole. Na rozdíl od ter- minologie zažité v ČR, kde je tento název užíván pro beton vysokých pevností, je v této knize současně s vysokou pevností kladen důraz na vysokou trvanlivost a velmi dobrou zpracovatelnost (kolem 200 mm sednutí kužele). Prof. Aitcin tak nabízí myšlenku, kdy vysoká pevnost betonu není jen mechanickou vlastností betonu, ale pozitivně ovlivňu- je i jeho trvanlivost v různě extrémně namáhavých prostředích, vysoký stupeň vodone- propustnosti a při velmi dobré zhutnitelnosti je tak vytvořen nový typ betonu o vysokých užitných vlastnostech pro mimořádné konstrukce – vysokohodnotný beton. Kniha na celkem 320 stranách, rozdělených do 20 kapitol, ve kterých podává uce- lený, přehledný a logický výklad problematiky vysokohodnotných betonů. V úvodních 4 kapitolách je definována terminologie (v některých výrazech se liší od českých zvyk- lostí), historie vývoje a opodstatněnost používání ve stavebních konstrukcích. Zvláště na kapitolu 4 bych rád nasměroval pozornost českých investorů a projektantů. Mys- lím, že zde lze najít mnoho inspirací pro budoucí vývoj betonových konstrukcí u nás. V následujících kapitolách 6 a 7 jsou velmi podrobně a fundovaně popsány požadav- ky na složky nutné pro výrobu HPC. I když některé poznatky jsou již v současné době díky bouřlivému rozvoji této disciplíny zejména v oblasti chemických přísad překonány, jako celek jsou podávané informace neocenitelné. V kapitolách 8 až 11 jsou uvedeny metody navrhování výroba, příprava na betonáž a ukládání HPC. Zde se opět můžou některé pasáže českému čtenáři jevit jako příliš složitě formulované, někdy až zbyteč- né, ale je nutné si uvědomit, že autor vychází z prostředí a zvyklostí stavebnictví Sever- ní Ameriky. Obzvláště zajímavé a odborně přínosné jsou kapitoly 12 až 14, které se věnují ošetřování HPC s cílem eliminovat letitý problém smršťování betonů a souvise- jící problematiku průběhu teploty v uloženém HPC. Ve zbývajících kapitolách je pozornost zaměřena na zkoušení zatvrdlých betonů, kde opět vzhledem k evropským standartům se vyskytují odlišnosti. Je nutné ovšem podo- tknout, že tato kniha není dogmatickým materiálem, ale obecně definovanými experi- mentálně ověřenými a praxí potvrzenými zkušenostmi. V závěru je pak komentována zásadní otázka pro užití betonů, a to jeho trvanlivost a speciální vysokohodnotné beto- ny (lehké, těžké, provzdušněné, vláknobetony a betony ultravysokých pevností) včet- ně závěrečného směru dalšího vývoje. Je přímo darem z nebes, že po desítkách let od dob akademika Bechyněho a Prof. Storka vyšla konečně u nás komplexní publika- ce zabývající se špičkovou technologií betonu. Závěrem je nutno opět poděkovat Ing. Bílkovi, Ph.D. a jeho spolupracovníkům za to, že nám umožnili přístup k široké škále nových informací, bez nichž nelze progresivní moderní technologii betonu dělat.

Doc. Ing. Rudolf Hela, CSc.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 33 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

L EHKÉ VYSOKOHODNOTNÉ BETONY LIGHTWEIGHT HIGH- PERFORMANCE CONCRETE

M ICHALA HUBERTOVÁ, středí, lepší dlouhodobé mechanické vlast- nový vysokohodnotný stavební materi- R UDOLF HELA nosti, malé smrštění, stejnorodá struktura, ál, který spojuje známé výhody lehké- kvalitní povrchy atd. Přednosti vysokohod- ho betonu a samozhutnitelného betonu Příspěvek se zabývá poznatky z vývoje notného betonu lze tedy vidět v jednoduš- (Self Compacting Concrete – SCC). Kvůli lehkých vysokohodnotných betonů, zej- ším betonování vlivem zmenšení stupně jeho příznivým fyzikálním vlastnostem, ména lehkých samozhutnitelných betonů vyztužení, v obecném zeštíhlení konstruk- jeho nízké objemové hmotnosti a relativ- s možností čerpání s použitím výhradně cí, a tím i snížení zatížení navazujících kon- ně vysoké pevnosti v kombinaci se zna- lehkého kameniva Liapor vyráběného strukcí, ve výrazně vyšší odolnosti díky lepší menitou zpracovatelností, nízkou emisí v České republice. mikrostruktuře betonu (vyšší vodotěsnost, hluku a snížením pracnosti během beto- Research work is aimed on develop- odolnost proti mrazu a abrazi, odolnost nování může LWSCC najít širokou škálu ment of Lightweight High-Performance proti chloridům, omezená rychlost karbo- aplikací v praxi, zvláště v produkci prefab- Concrete (LWHPC), especially of natace a sulfatace apod.), a tím i ve vyšší rikovaných dílců a v oblasti rekonstruk- Lightweight Self Compacting Concrete životnosti. cí starých budov, které není vhodné dále (LWSCC) with the use of lightweight Co se týká lehkých betonů, jejich výho- přitěžovat. aggregates „Liapor“ manufactured in dy i nevýhody jsou dobře známy. Aplika- Hlavní požadavky vztahující se k reolo- the Czech Republic. ce na poli nekonstrukčního výplňového gickým vlastnostem SCC, jako vysoká míra tepelně-izolačního betonu jsou běžné, zpracovatelnosti způsobená vysokou teku- V posledních letech směřuje vývoj beto- ale aplikace na poli konstrukčních beto- tostí a pohyblivostí při dostatečné kohe- nu k tzv. vysokohodnotnému betonu. nů stále čekají na širší využití. První poku- zi a odolnosti proti segregaci při dopravě Zejména je možné zřetelně sledovat apli- sy v České republice se uskutečnily na a ukládání a rovněž odolnost proti bloka- kace samozhutnitelných betonů a vyso- lávkách pro pěší v Českých Budějovicích ci při betonáži hustě vyztužených prvků kopevnostních betonů a začínající apli- v roce 2003, které byly vyrobeny z před- a prodloužená doba zpracovatelnosti se kace lehkých betonů s využitím lehké- pjatého lehkého betonu třídy LC 30/37 musí také aplikovat na LWSCC. ho přírodního nebo umělého pórovité- o objemové hmotnosti 1800 kg/m3. Nicméně je při návrhu betonu z leh- ho kameniva. Je třeba podotknout, že Požadavky na lehké vysokohodnotné kého kameniva Liapor nutno zohlednit vývoj nových betonů vždy stojí před pro- betony (Lightweight High-Performance určité skutečnosti, které se u obyčejných blémem nedostatku adekvátních norem, Concrete – LWHPC) jsou shodné s po- betonů nevyskytují. Významná odlišnost návrhových směrnic a potřebných zku- žadavky na HPC, ale přibývá ještě poža- lehkých betonů oproti obyčejným beto- šeností. Z těchto důvodů je cílem této davek na nízkou objemovou hmotnost nům je v nasákavosti lehkého kameniva, práce ověřit a aplikovat teorii pro vyso- nejlépe do 1800 kg/m3 při dosažení co která významně ovlivňuje chování lehké- kopevnostní a samozhutnitelné betony nejvyšších pevností, minimálně na úrov- ho betonu při míchání, dopravě, čerpá- na lehké samozhutnitelné betony a dá- ni C25/30. Použití pórovitého kameni- ní a ukládání. Kromě nasákavosti lehké- le ověřit možnost čerpatelnosti. Příspě- va v betonech, ve kterých je požadová- ho kameniva za atmosférického tlaku má vek popisuje zkušenosti ze sloučení těch- na vysoká pevnost, se může zdát překva- význam i nasákavost za vysokého tlaku, to směrů, tedy zejména vývoje lehkých pivé, uvědomíme-li si důležitost pevnos- kterému může být LWSCC vystaven při samozhutnitelných betonů při dosažení ti kameniva pro pevnost vysokohodnot- případném čerpání. Přídavná voda vtla- co nejvyšší pevnosti s možností čerpání. ného betonu. Nicméně snížení objemo- čená do zrn při čerpání betonu je ve fázi vé hmotnosti betonu o pevnostech 40 míchání a dopravy nadbytečná, proto se L EHKÝ VYSOKOHODNOTNÝ BETON až 60 MPa pod hodnotu 2000 kg/m3, musí používat účinné stabilizátory, které Vysokohodnotné betony (High-Perfor- lépe pod hodnotu 1800 kg/m3 může zabrání rozměšování čerstvého betonu. mance Concrete – HPC), jak už sám znamenat značné finanční úspory vzhle- Adsorbce části vody může také vést název napovídá, jsou betony vyšších užit- dem ke snížení celkové hmotnosti kon- k předčasnému tuhnutí LWSCC až k úpl- ných vlastností. Jsou to betony splňují- strukce. Autoři uvádějí, že lze vyrobit leh- né ztrátě samozhutnitelnosti. Dále má cí speciální kombinaci vlastností a poža- čený vysokohodnotný beton o pevnos- lehké kamenivo výraznou tendenci k se- davků, které nemohou být vždy dosaženy tech vyšších než 50 MPa, literatura uvádí gregaci způsobené jeho nízkou objemo- běžně používanými složkami betonu, nor- dokonce pevnosti o 100 MPa. Avšak je vou hmotností s tendencí vyplavání na málním procesem mísení, ukládání a ošet- důležité si uvědomit, že těchto výsledků povrch cementového tmele. K omezení řování betonu. Tzn. že na vlastnosti těchto lze dosáhnout pouze s vhodným typem adsorpce vody pórovitým lehkým kame- betonů v čerstvém i zatvrdlém stavu jsou kameniva. V tomto článku budou dále nivem je velmi vhodné předvlhčit kame- kladeny speciální požadavky. Pro čerstvý uvedeny fyzikálně-mechanické vlastnos- nivo definovaným množstvím vody. Dále beton je určující snadné ukládání a hut- ti právě s kamenivem Liapor [1]. se musí přihlédnout k horší pohyblivos- nění bez segregace, sedimentace a bleed- ti a samozhutnitelnosti čerstvého lehké- ingu a pro ztvrdlý beton je pak určující L EHKÝ SAMOZHUTNITELNÝ BETON ho betonu, právě kvůli jeho nižší objemo- kromě vysokých pevností také trvanlivost Lehký samozhutnitelný beton (Lightweight vé hmotnosti, která vyvolává nižší pohy- a odolnost betonu vůči agresivnímu pro- Self Compacting Concrete – LWSCC) je bovou energii.

34 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

V LASTNOSTI ČERSTVÉHO LWSCC perimentálně ověřeno čtyřicet různých Název zkoušky Popisovaná vlastnost V současné době ještě stále neexistu- receptur, které se od sebe lišily nejen Rozlití kužele Pohyblivost, tekutost je žádná česká či evropská norma, která reologickými vlastnostmi čerstvého beto- J – Ring Odolnost proti blokaci Pohyblivost, odolnost proti blokaci a segregaci by přesně definovala vlastnosti a meto- nu, ale i vlastnostmi ztvrdlého betonu. L – Box dy zkoušení samozhutnitelných betonů. Pro všechny ověřované záměsi byl pou- hrubých zrn kameniva V hlavních centrech vývoje těchto beto- žit portlandský cement CEM I 42,5 R Orimet Rychlost tečení, pohyblivost nů vznikají různé směrnice, které nejsou z produkce ČMC závod Mokrá. Pro určení Orimet + J – Ring Pohyblivost, odolnost proti blokaci zatím sjednoceny a zavedeny pro širo- poměru mísení jednotlivých frakcí kame- V – Funnel Pohyblivost i malt ké použití. Jedním z pokusů o sjednoce- niva Liapor byly ověřovány křivky zrnitosti U – Box Pohyblivost, segregace, bleeding ní evropských postupů návrhu a zkouše- sestavené podle EMPA I a FULLER. Fill – Box Odolnost proti blokaci ní samozhutnitelných betonů je příruč- Postup míchání složek byl následující. GTM – test Odolnost proti segregaci ka vydaná organizací EFNARC působí- Při použití vysušeného kameniva a pří- cí na evropské úrovni při CEN, shrnující davné vody byla po nadávkování všech Tab. 1 Zkušební postupy pro ověřování vlastností čerstvých SCC poznatky hlavně japonských a britských frakcí kameniva do míchačky napuště- Tab. 1 Testing procedures used to test fresh odborníků z oboru technologie betonu na předem vypočtená dávka přídavné SCC properties [2]. V praxi se v současné době k popsá- vody a byla míchána po dobu 20 s. Po ní vlastností čerstvých SCC nejčastěji pou- ovlhčení kameniva byl přidán cement, žívá několik dále uvedených zkušebních práškové přísady a příměsi a za součas- Frakce Mezní hodnoty nasáknutí [%] Statistický průměr postupů (Tab. 1). ného míchání bylo přidáno 70 % účin- kameniva min max nasáknutí [%] Při experimentálních laboratorních pra- né vody. Po 30 s byl přidán superplas- 4-8/650 31,8 40,5 35,9 cích bylo postupováno tak, že byly porov- tifikátor se zbytkem účinné vody. Směs 4-8/450 23,3 34,1 24,1 návány receptury s použitím vysušeného byla dále míchána po dobu minimálně 4-8/350 15,3 23,6 18,5 kameniva Liapor (z produkce Lias Vintí- 60 s, aby došlo k požadované homoge- 0-4/550 50,8 59,1 55,6 řov, LSM, k. s.) v sušárně při 110 °C s do- nizaci a k intenzivnímu působení super- 1-4/750 43,8 50,4 46,6 dáním přídavné vody v množství 25 % plastifikátoru. Při použití předvlhčené- z hmotnosti kameniva a stejné receptury ho kameniva se po nadávkování toho- s použitím vodou nasyceného kameniva, to kameniva do míchačky rovnou při- Tab. 2 Nasákavost kameniva Liapor různých frakcí po jednom dni namočení ve které bylo necháno jeden den namočené dal cement a všechny práškové příměsi vodě ve vodě. Před namočením byla kameni- a přísady a další postup byl shodný s vý- Tab. 2 Saturation of lightweight aggregate va rovněž vysušena v sušárně při 110 °C, še uvedeným. Liapor (water absorbed after aby byla sjednocena následně zjištěná Zajímavé jsou výsledky některých vlast- 24 hours under water) nasákavost jednotlivých frakcí. Z tabulky ností lehkého samozhutnitelného beto- 2 je patrná závislost potřebného obsahu nu po srovnání výsledků receptur s do- testovány tyto zkušební postupy – rozli- celkové vody na druhu použitého kame- dáním vysušeného kameniva a přídavné tí kužele, Orimet + J-Ring, L-Box, U-Box niva. Její množství závisí na nasákavosti vody a receptur s předvlhčeným kame- a V-Funnel. Výsledky jsou zaznamenané jednotlivých frakcí kameniva, která v tom- nivem, u kterých došlo ke zvýšení hod- v tabulce 3. to případě nebyla ovlivněna počáteční not pevností i objemových hmotností až Při ověřování vhodnosti využití v sou- vlhkostí kameniva. o 20 %. časné době používaných metod zkou- Všechny receptury LWSCC byly navrže- Při ověřování reologických vlastností na šení konzistence čerstvých samozhutni- ny z lehkého kameniva s maximální frak- souboru čtyřiceti receptur LWSCC byly telných betonů jsme jako limitní použí- cí 8 mm. Frakce Liaporu 8–16 mm neby- la v recepturách použita, protože v Čes- Tab. 3 Statistické hodnoty reologických vlastností souboru čtyřiceti receptur lehkých ké republice není k dispozici v pevnos- samozhutnitelných betonů ti dostatečné pro výrobu LWSCC. Při Tab. 3 Statistical measured values of LWSCC rheologic properties of 40 formulations set návrhu byla využita příměs na bázi dru- hotných surovin – elektrárenský popí- Doporučené rozpětí Konzistence Metoda lek z elektráren Chvaletice a Dětmarovi- min max po namíchání po 60 min. po 90 min. ce. Bylo použito superplastifikačních pří- sad na bázi polykarboxylátů, kterými byla Rozlití (Abrams) [mm] 650 800 750 710 675 korigována zpracovatelnost LWSCC v del- Rozlití (T50cm) [s] 2 5 4,7 6,4 7,6 ším časovém horizontu – cca 90 min J-Ring [mm] 0 10 0 6 11 a také byl použit stabilizátor určený pro stabilizaci lehkých čerpatelných betonů. Orimet [s] 1 5 7 9,2 10,5 Při návrhu složení experimentálně ověřo- L-Box (h2/h1) 0,8 1 1 0,95 0,93 vaných záměsí byly použity různé kombi- nace kameniva Liapor o různých frakcích U-Box [mm] blížící se 0 0 3,2 11 a objemových hmotnostech s využitím V-Funnel (t) [s] optimum 10s 8,9 12,5 15 různých křivek zrnitosti výsledné směsi V-Funnel (t5min) [s] 10,6 13,6 16,3 kameniva. Celkem bylo navrženo a ex-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 35 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

Obr. 1 Konzistence kého kameniva Liapor nejsou jednotlivé po 60 min. (rozlití) receptury reprodukovatelné při požadav- Fig. 1 Consistency ku, aby bylo dosaženo požadovaných již after 60 min. (Slump jednou ověřených vlastností včetně zpra- test) covatelnosti konkrétní receptury. V pří- padě použití lehkého kameniva je třeba věnovat vyšší pozornost stanovení sku- tečné objemové hmotnosti zrna, než je tomu v případě přírodního hutného kameniva, neboť odchylky od deklarova- ných parametrů mohou být významněj- ší a mohou mít vliv na skutečné slože- ní lehkého betonu. Výrobce uvádí dekla- rovanou odchylku hodnot objemových hmotností lehkého kameniva až ±15 % . Např. je-li objemová hmotnost frakce kameniva 1 200 kg/m3 a dávka této frak- ce 100 kg/m3 betonu, může to praktic- ky znamenat, že při uváděné odchylce vali hodnoty získané z literatury (Tab. 3 va menší a lehké betony nemají dosta- ±15 % bude rozpětí dávkování v inter- – doporučené rozpětí) [2]. Bylo sna- tečně velkou vnitřní pohybovou ener- valu od 85 do 115 kg/m3. Pokud nelze hou navrhnout receptury tak, aby čers- gii a ve srovnání s betony s přírodním během výroby tohoto betonu průběžně tvý beton splňoval požadovaná kriteria. kamenivem jsou mírně pomalejší a hů- stanovovat skutečnou objemovou hmot- Z dosažených výsledků lze usoudit, že ře protékají hustými osnovami výztuže. nost lehkého kameniva, je třeba místo námi použité metody pro čerstvé beto- U zkoušek Orimet a rozlití v čase T 50 hmotnostního dávkování uplatnit dávko- ny jsou v principu vhodné pro stanove- (obr. 1) by bylo vhodné zvýšit kritéria na vání objemové. ní konzistence LWSCC. Pouze je vhodné 0 až 10 s a u zkoušky V-Funnel zvýšit upravit kritéria u zkoušek (časové inter- optimum na 20 s. Z tabulky je patrné, že V LASTNOSTI ZTVRDLÉHO LWSCC valy výtoků), kde se lehké samozhutni- zpracovatelnost po 90 min u některých U lehkého betonu platí, že čím vyšší pev- telné betony jeví jako pomalejší než oby- receptur mírně přesahuje výše navrže- nosti chceme dosáhnout, tím vyšší musí čejné samozhutnitelné betony, jak již bylo ná kriteria, jelikož jsou hodnoty zvýšeny mít lehké kamenivo objemovou hmot- v úvodu popsáno. U testů J-Ring a L-Box jen nepatrně. I přes podstatně nižší obje- nost. Zvýšení pevnosti můžeme dosáh- se jedná o rozteč mezi jednotlivými pruty movou hmotnost splňovaly namíchané nout přídavkem přírodního kameniva. výztuže, jako optimální se osvědčila roz- betony základní požadavek na homoge- Nahrazením drobného kameniva Liapor teč rovná trojnásobku velikosti maximál- nitu a rovnoměrné zhutnění v celém prů- frakce 0-1D/650 za přírodní kamenivo ního zrna kameniva. Obě tyto úpravy řezu (obr. 2 a 3). frakce 0-1 mm se nedocílí výraznějšího jsou zapříčiněny objemovou hmotnos- Při experimentálních pracích bylo zjiš- zvýšení pevností ani zlepšení jiných fyzi- tí, která je u betonů z lehkého kameni- těno, že při hmotnostním dávkování leh- kálně mechanických vlastností. Výhod-

Obr. 2 Řez zkušebním tělesem Obr. 3 Zkušební těleso po zkoušce pevnosti betonu v tlaku Fig. 2 Cross section of the test specimen Fig. 3 Test specimen after compression strength test

36 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

Třída objemové hmotnosti D 1,2-1,4 D 1,4-1,6 D 1,6-1,8 velmi citlivě odhadnout množství přídav- Třída pevnosti v tlaku LC 12/13 LC 16/18 LC 25/28 né vody s ohledem na objemovou hmot- nost Liaporu, teplotu prostředí, dobu od Tab. 4 Objemová hmotnost a pevnost v tlaku LWSCC s použitím výhradně lehkého kameniva namíchání po uložení atd. Kamenivo je Liapor nutné dávkovat objemově dle skutečné Tab. 4 Dependence of resistance to pressure on volume weight of LWSCC (using entirely lightweight aggregate Liapor) objemové hmotnosti pro dosažení dekla- rovaných vlastností čerstvého i ztvrdlé- ho betonu. Po ověření šesti nejpoužíva- Třída objemové hmotnosti D 1,2-1,4 D 1,4-1,6 D 1,6-2,0 nějších metod měření reologických vlast- Třída pevnosti v tlaku LC 16/18 – LC 20/22 LC 20/22 – LC 30/33 LC 30/33 – LC 40/44 ností se došlo k závěru, že tyto metody jsou vhodné pro zkoušení lehkých samo- Tab. 5 Objemová hmotnost a pevnost v tlaku LWSCC s použitím kombinace lehkého kameniva zhutnitelných betonů, jen je nutné upra- Liapor a přírodního těženého kameniva s přídavkem ultrajemných příměsí vit u jednotlivých metod časová kriteria Tab. 5 Dependence of resistance to pressure on volume weight of LWSCC (using lightweight aggregate Liapor, natural aggregate and ultra-fine admixtures) dob výtoků čerstvého betonu. Při použití lehkého kameniva do LWSCC bez přidání přírodního hutného kameni- nější je použít přírodní kamenivo frak- ho kameniva Liapor se dosahuje dobrých va dosáhneme pevností do třídy LC16/18 ce 0-4 mm, kdy docílíme zvýšení pev- tepelných vlastností (součinitel tepelné D1,3 až D1,4, při použití lehkého kameni- ností, zlepšení odolnosti povrchu proti vodivosti λ = 0,29 W/mK). Tyto vlastnosti va Liapor v kombinaci s přírodním kame- vodě a chemickým rozmrazovacím lát- se ale zhoršují přidáním přírodního kame- nivem dosáhneme pevností do třídy kám i zlepšení mrazuvzdornosti. Použi- niva (λ = 0,33 až 0,69 W/mK). LC 25/28 D1,6 až D1,8. Při použití kom- tí přírodního kameniva frakce 4-8 mm se Na obr. 4 jsou uvedeny grafické výsled- binace lehkého a přírodního kameniva nejeví jako výhodné. Přidáním ultrajem- ky pevností v tlaku některých vybraných s dodáním kvalitních ultrajemných přímě- ných příměsí (mikrosilika, metakaolin) receptur v porovnání s cenou surovin sí lze dosáhnout pevností až do třídy LC do lehkého betonu s maximálním zrnem tohoto betonu. 40/44 D1,8 až D2,0. 8 mm se zvýší pevnosti a zlepší se odol- Stručně shrnuto, dle získaných zku- nost povrchu proti vodě a chemickým šeností lze konstatovat, že je vhodněj- Příspěvek byl zpracován za přispění rozmrazovacím látkám. Z toho lze usou- ší míchat LWSCC s předvlhčeným kame- Výzkumného centra CIDEAS „Centrum dit, že pevnost u tohoto drobnozrnného nivem Liapor. Technicky lze kamenivo integrovaného navrhování progresivních betonu vytváří hlavně cementová matri- předvlhčit dvěmi způsoby. Buď ho nechat stavebních konstrukcí“ (1M684077001), ce s jemnými podíly. Lehký samozhutni- namočeno ve vodě minimálně po dobu financováno MŠMT ČR a v rámci telný beton s kamenivem Liapor vykazuje jednoho dne, anebo kropením na sklád- projektu FRVŠ č.1991 „Vývoj dobrou mrazuvzdornost (po sto cyklech ce nejméně po dobu dvou dní, kdy se lehkého samozhutnitelného betonu se koeficient mrazuvzdornosti pohybu- kamenivo nasákne na cca 20 % [3]. s kamenivem Liapor“. je v rozmezí od 90 do 98 %), ale nevy- V praxi je ovšem tento postup velmi kazuje odolnost proti vodě a chemickým obtížně použitelný zejména u věžových Literatura: rozmrazovacím látkám. Při použití lehké- betonáren. V tomto případě je pak nutné [1] Aïtcin P. C.: Vysokohodnotný beton, Praha 2005, ISBN: 80-86769-39-9 Obr. 4 Pevnosti v tlaku (sedmi a dvacetiosmidenní) vybraných receptur v porovnání s cenou [2] EFNARC: Self compacting concrete. surovin za 1 m3 betonu v Kč Surrey United Kindom 2002, ISBN: Fig. 4 Compression strength (after 7 and 28 day) of some formulations in comparison with 0-9539733-4-4 a price of raw materials [Kc/m3] [3] Tomis V.: Transportbetony z Liaporu – příručka technologa. Lias Vintířov, Lehký stavební materiál, k. s., 1. vydá- ní 7/2001

Ing. Michala Hubertová e-mail: [email protected] Doc. Ing. Rudolf Hela, CSc. e-mail: [email protected] oba: Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav technologie stavebních hmot a dílců Veveří 95, 602 00 Brno fax: 541 147 502 www.fce.vutbr.cz

Článek byl lektorován.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 37 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

N OVÉ MOŽNOSTI POUŽITÍ BETONU V ARCHITEKTUŘE NEW POSSIBILITIES IN BUILDING INDUSTRY AND ARCHITECTURE

P ETR DVOŘÁČEK dosavadních pokusech vyrobit průsvit- ný nebo průhledný beton byly do vlast- Nové možnosti využití betonu v ar- ního betonu mechanicky vkládány prů- chitektonické tvorbě nabízí průsvitný svitné prvky ze skla, příp. z jiných mate- beton. Článek přináší základní infor- riálů. V případě materiálu LiTraCon jsou mace o vlastnostech materiálu a ukázky drobná skleněná vlákna dokonale smíse- prvních realizovaných projektů. na s betonovou kaší a stávají se tak její Light transmitting concrete opens new součástí podobně jako drobné kamenivo. possibilities in building industry and architecture. The article provides basic Obr. 1 Prototypy a), b), c), d) information about the properties of the a) Fig. 1 Prototypes a), b), c), d) material and presents exam- ples of the first projects.

Maďarský architekt Áron Losonczi otevřel nové mož- nosti využití betonu v archi- tektuře a ve stavebnictví ve 21. století. V roce 2001 vyna- lezl nový materiál LiTraCon (Light-Transmitting Concrete – průsvitný beton), kterým definitivně boří zažitý mýtus b) d) o betonu jako těžkém, tma- vém a neprůhledném materiálu typic- Výsledným produktem není ky používaném spíše pro robustní kon- pouze směs vzniklá smíchá- strukce a v našich zeměpisných šířkách ním dvou materiálů – beto- pro stavbu tísnivě působících panelových nu a skla – ale materiál nový sídlišť v dobách socializmu. Sám Áron s homogenní vnitřní struktu- Losonczi říká: „Beton je často chápán jako rou i povrchem. těžkopádný, nelidský materiál.“ P RŮSVITNOST Průsvitnost materiálu vytváří Obr. 2 Náměstí ve Stockholmu, a) celkový skleněná vlákna, která vedou pohled, b) část dlažby za denního c) světla a v noci, architekti: Giovan- světlo hmotou betonu mezi nione, G. Hildén, Á. Losonczi, A. Lucca protilehlými povrchy prvků. Fig. 2 Square in Stockholm, a) general N OVÝ STAVEBNÍ MATERIÁL Protože jsou vlákna uspořádána para- overview, b) detail of the pavement LiTraCon je nový stavební materiál z be- lelně, je světelná informace na tmav- in daylight and at night, architects: tonu a skla, který propouští světlo. Základ- ší straně stejná jako na osvětlené straně, Giovannione, G. Hildén, Á. Losonczi, ními složkami průsvitného betonu jsou tzn. na odvrácené straně jsou zobrazeny A. Lucca skleněná vlákna a jemnozrnný beton. Při ostré obrysy stínů dopadající na protileh-

a) b)

38 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

lou osvětlenou stranu. Zároveň zůstává Obr. 3 Früangenský kostel, architekti: A. Wilhelmson, Á. Losonczi zachována i barva světla. Fig. 3 Früangen church, architects: Podle vynálezce Árona Losoncziho je A Wilhelmson, Á. Losonczi teoreticky možné vytvořit z průsvitné- ho betonu i několik metrů silnou zeď – vlákna jsou schopna přenášet světlo bez R EALIZOVANÉ PROJEKTY výrazných ztrát až do tloušťky 20 m. Poprvé byl průsvitný beton použit v ro- ce 2002 pro pochozí povrch náměs- H OMOGENITA MATERIÁLU tí ve vnitřní části Stockholmu (obr. 2). Mezi dvěma hlavními povrchy každého Bloky o rozměrech 350 x 350 x 50 mm bloku z průsvitného betonu vedou tisíce tvoří během dne zdánlivě jednoduchý typ paralelně uspořádaných optických skle- betonové dlažby, ale po západu slunce něných vláken a vytvářejí matrici. Nízký se díky zdrojům světla, které jsou umístě- obsah vláken v materiálu – cca 4 % cel- ny pod nimi, rozzáří. Když se zcela setmí, vytvoří se kolem centra náměstí zajímavý světelný obrazec. Další aplikací materiálu byla v roce 2003 stavba malého kostelíku na před- městí Stockholmu (obr. 3). Stěny budo- vy ve tvaru kostky tvoří bloky z průsvit-

Obr. 4 Stockholmská zeď, a) celkový pohled, b) detail ného betonu. Stavba, která se z vnějš- Fig. 4 Stockholm wall a) general overview, ku podobá spíše transformační stani- b) detail ci, je umístěna v centru předměstí chu- dého na architektonické podněty. Svět- lo vnikající do vnitřního prostoru skrze zdi silné 500 mm vytváří uvnitř klidnou, příjemnou atmosféru. Na vnitřním povr- chu stěn se neustále odrážejí stíny stro- mů rostoucích v okolí stavby, které tak vzbuzují dojem, jako kdyby celá budo- va byla postavena z rýžového papíru. Na tomto díle se jeho autoři pokusili zdůraz- nit základní kontrast použitého materiá- lu – symbolickou přítomnost světla, které proniká těžkým materiálem a proměňuje a) b) obyčejnou betonovou kostku v kostel. kového objemu materiálu – a jejich malý rozměr umožňují dokonalé smísení s be- tonem, a povrch bloků proto zůstává homogenní. Z nového typu betonu lze vyrábět pře- devším prefabrikované stavební dílce a panely o různých velikostech, případ- ně je možné do nich zapustit i tepelnou izolaci. Skleněná vlákna nemají žádný negativní vliv na pevnost betonu v tla- ku, a proto je možné beton se skleně- nými vlákny použít i na nosné konstruk- ce. U prvních sériově vyráběných prefab- rikovaných bloků a panelů je dosahována pevnost v tlaku 32 až 49 MPa.

Obr. 5 Europe Gate 2004, design: Áron Losonczi, Orsolva Vadász Fig. 5 Europe Gate 2004, design: Áron Losonczi, Orsolva Vadász

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 39 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

Obr. 6 Dům v Budapešti, architekt: László (obr. 5). Jde o zatím nejvyšší objekt vyro- je dostupný v různých barvách (obr. 9) Földes bený z jednoho kusu nového průsvitné- a velikostech prefabrikovaných prvků. Fig. 6 Family home in Budapest, architect: László Földes ho betonu (výška 4 metry). Plocha Euro- pe Gate je 3,5 m2 a celý objekt je ráno Tab. 1 Technické vlastnosti průsvitného a pozdě odpoledne prozářen sluncem. betonu LiTraCon™ Po úspěchu prvních prototypů byly pro Noční pohled je díky zabudovaným zdro- prefabrikované panely/ Forma výstavu ve švédském Muzeu architektu- jům světla velmi působivý. Umělecké bloky ry ve Stockholmu vyrobeny dílce o vět- dílo je přístupné veřejnosti v maďarském Složky beton, optická vlákna ších rozměrech. Takzvaná „Stockholmská městě Komárom na břehu řeky Dunaje Podíl vláken 3 až 5 objemových % zeď“ (obr. 4) byla nejprve vystavena ve nedaleko vchodu do pevnosti Monostor. Průsvitnost při švédské metropoli a posléze byla před- V roce 2004 byl nový materiál pou- 4 objemových % 3 % vedena i v Budapešti, Londýně, Glasgow žit i při výstavbě soukromého domu optického vlákna a Washingtonu. v Budapešti. Betonový blok o rozměrech Objemová hmotnost 2400 kg/m3 Daší dílo – Europe Gate (Evropská brá- 400 x 1200 x 60 mm byl zabudován 32 až 49 MPa (v závislosti Pevnost v tlaku na) bylo vytvořeno během léta 2004 do okna jídelny obrácené k jihu (obr. 6). na směru tlaku) na oslavu vstupu Maďarska do EU Během dne blok prozařuje slunce a v no- 7,7 MPa (při použití např. Pevnost v ohybu ci jím naopak prochází světlo z vnitřních jako pochozí dlažba) Obr. 7 Lampa LiTraCube světelných zdrojů. Tloušťka 20 až 3000 mm Fig. 7 LiTraCube lamp Další aplikaci zajímavého materiálu v in- Současná max. 300 x 600 mm teriéru je možné zhlédnout v němec- velikost bloků ké vesničce Sittelsen mezi Hamburgem Povrch leštěný a Brémami, kde byl na základě návrhů Tepelná izolace možná čtenářů německého časopisu Schöner Barva a struktura obr. 9 Wohnen (Hezké bydlení) postaven expe- rimentální betonový dům. Stěna z bílého Áron Losonczi, vynálezce a od roku průsvitného betonu je umístěna v jed- 2002 držitel patentu materiálu LiTra- nom z nejfrekventovanějších míst domu. Con, se narodil 1. ledna 1977 v maďar- Dům byl oficiálně otevřen 30. září 2005. ském Szolnoku. Vystudoval Fakultu archi- tektury na Technické univerzitě v Buda- P RVNÍ SÉRIOVÉ VÝROBKY pešti a absolvoval postgraduální studium Od září 2005 je na trhu lampa LiTraCu- na KKH Arkitekturskolan ve Stockholmu. be z materiálu LiTraCon (obr. 7). Lampu Na jaře 2004 založil společnost LiTraCon tvoří čtyři stejně velké bloky betonu. Díky Bt. se sídlem a výrobními prostory v ma- navrženému prostorovému uspořádání je ďarském městě Csongrád, 160 km od lampa stabilní, aniž by bylo potřeba jed- Budapešti. Áron Losonczi se již se svým notlivé bloky vzájemně spojovat. vynálezem zúčastnil mnoha výstav po Kromě schopnosti propouštět světlo celém světě (např. Lighting Fair – Tokyo jsou výrobky z průhledného betonu širo- 2005, Liquid Stone – Building Museum, ce použitelné i díky mimořádně přízni- Washington D.C. 2004, Hungarian Archi- vým fyzikálně-technickým vlastnostem tecture Today – R.I.B.A. Gallery, London, (tab. 1). Na vývoji nového stavebního Glasgow 2004, BAU2005 – Mnichov materiálu se neustále pracuje, ale již nyní 2005, Glastec – Düsseldorf 2004). Od

40 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

německého Centra designu v Severním Obr. 8 Vyráběné bloky průsvitného Porýní-Vestfálsku obdržel cenu meziná- betonu rodní poroty „red dot: best of the best“ Fig. 8 Blocks of v kategorii výrobkového designu a je rov- light transmitting něž navržen na cenu designu Spolkové concrete republiky Německo pro rok 2006. Člán- ky o materiálu LiTraCon™ již byly publiko- vány v The New York Times, Wall Street Obr. 9 Barevné Journal, Time (USA), Der Spiegel (SRN), vzorky průsvitného The Architectural Review (VB), Domus betonu (IT) a mnoha dalších. Fig. 9 Specimens Na závěr článku přinášíme krátký rozho- of coloured light vor s architektem a vynálezcem průsvit- transmitting ného betonu Áronem Losonczim: concrete

průhledný současně ve více směrech? „Je lépe, aby bloky z materiálu LiTra- Con měly pravidelný tvar, ale dokážeme vyrobit i bloky, jejichž stěny nejsou rov- noběžné. Dovedli bychom vyrobit i LiT- raCon propouštějící světlo ve dvou smě- rech, ale zatím pro takový prvek nemá- me žádné rozumné využití.“ Připravujete do budoucna nějaké další Jak jste přišel na myšlenku vyrobit prů- Všechny složky jsou k dostání na maďar- projekty nebo výrobky kromě již zve- svitný beton? ském trhu – jsou speciálně vybrané, ale řejněných? „Myšlenka vyrobit průsvitný beton v zásadě nejde o žádné speciální mate- „Ano, rýsují se nějaké projekty pro mě napadla v roce 2001. Inspirovalo riály.“ Dálný východ. Během měsíce prodá- mě tehdy umění. Umělci zapouštěli do Jsou optická vlákna, která přidáváte do me první LiTraCube a v dalších měsících masivního betonu kusy skel o různých betonu, speciálně vyráběná pro tento očekáváme jejich značný prodej. Vyvíjí- tloušťkách; hrubý materiál se takto vyleh- beton nebo jsou „sériově“ používaná me také podlahové panely z materiálu čil a filtrované, přirozeně se měnící svět- i pro jiné účely? LiTraCon s napojeným osvětlovacím sys- lo procházející sklem, mu propůjčilo nové „Doposud jsme používali stejný typ vlá- témem. Kromě toho uvažujeme o spolu- vlastnosti. Rozhodl jsem se, že překročím ken, který se užívá v osvětlovacích systé- práci s jedním dánským designérem při hranici jednotlivých předmětů a prosa- mech. Náš hlavní dodavatel je připrave- výrobě venkovního nábytku.“ dím tuto zkušenost i v architektuře.“ ný vyvíjet pro nás v budoucnu speciální Poskytnete licenci k výrobě materiá- Jak dlouho trvalo, než se vám podařilo typ vláken, protože úspěch materiálu LiT- lu LiTraCon některému konkrétnímu vyrobit první úspěšný exemplář? raCon může značně zvýšit produkci těch- výrobci? „Od prvního nápadu k prvnímu proto- to vláken. S ohledem na tuto skutečnost „Doposud nebyla uzavřena žádná typu to trvalo pouhé dva týdny.“ předpokládáme, že v budoucnu bude licenční smlouva. O materiál projevu- Je možné nebo bude možné LiTraCon cena materiálu LiTraCon nižší než nyní. jí velký zájem výrobci z nejrůznějších vyrábět i jako transportní beton, tzn. Lze pomocí obsahu skleněných vláken oborů a zemí, včetně dvou světových namíchat jej na betonárně nebo něja- regulovat průhlednost materiálu LiTra- producentů cementu. Uzavřu smlouvu kém zařízení a převážet v autodomí- Con? Je možné dosáhnout ještě větší s tím, kdo zaručí materiálu LiTraCon bez- chávači? Nebo se bude vyrábět pouze průhlednosti nebo zřetelnosti objektů pečnou a slibnou budoucnost. jako dílce, prefabrikáty? kromě jejich obrysů viditelných např. „Na základě zkušeností se současným za zdí z tohoto materiálu? V článku byly použity informace výrobním postupem lze soudit, že LiTra- „V průměru používáme v materiálu LiT- z internetových stránek www.litracon. Con bude materiálem pro prefabrikáty. raCon 4 objemová % skleněného vlákna, hu a rozhovor s Áronem Losonczim. Pokoušíme se vyrábět co největší dílce a tak dosahujeme tříprocentní propust- Překlad z angličtiny: Ing. Blanka různých tvarů a velikostí, abychom vyho- nosti světla. Množství vlákna je možné Petáková, Českomoravský beton, a. s. věli požadavkům, které dostáváme.“ zvýšit, ale zároveň by narůstala i cena Jsou suroviny pro výrobu materiálu výrobku. 4 objemová % se nám jeví jako Ing. Petr Dvořáček LiTraCon odlišné od surovin pro výro- optimální řešení jak vzhledem k ceně, tak Českomoravský beton, a. s. bu klasického betonu? Existují nějaké vzhledem k propustnosti světla.“ Beroun 660, 266 01 Beroun speciální požadavky na cement, kame- Lze z materiálu LiTraCon vyrábět i výrob- tel.: 311 644 042, fax: 311 644 010 nivo, přísady? ky jiných tvarů než jsou současné pane- mob.: 602 580 495 „Vyvinuli jsme několik receptur, které ly a bloky (např. výrobky ve tvaru koule e-mail: [email protected] vyhovují požadavkům na náš materiál. nebo jehlanu) – tzn. může být LiTraCon www.cmbeton.cz

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 41 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

B ETÓN PRI EXTRÉMNYCH ZIMNÝCH A LETNÝCH TEPLOTÁCH CONCRETE AT EXTREME WINTER AND SUMMER TEMPERATURES

S TANISLAV UNČÍK, IGOR HALAŠA B ETÓNOVANIE V LETNOM OBDOBÍ ní v lete je zabezpečenie potrebnej spra- Najväčším problémom pri betónovaní covateľnosti betónu dostatočne dlhý čas Výroba betónu a jeho spracovanie na v letnom období je vysoká teplota vzdu- a zabránenie zhoršeniu vlastností betónu stavbe v extrémnych letných alebo zim- chu, ktorá nezriedka prekračuje 30 °C v ti- po jeho zabudovaní do konštrukcie. ných podmienkach je pomerne náročný eni, na slnku môže povrch betónovej kon- Pomalú zmenu konzistencie možno problém, ktorý si vyžaduje zvláštnu štrukcie dosiahnuť 50 °C i viac. V takýchto dosiahnuť vhodným zložením betó- pozornosť. Podcenenie ktorejkoľvek podmienkach dochádza k rýchlemu odpa- nu. Veľký význam má výber vhodné- etapy vo výrobe, doprave, spracovaní, či rovaniu vody z čerstvého betónu už počas ho cementu. Pre letné obdobie možno ošetrovaní betónu môže viesť k celkové- jeho dopravy a samozrejme aj po jeho odporúčať cementy s nižším hydratačným mu zlyhaniu konštrukcie. Dvojnásobne zabudovaní do konštrukcie. Zvýšenie tep- teplom. Vhodné sú cementy CEM II až to platí pri betónovaní v extrémnych loty betónu vedie taktiež k urýchleniu che- V s normálnym tuhnutím (N), alebo kom- podmienkach. mických reakcií, ktoré spôsobujú tuhnu- binácia portlandského cementu s aktívny- Production of concrete and its process- tie a tvrdnutie betónu a ktoré sa súhrnne mi minerálnymi prímesami (elektrárenský ing on the site in extreme summer or označujú ako hydratácia cementu. popolček, vysokopecná troska atd.). winter conditions is quite a demanding Odparovanie vody a urýchlenie hydra- Overenou pomôckou pri reguláciích task which requires special attention. tácie cementu vedie k rýchlejšej zmene vývinu hydratačného tepla sú prísady spo- Underestimation of any stage of produc- konzistencie čerstvého betónu, čo sa maľujúce tuhnutie betónu. Vhodná je tak- tion, transport, processing or treatment prejaví zhoršením spracovateľnosti čers- tiež ich kombinácia so superplastifikátor- of concrete may lead to a total collapse tvého betónu, teda zhoršením čerpateľ- mi, alebo používanie kombinovaných prí- of the structure. This fact is twice as nosti, zhutniteľnosti apod. V praxi sa často sad so spomaľovacím aj plastifikačným important when concreting takes place tento problém „rieši“ pridaním dodatoč- účinkom, napr. superplastifikátor spomaľu- in extreme conditions. ného množstva vody do betónu a jeho júci tuhnutie betónu. Použitie plastifikač- premiešaním. Takto síce možno obnoviť ných prísad umožňuje dosiahnuť potreb- Z hľadiska výroby, dopravy, ukladania potrebnú spracovateľnosť čerstvého betó- né pevnosti betónu pri nižších dávkach a ošetrovania betónu môžeme považo- nu, ale súčasne treba mať na pamäti, že cementu, čo vedie k obmedzeniu vývinu vať za extrémne teploty vzduchu také, takéto opatrenie môže znamenať zníženie hydratačného tepla. Aplikácia vhodných ktoré klesajú pod 0 °C, alebo prevyšujú pevnosti betónu aj o niekoľko tried a cel- prísad umožňuje betónovať aj masívne cca 25 °C pri relatívnej vlhkosti vzduchu kové zhoršenie jeho vlastností (zníženie konštrukcie vo väčších celkoch. pod 40 %. Betónovanie v takýchto pod- modulu pružnosti, zväčšenie zmrašťova- Možnosťou ako spomaliť tuhnutie čer- mienkach si vyžaduje aplikáciu vhodných nia, dotvarovania, zníženie vodotesnosti, stvého betónu je zníženie jeho teplo- technologických opatrení, ktoré eliminujú mrazuvzdornosti a trvanlivosti atd.). Doda- ty. Takéto opatrenie je vhodné hlavne pri nepriaznivý vplyv nízkych, alebo vysokých točné pridávanie vody do betónu je jed- betónovaní veľmi masívnych konštrukcií. teplôt na kvalitu betónu a betónovej kon- ným z najväčších „hriechov“, ktoré sa dajú Zníženie teploty čerstvého betónu možno štrukcie. Tieto opatrenia môžeme rozdeliť na betóne spáchať. dosiahnuť použitím ľadovej drviny namies- na opatrenia vykonané do času uloženia Vysoké teploty a odparovanie vody z be- to časti zámesovej vody. a spracovania čerstvého betónu, a opat- tónu nie sú problémom len z hľadiska Pre dosiahnutie maximálneho efektu je renia vykonávané po zhutnení čerstvého dopravy a spracovania čerstvého betó- vhodné kombinovať viacero uvedených betónu v debnení. nu. Veľmi dôležité je zabezpečiť optimál- opatrení naraz. V prvom prípade ide hlavne o optimál- ne podmienky na hydratáciu aj po ulo- Potenciálnym nebezpečenstvom v let- ne zloženie betónu, vhodné pre dané žení a zhutnení betónu, hlavne v prípa- nom období je cement s vysokou teplo- podmienky. Veľmi dôležitý je hlavne de konštrukcií, kde je veľká volná povrcho- tou (nad 50 °C). Najmä pri výrobe veľké- výber vhodného druhu cementu, vhod- vá plocha. Betón potrebuje na hydratáciu ho množstva betónu je často potrebné ných prísad a prímesí, vodný súčiniteľ dostatočné množstvo vody. Ak dochád- priebežne dopĺňať zásoby cementu. Poki- apod. Tieto opatrenia zahŕňajú aj úpravu za k vysušeniu povrchových vrstiev, hyd- aľ je dovezený cement horúci, nedoká- teploty čerstvého betónu pri výrobe. ratácia v týchto vrstvách prebieha nie pri že za niekoľko hodín dostatočne vychlad- Opatrenia vykonávané po zhutne- optimálnych podmienkach a mikroštruk- núť. Použitie horúceho cementu vnáša do ní betónu v debnení môžeme súhrn- túra vznikajúceho cementového kameňa betónu nežiadúce teplo. ne označiť ako ošetrovanie betónu a ide nemá potrebnú kvalitu. Povrchová vrst- Doprava čerstvého betónu v letnom v zásade o zabezpečenie optimálnych va takéhoto betónu má podstatne horšie období by mala byť plynulá, bez zbytoč- teplotných a vlhkostných podmienok na vlastnosti a nižšiu trvanlivosť ako jadrový ných prestojov, aby sa betón dostal v čo hydratáciu cementu a teda na tuhnu- betón a spravidla po prvej zime dochád- najkratšom čase do debnenia. Veľmi dôle- tie a tvrdnutie betónu. Spôsobom a dĺž- za k jej deštrukcii. Pri intenzívnom odparo- žitá je komunikácia výrobcu betónu a re- kou ošetrovania betónu sa zaoberá STN vaní vody z povrchu betónu dochádza tiež alizátora stavby a manažovanie dodávok P ENV 13670-1: Zhotovovanie betóno- k jeho zmrašťovaniu a k vzniku trhlín. betónu. vých konštrukcií. Kľúčovým problémom pri betónova- Ošetrovaniu čerstvého betónu treba

42 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

venovať v letnom období mimoriadnu Samotná výroba čerstvého betónu je vádzaná zväčšením jej objemu o približne pozornosť. Spôsoby ošetrovania možno v zimnom období sprevádzaná značný- 9 %. Takéto zväčšenie objemu môže spô- rozdeliť v zásade do dvoch skupín. mi problémami. Pri poklese teploty pod sobovať vnútorné napätie v betóne. Z hľa- Prvú skupinu, tzv. mokré ošetrovanie, 0 °C dochádza k zamŕzaniu kameniva na diska poškodenia čerstvého betónu je predstavujú metódy ošetrovania, pri kto- skládke, čo sťažuje jeho dopravu a dáv- veľmi dôležité, kedy dôjde k jeho zamrz- rých sa dodáva čerstvému betónu voda. kovanie. Pri výrobe treba dbať na to, aby nutiu. V prípade, že sa tak stane bezpro- Možno sem zaradiť kropenie čerstvé- sa do betónu nedostali hrudy zmrznuté- stredne po jeho uložení do debnenia, keď ho betónu a zakrývanie povrchu betónu ho štrku, ktoré by mohli rozmrznúť až po ešte nezačali prebiehať procesy hydratácie vlhkými materiálmi (piliny, piesok, zemi- zabudovaní v konštrukcii a vytvárať nežia- a betón je ešte v plastickom stave, zamrz- na, rohože, geotextília apod.). Pri vyso- duce štrkové hniezda. Zamrznuté kame- nutie čerstvého betónu sa nemusí preja- kej intenzite slnečného žiarenia je vhodné nivo taktiež vnáša do betónu nekontro- viť výraznejším poškodením štruktúry. Po kropiť betón vlažnou, nie studenou vodou, lovateľné množstvo vody vo forme ľadu, zvýšení teploty môže hydratácia pokračo- aby nedochádzalo k poškodzovaniu povr- ktorý po rozmrznutí v čerstvom betóne vať a betón môže dosiahnuť predpokla- chu betónu v dôsledku napätí od prud- zvyšuje dávku vody a mení zloženie a te- dané parametre. Iná situácia nastane, ak kých zmien teploty povrchu betónu. Na da aj vlastnosti betónu. Problémy sú aj k zamrznutiu dôjde po určitom čase, keď kvalitu ošetrovacej vody sú kladené rovna- so zámesovou vodou a niektorými prísa- už začala prebiehať hydratácia a začala sa ké požiadavky, ako na vodu zámesovú. dami, ktoré môžu pri nízkych teplotách tvoriť pevná štruktúra, ale betón nemá Druhú skupinu metód ošetrovania betó- meniť viskozitu (tuhnúť), čo sťažuje mani- ešte dostatočnú pevnosť, aby bol schop- nu možno nazvať membránové ošet- puláciu s týmito materiálmi a ich dávko- ný prenášať expanzné napätia. Často sa rovanie, ktoré spočíva v prevencii stra- vanie. Betonárne, ktoré vyrábajú betón stáva, že počas ukladania betónu do deb- ty vody z betónu. Pri tejto metóde sa aj v zimnom období, by mali byť prime- nenia sa teplota pohybuje nad nulou, vytvorí na povrchu betónu nepriepust- rane vybavené. K základnej výbave pat- ale v priebehu niekoľkých hodín klesne ná vrstva z vhodnej fólie, alebo vo forme ria zariadenia na rozmrazovanie kameniva, hlboko pod nulu. V takýchto prípadoch nástreku roztokov hydrokarbónov, akrylá- ohrev zložiek betónu, prípadne čerstvého dochádza k nevratnému poškodeniu rodi- tových, vinylových, styrén-butadienových betónu počas jeho výroby. Betonárne by acej sa štruktúry betónu, čo má za násle- živíc, voskových emulzií apod. Pri pou- mali mať zateplenú výrobu a temperova- dok zníženie pevností betónu, zhoršenie žití ochranných postrekov je veľmi dôle- né sklady kvapalných prísad. jeho ďalších vlastností a v krajnom prípa- žitý správny čas aplikácie. Ak sa postre- Podľa STN EN 206-1/Z1 čl. 5.2.8 Tep- de úplný rozpad betónu. Veľmi nepriazni- ky nanášajú príliš skoro, na ešte mokrý lota betónu, musia byť splnené tieto vé je hlavne opakované zamŕzanie čers- povrch betónu, môže dôjsť k ich znehod- požiadavky na teplotu čerstvého betó- tvého betónu. noteniu, nevytvoria súvislý film na povrchu nu. Pri teplote vzduchu medzi +5 Betónovanie v zime teda prináša znač- čerstvého betónu, ktorý by bránil odparo- a –3 °C nesmie poklesnúť teplota betó- né riziká. Pre zníženie, respektíve elimi- vaniu vody. Pri neskorej aplikácii už môže nu pri dodaní pod +5 °C. Teplota betónu novanie týchto rizík treba vykonať opat- dôjsť k čiastočnej strate vody z povrcho- nesmie poklesnúť pod +10 °C ak je obsah renia, ktoré zabránia poškodeniu čerstvé- vých vrstiev betónu. Na ochranné postre- cementu v betóne menší ako 240 kg/ ho betónu mrazom a umožnia hydratáciu ky sú vhodné materiály, ktoré majú krát- m3 alebo ak bol použitý cement s nízkym cementu aj pri nízkych teplotách. ku životnosť, v priebehu niekoľkých dní hydratačným teplom. Pri teplote vzduchu V zimnom období je veľmi dôležitý výber dochádza k ich rozpadu a neznečisťujú pod –3 °C musí byť teplota betónu pri cementov. Vhodné sú cementy, ktoré sa povrch betónu. dodaní najmenej +10 °C. vyznačujú veľkým hydratačným teplom Potrebná dĺžka ošetrovania závisí na jed- Týmto požiadavkám treba prispôsobiť a rýchlym vývinom pevnosti. Takými sú nej strane od zloženia betónu a rýchlos- aj spôsob dopravy a rýchlosť spracovania predovšetkým portlandské cementy CEM ti vývinu jeho pevnosti, na druhej strane čerstvého betónu v debnení. I. Odporúča sa tiež používať cementy vyš- od poveternostných podmienok, ktorým Nízke teploty však výrazne ovplyvňujú ších tried s vyššími začiatočnými pevnos- je čerstvý betón vystavený. Ošetrovanie nielen technológiu výroby a spracovania ťami (R). Naopak, používanie cementov musí byť tým dlhšie, čím je pomalší vývin betónu, ale aj vlastnosti čerstvého a za- s obsahom minerálnych prímesí a tak- pevnosti betónu a čím sú lepšie podmi- tvrdnutého betónu. Je všeobecne známe, tiež samostatné dávkovanie týchto príme- enky pre odparovanie vody z betónu, teda že so znižovaním teploty dochádza k spo- sí (popolček, vysokopecná troska) nie je čím je vyššia teplota prostredia, nižšia rela- maľovaniu procesov hydratácie cemen- v zimnom období vhodné. tívna vlhkosť vzduchu a vyššia rýchlosť tu. K podstatnému spomaleniu hydratácie K základným opatreniam pri betónova- jeho prúdenia (prievan, alebo vietor). cementu dochádza už pri teplote +5 °C. ní v zime možno zaradiť zníženie obsa- V dôsledku toho sa spomaľuje aj vývin hu vody v čerstvom betóne. Čím menší B ETÓNOVANIE V ZIME pevnosti betónu a predlžuje sa čas na je obsah vody, tým menšia je aj prípad- Výroba a spracovanie betónu pri nízkych dosiahnutie potrebných pevností. ná expanzia čerstvého betónu pri jej a záporných teplotách prináša celý rad Pokles teploty pod 0 °C môže mať navy- zamrznutí. Teplota, pri ktorej voda v póro- problémov. Ich úspešné zvládnutie si vyža- še veľmi nepriaznivý vplyv na štruktú- vom systéme zamrzne, závisí od veľkos- duje špecifické technologické opatrenia, ru betónu a teda aj na jeho vlastnosti. Pri ti pórov a od koncentrácie solí, prípadne ktoré umožňujú hydratáciu cementu aj pri záporných teplotách dochádza postup- protizmrazovacích látok v pórovej kvapali- nízkych teplotách a zabraňujú poškodeniu ne k zamŕzaniu pórovej kvapaliny čerstvé- ne. Čím sú rozmery pórov menšie a kon- čerstvého betónu mrazom. ho betónu. Premena vody na ľad je spre- centrácia solí vyššia, tým pri nižšej tep-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 43 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

lote voda zamŕza. Zníženie dávky záme- nie bolo očistené od snehu, ľadu a oka- Literatúra: sovej vody vedie k zníženiu pórovitosti mžite po uložení bolo možné betón, resp. [1] Ramachandran V. S.: Concrete a k vytvoreniu priaznivejšej pórovej štruk- konštrukciu prikryť, prípadne zahrievať. Admixtures Handbook. Properties, túry. Nižšia dávka vody taktiež znamená Povrch, na ktorý bude betón ukladaný, by Science and Technology. New Jersey, vyššiu koncentráciu solí a prípadne pou- mal mať teplotu minimálne 5 °C. Noyes Publications 1984 žitých protizmrazovacích látok. Redukcia Aj keď primárne opatrenia pri betónovaní [2] Neville A. M.: Properties of Concrete. dávky vody teda vedie k zníženiu teplo- v zime, teda používanie vhodných cemen- Edinburg Gate, Addison Wesley ty, pri ktorej môže voda v pórovom systé- tov a prísad, či ohrievanie zložiek betó- Longman Limited, 1995 me zamrznúť, a pri zamrznutí k zmenše- nu a čerstvého betónu môžu byť veľmi [3] Bajza A., Rouseková I.: Technológia niu celkovej expanzie. účinné, treba ich kombinovať s vhod- betónu, Zložky betónu. Bratislava, Výrazné zníženie dávky zámesovej vody ným ošetrovaním betónu. V tomto prípa- ES SVŠT, 1986 (až o 30 %) možno dosiahnuť použi- de ide hlavne o zabezpečenie potrebnej tím superplastifikátorov. Takéto opatrenie teploty na hydratáciu cementu. Po ulo- vedie taktiež k zvýšeniu pevností betónu žení betónu do debnenia je nutné zabrá- jomná koordinácia opatrení potrebných a k celkovému zlepšeniu jeho vlastností. niť prístupu snehu alebo dažďa a hlavne pre betónovanie v extrémnych podmi- Aj pri nízkych dávkach zámesovej vody zabrániť tepelným stratám betónu. Tep- enkach a následné manažovanie výro- by zamrznutie čerstvého betónu mohlo lota povrchu betónu by nemala klesnúť by, dopravy a ukladania betónu tak, aby spôsobiť vážne problémy. Preto sa odpo- pod 5 °C. Je vhodné tepelne izolovať spracovanie betónu bolo plynulé s mini- rúča používať pri betónovaní v zime debnenie a tiež voľný povrch betónovej málnymi čakacími dobami dopravných urýchľovacie prísady. Zmyslom ich apli- konštrukcie. V extrémnych prípadoch sa prostriedkov s čerstvým betónom, kácie je dosiahnuť v čo možno najkrat- doporučuje dodatočný ohrev betónu po • adekvátne ošetrovanie čerstvého betó- šom čase pevnosti, pri ktorých je betón jeho zabudovaní do konštrukcie. nu po jeho zhutnení. schopný preniesť expanzné napätia spô- Na záver treba zdôrazniť, že každý účast- sobené mrazom, a tiež pevnosti potrebné Z ÁVER ník výroby stavebného diela je zodpoved- pre odformovanie konštrukcie. Betón by Výroba betónu a jeho spracovanie na stav- ný za svoju časť práce. Platí to aj o vý- nemal byť vystavený účinkom mrazu kým be v extrémnych letných alebo zimných stavbe betónových konštrukcií. Podcene- nedosiahne pevnosť cca 8 MPa. Urýchľo- podmienkach je pomerne náročný pro- nie ktorejkoľvek etapy vo výrobe, dopra- vacie prísady teda znižujú riziko poškode- blém, ktorý si vyžaduje zvláštnu pozornosť. ve, spracovaní, či ošetrovaní betónu môže nia štruktúry čerstvého betónu mrazom Ak má byť betónovanie v takýchto podmi- viesť k celkovému zlyhaniu konštrukcie. a súčasne urýchľujú výstavbu. Vhodné je, enkach úspešné, musia byť splnené tieto Dvojnásobne to platí pri betónovaní v ex- ak majú tieto prísady aj protizmrazovací predpoklady: trémnych podmienkach. účinok, prípadne ak sa kombinujú s pro- • presná špecifikácia betónu vrátane tizmrazovacími prísadami. Takéto prísady dopravných vzdialeností, resp. časov Doc. Ing. Stanislav Unčík, PhD. zabraňujú zamrznutiu čerstvého betónu aj dopravy a predpokladaných poveter- Stavebná fakulta STU pri veľmi nízkych teplotách (–10 °C i viac nostných podmienok, pri ktorých bude Radlinského 11, 813 68 Bratislava pod nulou) a súčasne umožňujú hydratá- betón na stavbe spracovávaný, tel.: +421 259 274 686 ciu cementu pri týchto teplotách. • zloženie betónu musí byť navrhnuté e-mail: [email protected] Doprava čerstvého betónu pri nízkych a overené pre dané extrémne podmien- teplotách musí byť taktiež plynulá, bez ky, Ing. Igor Halaša čakania na vyprázdňovanie domiešava- • presné dodržiavanie technologického BetónRacio, s. r. o. čov. Aj v tomto prípade treba klásť zvýšený predpisu výroby a spracovania betónu, Skladová 2, 917 00 Trnava dôraz na manažovanie betonárskych prác • primerané technické vybavenie výrobcu tel.: +421 335 531 531 a koordinovanie výroby, dopravy a ukla- betónu a jeho spracovateľa, e–mail: [email protected] dania betónu do debnenia. Pri ukladaní • dobrá komunikácia výrobcu a spraco- betónu je nutné zabezpečiť, aby debne- vateľa betónu už v prípravnej fáze, vzá- Článek byl lektorován

O MLUVA Vážení čtenáři,

ve 3. čísle časopisu nám šotek sebral lomítko v článku Prof. Břetislava Teplého. Zde uvádíme správný tvar vztahu (2) ze strany 4

N(t) = N / (1 + r)t.

Za přehlédnutou chybu se Vám omlouváme. redakce

44 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 M ATERIÁLY A TECHNOLOGIE MATERIALS AND TECHNOLOGIES

S OCHAŘSKÉ DÍLO Z BETONU CONCRETE SCULPTURE WORK

M ILADA MAZUROVÁ, Výroba díla proběhla ve třech fázích. tivně dekorativní. Tato technologie má J AROSLAV CHRAMOSTA První pokusná betonáž pro zkoušku možnost uplatnění jak v samostatných vhodnosti použití betonu byla provedena objektech architektury, tak i jako součást Od června do poloviny září letošního roku na malém deskovém prvku 150 x 500 exteriéru a interiéru. Různým způsobem mohli návštěvníci Národní knihovny ČR x 60 mm. Při této betonáži byla ověře- osvětlení je možné dosáhnout plastické- v Klementinu v Praze shlédnout pozoru- na vhodná konzistence betonu a nárůst ho dojmu, kde stín vyvolává iluzi prosto- hodnou výstavu Paměť místa, která před- jeho pevnosti. Po úspěšném pokusu byly ru. Divák zůstává ohromen nad světelný- stavila klauzurní a diplomní práce studentů pro jednotlivé prvky autorem vytvořeny mi obrazy prostupujícími skrz tak pevnou Vysoké školy uměleckoprůmyslové v Pra- jednoduché formy, do kterých nainstalo- hmotu, jako je beton. ze. Jedním z vystavených exponátů byl val a upevnil podle uměleckého zámě- betonový objekt s názvem „Pod hladinu“. ru optická vlákna, do ohýbaných prvků Autor výtvarného díla Jaroslav Chramo- tahovou výztuž a kotevní prvky pro cel- Ing. Milada Mazurová sta, čerstvý absolvent atelieru Prof. J. Be- kovou montáž díla. Potom byly betono- TBG Metrostav, s. r. o. ránka Sochařství II, vtáhl diváka pod hla- vány prvky s optickými vlákny a nako- Rohanské nábřeží 68, 186 00 Praha 8 dinu složenou z betonových ker, který- nec i ostatní prvky. U masivnějších prvků tel.: 222 242 036, fax: 222 324 492 mi pronikalo v bodové struktuře optic- se projevila větší náročnost na odol- e-mail: [email protected] kých vláken světlo vytvářející obrazy. nost forem proti tlakům vyvozovaným www.tbg-metrostav.cz Konce zářících optických vláken působi- při betonáži. Po dosažení manipulačních ly dojmem hvězdné oblohy, která ožívala pevností byl celý objekt smontován. Jaroslav Chramosta díky dopadajícímu světlu a pohybu divá- Podle dosaženého výsledku je možno Atelier: Záhřebská 48/363, 120 00 Praha 2 ka, který k nim vplouval na lůžku. konstatovat, že z daného materiálu lze e-mail: [email protected] S výtvarným návrhem se v dubnu vytvářet zajímavé výtvarné objekty od tel.: 604 909 200 2005 Jaroslav Chramosta obrátil na spo- realistických figurálních až po abstrak- www.holy.cz/chramostaj lečnost TBG Metrostav, s. r. o., s žádostí o pomoc při realizaci. Obr. 1 Vnější pohled, na Vzhledem k rozměrům jednotlivých povrchu částí byl pro betonáž navržen jemnozrn- vystaveného ný samozhutnitelný beton, beton s vy- objektu jsou sokou tekutostí a zároveň dostatečnou patrné shluky vnitřní soudržností, která zajistila doko- optických vláken nalé obtečení optických vláken a záro- veň i odolnost proti segregaci hrubších Fig. 1 External složek betonové směsi během ukládá- view, you can ní. Ve směsi nesmělo dojít k odlučová- see clusters of optical fibres on ní vody a vhodnou skladbou přísad a pří- the surface of měsí bylo nutné omezit smrštění během the displayed zrání, aniž by došlo ke změně požadova- object né barevnosti betonu.

Obr. 2 a), b) vnitřní pohledy na „hvězdnou oblohu“ v betonu Fig. 2 a) b) Internal views of the concrete‘s „constellations“

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 45 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

N OVÉ EXPERIMENTÁLNÍ METODY V MIKROMECHANICE CEMENTOVÝCH KOMPOZITŮ NEW EXPERIMENTAL METHODS IN MICROMECHANICS OF CEMENTITIOUS COMPOSITES

J IŘÍ NĚMEČEK álu. Mezi popisované metody patří např. statovat, že ačkoliv je dokážeme jedno- infra-červená spektroskopie schopná duše změřit, jedná se pouze o všeobec- Příspěvek se zabývá principy a aplikací určit molekulární složení některých mate- né (makroskopické) hodnoty, které nic nejnovějších experimentálních metod riálů. Nukleární magnetická rezonance je nevypovídají o tom, jaké složky materiálu, používaných v mikromechanice cemen- schopná rekonstruovat jedno, dvou i troj- jakým způsobem a jakou měrou přispíva- tových kompozitů. Největší pozornost rozměrný obraz molekulární struktury jí do změřené veličiny. Odpověď však lze je upřena na metody elektronové mik- pevných látek. Kvantitativní rentgenová nalézt studiem mikrostruktury, jejího che- roskopie, nanoindentace a použití mik- difrakce poskytuje informace o struktu- mického složení a z inženýrského hle- roskopu atomových sil. Článek stručně ře multifázových krystalických látek. Envi- diska nejdůležitějšího mikromechanické- charakterizuje každou z metod, ukazuje ronmentální rastrovací elektronová mik- ho působení. Jestliže se podaří podrob- rozsah jejich použití a uvádí příklady roskopie (ESEM) [1] umožňuje sestrojit ně zmapovat chování materiálu na mik- měření a následného vyhodnocení ex- virtuální plošný obraz povrchu materiá- roúrovni pro jednotlivé jeho komponen- perimentálních dat aplikovaného na lu s vysokým rozlišením na základě inter- ty, bude možné změnou poměrů jed- cementové pasty a další cementové akce s emitovanými elektrony. Při použi- notlivých složek nebo záměnou složek kompozity. tí mikroskopu atomových sil (AFM) [2] ovlivnit výsledné makroskopické vlastnos- This contribution deals with principals obdržíme vysoce přesný trojrozměrný ti kompozitu. Použitím uvedených experi- and applications of the new experimen- obraz povrchu zkoumaného materiálu. mentálních metod tak máme jedinečnou tal methods used in micromechanics Existuje celá řada dalších metod a jejich příležitost odhalit doposud skryté tajem- of cementitious composites. The atten- variant. Uvedené příklady zde slouží k ilu- ství mikrosvěta, a to nejenom cemento- tion is focused on methods of elec- straci rozvoje techniky a možností zkou- vých kompozitů. tron microscopy, nanoindentation and mání v podmikronové oblasti. atomic force microscopy. The paper Mezi další skupinu experimentálních E XPERIMENTÁLNÍ METODY briefly characterizes each of methods metod patří metody, které dokáží přímo A ZAŘÍZENÍ and shows the range of possible appli- mechanicky testovat povrch materiálu Jak bylo naznačeno, existuje celá řada cation. It also presents some examples obdobně jako se tomu děje v součas- experimentálních zařízení schopných při- of measurements and successive evalu- ných běžných laboratořích, kde jsou tes- spět při výzkumu materiálů na mikroúrov- ation of experimental data in application továny vzorky o rozměrech řádově srov- ni. Pro popis cementových kompozitů lze to cement pastes and other cementi- natelných s výslednou konstrukcí (tj. cm, efektivně použít elektronový mikroskop, tious composites. m). Konkrétně se jedná o metodu tzv. AFM a nanoindenter. Vyjmenované pří- nanoindentace [3], která mechanicky tes- stroje jsou používány na Fakultě stavební V poslední době jsme svědky velkého tuje povrch materiálu v řádu mikro až ČVUT v Praze, přičemž se jedná o unikát- rozvoje experimentálních metod schop- nanometrů! ní koncentraci těchto zařízení u nás i v ev- ných operovat na úrovni mikrometrů až V dalším textu bude pojednáno o me- ropském měřítku. Naše pracoviště patří nanometrů. Tyto tzv. nanotechnologie todách, které jsou dostupné na pracoviš- též mezi zakládající členy konsorcia Nano- pronikají napříč všemi obory. Svoje před- tích Fakulty stavební ČVUT v Praze a kte- cem, což je sdružení předních evropských ní uplatnění nachází v medicínských obo- ré nachází uplatnění právě při výzkumu univerzitních pracovišť a firem cementář- rech, elektrotechnice, strojírenství a v ne- stavebních materiálů, popisu jejich mik- ského průmyslu [4]. poslední řadě pronikají i do dalších inže- rostruktury, modelování a charakteristiky nýrských oborů jako je materiálové inže- mikromechanické odezvy. Environmentální elektronový nýrství. Rozvoj těchto metod tak logicky rastrovací mikroskop dostihl i stavební materiály jako je cement M OTIVACE Klasická optická mikroskopie hraje svou a z něj odvozené kompozitní materiály. Motivací pro využití shora popsaných nezastupitelnou roli při studiu povrchu O jaké experimentální metody tedy jde? experimentálních metod operujících na materiálu. Avšak z fyzikální podstaty této Jedná se v první řadě o metody zkouma- mikro, resp. nanoúrovni, existuje několik. metody, která je založena na odrazu svět- jící povrchovou mikrostrukturu materiá- Ačkoliv stav poznání materiálů je v sou- la, naráží tato na své limity u zvětšení cca lu, případně mikrostrukturu uvnitř obje- časnosti vysoký, za dlouhá desetiletí roz- 1000krát. To pro zobrazení mikrostruktu- mu vzorku a související chemické slože- voje testovacích metod a materiálových ry nestačí. S úspěchem však lze použít ní. Tyto metody slouží k popisu rozlič- modelů nebylo nikdy dříve možné odha- elektronovou mikroskopii, která je zalo- ných mikrostruktur a artefaktů na povr- lit skutečnou fyzikální, resp. chemickou žena na měření interakcí emitovaných chu vzorků, jejich molekulárního či prvko- podstatu popisovaných jevů. Vezmeme- elektronů s povrchem vzorku. Takto lze vého složení apod. Výsledkem je morfo- -li jako příklad obyčejnou pevnost beto- v režimu vysokého vakua dosáhnou roz- logický popis a chemické složení materi- nu nebo modul pružnosti, musíme kon- lišení až na úroveň nanometrů. Environ-

46 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

mentální verze mikroskopu nevyžaduje Obr. 1 Elektronový mikroskop žádnou povrchovou úpravu vzorku a tes- XL30 ESEM- tovat je možné i nevodivé materiály jako TMP, FEI je cement. Naše pracoviště je vybave- Philips no přístrojem XL30 ESEM-TMP (výrobce FEI PHILIPS) s mikroanalyzátorem EDAX Fig. 1 Electron (obr. 1). Princip analýzy spočívá v dopadu microscope primárního svazku elektronů na povrch XL30 ESEM- vzorku. V místě dopadu vznikají odra- TMP, FEI žené elektrony nebo sekundární záření Philips (sekundární elektrony, Augerovy elektro- ny, RTG). Zpětně odražené elektrony poskytují informaci o přítomnosti a pro- storové distribuci složek materiálu obsa- hujících především těžké prvky a dále slo- žek s rozdílnými krystalickými fázemi che- micky totožné látky – např. přítomnost různých krystalografických modifikací alu- minosilikátů. Mikroanalyzátor EDAX umožňuje pomo- cí detekce rentgenového záření určit prv- kové složení zkoumaného místa vzor- ku. Nadstandardně je přístroj vybaven technologií OIM (Orientation Imaging Microscopy – strukturní krystalografie na mikroúrovni), která na principu difrakce zpětně odražených elektronů a rozsáh- lé krystalografické databáze dokáže určit přesné krystalografické zařazení mikro- struktur a jejich prostorové uspořádání. Posoudit tak lze např. anizotropii krysta- lických struktur.

Nanoindenter Nanoindenter je přístroj umožňující změřit mikromechanickou odezvu materiálu na úrovni nano až mikrometrů. Základ zaříze- ní tvoří miniaturní diamantový hrot, který Obr. 2 Nanotest nanoindenter, Micro Obr. 3 Mikroskop atomových sil (AFM), Materials, UK DME, Dánsko je zapichován do vzorku, přičemž velikost Fig. 2 Nanotest nanoindenter, Micro Fig. 3 Atomic force microscope (AFM), hrotu, a tudíž i odpovídající hloubka zabo- Materials, UK DME, Denmark ření, se prakticky pohybuje již od několika desítek nanometrů výše. Pro velmi hru- bou představu se jedná o analogii jiných diamantového hrotu do materiálu. Hrot tj. hloubku zatlačení a sílu pro celou his- tvrdoměrných metod, které na úrovni má tvar určený standardem, většinou jde torii zatěžování (zatížení, držení zatíže- konstrukce testují odpor k zapichování o tzv. Berkowich – poměrně plochý tří- ní, odtížení). Měřící rozsah je dán použi- hrotů do materiálu. Zatímco na makroú- stranný pyramidální hrot se zakřivením ve tým hrotem a měřící hlavou, k dispozici rovni hrot pokryje širokou oblast včetně špičce zhruba 40 nm. Hrot je umístěn na jsou dvě pro rozsah 0,1 až 500 mN a 0,1 všech pórů, prasklin, kameniva a jiných kyvadle, které je na jedné straně přitaho- až 20 N. Nanotest je též vybaven teplot- nehomogenit, u nanoindentace se pro- váno pomocí cívky a magnetu, osa kyva- ní pecí pro měření za vysokých teplot až vádí vpich do přesně definované materiá- dla je umístěna blíže hrotu a na druhém do výše 500 oC. lové fáze, např. zhydratované cementové konci kyvadla je umístěn hrot (obr. 2). pasty nebo do výztužného vlákna apod. Vzorek materiálu je umístěn proti hrotu Mikroskop atomových sil AFM Naše pracoviště je vybaveno přístrojem ve vertikální pozici. V úrovni hrotu je Mikroskop atomových sil poskytuje přes- Nanotest od britské firmy MicroMaterials umístěn též kapacitní člen pro určování nou trojrozměrnou topologickou informa- (obr. 2). Tento přístroj se skládá z antivi- hloubky zatlačení. Celý přístroj je vložen ci o povrchu materiálu. Měření se usku- bračního stolu a tuhého rámu vzhledem do klimatizované komory s udržovanou tečňuje s pomocí hrotu, který je umístěn k tomu, že měření jsou velmi citlivá na konstantní teplotou a vlhkostí pro zajiš- na konci kmitající konzolky. Vlastní hrot otřesy. Vlastní měření se provádí pomo- tění stability měření. Během zkoušky pří- umožňuje skenovat objekty nanometric- cí zatlačování zmíněného velmi přesného stroj zaznamenává celý pracovní digram, kých rozměrů. Konzolka s hrotem je roz-

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 47 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

Obr. 4 ESEM obrázek cementové pasty po nanoindentaci, dobře rozpoznatelné jsou pyramidální otisky hrotu převážně v hydratované fázi (tmavá barva); světlé odstíny přísluší nezhydratovaným slínkům Fig. 4 ESEM image of cement paste after nanoindentation, pyramidal tip imprints can be well recognized in hydrated phase (dark color); light Obr. 5 Ukázka záznamu jednotlivého indentu (pracovní diagram síla-hloubka zatlačení) colors belong to unhydrated cement s vyhodnocením některých elastických charakteristik v systému Nanotest clinkers Fig. 5 Example of load vs. depth of penetration diagram of a single indent with evaluation of some elastic parameters in Nanotest system kmitávána pomocí piezoelektrického prin- cipu a přibližována k povrchu. Síly, které vznikají interakcí povrchu (nejčastěji mezi- covišti se nachází mikroskop dánské firmy (3D obraz) použije se AFM pro jeho sta- atomární síly) a hrotu při přiblížení vyvo- DME (obr. 3). novení. zují výchylku konzolky, která je měřena. • Vyhodnocení mikromechanických vlast- Tím, že se konzolka pohybuje též v rovi- A PLIKACE METOD ností pro vybrané skupiny indentů ně povrchu, lze rekonstruovat trojrozměr- K dosažení maximálního množství infor- a podle vybrané teorie [5], [6]. ný obraz povrchu vzorku. Na našem pra- mací o zkoumaném materiálu na mik- Nedílnou součástí každého cementové- roúrovni, je pro většinu měření zapotře- ho kompozitu je cementová pasta. Proto Obr. 6 a) ESEM obrázek mikrostruktury bí kombinace shora uvedených zařízení. je řada studií prováděna právě na tomto cementového kompozitu s vláknovou Např. měření mikromechanických vlast- materiálu. Cementová pasta je i na mik- výztuží. (bílý obdélník vyznačuje ností tak zahrnuje následující fáze: roúrovni značně heterogenní a obsahu- místo indentace; A = popílek, F = • Nalezení či výběr místa pro budou- je řadu složek. Mezi nejvýznamější patří vlákno, C = cementové zrno, H = cí indentaci, které probíhá nejčastěji hydratovaná fáze složená z CSH gelů, hydratovaný popílek), b) vývoj v ESEM nebo optickém mikroskopu. portlanditu, ettringitu, příp. dalších slo- elastických vlastností v okolí inkluze Fig. 6 a) ESEM image of cement • Provedení nanoindentace na vybraném žek. Dále je zde část nezhydratovaných composite with fibre reinforcement povrchu. Většinou se provádí série vpi- slínkových minerálů, přechodové zóny (white rectangle marks the place of chů, která se následně statisticky vyhod- mezi složkami, různé stupně porozity indentation; A = fly ash, F = fibre, nocuje. apod. Proto i nanoindetace musí být cíle- C = cement grain, H = hydrated • Opětovné prozkoumání vpichů v ESEM ná a provádí se převážně v dobře hydra- fly ash); b) development of elastic pro určení přesného místa vpichu, jeho tované fázi. Ukázka indetace při použití properties in environment of morfologie a chemického složení. relativně velkých vpichů je na obrázku 4. inclusion • Je-li zapotřebí zkoumat topologii vpichu Na obrázku 5 je vidět záznam pracovního Vlákno

Modul prožnosti [GPa] ITZ Zrno popílku

Vzdálenost od vlákna [μm]

48 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 Nárocˇné prˇísady pro nárocˇn´y transportní beton! diagramu síla-hloubka zatlačení, ze které- příp. dalších složek. Pro výzkum na poli ho lze vyhodnotit některé elastické vlast- nepružných vlastností lze použít mikro- nosti, jako je tvrdost, modul pružnosti, skop atomových sil pro sestrojení 3D poměrná část pružné deformace apod. obrazu otisku hrotu a jeho okolí. Znalost [5], [6]. Výzkumem základních mikro- této informace v kombinaci s vhodným mechanických vlastností složek cementu materiálovým modelem umožní získání a cementové pasty se již zabývá několik jeho parametrů na mikroúrovni. studií, např. [7] a [8]. V praxi se stále častěji setkáváme s ce- V YHODNOCENÍ EXPERIMENTŮ mentovými kompozity, které jsou vyztu- A NÁVAZNOST NA VÝPOČETNÍ ženy různými typy vláken (obr. 6a). METODY Jednou z možností je použití jemných Veškeré snažení a měření by jen těžko polypropylenových vláken o délce cca našlo uplatnění bez spojitosti s výpo- 10 mm a průměru několik desítek mik- četními metodami. Ty se uplatňují již rometrů. Vlákna, jakožto i ostatní inklu- při samotném provádění a vyhodnocová- ze v kompozitu vytváří kolem sebe spe- ní experimentů. Např. vyhodnocení pra- cifickou zónu, tzv. ITZ (interfacial tranzi- covního diagramu změřeného pomocí tional zone = přechodová zóna). Vlast- nanoindentace je založeno na několika nosti v ITZ jsou výrazně odlišné od vět- předpokladech. Patří sem např. dokonalá šiny objemu. Rozměry oblasti dosahu- rovinnost vzorku, a to v řádu desítek nm, Jako strˇedneˇ velky´ vy´robce betonárˇské jí několik desítek mikrometrů od inkluze. homogenní materiálové chování v rám- chemie, barev a dávkovacích zarˇízení Pomocí malých vpichů nanoindenteru lze ci objemu, který je ovlivněn vpichem ad. nabízíme jizˇ 35 let oprávneˇneˇ znalosti změřit, jak se mění mechanické vlastnos- Zde se projevuje velký vliv přípravy vzor- o betonu. ti cementové matrice směrem dále od ků, které musejí být velmi rovinné a hlad- vlákna (obr. 6b). ké, čehož lze dosáhnout poměrně zdlou- Ačkoliv změřená data pomocí nanoin- havou leštící procedurou [9]. Jsou-li před- Nasˇe sluzˇby zahrnují bezplatné návrhy dentace a ESEM jsou velmi cenná, neob- poklady splněny, lze použít analytického optimalizace receptur, prˇísad a vy´rob- sahují informaci o hloubce vpichu v oko- vyhodnocení založeného na vtlačování ních procesu˚. lí hrotu. Tato informace je základem pro elastických rotačních těles do homogen- popis viskoelastických vlastností složek ního izotropního poloprostoru [5], [6]. Obracejte se na nás! materiálu. Vyhodnocovaná data se větši- Mikromechanické hodnoty jsou samy nou omezují na pružné vlastnosti pasty, o sobě cenné, avšak z inženýrského

Literatura: [7] Constantinides G., Ulm F. J.: ‘The [1] Goldstein J., Newbury D. E., Joy D. C., effect of two types of C-S-H on the Lyman C. E., Echlin P., Lifshin E., elasticity of cement-based materials: Sawyer L. C., Michael J. R.: Scanning Results from nanoindentation and Barvy do betonu Electron Microscopy and X-ray micromechanical modeling’, Cement Microanalysis, (Plenum US; 3rd Ed., and Concrete Research, 34 (1) 2005) (2004), 67–80 [2] Morita S., Wiesendanger R., Meyer E.: [8] Němeček J., Kopecký L., Bittnar Z.: ˇská chemie

Noncontact Atomic Force Microscopy Heat Influence on Micromechanical Betonár (Springer, 2002) Properties of Cement Pastes, Fracture [3] Fischer-Cripps, A. C.: Nanoindentation Mechanics of Concrete Structures, (Springer, 2002) Vail: IA-FraMCoS (2004), 499–505

[4] Nanocem konsorcium, [9] Detwiler R. J. et al.: ‘Preparing ˇby http://www.nanocem.net Specimens for Microscopy’, Concrete [5] Oliver W. C, Pharr G. M.: ‘An impro- International 23 (11) (2001) Servisní sluz ved technique for determining hard- [10] Šmilauer V., Bittnar Z.: Hydratace Zkusˇebna betonu˚ (Laboratorˇ) ness and elastic modulus using load cementové pasty a model and displacement sensing indentati- CEMHYD3D, Beton TKS 3 (6), 2003, on experiments’, Journal of Material 32–35 Research 7 (1992) 1564–1583 [11] Bentz D. P.: Three-dimensional com- [6] Doerner M. F., Nix W. D.: ‘A method puter simulation of Portland cement Cˇlen skupiny podniku˚ Ha-Be for interpreting the data from depth- paste hydration and microstructure -sensing indentation instruments’, development, Journal of American Journal of Material Research 1 (4) Ceramic Society 80(1) (1997) 3–21 K Panelárne˘ 172 (1986) 601–609 CZ-Karlovy Vary-Otovice 362 32 tel./fax +420 35 3 561083 mobil: +420 602 64 73 80 e-mail: [email protected] B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 49 www.ha-be.com V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

Obr. 7 AFM obraz indentu v cementové lze operovat běžnými metodami, např. Cílem je, aby výsledný model umožnil pastě, a) topologie okolí indentu, metodou konečných prvků (MKP). konstrukci nových virtuální směsí nume- b) průřez otiskem indentu, c) trojrozměrný obraz otisku indentu ricky, na rozdíl od klasického postupu Fig. 7 AFM image of an indent in S HRNUTÍ založeného na dlouhotrvajících a finanč- cement paste, a) topology of an Bylo poukázáno na nové metody, které ně náročných testech. Tak bude možné indent neighborhood, b) section stále více nachází uplatnění v klasických virtuálně sestrojit kompozit s požadova- of indentation imprint, c) three- disciplínách materiálového inženýrství. Při nými vlastnostmi. Teprve výsledná směs dimensional image of an indent současném rozvoji jak experimentálních, bude ověřena experimentálně na mak- tak výpočetních metod na tomto poli je roúrovni. posun od tradičních makroskopických pohledu je potřeba znát konečné mak- testů směrem k mikrostruktuře materiálu Článek vznikl za laskavé podpory roskopické vlastnosti celého kompozitu. celkem logický. Ministerstva školství ČR, výzkumného K tomu, jak vypadá konkrétní mikrostruk- Obecně celý proces směřuje k am- záměru MSM 6840770003. tura, lze odhalit pomocí ESEM nebo AFM bicióznímu, avšak jasnému cíli. Vyhoto- nebo např. předpovědět pomocí sofisti- vit materiálový model, který je zalo- Článek byl lektorován. kovaných modelů pro hydrataci cemen- žen na prostudovaných reálných fyzikál- tové pasty [10] a [11]. Mikromechanické ních a chemických mikromechanizmech vlastnosti jednotlivých složek kompozitu je a obsahuje změřená mikromechanická Ing. Jiří Němeček, Ph.D. potřeba dále promítnout až na makroúro- data pro jednotlivé složky materiálu. Pro ČVUT Praha, Fakulta stavební veň. To lze numericky zabezpečit pomo- jeho sestrojení lze použít řadu experi- Katedra stavební mechaniky cí některých tzv. homogenizačních tech- mentálních zařízení (ESEM, nanoinden- Thákurova 7, 166 29 Praha 6 nik [7], jejichž výsledkem jsou průměrné ter, AFM) a též numerických simulačních tel. 224 354 309, fax. 224 310 775 vlastnosti daného elementárního objemu. metod (model CEMHYD3D, homogeni- e-mail: [email protected] S těmito průměrnými vlastnostmi pak již zační techniky, MKP). http://ksm.fsv.cvut.cz

Druhou cenu získal architekt Christoph Ingenhovenov z Düs- V ŽENEVĚ BYLY UDĚLENY seldorfu. Návrh nového ICE terminálu ve Stuttgartu přesvěd- CENY HOLCIM AWARDS čivým způsobem integruje aspekty architektury, územního plá- nování, pozemního inženýrství a jiných stavebních disciplín. Výsledky evropského kola 1. ročníku celosvětové soutěže Hol- Železniční terminál umístěný pod zemí uvolnil na povrchu pro- cim Awards for Sustainable Construction (přihlášeno 11 projektů stor pro nové městské centrum. z České republiky) byly slavnostně vyhlášeny 15. září v Ženevě. Třetí cena byla udělena berlínskému architektovi Jürgenu Nezávislá odborná komise vybrala nejlepší evropské staveb- Mayerovi H. a madridskému stavebnímu inženýrovi Carlosu ní projekty respektující myšlenku trvale Merinovi za projekt Metropol Parasol udržitelného rozvoje. – architektonicky přesvědčivou rekon- První cena byla udělena Prof. Luigi- strukci téměř zpustlého centrálního mu Centrolovi z Říma za revitalizač- tržiště v Seville. ní projekt bočního údolí v blízkosti Amalfki v Itálii. Na projektu se podí- Všechny vítězné projekty jsou lel tým zástupců průmyslových odvět- v plném rozsahu prezentovány ví, univerzit a veřejných institucí. Týmo- na webové stránce: http://www. vá spolupráce je typická pro projekty holcimfoundation.org/media/ v oblasti trvale udržitelného stavebnic- journalists.htm tví, neboť jejich koncept vždy zahrnuje celou řadu aspektů. podle TZ Holcim, a. s. , jm, kj

50 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 HALFEN-DEHA S námi jste v CIDEAS – PROGRESIVNÍ MATERIÁLY bezpečí. V INTEGROVANÉM NÁVRHU KONSTRUKCÍ CIDEAS – ADVANCED MATERIALS IN Burj Al Arab, Dubaj INTEGRATED DESIGN OF STRUCTURES se zabetonovanými profi ly HALFEN Rozumná alternativa k vrtání čí svařování. J IŘÍ ŠEJNOHA, PETR HÁJEK výzkumu ve velkých stavebních společ- Pro připevnění fasádních prvků, výtahů, nostech (SKANSKA CZ, a. s., Metrostav, technického zařízení, atd. CIDEAS – Centrum integrovaného a. s., SSŽ, a. s.). Šest uvedených subjektů navrhování progresivních stavebních se stalo zakladateli centra CIDEAS a po- konstrukcí je výzkumné centrum ori- dílejí se na jeho aktivitách buď přímým entované na oblast nových materiálů, zapojením do řešení výzkumných úkolů konstrukcí, spotřeby energie, životního nebo finanční podporou. Kromě toho je prostředí, extrémních situací a hodno- činnost centra podporována dalšími při- cení chování a rizik stavebních konstrukcí druženými firmami ze stavební praxe v rámci celého životního cyklu. poskytujícími v současnosti finanční pro- CIDEAS – Centre for Integrated DEsign středky a odebírajícími výsledky výzkum- of Advanced Structures is a research né činnosti. Další firmy, které mají zájem centre focused on advanced materi- odebírat výsledky výzkumu ve vymeze- als, construction, energy, environment, ných oblastech, se mohou připojit za extreme situations and life-cycle and risk obdobných podmínek. Zástupci zakládají- assessment within the entire life of civil cích subjektů a dalších firem z praxe mají engineering structures. možnost usměrňovat zaměření konkrétní výzkumné činnosti centra v rámci defino- Společným rysem současných klíčových vaných výzkumných cílů prostřednictvím směrů výzkumu je orientace na oblast Rady centra a Koordinační rady centra. nových materiálů, konstrukcí a technologií s ohledem na jejich trvanlivost a spolehli- Z AMĚŘENÍ VÝZKUMNÉ ČINNOSTI vost v rámci životního cyklu. Tomu odpoví- Výzkumná činnost centra je vedena ve dá také zaměření výzkumné činnosti cen- třech hlavních tématických celcích, které tra CIDEAS, které bylo založeno v rám- spolu úzce souvisejí metodologickými pří- ci programu výzkumu a vývoje „Výzkum- stupy i konkrétními principy řešení inte- ná centra“ organizovaného Ministerstvem grovaných konstrukcí z vybraných priorit- školství, mládeže a tělovýchovy ČR a kte- ních oblastí stavebnictví. Základním kon- ré oficiálně zahájilo činnost 1. dubna cepčním přístupem v oblasti navrhová- 2005. Podpora činnosti centra je pláno- ní progresivních konstrukcí je integrova- vána na pět let. Cílem založení výzkumné- ný návrh, reprezentující multiparametrický ho centra bylo vytvořit efektivní základnu návrh konstrukce z pohledu různých roz- Je mnoho dobrých důvodů, proč si zvolit pro aplikovaný výzkum nových progresiv- lišovacích úrovní (materiál, komponen- výrobky fi rmy HALFEN-DEHA. Jedním z nich je ních konstrukcí z hlediska širokého spektra ta, objekt) v průběhu všech fází životního skutečnost, že jsme spolehlivý partner i v době požadavků a kritérií udržitelného rozvoje. cyklu. Podmínkou pro dosažení uvede- rostoucích cen surovin. Základní informace o výzkumném centru ných parametrů je integrace různých slo- Vždy Vám zaručíme maximální kvalitu jsou uvedeny v příspěvku současně pub- žek návrhu – technického (materiálové- materiálu, vysokou úroveň zpracování v našich likovaném v časopisu České stavebnictví. ho a konstrukčního) a environmentálního certifi kovaných výrobnách, vynikající technickou podporu a záruku celosvětové značky. Zde uvádíme rozšiřující informace souvi- do jednoho návrhového procesu. Součas- sející s uplatňováním progresivních mate- ně je třeba respektovat další kritéria trvale Výrobky HALFEN-DEHA – záruka bezpečnosti, riálů ve stavebních konstrukcích se zamě- udržitelného rozvoje – kritéria ekonomic- kvality a ochrany jak pro Vás, tak i pro Vaši řením na betonové konstrukce. ká a sociálně kulturní. společnost. Hlavní tématické oblasti výzkumu centra: O RGANIZAČNÍ STRUKTURA CENTRA • Integrovaný návrh konstrukcí a systémů Výchozí koncepční myšlenkou je umož- pro výstavbu nit spolupráci mladých výzkumných týmů • Uplatnění progresivních materiálů v in- vedených špičkovými výzkumnými pra- tegrovaném návrhu konstrukcí covníky na třech největších stavebních • Integrovaný návrh při mimořádných fakultách v České republice (Fakulta sta- situacích. www.halfen-deha.cz vební ČVUT v Praze, Fakulta stavební VUT Dále je uveden přehled témat druhé v Brně a Fakulta stavební VŠB Ostrava) oblasti s důrazem na problematiku beto- ve spojení s odborníky z podnikového nových konstrukcí.

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 HAL_Im_67x264_cz_bur.indd 1 27.09.2005 17:13:2051 Uhr V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

N OVÁ MATERIÁLOVÁ ZÁKLADNA PRO a dalšími zvláštními opatřeními. Cílem je životnost, životní cyklus konstrukce). POKROČILÉ STAVBY dosáhnout duktility a objemové stálosti, • Zvyšování únosnosti a zvětšování což jsou vlastnosti, které mají pozitivní vliv reziduální statické spolehlivosti exis- Vývoj nových materiálů na bázi na vodotěsnost. tujících nosných konstrukcí pozemního klasických a druhotných surovin i dopravního stavitelství. Hledají se korelační závislosti mezi vlast- Vysokohodnotný beton pro aplikace Z hlediska použitých materiálů bude nostmi vstupních složek a dílčích vlastností v konstrukcích mostů řešení orientováno nejen na konstrukce čerstvých a zatvrdlých betonů a mikrostruk- Výzkum se zaměří na identifikaci a ana- z klasických stavebních materiálů (zděné, turou kompozitů k dosažení zvýšené sta- lýzu významných charakteristik vysoko- betonové, ocelové a dřevěné), ale i na bility v dlouhodobém časovém horizontu. pevnostního betonu vyrobitelného pře- skleněné a kompozitní konstrukce. Pozornost bude věnována především opti- vážně z tuzemských materiálů, modelo- malizaci reologických vlastností čerstvého vání vybraných mostních konstrukcí a na Výzkum pokročilých konstrukčních betonu. S ohledem na trvanlivost betonu měření na modelech in situ. dílů a konstrukcí a jeho konečné užitné vlastnosti bude výz- Koncepce a metodické přístupy vycházejí kum směřovat k eliminaci objemových U PLATNĚNÍ RECYKLOVANÝCH z novodobého trendu rozvoje vědeckého změn a snížení vývinu hydratačního tepla A RECYKLOVATELNÝCH MATERIÁLŮ poznání v oboru teorie a technologie nos- v počáteční fázi tvrdnutí a k dosažení dlou- Analýza materiálů, vč. odpadů z hledis- ných konstrukcí, který je charakterizován hodobé trvanlivosti. ka jejich recyklovatelnosti a z hlediska postupným přechodem od studia půso- potenciálu využití recyklátů v nových sta- bení ideálního prvku nebo dílce v ideálním Kompozitní a silikátové materiály pro vebních konstrukcích. konstrukčním systému ke studiu působení sanace konstrukcí vodních staveb reálného prvku či dílce v reálné průmys- Výzkum chování kompozitních a silikáto- U PLATNĚNÍ EKOLOGICKY lové konstrukční soustavě s počátečními vých materiálů ve vlhkém a agresivním PŘÍZNIVÝCH MATERIÁLŮ imperfekcemi geometrického, strukturální- prostředí bude zaměřen na využití uhlíko- ho a konstrukčního charakteru. vých kompozitů v kombinaci se silikátový- Ekologická kompatibilita při návrhu mi materiály. Experimentální výzkum bude skladby a realizaci konstrukcí vozovek Z ÁVĚREČNÉ POZNÁMKY soustředěn zejména na vhodné způsoby Řešení se soustředí na identifikování, Informace o průběhu řešení a výsled- aplikace uhlíkových kompozitů pro vlhké vymezení parametrů a optimalizaci ekolo- cích výzkumu jsou poskytovány zájem- prostředí. gicky příznivé konstrukce vozovek. cům prostřednictvím internetových strá- nek www.cideas.cz a formou publika- Využití materiálů na bázi dřeva P OKROČILÉ MATERIÁLY NA BÁZI cí v odborných časopisech, na konferen- Budou mimo jiné zkoumány možnos- CEMENTOVÝCH KOMPOZITŮ, KOVŮ, cích a seminářích. V rámci činnosti cen- ti využití kompozitních konstrukcí na bázi DŘEVA A KONSTRUKČNÍHO SKLA tra budou pořádány tématicky zaměře- dřevo-beton, dřevo-ocel a dřevo-plasty né semináře pro odborníky ze stavební vyztužené nekovovými vlákny. Metody spolehlivého návrhu praxe. Jedním ze základních výstupů jed- konstrukcí ze základních notlivých dílčích úkolů budou Technické V YSOKOHODNOTNÝ BETON a konstruovaných materiálů listy, postupně publikované na interneto- V INTEGROVANÉM NÁVRHU Předpokládá se souběžné řešení řady díl- vých stránkách. Stránky budou obsahovat A REALIZACI STAVEB čích problémů: i přehled všech připravovaných akcí a ko- • Navrhování autoadaptivních kompo- pie publikací zpracovávaných v rámci čin- Vysokohodnotný beton pro tunelová zitních konstrukcí pro komplexní pří- nosti centra CIDEAS. Na stránkách toho- ostění pady interakce teplotního, vlhkostního, to časopisu budou průběžně publikovány Vysokohodnotný beton v rámci aplika- mechanického, degradačního, resp. dal- konkrétnější informace o výstupech řeše- cí na tunelové stavby bude zahrnovat ších namáhání se zohledněním vlivu ní v jednotlivých tématických oblastech sa mozhutnitelné betony v různých modi- časového faktoru. zaměřených na betonové konstrukce. fikacích (vodonepropustné, se zvýšenou • Integrovaný návrh nosných konstrukcí protipožární odolností, pro využití v ma- zaměřený zejména na návrh hospodár- Příspěvek vznikl v rámci činnosti sivních konstrukcích). Další velkou sku- né mostní konstrukce z vysokohodnot- výzkumného centra CIDEAS za pinu tvoří betony stříkané, a to s běžnou ného betonu, hybridní nosné konstrukce finančního přispění MŠMT ČR, projekt betonářskou výztuží a s disperzní výztuží objektu se zvýšenou rezistencí vůči dyna- 1M684077001. z ocelových nebo jiných vláken. mickým a rázovým zatížením, a na vývoj nových skladeb konstrukcí vozovek. Prof. Ing. Jiří Šejnoha, DrSc. Vysokohodnotný beton pro podzemní • Optimalizovaný návrh kompozitních tel.: 224 354 492, e-mail: [email protected] stěny a základové desky konstrukcí a inženýrských systémů, Doc. Ing. Petr Hájek, CSc. Základové desky se často vyznačují vel- deterministické a statistické aspekty, tel.: 224 354 459, e-mail: [email protected] kými objemy a problémy souvisejícími vývoj a zhodnocení návrhových metod s vývojem hydratačního tepla. Řešení se pro stavební konstrukce a inženýrské oba: CIDEAS proto zaměřuje na omezení těchto vlivů stavby z hlediska soudobého inženýr- Fakulta stavební, ČVUT v Praze složením betonu, postupem výstavby ství (riziko, spolehlivost, trvanlivost, Thákurova 7, 166 29 Praha 6

52 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 V ĚDA A VÝZKUM SCIENCE AND RESEARCH

I NG. JAN VÍTEK, DR S C ., SE DOŽIL OSMDESÁTI LET

Jan Vítek se narodil v polovině září roku most z prefabrikovaných nosníků v Bílině. 1925 v Praze. Vystudoval reálné gymnázi- Novým postupem se po dařilo během jed- um v Praze na Vinohradech. Stavební fakul- noho roku postavit most o 54 polích (cel- tu ČVUT, směr konstruktivní a dopravní, kem 540 nosníků) včetně vývoje a výro- dokončil v roce 1949 s vyznamenáním. by montážního zařízení. Obdobné zařízení Svou odbornou činnost zahájil Ing. Ví- vyvinul pro nosníky do 30 m délky. tek v tehdy novém stavebním odvětví – V roce 1974 vyprojektoval 30 m dlouhé předpjatém betonu. Po účasti na projektu mostní nosníky „Tauros“ s předem před- mostu v Pardubicích a dalších mostů se pjatou výztuží z lan, z nichž byl sestaven věnoval progresivním konstrukcím; vypro- 450 m dlouhý most přes Jizeru u Předmě- jektoval první most spojité, letmo beto- řic na trase R10. Spolupracoval i na vývo- nované konstrukce v Želnavě a nádrž na ji výrobní linky na staveništi, na níž byla pohonné hmoty ve tvaru čočky o obsahu dosažena výrazně kvalitnější výroba a vyš- 1000 m3 realizovanou u Ostravy. ší obratovost než u do té doby vyráběných V roce 1958 Ing. Vítek založil u podni- nosníků. ku Stavby silnic a železnic výzkumné pra- V počátcích své odborné činnosti obhájil coviště pro předpjatý beton a mosty, kde se zaměřil na rozvoj kandidátskou disertační práci, zaměřenou na problematiku před- prefabrikovaných i monolitických předpjatých konstrukcí a jejich pjatých letištních přistávacích drah. V pozdějších letech, po zís- výrobních technologií. Odtud vyšly např. typizované nosníky do kání vysoké odbornosti, předložil a úspěšně obhájil doktorskou délky 18 m, výstavba velkých mostů betonováním letmo, návr- disertační práci na téma „Teorie a konstrukce předpjatých mostů“, hy zařízení pro stavbu mostů po polích a pro první vysouvání v níž uvedl řadu původních poznatků, plynoucích z vlastní rozsáh- nosné konstrukce mostu v Tomicích, na pracovišti bylo vyvíjeno lé výzkumné činnosti. i napínací a kotvicí zařízení pro předpjatou výztuž. Některé teo- Jeho snaha o rozvoj a pokrok je patrná i z dvaceti čtyř vyná- retické problémy byly řešeny ve spolupráci s ČVUT, další poznat- lezů nových konstrukcí a technologií. Spíše kuriózní povahy je ky byly získávány vyhodnocováním zatěžovacích zkoušek. jeho úprava starého ocelového mostu v Davli pro podmínky Výzkumná činnost jubilanta zahrnuje také oblast dlouhodobé- amerického filmu „Most u Remagenu“. ho sledování velkých mostů a vlivu dotvarování betonu pravidel- V letech 1978 až 1983 působil jako technický poradce pro ným sezónním geodetickým měřením jejich průhybů. mosty a dopravní stavby na generálním ředitelství Výstavby V roce 1960 se Ing. Vítek zúčastnil, za spoluúčasti Ing. Sůry, hl. m. Prahy. Několik let se ve funkci hlavního technologa ve významné celostátní dvoukolové soutěže na návrh Nuselského Výzkumném ústavu mechanizace věnoval vlivu plastifikátorů mostu v Praze. Vedle celkové koncepce přímého komorového na pevnost a zpracování betonové směsi a vyvinul zde nový nosníku o pěti polích, přišel s novou myšlenkou postupu letmé postup pro vysouvání mostů, poprvé aplikovaný v Davli. betonáže pouze užšího monolitického tubusu s následně mon- Byl členem komise pro státní závěrečné zkoušky na ČVUT tovanými a předpětím připojenými bočními konzolami. Návrh a později sedmnáct let členem komise pro obhajoby doktor- oceněný porotou byl investorem vybrán jako nejvhodnější k re- ských disertačních prací (DrSc.). alizaci a byl podkladem k vypracování podrobného projektu. Dr. Vítek napsal značný počet odborných článků do časopi- Za vývoj technologie letmé betonáže s uplatněním na Zvíkov- sů a vypracoval řadu závěrečných zpráv výzkumných úkolů. Pro ských mostech obdržel Ing. Vítek Státní cenu. V té době byl při- průmyslové školy připravil úspěšnou a vícekrát vydanou učebni- zván na konzultace k přípravě první letmé betonáže v tehdej- ci o mostech a další o sanaci mostů. ší NDR. Po listopadu 1989 začal spolupracovat se zahraničními firma- Možnosti využití výhod předpětí u silničních a letištních sta- mi. Např. pro německý Schenck navrhl první betonovou kon- veb, které bylo zkoumáno i v zahraničí, sledoval na experimen- strukci váhy pro kolejová vozidla. V současné době spolupracuje tálním úseku silnice. také jako technický poradce s rakouskou firmou Plan und Bau, V šedesátých letech získal dlouhodobou stáž v Paříži, kde působící u nás i v dalších zemích. poznal řadu nových pohledů na projektování a výstavbu mostů Dr. Jan Vítek je jedním z nejpřednějších odborníků v oblas- a jiných konstrukcí. Po návratu vydal doporučení nového přístupu ti betonových konstrukcí, jeho zásluhy o rozvoj mostního sta- ke zpracování betonu zavedením plastické směsi šetřící bednění vitelství a předpjatého betonu jsou mimořádné. Úspěchy, kte- a dosahující zlepšení povrchu konstrukcí a návrh pro předpjatou rých dosáhl, jsou výsledkem jeho výjimečného talentu, rozhle- výztuž z lan. To vedlo k úpravě používaných napínacích lisů. du a technické intuice ve spojení se schopností exaktního myš- Pro stavbu velkého mostu přes Nil v Káhiře (realizovaly SSŽ) lení. Může s velkým uspokojením bilancovat svou práci, vše co navrhl zjednodušený postup letmé betonáže ve dvou fázích vykonal, i to, jaké postoje zastával. Radost mu jistě přinášejí i vy- včetně bednicího zařízení. Dále pracoval na projektech mostů nikající úspěchy jeho tří synů. pro Strojexport, který se účastnil tendrů v Egyptě, Libanonu Do dalších let přejeme Dr. Janu Vítkovi pevné zdraví, poho- a Kambodži. du, zachování obdivuhodné duševní svěžesti a životní energie V letech 1966 a 1967 vyvinul stavební postup a připravil a přetrvávající pracovní elán. projekt ocelového montážního zařízení pro 1070 m dlouhý Vladimír Křístek

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 53 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Z AVÁDĚNÍ EN 1992-1-2: „NAVRHOVÁNÍ BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ – ČÁST 1-2: NAVRHOVÁNÍ NA ÚČINKY POŽÁRU“ DO PRAXE – OVĚŘENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI POMOCÍ TABULKOVÝCH HODNOT INTRODUCTION OF EN 1992-1-2 “DESIGN OF CONCRETE STRUCTURES – PART 1-2: FIRE DESIGN“ TO PRACTICE – VERIFICATION OF FIRE RESISTANCE USING TABULATED DATA

J AROSLAV PROCHÁZKA tabulkových údajů pomocí jednoduchých tě se stanoví poloha výslednice sil při výpočtů. Pokud ani takto prvek nevyho- uvažování charakteristických pevností ve Tento příspěvek je věnován proble- ví, je třeba ho posoudit pomocí zjednodu- výztuži. Při současném použití betonář- matice navrhování betonových konstruk- šených metod návrhu. Číslování obrázků, ské a předpínací výztuže (částečně před- cí na účinky požáru podle zaváděných tabulek, vztahů a literatury dále uvedené, pjaté prvky) se osové vzdálenosti stano- evropských norem. Článek pojednává navazuje na předchozí článek [7]. ví odděleně. Při vícevrstvé výztuži nesmí o nejjednodušším způsobu ověřování Tabulkové hodnoty požární odolnos- být osová vzdálenost první vrstvy menší, požární odolnosti využitím tabelovaných ti odpovídají ohřevu prvků podle normo- než je požadováno pro požární odolnost údajů odvozených ze zkoušek a výpočtů vé teplotní křivky. Požární odolnost uve- R 30, ani menší, než je polovina nejmen- požární odolnosti a navazuje na pojed- dená v tabulkách se označuje jako nor- ší osové vzdálenosti stanovené pro více- nání uveřejněné ve 3. čísle časopisu v t.r. mová odolnost. Tabulky jsou zpraco- vrstvou výztuž. Připouští se lineární inter- This paper is devoted to fire design of vány pro expozici do 240 min. Hodno- polace mezi sousedními hodnotami uve- concrete structures. The paper deals ty uvedené v tabulkách platí pro normál- denými v tabulkách. with the simplest method verification ní beton (2000 až 2600 kg/m3) se sili- Požadavky pro požárně dělící funk- of fire resistance using tabulated data kátovým kamenivem. Pro beton s vápen- ci (kritéria E a I) jsou splněny dodržením derived from the tests and calculations covým kamenivem a pro lehký beton lze nejmenší tloušťky stěny nebo desky. of fire design and follows the paper v trámech a deskách rozměry příčné- Pro stanovení tabulkových hodnot oso- printed in the third issue of this journal. ho průřezu redukovat o 10 %. Při pou- vých vzdáleností v tažených oblastech pro- žití tabulek není třeba ověřovat únosnost stě uložených trámů a desek byla u beto- Nejjednodušší způsob ověření požární ve smyku, kroucení a kotvení výztuže. Při nářské výztuže předpokládána kritická tep-

odolnosti betonových prvků je využitím tloušťkách krycích vrstev 70 mm a vět- lota oceli (θcr = 500 °C); tomuto odpoví- tabulkových údajů, získaných ze zkoušek ších, je třeba použít povrchovou výztuž. dá přibližně hodnota redukčního součini-

a výpočtů. Tabulkové hodnoty jsou však Pro kontrolu nosné funkce (kriteri- tele pro úroveň zatížení při požáru ηn=0,7 vázány na jisté konstrukční úpravy, které um R) jsou v tabulkách uvedeny mini- a γs=1,15 (σs,fi/fyk = 0,6). Pro předpína- je nutno vždy splnit. Vzhledem k tomu, že mální rozměry průřezu a nejmenší osové cí výztuž při uvažování ηn=0,7 a γs=1,15 tabulkové hodnoty musí pokrývat celou vzdálenosti a těžiště výztužných vložek (σp0,1k/fp0,1k = 0,/55) je pak nutno tabul- řadu dalších parametrů prvků, na které od povrchu betonu (obr. 11) v závislos- kové hodnoty osové vzdálenosti výztuže

nejsou tabulkové hodnoty vázány (tím by ti na době vystavení normové požární zvětšit o 10 mm u předpínacích tyčí (θcr = značně narostl počet tabulek), jsou hod- expozici. Uvedené hodnoty splňují pod- 400 °C) a o 15 mm u předpínacích drátů

noty uvedené v tabulkách na straně bez- mínku spolehlivosti danou vztahem (4) a lan (θcr = 350 °C). pečné. Pokud posuzovaný prvek nevyho- při uvažování ηfi = 0,7. Pokud je výztuž Snížení charakteristické pevnosti beto- vuje při posouzení pomocí tabulek, norma umístěna ve více vrstvách (obr. 12), sta- nářské a předpínací výztuže v závislos-

EN 1992-1-2 uvádí možnost upřesnění noví se průměrná hodnota am jako vzdá- ti na teplotě θcr lze vyjádřit redukčním lenost těžiště výztužných vložek od povr-

Obr. 11 Definice osové vzdálenosti a chu betonu. Pokud je použita výztuž Obr. 12 Výpočet průměrné vzdálenosti am

Fig. 11 Definition of axis distance a o různých pevnostech, pak místo těžiš- Fig. 12 Calculation average distance am

54 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

součinitelem ks,θcrit a kp,θcrit, který lze stano- • upraví se hodnota a stanovená z ta- vit s využitím referenčních křivek znázor- bulky pro novou kritickou teplotu něných na obr. 13, popř. s využitím dále θcr o hodnotu ∆a, stanovenou ze vzta- uvedených vztahů: hu (7), platného pro rozmezí teplot i) betonářská výztuž (EN 10080) 350 °C < θcr < 700 °C, pro 20 °C ≤ θcr ≤ 350 °C ∆a = 0,1 (500 – θcr) (7) ks,θcr = 1,00, pro 350 °C < θcr ≤ 500 °C U tažených prvků nebo nosníků, pokud ks,θcr = 1,00 – 0,4 (θcr – 350)/150, je při návrhu vyžadováno, aby teplota θcr pro 500 °C < θcr ≤ 700 °C byla nižší než 400 °C, měly by příčné roz- ks,θcr = 0,61 – 0,5 (θcr – 500)/200, měry vzrůstat s rostoucí minimální šířkou pro 700 °C < θcr ≤ 1200 °C taženého prvku nebo tažené oblasti nos- ks,θcr = 0,10 – 0,1 (θcr – 700)/500, níku podle vztahu (8) b ≥ b + 0,8(400–θ )[mm] (8) ii) předpínací výztuž (tyče: EN 10138-4) mod min cr pro 20 °C ≤ θ ≤ 200 °C Obr. 13 Referenční křivka pro kritickou teplotu cr θ betonářské a předpínací oceli, k = 1,00, S LOUPY cr p,θcr odpovídající redukčnímu součiniteli k pro 200 °C < θ ≤ 400 °C U sloupů se požární odolnost stanoví s,θcr cr = /f (20 °C) nebo k = /f k = 1,00 – 0,45 (θ – 200)/200, použitím metody A nebo B, popř. podle σs,fi yk p,θcr σp,fi pk p,θcr cr (20 °C) pro 400 °C < 550 °C metody C uvedené v Příloze C normy. θcr ≤ Fig. 13 Reference curves for critical kp,θcr = 0,55 – 0,45 (θcr – 400)/150, Tabulkové hodnoty lze použít pouze pro temperature θcr of reinforcing and pro 550 °C < θcr ≤ 1200 °C sloupy konstrukcí zajištěných proti vodo- prestressing steel corresponding to the k = 0,10 – 0,1 ( – 550 )/650, rovným posunům. p,θcr θcr reduction factor k = σ /f (20 °C) or Podle metody A se požární odolnos- s,θcr s,fi yk k = σ /f (20 °C) iii) předpínací výztuž (dráty a lana: ti sloupů namáhaných převážně tlakem p,θcr p,fi pk EN 10138-2 a -3) považují za dostačující, pokud konstruk-

pro 20 °C ≤ θcr ≤ 100 °C ce je zajištěna proti vodorovným posu- ≤ 0,4 h (anebo b); výstřednost prvního kp,θcr = 1,00, nům, jsou splněny požadavky uvedené řádu za požáru lze předpokládat rovnou pro 100 °C < θcr ≤ 350 °C v Tab. 3 a následující požadavky: výstřednosti prvního řádu za běžné tep- kp,θcr = 1,00 – 0,45 (θcr – 100 )/250, • účinná délka sloupu za požáru l0,fi ≤ loty (20 °C), pro 350 °C < θcr ≤ 550 °C 3 m; l0,fi lze předpokládat rovnou l0 za • plocha podélné výztuže As < 0,04 Ac. kp,θcr = 0,55 – 0,45 (θcr – 350)/200, běžné teploty (20 °C); pro konstrukce V tabulce je zaveden redukční součini- pro 550 °C < θcr ≤ 1200 °C zajištěné proti vodorovným posunům tel μfi přihlížející k návrhovému zatížení při kp,θcr = 0,10 – 0,1 (θcr – 550)/650. při požadované normové požární expo- zici větší než 30 min., lze uvažovat l0,fi Tab. 3 Nejmenší rozměry bmin a osové U tažených a prostě podepřených prvků = 0,5 l pro mezilehlé podlaží a 0,5 l ≤ vzdálenosti a pro sloupy namáhaných ohybem (mimo prvků s ne- l0,fi ≤ 0,7 l pro nejvyšší podlaží, kde l je s pravoúhlým nebo kruhovým soudržnou předpínací výztuží), u kterých délka střednice sloupu, průřezem kritická teplota je jiná než 500 °C, lze • výstřednost prvního řádu za požáru e = Tab. 3 Minimum dimensions bmin and upravit osové vzdálenosti výztužných vlo- M0Ed,fi/N0Ed,fi ≤ emax, doporučená hod- axis distance a for columns with žek od povrchu betonu následovně: nota pro emax je 0,15 h (nebo b) ≤ emax rectangular or circular section • stanoví se návrhové napětí výztuže za

požáru σs,fi ze vztahu (6) Nejmenší rozměry [mm] Normová šířka sloupu bmin / osová vzdálenost hlavních výztužných prutů a 3 T o 1  / RTW gY a`S_ požární sloup vystavený S  (6) sloup vystavený požáru z více než jedné strany aTW odolnost z jedné strany 3R G a /a^`]d µfi = 0.2 µfi = 0.5 µfi = 0.7 µfi = 0.7 12345 kde Ed,fi/Ed je poměr návrhových hodnot 200/32 účinků zatížení za požáru a zatížení za R 30 200/25 200/25 155/25 300/27 běžné teploty – viz vztah (4), fyk (20 °C) 200/36 250/46 charakteristická pevnost výztuže při tep- R 60 200/25 155/25 300/31 350/40 lotě 20 °C, γs = 1,15 součinitel spolehli- 200/31 300/45 350/53 vosti výztuže, As, req /As, prov poměr staticky R 90 155/25 nutné a provedené plochy výztuže; 300/25 400/38 450/40** 250/40 350/45** 350/57** • vypočte se redukční součinitel k = R 120 175/35 s,θcr 350/35 450/40** 450/51** σ /f (20 °C) a k němu se stano- s,fi yk R 180 350/45** 350/63** 450/70** 230/55 ví z grafu uvedeného na obr. 13 nebo z uvedených vztahů odpovídající kritic- R 240 350/61** 450/75** - 295/70 ** nejméně 8 prutů ká teplota oceli θcr ,

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 55 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Tab. 4 Nejmenší rozměry b a osové Normová Mechanický Nejmenší rozměry [mm] min vzdálenosti a železobetonových požární stupeň šířka sloupu b / osová vzdálenost min sloupů pravoúhlého nebo kruhového odolnost vyztužení ω n = 0,15 n = 0,3 n = 0,5 n = 0,7 průřezu 123456 Tab. 4 Minimum dimensions bmin and axis 0,100 150/25* 150/25* 200/30:250/25* 300/30:350/25* distance a for reinforced concrete R 30 0,500 150/25* 150/25* 150/25* 200/30:250/25* columns with rectangular or circular 1,000 150/25* 150/25* 150/25 200/30:300/25 section 0,100 150/30:200/25* 200/40:300/25* 200/40:400/25* 500/25* R 60 0,500 150/25* 150/35:200/25* 250/35:350/25* 350/40:550/25* 1,000 150/25* 150/30:200/25* 250/40:400/25 300/50:600/30 uvažovat l0,fi = 0,5 l pro mezilehlé podlaží 0,100 200/40:250/25* 300/40:400/25* 500/50:550/25* 550/40:600/25* a 0,5 l ≤ l0,fi ≤ 0,7 l pro nejvyšší podlaží, R 90 0,500 150/35:200/25* 200/45:300/25* 300/45:550/25* 500/50:600/40 kde l je délka střednice sloupu. 1,000 200/25* 200/40:300/25* 250/40:550/25* 500/50:600/45 U sloupů kde As ≥ 0,02Ac je nutno při 0,100 250/50:350/25* 400/50:550/25* 550/25* 550/60:600/45 požadované požární odolnosti větší než R 120 0,500 200/45:300/25* 300/45:550/25* 450/50:600/25 500/60:600/50 90 min rozmístit vložky rovnoměrně po 1,000 200/40:250/25* 250/50:400/25* 450/45:600/30 600/60 obvodu průřezu. Podle metody C založené na odha- 0,100 400/50:500/25* 500/60:550/25* 550/60:600/30 (1) du křivosti (viz příloha B3 a C normy EN R 180 0,500 300/45:450/25* 450/50:600/25* 500/60:600/50 600/75 1992-1-2) je možno pro stanovení požár- 1,000 300/35:400/25* 450/50:550/25* 500/60:600/45 (1) ní odolnosti sloupů využít tabulek uvede- 0,100 500/60:550/25* 550/40:600/25* 600/75 (1) ných v EN 1992-1-2. Tabulky se používa- R 240 0,500 450/45:500/25* 550/55:600/25* 600/70 (1) jí v případech, kdy konstrukční uspořádá- 1,000 400/45:500/25* 500/40:600/30 600/60 (1) ní podstatně ovlivňuje účinky druhého * Obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1. řádu za normové požární situace. Tabulky (1) Vyžaduje šířku větší než 600 mm. Zde je nutné podrobné posouzení vzpěru. lze použít u konstrukcí zajištěných proti vodorovným posunům, při šířce sloupu požární situaci, stanoví se ze vztahu (9) nům a jsou splněny požadavky uvede- do 600 mm a štíhlosti λ ≤ 80 při nor- né v tabulce 4. Tabulka 4 platí pouze pro mové požární expozici. Použitá označení μ = N / N , (9) fi Ed,fi Rd sloupy, u kterých: jsou stejná jako u metody B. Zjednodu-

kde NEd,fi je návrhová hodnota normálové • úroveň zatížení n za normálních teplot- šeně se dovoluje uvažovat účinnou délku síly při požární návrhové situaci, NRd návr- ních podmínek je dána vztahem prvku za požáru stejnou jako za běžné hová únosnost sloupu za běžných tep- teploty. Lineární interpolace mezi různý- n = N /(0,7(A f + A f )) lotních podmínek, stanovená podle EN 0Ed,fi c cd s yd mi sloupci tabulek je dovolena. 1992-1-1 při uvažování štíhlosti prutu • výstřednost prvního řádu za požáru

a počáteční výstřednosti. e = M0Ed,fi /N0Ed,fi , e/b bylo uvažováno S TĚNY

Dovoluje se uvažovat μfi = ηfi viz vztah ≤ 0,25 a emax = 100 mm, U nenosných betonových stěn je požár- (4) jako bezpečnou hodnotu, předpoklá- • štíhlost sloupu za požáru λfi = l0,fi/i by- ní odolnost při kritériu E, I zajištěna poža- dající plné využití sloupu za běžné tep- la uvažována hodnotou λfi ≤ 30, což davkem nejmenší požadované tloušť- loty. vyhovuje pro většinu sloupů v běžných ky uvedené v tabulce 5. Tabulková hod- Podle metody B se požární odolnost budovách, nota může být redukována o 10 % pro

sloupů namáhaných převážně tlakem kde l0,fi je účinná délka sloupu při požární beton s vápencovým kamenivem. Pro považuje za dostačující, pokud je kon- situaci, b minimální rozměr sloupu obdél- omezení nadměrných teplotních defor- strukce zajištěna proti vodorovným posu- níkového průřezu nebo průměr kruhového mací a následného porušení celistvosti sloupu, i menší z poloměrů setrvačnos- mezi stěnou a stropem, nemá být svět-

Tab. 5 Nejmenší tloušťky nenosných stěn ti průřezu, M0Ed,fi , N0Ed,fi ohybový moment lá výška stěny větší než čtyřicetinásobek (příček) a normálová síla prvního řádu za požární její tloušťky. Tab. 5 Minimum wall thickness of non-load- situace, ω mechanický stupeň vyztužení za U nosných betonových stěn neosla- bearing walls (partitions) běžných teplotních podmínek beného průřezu se požární odolnost považuje za dostačující, pokud jsou spl- Normová Nejmenší tloušťka stěny /a TgR něny požadavky uvedené v tabulce 6. požární odolnost [mm] W (10) /Q TQR Ustanovení uvedená u nenosných stěn 1 2 platí i pro nosné stěny.

EI 30 60 Hodnotu N0Ed,fi lze uvažovat 0,7N0Ed Požární stěna oddělující dva požár- EI 60 80 (ηfi = 0,7). Štíhlostní poměr λfi za požár- ní prostory musí být navržena s při- EI 90 100 ních podmínek lze ve všech případech hlédnutím k požární odolnosti a stabili- EI 120 120 uvažovat hodnotou λ za běžné teploty. tě konstrukce. Nejmenší tloušťka stěny Pro konstrukce zajištěné proti vodorov- je 200 mm (nenosná nevyztužená), EI 180 150 ným posunům při požadované normo- 140 mm (nosná vyztužená), 120 mm EI 240 175 vé požární expozici větší než 30 min., lze (nenosná vyztužená).

56 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

T RÁMY Nejmenší rozměry [mm] U trámů je považována požární odol- Normová tloušťka stěny / osová vzdálenost pro nost za vyhovující, pokud jsou splně- požární µfi = 0,35 µfi = 0,7 ny údaje uvedené v tabulkách 7 až 9 odolnost stěna ohřívaná stěna ohřívaná stěna ohřívaná stěna ohřívaná společně s dalšími podmínkami. Tabul- z jedné strany ze dvou stran z jedné strany ze dvou stran ky platí pro trámy vystavené požáru ze 1 2345 tří stran, horní povrch je chráněn (izolo- REI 30 100/10* 120/10* 120/10* 120/10* ván) deskou nebo jinými prvky po celou REI 60 110/10* 120/10* 130/10* 140/10* dobu požární odolnosti. U trámů vystave- REI 90 120/20* 140/10* 140/25 170/25 ných požáru ze čtyř stran nesmí být výška REI 120 150/25 160/25 160/35 220/35 trámu menší než požadovaná nejmenší REI 180 180/40 200/45 210/50 270/55 šířka bmin a plocha průřezu trámu menší 2 REI 240 230/55 250/55 270/60 350/60 než 2 bmin . Hodnoty uvedené v tabulkách platí pro * Obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1 průřezy trámů uvedené na obr. 14, při- Poznámka: Definice µfi viz vztah (9).

čemž u I průřezu musí platit deff = d1 + 0,5 d ≥ b , kde b je hodnota uvede- Tab. 6 Nejmenší rozměry a osové vzdálenosti nosných železobetonových stěn 2 min min Tab. 6 Minimum dimensions and axis distance for load- bearing reinforced concrete walls ná v tab. 9. Pokud u I průřezu b > 1,4 bw 2 a bdeff < 2 bmin , pak je třeba zvětšit nejmenší osovou vzdálenost výztuže na

RSTT Pe OOSTT &# O (11) P[W\ P Otvory ve stojině neovlivňují požár- ní odolnost pokud zbývající plocha taže- (a) konstantní (b) proměnný (c) I-průřez 2 né oblasti Ac ≥ 2 bmin , kde bmin je hodno- ta uvedená v tab. 7. Tepelné koncentra- Obr. 14 Definice rozměru b u trámů různých průřezů ce vznikají v dolních rozích trámů; proto Fig. 14 Definition of dimensions b for different type of beam section osová vzdálenost krajních vložek výztuže ležících v dolní vrstvě od boků trámu by Tab. 7 Nejmenší rozměry bmin a osové vzdálenosti a pro prostě podepřené trámy ze měla být zvětšena o 10 mm, a to u šířky železového nebo předpjatého betonu trámu do čtvrtého sloupce tab. 7 u pro- Tab. 7 Minimum dimensions bmin and axis distance a for simply supported beams made with stě uložených trámů a u šířky trámu do reinforced and prestressed concrete třetího sloupce tab. 8 u spojitých trámů. Ve spojitých trámech (staticky neur- Nejmenší rozměry [mm] čitých) vznikají jejich oteplením význam- Normová né vnitřní síly. Tabulkové hodnoty platí požární Možné kombinace a a bmin, kde a je průměrná osová vzdálenost 1) Tloušťka stojiny bw pro trámy navržené podle EN 1992-1-1 odolnost výztuže, bmin je šířka trámu s mírou redistribuce nepřekračující 15 %. Třída WA Třída WB Třída WC Při větší míře redistribuce a u konstruk- 1 2345678 cí, které nesplňují konstrukční zásady, je b = 80 120 160 200 min 80 80 80 třeba posoudit všechna pole jako pro- R 30 a = 25 20 15* 15* stě uložené podle tabulky 7 pro prosté b = 120 160 200 300 min 10080100 nosníky (pokud není k dispozici přesnější R 60 a = 40 35 30 25 výpočet). Dále jsou stanovena konstrukč- b = 150 200 300 400 min 110 100 100 ní ustanovení, která je nutno splnit: R 90 a = 55 45 40 35 • Plocha výztuže nad středními podpo- b = 200 240 300 500 min 130 120 120 rami při normové požární odolnosti R R 120 a = 65 60 55 50 90 a vyšší, která musí být zatažena do b = 240 300 400 600 R 180 min 150 150 140 0,3 leff od střednice podpory, nesmí být a = 80 70 65 60 menší než b = 280 350 500 700 R 240 min 170 170 160 As,req (x) = As,req (0) . (1 – 2,5 x / leff), (12) a = 90 80 75 70 kde x je vzdálenost uvažovaného průře- asd = a + 10 mm (viz. poznámka níže) zu od střednice podpory, kde x ≤ 0,3 leff ; asd je osová vzdálenost od bočního líce trámu pro rohové výztužné pruty (nebo předpínací výztuž nebo dráty) u trámů s jednou As,req (0) průřezová plocha nad podporou vrstvou výztuže. Pro hodnoty bmin větší než hodnoty uvedené ve sloupci 4, není zvětšení asd požadováno 1) třídy WA, WB, WC budou definovány v Národní příloze stanovená podle 1992-1-1; As,req (x) mini- mální průřezová plocha výztuže nad pod- * obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 57 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

Nejmenší rozměry [mm] Nejmenší šířka trámu Normová Normová požární odolnost b [mm] a tloušťka možné kombinace a a bmin, kde a je průměrná osová vzdálenost min požární šířka stěny bw výztuže, b je šířka trámu stojiny bw [mm] odolnost min Třída WA Třída WB Třída WC 1 2 1 2345678 R 120 220 b = 80 160 R 180 380 R 30 min 80 80 80 a = 15* 12* R 240 480 b = 120 200 R 60 min 10080100 a = 25 12* Tab. 9 Železobetonové a předpjaté spojité trámy průřezu I; zvětšená šířka trámu b = 150 250 R 90 min 110 100 100 a tloušťka stojiny pro zamezení a = 35 25 tlakového nebo smykového porušení b = 200 300 450 500 min 130 120 120 Tab. 9 Reinforced and prestressed concrete R 120 a = 45 35 35 30 continuous I-beams; increased b = 240 550 600 R 180 min 400 150 150 140 beams width and web thickness to a = 60 50 50 40 prevent a concrete compression or b = 280 500 650 700 shear failure R 240 min 170 170 160 a = 75 60 60 50

asd = a + 10 mm (viz. Pozn. níže) * Obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1. vnitřní podporou, šířka nosníku a tloušť- ka stojiny musí být pro normovou Pro předpjaté trámy musí být osová vzdálenost výztuže zvětšena o 10 mm u předpínacích tyčí a o 15 mm u předpínacích drátů požární odolnost R 120 – R 240 zvět- a lan. šena podle tab. 9, pokud jsou součas- asd je osová vzdálenost od bočního líce trámu pro rohové výztužné pruty (nebo předpínací výztuž nebo dráty) u trámů s pouze ně splněny obě následující podmínky: jednou vrstvou výztuže. Pro hodnoty bmin větší než hodnoty uvedené ve sloupci 3 není zvětšení asd požadováno - v krajní podpoře není zajištěna ohybo- vá únosnost, nebo je tam kloub, Tab. 8 Nejmenší rozměry b a osové vzdálenosti a výztuže pro železobetonové a předpjaté min - v první vnitřní podpoře je V > 2/3 betonové spojité trámy Ed VRd,max , kde VRd,max je únosnost tlače- Tab. 8 Minimum dimensions bmin and axis distance a for reinforced and prestressed concrete continuous beams ných prutů podle EN 1992-1-1.

D ESKY

porou stanovená podle vztahu (12), musí než hodnota bmin uvedená v tabulce 8 U desek jsou pro kontrolu požární odol- být větší než průřezová plocha As (x) sta- ve druhém sloupci, a to až do vzdále- nosti v normě uvedeny tabulky pro desky novená podle 1992-1-1; leff účinné rozpě- nosti 2h od střední podpory, pokud se prosté a spojité, desky lokálně podepřené tí; pokud účinná délka přilehlého pole je neprokáže, že nemůže vzniknout explo- a desky žebrové (viz tabulky 10 až 13). větší, pak musí být použita tato hodnota. zivní odštěpování. Minimální tloušťka desky uvedená v ta- • Tloušťka stojiny I průřezů spojitých nos- • Aby nevzniklo tlakové nebo smykové bulce 10 zajišťuje oddělovací funkci (krit.

níků bw (viz obr. 14c) nesmí být menší porušení spojitého nosníku nad první E a I). Podlaha přispívá k oddělující funk- ci úměrně k její tloušťce (viz obr. 15), lze

Tab. 10 Nejmenší rozměry hs a osové vzdálenosti a pro prostě podepřené železobetonové nebo uvažovat hs = h1+ h2. předpjaté plné desky působící v jednom nebo ve dvou směrech

Tab. 10 Minimum dimensions hs and axis distance a for reinforced and prestressed concrete Tab. 11 Nejmenší rozměry hs a osové simply supported one-way and two-way supported slabs vzdálenosti a pro lokálně podepřené železo betonové a předpjaté plné Nejmenší rozměry [mm] desky Normová osová vzdálenost výztuže a požární Tab. 11 Minimum dimensions hs and odolnost tloušťka desky hs působící ve dvou směrech axis distance for reinforced and působící v jednom směru ≤ ≤ ly / lx 1,5 1,5 < ly / lx 2 prestressed concrete solid flat slabs 1 2345 REI 30 60 10* 10* 10* Normová Nejmenší rozměry [mm] REI 60 80 20 10* 15* požární tloušťka osová vzdálenost odolnost desky h a REI 90 100 30 15* 20 s 123 REI 120 120 40 20 25 REI 180 150 55 30 40 REI 30 150 10* REI 240 175 65 40 50 REI 60 180 15* REI 90 200 25 lx a ly jsou rozpětí pravoúhlých desek působících ve dvou směrech, kde ly je větší rozpětí. U předpjatých desek je třeba pamatovat na zvýšení osové vzdálenosti o 10 mm u předpínacích tyčí a o 15 mm u předpínacích REI 120 200 35 drátů a lan. REI 180 200 45 Osová vzdálenost a ve sloupcích 4 a 5 pro desky působící ve dvou směrech se vztahuje na desky podepřené po celém obvodě. Jiné případy se řeší jako desky působící v jednom směru. REI 240 200 50 * Obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1 * Obvykle rozhoduje krytí předepsané EN 1992-1-1

58 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 N ORMY • JAKOST • CERTIFIKACE STANDARDS • QUALITY • CERTIFICATION

HdcY]dtWh]ZOQS ^Â^OR\‹V]ÂZOdt

Obr. 15 Stropní deska s podlahovými Tab. 12 Nejmenší rozměry b , h a osové vzdálenosti a pro železobetonové a předpjaté min s vrstvami žebrové desky působící ve dvou směrech, prostě podepřené Fig. 15 Concrete slab with floor finishes Tab. 12 Minimum dimensions bmin, hs and axis distance a for reinforced and prestressed concrete ribbed slabs, simply supported

Nejmenší rozměry [mm] Normová tloušťka desky h požární možné kombinace šířky žeber b s min a osová vzdálenost odolnost a osové vzdálenosti výztuže a v žebrech a v desce 1 2345 

bmin = 80 hs = 80 REI 30 a = 15* a = 10* b = 100 ≥ h = 80 REI 60 min 120 200 s a = 35 25 15* a = 10* b = 120 ≥ h = 100 REI 90 min 160 250 s a = 45 40 30 a = 15* b = 160 ≥ h = 120 REI 120 min 190 300 s a = 60 55 40 a = 20 b = 220 ≥ h = 150 REI 180 min 260 410 s a = 75 70 a = 30 60 Obr. 16 Uspořádání desek, při kterém musí b = 280 350 ≥ REI 240 min 500 hs = 175 být provedena min. výztuž nad a = 90 75 70 a = 40 podporou asd = a + 10 Fig. 16 Slab systems for which minimum U předpjatých kazetových desek se zvýší osová vzdálenost a o 10 mm u předpímacích tyčí a o 15 mm u reinforcement areas have to be předpínacích drátů a lanpodle odstavce 2.3.1. provided over the support asd značí vzdálenost měřenou mezi osou výztuže a bočním povrchem žebra vystaveným účinku požáru. * Obvykle rozhoduje krytí předepsané (EN 1992-1-1: 2004). Údaje pro nejmenší osové vzdálenosti Tab. 13 Nejmenší rozměry bmin, hs a osové vzdálenosti a pro železobetonové a předpjaté výztuže u desek působících ve dvou smě- žebrové desky působící ve dvou směrech, alespoň s jedním vetknutým okrajem rech se vztahují na vrstvu výztuže umístě- Tab. 13 Minimum dimensions bmin, hs and axis distance a for reinforced and prestressed nou blíže ke spodnímu povrchu desky. concrete ribbed slabs, with at least one restrained edge Pro spojité desky plného průřezu působící v jednom nebo ve dvou smě- Normová Nejmenší rozměry [mm] rech lze použít sloupce 2 a 4 v tab. 10, požární možné kombinace šířky žeber bmin tloušťka desky hs a osová odolnost a osové vzdálenosti výztuže a v žebrech vzdálenost a v desce pokud podle EN 1992-1-1 nebyla pou- 1 2345žita míra redistribuce větší než 15 % a jsou splněna konstrukční pravidla, která bmin = 80 hs = 80 REI 30 a = 10* a = 10* jsou stejná jako u spojitých trámů. Pokud b = 100 ≥ h = 80 tomu tak není, posoudí se spojité desky REI 60 min 120 200 s a = 25 15 10* a = 10* jako prostě podepřené podle tabulky 10 b = 120 ≥ h = 100 (sloupce 2, 3, 4 nebo 5). REI 90 min 160 250 s a = 35 25 15* a = 15* Nad středními podporami musí být b = 160 ≥ h = 120 pro vedena horní výztuž As ≥ 0,005 Ac , REI 120 min 190 300 s a = 45 40 30 a = 20 pokud je splněna některá z podmínek: b = 310 h = 150 • Je použita za studena tvářená výztuž. REI 180 min 600 s a = 60 50 a = 30 • U spojitých desek o dvou polích neby- b = 450 700 lo při návrhu podle EN 1992-1-1 počí- REI 240 min hs = 175 a = 70 60 a = 40 táno s omezeným pootočením v kraj-

asd = a + 10 ních podporách a/nebo nejsou prove- U předpjatých kazetových desek se zvýší osová vzdálenost a o 10 mm u předpínacích tyčí a o 15 mm deny odpovídající konstrukční úpravy u předpínacích drátů a lan. (viz např. kapitola 9 EN 1992-1-1).

asd značí vzdálenost měřenou mezi osou výztuže a bočním povrchem žebra vystaveným účinku požáru. * Obvykle rozhoduje krytí předepsané (EN 1992-1-1: 2004). Pokračování na str. 62

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 59 S PEKTRUM SPECTRUM

S ANTIAGO CALATRAVA

Santiago Calatrava se trava v Curychu svou vlastní kancelář. na projektu letiště v Lyonu (1989–94). narodil 28. července Rozšíření nádraží spočívalo ve vybu- O dva roky později, v roce 1991, zprovoz- 1951 ve španělském dování další, již třetí kolejové trasy, která nil třetí kancelář ve Valencii pro práci na Benimametu u Valen- se nachází v zářezu kopce vymezujícího zakázce rozsáhlého kulturního komplexu cie. V letech 1969–74 nádraží na severu. Skulpturálně pojedna- City of Arts and Sciences. studoval umění a ar- ná opěrná monolitická stěna plynule pře- Projekt City of Arts and Sciences chitekturu ve Valen- chází do konstrukce zastřešující kolejiště. (Město umění a věd) je výsledkem dlou- cii (Escuela Technica Monolitický beton je konstrukčně kombi- holetých snah městského úřadu Valencie Superior de Arquitectu- nován s ocelí. V nejvyšší úrovni je umís- o rehabilitaci území na východním okra- ra) a poté statiku kon- těna promenáda, kterou využívají přede- ji města mezi dálnicí a vyschlým kory- strukcí na ETH (Eidge- vším cyklisté a jejíž pergola porůstá zele- tem řeky Turia (obr. 3). Calatrava vyhrál nossische Technische ní. Celé nádraží je doplněno o podzemní roku 1991 soutěž o realizaci celého pro- Hochschule) v Curychu (1975–79). Po obchodní pasáž. jektu včetně telekomunikační věže o výš- získání diplomu pracoval jako asistent na V roce 1984 architekt Calatrava navr- ce 327 m, která měla být nejviditelnějším Institutu statiky a konstrukcí staveb a In- hl a postavil most Bach de Roda urče- prvkem celého komplexu. Změny na rad- stitutu navrhování statiky a osvětlení kon- ný pro Olympijské hry v Barceloně. Byl to nici Valencie v roce 1996 však vedly k vý- strukcí na ETH. začátek jeho mostních projektů, které mu měně věže za objekty hudebního cent- V současné době má kanceláře v Paříži, zajistily mezinárodní reputaci. ra a Opery pojmenované Palacio de las Curychu a Valencii, kde pracuje na řadě Most a viadukt Alamillo [2], navržený Artes (Palác umění). architektonických projektů realizovaných pro světový veletrh Expo v Seville (1987– Planetárium nav r žené ve t var u ok a (o br. převážně v Evropě. Je držitelem čestné- 92), má délku 250 m a maximální rozpě- 4) a hemisférický objekt ve tvaru kupole ho doktorátu univerzity ve Valencii, v Se- tí 200 m (obr. 2). Celková délka viaduk- s žebrovaným pláštěm byly postaveny ville a Heriot-Watt University v Edinbur- tu je 526,5 m. Pylon zavěšeného mostu mezi lety 1996 a 1998 na ploše téměř ghu ve Skotsku a čestným členem Brit- svírá s horizontálou úhel 48° a pomocí 2561 m2. Museum of Science (Muze- ské asociace architektů a Německé fede- předpjatých lan vytváří dialog rovnováhy um věd) dlouhé 241 m a vybudova- race architektů. s mostovkou. né na ploše 41 530 m2 je založeno na Dílo Santiaga Calatravy bylo vystavová- Mezi další známé Calatravovy most- asymetrickém opakování stromečkových no po celé Evropě a Spojených státech. ní konstrukce patří například: lávka a žebrovaných tvarů vyplněných skly, aby Obdržel několik mezinárodních ocenění Campo Volantin v Bilbau (1990–97), byl uvnitř objektu dostatek denního svět- včetně Gold Medal of the Institution of most Alameda ve Valencii (1991–95), la [1]. Stavební dominantu města Valen- Structural Engineers v Londýně (1992) most The Bridge of Europe ve fran- cie tvoří budova Opery dokončená na a AIA (The American Institute of Archi- couzském Orléans (2000), most Petach podzim roku 2004 se dvěma symetric- tects) Gold Medal, kterou získal v únoru Tikvah v Tel Avivu v Izraeli (2003), most kými betonovými strukturami. letošního roku. Blackhall Place v irském Dublinu (2003), Mezi Calatravovy další velké projek- V roce 1983 uspořádaly švýcarské fede- most Quatro Ponte sul Canal Grande ty, datované od konce 80. let do polovi- rální dráhy architektonickou soutěž na v italských Benátkách (2003–2004) či ny 90. let, patří BCE Place Mall v Toron- rozšíření curyšského nádraží Stadelho- lávka Sundial Bridge přes řeku Sacramen- tu (1987–92), železniční stanice Oriente fen [4], které do té doby fungovalo jako to v Reddingu v Kalifornii (2004) [5]. v Lisabonu (navržena pro Expo98, 1993- stanice regionální dráhy (obr. 1). Po výhře Roku 1989 Calatrava otevřel poboč- 98) a vítězný projekt návrhu dokončení v soutěži otevírá architekt Santiago Cala- ku své kanceláře v Paříži, když pracoval katedrály St. John the Divine v New York

Obr. 1 Nádraží Stadelhofen v Curychu Obr. 2 Most a viadukt Alamillo [2]

60 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 S PEKTRUM SPECTRUM

City (1991), projekt, který ještě nebyl zre- alizován. Dokončené stavby architekta Santia- ga Calatravy od roku 2000 zahrnují: letiště Sondica v Bilbau (2000), vinice Bodegas Ysios v Laguardia ve Španělsku (2001), Milwaukee Art Museum ve Spo- jených státech amerických (2001), most Blackhall Place v irském Dublinu (2003), Tenerife Opera House v Santa Cruz na Kanárských ostrovech (2003) a spor- tovní komplex pro Olympiádu v Aténách (2004) [3]. Obr. 3 City of Arts and Sciences, Valencia, Španělsko; vlevo Planetárium, vpravo Prvním rezidenčním projektem Santiaga Museum of Science [1] Calatravy ve Spojených státech je budo- va 80th South Street Tower (dokonče- Obr. 5 Vnitřní prostor atria Museum of ná v únoru 2005) vysoká 254 m, která Science dlouhý 240 m [1] poskytuje 175 000 m2 prostoru (obr. 5). Hlavními prvky budovy jsou prosklené krychlí, z nichž každá obsahuje pět pod- krychle, z nichž každá v obytném prosto- laží. Na stavbu jejích základů bylo pou- ru obsahuje čtyři patra. Dvanáct krych- žito přibližně 5100 m3 betonu, který byl lí je vykonzolováno ve tvaru schodiště až nepřetržitě odléván tři dny a tři noci rych- k vertikálnímu jádru budovy, které před- lostí 100–150 m3/hod. Kvůli přísným stavuje tenký betonový obdélník. Jádro požadavkům na zamezení tvorby trhlin budovy obsahuje strojní zařízení, výtahy, byl beton během tuhnutí chlazen. Pro únikové schodiště, takže je v krychlích přípravu betonáže byl zpracován logis- maximalizován užitný prostor [6]. tický projekt, který zahrnoval počítačo- Další Calatravova výšková budova Tur- vou simulaci procesu k určení optimální- ning Torso [8] ve švédském Malmö má ho počtu mixů (850) a teploty ukládané- být dokončena v listopadu 2005. Kon- ho betonu [7]. strukce vysoká 190 m sestává z devíti Mezi poslední zakázky architekta Cala-

travy patří návrh katedrály římsko-ka- tolické diecéze v kalifornském Oaklan- du, mrakodrap Fordham Spire v Chica- gu, jenž bude mít celkem 115 podlaží a jehož dokončení je plánováno na rok 2009, a Symphony Center pro symfonic- ký orchestr v Atlantě (Georgia, USA). kj, jm Fotografie: Obr. 1 Veronika Šandová

Literatura: [1] Jodidio P.: Architecture Now!, Taschen Obr. 4 Planetárium GmbH, 2001, str. 134–143 – City of [2] Contemporary World Architecture, Arts & Phaidon Press Ltd., 1998, str. 460 Sciences [1] [3] www.calatrava.com [4] www.archiweb.cz/persons/calatrav. htm [5] www.turtlebay.org/sundial/sundial. shtml [6] archrecord.construction.com Obr. 5 80th South [7] www.turningtorso.com Street [8] BETON TKS 5/2004, str. 59 Tower [6]

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 61 S PEKTRUM SPECTRUM

R EŠERŠE ZE ZAHRANIČNÍCH ČASOPISŮ

C ENTRÁLA SPOLEČNOSTI TI FS ENGINEERING látor, jsou integrální částí klimatizačního systému, který obsahuje V PADOVĚ sálavé vytápění/chlazení zabudované ve stropech a podlahách. Nová třípodlažní budova ústředí společnosti TiFS Engineering Tento „přírodní“ klimatizační systém je znám jako aktivace „beto- (Ingegneria) v průmyslové části Padovy na severovýchodě Itálie nového jádra“. Vytápěcí a chladicí zařízení se skládá ze standard- vyniká osobitými architektonickými a stavebními prvky. ních prefabrikovaných prvků s jednoduchou instalací a užitím. Horizontální a vertikální nosné konstrukce jsou z betonu Aktivační systém betonového jádra vytváří optimální a ekono- a vnější obložení z titanzinku. Zakřivená střecha je podporová- mické využití „přírodní“ energie vody ze šestnácti zemních vrtů na šesti ocelovými nosníky (500 x 300 mm) kloubově upevně- a udržuje prakticky konstantní teplotu vnitřního prostředí bez nými k podlaze a podpůrným pilířům. Severní i jižní fasáda je ohledu na roční období. Klimatizační zařízení pouze zajišťuje kompletně prosklená. dobrou kvalitu vzduchu. Klient vyžadoval pro opláštění a vnitřní stavební a technická zařízení inovativní technologie, které by zaručovaly konstant- Z italského časopisu The Plan architecture & technologies ní rozsah teplotní pohody a dlouhodobě udržitelnou spotřebu in detail No. 009, 4/2005, str. 82–90 energie. Betonové konstrukce, chovající se jako tepelný akumu- kj, jm

Dokončení ze str. 59 že umístěnou blíže ke spodnímu povr- Literatura: chu desky. [7] Zavádění EN 1992-1-2. “Navrhování • Není možná redistribuce účinků zatí- U žebrových desek se pro posouzení betonových konstrukcí – Část 1-2: žení ve směru kolmém k rozpětí, např. požární odolnosti použijí: Navrhování na účinky požáru“ do při návrhu nebyly uvažovány mezilehlé • U žebrových desek působících v jed- praxe – Úvod, materiálové charakte- stěny nebo další podpory ve směru roz- nom směru se použijí pro žebra usta- ristiky, Beton TKS, č. 3, roč. 5, ISSN pětí (obr. 16). novení pro prostě podporované nebo 1213-3116, str. 49–54 U bezprůvlakových desek lze pro spojité trámy, pro příruby s nimi spoje- posouzení požární odolnosti použít né ustanovení pro spojité plné desky, davky na horní výztuž podle vztahu (12) údaje uvedené v tab. 11, pokud nebyla tabulka 10 sloupce 2 a 5. a její konstrukční úpravu. při návrhu těchto desek použita redistri- • U žebrových desek působících ve dvou Tabulku 13 je možné použít pro žebro- buce podle EN 1992-1-1 větší než 15 % . směrech hodnoty uvedené v tabulkách vé desky působící ve dvou směrech V ostatních případech se posuzují osové 12 a 13, pokud jsou splněny následují- s nejméně jedním vetknutým okrajem

vzdálenosti jako u desky působící v jed- cí podmínky: při splnění podmínky vyztužení As,req(x) nom směru (sloupec 3 tabulky 10) a mi- - žebrové desky jsou zatíženy převážně podle vztahu (12), včetně požadované nimální tloušťka desky podle tabulky 11. rovnoměrným zatížením, konstrukční úpravy, a to pro všechny nor- Při požárním požadavku REI 90 a vyš- - u spojitých žebrových desek je horní mové požární odolnosti. ším musí v každém směru probíhat spo- výztuž umístěna v horní polovině des- Tento příspěvek byl vypracován za jitě přes celé rozpětí 20 % veškeré horní kové příruby. přispění grantu MSM 6840770001. výztuže požadované nad středními pod- Tabulka 12 platí pro žebrové prostě pod- porami podle EN 1992-1-1. Tato výztuž porované desky působící ve dvou smě- Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. musí být umístěna ve sloupovém pruhu. rech. Pokud normová požární odolnost je Kat. beton. konstrukcí a mostů, Minimální tloušťka desky se neupravu- menší než REI 180, lze tabulku 12 pou- Fakulta stavební ČVUT je s přihlédnutím k tloušťce podlahových žít i pro žebrové desky působící ve dvou Thákurova 7, 166 29 Praha 6 vrstev. Údaje pro nejmenší osové vzdále- směrech s nejméně jedním vetknutým tel.: 224 354 633 nosti výztuže se vztahují na vrstvu výztu- okrajem tam, kde nejsou splněny poža- e-mail: [email protected]

62 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS

S YMPOZIUM BETONOVÉ SOCHY

V sobotu 20. srpna 2005 proběhla v Novém Dvoře u České lia. Vybraní sochaři se zúčastnili sympozia návrhem díla schvále- Lípy slavnostní vernisáž, která ukončila sochařské sympozium ným odbornou komisí. Betonové sochy. Sympozium začalo 11. července 2005 a bylo rozděleno do Předmětem letošního sochařského sympozia, vyhlášeného dvou etap, přípravné a dokončovací. V první etapě byla betono- Svazem výrobců cementu ČR, Výzkumným ústavem maltovin vá směs zadusána do vytvořených forem. Pro každé dílo byla Praha, s. r. o., a Uměleckým sdružením Nový Dvůr bylo zpraco- navržena speciální směs (samozhutňující, provzdušněná atd.), vání uměleckého díla s výhradním použitím technologie beto- podle typu formy a způsobu konečného opracování. V druhé nu. Účelem a posláním sympozia byla podpora uměleckého etapě byla umělecká díla odformována, finálně upravena a in- uplatnění betonu. stalována pro závěrečnou vernisáž. Sympozia se zúčastnilo šest sochařů vybraných uměleckou Vytvořená umělecká díla byla představena na závěrečné ver- komisí pod vedením Doc. PhDr. Jiřího Šetlíka, CSc., z dvace- nisáži (viz Obrazová příloha), které se zúčastnili autoři děl, jejich ti osmi přihlášených; byli to: MgA. Adéla Bébarová, Denisa Hři- přátelé a učitelé, zástupci SVC ČR, SVB ČR, ČBS a představitelé čiščová, MgA. Monika Immrová, Rustam Ismagilov, Petr Valer místních samospráv obce Zahrádky a města Česká Lípa a MgA. Miroslav Žáčok. Výběr autorů do sympozia byl prove- Celý průběh sympozia zaznamenala Česká televize, která den na základě doložené dosavadní tvorby a dodaného portfo- dokument zařadí do své programové nabídky.

Přehled vybraných autorů: • Rustam Ismagilov pochází z ruského Permu, absolvoval Ural- • MgA. Adéla Bébarová, absolventka AVU Praha, ateliéru nefigu- skou fakultu Všeruské akademie malby, sochařství a architek- rativního sochařství Doc. Jindřicha Zeithammla, se již zúčast- tury. Od roku 2001 je členem Unie umělců Ruské federace nila čtyř sochařských sympozií: roku 1998 v Dubenci (písko- a stal se vítězem 11. ročníku Mezinárodního festivalu soch ze vec), v roce 2001 v polské Wroclavi (dřevo) a v letech 2004 sněhu a ledu. a 2005 ve švédské Kiruně známého Snowfestivalu, a vysta- • Petr Valer, student AVU v Praze, ateliéru Prof. Jana Koblasy, se vovala svá díla na několika kolektivních výstavách, např. v Olo- zúčastnil sympozia v Klášteru nad Jizerou (dřevo) a vystavoval mouci, Jičíně, Moravském Berouně a v Praze v Národní galerii na společné výstavě v galerii ve Dvoře Královém. (Design Block). • MgA. Miroslav Žáčok, absolvent AVU v Praze, ateliéru figu- • Denisa Hřičiščová, studentka VŠUP v Praze v ateliéru Sochař- rálního sochařství Prof. Jana Hendrycha, se zúčastnil sympó- ství I. Kurta Gebauera, již vystavovala svá díla v galeriích v Ky- zií v Kremnici na Slovensku (kov), v Paříži (socha ve městě) jově, Neratovicích, Hradci nad Moravicí a ve Zlíně, spoluauto- a německém Erlebachu (dřevo), kde získal 2. cenu. Vystavoval rem díla vytvořeného na sympoziu je MgA. Jiří Soukup. na společných výstavách v galeriích v Litoměřicích, v Praze, na • MgA. Monika Immrová absolvovala AVU v Praze. V letech zámku v Děčíně a v německém Moritzburgu. 1996 až 2005 se zúčastnila mnoha skupinových i samostat- Fotografie zachycují přípravu bednění a betonáže uměleckých ných výstav v galeriích a muzeích v České republice i v zahra- děl během červencové přípravné fáze sympozia. ničí, např. v Lounech, Mostě, Brně, Praze, v Markneukirchen jm a Düsseldorfu v Německu, v italském Milánu a perské Limě. fotografie z archivu VUMO

B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 63 A KTUALITY TOPICAL SUBJECTS

S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA

S EMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA V ČR Termín a místo konání: 21. až 23. listopadu 2005, Kapské město, Jihoafrická republika SANACE A REKONSTRUKCE STAVEB 2005 Kontakt: e-mail: [email protected], www.civil.uct.ac.za/iccrrr/ 27. konference dále viz BETON TKS 3/2004 • sanace historických budov • progresivní trendy v sanacích staveb, povrchové úpravy, sanace AFRICAN CONCRETE CODE SYMPOSIUM – 2005 betonových konstrukcí, fyzikálně - chemické vlastnosti, statika a • need for, writing and drafting the African concretecode dynamika staveb • international experience and know-how in concrete codes Termín a místo konání: 2. a 3. listopadu 2005, aula Fakulty Stavební, • local and regional experience Veveří 331/95, Brno Termín a místo konání: 28. a 29. listopadu, 2005, Tripolis, Libye Kontakt: Ing. Jan Vaněrek, Ph.D., VUT v Brně, Fakulta stavební, Kontakt: e-mail: [email protected] tel.: 541 147 501, 541 147 514, e-mail: [email protected], OPERATION, MAINTENANCE AND www.fce.vutbr.cz/wta REHABILITATION OF LARGE BETONÁŘSKÉ DNY 2005 INFRASTRUCTURE PROJECTS, + VÝSTAVA BETON 2005 BRIDGES AND TUNNELS 12. mezinárodní konference IABSE conference • nové projekty a navrhování • management and planning of operation and maintenance • výzkum a nové materiály • traffic management • technologie a provádění • case studies • pohledový beton a speciální design betonu Termín a místo konání: 15. až 17. května 2006, Kodaň, Dánsko • filmy s tématikou betonu a betonových staveb Kontakt: e-mail: [email protected], www.iabse2006.dk Termín a místo konání: 30. listopadu až 1. prosince 2005, KC Aldis, INTERNATIONAL CONFERENCE ON BRIDGES Hradec Králové • bridge design Kontakt: Sekretariát ČBS, Samcova 1, 110 00 Praha 1, • analysis tel.: 222 316 195, 222 316 173, fax: 222 311 261, • construction methods nad technologies e-mail: [email protected], www.cbz.cz • bridge management, monitoring, diagnostics, maintenance and BETON V PODZEMNÍCH A ZÁKLADOVÝCH rehabilitation KONSTRUKCÍCH Termín a místo konání: 21. až 24. května 2006, Dubrovník, 2. konference Chorvatsko Termín a místo konání: 15. února 2006, Praha Kontakt: Conference secretariat, SECON, 10000 Zagreb, Kontakt: Sekretariát ČBS Berislavičeva 6, Croatia, tel.: +385 146 393 29, fax: +385 148 280 52, e-mail: [email protected] BÍLÉ VANY – VODOTĚSNÉ KONSTRUKCE Z KONSTRUKČNÍHO BETONU SECOND fib CONGRESS Školení Termín a místo konaní: 5. až 8. června 2006, Termín: Březen 2006 Neapol, Itálie Kontakt: Sekretariát ČBS Kontakt: The Secretariat, 2006 fib Naples Congress, fib ITALIA, Dept. of Structural Analysis and Design, University of TECHNOLOGIE, PROVÁDĚNÍ A KONTROLA Naples Federico II, via Claudio, 21 - 80125 Naples, Italy, BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ fax: +39 081 768 3491, 5. konference e-mail: [email protected], www.naples2006.com Termín a místo konání: 12. dubna 2006, Praha CONCRETE SOLUTION Kontakt: Sekretariát ČBS 2. mezinárodní konference o opravách betonových konstrukcí SANACE 2006 Termín a místo konání: 27. až 29. června, St. Malo, Bretaň, Francie 16. mezinárodní sympozium Kontakt: e-mail: [email protected], www.concrete- Termín a místo konání: 24. a 25. května 2006, Brno, Rotunda solutions.info, dále viz BETON TKS 4/2005 pavilonu A BRIDGE MAINTENANCE, SAFETY AND Kontakt: e-mail: [email protected], www.sanace-ssbk.cz MANAGEMENT VÝROBKY PRO BETONOVÉ 3. IABMAS conference KONSTRUKCE 2005 Termín a místo konání: 16. až 19. července 2006, Porto, Portugalsko Seminář Kontakt: IABMAS’06 secretariat, DEC – University of Minho, Termín a místo konání: 24. května 2006, Praha 4800-058 Guimaraes – Portugal, fax: + 351 253 510 217, Kontakt: Sekretariát ČBS [email protected], www.iabmas06.com CONCRETE STRUCTURES SHORT AND MEDIUM SPAN BRIDGES FOR TRAFFIC NETWORK CSCE conference 2. středoevropský betonářský kongres Termín a místo konání: 23. až 25. srpna 2006, Montreal, Kanada transport infrastructure development RESPONDING TO TOMMOROW‘S Termín a místo konání: 21. a 22. září 2006, Hradec Králové CHALLENGES IN STRUCTURAL Kontakt: e-mail: [email protected], www.cbz.cz ENGINEERING IABSE symposium Z AHRANIČNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA Termín a místo konání: 13. až 15. září 2006, Budapešť, Maďarsko CONCRETE REPAIR, REHABILITATION AND Kontakt: http://www.iabse.hu, www.iabse.org/conferences/ RETROFITTING budapest2006, e-mail: [email protected], Mezinárodní konference dále viz BETON TKS 4/2005

64 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 5/2005 CÍL A NÁPLŇ 12. BETONÁŘSKÝCH DNŮ 2005 Konference Betonářské dny si postupně buduje výjimečné postavení mezi tuzemskými kon- KONEČNÁ POZVÁNKA ferenčními akcemi v oboru stavebnictví svoji odbornou úrovní, rozsahem programu i bohatou společenskou stránkou, které dávají výjimečnou příležitost k setkání v závěru roku všem, kdo se pohybují profesně nebo třeba jen svým zájmem v oboru betonu, betonových konstrukcí a be- tonového stavebnictví. I v roce 2005 se bude pořádající Česká betonářská společnost ČSSI a or- ganizátor konference ČBS Servis, s. r. o., snažit, aby se pomyslná vysoká laťka Betonářských dnů, která v loňském roce 2004 přilákala do Hradce Králové už více než 800 účastníků, zase o kousek zdvihla. Cílem 12. Betonářských dnů 2005 bude proto opět seznámit účastníky s nejvýznačnější- Česká betonářská společnost ČSSI a mi betonovými konstrukcemi uplynulého roku v České republice a s nejdůležitějšími novinkami ČBS Servis, s. r. o. v oblasti navrhování i provádění betonových konstrukcí, které se od loňských Betonářských IČTINA www.cbz.cz ⇔ ANGL dnů objevily. V programu bude opět několik přednášek vynikajících zahraničních odborníků ČEŠTINA MOČENÍ ŽNÉ TLU (Zdeněk P. Bažant, Michel Virlogeux, Rüdiger Tewes), které budou věnovány velkým zahraničním • PRŮBĚ stavbám z betonu a některým aktuálním trendům současného betonového stavebnictví. Velký prostor bude jako již tradičně dán odborným diskuzím a neformálním setkáním. Program přednášek bude probíhat paralelně ve dvou sálech, ve třetím sále budou po loňském úspěchu opět promítány odborné filmy a počítačové prezentace, tentokrát ale nejen tuzemské provenience, nýbrž i filmy o významných světových stavbách z betonu zapůjčené ze zahrani- čí. Součástí odborného programu Betonářských dnů bude již osvědčená sekce posterů a také již tradiční dvoudenní Výstava BETON 2005 – viz samostatná pozvánka. Jednání konference bude Konference s mezinárodní účastí zahájeno jako každoročně zahajovací recepcí a doplněno tradičním společenským večerem. Betonářské dny se vloni bez problémů přesunuly do nového místa konání – prostorného a dobře 12. BETONÁŘSKÉ DNY 2005 vybaveného Kongresového centra Aldis v Hradci Králové. ČBS pevně věří, že si i v roce 2005 spojené s výstavou svoji cestu na výroční Betonářské dny najdou opět všichni ti, kteří se kromě získání technických poznatků a účasti na betonářské výstavě chtějí také setkat v příjemném prostředí se svými pra- BETON 2005 covními kolegy a obchodními přáteli. Těšíme se na setkání s Vámi! konané pod záštitou TEMATICKÉ SEKCE KONFERENCE Ing. Milana Šimonovského, místopředsedy vlády a ministra dopravy ■ Vyzvané přednášky ■ Významné realizace RNDr. Libora Ambrozka, ministra životního prostředí ■ ■ Ing. Milana Urbana, ministra průmyslu a obchodu Výzkum a nové materiály Pohledový beton a speciální betony Ing. Pavla Bradíka, hejtmana Královéhradeckého kraje ■ Nové projekty a navrhování ■ Technologie a provádění Ing. Otakara Divíška, primátora města Hradec Králové ■ Filmy s tematikou betonu a betonových staveb Ing. Václava Matyáše, prezidenta Svazu podnikatelů ve stavebnictví v ČR TERMÍN A MÍSTO KONÁNÍ 12. Betonářské dny 2005 se budou konat v prostorách Kongresového centra Aldis (KC Aldis) v Hradci Králové, Eliščino nábřeží 375. Odborný program konference proběhne ve středu 30. listopadu a ve čtvrtek 1. prosince 2005: přednášky paralelně ve Velkém sále (Sál A) a v Malém sále (Sál B), projekce odborných filmů v Labském sále (Sál C). V prostorách KC Aldis proběhne i výstava BETON 2005. Zahajovací recepce k 12. Betonářským dnům 2005 se koná v úterý 29. listopadu 2005 ve dvoraně Pedagogické fakulty Univerzity Hradec Králové. Tradiční společen- ský večer proběhne ve středu 30. listopadu 2005 v prostorách KC Aldis. UZÁVĚRKA Uzávěrka závazných přihlášek se sníženým vložným je stanovena na 21. října 2005. Po tom- to termínu budou akceptovány pouze přihlášky se základním vložným. Uzávěrka závazných přihlášek se základním vložným je stanovena 3na 11. listopadu 2005. Po tomto termínu až do 21. listopadu 2005 platí vložné zvýšené. Upozornění: Z technických důvodů se přijímají 30. listopadu a 1. prosince 2005 přihlášky s bezhotovostní úhradou pouze do 21. listopadu 2005! Po tomto termínu je možné Hradec Králové, Kongresové centrum Aldis akceptovat pouze přihlášení se za zvláštní vložné zaplacené v hotovosti při registraci.

CCC 2006 Preliminary Invitation ·ÙâèæÕà”¹éæãäÙÕâ ·ãâÛæÙçç”ãâ ·ãâ×æÙèٔ¹âÛÝâÙÙæÝâÛ HRADEC 2006 FOUNDING MEMBERS OBJECTIVE CALL FOR PAPERS KRALOVE The 2nd Central European Congress on Concrete Engineering

The purpose of the 2nd CCC Congress HRADEC KRALOVE 2006 is to give Contributions are invited in accordance with the Congress general theme participants an idea of rapid development in traffic networks in relevant and topics. Papers should be innovative, challenging and reflect current and countries and internationally, as well as to outline financing problems and future trends and practices in all aspects of concrete and hybrid structures. plans toward the future. Exchange of experience and practice in design and Advanced case studies are particularly welcome. All papers should fit within technology of concrete structures will belong among the priciple objectives the general theme of the Congress. of the congress. The main attention of the congress speakers and participants will be paid to road and railway bridges, tunnels and motorway concrete SUBMISSION PROCEDURE FOR ABSTRACTS pavements. Several challenging speeches to financing traffic infrastructure Abstracts of 150–250 words, in English, have to be submitted in MS Word to projects are expected. the Congress Secretariat by 15 January 2006. Information on the acceptance of abstracts and for the preparation of final papers will be given by 31 March OFFICIAL LANGUAGE 2006. All papers accepted by the Scientific Committee and presented at The official language of the Congress will be English. In addition, simultaneous the Congress or by oral presentation or by poster will be published on the translation into Czech and several other languages will be arranged. Congress CD-ROM and in Congress Proceedings.

SAMPLE FORMAT FOR ABSTRACTS The following information should be given on the top of the abstract: ■ 2nd CCC Congress Hradec Kralove 2006 “Concrete Structures for Traffic CONGRESS TOPICS Network” ■ Full name, e-mail and full address of the main author, full names of the co-authors Topic 1 ■ Title of the contribution (max. 60 characters) TRANSPORT INFRASTRUCTURE DEVELOPMENT ■ Specific Congress topic to which the abstract is submitted National and cross-border projects, motorway and high-speed railway network, new trends ■ 3-5 key words Topic 2 Please use preferably the electronic Format Abstract Form available on the Concrete Structures for Traffic Network ROAD AND RAILWAY BRIDGES Congress website www.cbz.cz. New concepts and projects, designing, construction, management and maintenance Topic 3 Preliminary Invitation and Call for Papers TUNNELS POSTER SESSION New trends, safety aspects of design, advanced concrete application A poster session will be organized for participants who prefer discussion, if Topic 4 the poster is selected by the Scientific Committee. CONCRETE PAVEMENTS Progressive materials, concrete admixtures, special technologies and methods, 2nd CCC Congress surface working HRADEC KRALOVE 2006 Topic 5 CONCRETE STRUCTURES FOR HIGH-SPEED RAILWAYS AND CORRIDORS Host CCC Association 21–22 September 2006 Special requirements, new materials and hybrid structures application, Czech Concrete Society Aldis Congress Centre (KC Aldis) role of prefabrication www.cbz.cz Hradec Kralove Topic 6 IMPORTANT DATES FOR YOUR DIARY FINANCING OF TRAFFIC INFRASTRUCTURE PROJECTS Eliscino nabrezi 375 15 January 2006 Submission of abstracts Private-partner-projects (and other) experiences, real possibilities, 31 March 2006 Acceptance notification Czech Republic promises and hunches 15 June 2006 Submission of final papers SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR

SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR

ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI

SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ