Náhrada betonu při osazování a výměně mostních závěrů technologií odolnou vůči dynamickému zatížení

• Foto

TRADIČNÍ VS. INOVATIVNÍ PŘÍSTUP

Nejčastějším způsobem osazování mostních závěrů a dilatací v dnešní praxi, ať už z historických nebo ekonomických důvodů, je zalévání prostoru kolem mostního závěru betonovou směsí. Toto řešení je sice jednoduché a ekonomické ovšem jen na první pohled. Vzhledem ke zvyšování intenzity dopravy, vysoké hmotnosti nákladních vozidel a s tím spojené vyšší dynamické zátěži se toto řešení začíná zdát jako nedostatečné, protože se běžně stává, že dochází k neustálému opravování těchto konstrukcí, a to v krátkém časovém sledu za sebou. S tím souvisí i narůstající náklady na opravy, jak z pohledu materiálových nebo lidských zdrojů. V tomto případě při opakovaných opravách se už ani zdánlivě ekonomické řešení použití betonové směsi nejeví jako nejlevnější. A protože cena práce neustále roste, zvyšují se náklady na opakované opravy a stejně tak se prodlužuje čas odstávky buď části, nebo mostu celého, což má další důsledky, které nelze opomenout. Ohled je třeba brát také na bezpečnost silničního provozu, kde více než jinde platí, že čím méně oprav a v kratším časovém úseku probíhá na mostech, tím je to bezpečnější.

Vzhledem k výše uvedenému se nabízí otázka, zda už nenastal čas k použití pokrokovějších technologií, které by zajistily trvanlivější řešení z hlediska provozu. Sice by počáteční náklady na materiálové vstupy byly vyšší v porovnání se standardním řešením pomocí betonové směsi, ale z dlouhodobého hlediska by trvanlivější řešení bylo určitě levnější s ohledem na opakované opravy a jejich cenu. To znamená, že by nebylo nutné opakovaně opravovat tentýž závěr v krátkém časovém sledu. Úspory by nastaly nejen v materiálové položce, ale významnějších úspor by se dosáhlo na práci při vybourání poškozených částí a opětovném osazení závěru, dále pak v dopravních nákladech při výjezdech na opakované opravy. Současně by se zvýšila plynulost a bezpečnost silničního provozu, což by uvítali zejména řidiči na dálnicích a dalších frekventovaných úsecích silnic I. třídy.

Jedním z řešení tohoto dlouhodobého problému je použití speciálních zálivkových hmot vyvinutých právě s ohledem na vysokou dynamickou odolnost daného materiálu v extrémních podmínkách. V průmyslové praxi se používá několik materiálových bází zálivkových hmot, nejčastěji epoxidové a cementové. Právě cementové materiály v posledních letech získaly množství vynikajících vlastností blížících se epoxidovým bázím, zejména co se týče pevnosti a rychlosti náběhu, ale mají i řadu dalších výhod, jako je například tolerance k vlhkosti podkladu, jednoduchá aplikace, větší tolerance k nízkým teplotám příp. možnost aplikace pod bodem mrazu, či extrémně rychlý náběh pevností a v neposlední řadě je to i příznivější cena ve srovnání s epoxidovými materiály.

Ve srovnání s použitím klasické betonové směsi mají tyto speciální zálivkové hmoty a malty několik výhod. Jde zejména o zvýšenou odolnost proti dynamickému zatížení, rychlý náběh pevností, vyšší tekutost a především nesmrštivost zálivky, které slouží jako prevence vzniku trhlin a lokálních nesoudržností, jež bývají zárodkem budoucích problémů v důsledku vysokého dynamického zatížení a otřesů z intenzivní dopravy. Výhodou v některých případech může být i dostupnost hotového pytlovaného materiálu pro menší objemy zálivek závěrů, kde by při standardní betonové směsi mohl být problém dodat beton vyšší kvality v menším množství, případně velká vzdálenost od místa výroby betonu. Další výhodou pytlovaného materiálu je garance kvality a shodných vlastností v libovolném čase. Zdánlivou nevýhodou se může na první pohled zdát cena, která je v porovnání s betonovou směsí vyšší, ale při detailnějším rozboru lze dokázat, že se vyšší cena vykompenzuje a mnohonásobně vrátí v delší životnosti konstrukce bez nutnosti častých oprav v důsledku poškozených závěrů a dilatací. Při porovnávání ceny a výhodnosti tohoto řešení je nutné brát v úvahu veškeré náklady související s budoucími opravami.

ŘEŠENÍ S MasterEmaco T 1400 FR

Vhodným řešením daného problému je speciální cementová malta MasterEmaco T 1400 FR s rozptýlenými ocelovými drátky. Receptura této mlaty je založena na využití nanotechnologií a vyznačuje se vysokými počátečními i konečnými pevnostmi. Tento materiál byl speciálně vyvinut s požadavkem vysoké odolnosti proti dynamickým účinkům extrémního zatížení dopravního stavitelství.

Jako jednu z mála cementových malt ji lze zpracovávat při teplotách až do –5 °C, přičemž běžné materiály končí při +5 °C. Konečné pevnosti daného produktu dosahují více než 90 MPa v tlaku, přičemž pevnost v tlaku po 24 hodinách se pohybuje nad 60 MPa i při nejnižších teplotách. Uvedení osazeného závěru do provozu je tedy v řádu jednotek až desítek hodin oproti týdnům u betonové směsi. Neméně důležitou vlastností materiálu pro použití při dynamickém namáhání je vysoká pevnost v ohybu dosahující více než 25 MPa, což je více než sedminásobek hodnot betonu C 30/37. Samotné vysoké pevnosti ovšem nejsou zárukou vysoké životnosti. Tou je především schopnost materiálu absorbovat energii a odolávat vnějším rázům. Tato vlastnost je jednou z klíčových pro dlouhodobou odolnost materiálu během extrémního zatížení dynamickými účinky vznikajícími při nárazech vlivem dopravy na mostních závěrech.

APLIKACE

Jednoduchost aplikace MasterEmaco T 1400 FR spočívá ve standardních aplikačních podmínkách platných pro použití běžných cementových hmot. Uvedený produkt lze aplikovat ať už ručně litím nebo strojově čerpáním v závislosti na velikosti zalévaného prostoru. Ostatní pracovní pomůcky a postup aplikace jakož i příprava podkladu se v ničem neliší od běžných postupů. Zkušené realizační firmy jsou schopny bez větších problémů začít s aplikací při využití dosavadního vybavení a zaškolených pracovníků. Při různých extrémních klimatických podmínkách (horko nebo mráz) je možné postupovat podle upravených návodů pro konkrétní případ, kde se materiál drží v teple nebo ve stínu, případně se použije studená nebo horká voda podle toho, zda je záměrem vytvrzení zpomalit nebo zrychlit z různých důvodů podle konkrétních podmínek na stavbě. Maltu po aplikaci na rozdíl od betonové směsi není třeba ošetřovat proti rychlému odparu záměsové vody. Praxe ukázala, že zkušená realizační firma je schopná odstranit poškozený mostní závěr, osadit nový závěr a uvést ho do provozu během 8 hodinové noční výluky.

ZÁVĚR

Věříme, že už i v České republice dozrál čas na používání moderních technologií, které mohou být vysoce efektivní a šetřící veřejné finance, kde ruku v ruce bude kráčet ekonomická efektivita s dlouhodobým bezúdržbovým provozem. Na to však bude nutné změnit staré a zažité krátkozraké uvažování typu „dnes to opravím raději levněji, příští rok znovu a pak ještě párkrát“.

Substitute of Concrete in Mounting and Replacing Bridge Joints by Technology Resistant to Dynamic Load
The state of bridge joints and dilatations has been one of the long-term issues in operating the bridge structures with drivers often being unable to understand why these structures always are in a bad state. It very often happens that the concrete mixture around the joint is destroyed due to high dynamic load by heavy lorries. The joint damaged in such way leads to damages on the passing vehicles, decrease in driving comfort, increased noise level in the area surrounding the bridge and, ultimately, the bridge structure itself is damaged as well. This leads to decreased lifespan and it is necessary to repeat the bridge joint reconstructions more often which, again, increases the financial expenses on structure operation in time.

Autor

• Ing. Martínek Petr