JOURNAL LAFARGE CEMENT 2/2011

Transkript

1 JOURNAL LAFARGE CEMENT 2/2011

2 obsah str. 6 9 str str str LAFARGE CEMENT JOURNAL číslo 2/2011, ročník 8 vychází 4x ročně, toto číslo vychází vydavatel: Lafarge Cement, a. s., Čížkovice čp. 27 IČ: tel.: fax: evidenční číslo: MK ČR E redakční rada: Ing. Michal Liška, Mgr. Milena Hucanová šéfredaktorka: Blanka Stehlíková C.N.A. fotografie na titulu: mediatéka Lafarge, stavba nazvaná Křižovatka v Staplehurstu (Kent) ve Velké Británii fotografie uvnitř časopisu: archiv Lafarge Cement, Fakulta architektury VUT Brno, fototéka Skupiny Lafarge, Ing. Milan Šístek, Novák a partner s. r. o. Prof. Ing. Marcela Fridrichová, CSc., Ing. Karel Dvořák, Ph.D., Ing. Dominik Gazdič, Ph.D., Ing. Jana Stachová, Jiří Frolík, Technicbeton, Galleria di Base del Brennero Brenner Basistunnel BBT SE, Bc. David Stella, Centrum dopravního výzkumu, doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, Wikipedie, archiv Blanky Stehlíkové, Anna Kašíková, Architectenbureau Marlies Rohmer spolupracovníci redakce: doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, Anna Kašíková, Karolína Stehlíková, Bc. David Stella design: Luděk Dolejší Tento časopis je neprodejný, distribuci zajišťuje vydavatel Aktuality Lafarge aktuálně 1 3 Téma Chloridový bypass zdokonalí řízení pece 4 5 Technologie Realizace letmo betonované části mostu přes údolí Berounky na SOKP Materiály Využitelnost fluidních popílků pro výpal portlandského slinku Referenční stavba Centrum pro třídění a mechanickou úpravu odpadů Zajímavá stavba Brennerský tunel podzemní magistrála Tyrolska Ekologie Podzemní rezervoáry Stavebnictví a EU Dotace míří do dopravního výzkumu Konstrukce mostů Letmo betonované mosty Stopy architektury Evropská architektura po 2. světové válce Betonové unikáty Bydlení na vodě jako nový styl VIP Club Pivní lázně v Chodové Plané Summary 29 str str LFJ11_02.indb :54:24

3 úvodník Vážení přátelé, řada z vás určitě v odborném tisku postřehla zmínku o prudkém nárůstu objemů prodejů cementu na domácím trhu, které jako první zveřejnil Svaz výrobců cementu. Jednalo se o těžko uvěřitelných 32 %. Upřímně říkám, že jsem sám nemohl uvěřit svým očím. Toto číslo by mohlo na první pohled svědčit o nějaké výrazné změně situace ve stavebnictví a vyvolat veliká očekávání. Požádal jsem nezávislou advokátní kancelář, která čtvrtletní údaje pro Svaz zpracovává, o kontrolu, neboť jsem byl přesvědčen, že někde muselo dojít k chybě. V určitých pochybách mě podporovaly informace od vás, našich zákazníků, které žádný velký nárůst zakázek nesignalizovaly. K chybě nejspíš nedošlo, a tak jsem se na to číslo podíval z jiného úhlu. Ve srovnání s prvním čtvrtletím roku 2010 letos skutečně došlo k nárůstu prodejů, ale v absolutním vyjádření jen o cca tun. Pro srovnání uvádím, že roční prodeje tuzemských výrobců na domácí trh v roce 2010 poklesly ve srovnání s rokem 2009 o zhruba tun, ale v roce 2009 v porovnání s rokem 2008 dokonce o neuvěřitelných tun. A pokud letošní první čtvrtletí porovnáme se stejným obdobím roku 2009, pak byl rok 2009 ještě o nějakých tun vyšší. Takže vlastně se nejspíš nic nestalo. Jen počasí a zakázky některým z vás přály víc, než jsem očekával. První čtvrtletí navíc obvykle dává jen velmi hrubý obraz celého roku. A jak zatím ze všech zdrojů zní ani letos nedojde ve stavebnictví k obratu k lepšímu. No, stejně bych si přál, aby těch 32 % svítilo také na konci tohoto roku! Navzdory nejisté situaci se snažíme, abychom z probíhající krize vyšli posíleni. Pustili jsme se konečně po několika letech čekání jako poslední tuzemská cementárna do významné investiční akce instalaci chloridového bypassu. Toto zařízení zlepší operativní řízení rotační pece, omezí zásahy do palivového mixu a umožní použití více druhů méně výhřevných sekundárních paliv. Je samozřejmé, že tato investice nebude mít žádný negativní dopad na životní prostředí ani na dodržování kteréhokoli ze zákonných limitů. Více naleznete na stránkách 4 5 našeho časopisu. Takže příjemné čtení A také bych vám na závěr rád popřál pohodovou dovolenou bez klimatických či jiných extrémů. Váš Ivan Mareš, Generální ředitel a předseda představenstva 2011 LC JOURNAL 1 LFJ11_02.indb :54:38

4 Beton a architektura Lafarge Cement, a. s. společně se Svazem výrobců cementu a VÚMO uspořádaly ve spolupráci s Fakultou architektury VUT v Brně soutěž pro studenty této fakulty s názvem Beton a architektura. Snímek z jednání odborné poroty Předmětem soutěže bylo zpracování soutěžního návrhu, v němž bude v podstatné míře jako konstrukční materiál použit beton. Cílem pak představit beton jako vhodný materiál, který je možno použít v navrhování současných architektonických objektů bez udání typologické kategorie. Soutěž byla po předchozí téměř šestiměsíční přípravě vyhlášena 10. ledna letošního roku a mohli se jí zúčastnit všichni studenti bakalářského a magisterského studijního programu FA VUT v Brně. Všichni účastníci měli hrazeny náklady spojené se zpracováním projektu, vítězové navíc obdrželi zajímavé finanční prémie. Slavnostní vernisáž se konala v pondělí dne sborníku, který vydá Fakulta architektury VUT v Brně. Celou akci lze hodnotit pozitivně. Podařilo se navázat neformální spolupráci s Fakultou architektury VUT v Brně. Zvláštní poděkování si zaslouží zejména děkan fakulty doc. Ing. Josef Chybík, CSc, kteaktuality Lafarge cenu si odnesly společně Bc. Kateřina Dvořáková a Bc. Dagmar Vašáková s projektem Svitava River Apartments. Všechny projekty budou vystaveny v galerii MINI FA VUT v Brně až do Slavnostní vernisáž se konala v pondělí dne a zúčastnily se jí desítky studentů, členů pedagogického sboru fakulty i zástupci spolupořadatelů. Všechny zúčastněné práce budou prezentovány ve Vítězná práce Bc. Táni Sojákové s názvem Dostavba magistrátu Panenská Druhé místo obsadila Kaplička od Bc. Jiřího Richtera Projekt studentského bydlení Brno-Cejl od Andreje Turčana, třetí místo K bylo odevzdáno celkem 24 prací, které obsáhly širokou typologickou řadu projektů od zdánlivě jednoduchých kapliček přes rodinné domy až po kompozičně a provozně složité objekty umístěné do centrálních částí měst. Šestičlenná odborná porota pod vedením prof. Ing. arch. Petra Pelčáka se sešla na svém zasedání 19. května. Po téměř třech hodinách jednání pak ve tříkolovém hodnocení určila vítěze, přidělila druhé i třetí pořadí a navrhla i zvláštní ocenění pro jeden ze zúčastněných projektů. Vítězem soutěže se stala celkem jednoznačně práce studentky 1. ročníku magisterského studia Bc. Táni Sojákové s názvem Dostavba magistrátu Panenská, druhé místo obsadila Kaplička od Bc. Jiřího Richtera a na třetím místě se umístil projekt studentského bydlení Brno-Cejl od Andreje Turčana. Zvláštní rý pomohl soutěž zorganizovat i zaštítit po odborné stránce. Studenti dostali v rámci soutěže příležitost využít beton nejen jako konstrukční materiál a mnozí se zadání zhostili skutečně na velmi dobré úrovni. Někteří se rovněž inspirovali i aplikacemi, se kterými se mohli seznámit na paralelně probíhající výstavě Povrchy betonu situované v prostorách fakulty. Jiří Šrámek 2 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :54:49

5 Během posledních deseti let Lafarge a World Wide Fund for Nature (Světový fond na ochranu přírody) spolupracovaly na výzvách trvale udržitelného rozvoje a snižovaly environmentální zátěž. Od roku 2000 partneři spolupracovali v pěti strategických oblastech udržitelného rozvoje: klimatické změny, nerozložitelné znečištění, ochrana vody, biodiverzita a trvale udržitelné stavebnictví. Nové domky na expedici Zbrusu nové ocelové konstrukce na míru týž úkon musí udělat po naplnění cisterny, při zavírání vík. Spouštění a zvedání s dodatečnými plošinami navržené pro váhu č. jedna a dva jsou umístěny vždy ochranného rámu je motorické. Před plošinami jsou umístěny semafory pro in- před a za váhou tak, aby jimi řidiči s cisternami museli projet. Tímto opatřením formaci řidičů, o poloze rámů. Jednoduchý popis ovládacího panelu a funkce ce- bude eliminováno riziko pádu a zvýší se bezpečnost řidičů na nakládacích místech pro volně ložený cement. Po proje- spedičním firmám, aby mohly své řidiče lého zařízení byl vypracován a rozšířen tí konstrukcí vystoupají po schodišti na s používáním této novinky s předstihem plošinu, poté spustí ochranný rám (tzv. seznámit. Speciální konstrukce byly nainstalovány za základě závěrů mezinárod- koš), který zabrání eventuálnímu pádu řidiče z cisterny do všech stran, vstoupí na cisternu a otevřou plnicí víka. Tenšit bezpečnost řidičů ního Lafarge auditu, který doporučil zvý- kamionů. Skupina konsolidovala svou tržní pozici v Iráku. K akvizici Orascom Cement došlo před třemi roky. Během tohoto období byly závody Bazian a Galusia v iráckém Kurdistánu nejenom modernizovány, ale zároveň zlepšily i interní organizaci tak, aby lépe odpovídala potřebám země procházející rekonstrukcí. V roce 2010 se připojila ke Skupině třetí cementárna v Karbale, nacházející se v centrální části země. Síť 30 betonáren a lomu se přidala počátkem roku Velkou výhodu a potenciál přineslo zavedení standardů Skupiny. Lafarge měsíc bezpečnosti Cílem Měsíce bezpečnosti, kterému je každoročně ve světě Lafarge zasvěcen červen, bylo zvýšit povědomí o rizicích na silnicích, pracovat na prevenci a do diskuse zapojit co největší množství lidí. Aktivity k Měsíci bezpečnosti se proto zaměřily nejen na zaměstnance, ale na širokou veřejnost všech věkových kategorií. V sobotu 18. června vyvrcholily osvětové a výukové aktivity k tématu na půdě cementárny. Během dne otevřených dveří a závodů horských kol si návštěvníci na jednotlivých stanovištích mohli vyzkoušet simulátor nárazu či simulátor převrácení auta. Divácky atraktivní bylo zapojení integrovaného záchranného systému, ať už se jednalo o ukázku vyproštění z havarovaného auta profesionálními hasiči, ukázku práce a vybavení dopravní policie či sanitku záchranné služby s nejmodernějším vybavením. Dospělí i děti se aktivně zapojovali během celého dne do soutěží a her o atraktivní ceny. Od 1. do 21. června 2011 měli zaměstnanci Lafarge možnost nákupu akcií za zvýhodněných podmínek. Program LEA 2011 je šestým zaměstnaneckým akcionářským plánem v historii Skupiny. Nabídka je otevřena pro zhruba zaměstnanců v 63 zemích. Rozhodnutí reflektuje závazek představenstva postupně zvyšovat zaměstnanecký akciový podíl v kapitálu Lafarge. Chtěli bychom, aby zaměstnanci byli lépe zainteresováni v našem akciovém vlastnictví, protože vámi je tvořena budoucnost Skupiny, prohlásil Bruno Lafont, předseda CEO LC JOURNAL 3 LFJ11_02.indb :55:00

6 téma Chloridový bypass zdokonalí řízení pece Vybudování chloridového bypassu pecní linky, které by mělo být završeno na sklonku letošního roku, přinese významné efekty při řízení procesu slinování suroviny. Zařízení umožní řízení množství chloru v rotační peci a ulehčí management sekundárních paliv. I když se jedná o investičně i technologicky náročný projekt, počítá se s úsporami v podobě lepšího využití palivového mixu. Snímek z montáže zařízení v cementárně Neustále rostoucí ceny konvenčních, především fosilních paliv a zavedený sy stém povolenek na emise CO 2 je výzvou pro průmyslové podniky k hledání cest, jak jejich spotřebu snižovat. Cementářská pec je díky vysokým teplotám velmi vhodná ke spalovaní sekundárních paliv, aniž by byla ovlivněna kvalita slinku a bez zhoršování vlivu na životní prostředí. Používání sekundárních paliv vyžaduje další specifické inovace výrobního procesu pro úpravu složení plynů vznikajících jejich spalováním. Akciová společnost Lafarge Cement se proto již v loňském roce rozhodla pro instalaci chloridového bypassu, zařízení snižujícího koncentraci chloridů v cementářské peci. Pomocí nového zařízení bude odtahováno zhruba 4 % pecních plynů s prachovými částicemi v místě, kde je vysoká teplota, vysvětlil Ing. Vladimír Winter, vedoucí útvaru investic a informatiky. Odtah plynů a prachových částic z výměníku Odtah proběhne v komoře nad výměníkem, odkud plyn s prachovými částicemi bude pokračovat potrubím do filtru. Do plynu horkého zhruba 1200 C se injektuje studený vzduch, prudké ochlazení zajistí kondenzaci plynných částic a jejich nalepení na prachové částice. K tomu slouží mísicí komora, dále dochlazovací komora a nakonec potrubí, jehož tvar byl zkonstruován po konzultacích s technickým centrem DEC v Lyonu tak, aby eliminoval případné usazování prachu a následnou nutnost čištění. Nejprve potrubí stoupá téměř kolmo po stávajícím výměníku a pak pod úhlem 45 klesá směrem do filtru umístěného nad silem odprašků. Plyny se v zařízení kontrolovaně ochladí až na teplotu 220 C a ve vyústění plynového potrubí jsou chloridy již pevně spojeny s prachovými částicemi. 4 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :55:12

7 Schematické zobrazení bypassu, odtahová komora chloridového bypassu je nad rotační pecí, za ní je mísicí komora, do níž se pomocí ventilátoru vhání pod tlakem studený vzduch a dojde k první ochlazovací fázi. Ventilátory jsou opatřeny tlumičem, aby se hluk omezil na minimum. Schéma ukazuje potrubí bypassu, které je navrženo podle zkušeností s provozem podobných zařízení tak, aby se odprašky neusazovaly na jeho stěnách. K odlučování prachových částic dochází až ve tkaninovém filtru. Terciální potrubí (světlá barva) je součástí stávajícího zařízení, po zhruba patnácti letech provozu ztratilo s příchodem sekundárních paliv svůj význam. Svému účelu však začne znovu sloužit po prodloužení kalcinačního kanálu. To už odkrýváme roušku dalších investičních záměrů společnosti Lafarge Cement, a. s. Separace odprašků Další fáze procesu je situována do filtru, kde dochází k oddělení prachu a plynů. Prachové částice obalené chloridy se oddělují od plynu ve speciálním filtrovacím zařízení. Filtr je založen na principu soustavy dlouhých vysoké teplotě odolných tkaninových hadic, do nichž na otevřené straně vniká plyn s prachovými částicemi. Zachycené prachové částice se pravidelnými regeneračními impulzy stlačeného vzduchu oklepávají a padají do sila. Regenerace plynů Chloridové odprašky jsou přesně dávkovány v povoleném množství do hotového produktu, tak aby byly dodrženy požadavky norem i smluvních ujednání se zákazníky. Koncentraci chloru pravidelně sleduje modernizovaná laboratoř pomocí rentgenových testů, aby dávkování odprašků probíhalo v přísně stanovaných limitech. Plyny nejsou vypouštěny do ovzduší, ale v rámci minimalizace vlivu výroby na životní prostředí postupují hnané hlavním ventilátorem do potrubí, které je zaústěno do chladiče slinku. Zde jsou dále ochlazovány na teplotu cca C a vháněny zpět do systému rotační pece, pokračoval Ing. Vladimír Winter. Zajištění bezpečnosti priorita společnosti Lafarge Projekt chloridového bypassu pochopitelně od počátku podléhá přísným bezpečnostním kritériím, které se týkají dvou aspektů. První je bezpečnost při vlastní stavbě bypassu a druhým je bezpečné provozování dokončeného zařízení. Oba tyto aspekty jsou přísně sledovány již od předsmluvních jednání s poten ciál ními dodavateli. Při stavbě ocelové konstrukce, sila i montáži agregátů probíhá velké množství zdvihacích prací, prací ve výškách a na lešení, které představují při nedodržování pravidel BOZP bezpečnostní rizika. Po dohodě s dodavateli z Přerova, společnostmi PSP Engineering a montážní společností MZP, byla co možná největší část těchto prací přemístěna do pozemního předmontážního prostoru, kde bude smontována jak ocelová konstrukce, tak silo. Teprve poté budou pomocí jeřábů obě součásti usazeny na základovou desku. Bezpečnostní aspekty provozu bypassu jsou součástí projektu od jeho prvopočátku, tak například projekt počítá s plošinami pro údržbu, obslužné činnosti, inspekce i diagnostiku. Preferována jsou schodiště, i když jsou nákladnější, před žebříky. Pokud nelze použít schody, pak je žebřík vybaven bezpečnostním košem a na konci je vždy pracovní plošina se zábradlím, informoval Ing. Vladimír Winter. Investice za 4,5 milionu eur Jedna z největších investičních akcí, jejíž celková výše dosáhne 4,5 milionu eur, byla připravována již od roku Na podzim roku 2010 byla vybrána realizační firma a stanoveny fáze projektu. Souběžně probíhalo získání stavebního povolení a započalo projektování vlastního zařízení. Hrubý návrh konstrukce byl v lednu 2010 projednán během týdenního soustředění pracovníků cementárny, zástupců technického centra DEC a autorů technického řešení z Přerovských strojíren. Až do dubna probíhalo zapracování připomínek k fungování bypassu a tvorba realizačního projektu, aby mohl být definitivně schválen. Paralelně započaly práce na stavbě základů. V květnu a červnu proběhla montáž ocelové konstrukce a sila. V červenci pak bude stavba pokračovat montáží klíčových agregátů filtru a potrubí. V srpnu a září při plánovaných odstávkách výroby slinku dojde na výměníku a chladiči k montáži ventilátorů a připojení bypassu ke stávajícímu zařízení, poté proběhnou zkoušky a v říjnu bude odstartován zkušební provoz, aby se funkce zařízení mohla do konce roku optimalizovat. Vybudování chloridového bypassu sníží náklady na provoz, omezí tvorbu nálepků ve výměníku, a tím také rizika při jeho případném čištění. Bypass přispěje ke zlepšení provozu rotační pece a managementu sekundárních paliv a v neposlední řadě minimalizuje zásahy do palivového mixu vyplývající z nutných reakcí na vysokou koncentraci chloru LC JOURNAL 5 LFJ11_02.indb :55:22

8 Pohled na most zdola Realizace letmo betonované části mostu přes údolí Berounky na SOKP 514 Od loňského září je v provozu 23 km dlouhý soubor staveb 512, 513 a 514 na silničním okruhu kolem Prahy v jeho jižní a jihozápadní části. Dlouho očekávané otevření této části okruhu podstatně snížilo dosud velké dopravní zatížení Jižní spojky, Barrandovského mostu a výstupní Barrandovské. Po této trase byla dlouhodobě provozována silná tranzitní kamionová i osobní doprava spojující dálnice D1 a D5. Stavba 514 o celkové délce cca 6 km začíná na koncové podpoře mostu přes Vltavu, který patří do stavby 513, vede trasu okruhu přes údolí Berounky po mostní estakádě dlouhé přes 2 km a pokračuje dále tunelem délky 1,6 km a členitým územím s velkým mostem přes Lochkovské údolí. Kromě estakády přes Berounku se v prostoru křížení silničního okruhu se Strakonickou silnicí rozkládá velká křižovatka MÚK Strakonická. Optimalizace projektu Proti zadání stavby došlo během zpracování projektu k přepracování celého řešení křižovatky, které změnilo vedení křižovatkových větví tak, aby doprava ze všech směrů od Prahy, Plzně, Strakonic, Zbraslavi a Brna byla navedena na okružní pás. Na základě úpravy MÚK Strakonická byla navržena nová rozpětí celé mostní estakády a provedena optimalizace průřezů její nosné konstrukce a spodní stavby. Změna křižovatky přinesla vylepšení její průjezdnosti a celkové dopravní přehlednosti. Dále došlo ke zjednodušení základního návrhu mostních objektů jak v křižovatce MÚK Strakonická, tak i celé mostní estakády přes údolí Berounky. Mostní estakáda přes údolí Berounky je rozdělena na pět dilatačních dílů s rozdílnými technologiemi výstavby. Dva díly byly budovány na pevné skruži, dva na posuvné skruži a jeden letmou betonáží. Poslední 559 m dlouhý dilatační díl na horním konci mostu je ze všech dílů nejsložitější. Návrh konstrukce letmo betonované části mostu Návrh konstrukce mostu vychází ze zadání stavby a z architektonického pojetí celé estakády. Principy tvaru spodní stavby i nosné konstrukce byly zachovány ze zadání, ale v RDS byly upraveny jejich hlavní dimenze. Střední rozpětí polí jsou 72,0 + 84, ,0 + 2 x 114,0 + 72,0 m. 6 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :55:28

9 technologie Nově otevřený úsek estakády přes údolí Berounky v provozu Výstavba nosné konstrukce letmou betonáží vahadlo na pilíři 36P Záběr z průběhu stavby Výstavba nosné konstrukce Nosná konstrukce je komorového průřezu s šikmými stěnami a spočívá na spodní stavbě, která má vnitřní podpory tvořené dvojicemi štíhlých stěn výšky od 26,5 do 35,6 m. Ty mají v příčném směru mostu proměnný tvar, směrem vzhůru se zužují a před vetknutím do nosné konstrukce se zase rozšiřují. Jejich vnější hrany tak obepínají boční stěny nosné konstrukce a vytvářejí tak zvláštní architektonický prvek. Toto řešení přináší kromě architektonického účinku i určité statické výhody. Betony, kabely, výztuže Nosná konstrukce je z předpjatého betonu C35/45 XF2 + XD1 a má proměnnou výšku. Ve středech polí a nad krajními podporami má hodnotu 3,0 m. Směrem k podporám se výška zvětšuje parabolickým náběhem na 5,2 m, resp. 6,5 m. Nad pilíři byly navrženy zárodky délky 12,0 m, z kterých byla betonována symetrická vahadla s 2 x 7, resp. 2 x 10 5,0 m dlouhými lamelami. Pracovní cyklus dvojice lamel byl jeden týden. Délky celých vahadel byly 82,0 m, resp. 112,0 m v závislosti na rozpětí pole. Konce mostu byly dobetonovány na pevné skruži nebo zavěšené skruži. Veškerá předpínací výztuž byla navržena z kabelů o 19 lanech kvality 1860/1620 MPa. Celkem byly navrženy kabely ve třech skupinách. První skupinu tvoří vahadlové kabely, které jsou vedeny pouze v horní desce a kotveny kolem stěn v nábězích horní desky. Druhou skupinu tvoří zvedané kabely procházející stěnami vždy na délku jednoho pole, kotvené v nábězích mezi pilířovými listy a stěnou průřezu. Tyto kabely byly napínány po zmonolitnění jednotlivých vahadel. Třetí skupinu tvoří kabely vedené ve spodní desce průřezu kotvené do nálitků v okolí stěn. Tyto kabely byly napínány jako poslední v době, kdy již byly vybetonovány římsy a svodidla. Před spojením jednotlivých vahadel byla vždy provedena rektifikace ve spáře jejím roztlačením lisy. Tím bylo eliminováno zkrácení nosné konstrukce od účinků smršťování a dotvarování betonu, pružného zkrácení od zmonolitňujících předpínacích kabelů a částečně od teploty. Během výstavby byla prováděna řada měření geometrie mostu, sedání pilířů, jejich svislosti, napětí ve vybraném pilíři a v části nosné konstrukce, teploty ve stojkách a v nosné konstrukci LC JOURNAL 7 LFJ11_02.indb :55:32

10 technologie Výstavba nosné konstrukce letmou betonáží pomocí čtyř dvojic betonážních vozíků Účastníci výstavby: Investor: ŘSD ČR Zhotovitel objektu 204/1.4: Bögl a Krýsl k. s. Koordinátor RDS stavby 514: Valbek s. r. o. RDS objektu 204/1.4: Novák a partner s. r. o. Postup výstavby Postup výstavby mostu byl velmi komplikovaný a během prací na projektu i výstavby se několikrát měnil. Bylo to dáno možnostmi přístupu na staveniště, které byly závislé na vyřešení některých pozemkových problémů. Tento stav byl náročný jak pro zhotovitele, tak i pro projektanta, který tak musel řešit poměrně složitou problematiku letmé betonáže ve variantách a ve velmi napjatých termínech. Obě poloviny mostu se stavěly z jiné strany v závislosti na připravenosti staveniště a s ohledem na realizaci přeložek inženýrských sítí v bezprostředním okolí mostu. Zatímco v roce 2008 bylo zhotoveno jen jedno vahadlo na pravém mostě, v roce 2009 bylo zhotoveno všech 9 dalších vahadel včetně příslušných pilířů. Aby bylo možné nasadit tak vysoké tempo výstavby, musel zhotovitel použít po určitou dobu až čtyři dvojice betonážních vozíků. Byly to vozíky od dvou výrobců WITO a NRS, které i přes svoji podobnost měly úplně jiný způsob kotvení do nosné konstrukce, což značně komplikovalo práce na projektu, zejména při optimalizaci jejich nasazení. Všechny tyto skutečnosti kladly vysoké nároky na 8 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :55:56

11 Návrh a realizace letmo betonované části mostu přes údolí Berounky na SOKP stavba 514 získaly Cenu Inženýrské Komory 2010 v sedmém ročníku soutěže ČKAIT organizaci práce jak u zhotovitele, tak i u projektanta. Vysoké tempo výstavby pokračovalo i při provádění vybavení mostu. Na dokončených nosných konstrukcích probíhala úprava povrchu mostovek a betonáž monolitických vnitřních svodidel a prefabrikátů vnějších říms. To vyžadovalo zpracovat návrhy nadvýšení pro ještě ne zcela zmonolitněnou nosnou konstrukci. Výše uvedené činnosti bylo možné zvládnout jen za aktivní spolupráce projektanta mostu a jeho zhotovitele, a to nejen při práci na projektu, ale také po celou dobu výstavby. Tempo výstavby bylo tak velké, že bylo třeba, aby projektant prakticky obratem po zaměření geo metrie jedné lamely geometrem stavby předal nadvýšení pro další lamelu. Při výstavbě pomocí čtyř dvojic vozíků byla tato spolupráce téměř kontinuální. Nové technologie Během výstavby bylo třeba vyřešit také řadu nových technologických postupů, Celkový pohled na MÚK Strakonická a mostní estakádu např. při nasazení pevných skruží na koncích mostu. Zejména u horní opěry mostu byl použit nezvyklý postup výstavby koncové lamely pomocí zavěšení bednění na vypůjčený pomocný ocelový nástavec, používaný pro výsun spřažených konstrukcí, připevněný k nosné konstrukci. Nepřetržitá spolupráce zhotovitele mostu, investora a projektanta po celou dobu stavby byla základem úspěchu výstavby tak náročné mostní konstrukce. Závěr Mostní estakáda přes Berounku na SOKP stavba 514 délky přes m je v našich podmínkách specifická tím, že je stavěná třemi různými technologiemi za provozu stávajících komunikací Strakonické ulice, ulic Výpadová a Vrážská a dále za provozu tratě ČD při výrazně zkrácené lhůtě výstavby. Celkové náklady na výstavbu celé mostní estakády činily cca 2 miliardy korun, což představuje při její ploše m 2 náklady na jeden m 2 mostu pouze korun. Ing. Milan Šístek, Novák a partner s. r. o LC JOURNAL 9 LFJ11_02.indb :56:02

12 materiály Využitelnost fluidních popílků pro výpal portlandského slinku Ústav technologie stavebních hmot a dílců v Brně dlouhodobě řeší využitelnost fluidního popílku jako jedné ze základních součástí surovinové báze pro výpal portlandského slinku. Jedná se zejména o sledování vlivu surovinové skladby a pálicího režimu na vlastnosti vzniklého produktu, dále studium problematiky potencionálního úniku SO x vzniklého rozkladem CaSO 4 z popílku do atmosféry, jakož i možnosti snižování emisí CO 2. Cílem je dosažení parametrů srovnatelných s komerčně vyráběným portlandským slinkem. Návrh složení surovinové směsi Úvodem byla navržena skladba surovinových směsí na bázi fluidního popílku a vápence. Regulární způsob návrhu byl ztížen potenciální tvorbou Kleinova komplexu, C 4 A 3 SO 4, kvůli níž se stává podíl CaO v surovinové směsi, připadající na tvorbu slinkových minerálů, nejednoznačným. Proto byla provedena studie existenčních podmínek Kleinova komplexu, dle které nad teplotou 1300 C tato fáze již nevzniká, a tudíž veškeré vápno v surovinách je využitelné na slinkové minerály. Návrh byl poté realizován po provedení fázových a chemických analýz Tabulka 1: Fázové složení slinků vypočtené z navržené skladby surovinových směsí Označení vzorku Fáze Vzorek S1 Vzorek S2 Vzorek S3 C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF 7 7,5 8,5 Tab. 2: Chemismus surovinových směsí vstupních surovin obvyklým postupem podle počtu složek na modul hydraulický M H = 2,1 2,25, aluminátový M A = 2 a silikátový M S = 3,1 3,5: Vzorek S1 ložový popílek : vápenec : Fe-korekce = 1 : 1,65 : 0,0005 Vzorek S2 filtrový popílek : vápenec : Si-písek : Fe-korekce = 1 : 4,5 : 0,43 : 0,0355 Vzorek S3 filtrový popílek : vápenec = 1 : 2,415 Jako vstupní suroviny byly použity fluidní popílky z elektrárny Hodonín, a to ložový a filtrový, dále vysokoprocentní vápenec z velkolomu Čertovy Schody, Fe-korekce Mokrá a křemičitý písek Šajdí- Tab. 3: Vypočtené fázové složení slinků Označení vzorku Fáze Vzorek S1 Vzorek S2 Vzorek S3 C 3 S ,5 C 2 S C 3 A 10 9,5 16 C 4 AF 6,5 7,5 8 kové Humence. Pro navržené surovinové směsi bylo vypočteno fázové složení dle Boguea, viz tab. 1. Složení surovinových směsí Ve spolupráci s VUSTAH Brno byly dále dle provedených návrhů připraveny surovinové směsi, které byly podrobeny chemické analýze, viz tab. 2. Porovnáním s chemismem vstupních surovin bylo zjištěno, že při dávkování došlo u vzorku S1 k nepatrné subjektivní chybě. Vzhledem k tomu, že výsledky chemické analýzy surovinové moučky byly známy až po výpalu slinků a z důvodu finanční náročnosti studie nebyl prostor pro zopakování experimentu, bylo zpětně přepočteno dávkování surovin u vzorku S1, které činilo: Vzorek S1 reálný stav: ložový popílek: vápenec : Fe-korekce = 1 : 1,565 : 0,05. Pro tento reálný chemismus surovinové moučky byl znovu vypočteno fázové složení slinku dle Boguea, viz tab. 3. Označení vzorku Složka Vzorek S1 Vzorek S2 Vzorek S3 SiO 2 15,75 14,26 11,80 Al 2 O 3 3,74 3,46 5,13 Fe 2 O 3 1,55 1,61 1,74 CaO 43,95 44,01 44,34 ztr. žíh. 28,10 33,91 33,04 SO 3 celk. 5,02 1,13 1,78 Tab. 4: Fázové složení slinků vypálených za izotermické výdrže 5 hodin [%] Vzorek S1 Vzorek S2 Vzorek S3 Fáze 1350 C 1400 C 1450 C 1350 C 1400 C 1450 C 1350 C 1400 C 1450 C C 3 S 3,9 10,9 13,1 59,4 62,7 66,0 60,8 65,5 71,9 C 2 S 83,8 76,3 73,8 24,9 23,3 20,7 11,1 9,0 5,7 C 3 A 9,3 12,1 11,5 11,4 11,3 11,7 18,2 17,8 14,7 C 4 AF 0,6 0,2 1,4 3,5 2,6 1,5 7,5 5,3 5,6 CaO vol. 2,5 0,5 0,2 0,7 0,1 0,1 2,4 2,4 2,1 10 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :56:07

13 Obr.1: Struktura slinků pozorovaná metodou mikroskopické integrace S1 / 5 hod S2 / 5 hod 1350 C 1400 C 1450 C Literatura [1] FRIDRICHOVÁ, M.; NOVÁK, J.; DVOŘÁK, K. Využití fluidního popílku ke snížení emisí CO 2 při výrobě portlandského slinku. In Materiálové inženýrství. Brno: Vysoké učení technické v Brně, s ISBN: [2] GAZDIČ, D.; FRIDRICHOVÁ, M.; DVOŘÁK, K. Využití fluidního popílku pro výpal portlandského slinku. In XIV. MEZINÁRODNÍ KONFERENCE Ekologie a nové stavební hmoty a výrobky (id 18292). Brno: Vustah, s ISBN: [3] STACHOVÁ, J. Fluidní popílek jako jedna ze složek surovinové moučky pro výpal portlandského slinku S3 / 5 hod Na snímcích lze velmi dobře identifikovat jednotlivé slinkové minerály. Alit modrá zrna, belit ohraničená hnědá zrna, C 3 A, C 4 AF světlá hmota mezi zrny, CaO vol oranžová zrna. Složení vypálených slinků Vzorky byly vypáleny režimy 1350, 1400, 1450 C / 1, 3, 5 hodin. U vypálených slinků byl stanoven jejich chemismus a fázové složení, viz tab. 4 a obr. 1. Z důvodu dodržení identického režimu výpalu byly vzorky určené pro výpal při stejné teplotě a izotermické výdrži páleny společně. Jak se později ukázalo vedl tento postup k rychlému ustavení nasyceného stavu par SOx v peci a ovlivnění výsledku. Proto byl závěrem studie proveden ještě výpal vzorku S1 samostatně. Fázové složení bylo stanoveno metodou mikroskopické bodové integrace a dále RTG-difrakční analýzou s Rietveldovským vypřesněním. Pro zjednodušení jsou v tab. 4 uvedeny pouze výsledky mikroskopické bodové integrace slinků vypálených s izotermickou výdrží 5 hodin. Závěr Jak vyplývá ze srovnání všech dosažených výsledků, je pro tvorbu slinku třeba dodat alespoň takové množství tepelné energie, které za daných podmínek odpovídá pálicím režimům 1400 C/5 h, resp C/3 h. Jednoznačně nejvhodnějším je však pálicí režim 1450 C/5 h. Co do skladby surovinové směsi se vyznačuje poměrně dobrou shodou fázového složení s původním návrhem vypálený slinek S2. U slinku S3 je zřejmá největší disproporce ve zvýšeném obsahu C 3 S na úkor C 2 S, což je důsledkem nepřesného nadávkování surovin ve prospěch obsahu CaO. Nejhorší výsledky byly shledány u vzorku S1, který se vyznačoval nejvyšším obsahem SO 3 a současně vlivem nepřesného dávkování sníženým obsahem CaO. Toto, společně s výpalem nadměrného množství vzorku v neodvětrávané komorové peci, vedlo k rychlému ustanovení nasycených par SO x v pecním prostoru, a tím ke zbrzdění rozkladu CaSO 4. Tím vzniklý nedostatek CaO pro tvorbu slinkových minerálů pak způsobil, že byl vypálen pouze belitický slinek. Proto byl dodatečně vypálen vzorek S1 režimem 1450 C/5 h ve stejné komorové peci, avšak samostatně, v takřka nezaplněném pecním prostoru. Díky tomu mohlo dojít k ustanovení nasycených par SO x v pecním prostoru jen v důsledku jejich odtěkání z jediného vzorku, čímž výrazně vzrostl stupeň rozkladu CaSO 4, a tím i podíl CaO, využitelného pro tvorbu C 3 S. Fázové složení tohoto slinku pak činilo 24,1 % C 3 S, 62,6 % C 2 S, 9,2 % C 3 A a 3,4 % C 4 AF. Lze tedy předpokládat, že při výpalu v průmyslové rotační peci, jejíž parametry jsou s ohledem na odvod par SO x nepoměrně příznivější než laboratorní pece, bude mít pozorované negativní ovlivnění podstatně menší význam. Prof. Ing. Marcela Fridrichová, CSc., Ing. Karel Dvořák, Ph.D., Ing. Dominik Gazdič, Ph.D., Ing. Jana Stachová Tento příspěvek byl vytvořen za podpory VVZ MSM a GAP104/10/ LC JOURNAL 11 LFJ11_02.indb :56:07

14 referenční stavba Snímek areálu z února 2011 Centrum pro třídění a mechanickou úpravu odpadů Srdce komplexu určeného pro zpracování komunálního i průmyslového odpadu, tak aby mohl být dále energeticky využit, tvoří průmyslová hala SO 01 pro třídicí a drticí linku. Centrum vzniklo pod taktovkou investora akciové společnosti CELIO za podpory EU a SFŽP v sousedství Litvínova. Centrum pro třídění a mechanickou úpravu odpadů vyrostlo během zhoršených povětrnostních podmínek od července 2010 do února 2011, zde pohled na areál z dubna 2011 Zkouška tahu při stavbě haly SO 01 prováděná pracovníkem společnosti FISCHER (dodavatel kotvicího materiálu) Celkové náklady na stavbu, včetně technologické části, činily 115,5 milionu korun, při podpoře výše uvedených institucí 44,4 milionu korun. Při výběru technologie bylo využíváno zkušeností při realizaci podobných projektů Skupiny Lafarge. Areál s plochou zhruba m 2 zahrnuje také dvě skladové haly SO 02 a SO 03 a původní objekt SO 04, který prošel celkovou rekonstrukcí a který nyní slouží jako sklad hotového produktu. Objekt SO 02 o půdorysu 19x45 m a s vnitřní výškou 7,5 m je rozdělen do tří částí. Halu SO 03 tvoří šest betonových kójí umístěných na celkové ploše 855 m 2. V areálu byly vybudovány kompletní komunikace z asfaltobetonu, trafostanice, požární vodovodní rozvody, kanalizace a další potřebné sítě. Hala SO 01 Největší stavební objekt v areálu představuje jednolodní hala bez středových sloupů s rozměry 80 x 40 m a tedy plochu m 2, v níž je umístěna třídicí a drticí linka o hmotnosti bezmála 100 tun. Rozpětí konstrukce dosahuje úctyhodných 40 m, výška budovy je 12 m. Ocelovou konstrukci stavby vyrobila firma Halové stavby z Brna. Ta kromě veškerých konstrukčních prvků dodala také skládané zateplené stěnové PUR panely vyznačující se vysokou požární odolností a trapézové plechy. 12 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :56:58

15 Pohled na ocelovou kostru haly SO 01, která byla vztyčena v prosinci 2010, práce probíhaly ve zhoršených klimatických podmínkách Hala SO 01 v zadní části haly je umístěna drticí a třídicí linka na zpracování komunálního i průmyslového odpadu, v popředí je viditelná dvojitá Kari síť před započetím betonáže poslední části podlahy Ukládání betonu na podlaze haly SO 04, v akci domíchávač ZAPA a pracovníci společnosti Technicbeton Bednění pro výstavbu haly SO 01, fotografie zachycuje betonáž stěny Konstrukce je kotvená do základových patek, jejichž uložení bylo po konzultaci s projektantem kvůli jílovitému podloží haly zesíleno. Oproti původnímu výpočtu tak bylo spotřebováno více betonu, uvedl Jiří Frolík. Nosné základové patky byly uloženy plošně. Hala je situována ve svažitém terénu, proto konstrukce musela vyrovnat výškový rozdíl a jedna strana budovy se tak dostala 2,5 m nad úroveň pozemku. Betonové stěny splňují nejen technické požadavky, ale také nároky na vzhled, protože zdivo je pohledové. Betonáže podlah Betonáž podlahy v hale SO 01 byla rozdělena do tří fází, aby mohly včas navázat další dodavatelské práce. Původní výpočet podlahoviny bylo nutno na základě geologického průzkumu modifikovat. Podlaha je řešena jako železobetonová monolitická deska vyztužená armovacími sítěmi a má tloušťku jen 30 cm. Tato tlouštka podlah mohla být realizována díky velmi kvalitnímu betonu ze ZAPY. Jsem přesvědčen, že nejlepší betony na trhu míchá právě ZAPA, která použila osvědčené cementy z Lafarge. V betonové směsi je kromě správného promísení nejdůležitější složka kvalitní ce- V okolí hal byl použit vyčesávaný beton Údaje o stavbě Název stavby: Hala pro třídění a mechanickou úpravu komunálních a průmyslových odpadů Investor: CELIO a. s. Generální projektant: Ing. Petr Šoukal Dodavatel technologie: Lindner Recyclingtech GmbH, Rakousko Realizace stavební části: Viamont, a. s. Generální subdodavatel: Stavan EU, s. r. o. Dodavatel ocelových konstrukcí a betonů: Technicbeton s. r. o. Dodávky betonových směsí: ZAPA beton, a. s. Celková spotřeba betonu: cca 4000 m 3 Použitý cement: CEM II/A-M (S-LL) 42,5 R z Lafarge Cement, a. s. Začátek stavby: 07/2010 Ukončení stavby: 02/2011 ment, ten převážně určuje spolehlivost a chování směsi, řekl Jiří Frolík. Provedení podlah již podstoupilo zkoušku času, kdy se v hale denně pohybují bez problémů nákladní automobily a těžká technika. Během ukládání betonů byly podlahové vrstvy standardně laserově měřeny, aby mohla nastoupit finální úprava povrchu strojním hlazením. Počasí navzdory Betonárka ZAPA Litvínov dodávala betony dvacet čtyři hodin denně sedm dní v týdnu, aby betonáže mohly probíhat kontinuálně a termíny jednotlivých prací nebyly narušovány. Usazení moderní drticí a třídicí linky započalo v hale SO 01 okamžitě po vytvrdnutí podlahy za pomoci dvou stodvacetitunových jeřábů. Tuto akci řídil zkušený stavař Václav Žák, který za firmu Celio prováděl stavebně-technický dozor. Stavbu provázely nepříznivé klimatické podmínky, které zavládly již na konci října Kruté mrazy a teplotní výkyvy si vyžádaly neplánované vícepráce, betonované plochy musely být zakrývány speciální geotextílií, temperovány a vysypávány stabilizačním granulátem. Střecha velké haly s plochou m 2 byla pokryta skládaným pláštěm v rekordním čase jednoho týdne, takže před největšími přívaly sněhu byla rostoucí stavba již chráněna, připomněl Jiří Frolík. Díky vynikající součinnosti dodavatelů a nepřetržitému nasazení všech pracovníků byl termín dokončení plánovaný původně na konec roku 2010 překročen jen o pár dní. Dílo bylo předáno 4. února LC JOURNAL 13 LFJ11_02.indb :57:17

16 zajímavá stavba Brennerský tunel podzemní magistrála Tyrolska Brennerský průsmyk je jednou z nejdůležitějších cest spojujících sever a jih Evropy. Velká dopravní zátěž ale příliš nesvědčí okolním Alpám ani místním obyvatelům. To by měla vyřešit obří stavba Brennerského tunelu vedoucího z rakouského Innsbrucku až do italské Fortezzy. Průzkumná štola vedoucí z italské strany je dlouhý 10,5 kilometru Brennerský průsmyk se rozkládá na hranicích rakouského Tyrolska a italského Jižního Tyrolska. Průsmykem vedla stezka již v dobách Římanů a až dodnes je důležitou spojnicí mezi severní a jižní Evropou. Oproti dobám dřívějším je však nyní průsmyk hojně využíván pro těžkou dopravu. Každý rok tudy projede na dvanáct milionů vozidel, z čehož celé dva miliony jsou těžká nákladní vozidla. V současné době tento provoz zajišťuje dálnice A-13 vedoucí z Innsbrucku, jejíž součástí je i tzv. Evropský most své doby nejvyšší dálniční most v Evropě. Není tedy divu, že životní prostředí Alp trpí. Hlavně je to pak oblast tyrolského údolí Wipptal, kudy dálnice prochází. Tento problém by měl vyřešit nový Brennerský tunel. Nejen, že výrazně zkrátí dobu přejezdu z dosavadních zhruba dvou hodin na padesát minut, ale také podstatně sníží spotřebu paliv a energie. Gigant mezi tunely Projekt je společným dílem Rakouska a Itálie. Jeho výstavba, na které se finančně podílí i Evropská unie, započala v roce Na uvedení do provozu si však tunel ještě počká, neboť to je plánováno na rok 2020 až Jedná se opravdu o gigantickou stavbu železniční tunel dlouhý 55 kilometrů bude mít denní kapacitu 200 těžkých nákladních vlaků a 40 osobních nebo vysokorychlostních jednotek. A jak přesně bude tunel vypadat? Bude mít dva hlavní tubusy ležící 70 metrů od sebe, které budou každých 333 metrů spojené bočními tunely. Zároveň je deset metrů pod hlavními tubusy ražen i tzv. průzkumná štola, který slouží hlavně pro geologické a hydrogeologické výzkumy. Právě díky těmto výzkumům by mělo dojít k minimalizaci stavebních nákladů a rizik. Alchymie stavby Pro ražení tunelu byl vytvořen seznam metod, které jsou vhodné pro danou oblast. Jejich konkrétní využití bude však záležet na výsledcích předběžného průzkumu a momentálních podmínkách. 14 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :57:42

17 1370 m 1000m Brenner Basistunnel Galleria di Base del Brennero 750m Franzensfeste Fortezza 500m Innsbruck 570m Nord Deutschland Germania 0m s.l.m. Österreich Austria Italien Italia Süd Sud Max. Neigung der Bestandsstrecke in Pendenza max. della linea esistente in km München Monaco Innsbruck Brenner Brennero Franzensfeste Fortezza Waidbruck Ponte Gardena Bozen Bolzano Verona Vizualizace projektu Brennerského tunelu Výškový profil oblasti U některých připravovaných metod se počítá s použitím tzv. TBM (tunnel boring machine), tedy tunelového plnoprofilového razicího stroje dlouhého až několik desítek metrů. Při využití tohoto stroje dochází ke kontinuální ražbě, neboť vyztužování tunelu stříkaným betonem se provádí přímo při ražbě, tedy je ihned hotová primární výztuž tunelu. Na tu pak navazuje výztuž sekundární. Výhra pro Tyrolsko Jak již bylo uvedeno výše, tunel bude obrovským přínosem pro životní prostředí Alp, nejvíce pak pro rakouské údolí Wipptal. Hned na jeho začátku nalezneme hlavní město spolkové země Tyrolsko Innsbruck. V myslích většiny z nás je toto město zapsáno jako místo konání zimních olympijských her. To podporuje i představa typického panoramatu města s bílými vršky Alp v pozadí. Je pravdou, že Innsbruck je jedním z mála velkých měst, kde můžete jít po práci lyžovat. Téměř ze středu města totiž vede moderní lanová dráha, která vás vyveze až k dolním stanicím lanovek. To však není jediná zajímavost města. V jeho historickém centru nalezneme např. Zlatou stříšku nebo Sloup sv. Anny. Nedaleko první stanice lanové dráhy pak můžeme navštívit nejvýše položenou zoologickou zahradu v Evropě. A právě u tohoto působivého města bude začínat Brennerský tunel, jehož stavba je velkou výhodou nejen pro projíždějící řidiče, ale také pro místní obyvatele. Na realizaci se budou podílet místní stavební firmy, které tak nabídnou nové pracovní příležitosti místním obyvatelům. S tím samozřejmě souvisí i veškeré zajištění pracovníků, na němž se opět budou moci podílet místní. Region tedy dostane nový ekonomický impulz. Na výlet do Tyrolska Vizualizace a plány tunelu jsou jistě dobrou ilustrací. Pro člověka, který je Brennerským tunelem opravdu zaujatý, je to však velmi málo. I proto existuje možnost tunel navštívit. V současné době jsou nabízeny prohlídky z italské strany. Zároveň je ale budováno velké informační centrum ve městě Steinach am Brenner, které se nachází téměř přesně uprostřed stavby. Odtud by pak na podzim tohoto roku měl být otevřen nový přístupový tunel určený právě k prohlídkám. Karolína Stehlíková Zpracováno podle: Galleria di Base del Brennero Brenner Basistunnel BBT SE Staveniště Mules v Itálii Záběr z průzkumné štoly nedaleko Innsbrucku. Od února 2010 byly vyhloubeny již 3 km tohoto tunelu LC JOURNAL 15 LFJ11_02.indb :57:47

18 ekologie Znečištěná voda po antropogenním zásahu, snímek ze sokolovských výsypek (foto: David Stella) Podzemní rezervoáry Podzemní voda je jednou z nejvýznamnějších složek vodstva, a z hlediska lidí dokonce ta nejdůležitější. Jedná se o zemský termoregulátor a nenahraditelný zdroj pitné vody. Druhy podzemních vod Podzemní voda zahrnuje veškerou vodu, která se vyskytuje pod zemským povrchem. Prakticky se nejedná pouze o vodu, ale i o půdní vlhkost, krystalky ledu v trvale zmrzlé půdě (permafrostu) a geotermální nemobilní vodu v hlubinách zemského tělesa. Mohlo by se zdát, že podzemní voda se vyskytuje pouze na zemi, ale dle posledních vědeckých studií se tato forma vody pravděpodobně vyskytuje i na Marsu. Více než 20 % zásob sladké vody tvoří právě voda ukrytá pod povrchem země. Podzemní vody jsou dlouhodobým rezervoárem sladké vody na rozdíl od jezer, řek nebo atmosféry, kde nejsou stálé podmínky. Existuje mnoho různých diferenciací těchto vod. Uvedeme si dvě, a to dle původu a dle fixace vody v geologickém podloží. Dle prvního rozdělení rozlišujeme juvenilní podzemní vodu a vadózní podzemní vodu. Juvenilní podzemní voda vystupuje na povrch z nitra země. Vyskytuje se často v místech poruch geosféry, např. ve vulkanických oblastech nebo v blízkosti zlomových struktur. Tvoří poměrně malou část podzemní vody. Druhou kategorii nazýváme vadózní podzemní voda. Vzniká průsakem srážkové vody pod zemský povrch. Část této vody může být po dlouhá geologická období uzavřena mezi nepropustnými vrstvami, takovou podzemní vodu můžeme nazvat jako fosilní. Pro stavební praxi má většinou smysl hovořit pouze o vodě vadózní, která může silně ovlivnit projektový plán a průběh stavby. Adsorpční, kapilární a gravitační voda Podle toho, jak je voda fixována v geologickém podloží, lze rozlišit tři typy podzemní vody voda adsorpční, kapilární a gravitační. Adsorpční voda je pevně poutána adsorpčními silami na povrchu zrn a agregátů půdy. V kapalném stavu je prakticky nepohyblivá a většinou se vyskytuje v půdě s extrémně malou vlhkostí. Kapilární vodu určují především kapilární jevy. Oba výše jmenované jevy, resp. síly souvisejí s unikátními vlastnostmi vody (viz Lafarge Cement Journal 1/2011). Poslední druh podzemní vody, gravitační voda, je udržována v geologickém podloží díky gravitačním silám. Jedná se o nejdynamičtější složku podzemních vod. Pokud se jednotlivé kapky 16 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :58:13

19 Srážky Doplňování zásob podzemní vody Kapilární zóna Nasycená zóna pod hladinou podzemní vody (podzemní voda) Zjednodušené schéma koloběhu podzemní vody (podle Schneider 1996). Koloběh podzemní vody ovlivňuje propustnost, kterou charakterizujeme jako schopnost pórovitého prostředí propouštět vodu pod vlivem hydraulického gradientu. Na vodu v horninovém prostředí působí řada různých sil, např. gravitace, tlak plynů, osmotické napětí, hygroskopické síly na povrchu zrn a kapilární síly. Pokud jsou tyto síly v rovnováze, voda se nepohybuje. Při nerovnovážném stavu se z vody stane dynamický systém a voda se začne pohybovat. Propustnost se mění vlivem vlastností vody, hornin nebo dutin, kterými voda prochází. Často se také v literatuře setkáme s pojmem kolektor a izolátor v souvislosti s hydrogeologií. Jako kolektor označujeme horninové prostředí, jehož propustnost je ve srovnání se sousedící horninou o tolik větší, že gravitační voda se jím může snadněji pohybovat. U izolátoru je tomu přesně naopak. Dle propustnosti lze rozlišovat 3 druhy podzemních vod vody průlinové, puklinové a krasové. Nenasycená zóna Zvodeň s volnou hladinou Zvodeň s napjatou hladinou Málo propustné podloží Zvodeň s napjatou hladinou Půdní vrstva Hladina podzemní vody Roky Málo propustné podloží Staletí Tisíciletí Pohyb podzemní vody v různých geologických podložích (podle Schneider 1996) Vodní tok Dny Nenasycená zóna vody spojují a tvoří trvalé těleso, nazývá se toto těleso zvodeň (obr. 1 nebo 2). Horní povrch zvodně tvoří hladinu podzemní vody. Vyšší, resp. produktivnější zvodeň lze nalézt na určitých typech sedimentárních podloží. Dle tlaku hladiny podzemní vody rozlišujeme hladinu volnou (tlak je v rovnováze s tlakem atmosférickým) a hladinu napjatou (tlak je vyšší než atmosférický tlak). Díky unikátním vlastnostem vody lze podzemní vodu použít k mnoha účelům. Obrovská výhoda těchto vod je stálá teplota, kterou lze využít např. pro vytápění domů. Ochrana podzemních vod Na mnoha místech světa jsou velké problémy se znečištěním a nadužíváním podzemní vody. Podzemní voda se stala nedílnou součástí většiny lidí na zemi, a proto jakýkoliv zásah ohrožuje jak lidskou populaci, tak životní prostředí, ve kterém žijeme. Problém je, že tyto podpovrchové vody bývají často opomíjeny z ochranářského hlediska. Velice pravděpodobně z toho důvodu, že jednoduše nejsou vidět. Dalším problém ochrany podzemních vod je jejich zdánlivá odolnost proti změnám, např. změnu výšky hladiny podzemní vody trvá dlouhá léta ovlivnit, ale navrátit tento systém do původního stavu trvá stejnou dobu nebo déle. Základní současné problémy s podzemní vodou můžeme shrnout do několika bodů. Prvním z nich je přečerpání, resp. razantní snížení hladiny podzemní vody pod možnost dosahu vrtů nebo studní. Mohlo by se zdát, že tento zásah by se týkal jen lidí, ale problém se týká celého ekosystému. Kvůli lokální změně abiotických podmínek se např. z lesního stanoviště může stát stepní stanoviště s naprosto odlišnými ekologickými podmínkami. Stačí se podívat na nový Komořanský tunel poblíž Zbraslavi a na přírodu nad tunelem. Usychající duby mluví za vše. S prvním problémem také souvisí časté poklesy půdy až o několik desítek centimetrů. Vlivem odčerpání vody poklesne tlak v sedimentární hornině a výsledkem může být výrazná subsidence. Nadužíváním podzemní vody také přidáváme množství vody do hydrosféry vlivem evapotranspirace a transpirace na povrchu země. Teoreticky tento krok může vyvolat přibývání srážek a opět celkovou změnu různých ekosystémů. Znečištění Dalším nebezpečným zásahem do koloběhu podzemní vody je znečištění. Pokud znečistíme povrchové vody, je logické, že tímto krokem budou zasaženy i vody podzemní. Místo vstupu polutantů do podzemních vod může být naprosto odlišné od místa výstupu zdroje těchto vod, což může být velmi nebezpečné pro člověka i celý ekosystém. Vše záleží na mobilitě polutantů a geologickém podloží. Polutanty také mohou iniciovat nebezpečné procesy probíhající pod povrchem půdy, a výstupem může být výrazně nebezpečnější látka, než byla látka vstupní. I když podzemní vodu nevidíme, je nutné ji ochraňovat a dbát o její úsporné zacházení může nám v budoucnu zachránit spoustu životů Celá Afrika je závislá na stále ohroženějších zdrojích podzemních vod, snímek ze severní Keni (foto: David Stella) 2011 LC JOURNAL 17 LFJ11_02.indb :58:15

20 stavebnictví a EU Trojrozměrný model CDV Brno Dotace míří do dopravního výzkumu V únoru letošního roku byla v Brně poklepáním na základní kámen zahájena výstavba Dopravního výzkumného a vývojového centra. Cílem projektu je vybudování výzkumného zázemí pro výzkum ve vybraných disciplínách dopravních aplikovaných věd. Projekt je z větší části financován z prostředků Evropské unie. Vizualizace Centra dopravního výzkumu, stavba kombinuje prosklené části se žlutou omítkou Koncem roku 2010 rozhodlo Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy o poskytnutí dotace pro Dopravní výzkumné a vývojové centrum (CDV PLUS). Projekt bude financován z prostředků Evropské unie a státního rozpočtu ČR prostřednictvím Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace, prioritní osa 2 Regionální VaV centra, a to v celkové výši Kč, přičemž podíl prostřed- ků Evropské unie přesahuje 393 milionů korun. Z toho vlastní stavba včetně technologického vybavení představuje zhruba polovinu celkové částky, zbytek dotace je účelově vázaný na pořízení špičkových a unikátních laboratorních strojů a zařízení a další související výdaje. Pokud jde o konkrétní systém financování způsobilých nákladů projektu, 85 % je hrazeno ze zdrojů EU a 15 % ze státního rozpočtu. Nezpůsobilé výdaje hradí Centrum dopravního výzkumu, v. v. i., (CDV) z vlastních prostředků v souladu se zákonem o veřejných výzkumných institucích. Cesta za dotací Centrum dopravního výzkumu, které má téměř šedesátiletou tradici, je jedinou vědecko-výzkumnou organizací v pů- 18 LC JOURNAL 2011 LFJ11_02.indb :58:21