MOSTY Z VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU V ČESKÉ REPUBLICE BRIDGES UTILIZING HIGH STRENGTH CONCRETE IN THE CZECH REPUBLIC

M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚

M AT E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y

MOSTY Z VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU V ČESKÉ REPUBLICE ❚ BRIDGES UTILIZING HIGH STRENGTH CONCRETE IN THE CZECH REPUBLIC

1

Ivailo Terzijski Článek podává přehled významných mostních konstrukcí z vysokopevnostního betonu, realizovaných v uplynulých letech v České republice. Uvedeny jsou technické a technologické souvislosti použití vysokopevnostního betonu. U vybraných konstrukcí jsou uvedeny receptury použitého betonu i parametry, kterých se podařilo dosáhnout. V aktuálních případech jsou uvedeny i další, doplňující požadavky na použitý vysokopevnostní beton a způsob, jak byly řešeny. ❚ The article gives an overview of important bridge structures utilizing high-strength concrete built in the Czech Republic in previous years. Technical and technological relationships of high-strength concrete application are presented. Concrete mix composition and reached parameters of concrete applied by chosen structures are published. In several cases there are given information on further, complementing demands on applied highstrength concrete and information how the demands have been solved.

Vysokopevnostní beton (High Strength Concrete, zkráceně HSC) je jednou z cest, jak zvýšit kvalitu betonu i konstrukce z něj postavené. Vysokopevnostní beton je proto oprávněně řazen 34

mezi vysokohodnotné betony (High Performance Concrete, zkráceně HPC). Přínosem použití vysokopevnostního betonu obvykle bývá snížení celkové spotřeby materiálu, zvýšení odolnosti konstrukce proti agresivnímu působení vnějšího prostředí, a tím i prodloužení celkové životnosti konstrukce nebo alespoň zvětšení intervalu mezi sanačními zásahy. Významným dopadem použití vysokopevnostního betonu je často i možnost aplikace nových konstrukčních řešení. Proto se vysokopevnostní beton používá zejména u těch typů konstrukcí, u nichž jsou nová konstrukční řešení významným prvkem, případně i nutnou podmínkou jejich existence. Ve světovém měřítku je z uvedených důvodů vysokopevnostní beton používán zejména v nosných konstrukcích výškových budov a mostů [1, 2, 3]. V prostředí České republiky byl přechod z experimentálního stadia zkoumání vysokopevnostních betonů do stadia běžného použití ve stavebních konstrukcích pozvolný. Důvodů bylo hned několik: • neexistence relevantních norem (zejména v oblasti projekce),

• určitá nedůvěra k vysokopevnostní-

mu betonu, jehož některé vlastnosti (zejména nižší duktilita) poněkud „znervózňovaly“ projektanty, • omezené množství konstrukcí vhodných pro efektivní uplatnění HSC. Jelikož výstavba výškových budov v podmínkách ČR není častá, bylo jen logické, že prvními konstrukcemi, u nichž se vysokopevnostní beton masivněji uplatnil, byly konstrukce mostní. Zde vysokopevnostní beton umožnil návrh nejen plně funkčních, ale i vysoce estetických konstrukcí. Významně k tomu přispěla existence projektů Ministerstva průmyslu a obchodu FI-IM/185 „Nové úsporné konstrukce z vysokopevnostního betonu“ a FI-IM5/128 „Progresivní konstrukce z vysokohodnotného betonu“, jakož i teoretické podklady získané v rámci činnosti výzkumného centra integrovaného navrhování progresivních stavebních konstrukcí CIDEAS a v rámci dalších projektů. Důležitým faktorem byla nepochybně i ochota projektantů a realizátorů staveb exponovat se v této, ne zcela běžné, oblasti konstrukcí. Výsledkem byl vznik nezanedbatelného množství mostních konstrukcí, je-

BETON • technologie • konstrukce • sanace

❚

4/2010

Obr. 1 Celkový pohled na přesypaný most D211 ❚ Fig. 1 Bridge D211 – General view Obr. 2 Pohled na nosníky mostu D211 Fig. 2 Girders of the bridge D211

❚

Obr. 3 Schéma konstrukce mostu D211 a lehčeného násypu ❚ Fig. 3 Structural scheme of the bridge D211 and it’s lightweight filling Obr. 4 Závislost ceny betonu na jeho pevnostní třídě (v cenách roku 2004) ❚ Fig. 4 Relation between strength class and related cost of the concrete (in prices of 2004 year)

2

Obr. 5 Vliv třídy betonu na změnu průřezu nosníku; a) změna z C30/37 na C60/75; b) změna z C60/75 na C90/105 ❚ Fig. 5 Impact of the concrete class on the girder’s cross-section; a) change from C30/37 to C60/75 class; b) change from C60/75 to C90/105 class Obr. 6 Výsledek kontrolních zkoušek pevnosti betonu v tlaku při výrobě nosníků mostu D211 ❚ Fig. 6 Result of check tests of concrete strength during D211 girders production

jichž přehled zde přinášíme. Všímat si budeme především technologických aspektů užití vysokopevnostního betonu, případně vztahu pevnostních parametrů betonu a technicko-ekonomické optimalizace konstrukce.

3

P Ř E S Y PA N Ý M O S T N A D Á L N I C I D1 VYŠKOV–KROMĚŘÍŽ

Přesypaný most se stavebním označením D211 byl chronologicky první mostní konstrukcí z vysokopevnostního betonu v ČR. Most byl realizován v letech 2003 až 2005 v rámci výstavby dálnice D1, stavba 0133 Vyškov–Mořice. Most, nacházející se poblíž Brněnských Ivanovic, přemosťuje potok, polní cestu a biokoridor (obr. 1). Inženýrsko-geologické poměry v místě objektu byly natolik složité (vrchní vrstva podloží je zde tvořena málo únosnými sedimenty měkké konzistence), že i při uvažování sanačních opatření pod klasickým násypem vycháze-

4

5a

4/2010

5b

❚

6

technologie • konstrukce • sanace • BETON

35

M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ Tab. 1

Receptura betonu C60/75

❚

Tab. 1

Složka CEM I 52,5 R Hranice [kg] Voda [kg] FM 794 [kg] Glenium 110 [kg] VZ 33 [kg] DTK 0/4 mm Tovačov [kg] HTK 4/8 mm Tovačov [kg] HDK 8/16 mm Bilčice [kg] Objemová hmotnost teoretická [kg/m3] Tab. 2 Tab. 2


Concrete C60/75 concrete mix composition

Dávka v 1 m3 460 158 5 až 6 0 až 2 2 710 230 950 2 520

Parametry všech použitých betonů dosažené při průkazních zkouškách Parameters of all used concrete grades reached by initial tests

Parametr Konzistence [mm] Pevnost v tlaku po 24 hod [MPa] Pevnost v tlaku po 7 dnech [MPa] Pevnost v tlaku po 28 dnech [MPa] Pevnost v tahu ohybem po 24 hod [MPa] Pevnost v tahu ohybem po 28 dnech [MPa] Hloubka průsaku [mm] 2 Odolnost proti ChRL – odpad po 150 cyklech [g/m ] Statický modul pružnosti po 28 dnech [MPa]

ly hodnoty sedání v řádu stovek milimetrů. Proto byla celá koncepce mostu pojata značně novátorsky. Zatížení podloží bylo sníženo nejen použitím méně hmotné konstrukce z vysokopevnostního betonu, ale především vylehčením násypu pomocí bloků z expandovaného polystyrenu (obr. 3). Na základě požadavků na maximální prosvětlení prostoru pod mostem o jednom poli bylo navrženo rozpě-

C55/67 190 – sednutí – 84,3 93 – 10,1 12 224,5 43 300

C60/75 650 – rozlití 44,9 79,6 101 5,8 8,7 8,3 245 46 850

3

CEM I 42,5 R Radotín [kg/m ] 3 Voda veškerá [kg/m ] Addiment FM 350 [kg/m3] 3 Viscocrete 1045 [kg/m ] 3 Addiment VZ 1 [kg/m ] 3 Sika Control 40 [kg/m ] Vlákna ANTI-CRAK HD [kg/m3] 3 DTK 0/4 mm Vrábče [kg/m ] 3 HTK 4/8 mm Vrábče [kg/m ] 3 HTK 8/16 mm Vrábče [kg/m ] HDK 8/16 mm Kobylí Hora [kg/m3]

C90/105 640 – rozlití – 101,3 120,7 – – – – 45 500

tí mostu 35 m se světlou výškou pod mostem cca 8 m. Jako nejvhodnější prvek pro nosnou konstrukci se ukázaly dodatečně předpjaté nosníky z vysokopevnostního betonu. Použití vysokopevnostního betonu umožnilo realizovat požadované rozpětí 35 m při snížené výšce nosníků (viz dále). Tím došlo ke zvětšení prostoru pod mostem, což příznivě ovlivnilo převedení lokálního biokoridoru v tomto prostoru.

Tab. 3 Složení variant betonu C55/67 pro lávku v Českých Budějovicích C55/67 for footbridge in České Budějovice – concrete mix composition

Složka / parametr

❚

Receptura „V“ s HTK Vrábče 430 153 5 1,6 1,1 – 0,6 805 295 745 –

❚

Tab. 3 Concrete

Receptura „K“ s HDK Kobylí Hora 435 157 4,8 1,6 0,9 (7,6) 0,6 805 265 – 785

Tab. 4 Průměrné hodnoty vlastností variant betonu C55/67 pro lávku v Českých Budějovicích ❚ Tab. 4 Concrete C55/67 for footbridge in České Budějovice – average values of parameters

Parametr

Limit

Objemová hmotnost čerstvého betonu [kg/m3] Sednutí kužele [mm] Pevnost v tlaku po 28 dnech [MPa] 3 Objemová hmotnost ztvrdlého betonu [kg/m ] Pevnost hranolová po 28 dnech [MPa] Modul pružnosti po 28 dnech [GPa] Odolnost proti ChRL – odpad po 150 cyklech [g/m2] Hloubka průsaku [mm]

– – 74,5 – – – 800 20

36

Receptura „V“ s HTK Vrábče 2 447 190 78,8 2 448 65,6 44,4 140,6 2, 3 a 5

Receptura „K“ s HDK Kobylí Hora 2 457 200 86,6 2 456 77,8 46,6 89,4 6, 5 a 3

Volbě vhodné třídy betonu pro konstrukci D211 předcházela technickoekonomická parametrická studie, která měla pomoci určit, jaká třída betonu bude pro konstrukci daného typu (tj. zejména pro nosníky) optimální. Do úvahy byla brána jak cena betonu v závislosti na jeho pevnostní třídě, tak technický přínos zvýšení pevnosti betonu. Z obr. 4 je patrné, že cena betonu prudce vzrůstá po překročení pevnosti odpovídající přibližně třídě C70/85. Zde je totiž obvykle zapotřebí použít poměrně drahé mikroplnivo (typicky mikrosiliku). Dále se ukázalo (obr. 5a a b), že zmenšovat průřezy nosníků nelze jen úměrně pevnosti betonu. Je totiž nutné dodržet určité minimální rozměry průřezu, potřebné pro rozmístění předpínacích kabelů a jejich zakotvení. Z obr. 5a je patrný značný rozdíl v mohutnosti průřezu mezi variantou z betonu C30/37 a C60/75. Obr. 5b naopak ukazuje, že další zmenšení průřezu v důsledku zvýšení pevnosti betonu nelze u dané konstrukce již plně využít. Při použití betonu C90/105 za podmínky dosažení stejné hladiny předpětí lze prakticky už jen snížit výšku nosníku o 0,1 m, tj. na 1,4 m, což již nepřináší adekvátní výhody. Na základě uvedených skutečností byl pro nosníky standardně použit beton třídy C60/75. Beton třídy C90/105 byl v konstrukci nakonec přesto použit – a sice experimentálně, v jednom nosníku standardního průřezu, tj. průřezu navrženého pro beton C60/75. Na vývoji vysokopevnostního betonu se vedle pracovníků VUT v Brně podílel Ing. Jiří Šafrata, zástupce dodavatele použité stavební chemie, firmy Woermann. Složení betonu a jeho vlastnosti jsou uvedeny v tab. 1. a 2. Vedle betonu C60/75, aplikovaného standardně v nosnících, byl pro monolitické spojení jednotlivých nosníků (mostovku) použit i beton C55/67. Jeho složení bylo odvozeno od betonu C60/75, s použitím stejného cementu i stejných frakcí kameniva se stejnou výslednou křivkou zrnitosti. Rozdíly spočívaly především ve snížení dávky cementu a v přídavku vláken Anti-Crak HD pro omezení smršťovacích trhlin. Rovněž typ použitého superplastifikátoru Woermann byl modifikován tak, aby byla zajištěna delší doba zpracovatelnosti čerstvého betonu, nutná při průměrném čase přepravy betonu 60 min. Výroba nosníků i betonu pro monolitickou část konstrukce probíhala v provozovně Tovačov firmy Skanska Prefa, a. s.


❚

4/2010

Obr. 7 a 8 Celkový pohled na lávku v Českých Budějovicích ❚ Fig. 7 and 8 Footbridge in České Budějovice – general view Obr. 9 Porovnání smršťování betonů s a bez protismršťovací přísady ❚ Fig. 9 Comparison of shrinkage of concretes with and without anti-shrinkage additive

Receptura betonu C60/75 nosníků je uvedena v tab. 1, základní fyzikálněmechanické vlastnosti všech použitých variant betonu jsou uvedeny v tab. 2. Podrobnější údaje lze nalézt v [4]. S odstupem času lze nyní konstatovat, že toto první rozsáhlejší užití vysokopevnostního betonu v mostní konstrukci v ČR bylo úspěšné. Kontrolní zkoušky pevnosti betonu při výrobě nosníků ukázaly (obr. 6), že požadované pevnosti bylo spolehlivě dosaženo. Určitým negativem je jen poměrně značný rozptyl dosahovaných hodnot pevnosti, ten se však při dalších aplikacích HSC (viz dále) podařilo snížit na přijatelnou míru. Dlouhodobé sledování této pilotní mostní konstrukce prokázalo, že se chová v souladu s výchozími předpoklady (viz článek M. Zicha str. 82–86, pozn. red.). To je velmi cenné zjištění pro obecnou použitelnost vysokopevnostního betonu. Prefabrikované nosníky vyvinuté pro popsaný most byly využity u dalších dvou mostů realizovaných na stavbách dálnic D1 a D47.

7

L ÁV K A P Ř E S V LTAV U V Č E S K Ý C H BUDĚJOVICÍCH

Lávka pro pěší přes Vltavu v Českých Budějovicích je převážně ocelová konstrukce realizovaná firmou JHP, s. r. o. Projektant věnoval velkou pozornost nejen základní ocelové konstrukci, ale i návrhu spřažené monolitické mostovky. Ta byla navržena z vysokopevnostního betonu třídy C55/67. Aplikace vysokopevnostního betonu zde umožnila dosáhnout dostatečné torzní tuhosti konstrukce při zachování štíhlé estetické siluety. Návrh složení vysokopevnostního betonu byl proveden na FAST VUT v Brně. Mimo pevnost odpovídající dané konstrukční třídě požadoval projektant dosažení statického modulu pružnosti betonu po 28 dnech zrání minimálně 40 GPa a výrazné omezení vzniku trhlin v konstrukci. Po dohodě zainteresovaných stran bylo rozhodnuto využít v maximální míře místních surovin, tj. zejména 4/2010

❚

8

9


37

S TAV E B N Í K O N S T R U K C E

❚

STRUCTURES

10

11

12

13

místního kameniva. Vzhledem ke geologickým podmínkám na místě stavby a jejím okolí se zde pro výrobu běžných konstrukčních betonů používá těžené kamenivo (zejména z lokality Vrábče), a to jemných i hrubých frakcí. Betony s drceným kamenivem se používají jen výjimečně. Jelikož pro vysokopevnostní betony se obecně doporučuje používat hrubé drcené kamenivo, byly v rámci přípravných prací provedeny návrh a porovnání dvou variant betonu, tj. varianty s hrubým těženým, respektive s hrubým drceným kamenivem. Porovnání receptur betonu a jejich vlastností je zřejmé z tab. 3. a 4. 38

Finálně bylo rozhodnuto použít variantu s hrubým drceným kamenivem „Kobylí Hora“, a to zejména pro vyšší rezervu v tlakové pevnosti (tab. 4). Omezení smršťování a vzniku trhlin bylo docíleno kombinací protismršťovací přísady Sika Control 40 a skleněných vláken Anti-Crak HD. Pozitivní vliv přísady Sika Control 40 na míru smršťování betonu byl na VUT v Brně dlouhodobě experimentálně prokázán (obr. 9). Vlákna Anti-Crak HD sloužila zejména k omezení vzniku trhlin v důsledku plastického smršťování betonu. Lávka, otevřená 22. června 2006, získala ocenění „Mostní dílo roku 2006“ a „Stavba roku 2007“.

Obr. 10 Celkový pohled na most přes řeku Moravu v Olomouci ❚ Fig. 10 Bridge over the Morava River in Olomouc – general view Obr. 11 Hlavní oblouk mostu přes řeku Moravu v Olomouci ❚ Fig. 11 Bridge over the Morava River in Olomouc – main arch Obr. 12 Nárůst smykové (vrypové) pevnosti betonu C60/75 pro most v Olomouci v čase ❚ Fig. 12 Increase of the concrete C60/75 scratch strength in time for bridge in Olomouc Obr. 13 Výsledek kontrolních zkoušek pevnosti betonu v tlaku betonu C60/75 pro most v Olomouci ❚ Fig. 13 Result of check tests of concrete strength of the concrete C60/75 for bridge in Olomouc Obr. 14 Celkový pohled na most přes řeku Odru a Antošovické jezero ❚ Fig. 14 Bridge over the Odra River and Antošovice Lake – general view


❚

4/2010

M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ M O S T „ U P LY N Á R N Y “ V OLOMOUCI

Most přes řeku Moravu a její obtok v Olomouci byl postaven v letech 2006 až 2007. Jde o železobetonový most z vysokopevnostního betonu třídy C60/75. Generálním dodavatelem stavby byla firma Skanska DS, a. s. Železobetonovou mostní konstrukci tvoří dva velmi štíhlé trámy (obr. 10 a 11). Toto řešení vyplynulo z obecného požadavku dostatečného průtočného profilu a současně poněkud protichůdného požadavku investora na to, aby most svou výškou nijak nenarušoval ráz okolního terénu. Použití vysokopevnostního betonu bylo při navrženém řešení naprostou nutností. Vedle požadavku na pevnost odpovídající uvažované pevnostní třídě C60/75, formuloval projektant a dodavatel stavby další doplňující požadavky na vlastnosti čerstvého a ztvrdlého betonu. Požadovány byly: • odolnost odpovídající SVP XF4, • omezené smršťování betonu, • dlouhodobá (minimálně 10 h) plastičnost betonu umožňující betonáž beze spár i po krátkodobém přerušení betonáže. Receptura betonu byla navržena


na FAST VUT v Brně. Zatímco omezení smršťování bylo řešeno podobně jako v případě lávky v Českých Budějovicích, tj. pomocí protismršťovací přísady, dlouhodobá plastičnost byla dosažena pečlivě vyladěnou kombinací více polykarboxylátových superplastifikátorů a polymerních zpomalovačů tvrdnutí betonu. Jelikož nám podmínky souvisejícího kontraktu neumožňují zveřejnit detailní složení betonu, uvádíme v tab. 5 alespoň některé zjištěné technologické a konstrukční parametry betonu. Obr. 12 zachycuje průběh tuhnutí betonu v čase sledovaný pomocí změn pevnosti ve smyku zjištěné vrypem do pojivové malty. Na obr. 13 jsou výsledky kontrolních zkoušek betonu z průběhu výstavby,

poskytnuté jeho dodavatelem firmou Skanska Transbeton, s. r. o. Z nich a z odpovídajícího statistického hodnocení vyplývá, že při reálné produkci betonu bylo dosaženo pevnostních parametrů minimálně o třídu lepších, tj. odpovídajících pevnostní třídě C70/85. Průměrná pevnost po 28 dnech zrání byla 95,4 MPa, minimální pevnost 86 MPa a maximální 108 MPa. U doplňkových zkoušek po 90 dnech zrání bylo dosaženo pevnosti v tlaku v rozmezí 112 až 115 MPa. Směrodatná odchylka pevnosti v tlaku po 28 dnech o výši 4,96 MPa již byla podstatně příznivější, než tomu bylo u mostu D211. To svědčí o dobrém zvládnutí výroby HSC betonu dodavatelem. Most „U plynárny“ získal ocenění „Mostní dílo roku 2008“.

Tab. 5 Parametry betonu C60/75 použitého v mostě „U plynárny“ v Olomouci Tab. 5 Concrete C60/75 of the bridge in Olomouc – reached parameters

Parametr Sednutí kužele [mm] Doba čerpatelnosti [h] Doba plasticity [h] Pevnost v tlaku po 28 dnech bez AC [MPa] Pevnost v tlaku po 28 dnech s AC [MPa] Modul pružnosti po 28 dnech [GPa]

Požadavek S4 až S5 min 1 min 10 C60/75 C60/75 40,5

❚

Dosaženo 200 až 220 1,5 10 až 20 103 95 >43

Poznámka: zkratka AC značí protismršťovací přísadu 14

4/2010

❚


39



15 17

16

Vnitřní beton C60/75: čerpatelný po dobu 3 hodin

Vnější beton C60/75: omezené smršťování SVP XF4

18

19 Obr. 15 a 16 Centrální pylon mostu přes řeku Odru a Antošovické jezero ❚ Fig. 15 and 16 Bridge over the Odra River and Antošovice Lake – central pylon Obr. 17 Řez patou pylonu pylon’s foot

❚

Fig. 17

Section of the

Obr. 18 Schematické znázornění čerpání betonu do vnitřního prostoru pylonu ❚ Fig. 18 Scheme of the process of concrete pumping into pylon’s inner space Obr. 19 Změny konzistence „vnitřního betonu“ v závislosti na čase ❚ Fig. 19 Workability change in time of the “internal concrete”

40


❚

4/2010

M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E ❚ MOST PŘES ŘEKU ODRU A ANTOŠOVICKÉ JEZERO

Jde o téměř 600 m dlouhý most postavený firmou Skanska DS, a. s., jako generálním dodavatelem. V této zajímavé a náročné konstrukci se vysokopevnostní a další speciální betony navržené na FAST VUT v Brně uplatnily ve více konstrukčních prvcích. Nejatraktivnějším z nich je bezesporu centrální pylon sloužící jako podpora pro závěsná lana největšího pole mostu (obr. 15 a 16). Ve vlastním pylonu byly aplikovány dva betony s poněkud rozdílnou specifikací, a sice beton pro vnitřní a beton pro vnější část průřezu (vzhledem k ocelovému jádru). Oba betony byly pevnostní třídy C60/75, vzhledem k umístění v pylonu však na ně byly kladeny některé další různé dodatečné požadavky (obr. 17). Pro vnitřní beton byl s ohledem na způsob betonáže čerpáním dutinou jádra zdola nahoru (obr. 18) specifikován požadavek čerpatelnosti po dobu min. 3 h. Naopak vnější beton měl mít omezené smršťování a odolnost vůči vnějšímu prostředí charakterizovanému stupněm vlivu prostředí XF4. Pro oba betony požadoval projektant modul pružnosti minimálně 40,5 GPa. V dříve uvedených případech mostů z vysokopevnostního betonu byly požadované vlastnosti čerstvého betonu, jako jsou konzistence, stabilita či kinetika tuhnutí, dosaženy pečlivě vyladěnou kombinací více polykarboxyláto-


Tab. 6 Dosažené parametry betonů C60/75 pro pylon ❚ pylon – reached parameters

Parametr Sednutí kužele [mm] Pevnost v tlaku po 1 dni [MPa] Pevnost v tlaku po 3 dnech [MPa] Pevnost v tlaku po 7 dnech [MPa] Pevnost v tlaku po 28 dnech [MPa] Modul pružnosti po 28 dnech [GPa] Odolnost proti ChRL – odpad po 150 cyklech [g/m2] Hloubka průsaku [mm] Speciální vlastnost

vých superplastifikátorů různých vlastností, často i různého výrobce. Díky pokroku v oblasti přísad do betonu, mohla být v případě pylonu ve složení obou variant betonu použita za stejným účelem jen jedna polyfunkční polykarboxylátová přísada Stachement ST2180. Jak je zřejmé z tab. 6 a obr. 19, požadovaných parametrů čerstvého i ztvrdlého betonu se v obou případech podařilo dosáhnout. Rovněž pylon byl úspěšně vybetonován v souladu s požadavky dodavatele. Most přes Odru a Antošovické jezero, otevřený v roce 2007, získal ocenění „Mostní dílo roku 2007“ a „Stavba roku 2008“. Podobně, jako v případě mostu D211, probíhá již od stadia výstavby průběžné sledování chování pylonu i celé mostní konstrukce. S jeho výsledky bude odborná veřejnost seznámena v některém z příštích čísel tohoto periodika.

Limit – – – – – 40,5 800 20

Tab. 6

Concretes C60/75 for the

Vnitřní beton 210 až 220 43 72 86 98 > 43 150 4 čerpatelnost > 3 h

Vnější beton 210 až 220 – 70 76 89 > 43 79,5 3 redukce smrštění

L ÁV K A P R O P Ě Š Í P Ř E S Ř E K U S V R AT K U

Samokotvená lávka pro pěší přes řeku Svratku v Brně spojuje nové administrativní centrum (Spielberg Office Centre) s historickým jádrem města Brna. Mostovka lávky z předpjatého pásu délky 43,5 m je tvořena prefabrikovanými segmenty délky 1,5 m z vysokopevnostního betonu C70/85. Plochý nosný oblouk o rozpětí 42,9 m a vzepětí 2,65 m je sestaven ze dvou segmentů vyrobených rovněž z vysokopevnostního betonu C70/85. Oblouk je tvořen dvěma „větvemi“, které mají proměnnou vzájemnou vzdálenost a u opěr se spojují (obr. 20 až 22). Segmenty mostovky i oblouku byly vyrobeny v provozovně Tovačov firmy Skanska Prefa, a. s. Beton použitý pro mostovku i oblouky v zásadě odpovídal betonu C60/75 použitému dříve pro nosníky mostu D211 (viz výše). Optima20

4/2010

❚


41


M AT E R I A L S A N D T E C H N O L O G Y Obr. 20, 21 and 22 Lávka pro pěší přes řeku Svratku ❚ Fig. 20, 21 and 22 The pedestrian bridge over the Svratka River – general view Obr. 23 Vyztužení vrcholu oblouku lávky přes řeku Svratku ❚ Fig. 23 Reinforcement of the arch top of the pedestrian bridge over the Svratka River Obr. 24 Dobetonávka vrcholu oblouku lávky přes řeku Svratku ❚ Fig. 24 Concrete fill of the arch top of the pedestrian bridge over the Svratka River Obr. 25 a 26 Lávka na obchvatu Olomouce ❚ Fig. 25 and 26 Pedestrian bridge on the bypass highway by Olomouc

21 22

23

Literatura: [1] Nawy G. A.: Fundamentals of HighPerformance Concrete. John Wiley & Sons Inc. 2nd. ed. 2001, New York, USA [2] Aitcin P.-C.: Vysokohodnotný beton, IC-ČKAIT, Praha, 2005 [3] Bickley J. A., Mitchell D.: A Stateof-Art Review of High Performance Concrete Structures built in Canada 1990-2000, Cement Association of Canada, Toronto, 2001 [4] Terzijski I., Čeliš P., Konečný L.: Aplikace vysokopevnostního betonu v mostní konstrukci D211. Beton TKS 5/2004, s. 36-42 [5] Zich M.: Dlouhodobé sledování mostu z vysokopevnostního betonu, sborník konference „Zkoušení a jakost ve stavebnictví 2009“, Brno, 2009, s. 177–186 [6] Daněk P., Schmid P.: Sledování reologických a lomových parametrů vysokopevnostních betonů, interní technická zpráva, FAST VUT v Brně, 2006 [7] Strasky J.: Bridges Utilizing Highstrength concrete, 30th Conference of Slovenian Structural engineers, Bled 2008

24

lizací výrobního postupu se podařilo snížit rozptyl kvality betonu, takže beton mohl být zařazen o jednu pevnostní třídu výše. Montáž lávky prováděla firma Skanska DS, a. s. Zajímavostí je, že se na stavbě lávky přímo podíleli odborníci z Fakulty stavební VUT v Brně, když vedle stavebního dozoru provedli i zmonolitnění oblouku lávky dobetonávkou vysokopevnostním betonem ve spojení obou prefabrikovaných částí nosného oblouku (obr. 23 a 24). Lávka, dokončená v září roku 2007, získala řadu ocenění: „Mostní dílo roku 2007“, „2008 Footbridge Award“ (Porto 2008), „Vynikající betonová kon42

strukce“ (ČBS 2009) a „Oustanding Concrete Structure“ (fib, Wahington, D.C. 2010). L ÁV K A N A RY C H L O S T N Í KOMUNIKACI R35 U OLOMOUCE

Samokotvená lávka o celkové délce 83 m převádí provoz pěších a cyklistů přes rychlostní komunikaci R35 na obchvatu Olomouce (obr. 25 a 26). Mostovka z předpjatého pásu o dvou polích je tvořena prefabrikovanými segmenty délky 3 m z vysokopevnostního betonu C70/85. Segmenty jsou tvořeny tenkou deskou tloušťky 100 až 290 mm vyztuženou jednou vrstvou Kari sítě. Prefabriko-

vané segmenty byly vyrobeny ve výrobně Eurovia CS, a. s., závod Řevnice. Monolitický oblouk o rozpětí 64 m a vzepětí 6,44 m podpírá pás mostovky uprostřed rozpětí a je vyroben z betonu C60/75. V zásadě jde o stejný vysokopevnostní beton, jaký byl použit pro celou konstrukci mostu „U plynárny“ v Olomouci. Modifikována byla pouze rychlost jeho tuhnutí a tvrdnutí, protože v tomto případě nebyla požadována plastičnost betonu po dobu 10 h. Výrobcem a dodavatelem betonu oblouku byla opět firma Skanska Transbeton, s. r. o. Dodavatelem celé stavby byla firma Bögl a Krýsl, k. s. Lávka byla dokončena v roce 2007.


❚

4/2010



25 26

Z ÁV Ě R

V moderních mostních konstrukcích se v posledních letech s úspěchem uplatňují vysokopevnostní betony. K požadavkům na vysokou pevnost se často přidružují další speciální požadavky, vyplývající nejčastěji z požadavků technologie výstavby nebo z místa aplikace v konstrukci. Tyto nároky se ve všech uvedených případech podařilo splnit, a to zejména díky úzké spolupráci projekce s navrhovatelem i dodavatelem betonu a v neposlední řadě i díky pečlivému návrhu složení betonu s využitím nejmodernějších přísad.

Projekty všech popsaných mostů byly vypracovány projekční firmou Stráský, Hustý a partneři, Brno [7]. Autor článku děkuje Prof. Ing. Jiřímu Stráskému, DSc., za cenné připomínky a za to, že mu umožnil podílet se na přípravě i realizaci prezentovaných významných a esteticky zdařilých konstrukcí. Teoretické podklady pro prezentované výsledky byly získány za finančního přispění MŠMT ČR, v rámci výzkumného záměru MSM 0021630519 „Progresivní spolehlivé a trvanlivé nosné stavební konstrukce“ a za finančního přispění MPO ČR, v rámci projektu FI-IM/185 „Nové úsporné konstrukce z vysokopevnostního betonu“.

Doc. Ing. Ivailo Terzijski, CSc. Ústav betonových a zděných konstrukcí Fakulta stavební Vysokého učení technického v Brně e-mail: [email protected] tel.: 541 147 850

4/2010

❚


43

MOSTY Z VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU V ČESKÉ REPUBLICE BRIDGES UTILIZING HIGH STRENGTH CONCRETE IN THE CZECH REPUBLIC

Recommend Documents