V Třebíči stojí nenápadný experimentální most, který by mohl být klíčem k levnější a ekologičtější dopravní síti v Česku. Vyšel na 16 milionů korun, což je polovina částky, kterou by si vyžádala klasická železobetonová stavba. Tým vědců zde ověřuje, jak spojit staletou výdrž dřeva s moderním 3D tiskem betonu a digitálními senzory. 

Most s vlastní diagnostikou 

Primárním cílem projektu, jehož hlavním řešitelem je Roman Fojtík z Fakulty lesnické a dřevařské České zemědělské univerzity v Praze, je vývoj nového typu dřevobetonových mostních konstrukcí s on-line kontrolou stavu a provozu. 

Největším nepřítelem dřeva na stavbách je vlhkost, která je uvnitř a nedá se spolehlivě změřit. Nedostatečně vysušené dřevo se rozpíná, smršťuje nebo jinak mění tvar. Vzniklé praskliny narušují strukturu i pevnost materiálu nebo se v nich usazují dřevokazné houby. Výzkumný tým vyvinul on-line monitoring, který funguje jako nervová soustava stavby. 

Senzory v reálném čase sledují nejen vlhkost, ale i to, zda most není přetížený nebo jestli vozovka nezačíná namrzat. „Dnes takto na dálku i osobně sledujeme 62 mostů po celém světě a víme o nich všechno,“ říká Fojtík a vysvětluje, jak inovativní využití "obyčejného" dřeva přispívá k lepší environmentální bilanci ve stavebnictví. Díky těmto datům a včasným opravám lze životnost mostu prodloužit o desítky let a ušetřit miliony za předčasné demolice a likvidaci odpadu. 

Zatímco staré betonové mosty se často musí bourat, dřevo nabízí jinou cestu. Navíc roste samo, pohlcuje uhlíkové emise a jeho části lze snadno vyměnit. Navíc jde o materiál s neuvěřitelnou stavební trvanlivostí, což dokazují stovky let staré mosty v České republice, které se stále používají. 

3D tisk betonu na dřevo 

U běžných staveb se musí stavět bednění, do něhož se beton lije, v Laboratoři robotizace a 3D tisku na Fakultě stavební VUT beton nanáší robotická paže.  

“Největší výzvou pro 3D tisk se ukázalo obtékání směsi kolem spřažujicích vrutů. Potřebovali jsme vypočítat a nastavit trasu trysky, aby přesně projela kolem vrutů a nenarazila do nich. Další výzvou bylo namíchat betonovou směs, tak aby nevznikaly dutiny okolo šikmých vrutů nebo se neoddělovaly složky směsi,” upřesnil průběh experimentů s 3D tiskem David Bečkovský, vedoucí Laboratoře robotizace a 3D tisku Fakulty stavební VUT.  

Kromě 3D tisku vědci zkoušejí možnosti další prefabrikace, konkrétně automatické osazování spřažujících vrutů nebo robotickou betonáž na zakřivené plochy. Kompozitní spoj musí být pevný a tvarově stabilní. 

Spojení špičkové vědy s praxí 

Projekt přinesl spoustu praktických řešení a technologií – od speciálního plombování dřeva, nových betonových směsí, hydroizolačního systému až po digitální model stavby (BIM), který most hlídá po celou dobu jeho životnosti.   

Zásadním výsledkem výzkumu je také návrh technických předpisů pro ČKAIT. Ty vůbec poprvé definují standardy pro monitoring vnitřní vlhkosti v dřevěných nosných konstrukcích. Vědci mimo jiné také podali patent na unikátní systém měření, který dokáže odhalit riziko napadení hnilobou mnohem dříve, než se projeví navenek.  

Aby se inovace dostaly na české silnice co nejdříve, spojili se výzkumníci v projektu přímo s výrobci a stavebními firmami. Společně dokázali, že pokud se tradiční materiály používají chytře a s ohledem na udržitelnost, uplatní se v moderním stavebnictví více než plnohodnotně.