Nově vytvořený výrobní postup míchání a ukládání do forem pro materiál označovaný jako „vysokohodnotný beton“ byl přenesen z laboratoře do výrobního závodu a aplikován v reálném měřítku na dílcích pro skutečné konstrukce. Podle této nové technologie byly vyrobeny deskové i prostorové prefabrikované dílce využitelné v pozemním i dopravním stavitelství (deskové dílce pro horizontální i vertikální nosné konstrukce, základové desky, prvky mobiliáře). Zmíněný materiál umožňuje výrazné snížení tloušťky prvků, což se pozitivně projevuje snížením transportní hmotnosti při převozu dílce, snadnější manipulací na stavbě, čímž jsou redukovány náklady na dopravu a montáž. Omezeno je množství prutové výztuže, což snižuje náklady na materiál i práci personálu (vazačů výztuže). Vysokohodnotný beton dále zajišťuje dlouhou a bezúdržbovou životnost konstrukce a snižuje tak náklady životního cyklu stavby. Technologický postup vyvinutý v laboratořích Fakulty stavební ČVUT v Praze byl ověřen ve výrobním závodě SMP CZ, a.s. v Brandýse nad Labem.
Vyrobeny byly celkem tři typy experimentálních deskových a prostorových dílců. V dílcích byly zabetonovány kotevní prvky a konstrukční výztuž, aby mohly být ověřeny i montážní a transportní návrhové stavy. Bylo ověřeno, že uvedenou technologií lze vyrobit dílce z vysokohodnotného betonu na standardním produkčním zařízení betonárny. Podařilo se dosáhnout vysoké povrchové kvality dílců a technologie byla optimalizována tak, aby i u tenkostěnných dílců s prutovou výztuží došlo k dokonalému probetonování celého objemu prvku. Využití ověřené technologie bude možné při průmyslové výrobě betonových dílců pro:
• mostní segmenty,
• segmenty tunelového ostění,
• tenkostěnné prvky ztraceného bednění pro dopravní i pozemní stavby,
• tenkostěnné fasádní a obkladové prvky,
• architektonické prvky městského mobiliáře atd.

Emulzní studené asfaltové směsi
Ověřená technologie č. TE01020168V011
Vlastníci: Fakulta stavební ČVUT v Praze, TOTAL Česká republika
Původci: Jan Valentin, Jan Suda, Václav Valentin
RIV/68407700:21110/14:00228687

Jedním ze způsobů, jak v technologii asfaltových směsí podstatně snížit energetickou náročnost a ve zvýšené míře odstranit emise skleníkových plynů, je obalování kameniva asfaltovou emulzí při běžné teplotě bez potřeby ohřevu, navíc s možností použití i zavlhlého kameniva. V rámci centra kompetence CESTI byly vyvinuty a navrženy vhodné varianty emulzních studených asfaltových směsí. Směsi byly ověřeny v laboratoři. Ověření vybrané směsi pak proběhlo na zkušebním úseku pozemní komunikace III / 44441 v úseku Hraničné Petrovice – Moravský Beroun v červenci 2014. Byl zrealizován úsek v délce cca 1,8 km.

Filigránové panely ztraceného bednění
Ověřená technologie TE01020168V032
Vlastník: Eurovia C, a.s.
Původce: Petr Klimeš

Předmětem dané technologie je postup pro využití filigránových prefabrikátů jako ztraceného bednění při rekonstrukcích či výstavbě nových mostů. Umožňuje vytvoření celého příčného řezu desky mostovky bez doplňujícího bednění nebo vzpěr. Souběžně byla řešena též problematika horní plochy podélného nosníku, na který se panely osazují, bez vzniku spáry mezi bednícími prvky a podélnými nosníky. Byla řešena otázka prostorové výztuže, která v běžných profilech limituje rozměry filigránů. Technologie byla aplikována na dvou železničních mostech na stavbě Průjezd železničním uzlem Ústí nad Orlicí. Výsledek vznikl v rámci balíčku WP3.

Technologie ověření spolupůsobení oddělených částí mostní klenby
Ověřená technologie TE01020168V038
Vlastník: Fakulta stavební VUT v Brně
Původci: Ladislav Klusáček, Radim Nečas, Jiří Strnad, Michal Požár

Vlivem různých faktorů (prostorové působení konstrukce jako skořepina, narušená hydroizolace a následní zatékání vody do nosné části mostu, přetížení apod.) se může mostní klenba podélně porušit trhlinami do takové míry, že ztratí schopnost odolávat zatížení jako celek a rozdělí se na několik částečně spolupůsobících nebo zcela oddělených částí. Popsaná technologie slouží k ověření, zda mostní klenba působí jako jeden celek nebo jako několik oddělených částí. Princip technologie měření spočívá v osazení několika ramenátových zesilovačů (viz výše) paralelně zapojených podél příčné osy mostní klenby. Vyhodnocením hodnot naměřených pomocí ramenátových zesilovačů při zkušebním nebo provozním zatížení mostní klenby lze získat poměrné přetvoření od zatížení resp. změnu křivosti oblouku ve vrcholu a srovnáním hodnot podél příčné osy lze prokázat schopnost spolupůsobení mostní klenby. Technologie byla odzkoušena při měření železniční klenby v km 156,598 TÚ 2002 Brno – Česká Třebová (Brno ulice Špitálky).

Nová generace nízkoteplotní asfaltové směsi typu AC
Ověřená technologie TE01020168V014-2016
Vlastník: Fakulta stavební ČVUT v Praze
Původce: Jan Valentin

Na základě dílčího výstupu „Soubory technických specifikací a parametrů návrhu směsí NTAS s R-materiálem pro inovaci TP238“ z roku 2015 bylo realizováno praktické ověření upravených typů nízkoteplotní asfaltové směsi, a to s využitím buď nově zaváděných přísad vhodných pro výrobu asfaltové směsi s doplňkovým označením „NT“ nebo s využitím konceptu, při kterém se v návrhu asfaltové směsi uplatní kombinace nízkoviskózní či nízkoteplotní přísady společně s oživovací látkou na bázi minerálního oleje nebo obnovitelných přírodních zdrojů (např. řepkový olej) a minimálně 20 %-hm. asfaltového R-materiálu.
Byly realizovány zkušební úseky na účelových komunikacích či silnicích III. třídy (např. větší zkušební úsek na silnici III. třídy mezi obcemi Terešov a Vejvanov, viz obrázek níže). Ve všech provedených případech byla ověřena funkčnost navržených typů asfaltové směsi. Úseky jsou v rámci další aktivity centra CESTI zařazeny do monitoringu s pravidelnými vizuálními prohlídkami a odběrem zkušebních vývrtů pro ověření vývoje funkčních charakteristik v čase.

Experimentální konstrukce z UHPC - lávka pro pěší
Ověřená technologie TE01020168V002-2016
Vlastníci: Fakulta stavební ČVUT – 50%, Skanska a.s. – 25%, Pontex spol. s r.o. – 25%

Byl vyvinut a na reálné stavbě aplikován nový typ prefabrikovaného předem předpjatého nosníku z UHPC. Díky koordinaci s investorem bylo možno kromě původně navržené monolitické konstrukce lávky pro pěší také zaměnit ocelové zábradlí za zábradelní panely z UHPC, ale jiné receptury než byla použita pro výrobu předem předpjatého nosníku.
Navržená technologie předem předpjatého nosníku z UHPC byla použita a ověřena na stavbě zdvoukolejnění železničního úseku Stéblová – Opatovice nad Labem, objekt SO 04-38-09 – lávka pro pěší přes Opatovický kanál v obci Čeperka.
Velkým přínosem podobných konstrukcí z UHPC bude kromě zlepšení životního a pracovního prostředí také zvýšení užitných vlastností a trvanlivosti, zvláště pak v podmínkách vysoce agresivního prostředí.
S dalšími aplikacemi se počítá v budoucnu při realizaci menších mostů, zejména lávek pro pěší a cyklisty.

Vícekriteriální optimalizace složení betonových směsí - Optimization of temperature development in massive concrete structures using semi-adiabatic calibration and multiscale modeling
Ověřená technologie TE01020168V011-2016
Vlastník: Fakulta stavební ČVUT – 100%
Původce: Vít Šmilauer

Ověřená technologie je založena na numerické simulaci teplot hydratujících betonových konstrukcí. Pro přesnější modelování byl použit a zkalibrován čtyřparametrický hydratační model na izotermálních kalorimetrických datech či semi-adiabatických testech pro různé typy cementů. Termo-mechanický model byl implementován do softwarového otevřeného balíku OOFEM. Ověření proběhlo na základových blocích ve Švýcarsku a hlavicích pilot na Srí Lance. V obou případech simulace správně předpověděly průběh teplot betonu a v obou případech také došlo k úpravě receptury betonu pro omezení maximálních teplot a jejích gradientů s cílem minimalizovat trhliny. Výsledek vznikl ve spolupráci se švýcarskou firmou LafargeHolcim, která poskytla experimentální data a byla schopná měnit složení betonových směsí dle výsledků simulací.

Aplikace vláknobetonu v tunelových ostěních

Ověřená technologie TE01020168V045

Vlastník: Mestrostav a.s.

Původce: Ing. Filip Jiřičný, Ing. Václav Novotný, Dr. Ing. Petr Vítek, CSc.

 

Ejpovické tunely jsou dvojicí železničních paralelně vedených jednokolejných tunelových trub. Jejich propojky mají charakter spojovacích chodeb s vnitřními technologickými místnostmi a byly raženy dle zásad Nové Rakouské tunelovací metody. Ověřená technologie se týká použití vláknobetonu na propojce č. 8 Ejpovických tunelů. Definitivní ostění horní klenby této propojky bylo provedeno ze stříkaného drátkobetonu s mezilehlou stříkanou izolací. Úspěšná realizace této technologie pootevře dveře pro použití technologie i na dalších tunelových projektech. Nejbližší použití ostění ze stříkaných betonů využívajících nové poznatky se dá v ČR očekávat např. při stavbě dálnice D3.

 

Optimalizace cementobetonového krytu vozovky pomocí měření teplot. deformací a počítačových simulací

Ověřená technologie TE01020168V082

Vlastník: Doc. Ing. Vít Šmilauer, Ph.D., DSc. (30%), Skanska a.s. (60%), VUT v Brně, Fakulta stavební (10%)

Původci: Doc. Ing. Vít Šmilauer, Ph.D., DSc. (30%), Skanska a.s.: Ing. Bohuslav Slánský, Ph.D. (30%), Ing. Ladislav Vysloužil (10%), Ing. Michal Ohnutek (10%), Libor Mach (5%), Ing. Richard Dvořák (5%), VUT v Brně, Fakulta stavební: doc. Ing. Ladislav Klusáček, CSc. (10%)

 

Technologie je založena na měření teplot a deformací přímo v cementobetonovém krytu (CBK) od okamžiku vybetonování a následné syntéze změřených dat pomocí numerických simulací. Chování CBK v počátečních stádiích tuhnutí a tvrdnutí betonu je zásadní pro životnost vozovky. V tomto období je totiž největší riziko vzniku mikrotrhlin, které se pak dále vlivem účinků dopravy, teplotních změn a vlivů prostředí mohou rozšiřovat a zvětšovat. To pak zpravidla vede k degradaci krytu a výraznému zkrácení životnosti. Tato technologie se ověřila při kontinuálním monitorování CBK na stavbě D1 0137 Přerov - Lipník nad Bečvou, kde byla použita pojiva s příměsí vysokopecní strusky.

 

Technologie výroby odlévaného rámu PHS srdcovek z bainitické oceli

Ověřená technologie TE01020168V176

Vlastník: DT - Výhybkárna a strojírna, a.s.

Původce: Ing. Petr Havlíček, Ph.D.

 

Bylo třeba ověřit technologie odlévání nově navrženého odlitku rámu, který je součástí srdcovky s pohyblivým hrotem, jenž je použita v nově navržené konstrukci vysokorychlostní výhybky geometrie J60-1:33,5-8000-4000-14000-PHS. Odlitek rámu je vyroben z materiálu vysokolegované oceli typu Lo17MnCrNiMo, výrobcem odlitku jsou Slévárny Třinec.

Prověření technologie odlévání bylo provedeno na prototypu odlitku pomocí navržených zkoušek 3D skenování a zkoušky vnitřní homogenity odlitku rámu pomocí destrukční zkoušky rozfrézováním.

Výsledky ověření technologie 3D skenování a zkoušek vnitřní homogenity se následně aplikují u výrobce odlitku na úpravě modelového zařízení, s následným odlitím dalšího upraveného odlitku rámu.

Navržená technologie je charakterizována těmito rysy:

• Rozměrová kontrola prototypu odlitku rámu pomocí 3D skenování, použité zařízení 3D skener HandyScan
• Vyhodnocení shody naskenovaného odlitku rámu s 3D modelem v softwaru Geomagic
• Kontrola vnitřní homogenity odlitku rámu pomocí destrukční zkoušky rozfrézováním prototypu odlitku, využitá metoda podélného frézování - postupný úběr materiálu frézováním po třískách tloušťky 5 mm
• Provádění kapilární zkoušky pro jednotlivé úběry materiálu, fotodokumentace případných zjištěných indikací
• Návrhy na úpravu modelového zařízení odlitku rámu s návrhem změn, které se musí projevit při odlití dalšího odlitku rámu

Všechny výše uvedené zkoušky prototypu odlitku rámu byly provedeny ve firmě DT - Výhybkárna a strojírna.

Navržený postup lze aplikovat rovněž na jiné typy odlitků srdcovek, např. monoblokové srdcovky, srdcovky typu zkrácený monoblok, typu insert, popř. dalších odlitků použitých pro železniční i tramvajové výhybky.

Nejvýraznějším ekonomickým přínosem je výrazné zrychlení sériové produkce vysokorychlostních výhybek z důvodu prověření prototypu odlitku rámu a výroby sériových dodávek v optimalizovaném tvaru odlitku. Případné zjištění vnitřních vad na prototypu vede k prodloužení doby životnosti rámu srdcovky při jeho provozu v železniční síti, snížením nákladů za případné výluky koleje v rámci výměny srdcovky.