Vyhledávání na webu

UHPC

Ultra vysokohodnotné betony = Ultra-high-performance concrete

ULTRA-VYSOKO HODNOTNÉ BETONY (ULTRA HIGH PERFORMANCE CONCRETE)

JSOU MODERNÍ KOMPOZITNÍ MATERIÁLY NA BÁZI CEMENTŮ, JEMNÝCH KAMENIV A NEJMODERNĚJŠÍCH CHEMICKÝCH PŘÍSAD, S VELMI NÍZKÝM VODNÍM SOUČINITELEM. DOSAHUJÍ VELMI VYSOKÝCH HODNOT FYZIKÁLNÍCH A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ.

Tyto betony jsou výzvou pro projektanty a architekty, otevírají možnosti subtilních a houževnatých konstrukcí s velmi sníženou vlastní hmotností, ale naproti tomu s dlouhou trvanlivostí a především s vysokou tvarovou variabilitou. Jsou vhodné do prostředí s vysokým namáháním chloridy, mrazovými cykly nebo chemicky agresivními látkami. Jsou vzhledově mimořádně stabilní.

Vlastnosti UHPC

  • Pevnost v tlaku může přesahovat 150 MPa.
  • Pevnost v tahu za ohybu obvykle přesahuje 25 MPa.
  • Odolnost vůči vlivům prostředí splňuje stupeň dle ČSN EN 206+A1:2017 XC4, XD3,XF4, XA1.
  • Výrazně vyšší trvanlivost materiálu a tedy i životnost konstrukce – 200 let a více.
  • Nenasákavost, odolnost vůči zmrazovacím cyklům, chemicky agresivním látkám, UV záření a znečištění
  • Alkalická rezerva a nenasákavost zajišťují trvanlivost výztuže i při menším krytí.
  • Výrobky z UHPC jsou nehořlavé, zatříděny do Euro třídy A1.

Vzhledem k nedostatku legislativy jsou v maximální použitelné míře splňovány požadavky ČSN EN 206 a ostatních platných norem, tam kde normové postupy končí, jsou využívány nejnovější metodiky pro práci s UHPC, certifikované ministerstvem dopravy. Dostupné z: http://www.klok.cvut.cz/certifikovane-metodiky/

Historie

V našich provozovnách je  UHPC vyvíjen od roku 2009, pod hlavičkou nadnárodního koncernu Skanska v tehdejších závodech Prefa byly zahájeny a úspěšně dokončeny výzkumné projekty podporované Ministerstvem průmyslu a obchodu a Technologickou agenturou ČR.

První provozní zkouška výroby mostních nosníků z UHPC proběhla v roce 2010 v provozovně Tovačov, zatěžovací zkoušky byly provedeny v Kloknerově ústavu ČVUT v Praze. Další provozní zkoušení probíhalo v letech 2011 a 2012, byly vyráběny sloupky PHS a byly vyvinuty panely ztraceného bednění pro mostovky spřažených mostů a fasádní panely.
První praktická realizace UHPC v ČR proběhla na mostě přes R10 u Benátek nad Jizerou v roce 2012, kde byly panely ztraceného bednění z UHPC úspěšně použity.

Koncem roku 2013 byly v provozovně Štětí vyrobeny 4 kusy předem předpjatých nosníků z UHPC třídy C 110/130 XF4.  V únoru 2014 byly přímo v provozovně Štětí destruktivně odzkoušeny dva z těchto nosníků. Na dalších dvou nosnících byly sledovány dlouhodobé změny při trvalém zatížení. Při destruktivní zkoušce byla překročena uvažovaná únosnost v ohybu a to za ukázkového chování zkušebního nosníku.

Lávka přes Opatovický kanál v Čeperce

V průběhu roku 2014 byla ve spolupráci s firmou Pontex s.r.o. připravována první stavba nosné konstrukce lávky pro pěší z betonu UHPC. Původní projekt monolitické jednotrámové konstrukce z betonu C35/45 s hmotností cca 36 tun byl přepracován na efektivnější nosník tvaru TT z materiálu UHPC s hmotností cca 10 tun.
Tento nosník byl na konci roku 2014 v provozovně Štětí vyroben, v průběhu roku 2015 k němu byly přibetonovány koncové příčníky a zavěšená křídla. Nosník jako takový je osazen odporovými tenzometry pro kontinuální měření deformací během vnášení předpětí, v průběhu manipulace, dopravy i montáže a pro dlouhodobé sledování konstrukce.
Nosník byl v říjnu 2015 osazen na místo určení, na předem připravené základové konstrukce a následně byl osazen zábradlím, ochráněn přímo pochozí izolací a uveden do provozu, kde spolehlivě slouží pěšímu provozu.

Malmö Live Kontor

V roce 2013 probíhal vývoj kotvení a byly vyráběny první prototypy na jiný typ využití materiálu UHPC – tenkostěnné fasádní panely. Na přelomu let 2013 a 2014 byly odladěny technologie manipulace s plošnými tenkostěnnými prvky a vlastní výroby. Byly zhotoveny barevné škály a vyzkoušeny různé povrchové úpravy. V průběhu roku 2014 probíhala výroba fasádních desek jak hladkých, tak s otiskem matrice, čistě bílých, největší rozměr 2×3,6 metru, nejmenší tloušťky 13 mm.
Tyto fasádní panely zdobí a chrání fasádu administrativní budovy Kontor ve švédském Malmö.

Další aplikací na fasádu stavby je rodinný dům v Mokré – Horákově u Brna. Zde byly dle návrhu architekta použity bílé fasádní desky na vlastní fasádu i místo střešní krytiny.

Na výsledky a zkušenosti z těchto projektů KŠ PREFA navázala a v současné době realizuje některé první komerční aplikace UHPC ve stavbách v ČR. Zároveň pokračuje aplikovaný výzkum a jsou řešeny další projekty podporované dotacemi i financované z vlastních zdrojů.

V letech 2016 – 2018 probíhal intenzivní aplikovaný výzkum a vývoj, který vyvrcholil několika komerčními zakázkami, kde bylo UHPC použito v reálném průmyslovém měřítku.

Aplikace UHPC jako celá hlavní nosná konstrukce lávek a součást mostovek a vybavení mostů běžných rozměrů a dimenzí potvrdilo schopnost KŠ PREFY reálně a komerčně aplikovat tento nadstandardní materiál na stavebním trhu v ČR.

Další výzkum a vývoj stále probíhá, optimalizace technologie, vývoj nových technologických postupů a soustavná spolupráce s betonářskými experty na tvorbě normových předpisů.