NANOTECHNOLOGIE TŘETÍHO TISÍCILETÍ str. 8-9

Transkript

1 02/ JOURNAL 2007 L A F A R G E C E M E N T NANOTECHNOLOGIE TŘETÍHO TISÍCILETÍ str. 8-9 MOST NYMBURK str

2 obsah aktuality Lafarge aktuálně 1-3 téma Energetická účinnost 4-5 materiály Geopolymery 6-7 str. 3 technologie Technologie třetího tisíciletí 8-11 referenční stavba Most přes Labe u Nymburka zajímavá stavba Dům v lomu ekologie Trvale udržitelný beton str. 6-7 EU a my Rozpačitý začátek by neměl malé a střední podniky odradit profil Profesor Josef Melan stopy architektury České baroko Vip Club Lafarge Boom Brazil str summary 25 str str str LAFARGE CEMENT JOURNAL číslo 2/2007 ročník 4 vychází 4 x ročně, toto číslo vychází dne vydavatel: Lafarge Cement, a.s., Čížkovice čp.27, IČ: tel.: fax: evidenční číslo: MK ČR E redakční rada: Ing. Michal Liška, Lucie Franková šéfredaktorka: Blanka Stehlíková - C.N.A. fotografie: fotografie: archiv Lafarge Cement, a.s., Blanka Stehlíková, archiv Národní knihovny, Ústav struktury a mechaniky hornin Akademie věd České republiky, Nano Trade s.r.o., Baumit, Elmarco, SMP CZ, Obec architektů, Bauset, archiv Ivo Vaňka spolupracovníci redakce: Jana Kleinová design: G Art - Hana Růžičková Tento časopis je neprodejný, distribuci zajišťuje vydavatel.

3 ...::: editorial Vážení přátelé, soudě podle poptávky po cementu, hospodářství celého regionu střední Evropy se daří velmi dobře. Ekonomické prognózy pro Českou republiku a zvlášť pro stavebnictví, které prožívá enormní boom, jsou skvělé. Podle údajů ČSÚ roste celková stavební produkce již čtvrtý měsíc dvouciferným tempem a květen byl zatím nejnáročnější měsíc v roce. Neustále roste poptávka mj. po novém bydlení a tím pádem po stavebních materiálech, kapacity výrobců jsou však již nyní vytíženy na maximum. Tento trend se předpokládá i v následujících měsících, v době dovolených. Takže se máme na co těšit. Máme radost, že naše výroba jede o poznání lépe, než jsme původně předpokládali. Téma energetické účinnosti v průmyslu získalo v době globálního oteplování a nevratného úbytku zásob fosilních paliv novou naléhavost. Proto se středobodem jednání česko-francouzské konference, která se uskutečnila na přelomu května a června v Praze, stalo téma Zajištění energetické bezpečnosti zvýšením energetické účinnosti a využíváním obnovitelných zdrojů energie. Více informací naleznete na stránkách 4-5. Na konci května jsme zaznamenali potěšitelný údaj dnů provozu cementárny bez jediného pracovního úrazu našich pracovníků i subdodavatelů. Věříme, že i toto číslo Lafarge Journalu, které se Vám právě dostává do rukou, přináší další zajímavé informace. Vezmeme vás do fascinujícího světa geopolymerů a nanotechnologií, navštívíme právě dokončený most u Nymburka i více než zajímavý Dům v lomu, který získal ocenění v prestižní soutěži Grand Prix Obce architektů. Doufám, že čas strávený nad stránkami tohoto časopisu bude pro Vás inspirujícím a příjemným. Ing. Ivan Mareš, generální ředitel a člen představenstva TisÌc dn bez razu V sobotu 26. května 2007 dosáhla akciová společnost Lafarge Cement dnů bez úrazu, který by si vyžádal jedno - či vícedenní pracovní neschopnost, a to jakékoliv osoby vyskytující se na území závodu. Tento významný úspěch dokládá, že komplex preventivních bezpečnostních opatření, která společnost zavedla, naplnil svoji skutečnou podstatu. Bezpečnost práce a ochrana zdraví při práci je jednou z hlavních priorit Lafarge Cement, a proto se vztahuje jak na zaměstnance, tak na dodavatele, zákazníky a další osoby pohybující se v areálu závodu. Zaměstnanecký úraz, který si vyžádal několikadenní pracovní neschopnost pracovníka, byl naposledy zaznamenán před dny. LAFARGE 02/2007 1

4 aktuality Lafarge ::... Cement rna obdrûela integrovanè povolenì IPPC Akciová společnost Lafarge Cement získala začátkem května integrované povolení IPPC, které stanovuje podmínky provozu zařízení s ohledem na ochranu všech složek životního prostředí. Tím cementárna prokázala vysoký standard týkající se dodržování příslušných zákonů, a proto se začlenila mezi průmyslové podniky, které musí podle stávající legislativy obdržet integrované povolení nejpozději do 30. října Půlroční proces získání IPPC, jemuž předcházelo osmnáctiměsíční přípravné období, byl velmi náročný. Během něj měly nejen úřady, ale i veřejnost možnost se k povolení vyjádřit. Všechny legislativní povinnosti se nakonec podařilo splnit, a tak nic nebrání v dalším provozu cementárny. Cílem integrované prevence a omezování znečišťování životního prostředí, tzv. IPPC (Integrated Pollution and Prevention Control), je dosažení vysokého stupně ochrany životního prostředí jako celku. Princip integrované prevence je v České republice ošetřen zákonem č. 76/2002 Sb. a souvisejícími předpisy a uplatňuje se prostřednictvím tzv. integrovaného povolení vydávaného krajskými úřady provozovatelům vybraných druhů technologických zařízení. Zákon vychází ze směrnice Evropské unie č. 96/61/EC se záměrem přimět průmyslové podniky k využívání nejlepších dostupných technologií výroby a provozu a k plnění zákonných limitů. Povolovací proces podle zákona o IPPC nahrazuje řízení a vyjádření dosud vydávaná podle takzvaných složkových zákonů. Konkrétně se jedná o: schvalovací řízení z hlediska nakládání s odpady, oblast ochrany ovzduší, ochranu vod, nakládání s chemickými látkami a přípravky, další oblasti dle zákona. LidÈ mïli moûnost podìvat se do cement rny Akciová společnost Lafarge Cement otevřela v sobotu 9. června na celé odpoledne své brány veřejnosti ze širokého okolí. Zhruba šest stovek náštěvníků si prohlédlo závod v originálních anglických dvoupatrových autobusech, tzv. double deckerech, kde si mohli vyslechnout také výklad o výrobě cementu. Pozornost přilákala jak výstava těžké techniky, tak i expozice zkamenělin nalezených ve zdejším lomu. Koncert Beatles revivalové kapely, výstup fakíra i atrakce pro děti bavily příchozí až do sklonku dne. Každý dostal zdarma řízek a nápoj podle vlastního výběru. Nov Lafarge Standard pro pr ce ve v ök ch Prevence úrazů představuje jeden z dlouhodobých cílů Skupiny Lafarge. Třebaže v porovnání s ostatními výrobci cementu patří Lafarge ke společnostem s nejnižší úrazovostí, na dodržování všech bezpečnostních regulí a opatření vyvíjí nepřetržitý tlak. Ten se projevuje mimo jiné i celosvětovým zaváděním Standardů, mezi nimiž se Standard pro práce ve výškách (PVV) řadí mezi prioritní, protože pády z výšky představují obecně nejčastější příčiny zranění či úmrtí. Jsme přesvědčeni, že systematickým přístupem mnohým neblahým událostem předejdeme. Samozřejmě, že respektujeme platnou legislativu, ba co víc, jdeme ještě dál. Např. v místech, kde bychom splnili zákon tím, že by se pracovníci v postrojích kotvili proti pádu na zem lanem, tam navíc vybudujeme obslužné plošiny, přístupové lávky nebo zábradlí apod. Plánovaně vytváříme pracovníkům vhodné pracovní podmínky, do kterých investujeme nemalé prostředky. Ale vyplatí se to, uvedl manažer bezpečnosti Lafarge Cement, a. s., Ing. Pavel Bartejs. 2 LAFARGE 02/2007

5 ...::: aktuality Lafarge Projekt N rodnì knihovny okouzluje lehkostì Mezinárodní architektonickou soutěž na projekt Národní knihovny, která má vyrůst během tří let na Letné, vyhrál návrh proslulého architekta českého původu Jana Kaplického. Odborná porota ho jednomyslně vybrala z více než čtyř stovek nabídek. Tento projekt je stoprocentní, odlišuje se od všeho, co jsme kdy viděli. Byl zcela jiný než všechny ostatní. Jan Kaplický je velký umělec, prohlásila předsedkyně poroty Eva Jiřičná. O ví-tězi soutěže hlasovali kromě odborníků z řad architektů i zástupce Prahy či reprezentant UNESCO, zamýšlená budova totiž vyroste na hranici zóny památkové péče. Nejekonomičtěji navržená budova za 1,8 miliardy korun by měla vyřešit dlouhodobé problémy s nedostatkem prostoru a navíc by měla splnit nároky na ekonomický provoz. Pokud na Letné Kaplického stavba skutečně vyroste, získá Praha architekturu první třídy a zařadí se po bok dalších velkých metropolí, které zdobí originální moderní díla slavných architektů. Jan Kaplický se narodil v Praze roku 1937 a od své emigrace v roce 1968 žije dlouhodobě ve Velké Británii. V roce 1979 založil společně s Davidem Nixonem architektonické studio Future Systems. Svoji architekturu navrhuje ve stylu high-tech, v posledních letech experimentuje s organickou architekturou, která se inspiruje přírodními tvary. Všechny soutěžní práce si mohli zájemci prohlédnout na výstavě nazvané Oko nad Prahou v pražském Klementinu. DalöÌ jedineënè pouûitì Ductalu Æ Pro své unikátní vlastnosti byl Ductal vybrán pro asanaci externí fasády městského plaveckého bazénu v Clichy-la-Garenne v pařížském předměstí. Zchátralá stavba pocházející z roku 1968 nedávno podstoupila kompletní renovaci, během níž byla novým způsobem přestavěna hlavní jižní fasáda, tak aby budova harmonicky zapadala do okolí a aby zmírnila sluneční žár a pomohla regulovat vnitřní teplotu. Fasáda je vlastně zástěna složená z ultra tenkých vertikálních a horizontálních betonových profilů, které tvoří pravoúhlou rámovou sou- Ductal byl použit na externí protisluneční fasádu při celkové rekonstrukci budovy městského barénu na předměstí Paříže. stavu. Tento unikátní geometrický vzhled mohl vzniknout díky několikanásobně vyšší pevnosti použitého Ductalu. Dominique Stoeux, výkonný ředitel z dodavatelské společnosti Betsinor, zdůvodňuje výběr Ductalu takto: Vynikající charakteristiky Ductalu umožňují realizaci velmi náročných technických řešení v kombinaci mimořádnými estetickými požadavky. Ductal je navíc extrémně rezistentní vůči nepříznivým povětrnostním podmínkám, znečištění a poškrábání. Není proto divu, že jsme Ductal použili pro tuto ultralehkou realizaci. Ductal, který kombinuje nanočástice siliky a další speciální aditiva, inspiruje nejen stavebníky, ale i architekty a tvůrce městského mobiliáře. LAFARGE 02/2007 3

6 tèma ::... Energetick Ëinnost je st le nalèhavïjöì Globální oteplování planety, nezadržitelný úbytek fosilních paliv a zhoršování životního prostředí diktuje lidstvu nový imperativ: zvýšit energetickou účinnost, co nejefektivněji využít obnovitelné zdroje energie a přijmout vysoce účinná opatření k jejím úsporám. Novými možnostmi v této oblasti se zabývala dvoudenní konference, kterou na přelomu května a června uspořádala Ekonomická mise Francouzského velvyslanectví v České republice a francouzská exportní agentura Ubifrance ve spolupráci s Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR, Ministerstvem životního prostředí ČR a Českou energetickou agenturou. Aktivity společnosti Lafarge Cement v dané oblasti na konferenci prezentoval generální ředitel Ing. Ivan Mareš. Energetické využití odpadů "Paliva a energie tvoří až 40 % přímých nákladů na výrobu. Snižování jejich spotřeby je tedy ústřední ekonomickou prioritou každého výrobce cementu. V uvozovkách nejjednodušší, ale zároveň velmi nákladnou cestou k tomu jsou přímé investice do technologie, výrobních zařízení a optimalizace procesu a řízení výroby. V posledních 10 letech Lafarge Cement, a.s., do této oblasti investovala řádově 1mld. korun. V současné době jsou tyto možnosti z pohledu poměru efekt versus potřebné investice již téměř vyčerpané. Technologie a zařízení naší cementárny se přibližují mezinárodním kriteriím BAT (best available technologies, tj. nejlepší dostupné technologie)," řekl ve svém příspěvku na konferenci Ivan Mareš. Druhou cestou ke snižování těchto nákladů, ale samozřejmě i ke zvyšování energetické účinnosti je nahrazování stále dražších a nedostatkovějších fosilních paliv vybranými odpady, které dodávají především průmyslové podniky, ale i zpracovatelé odpadů. "Vedlejším" příspěvkem nebo chcete-li efektem, je přitom i ochrana životního prostředí, neboť při výrobě cementu se zlikvidují odpady, kterých se lze jinak zbavit jen obtížně a které by jinak, v tom lepším případě, skončily na skládkách a dlouhá léta by zamořovaly životní prostředí. Vysoké teploty při výpalu slinku, které jsou vyšší než 850 C v kalcinačním kanále a vyšší než C v peci zaručují dokonalé a bezezbytkové spálení všech paliv. Dodržování všech zákonných limitů a předpisů je přitom, díky kontinuálnímu monitoringu, samozřej- mostí. V loňském roce cementárna zprovoznila tzv. environmentální laboratoř. Ta kontroluje na vstupu řadu různých parametrů u všech paliv, které jsou do cementárny přiváženy. Paleta odpadů neboli alternativních paliv je velmi široká, od celých či drcených pneumatik, masokostní moučky, přes pevné drcené odpady vznikající v automobilovém průmyslu a odpady vznikající v potravinářském Využití pneumatik jako bezodpadového paliva pro výrobu cementu 4 LAFARGE 02/2007

7 ...::: tèma průmyslu, po odpadní oleje ze zpracování ropy. Významná je i likvidace starých ekologických zátěží v petrochemickém průmyslu formou spalování stabilizovaných kalů. Je ovšem třeba zdůraznit, že cementárny nejsou spalovnou odpadů a ani nepoužívají jako palivo komunální odpad, nýbrž jejich primární činností je výroba cementu. "Pro ilustraci - od roku 1997, kdy jsme začali používat alternativní paliva, jsme se v loňském roce dostali k zajímavým číslům. Zpracovali jsme t alternativních paliv namísto fosilních. Využitím bio paliv jsme snížili emise CO 2 o asi tun," uvedl Mareš. Třetí cestou je náhrada slinku, jehož výroba je energeticky nejnáročnější, přísadami, které jsou většinou samy o sobě průmyslovým odpadem. Přes tun strusky a tun elektrárenského popílku nahradilo stejné množství slinku, tedy přímo uspořilo odpovídající množství energie. "Postupné nasazování nejnovějších technologií, snaha o úspory neobnovitelných zdrojů energie a zvyšování energetické účinnosti při výrobě cementu, ale i výrobková inovace patří k základním prioritám společnosti Lafarge Cement, a.s.," zdůraznil Ing. Ivan Mareš v závěru svého vystoupení na konferenci. Obnovitelné zdroje energie v ČR Dalším horkým tématem pražské konference se stal rozvoj využití obnovitelných zdrojů energie (slunce, vody, větru, geotermální energie, využití biomasy a fytomasy k výrobě tepla a elektrické energie) v České republice. Závazné navýšení podílu obnovitelných zdrojů energie (OZE) na primárních zdrojích energie, které nedávno přijala Evropská rada, je potencionální hrozbou nejen pro Českou republiku, ale také pro ekonomiky dalších členských států. Není pochyb o tom, že možnosti využití OZE u nás jsou vzhledem ke geografickým a klimatickým podmínkám u nás, jsou přeceňovány. V roce 2005 se výroba z obnovitelných zdrojů podílela na celkové hrubé výrobě elektřiny 3,8 %, z čehož 76 % vyprodukovaly vodní elektrárny a 18 % představovala výroba z biomasy. Podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektrické energie v poslední době rostl zejména v důsledku vyššího využití vodních elektráren, tu je však možné navýšit maximálně o 20 %. Značný potenciál sice nabízí využití biomasy, ale z nejnovějších analýz vyplývá, že pro pokrytí 20 % celkové spotřeby primárních zdrojů energií z biomasy by se musela využít veškerá dřevní hmota a veškerá orná půda. Poté, co ministr Říman vyhlásil program Eko energie, nezůstává nikdo na pochybách, které z obnovitelných zdrojů energií dostanou v ČR podporu. V letech má být v rámci programu Eko-energie v ČR rozděleno 4 mld. Kč. Hlavní prioritou podpory mají být malé vodní elektrárny, na druhém místě využití biomasy. Nejnižší prioritu ministerstvo stanovilo podpoře fotovoltaických elektráren, větrné elektrárny nebudou z programu podporovány vůbec. Jednotlivé zdroje byly hodnoceny podle 26 kritérií včetně technické připravenosti technologií, bezpečnosti a spolehlivosti dodávek energie, výrobní ceny energie, investičních nákladů, počtu nově vytvořených pracovních míst, dopadů na životní prostředí, včetně emisí skleníkových plynů a dalšího znečištění, náročnosti likvidace vysloužilého zařízení, potenciálu využití zdroje, míra rizika a podobně. Obnovitelné zdroje a Evropa V EU se v roce 2004 vyrábělo 13,7 % elektřiny z obnovitelných zdrojů, skoro 70 % produkovaly vodní elektrárny, za nimiž následovala biomasa s 15 % a větrné elektrárny (13 %). Nová energetická politika Evropské unie, kterou představil evropský komisař pro energetiku Andris Piebalgs, směřuje ke snížení emisí skleníkových plynů (o 20 % méně oproti úrovni z roku 1990), 20 % energie by mělo pocházet z obnovitelných zdrojů a o 20 % by se měla zvýšit energetická účinnost evropské energetiky. První kroky budou směřovat především ke zmapování situace na evropském trhu s elektřinou a zemním plynem, k analýze využití jaderné energetiky, k podpoře výstavby energeticky šetrnějších tepelných elektráren na fosilní paliva a k podpoře obnovitelných zdrojů energií, zejména biopaliv použitelných v dopravě. LAFARGE 02/2007 5

8 materi ly :::... Geopolymer - alternativa cementu Geopolymer je materiál, který má pozoruhodné vlastnosti nepodléhající povětrnostním vlivům a to ani v dlouhodobém horizontu. Autorem názvu, který vyjadřuje, že se jedná o polymer anorganického původu, je profesor Josef Davidovits, zakladatel světového výzkumu geopolymerů a institutu pro jejich výzkum v Saint Quentinu u Paříže. Vedle portlandského cementu patří geopolymery mezi anorganická pojiva, avšak s amorfní polymerní strukturou. Profesor Joseph Davidovits se zúčastnil Geopolymerního odpoledne v Brně. Vzhledem k dokonalé smáčivosti povrchů anorganických látek je geopolymer velmi intenzivním pojivem. Strukturní pevnost s náběhem kolem 50 % konečné pevnosti vykazuje geopolymer již po 24 hodinách. Princip geopolymerů Zdrojem jsou aluminosilikáty, kaoliny aktivované kalcinací mezi teplotou dehydratace a slinování, nazývané metakaolíny, dále popílky a strusky. Práškový metakaolín se dále aktivuje v silně alkalickém roztoku. Suspenze již během míchání a poté ve formách při normální teplotě postupně zvyšuje svojí viskozitu, teprve po 1 až 24 hodinách dojde k tuhnutí. Reakce se obvykle provádějí za normálních teplot a tlaku, ale mohou probíhat vysoce efektivně také hydrotermálně. Lze přidávat různá aditiva a plniva, například i odpady (sutě, těžební odpady, kaly a odprachy). Homogenizovaná směs vytvrdne v celém objemu najednou, bez ohledu na jeho velikost a kontakt se vzduchem. Také tuhnutí výsledného kompozitu s plnivem je hydraulické a probíhá i pod vodou. Vedlejším produktem reakce je pouze voda. Tento způsob výroby se používá v laboratoři ÚSMH AV ČR (Ústav atruktury a mechaniky hornin Akademie věd), ale je znám z i literatury. Vlastnosti geopolymerů Geopolymery rozšiřují řadu anorganických pojiv tvořící skelet krystalické fáze zajišťující výslednou pevnost produktu. V případě geopolymerů je to pouze polymerní matrice. Produkty se podobají keramickým materiálům nebo přírodnímu kameni. Odpadá však výpal a produkt je z levných materiálů a snadno tvarovatelný. Vlastností geopolymerů je vysoká mechanická pevnost, nehořlavost, požární odolnost až do 1200 C a o- dolnost chemická. Široká škála vlastností vychází z obsahu a charakteru plniv a aditiv v materiálu. Využití Technologie geopolymerů se využívá pouze v malé míře v poloprovozním měřítku ve speciálních odvětvích a celá oblast je prozatím ve fázi výzkumu. Využití geopolymerů je však možné v mnoha oborech. Především ve stavebnictví, dále v souvislosti s využíváním odpadů a druhotných surovin, například úletových popílků a solidifikací a stabilizací i některých kalů. Produkty mají široké použití jako kompozity, adheziva, výplně, včetně sanace betonů, jako tvarovky, tepelně a ohnivzdorně izolační panely atd. Vlastnosti geopolymerů lze měnit jak chemicky, tak i výrobními postupy. Produkty jsou nehořlavé a nerozpustné v kyselinách a zásadách. Při požáru se nerozpadají a neuvolňují zplodiny. Srovnání geopolymeru s portlandským cementem Jedná se o podobnost hydraulických pojiv založenou na vzniku ve vodě nerozpustných pevných látek s částečně podobným průběhem tuhnutí. Chemicky jsou zcela odlišné. Zatímco portlandský cement je směs minerálů systému CaO - SiO 2 - Al 2 O 3 - Fe 2 O 3 utaveného slínku, výchozí látky geopolymeru krystalickou strukturu nemají. Geopolymer je systém M 2 O - SiO 2 -Al 2 O 3, kde M je alkalický ion. Chování suspenze geopolymeru je podobné jako ve směsi slínkových minerálů s vodou. Nejprve probíhá hydrolýza a hydratace, dále koloidním mechanizmem přes tvorbu gelové soustavy nastává tuhnutí. Výchozí disperze obou pojiv vychází z jemně mletých surovin, z nichž vznikne hydrogel, který obalí částice plniva a adhezí je spojí. Rozdíl nastává v pokročilém tuhnutí. V případě PC produkty hydrolýzy tvoří hydrosilikátové gely a další hydráty, které pomalu krystalizují. Při 6 LAFARGE 02/2007

9 ...::: materi ly Do geoploymerů lze přidávat různá aditiva a plniva, například i odpady (sutě, těžební odpady, kaly a odprachy). Homogenizovaná směs vytvrdne v celém objemu najednou, bez ohledu na jeho velikost a kontakt se vzduchem. Také tuhnutí výsledného kompozitu s plnivem je hydraulické, probíhá i pod vodou. Vedlejším produktem reakce je pouze voda. Historie v zkumu První zmínky o nových pojivových materiálech se datují do 50.let minulého století a jsou pracemi prof. Gluchovského z Kyjeva, který je publikuje v roce 1953 v práci nazvané Geocementy. Vychází z alkalicky aktivovaných jílových materiálů, které konvertuje při normální teplotě a tlaku. Zásadní obrat, i když v Kyjevě stále pokračuje výzkum především na odpadových látkách (strusky), se váže od 70. let k paralelní práci prof. Josepha Davidovitse ve výzkumném centru v Saint Quentinu ve Francii. Od konce 70. let se dostávají geopolymery do dalších laboratoří (Austrálie, Brazílie, Španělsko atd.). Zásadní je práce prof. Sanze (Španělsko) pomocí spekter NMR prokazující podmínky tvorby polymerů z aluminosilikátů. Byla zjištěna i přímá spojitost s tzv. pozzolánovou (pucolánovou) vlastností materiálů, vycházejících z vulkanických materiálů, která byla popsána již v klasické knize Vitruvia Polia Deset knih o architektuře z roku 56 př. n.l. (se dnes nazývá římským betonem). Podobné materiály vykazující vlastnosti pucolánů, latentní hydraulické látky, jsou vysokopecní strusky a popílky zkoumané doc. Škvárou ve VŠCHT. Pucolánový je i portlandský cement obo-hacený metakaolínem. Geopolymer - tvarovka z popílku tuhnutí geopolymeru, jež se rovněž projeví zvýšením viskozity, kdy se formuje z prostředí sol-gelu rovnou polymerní amorfní struktura. Jako transportní prostředí u obou pojiv působí voda, která zanechává kapilární systém otevřené pórovitosti. Cementové hmoty s časem svojí pevnost zvyšují. To ve vyšší míře platí pro geopolymery díky odolnosti vůči prostředí. Při srovnání cementových a geopolymerních betonů jsou vstupní suroviny a příprava geopolymerů podstatně levnější než vstupní suroviny pro výrobu podobně kvalitních materiálů z vysokopevnostních cementů. Prognózy Pro rozšíření geopolymerů do průmyslové praxe je limitující tepelná aktivace jílových surovin. Dále používání alkalických roztoků, což je na stavbě obtížné a vyžadovalo by to centrální přípravu a transport domíchávačem. Použití nejílových surovin, tj. odpadních popílků a strusek, naráží na velmi nízké ceny za ukládání těchto odpadů. Výrobce pak nic nenutí odpad zpracovat. Navíc jsou tyto zdroje nestandardní a další komplikace přináší vytvoření norem pro testování. Základní překážkou je investice do neznámé technologie a ekonomika takového provozu, dalším úskalím je nedůvěra trhu. Změní-li se zásadně přístup k životnímu prostředí, a to například sílícím veřejným míněním, pak je možné počítat s rozšířením geopolymerů jako alternativy k cementu. Nikoliv jako náhrada, ale pro doplnění tam, kde je geopolymer výhodnější. (např. ochrana před teplotou nebo agresivními spalinami). Především ale jako pojivo pro zužitkování odpadů, které cement nedokáže aglomerovat a inhibovat. Vzhledem k možnostem geopolymerů je obtížné vystihnout veškeré aplikace v jediném článku. Je však třeba konstatovat, že ušetření 75% emisí CO 2 ve srovnání s výrobou cementu, je novou nadějí ochrany životního prostředí, mimo imobilizační schopnosti geopolymernu na likvidaci odpadů. Zatím nejsou žádné průmyslové aplikace, protože chybí výrobce, který by uměl výchozí materiály vyrobit ekonomicky. V budoucnu by pak mohl nastat odklon od energeticky a ekologicky náročného cementu. Ve dnech 20. až proběhne III. Mezinárodní konference alkalicky aktivovaných materiálů zaměřená právě na praxi. Více na M. Steinerová, LAFARGE 02/2007 7

10 technologie :::... Technologie t etìho tisìciletì Za dva roky to bude půl století od chvíle, kdy proslulý americký fyzik Richard Feynman předložil světu první vizi nanotechnologií. Dnes tyto technologie, které pracují s částicemi o velikosti nanometrů, začínají nacházet široké uplatnění od elektroniky až po medicínu. Zajímavé možnosti se pro ně otevírají i ve stavebnictví. Nedávno českou veřejnost vzrušil unikátní investiční projekt, kterým naše republika získá světové prvenství v jednom z nejmodernějších oborů současnosti - ve výrobě nanovlákenných technologií a materiálů. Liberecká společnost Elmarco je jako jediná na světě schopna vyrábět stroje na produkci nanovláken, tedy superjemných vláken, zhruba tisíckrát jemnějších než lidský vlas, se širokým využitím v medicíně, ochraně životního prostředí, hygieně a řadě dalších oborů lidské činnosti. V liberecké průmyslové zóně Elmarco postaví centrum pro výrobu nanovláken a současně pro vývoj a kompletaci strojů, které umí nanovlákna produkovat v hromadném, průmyslovém měřítku. Nanobudoucnost Nanotechnologie a nanověda představují nové přístupy k výzkumu a vývoji, jejichž cílem je ovládnout strukturální podstatu a chování hmoty na úrovni atomů a molekul. Tyto oblasti otevírají cestu k pochopení nových jevů a k vytváření nových vlastností a kvalit, jichž je možno v mikroměřítku i makroměřítku využívat. Předpona "nano" má svůj původ v řeckém výrazu trpaslík a ve vědě a technice označuje velikost 10-9, tj. jednu miliardtinu (= 0, ). Nanometr (nm) je miliardtina metru, desettisíckrát menší než tlouštka lidského vlasu. Termín nanotechnologie se obvykle používá jako společné označení různých oborů nanovědy a nanotechnologií. Nanotechnologie se zabývá vědou a technikou v nanoměřítku, tj. v měřítku atomů a molekul, i vědeckými principy a novými vlastnostmi, které je možno v této oblasti pochopit a ovládnout. Takové vlastnosti je pak možno využívat v mikroměřítku nebo i v makroměřítku, například ve vývoji materiálů a nástrojů vybavených novými funkcemi a výkonovými parametry. Průmyslová linka Nanospider na výrobu nanovlákenných materiálů Výsledky vývoje na poli nauky o materiálu s využitím nanotechnologií ovlivní podle očekávání prakticky všechna odvětví. Nanočástice se již dnes využívají pro zpevňování materiálu, například povrchy je možno použitím nanostruktur modifikovat tak, aby byly odolné proti poškrábání, nesmáčivé, čisté nebo dokonce samočisticí. Těchto nových vlastností materiálů se již začalo s úspěchem využívat i ve stavebnictví, kde se uplatní izolační materiály nové generace, antiadhezní obklady nebo samočisticí fasádní nátěry. Právě samočistitelnost stavebních povrchů, zejména těch, které se nacházejí v exteriéru a na venkovních plochách, které jsou těžko přístupné bez potřebné mechanizace, zaznamenává v poslední době zvýšenou pozornost. Liberecký průkopník Nanovlákna jsou vlákna submikronových rozměrů, jejichž průměr je nm. Často jde o rozměr tloušťky několika atomů. Pod běžnými mikroskopy nejsou nanovlákna viditelná, neboť jejich průměr je menší než vlnová délka světla. Takto výjimečně malá vlákna lze vidět a fotografovat pouze pod elektronovým mikroskopem. Pro představu: poměr velikosti průměru nanovlákna a fotbalového míče je srovnatelný s poměrem velikosti fotbalového míče a zeměkoule. K vlastnostem nanovláken patří obrovský měrný povrch, vysoká pórovitost a malé velikosti pórů, průměr nanovláken nm, plošná váha 0,05-5 g/m 2, transparentnost a vynikající mechanické vlastnosti v poměru k hmotnosti. Postupy pro přípravu nanovláken 8 LAFARGE 02/2007

11 ...::: technologie jsou známy již řadu let, ale žádná z metod prozatím nenabídla průmyslový rozměr s dostatečnou výrobní kapacitou a stabilitou procesu. Unikátní technologie Nanospider, která průmyslovou výrobu netkaných textilií tvořených nano vlákny umožňuje, byla vynalezena a patentována na Technické univerzitě v Liberci (TUL). Podstata jeho technologie spočívá v modifikované metodě elektrozvlákňování na Materiál Nanospider AcousticWebTM Textilie ošetřená hydrofobizujícím přípravkem Permatex. Foto ukazuje logo společnosti na betonu, které bylo nastříkané Permagardem přes šablonu. bázi polymerních roztoků. V principu se jedná o modifikovaný způsob přípravy nanovláken a nanovlákenných vrstev metodou elektrostatického zvlákňování roztoků polymerů. Revoluční myšlenky bývají často velmi jednoduché a takový je i princip technologie Nanospider, který je založen na objevu, že je možné vytvořit Taylorův kužel a následný proud hmoty nejen z vrcholu kapiláry, ale také z tenké vrstvy roztoku polymeru. Hlavní výhodou této technologie je výrazný vzrůst výrobní kapacity, kterou metoda nabízí. Její zásadní přednosti jsou především ve vysoké kvalitě nanovlákenného materiálu, snadné obsluze i čištění, vysoké produkční kapacitě a flexibilitě. Nanospider je branou do světa nanovláken. Využití těchto materiálů je velmi široké. Mohou se používat k filtraci, ve zdravotnictví, ve stavebnictví, v automobilovém průmyslu, v kosmetice a v mnoha dalších oborech. Je to materiál třetího tisíciletí. Podařilo se například vyvinout speciální zvukoabsorbční materiál Nanospider AcousticWeb, který má především schopnost absorpce zvuku v oblasti nízkých frekvencí a zároveň neztrácí akustické vlastnosti v oblasti vysokých frekvencí a je přibližně třikrát lehčí než nyní používané materiály. Výhradním partnerem TUL pro další rozvoj technologie se stala společnost Elmarco, která na produkci a prodeji Nanospidera získala exkluzivní licenci. V roce 2004 Elmarco a TUL představily první prototyp používající technologii Nanospider, který umožnil plynulou výrobu nanovlákenné textílie v šířce 1,6 m z polymerů rozpustných v rozpouštědlech na vodné bázi (především PVAL). V roce 2004 Elmarco vyrobila pilotní linku na výrobu nanovláken a o dva roky později, v roce 2006, nabídla první zařízení na jejich průmyslovou výrobu. V úvodu článku zmíněná investice do výroby nanovláken je vyvrcholením těchto aktivit. Vývojoví pracovníci firmy Elmarco pracují v současnosti na dalších materiálech, které díky aplikaci nanovláken získají nové unikátní vlastnosti. "Mimo jiné se podařilo vyrobit anorganická nanovlákna a vyvíjíme technologii výroby kovových nanovláken, která by mohla významně zasáhnout do kvality budoucích kompozitních materiálů nebo by se dala použít pro výrobu katalyzátorů nové generace," sdělil zakladatel a majitel firmy Ing. Ladislav Mareš. Čisté střechy i omítky Liberečtí průkopníci však nejsou jediní, kdo zavádějí materiály na principu nanotechnologií do praxe. Ve stavebnictví se již můžeme setkat s řadou praktických aplikací. Jedním z takových příkladů využití čerstvých LAFARGE 02/2007 9

12 technologie :::... Příklad materiálu Ytong, který je z jedné poloviny ošetřen impregnačním prostředkem PERMAGARD. poznatků moderního oboru nanotechnologie je úprava povrchů střešních tašek, se kterou přišla společnost Bramac. Tašky jsou opatřeny samočisticí povrchovou úpravou - ochrannou vrstvou, která spočívá v nanesení vysoce reaktivního oxidu křemičitého SiO 2 o velikosti částic zhruba 5 nanometrů, čímž se dosahuje vysoké hydrofility. Samočisticí schopnost, díky níž je výrazně prodloužena doba, po kterou krytina vypadá jako nová, je založena právě na této hydrofilitě. Základem je hladký a vysoce hydrofilní, tzn. vodou smáčitelný povrch. Na hladkém povrchu neulpívají částice nečistot, protože po něm sklouznou. Když už se povrch pokryje prachem, vysoká hydrofilita způsobí, že první déšť špínu podplaví a ta se stékající vodou povrch opustí. Podobný cíl, tedy samočištění stavebních materiálů, sledoval svým výzkumem i výrobce omítkových směsí, společnost Baumit. Před několika lety se začalo výzkumné a vývojové oddělení mateřského závodu společnosti Baumit ve Wopfingu zabývat projektem "čistý povrch". Výsledkem je omítka, která nestárne, neboť je vybavena samočisticí schopností. Povrch takové omítky vykazuje nízký elektrostatický náboj a tím i podstatně menší sklon k přitahování částeček nečistot z okolního ovzduší. Navíc je i mikroskopicky hladký, takže nečistoty se na něm jen obtížně zachytí. Přírodní síly jako vítr, déšť, sníh, kolísání teplot a intenzivní difuze vodních par mikropóry v omítce pak spolupracují při "odvětrávání" částic nečistot z povrchu. I ty cizí částice, které přesto ještě na omítce ulpí, tak ztrácejí spojení s podkladem a jsou odstraněny přirozeným způsobem. Díky samočisticímu efektu na povrchu zůstává pak omítka ve srovnání s klasickou omítkou fasády přibližně dvojnásobně dlouhou dobu pěkná a čistá. To samozřejmě snižuje i náklady na údržbu. Odkaz lotosového květu Na opačném principu samočistitelnosti než hydrofilie, tedy na hydrofobii (neschopnosti zadržovat vodu), jsou založeny materiály, jejichž vývojem se zabývá společnost Nanotrade, aplikující principy nanotechnologie. Jde například o hydrofobní nátěry a nástřiky s obsahem nanočástic, které povrchům dodají nové vlastnosti, jako je antibakteriálnost, hydrofobnost, snížená tepelná vodivost, UV filtrace, odolnost proti otěru apod. Hydrofobní nátěry a nástřiky minimalizují přilnavost mezi kapalinami a povrchem. Na ošetřeném povrchu se totiž vytvářejí kapky, které ihned stékají a odplavují znečišťující částice. Při vývoji těchto produktů se věda inspirovala, jako již mnohokrát, přírodními procesy. Jde o tzv. efekt lotosového listu - jeho povrch je silně hrbolatý, pokrytý oblými částicemi, které jsou porostlé hustými a jemnými chloupky o rozměrech řádově nanometrů. Příroda tak vytvořila silně vodoodpudivý (hydrofobní) materiál, na němž neulpívají žádné cizí částice. Na podobném principu fungují i plochy ošetřené hydrofobními nátěry - nemusí se tak často udržovat a čistit, jsou méně tepelně vodivé a zabraňují tak energetickým ztrátám. Betonové povrchy takto ošetřené lépe odolávají škodlivému působení soli, olejů, nafty a benzínu. Takovým nanotechnologickým produktem využívajícím "lotosového efektu" je například Permagard, který funguje jako ochrana proti znečištění a povětrnostním vlivům. 10 LAFARGE 02/2007

13 ...::: technologie Permagard je bezbarvý impregnační prostředek na vodní bázi bez obsahu rozpouštědel. Je vysoce hydrofobizující látkou, která zabrání pronikání vody do podkladů. Zabraňuje výkvětům solí a snižuje přilnavost cizích materiálů. S ohledem na vodoodpudivý účinek nemohou částečky špíny proniknout hlouběji do povrchu, a tak se nemohou vytvořit ložiska vhodná např. pro růst mechů a řas. Dále se výrazně snižuje adheze k ošetřeným povrchům pro oleje, tuky, moč, žvýkačky. K čištění tak nejsou zapotřebí čisticí prostředky ani tlaková voda. Tímto přípravkem lze ošetřit materiály z betonu, jako jsou kostky, desky, panely, betonové dílce, umělé kameny, betonové zdi, betonové garáže, základy, sloupy, obrubníky, roury, mosty a mostní díly, plochy pokryté betonovou vrstvou, pórobeton a všechny ostatní výrobky z betonu. Dále je použitelný pro všechny varianty ze savých přírodních kamenů, jako jsou břidlice, pískovec, sádrovec, žula, rula, všechny modifikace mramoru, terasové podlahy apod., a také minerální fasády v interiéru i při venkovním použití. Hydrofobní ošetření porézních materiálů s odolností proti otěru, UV záření a změnám teplot je přitom dlouhodobé, vlastnosti materiálu nelze odstranit vodou, proudem vody ani běžnými čisticími prostředky. Dalším prostředkem, založeným na stejném principu lotosového efektu, je ochranný systém na skla Supraperl. Je rovněž hydrofobním prostředkem proti vodě a špíně. Ochranný efekt je založen na principu odvalování kuliček vody po povrchu samospádem nebo prouděním vzduchu. Kapalina kutálející se po povrchu s sebou odebírá částice nečistot, které tam předtím ulpěly. Supraperl tak umožní udržovat čistotu ošetřených ploch bez použití čisticích prostředků, čištění je prováděno vlastním samočisticím efektem při dešti. Pro fasády byl na základě nejnovějších poznatků nanotechnologií vyvinut hydrofobní ochranný prostředek Gadron FX proti vodě a špíně ulpívající na minerálních fasádách nebo na površích natřených minerálními barvami. Chrání fasády před stárnutím, zvětráváním a vyblednutím a prodlouží jejich životnost na dvojnásobek. Nanočástice, které prostředek obsahuje, vytvářejí průhlednou, tenkou vrstvu, jež Aplikace samočisticí omítky Baumit na rodinném domku v Českých Budějovicích. chrání fasádu před organickými i anorganickými nečistotami. Při deštích se tak z povrchu smyje prach, pyl, exhalace z aut i průmyslových objektů, zbytky listů apod. Jen výjimečně je nutné fasádu ještě očistit vodou. Ale i po očištění vodou není potřeba ochrannou vrstvu obnovovat. I zde je ochrana založena na principu lotosového efektu - voda se nenasákne do povrchu, ale skutálí se a odebere s sebou i částice nečistot, které na něm předtím ulpěly. Ošetřené plochy fasád se při deštích samy opakovaně čistí. Nanotechnologie sídlí v Olomouci Projektem na podporu výzkumu a využití nanotechnologií je Český nanotechnologický klastr, jehož cílem je vybudovat v Olomouckém kraji silné seskupení úzce spolupracujících dodavatelů nanoproduktů, firem využívajících nanotechnologie ve svých vlastních výrobcích a výzkumných a vzdělávacích institucích v této oblasti. Klastr, který úzce spolupracuje s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Palackého v Olomouci, je spolufinancován ze zdrojů Evropské unie a Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. V rámci klastru probíhá v současné době několik projektů, z nichž pro stavebnictví může mít zajímavé výstupy projekt Multifunkční povrchy s využitím nanotechnologií, jehož cílem je inovační řešení světově využívaných postupů při ochraně povrchů a jejich aplikace v podmínkách ČR. V jeho rámci má být provedena rozsáhlá rešerše postupů a metod používaných v zahraničí pro moderní ochranu povrchů, ať už zakomponováním pomocných materiálů do povrchových hmot, případně jejich sekundárním ošetřením nástřikem nebo nátěrem. Cílem bude získání nových vlastností, jako je nesmáčivost, UV odolnost, otěruvzdornost, antibakteriálnost a dalších. Nanotechnologie se ne nadarmo často spojují s přívlastkem "technologie třetího tisíciletí". Podle prognózy společnosti Deloitte Touche Tohmatsu se nanotechnologie již brzy stanou úhelným kamenem každého výrobního procesu a v dlouhodobější perspektivě jejich využití povede ke vzniku zcela nových výrobků, jejichž výroba se dnes zdá nemožná. LAFARGE 02/

14 referenënì stavba :::... Most převádí silnici I/38 přes koryto a inundační území Labe Most p es Labe u Nymburka Od konce května slouží řidičům první část silničního obchvatu Nymburka. Nové komunikaci, která propojuje dálniční síť na trase Kolín-Mladá Boleslav, dominuje most překračující koryto a inundační území Labe. Most je prvním zavěšeným mostem v České republice se dvěma rovinami závěsů s nízkými pylony, typu Extrados. Betonová elegance Konstrukce mostu o celkové délce 531,6 m má jedenáct polí (rozpětí m). Most byl navržen jako spojitá předpjatá trámová konstrukce příčného řezu ve tvaru TT. Pro vylehčení hlavního pole byla střední část o délce 52,28 m navržena jako spřažená. Profil obou komorových ocelových nosníků je vyřešen tak, aby odpovídal tvaru betonových trámů na obou předmostích. V oblastech podpor je výška průřezu zvýšena náběhy. Dvojice železobetonových nízkých pylonů, které nepřesahují břehové prostory, je vetknuta do nosné konstrukce. V jejich hlavách jsou pak osazena patnáctitunová ocelová sedla pro kotvení trojic paralelních závěsů typu Extrados vedených rovnoběžně vždy po třech metrech. Hlavní pole je v jedné třetině délky podporováno závěsy. Ty jsou tvořeny trojicemi kabelů po 37 lanech. V podporách 6 a 7 vybíhá dvojice betono- Zvedání mostních nosníků probíhalo za pomoci obřích lisů přímo z prámu vlečné lodě. vých pylonů do výšky 15,8 m. V jejich horní části jsou zabetonovány ocelové kotevní přípravky s kotvami závěsů. Pro ně je použit systém firmy DSi Dynagrip C55 osazený 48 lany o průměru 15,7 mm (St 1670/1860). Ocelová konstrukce vloženého pole délky 12 LAFARGE 02/2007

15 ...::: referenënì stavba 52,28 m je tvořena dvěma hlavními ocelovými komorovými nosníky, které jsou po třech metrech spojeny ocelovými příčníky. Založení stavby Opěry i pilíře jsou založeny hlubinně na vrtaných velkoprůměrových pilotách o průměru 1,22 m. Všechny piloty jsou navrženy z betonu C25/30-5a (XA1). Každý trám nosné konstrukce je podporován samostatným štíhlým pilířem. Výška pilířů je proměnná v rozsahu 5,60 m až 10,28 m. Základové bloky jsou z betonu C25/30-5a (XA1) a pilíře z betonu C30/37-2bb (Xf3). Pilíře pod pylony jsou z betonu C 35/45-2bb (XF3), všechna ložiska jsou hrncová. Pilíře č. 5 a 8, které jsou v místě zakotvení zadních závěsů hlavního pole mostu přenášejících převážně tahové síly, jsou navrženy ve tvaru ocelových kyvných stojek. nizaci montáže ocelové části mostu. Ocelové pole bylo nakonec osazeno přímo z prámu vlečné lodě, která kotvila napříč řekou. I když tato unikátní operace zvedání 52 m dlouhých mostních nosníků proběhla s měsíčním zpožděním, na samotný termín dokončení díla neměla tato prodleva zásadnější vliv. Most má výrazně U pylonů jsou osazena výstupová schodiště, která propojují prostřednictvím chodníku na mostě obě známé pobřežní stezky. Příčný řez větší potřebnou světlost přemostění, než vyžaduje samotné koryto Labe. Na celkové délce trasy obchvatu - 2,380 km - nebyly příliš vhodné základové poměry pro výstavbu vysokých násypů, které jsou právě v tomto rovinatém území zapotřebí pro vyrovnání terénu a výšek mostních konstrukcí, jež jsou dány podmínkami zajištění potřebné výšky pro plavební dopravu na Labi a fungování železnice. První etapa výstavby obchvatu Nymburka zahrnuje úsek od silnice I/38 mezi Přední Lhotou a Chvalovicemi, kde stávající I/38 odbočuje ve vzdálenosti 66,792 km doprava daje o stavbï Objednatel: ŘSD ČR, Správa Praha Projektant: Pontex, s. r. o., vedoucí projektu Ing. Němec, statik Ing. Kvasnička Zhotovitel stavby: Sdružení Mosty Nymburk (SMP CZ, a. s. - vedoucí člen sdružení, Metrostav, a. s. - člen sdružení, PSVS, a. s. - člen sdružení) Délka nosné konstrukce: 531,60 m Rozpětí hlavního zavěšeného pole: 132 m Rozpětí jednotlivých polí: rozpětí m Šířka průjezdního prostoru: 11,5 m Použité materiály: Betony C25/30 (XA1) m 3, spotřeba cementu na 1m 3 činila 420 Kg cementu, t.j. spotřeba cementu 546 t C 35/45 (FX3) 550 m 3, spotřeba cementu na 1m 3 činila 440 kg t.j. spotřeba cementu 244,2 t C35/45 (FX1) m 3, spotřeba cementu na 1m 3 činila 420 Kg cementu, t.j. spotřeba cementu t cementu C 30/37 (XF4) 600 m 3 spotřeba cementu na 1m 3 činila 410 Kg cementu, t.j. spotřeba cementu 246 t Zahájení stavby: 09/2004 Dokončení stavby: 05/2007 Náročné stavební dílo Most, na jehož výstavbu byl použitcement Lafarge, je chloubou stavbařů ze SMP CZ. Stavba se musela vyrovnat s mnoha těžkostmi. Jednou z poměrně složitých etap byla na jaře 2006 povodeň v zátopovém území řeky, která zapříčinila kompletní evakuaci celého staveniště na obou březích a komplikace při následné orgavelkým směrovým obloukem o poloměru m. Konec úseku je v místě křížení s železniční tratí Lysá n/l.- Kolín. V tomto místě je nová přeložka propojena se stávající silnicí II/331. V trase obchvatu jsou vybudovány čtyři mostní objekty, které převádějí silnici I/38 přes polní cestu, řeku Labe, II/331 a železniční trať. Jelikož se jedná o první část stavby, definitivní odklon tranzitní dopravy z města Nymburka bude vyřešen až po dokončení druhé etapy projektu. Na tuto fázi je vydáno územní rozhodnutí a po dokončení majetkoprávní přípravy stavby bude podána žádost o stavební povolení. Předpokládaná lhůta výstavby bude asi 2 roky. Druhá etapa měří cca šest kilometrů a celkové náklady dosáhnou rovněž výše zhruba 1 miliardy korun. Trasa druhé části bude delší než u prvního úseku, ale nezahrnuje tak technicky a finančně náročnou část, jako bylo překonání řeky Labe a jejího inundačního území. LAFARGE 02/

16 zajìmav stavba :::... Kamenný kubus je rozdělen na několik ložnic, které se nacházejí na obou podlažích. Do třetí části domu, určené k posilování, se dostaneme skleněnou částí, která tvoří most chráněný proti slunci horizontálními stínidly. D m v lomu Investor novostavby lokalizované v bývalém lomu ve Zlíně-Napajedlích si vybral k bydlení bývalý pískovcový lom, místo navýsost dramatické, ale stejně tak neobvyklé. O to větší výzvu představovalo řešení tohoto díla pro architekta Pavla Mudříka. Ocenění Domu v lomu prestižní cenou Grand prix (kategorie novostavba) jenom potvrzuje, že se jedná o architektonický počin, který je výjimečný hned v několika ohledech. Architekt se rozhodl využít ke stavbě část lomu tvořenou útesy a umístil dům do posledního kráteru tak, aby zachoval jeho reliéf a aby cesta k němu byla pro obyvatele domu vždy zážitkem. Také proto stojí dům, který je rozčleněn na tři objekty, částečně na podporách. Dělení propůjčuje každé části nejen určitou jedinečnost ve vztahu k místu stavby a výhledu, ale vymezuje také funkční zóny domu. Rozdělení do tří částí Dům je uspořádán do tří objektů s rozdílnými niveletami osazení, které vzájemně propojují vzdušné trakty. Zásadním technologickým požadavkem stavitele bylo použít masivní dřevo jako hlavní stavební materiál. Nakonec obydlí tvoří dvě dřevostavby postavené na betonových deskách a jedna kamenná krychle. Objektové rozdělení (A, B, C) vyjadřuje vnitřní uspořádání dispozic. Dřevostavby s konstrukcí z lepených vazníků uvolňují vnitřní prostor, proto jsou zde prostory pro společný pobyt (obývací pokoj s jídelnou, krbem, kuchyní v jednom objektu a bazén, sauna a whirlpool s fitkem v objektu druhém. Střední kamenná krychle uklidňuje kompozici, zde jsou ložnice, pracovna, koupelny a vertikální komunikace schodiště. Došlo k oddělení hospodářských funkcí od funkce bydlení. Vlastní dům je tedy bez garáže, jen se sklepem. Objekt garáží, stání pro auta a zahradního servisu je samostatný, stojí u prvního kráteru na okraji pozemku, současně vytváří optickou bariéru od souseda. Pozemkem se vine meandr kostkové komunikace od vjezdu přes zeleň k hospodářskému objektu a pak až k domu do zadního kráteru. 14 LAFARGE 02/2007

17 ...::: zajìmav stavba Zvláštní pozornost byla věnována řešení detailů, které zůstávají velmi jednoduché. Konstrukce objektů Konstrukce dřevostaveb jsou založeny na nosných rámech z lepených vazníků - vytvářejí halový prostor. Obvodový plášť je sendvič z masivních lepených profilů z finského smrku, oboustranně aplikovaného na podpůrný rošt mezi pilíři. Vnitřky zde doplňují podhledy ze smrkových prken. V krychli jsou to plošné desky se smrkovou dýhou. Také krychle má vnitřní vloženou dřevěnou konstrukci ze stejných smrkových hranolů. Podlahy jsou dubové. Okna a dveře opět smrk. Střechy jsou plechové titanzinkové. Schody vnitřní i venkovní jsou ocelové, stejně jako masivní vložený hranol krbu a bazénová vana zapuštěná do černé keramické podlahy. Jsou zde použity čiré sklobetony jako paravány sprchy, dokreslující transparenci prostoru. daje o stavbï Název: Dům v lomu Autor: Pavel Mudřík Adresa: Zlín - Napajedla Projekt: 2004 Realizace: Užitná plocha: 548 m 2 Obestavěný prostor: 1780 m 3 Založení stavby Objekt B stojí na podporách, kdy železobetonové základní horizontální plato je neseno osmi svislými pilíři 300/300 vetknutými přímo do skály. Na této desce je postavena dřevostavba. Nosná dřevěná konstrukce je tvořena šesti rámy z lepených smrkových vazníků. Stěny jsou oboustranný sendvič z masivních hranolů z finského smrku s vnitřní tepelnou izolací a pomocnou konstrukcí. Objekt A (krychli) tvoří železobetonový stěnový kvádr s tepelnou izolací. Zatímco vně je kámen, uvnitř je dřevěná vestavba masivními trámy z finského smrku profilu Objekt C je založený na železobetonové vaně bazénu, z které jsou vysunuty konzoly desky. Na desce stojí dřevostavba z příčných trámů, lepených vazníků. Obvodová konstrukce, střecha a ostatní doplňující stavební prvky jsou totožné jako u objektu B. Obývací pokoj je hlavní součástí domu. Je z něj přístup na balkon, který se nachází na oblé hraně nad prázdnotou lomu. Do malé vstupní části vede lehké kovové schodiště, které připojuje druhou část domu - kamenný kubus. Grand prix 2007 Mezinárodní porota udělila v celkem sedmi kategoriích desítku cen a čtyři čestná uznání. Přihlášeno bylo 81 prací. Hlavní cenu Grand prix architektů 2007 přisoudila novostavbě Centra ekologických aktivit Olomouce - Sluňákov autorů Roman Brychty, Adama Halíře, Ondřeje Hofmeistera a Petra Lešky a spoluautorů Kateřiny Horákové, Kataríny Jägerové, Lenky Slívové. Tato stavba získala také Cenu ministra životního prostředí Martina Bursíka za dílo s výraznými ekologickými aspekty. V kategorii novostavba zvítězily Dům v lomu autora Pavla Mudříka a Obchodní centrum Šestka v Praze 6 a autoři Milan Jirovec, Štěpán Valouch, Tomáš Machovský, Petr Nácházel, Ondřej Tuček. LAFARGE 02/

18 ekologie :::... Trvale udrûiteln beton Jeden z principů trvale udržitelného rozvoje tvoří bezodpadový výrobní cyklus. Proto se stále větší důraz klade na recyklaci odpadů. Udržitelná výstavba betonových objektů je tak úzce svázána s recyklací betonových konstrukcí jednak na konci jejich životního cyklu a současně s využitím recyklovaných materiálů při výrobě betonu nového. V České republice je podle odhadů recyklováno pouhých 10 až 35 % z celkového množství stavebních odpadů z demolovaných stavebních objektů. To je nepoměrně méně, než v západní Evropě, kde už zůstává pouze minimum stavebního odpadu, který by se nerecykloval k dalšímu použití - odhaduje se, že ve starých zemích Evropské unie se recykluje kolem 60 až 90 % stavebního odpadu. Česko si nedobrou situaci uvědomuje, a tak Plán odpadového hospodářství v ČR předpokládá, že do konce roku 2012 bude využito až 75 % hmotnosti stavebních a demoličních odpadů. Koloběh betonu je ekologický Jen betonu se vyrábí obrovské množství - v Česku přes půl tuny na obyvatele. Vzhledem ke stále rostoucímu množství betonového odpadu význam recyklace betonu stále narůstá. Stavby, jejichž základním konstrukčním materiálem je beton, nás obklopují doslova ze všech stran - ostatně tento trend lapidárně vystihuje obrat "betonová džungle", který se stal synonymem moderních měst. Dlouze diskutovaným problémem je například otázka likvidace panelových domů po skončení životnosti, ale na bázi betonu vznikají i administrativní budovy, hotely, dopravní a inženýrské stavby, elektrárny... K recyklaci betonu máme přinejmenším dva dobré důvody. Oba přitom souvisí se snižováním ekologické zátěže. Jedním z nich je vysoká spotřeba surovin a energie - při výrobě betonu se spotřebovávají primární, většinou neobnovitelné zdroje (výroba cementu, těžba štěrků a kameniva, energetické uhlí, ropa, ). Disponibilní zdroje těchto surovin se přitom rychle ztenčují. Druhým důvodem je narůstající množství betonového odpadu, pro jehož ukládání v hustě osídlených lokalitách není dostatek místa. Využití odpadních materiálů sice přináší dodatečné náklady na změnu technologií, ale větší podíl recyklovaných materiálů nabízí však pokles těžby primárních zdrojů a významné snížení množství odpadů ukládaných na skládky. Je proto logický požadavek, aby podíl recyklovaných materiálů výrazně vzrostl. Odpadní materiály přitom nemusí být jen pouhou náhradou za suroviny primární, ale stávají se rovnocennými surovinami, které mohou být přínosné z ekonomického i z technologického hlediska. Za Evropou pokulháváme Není pochyb o tom, že je třeba zvýšit podíl recyklace betonových konstrukcí ze stávajících zhruba 10 % na minimálně 60 %. Takového výsledku dosahují například v sousedním Rakousku. Zároveň jde ale také o to, aby likvidace betonových staveb formou recyklace nevyvolávala vícenáklady a neznamenala vynaložení nadměrného množství energie. K problému je proto třeba přistupovat komplexně - optimalizací materiálového řešení stavebních konstrukcí v celém cyklu od těžby surovin až po asanaci stavby. Na likvidaci staveb po splnění jejich užitné funkce i na maximální zpětnou materiálovou využitelnost do nových staveb je proto třeba myslet již v procesu projektování a vlastní realizace. Projektanti by již v přípravných fázích budoucích staveb měli zvažovat možnosti následné dekonstrukce - tou se rozumí rozebírání staveb, řízená, selektivní demolice, jejímž cílem je maximalizovat záchranu materiálu pro opětovné využití. Ze starého nový Recyklace stavebních materiálů skýtá do budoucna značný potenciál, který dosud nebyl využíván. Bylo např. zjištěno, že beton může obsahovat až 75 % odpadních materiálů ve formě kameniva. Výzkumem využití betonové a cihelné suti z demolic se například koncem 90. let zabývali v Německu, kde bylo postaveno několik experimentálních staveb s použitím betonu s recyklovaným kamenivem. V České republice se donedávna recyklované stavební materiály používaly převážně jen jako zásypové materiály (zrnité podkladové materiály k úpravám lesních vozovek a cyklistických stezek, pro úpravy pláně silničních a železničních staveb apod.). Použití betonového recyklátu je dnes zakotveno i v některých normách a je poměrně rozšířené jako např. v podkladních vrstvách vozovek stmelených cementem, ochranných vrstvách silničních komunikací a pražcového 16 LAFARGE 02/2007

19 ...::: ekologie Drcení betonu, recyklační dvůr Čepí Příprava betonu pro drcení, recyklační dvůr Bauset Proto je při použití recyklátů do nosného staviva nutné věnovat jeho fyzikálně mechanickým vlastnostem zvýšenou pozornost. A to nejen z hlediska kvality původního materiálu, ale i způsobu zpracování demoličních odpadů. Na základě těchto poznatků je nutné specifikovat požadavky na přípravu směsí pro výrobu konstrukčních prvků, zvláště cihelného a betonového recyklátu, a studovat jejich vlastnosti a chování v konstrukci. Podrobně se betonovým recyklátem zabývá například Ústav technologie stavebních hmot a dílců (ÚTSHD), VUT Brno. Na svých webových stránkách ÚTSHD uvádí obecné poznatky pro složení recyklovaného betonu: zrna drceného betonu mají poměrně dobrý tvar, nižší objemovou hmotnost a vyšší nasákavost, hrubá frakce drceného betonu prakticky neovlivní zpracovatelnost čerstvého betonu ve srovnání s přírodním kamenivem, ale drobná a jemná frakce zpracovatelnost zhorší, nedoporučuje se používat betonopodloží (jako mechanicky zpevněná zemina) a hlavně jako náhrada přírodního kameniva do konstrukčních betonů nižších tříd. Podle Asociace pro recyklaci stavebních materiálů je možno využít betonový recyklát jako plnivo do betonů. Na základě dosud provedených výzkumných prací a dosažených laboratorních a poloprovozních výsledků Asociace konstatuje, že: a) obsah drceného betonu nepříznivě ovlivňuje konzistenci betonové směsi a pro zachování její potřebné konzistence je nutné zvýšit dávku záměsové vody (projeví se na pevnostech betonu), b) pevnosti betonu v tlaku jsou poněkud ovlivňovány oproti použití přírodního kameniva, c) snižuje se objemová hmotnost zatvrdlého betonu, d) pevnost v tlaku se snižuje o %, e) modul pružnosti je nižší o %, f) zvyšuje se součinitel dotvarování až o 50 %, g) zvyšuje se smršťování a to o %. vé drtě s vyšším obsahem, jak 1 % SO 3, doporučuje se používat max. zrno drtě mm, jinak mohou vznikat trhliny, drť z betonu s nízkou pevností neovlivňuje pevnosti recyklovaného betonu, při změnách teploty a vlhkosti se recyklovaný beton chová stejně jako beton z přírodního kameniva, pevnost v tlaku recyklovaného betonu ve srovnání s tradičním betonem je nižší o 4 % případně max. o 20 % (nastaly případy zvýšené pevnosti o několik % ), modul pružnosti recyklovaného betonu je o % nižší, než betonu z přírodního kameniva. Je však třeba připomenout, že širší používání betonového recyklátu nezávisí jen na jeho vlastnostech, ale také na celkové ekonomické efektivnosti. Záleží tedy na ekonomické kalkulaci, zda budou mít realizátoři o recyklaci zájem. Zpracováno s využitím informací VUT Brno LAFARGE 02/

20 stavebnictvì a EU :::... RozpaËit zaë tek by nemïl malè a st ednì podniky odradit Programovací období 2007 až 2013 pro čerpání dotací ze Strukturálních fondů EU začíná trochu kostrbatě. U většiny programů jsou zatím nejisté termíny výzev a schvalování žádostí. Příjemcům nicméně Strukturální fondy slibují částku téměř 770 miliard korun, což odpovídá zhruba třem čtvrtinám ročních výdajů státního rozpočtu ČR. Mnohem větší možnosti než v předcházejícím období 2004 až 2006 by měly mít malé a střední podniky. Až na poslední chvíli, začátkem března, Ministerstvo pro místní rozvoj ČR (MMR) odeslalo Evropské komisi do Bruselu Národní strategický referenční rámec a operační programy ČR pro čerpání dotací ze Strukturálních fondů EU na léta 2007 až V dubnu začala jednání expertní skupiny české vlády s EK o jejích připomínkách k oběma dokumentům. Zhruba po měsíci, 15. května, MMR odeslalo Evropské komisi aktualizovaný referenční rámec, v němž jsou již zapracovány připomínky EK. Velmi důležité jednání mezi MMR a Evropskou komisí k Národnímu strategickému referenčnímu rámci se uskutečnilo 25. května v Praze. Následně jsou otevřena jednání k Integrovanému operačnímu programu, také dojde k projednání společných připomínek k regionálním operačním programům a na závěr bude zahájeno jednání o OP Praha konkurenceschopnost. Výzvy k podávání žádostí o dotace pro prvních šest dotačních programů ze Strukturálních fondů EU již byly vydány. Otevření ostatních se blíží. Optimisty předpovídaný červen sice zdaleka není jistý, ale sílí naděje, že termíny nesklouznou až k pesimisty odhadovanému září. Marketing a Rozvoj už běží Pro využívání Strukturálních fondů připravila Česká republika celkem 24 operačních programů. Podpora malých a středních podniků (MSP) je soustředěna do patnáctky programů v rámci Operačního programu podnikání a inovací (OPPI), jehož řídícím orgánem je Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR. Jedná se o programy Marketing, Rozvoj, ICT v podnicích, ICT a strategické služby, Inovace, Potenciál, Eko-energie, Progres, Start, Záruka, Spolupráce, Prosperita, Školicí střediska, Nemovitosti a Poradenství. Kromě přímé podpory MSP jsou některé programy zaměřeny na budování a zkvalitňování infrastruktury pro podnikání. Vstřícnost vůči MSP projevilo ministerstvo průmyslu a obchodu, když první dvě výzvy k podávání žádostí zveřejnilo již v únoru (programy Marketing a Rozvoj), žádosti se přijímají již od 1. března. Další čtyři výzvy byly zveřejněny v dubnu (programy ICT v podnicích, Inovace, Potenciál a Eko-energie), tedy ještě před schválením Národního referenčního rámce Bruselem. Žádosti je možné zasílat od 1. června Žádosti do programů OPPI se předkládají dvoufázově: Nejprve žadatel implementační agentuře CzechInvest zašle zjednodušenou registrační žádost elektronicky (podmínkou je užití elektronického podpisu). Implementační agentura v odpověď potvrdí informaci o předběžné přijatelnosti projektu. Do určitého termínu a současně v určité lhůtě od potvrzení předběžné přijatelnosti (lhůty a termíny se liší podle programu) žadatel elektronicky podá plnou žádost. Novinky spočívají jednak v samotném elektronickém podávání žádostí, ale hlavně v tom, že žadatel získá informaci, zda jeho firma, resp. projekt splňuje kritéria "ekonomického zdraví", ještě předtím, než začne sestavovat plnou žádost. Tato výhoda může převážit nově uvalenou štrapáci se získáváním kvalifikovaného certifikátu k elektronickému podpisu. Nezanedbatelná je také ta výhoda, že se za uznatelné považují náklady už od úspěšné registrace žádosti. V předcházejícím programovém období, resp. u jiných aktuálních programů, jsou uznatelné až ty náklady, které byly vynaloženy po udělení dotace. Úvěrové programy později Ostatní programy zatím musí čekat na výsledky jednání mezi MMR a Ev- 18 LAFARGE 02/2007