Obnovitelné zdroje energie jsou a budou nedílnou součásti energetického mixu České republiky. Kromě vodních elektráren jsou z hlediska „betonařiny“ zajímavé i projekty elektráren větrných. Jelikož se jedná o masivní konstrukce, je nutno věnovat se návrhu betonové směsi s vyšší pečlivostí. V článku je blíže představeno několik realizací projektů větrných elektráren zhotovených v letech 2018 až 2023 na střední a severní Moravě.
V průběhu posledních pěti let bylo na střední a severní Moravě realizováno 13 větrných elektráren různých výkonů. Množství betonu potřebného ke zhotovení patek jednotlivých větrných turbín bylo závislé zejména na velikosti dané elektrárny (1,5 až 2,5 MW), resp. pohybovalo se v rozmezí 350 až cca 650 m3. Celkový objem dodaného betonu činil cca 4 500 m3.
| Zhotovitel | Terraform GmbH |
| Dodavatel betonu | Českomoravský beton, a.s. betonárny Bruntál, Krnov, Opava, Grygov |
| Spolupráce při navrhování a zhotovení betonových konstrukcí | BETOTECH, s.r.o. laboratoř Ostrava |
| Realizace | 2018 – 2023 |
Beton s nízkým vývojem hydratačního tepla a omezeným smrštěním
Pro patky byl použit beton Permacrete, jenž je navržen pro konstrukce s požadavkem na snížený vývoj hydratačního tepla. Omezení maximálních teplot v jádře betonové konstrukce umožňuje snížení teplotních gradientů v konstrukci (rozdílů teplot mezi jádrem a povrchem konstrukce) a tím omezení rizika vzniku trhlin v povrchu betonu. Beton zároveň splňuje požadavek na maximální teplotu betonového dílu pro normalizovaný beton BS1 A dle Technických pravidel ČBS 02.
K nízkému vývoji hydratačního tepla přispělo také použití struskového cementu CEM II/A‑S 42,5 R Mokrá a popílku. Projekt stanovil nejvyšší povolenou teplotu na 45 °C, přičemž nejvyšší naměřená hodnota pomocí termočlánků vložených do nejmasivnějších konstrukcí v průběhu stavby dosáhla 43 °C při teplotě betonové směsi do 27 °C.
Zmiňovaný beton je také speciálně navržený pro výstavbu vodonepropustných konstrukcí známých pod pojmem bílá vana. Splňuje nejenom přísné požadavky na průsak, ale svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Betony Permacrete mají omezené jak autogenní smrštění, tak smrštění z vysychání a splňují požadavky rakouské normy pro betony se silně redukovaným smrštěním RRS.
Na stavbu patek větrných elektráren byly použity tyto druhy betonu:
- C16/20 — X0 — Dmax 22 mm — S4
(pro podkladní vrstvy), - C30/37 — XA1 — Dmax 16 mm — S4
(pro konstrukční betony – Permacrete), - C45/55 — XF3 — Dmax 16 mm — S4
(pro prstenec ukotvení stožáru).
Průběh betonáží
Na fotografiích jsou zachyceny projekty Melč na Opavsku a Jívová na Olomoucku. Jednalo se o celodenní betonáže převážně ze dvou betonáren při hodinové produkci 60 m3 betonu. Po vybetonování 2/3 patky se provedlo zabetonování prstence ukotvení stožáru betonem C45/55 — XF3 v množství cca 20 m3. Vývoj hydratačního tepla byl sledován pomocí zařízení Giatec 360 zabetonovaného do konstrukce, jež odesílá data pomocí bezdrátového připojení přímo přes aplikaci v mobilním telefonu.
Jelikož se většina betonáží prováděla v letních měsících s dlouhými dojezdovými vzdálenostmi autodomíchávačů, byl do betonů pro udržení konzistence spolu se superplastifikátorem použit speciální polymer typu slump keeper. Tento polymer zajišťuje udržení konzistence po požadovanou dobu bez použití standardních zpomalovačů betonu.
Závěr
Dobré zkušenosti z prvních realizací vyústily v dlouholetou spolupráci se společností Terraform GmbH při stavbách těchto technologicky zajímavých staveb. Při použití betonů s nízkým vývojem hydratačního tepla je velmi nutná technologická kázeň, kterou jak na betonárnách, tak na stavbě zajišťovala společnost Betotech pobočka Ostrava. Dle vyjádření zhotovitele se na severní Moravě plánují další stavby těchto ekologicky čistých zdrojů energie, neboť tam jsou příznivé větrné podmínky a řídká zástavba.
