Stavebnický výzkum se v Česku dočká nové centrály
Laika zaráží, jak složitou věcí může být beton. Studenti stavebních fakult absolvují zkoušky z betonu I, betonu II i betonu III, vychází dokonce časopis Beton. Asi šedesát procent výstavby v Česku má na svědomí právě onen složitý mix pojiva a plniv. „Když sedávám nad projekty v Grantové agentuře ČR a kolem mě jsou lékaři či filozofové, každý se samozřejmě diví a ptá: ,Co na tom betonu chcete pořád zkoumat? Vždyť si to na zahrádce děláme sami.‘ Ale druhů betonů je opravdu mnoho,“ říká Rostislav Drochytka, děkan Fakulty stavební Vysokého učení technického (VUT) v Brně.
Právě on je expertem na vývoj pokročilých materiálů, jednoho ze dvou témat vznikajícího centra pro stavebnický výzkum Advanced Materials, Structures and Technologies (AdMaS). „V Česku byla spousta výzkumných ústavů: materiálových, staticko-konstrukčních, technologických… Jenže na komerční bázi moc nespolupracovaly. My máme nyní jedinečnou výhodu, že to umíme celé spojit, dokonce i s firmami z oboru,“ tvrdí navrhovatel AdMaSu, ředitel projektu a prorektor VUT Petr Štěpánek. Druhou stěžejní osou jsou pokročilé konstrukce. Oba programy by se měly doplňovat, což spolu s unikátním přístrojovým vybavením a spoluprací týmů napříč univerzitami (včetně ČVUT) může vytvořit českou „stavařskou centrálu“.
S rentgenovým tomografem
Podle informací týdeníku EURO usiluje AdMaS o unijní dotaci asi 920 milionů korun. „Sami nevíme, na jakou částku se dostaneme. Mapovali jsme si, jak by vážné redukce zasáhly do změny projektu a kde jsou mantinely udržitelnosti projektu,“ říkají profesoři. Koncept úspěšně prošel mezinárodním hodnocením i aplikačním panelem sestaveným ministerstvem školství; nyní se čeká na schválení. Od ledna už je vyřízeno územní povolení, aby centrum mohlo vzniknout v brněnských Medlánkách – v logické návaznosti na gigantický CEITEC za 5,3 miliardy (EURO 15/2010), na němž se rovněž podíleli někteří materiáloví experti z fakulty.
„Tam ale půjde spíše o základní výzkum. Většina stavařiny se pohybuje v zóně aplikovaného výzkumu a spolupráce s praxí,“ říká Štěpánek. Kapacity staré budovy na Veveří byly již omezené. „Fakulta je od roku 1960 v provizorních prostorách, přitom je areál památkově chráněn, takže v něm nemáme moc možností se rozvíjet. V novém centru je plánován vznik tří pavilonů a velké haly pro zkoušení velkorozměrových prvků,“ říká Štěpánek, jenž je mimochodem místopředsedou České betonářské společnosti. Experimentální prostory i zařízení (jako třeba rentgenový tomograf za dvacet milionů, který inženýrům řekne o hmotě skoro vše) budou nabízeny k řešení výzkumných úloh i dalším subjektům z ČR a ze zahraničí.
Nano i cihly z odpadků
A co si máme – kromě stále vylepšovaného betonu – představit pod pokročilými materiály? „Dnes je obrovský boom ve využití odpadních látek ve stavebnictví. My vytváříme nové, špičkové a trvanlivé materiály z druhotných surovin. Hledají se různé druhy, které by šly převést z odpadů do výrobků včetně certifikací. Třeba i díky nám je méně popílku z elektráren, řadě výrobců stavebních hmot jsem taková staviva ,vnutil‘. Je to levnější; minusem jsou ale obsahy škodlivých látek, jež se musejí nějak modifikovat,“ vysvětluje Drochytka.
Nanočástice zase pronikají do různých nátěrových systémů. Existují i „šikovnější“ betony RPC (Reactive Power Concrete) – místo pórů se vloží ta správná částečka a zlepšené vlastností jsou na světě! Dalším hitem mohou být polymery. „Bez nich už dnes prakticky nic neexistuje, asi 90 procent materiálů nějaký polymer obsahuje. Ani běžný beton již není bez přísad, možná jen někde doma na zahrádce,“ tvrdí děkan. Potenciál má i solidifikace čili úprava nebezpečných odpadů včetně škodlivin a těžkých kovů, které jsou vhodnými přísadami stabilizovány a neškodné tuhé granulky lze poté využít i při kultivaci krajiny.
Synergie v jednom domě!
Návaznost materiálů na pokročilé konstruování je logická. A oboustranná. „V součinnosti s inovativními firmami se nám podařilo vytvořit nekovové výztuže pro betonové konstrukce, jež jsou zpevněny uhlíkovými, skleněnými nebo kevlarovými vlákny. Je to spojeno kvalitními pryskyřicemi, takže tento konstrukční beton může mít menší tloušťku krycí vrstvy. Je i lehčí,“ uvádí někdejší děkan Štěpánek. To ale není vše: „Vytváříme též polymerní výztuže, které jsou odolné vůči požáru. K tomu si připočtěte i nátěrové hmoty zajišťující vyšší požární bezpečnost a podobně. Z toho je vidět, nakolik se oba programy – materiály a konstrukce – doplňují,“ jmenuje další synergie.
AdMaS by měl bádat i nad jadernými zařízeními nebo zajistit odolnější budovy vůči teroristickým útokům. Existují například funkční nátěry odolné vysokým teplotám, jež mohou přejít i do jisté pěny a zebezpečit požární ochranu. Výzvou jsou zdokonalené vodní konstrukce: nejen protipovodňové hráze, ale i městská infrastruktura včetně kanalizací a vodovodů. A zajímavostí je vývoj střešních tašek a konstrukčních prvků se zabudovanými solárními panely. „Můžeme na nich klidně pracovat. Nevíme, k čemu všemu budeme trhem a spolupracujícími firmami směřováni,“ zní z Brna.
Až příliš velký zájem…
Potenciál integrovaného „výzkumáku“ je zřejmý. Středisko má již přislíbeno čtyřicet až padesát firemních zájemců, mezi nimiž nechybějí Metrostav, Skanska, Stomix, Subterra, Bonatrans, AŽD Praha, Prefa, Presbeton, OHL ŽS, ale i nanotechnologické Elmarco nebo Skupina ČEZ. Roční rozpočet by měl sahat ke sto milionům, ale zdá se, že AdMaS by s financováním z kontraktů neměl mít problém. Požadovanou třetinu peněz si nejspíš obstará. „My máme úplně jiný problém. Ano, máme relativně bohatou spolupráci s praxí, ale abychom se nedostali do oblasti nedovolené podpory podnikání, spolupráce s firmami nesmí být vyšší než padesát procent,“ připomíná Štěpánek, prorektor pro strategický rozvoj.
Spolupráci chystají Brňané i s dalšími centry excelence vznikajícími z peněz EU. Vazby jistě vzniknou na ostravský superpočítač IT4 Innovations (EURO 20/2010), neboť jednou ze součástí je i divize matematického modelování, která si vyžádá náročné výpočty. Dalším je, překvapivě, i klimatologický CzechGlobe (EURO 25/2010). „Pokud bychom se dostali k přesným environmentálním datům, teplotám, tlaku, srážkám a rychlostem větru, můžeme na statistické bázi vytvořit mapu regionů v ČR s rozdílným zatížením, dle čehož se dají navrhovat pro daný region ekonomičtější konstrukce. Samozřejmě s úsporou nákladů,“ říkají vědci.
Plány jsou to velkorysé. Pokud bude projekt podepsán, rozjede se naplno v roce 2014. Nová pracovní místa nabídne 110 lidem, vědců bude asi osmdesát. „AdMaS bude jednou ze součástí fakulty, nejde o to sebrat škole nejlepší výzkumníky. Naopak: ti se budou muset podílet na výuce právě v oblastech, které nejlépe umějí,“ plánuje děkan Drochytka. Přijít by mohli i šikovní stavaři a vědci z ciziny. Na beton to sice není, ale šance tu je. Prorektor Štěpánek jim vzkazuje: „Musíme se profilovat jako špičkový a spolehlivý partner. Chceme v ČR vytvořit výzkumné centrum s globálním, celistvým pojetím stavebního výzkumu.“
***
Více: http://www.admas.vutbr.cz/
