Trvanlivé betonové konstrukce nové generace se zvýšenou odolností vůči agresivním vlivům

Úsek vývoje ve firmě PREFA KOMPOZITY, a.s. spolupracuje na projektu Trvanlivé betonové konstrukce nové generace se zvýšenou odolností vůči agresivním vlivům. Projekt je podporován Ministerstvem průmyslu a obchodu. Projekt byl zahájen v roce 2005, ukončení se předpokládá v roce 2009.

Hlavním řešitelem projektu je Vysoké učeni technické v Brně, Fakulta Stavebni.
Projektu se účastní tito partneři:
PREFA KOMPOZITY, a.s.
PREFA Brno a.s.
BESTEX, a.s.
METROSTAV

Cíle projektu

Projekt sleduje následující hlavní cíle

vývoj výztuže do betonu na bázi FRP (Fiber Reinforced Polymers), které v některých případech s výhodou nahrazují klasickou betonářskou (ocelovou) výztuž. Vyvinutou výztuž bude možno využít v betonové konstrukci jako pasivní (tj. nepředpjatou výztuž, obdoba betonářské výztuže) nebo jako aktivní (předpjatou)).
vývoj nové generace betonových prvků s vyvinutou výztuží na bázi FRP, které budou vykazovat vyšší trvanlivost, odolnost, životnost při působení degradačních procesů a intenzivních ataků agresivních látek, a které budou vyžadovat výrazně menší náklady na údržbu a sanace
vytvoření metodiky návrhu a konstruování betonových prvků nové generace

Leták o projektu „Trvanlivé betonové konstrukce s nekovovou výztuží“ si můžete stáhnout ve formátu PDF (91 kB)

Průběh projektu

Je vyvinuta pasivní kompozitní výztuž se skleněnýmí (GFRP) i uhlíkovými vlákny (CFRP) a jsou známy její mechanické parametry a interakce s betonem
Je vyvinuta předpjatá kompozitní výztuž se skleněnýmí i uhlíkovými vlákny a jsou známy její mechanické parametry a interakce s betonem
Probíhají dlouhobé zkoušky kompozitních výztuží
Byly získány užitné vzory na povrchovou úpravu zajišťující soudržnost s betonem a na monitorování kompozitních výztuží pomocí zabudovaných měřících prvků.
Byl podán návrh na patentovou ochranu na Úřadu průmyslového vlastnictví na předepjaté kompozitní výztuže. V rámci tohoto návrhu byl již získán užitný vzor. Samotný patent by měl být registrován v nejbližší době.

POZOR NOVINKA!!!

Byla vyvinuta kompozitní výztuž vyztužená skleněnými vlákny s pevností v tahu vyšší než 1000MPa. Kompozitní výztuže tak mají téměř dvojnásobnou pevnost v tahu ve srovnání s ocelí. Kompozitní výztuž se tak stává cenově srovnatelná s ocelovou výztuží.

Další informace o průběhu projektu lze získat na této adrese

Proč používat kompozitní výztuže:

Aplikace v lokalitách s přítomností bludných proudů, kde by procházející elektrické proudy způsobily elektrochemickou korozi oceli
Aplikace v chemicky agresivních prostředí.
U tenkostěnných konstrukcí kde potřebné krytí ocelové výztuže tvoří velkou část hmoty stavebního prvku – kompozitní výztuže nevyžadují krytí jejich chemická odolnost je vyšší než odolnost betonu
Aplikace kde je nežádoucí odstínění elektromagnetického záření různých vlnových délek, týká se to samozřejmě rozhlasového a televizního vysílání, signálů mobilních telefonů a datových přenosů.

Kompozitní výztuž o průměru 6mm umožnila zvýšit nosnost modelové cihlové klenby až na 8-násobek nosnosti nevyztužené klenby: výztuže vlepeny ve 2 drážkách

Srovnání ocelové a kompozitní výztuže:


Materiál	ocel BSt 500 S	GFRP	CFRP
Pevnost v tahu MPa	500	650	2.000
Hustota kg/m3	7850	1900	1600
Modul pružnosti GPa	200	36	120
Tažnost %	10	2	2
Souč.tepl.rozt. 10–6.1/°C	cca 10	cca 5	cca 0

Byla provedena kalkulace nákladů na výstavbu kolektoru při použití různých typů nekorodující výztuže (nerez ocel, GFRC, CFRC) a byla srovnána s cenou při použití běžné ocelové výztuže (ta ovšem nebyla v dané lokalitě vhodná ).