Technologie taženého bednění pro výstavbu skladovacích sil

Výstavba betonových konstrukcí pomocí taženého bednění je léty ověřená a osvědčená technologie. Širokého uplatnění dosahuje zejména při stavbě kruhových sil, která představují specifický typ konstrukce – štíhlé, tenkostěnné nádoby, vystavené zejména vodorovnému tlaku sypkého nebo kapalného média. Tato metoda umožňuje kontinuální výstavbu bez technologických pracovních spár, což zvyšuje celistvost a provozní spolehlivost.

První využití technologie taženého bednění (slipform) je doloženo v USA kolem roku 1910 při stavbě sil pro skladování obilí. V Evropě se metoda rozšířila v průběhu 30. až 50. let 20. století. V bývalém Československu byla poprvé nasazena při výstavbě velkokapacitních skladovacích sil pro státní statky. Od 80. let se technologie rozšířila i na výstavbu komínů, výtahových šachet a zásobníků.

Systém taženého bednění tvoří:

Betonáž probíhá nepřetržitě (režim 24/7), čímž vzniká kompaktní železobetonová stěna bez pracovních spár.

Geometrické charakteristiky a zatížení konstrukcí realizovaných systémem taženého bednění jsou uvedeny v tab. 1 a 2.

Pro návrh výztuže platí následující pravidla:

Výztuž se předkládá ve směru betonáže, obvykle 2 až 3 m dopředu. Zároveň se provádí osazení prostupů pro čidla, odvětrání, vyhřívání vyprazdňování. Velmi často se rovnou zabetonovávají kotvy pro montáž technologie. Součástí pracovního postupu je vytvoření dilatací a případných řízených trhlin pro eliminaci teplotního napětí [4].

Obvyklá pevností třída betonu pro výstavbu technologií taženého bednění začíná na minimálně C30/37, častěji se používá C35/45 a vyšší. Konzistence je plastická až měkce tekutá, tzn. S3 až S4. Vodní součinitel je ≤ 0,45. Stupeň vlivu prostředí záleží na tom, zda bude konstrukce opláštěná a jaké médium se uvnitř konstrukce nachází. Obvykle jde minimálně o prostředí XC, často lze ale narazit na požadavek na prostředí XF či XA. Zpracovatelnost závisí na době dopravy a použitém způsobu ukládky (bádie × pumpa). Zpracovatelnost může být požadována standardních 90 minut, v některých případech se požaduje až 180 minut. V praxi se tedy setkáváme s kombinací superplastifikačních přísad, zpomalovače a provzdušňující přísady. Průběh tuhnutí a tvrdnutí závisí značně na počáteční teplotě betonu a teplotě prostředí. Proto se obvykle dávky přísad operativně mění s měnící se teplotou, a to jak v průběhu dne, tak i v průběhu celé výstavby, která probíhá v režimu 24/7 po dobu i několika týdnů. Ukládka betonu probíhá ve vrstvách (200 až 500 mm) s hutněním ponornými vibrátory ručně z pracovní plošiny. Při dodávce betonu se kontroluje teplota, konzistence, objemová hmotnost a případně obsah vzduchu. Obvykle se na každých 50 m³ zhotoví jedna krychle pro stanovení pevnosti betonu v tlaku.

Harmonogram stavby a klíčové faktory jsou v tab. 3. Celý proces vyžaduje velmi zkušený a sehraný tým pracovníků. Úzkou součinnost betonárny (a technologa) včetně záložní betonárny a autodomíchávačů. Klíčovou roli hraje logistika dopravy, součinnost technického dozoru a zkušební laboratoře.

Výhody:

Nevýhody a možnosti jejich eliminace:

Cukrovar Dobrovice u Mladé Boleslavi funguje od roku 1831, od roku 2006 je součástí areálu a výroby i lihovar. Cukrovar je v současné době největším, nejstarším a zároveň nejmodernějším závodem svého druhu v České republice a je součástí společnosti Tereos TTD. Denně zpracuje 15 tisíc tun řepy, ročně vyrobí 220 tisíc tun cukru a 1 milion hektolitrů lihu [1].

V průběhu roku 2024 proběhla v areálu cukrovaru Dobrovice výstavba sila pro skladování 50 000 tun cukru. Stavba sila byla součástí dalších stavebních investic v areálu, jejich výše dosáhla 800 mil. Kč. Investice reagují na zpřísňující se legislativu v oblasti životního prostředí a na závazek snižování emisí oxidu uhličitého, zároveň ale zefektivní výrobu. Vedle výstavby sila tak proběhla instalace extrakční věže za 350 milionů korun, která nahradí dvě ze tří difuzí, které jsou v provozu už 45 let. Rovněž došlo k přestavbě dopravníků řepných řízků ze stávající extrakční věže  do řízkolisů.

Výstavbou nového cukerného sila s kapacitou 50 tisíc tun dojde ke zdvojnásobení skladovací kapacity závodu. To přinese snížení dopravní zátěže a z ní vznikajících emisí. Dalším cílem této investice je úspora finančních prostředků vynaložených na balení, skladování a manipulaci s cukrem, kterého se v Dobrovici vyrobí v průběhu kampaně 220 tisíc tun.

Silo má kruhový půdorys o průměru 44 m. Celková výška konstrukce je 65 m, přičemž výška tažených stěn je 45 m. Tloušťka stěn je 350 mm. Vlastní dodávka betonu pro tažené stěny konstrukce proběhla v průběhu května roku 2024. Souhrnný objem uloženého betonu je 5 900 m³, z toho jsou 2 000 m³ uloženy rovnou do stěn. Rychlost posunu taženého bednění dosahovala až 50 mm / 20 minut. Stavba probíhala 24 hodin denně, 7 dní v týdnu po dobu 21 dní. Ve dvou směnách pracovalo 80 lidí. Posuv bednění, pracovních lávek a ocelové konstrukce střechy o celkové hmotnosti 350 tun realizovalo 200 hydraulických zvedáků [2].

Pro stavbu byl navržen, ověřen a použit beton C30/37 XC1 Cl 0,2 D_max 16 S4. Návrh a ověření betonu provedl dodavatel stavební chemie STACHEMA ve své akreditované zkušební laboratoři. Beton byl dodáván z betonárny Frischbeton s.r.o., provozovna Řepov vzdálené 15 km s dobou jízdy 20 minut. Doprava byla realizována dvěma autodomíchávači, vždy o objemu 8 m³ betonu. Doprava a ukládka betonu na staveništi byla pomocí dvou jeřábů s bádií. S ohledem na délku výstavby a proměnlivost teplot během dne a noci docházelo k operativní úpravě dávkování přísad po celou dobu dodávky betonu s cílem zachovat potřebnou dobu zpracovatelnosti a náběh pevnosti k zajištění plynulého posunu taženého bednění. Celý proces zahrnoval úzkou spolupráci dodavatele betonu s technologem betonárny, dodavatelem přísad a pracovníky ukládajícími beton. Běžnou součástí bylo sledování předpovědi počasí, zejména teplot během dne. S ohledem na nepřetržitost procesu ukládky bylo nedílnou součástí zajištění záložní betonárny a mixů.

Konzistence dodávaného betonu se pohybovala v rozmezí 190 – 210 mm sednutí kužele. Průměrná objemová hmotnost ztvrdlého betonu byla 2 260 kg/​​m³ a pevnost v tlaku na krychli o hraně 150 mm ve stáří 28 dní byla 45,9 MPa se směrodatnou odchylkou 2,8 MPa. Složení betonu je uvedeno v tab. 4.

Použití zpomalovače bylo nutné zejména při vysokých teplotách během některých pracovních dní, navíc v souvislosti s odpolední dopravní špičkou mezi 13 a 17 hodinou, která vzniká na příjezdu do Mladé Boleslavi a při výjezdu z ní v souvislosti se střídáním směn ve Škoda Auto a.s. 

V průběhu roku 2025 probíhá v areálu Škoda Auto a.s. výstavba pěti sil pro skladování štěpky. Díky projektu a investici společnosti ŠKO-ENERGO, která je dodavatel energií do automobilky Škoda Auto a tepla pro Mladou Boleslav, dojde k přechodu z palivového mixu uhlí a biomasy na 100% využití biomasy. Využívání přírodních obnovitelných surovin, jako jsou dřevní štěpky a fytopelety, naplňuje strategii ŠKO-ENERGO k zajištění uhlíkově neutrální výroby energií do konce tohoto desetiletí. Úspory dosáhnou až 290 000 tun CO₂ za rok, a přispějí tím k dosažení ambiciózních ekologických cílů automobilky stanovených ve strategii Next Level Škoda Strategy 2030. Modernizovaná teplárna bude jedním z největších projektů svého druhu v České republice s odhadovanými náklady 3,6 miliardy Kč a spuštěním do roku 2027 [3].

Pro stavbu byl navržen, ověřen a použit beton C30/37 XF1 Cl 0,2 D_max 16 S4. Konzistence betonu je opět v rozmezí 190 – 210 mm sednutí kužele. Průměrná objemová hmotnost ztvrdlého betonu je 2 310 kg/​​m³ a pevnost v tlaku na krychli o hraně 150 mm ve stáří 28 dní je 47,7 MPa se směrodatnou odchylkou 3,1 MPa. Ukládka betonu je pomocí stabilního čerpadla, které zásobují čtyři mixy. Doposud bylo uloženo 3 200 m³ betonu.

Sila mají kruhový půdorys s vnitřním průměrem 30 m, tloušťkou stěny 500 mm a výškou tažené stěny 17 m. Monolitická spodní část patra a stěn má výšku 8 m. Výstavba tažených stěn jednoho sila trvá 6 až 7 dní. Rychlost posunu byla až 3,25 m/​​den. Zajímavostí je zvládnutá souběžná betonáž sil číslo 2 a 3, kdy zásobování betonu zajištovalo osm autodomíchávačů. Práce opět běží v režimu 24/7 ve dvou směnách.

Příspěvek dokumentuje výstavbu kruhových sil určených ke skladování cukru, štěpky či jiných sypkých nebo tekutých médií, a to metodou taženého bednění. Jedná se o léty prověřenou, přesto pokročilou technologii, která potřebuje součinnost všech subjektů, které se na výstavbě podílejí. Poskytuje efektivní a rychlý způsob výstavby, který je navíc ekonomicky výhodný. Díky způsobu výstavby je konstrukce bezespárá, což zvyšuje celkovou tuhost a odolnost konstrukce, přičemž povrchy lze realizovat jako pohledový beton. Lze proto očekávat, že tato technologie bude používána ke zhotovování sil a nádrží stále častěji.