S tím byla spojena mohutná akvizice u projektantů, investorů, provozovatelů a u velkých stavebních a jiných firem. Od začátku naší existence aktivně spolupracujeme s vysokými školami a s mnoha výzkumnými institucemi v ČR i v zahraničí. Nejvýznamnějším partnerem v oblasti vývoje, inovací a zkušebnictví je Stavební fakulta VUT v Brně, se kterou jsme řešili a úspěšně vyřešili několik vývojových projektů. Navíc se ukázalo se, že propojení betonářské společnosti s tzv. „umělohmotnou“ výrobou má smysl. A to nejen v aplikaci kompozitů v betonových konstrukcích, ale několikrát jsme využili také zaměstnaneckého potenciálu Prefy Brno. Ať už to bylo na velkých stavbách typu ČOV Budapešť, nebo v současné době probíhající opravě chladicích věží v jaderné elektrárně Dukovany.

Trocha kompozitní teorie

V kompozitech se kombinují různé materiály, obvykle jde o vláknovou výztuž, dodávající výslednému materiálu potřebné mechanické vlastnosti, a pojivovou složku – pryskyřici. V tomto zdánlivě jednoduchém systému však lze volit typ vláken, jejich směry uložení a délku, vzájemný poměr vláken a pryskyřice, typ pryskyřice a v neposlední řadě i technologii výroby. Tyto složky tak lze uspořádat nesčetným počtem různých kombinací. Pokud se sejde výrobní know-how a dobrý nápad, je možné vytvořit mnoho nových aplikací.
Vývojové projekty, jejichž výsledkem je vždy konkrétní aplikace, byly převážně řešeny na základě smluvních vztahů v rámci různých projektů. Výsledkem této spolupráce je řada nových vlastností, celých výrobků a praktických aplikací kompozitních materiálů.

Sanace betonových konstrukcí ve vodohospodářství a energetice

Porušené stavební konstrukce je možné sanovat pomocí vnějších kompozitních prvků, většinou jsou to výztuže tvaru kruhových tyčí a tenkých lamel.
Kompozitní výztuže jsme vyvinuli ve spolupráci se Stavební fakultou VUT v Brně a zavedli jsme je do běžného sortimentu výrobků. Našly si své místo při stavbě a sanaci nejen betonových konstrukcí. Kompozitní výztuže ve formě uhlíkových lamel pro dodatečné zesilování konstrukcí jsou odborníkům známé a byly popsány v literatuře.
Pro vyztužování nových nebo zesilování starších stavebních konstrukcí byly vyvinuty kompozitní tyče z kompozitu vyztuženého uhlíkovými nebo skleněnými vlákny. Lze je využít k vyztužování betonu, zdiva, v některých případech i dřeva. Námi vyvinuté tyče ze skleněných vláken dosahují o 50 % vyšší pevnost v tahu než obdobné zahraniční výrobky a téměř dvojnásobek ve srovnání s ocelovými výztužemi. V řadě aplikací pak mohou konkurovat ocelovým výztužím nebo např. nerezovým (helikálním) výztužím při sanaci zdiva.

Vnitřní kompozitní výztuže

Náhradu ocelových výztuh za kompozitní jsme řešili v rámci společného vývojového prjektu se Stavební fakultou VUT v Brně. Projekt, v rámci programu POKROK, s názvem „Trvanlivé betonové konstrukce nové generace se zvýšenou odolností vůči agresivním vlivům“, byl úspěšně dokončen a oponován v únoru 2010. Vyvinuli jsme nekovovou výztuž na bázi FRP (Fiber Reinforced Polymer) v modifikaci se skleněnými a uhlíkovými vlákny a zejména také systém vyztužování betonových a zděných konstrukcí pomocí nekovové výztuže (chráněn několika užitnými vzory, je podána patentová přihláška). Tento projekt byl také oceněný v soutěži „Inovace roku“.
Současně jsme, opět se Stavební fakultou VUT Brno a dalšími partnery, zahájili práce na novém projektu v rámci programu TIP s názvem „Betonové konstrukce s nekovovou výztuží se zvýšenou požární odolností a odolností vůči agresivním vlivům“. V rámci řešení je nutno vyvinout výztuže a optimalizovat návrh prvků pro pilotní aplikační oblasti: kolektory, šachty, betonové stavby ve vodohospodářství, dopracovat laboratorně vyvinuté a ověřené technologie výroby pro účely zavedení inovovaných betonových prvků, které lze charakterizovat jako bezúdržbové a odolné vůči agresivním vlivům (chloridy, zmrazovací cykly, slabé kyseliny atd.).
Cílem projektu je i vývoj nového kompozitního materiálu na bázi polymerní matrice a dlouhovláknové výztuže, který může být použit jako nosná výztuž betonových konstrukcí.
Nový materiál bude vyvíjen nejen s ohledem na zajištění dostatečně vysokých mechanických vlastností za běžných teplot, ale i pro aplikace s vysokou provozní teplotou nebo aplikace, které vyžadují zajištění nosnosti konstrukce v případě požáru (tunely, únikové cesty, podzemní prostory). Jedná se o rozšíření výzkumu a výrazný posun v kvalitě a použitelnosti vyvinutého systému zesilování konstrukcí.

Kompozitní konstrukce a výrobky pro vodohospodářství a energetiku

Kromě zmíněných specialit jsou aplikace ve vodohospodářství a energetice klasického typu. Vyrábíme a montujeme standardní konstrukce a prvky určené zejména pro stavební části. Naše kompozity našly uplatnění na stavbách jako jsou čistírny odpadních vod, vodojemy, vodní díla, trafostanice, měnírny, podzemní kolektory, chladicí věže a další.

Poklopy

Mezi novější výrobky, s kterými jsme nedávno přišli na trh, řadíme lisované poklopy a rámy. Vhodnou volbou materiálu a technologie výroby bylo dosaženo zařazení do skupin od A15 (1,5 tuny) až po D400 (40 tun), tj. nejvyšší nosnosti požadované na našich komunikacích. Kompozitní poklopy však dosáhnou této nosnosti při čtvrtinové vlastní hmotnosti a jako bonus přináší další výhody jako je chemická a korozní odolnost, elektrická a tepelná nevodivost, nižší hlučnost provozu a pak nenahraditelnou výhodu v tom, že nejsou vykupovány ve sběrnách druhotných surovin.

Technologie lisování umožňuje sice výrobu vysocezátěžových prvků, nevýhodou je jejich rozměrová jednoúčelnost. Každý rozměr vyžaduje totiž speciální formu, jejíž pořizovací cena je vysoká. Pro splnění požadavku menší zátěže než 40 tun a tvarové variability je pro nás vhodnější výroba laminovaných poklopů.

Závěr

Záměrem tohoto článku bylo představit naši společnost jako inovativní firmu a zároveň ukázat možnosti aplikací našich kompozitních výrobků v oblasti vodohospodářství a energetiky. Do tohoto článku bylo možné zařadit pouze základní informace. Přehled našich standardních kompozitních výrobků, hlavních vývojových projektů a jejich podrobnější popis, je možné nalézt na našich internetových stránkách.

Ing. Miloš Filip, Ing. Jan Prokeš, Ph.D.

PREFA KOMPOZITY, a.s.
Kulkova 10, 615 00 Brno
tel.: 541 583 208 (292), 602 764 520
e-mail: kompozity@prefa.cz
www.prefa-kompozity.cz