Skanska - vývoj receptur ultravysokohodnotného betonu pro použití v prefabrikaci

Skanska je jednou z řady největších stavebních firem působících v České a Slovenské republice. Realizuje stavby pozemní, dopravní, průmyslové, bytové, občanské i ekologické. Je také osvědčenou firmou v oblasti výstavby developerských projektů i služeb spojených se správou objektů – facility managementem.

Skanska - vývoj receptur ultravysokohodnotného betonu pro použití v prefabrikaci

Divize Betonové konstrukce je jednou ze čtyř výrobních divizí společnosti. Její činnost zajišťuje celkem šest organizačních jednotek. Jsou jimi závod Monolitické konstrukce, Speciální zakládání, Prefa, dceřiné společnosti Skanska Transbeton, s. r. o. a Lom Klecany s. r. o. V únoru 2011 byl do divize začleněn šestý subjekt a to společnost SkyBau, s. r. o., která působí zejména na Slovensku. Ve spojení těchto subjektů lze ideálně využít synergické efekty ve vztahu výztuž a zejména „beton“.
Divize nabízí provedení kompletní hrubé stavby od založení objektů, přes vybudování hrubé monolitické či prefabrikované konstrukce. Na stavbu dodá beton z vlastních betonáren a ocelovou výztuž z vlastních armoven. Disponuje dostatečnou kapacitou mixů pro dopravu betonu, čerpadel pro ukládání betonu, vlastního bednění a potřebného stavu jeřábů.

Společným cílem divize je tímto věnovat se technologickému vývoji betonu a jeho použití zejména v oblasti prefabrikace. Vývoj ultravysokohodnotných betonů a jejich využití by mohlo do budoucna přinést minimalizaci množství výztuže, subtilnější konstrukce a v konečném důsledku tím učinit stavění z betonu úspornější.

Počátky vývoje UHPC
Ultravysokohodnotné betony (dále jen UHPC) jsou pro své technické, ekonomické a ekologické výhody ve světě zkoumány a používány více než čtvrt století. U nás se však dosud prakticky nepoužívaly. První laboratorní zkoušky provedla v roce 2009 právě společnost Skanska a.s., závod Prefa. Zkoušky byly zaměřeny hlavně na prefabrikaci s cílem využití výhradně tuzemských surovin. Z tehdy optimální receptury byl v laboratoři vyroben úsek stropního nosníku tvaru obráceného písmene „T“, který ve stáří 7 a 28 dní firma Skanska a.s. závod Prefa nechala odzkoušet na Kloknerově ústavu ČVUT v Praze. V průběhu zkoušek došlo k porovnání různých cementů a jejich interakce s přísadami. Další kombinace vznikly ještě použitím odlišných kameniv a příměsí. Výsledkem je poměrně obsáhlý soubor poznatků o použitých materiálech, ze kterého již lze vybrat optimální recepturu pro dosažení předem zadaných vlastností. Výsledky zkoušek byly publikovány v  listopadu 2009 na 16. Betonářských dnech v Hradci Králové.

První poloprovozní zkouška UHPC proběhla v polovině srpna roku 2010 v provozovně Tovačov závodu Prefa. Byly vyrobeny tři kusy předem předpjatých nosníků tvaru písmene „I“. Tloušťka stojiny pro nosníky z UHPC byla zvolena pouze 38 mm, kdežto pro nosníky z běžného betonu 100 mm. Tím bylo dosaženo přesně polovičního průřezu obou nosníků. Předpjetí bylo uvolněno za tři dny, kdy UHPC měl krychelnou pevnost 88 MPa. Tentýž den odpoledne byly vyrobeny další tři kusy předem předpjatých nosníků, ale z betonu C 45/55 XF2, který se běžně používá pro stavby pozemních komunikací. Tyto zkoušky budou sloužit pro porovnání UHPC s běžným betonem.

Uplatnění UHPC
UHPC se uplatňuje především tam, kde je možno snížit hmotnost konstrukce a vyloučit nebo omezit klasickou výztuž. Tento beton je vyztužen drátky, a má proto velmi vysokou pevnost v tahu za ohybu (  15 MPa). Mimo Evropu se dynamicky rozvíjí ve vyspělých zemích světa jako je USA, Japonsko, Korea a Austrálie, kde je ceněn především pro prodloužení trvanlivosti a možnost využití v silně agresivním prostředí.

Granty na vývoj v oblastech technologie betonu
Na světový trend reaguje závod Prefa, divize Betonové konstrukce, který získal v posledních třech letech celkem tři grantové projekty na vývoj v oblastech technologie betonu.

Grant č. 1: Aplikovaný výzkum Ultravysokohodnotného betonu UHPC (Ultra High Performance Concrete) pro prefabrikované prvky staveb (Technická agentura ČR, program ALFA)

Projekt jsme zahájili v lednu 2011 a dokončení bude v prosinci 2014. Při vývoji UHPC spolupracujeme s ČVUT, Kloknerovým ústavem, firmou Pontex s.r.o. a společností BASF Stavební hmoty Česká republika s.r.o. Společnými silami vznikl beton třídy C 110/130 se zaručenou krychelnou pevností 130 MPa a pevností v tahu za ohybu 15 MPa. Lze jej využít pro prvky dopravního stavitelství, např. mostní nosníky, lávky pro pěší apod. Nová receptura a první prefabrikát bude poprvé použit v červnu tohoto roku při rekonstrukci mostu II/272 Benátky nad Jizerou, pro mostní desku.

Grant č. 2: Tenkostěnné skořepinové konstrukce z UHPC (Ministerstvo průmyslu a obchodu, program TIP)

Vývoj této technické novinky byl zahájen v lednu tohoto roku a dokončen by měl být v prosinci roku 2014. Spolupráce probíhá, jako v předchozím případě, s ČVUT, Kloknerovým ústavem, firmou Pontex s.r.o. a společností BASF Stavební hmoty Česká republika s.r.o. Grant se týká vývoje betonu s pevností od 120 MPa při použití vláken. Beton bude možné použít v oblasti pozemního stavitelství, např. jako prvky fasád a jiných konstrukčních prvků. Letos v únoru byly vyrobeny první zkušební vzorky pro obklad nosné konstrukce. V současné době probíhá výroba zkušebních vzorků obkladových panelů z bílého UHPC pro opláštění kancelářských budov v zahraničí.

Grant č. 3: Železobetonový protihlukový panel nové generace (Technická agentura ČR, program ALFA)

Nový typ panelu jsme začali vyvíjet v lednu tohoto roku a jeho ukončení předpokládáme v prosinci roku 2014. Půjde o lehčené betony s absorpčním povrchem, s odolností vůči chemickým a rozmrazovacím látkám a s životností nad padesát let. Spolupráce probíhá s ČVUT, Kloknerovým ústavem, a Skanska Transbeton, s.r.o. V letech 2012 až 2014 plánujeme vyrobit zkušební vzorky pro akustické a ostatní zkoušky s jinými druhy přísad, příměsí, cementů, kameniva apod.

Využitelný i v ČR
Dosavadní činností bylo potvrzeno, že vysoké požadavky na UHPC lze splnit i za použití běžně dostupných složek betonu z ČR. Dalším přínosem bylo ověření, že je reálné vyrobit i velmi tenkostěnný výrobek, který je po vyrobení bez kaveren a vzduchových pórů. Materiálové náklady na výrobu UHPC jsou sice oproti běžnému betonu všeobecně vyšší, ale dochází zde k razantnímu snížení objemu (až na 50 %) a zároveň zde odpadá použití klasické betonářské výztuže. Hlavním přínosem kromě zlepšení životního a pracovního prostředí bude zvýšení užitných vlastností a trvanlivosti, zvláště v podmínkách vysoce agresivního prostředí. Zejména proto chce firma Skanska a.s., závod Prefa jako první v České republice začít vyrábět prefabrikáty z UHPC.

Další aktivity závodu v technologickém rozvoji
Závod Prefa se řadu let intenzivně věnuje vývoji v oblasti prefabrikace. Každoročně rozšíří své výrobní portfolio o několik novinek, které uvede na stavební trh. Vývoj je zaměřen jak na dopravní (železnice, silnice) tak na pozemní stavby.

Skanska a.s.,
divize Betonové konstrukce, závod Prefa
tel.: 267 095 748
www.skanska.cz/prefa

Vyhledávač stavebních pojmů

Nechte si zasílat měsíční newsletter

Na facebooku

NAŠI PARTNEŘI Další partneři