Slunce mává zlatou nití…

…aneb – padá most, něco si přej

—ﬡ—

Ráno bylo osm stupňů. Osm stupňů Celsia nad nulou – aby nebylo pochyb. Kde jsou ty časy, kdy jsem za svítání vyšel na dvorek do dvacetistupňově vlídného ranního chladu?

Je neděle, 22. září. Slunce je stejně vysoko, jak bývá kolem jednadvacátého března. Je totiž podzimní rovnodennost. Modré podzimní dny se nezadržitelně krátí.

Slunce stoupá výš. Máme ho v zádech, dálnice je v nedělním ránu skoro prázdná, obloha jako vymetená a kolem ubíhá zlatavým světlem prozářená krajina. V dálce, v ranním oparu vidím nějaké vrchy – jednou se podívám do mapy, které že to kopce jsou. Slibuju si to možná už třicet let.

Dvou-a-půl litrový diesel dodávky hučí a dálnice drncá. Inspirován okolní scenérií vybírá můj sluch z té plejády zvuků tóny melodie, která se ke dnešnímu dni náramně hodí:

Čekám, až se vrátí z modrých hor
podzimní den
večery se krátí nad skalou
léto neodvrátí laskavou
větrem provoněnou svrasklou
sympatickou tvář

To se někdy stává na podzim
že chce se jít ven
pod nohama listí spadaný
severního větru varhany
mají hity léta nahraný
jako každej lhář…

Já místo varhan severního větru teď poslouchám orchestr své bílé dodávky, která se žene po dálnici a hraje mi cestou tenhle trampský song. Až zastaví, budeme v cíli dnešní cesty.

Cílem je most vzpěradlové konstrukce o třech polích. Takových mostů je plná dálnice, stejně jako její přilehlé okolí. Člověk po nich – nebo pod nimi – proletí v autě, ani je nevnímá.

Jeden takový most budeme dnes vnímat velice důkladně.

—ﬡ—

Perex článku je naštěstí jen nadsázka. „Náš“ most zdaleka nepadá; ale aby k tomu ani v budoucnu nedošlo (poslední dobou těch mostů padá nějak moc – zdá se mi), i já se svým týmem tu dnes odvedu kousek práce. Zatímco kolega po staveništi roznáší nářadí, načrtnu pár detailů, co budeme dělat, a nastíním, proč. Jako vždy, vezmu to pořádnou oklikou; přeskočí-li čtenář (nebo čtenářka) technické detaily, nic zlého se nestane, ba dokonce tím ušetří čas.

Beton

Beton je všeobecně známý a doslova univerzální stavební materiál. Fakticky je to „umělý kámen“; výrobou betonu velmi zrychleně napodobujeme dlouhodobé přírodní procesy: nemusíme opracovávat kamenné bloky do žádoucího tvaru, nýbrž si vyrobíme „kamenný“ blok přesně na míru.

Beton se vyrábí ze směsi pojiva (cement), plniva (kamenivo vhodných zrnitostí – písek a hrubší frakce drceného kamene) a vody. Kromě těchto základních složek se do betonové směsi přidávají přísady a příměsi, které vhodně upravují jak vlastnosti čerstvé směsi, tak i vlastnosti vytvrzeného betonu. Výsledné vlastnosti významně ovlivňuje vzájemný poměr všech složek. Konečné pevnosti dosahuje beton po cca jednom měsíci, ale významné a pro (některé) návazné práce dostatečné pevnosti dosahuje už po deseti dnech (až 80% konečné pevnosti), ba i dříve.

Železobeton

Beton jako materiál má řadu výhod, ale má i nevýhody. Výhodou betonu je obrovská pevnost v tlaku, nevýhodou je malá pevnost v tahu (zlomek pevnosti v tlaku). Prostý beton tak nelze použít v konstrukcích, které jsou vystaveny namáhání ohybem (typický případ je most) – takový betonový prvek se snadno zlomí. Proto se do betonových prvků, namáhaných ohybem, do vhodných míst vkládá ocelová výztuž, která zachytí tahové namáhání, ohybem vyvolané. O přenesení tlaků se postará beton sám, to beton umí velmi dobře.

Předpjatý beton

I železobeton má kromě výhod také nevýhody. Snad nejzávažnější nevýhodou je, že při ohybovém namáhání železobetonového prvku se nelze vyhnout vzniku mikrotrhlin v „tažené“ oblasti, tedy právě tam, kde je ocelová výztuž. Aby totiž ocel zachytila tahové síly, sama se musí nejdříve v rámci pružné deformace trochu protáhnout – což ocel hravě vydrží, ale beton v okolí jemně popraská. Trhlina je pozvánkou pro vodu, a voda, zvláště solanka ze zimního solení vozovek, způsobuje korozi.

Další nevýhodou železobetonu při použití v nosné konstrukci mostu je ta okolnost, že – zjednodušeně řečeno – většina tloušťky betonu se na únosnosti konstrukce aktivně nepodílí, nýbrž pouze „drží místo“ tak, aby tahové síly ve výztuži a tlakové síly v betonu byly v rovnováze. Velká část tlakové kapacity betonu se tak vůbec nevyužije.

Obou nevýhod se zbavíme, jestliže ocelovou výztuž dřív, než bude konstrukce vystavena namáhání ohybem, předem napneme (vhodnou silou). Docílíme tak toho, že předpjatý betonový prvek bude i při zatížení stále namáhán jen tlakem: předpětí výztuže „přemůže“ ohybem vzniklé tahové síly a k tahovému namáhání konstrukce vůbec nedojde.

Takové řešení přináší možnost stavět vzletné konstrukce (ve srovnání s železobetonem) obrovských rozpětí. Soudobé velké dopravní stavby by bez použití předpjatého betonu nebyly možné.

Jako vždy – co má výhody, má i nevýhody; co má silné stránky, má i slabá místa. Předpjatý beton není výjimkou.

Slabé místo předpjatého betonu

Ani ne tak slabé, jako spíš velmi citlivé.

Abychom mohli předpínací výztuž napnout, musíme ji v betonu řádně zakotvit. Kotva předpjaté výztuže je fakticky klíčovou komponentou celého systému. Abych se vyhnul obsáhlému výkladu, zjednoduším (bez přílišné újmy na obecnosti).

Z logiky věci vyplývá, že kotvy předpjaté výztuže se většinou nacházejí na koncích předpjatého prvku (nosníku) – tedy na koncích mostu. To současně jsou místa na celé mostní konstrukci vůči povětrnostním vlivům nejexponovanější. Jestliže zkoroduje kotva předpjaté výztuže nebo výztuž sama, je nosná funkce předpjatého prvku kriticky ohrožena. Janovský most, Trojská lávka či most v Drážďanech jsou toho dokladem: ve všech případech byla příčinou pádu mostu závada předpjaté výztuže.

Ocel a beton mají k sobě velmi zvláštní vztah.

Oba materiály mají takřka stejnou teplotní roztažnost, což je z hlediska železobetonových konstrukcí vlastně ohromné štěstí. Vyztužit beton jiným kovem (měď, bronz) by nebylo dobré – trvanlivost takové konstrukce by byla velmi krátkodobá právě z důvodů rozdílné tepelné roztažnosti obou materiálů. Kromě toho je beton zásluhou pojiva (cementu) velmi alkalický (pH „zdravého“ betonu je 12,5 a více), což účinně brání korozi výztuže. Jakmile ovšem cement či beton v okolí výztuže chybí nebo jeho pH je z nějakých důvodů sníženo, koroze je zpravidla jen otázkou času.

Stav předpjaté výztuže a jejích kotev je jedna z věcí, které by při pravidelných prohlídkách mostů měly být kontrolovány. Pokud most prochází rekonstrukcí, je to mimořádná příležitost důkladnou kontrolu provést, závady objevit a opravit. Platí, že každá nevyplněná dutina je pozvánkou pro vodu, a voda je předpokladem „úspěšné“ koroze.

Když se takové dutiny v okolí kotev a předpjaté výztuže najdou, je nezbytné vyplnit je materiálem na bázi cementu. To se provádí injektáží, což byl i náš úkol na mostě kdesi na dálnici, v polích. – A to je vlastně všechno.

—ﬡ—

Dálnice hučí, ale staveniště je prázdné. Je neděle, jsme tu sami. Kousek od mostu je březový lesík; nebýt dálnice v sousedství, byla by to téměř nedělní idyla. Jsme secvičený tým, nemusím nikomu „hýbat rukama“, všechno je na dosah – jen most je trochu delší, šedesátimetrový. Hodně se nachodíme.

Někdy kolem druhé hodiny proběhla podzimní rovnodennost, což jsem v pracovním zápalu úplně opomněl: slunce mávalo zlatou nití – a my jsme injektovali a v ještě prosluněném odpoledni jsme byli s prací hotovi.

Zpátky jsme zase měli slunce v zádech. A modrý podzimní dny se krátí, už je to znát.

—ﬡ—