Americkí výskumníci posúvajú hranice: Striekaný ultravysokopevnostný betón môže zmeniť opravy infraštruktúry

Výskumný tím z Floridskej medzinárodnej univerzity (FIU) v Miami pracuje na inovatívnom prístupe k využitiu striekaného ultravysokopevnostného betónu (UHPC) v stavebníctve. Tento stavebný materiál, známy svojou extrémnou pevnosťou a odolnosťou, predstavuje významný potenciál pri sanácii poškodených betónových konštrukcií, od mostných stien až po nosné prvky.

Odborníci z FIU sa zameriavajú na vývoj technológie, ktorá umožní rýchlejšiu, efektívnejšiu a cenovo dostupnejšiu aplikáciu UHPC v praxi. Inšpiráciou im bol úspešný terénny test, ktorý potvrdil, že striekaný UHPC možno efektívne aplikovať bez potreby tradičného debnenia, čím sa skracuje čas realizácie a znižujú náklady na opravy.

Striekaný ultravysokopevnostný betón je iný ako klasický betón

Hoci sa striekaný UHPC s úspechom využíva najmä v Európe, jeho širšiemu uplatneniu v Spojených štátoch doposiaľ bránili vysoké náklady na komerčne dostupné, patentované zmesi, tie môžu byť až 20-násobne drahšie než klasický betón.

Práve túto prekážku sa výskumníci snažia prekonať vývojom vlastnej receptúry a mobilnej opravárenskej jednotky, ktorú plánujú uviesť do praxe v priebehu nasledujúceho roka.

Táto inovácia by mohla zásadne ovplyvniť spôsob, akým sa v budúcnosti budú vykonávať opravy kritickej infraštruktúry.

Striekaný betón ako liek na starnúce mosty: Cenovo dostupná inovácia z Floridy

Podľa Americkej asociácie staviteľov ciest a dopravy sa viac ako 40 000 mostov považuje za štrukturálne nedostatočných a vyše 220 000 vyžaduje opravy. Výskum na univerzite na Floride predstavuje nový systém, ktorý môže významne prispieť k riešeniu tohto problému. Inžinieri univerzity navrhli technológiu, ktorá umožňuje nanášanie ultravysokopevnostného betónu (UHPC) vo forme tenkých vrstiev priamo na poškodené konštrukcie.

Tieto vrstvy nielenže zabezpečujú účinnú opravu, ale vďaka vysokej pevnosti a výnimočnej odolnosti voči vode zároveň posilňujú pôvodnú konštrukciu a predlžujú jej životnosť. Kľúčovým prínosom riešenia je vývoj vlastnej, cenovo dostupnej zmesi UHPC, odhadovanej na približne 500 dolárov za meter kubický, čo je výrazne menej než cena bežných komerčných alternatív.

Podľa magazínu ENR, systém funguje na princípe striekania betónu tryskou, podobne ako pri nanášaní farby, čo umožňuje flexibilnú a viacvrstvovú aplikáciu bez nutnosti zásadného zásahu do statiky objektu.

Praktická skúsenosť a rastúci záujem o striekaný UHPC v USA

Minulý rok tím profesora Azizinaminiho z Floridskej medzinárodnej univerzity úspešne aplikoval svoju striekanú UHPC technológiu na most vo Virgínii, kde oporná stena trpela koróziou spôsobenou rozmrazovacou soľou. „Tenká vrstva UHPC sa ľahko nanáša na zvislé plochy a poskytuje trvalé riešenie problémov typických pre chladné podnebie,“ vysvetľuje Sam Fallaha z Ministerstva dopravy Virgínie.

Tento projekt bol prvou aplikáciou tohto druhu v USA a zároveň významným krokom k praktickému využitiu technológie. Výskum je podporovaný investíciou približne milióna dolárov zo strany Centra pre riziká a odolnosť, ktoré pomáha komercializovať systém a školí odborníkov v jeho aplikácii. Výzvy pri aplikácii, ako napríklad zabránenie upchatiu trysky, rieši tím v spolupráci s užívateľmi, čo zvyšuje záujem o systém.

Odborníci zo stavebného priemyslu, ako Kia Hajifathalian zo spoločnosti Baker Construction, oceňujú, že ide o praktickú a škálovateľnú metódu, ktorá môže významne rozšíriť použitie UHPC pri opravách infraštruktúry. Pokračujúce testy na kompatibilitu s estetickými prvkami a dôraz na kontrolu kvality robia z tejto inovácie perspektívny nástroj, ktorý môže výrazne predĺžiť životnosť a pevnosť mostov po celej krajine.

UHPC otvára nové obzory stavebnej odolnosti 

Výskum a vývoj striekaného ultravysokopevnostného betónu na Floridskej medzinárodnej univerzite predstavuje sľubnú odpoveď na výzvy súčasnej stavebnej infraštruktúry v USA a taktiež aj po celom svete. Kombinácia cenovej dostupnosti, jednoduchej aplikácie a výnimočných mechanických vlastností UHPC otvára nové možnosti pre efektívnu a trvácnu obnovu mostov a ďalších kritických konštrukcií.

Prvá úspešná aplikácia vo Virgínii je dôkazom, že táto technológia má potenciál presadiť sa aj v náročných podmienkach, ktoré charakterizujú stavebný sektor. So silnou podporou výskumných grantov a záujmom odborníkov z praxe sa dá očakávať, že systém FIU sa čoskoro stane bežnou súčasťou moderných opráv, čím prispeje k zvýšeniu bezpečnosti, životnosti a udržateľnosti infraštruktúrnych projektov.