Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD.   

Ostatní riešitelia: prof. Ing. Vičan Josef, CSc., Ing. Farbák Matúš, PhD., Ing. Hlinka Richard, PhD., Ing. Prokop Jozef, PhD.

Trvanie projektu:  január 2024 – december 2026                            

Cieľom projektu je prehĺbenie poznania o reálnom správaní sa vybraných konštrukčných riešení, prvkov a konštrukčných detailov existujúcich oceľových nosných konštrukcií mostov za účelom zvýšenia spoľahlivosti a zostatkovej životnosti existujúcich mostných objektov. Ambíciou projektu je vhodnou kombináciou cielených experimentálnych meraní a moderných numerických metód analyzovať a porozumieť skutočnému pôsobeniu konštrukčných prvkov a detailov (s poruchami aj bez nich), ktoré sú identifikované ako kritické, obmedzujúce odolnosť alebo životnosť mostov. Bude tak potrebné venovať pozornosť relevantným poruchám, akými sú najmä trhliny a korózne procesy, a analyzovať ich dopad na spoľahlivosť a zaťažiteľnosť mostných objektov v prevádzke vrátane ich vplyvu na prechodnosť prevádzkového zaťaženia. Pre vyššie uvedené ciele sa, okrem špičkového vybavenia pre experimentálne a numerické analýzy, využije aj unikátne portfólio poznatkov z doteraz riešených výskumných úloh, ktorými disponuje riešiteľský kolektív. Projekt sa zaoberá odolnosťou prvkov, konštrukčných riešení a detailov existujúcich mostov s nosnou konštrukciou z ocele, ktoré môžu predstavovať obmedzenie pre aktuálnu hodnotu zaťažiteľnosti alebo ovplyvňujú životnosť konštrukcie. Experimentálno-numerické analýzy projektu sa sú tak zamerané na miesta v konštrukcii, ktoré sú správcami vyhodnotené ako kritické, obmedzujúce odolnosť alebo životnosť mostov. Oceľové konštrukcie mostov vykazujú celý rad detailov s potenciálnou možnosťou vzniku porúch, analyzované budú teda aj vybrané problematické prvky a detaily, u ktorých vznik porúch, ich rozvoj a najmä ich dopad na príslušný prvok či detail, nie sú nateraz veľmi presvedčivo opísané. Projekt má tak ambíciu nadviazať na doteraz riešené výskumné úlohy a využiť tak nadobudnuté nezanedbateľné poznatky v oblasti hodnotenia dopadu porúch a degradačných procesov na mostné konštrukcie a ich nosné prvky.

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Koteš Peter, PhD.   

Ostatní riešitelia: prof. Ing. Moravčík Martin, PhD., doc. Ing. Bujňáková Petra, PhD., Ing. Vavruš Martin, PhD., Ing. Kraľovanec Jakub, PhD., Ing. Zahuranec Michal, PhD., Ing. Potočníková Alena, PhD.

Trvanie projektu:  január 2024 – december 2026                            

Hlavným cieľom projektu je snaha o výrobu vysokohodnotných betónov (VHB) v prostredí Slovenska, to znamená návrh receptúr z lokálnych zdrojov na Slovensku. VHB a ich využitie je už v zahraničí dosť bežné, ale u nás na Slovensku sa ešte bežne nevyrábajú a nepoužívajú. Zameriame sa hlavne na vysokopevnostné betóny, vláknobetóny a vysokopevnostné vláknobetóny. Bude prebiehať štúdium ich vlastností a následne ich možné využitie pre výrobu nových prvkov v praxi, prípadne možnosť ich využitia pri rekonštrukciách existujúcich prvkov (napr. železobetónových, predpätých alebo murovaných). Predstavuje to štúdium receptúr a ich návrh z lokálnych zdrojov, štúdium ich vlastností (hlavne mechanických) a štúdium ich použitia v praxi. Zameriame sa na vybrané prvky, ktoré budú sledované a budú experimentálne overované. Následne bude použité numerické modelovanie, ktorého výsledky sa budú porovnávať s experimentálnymi meraniami. Výsledky z experimentálnych meraní budú využité na kalibrovanie numerických modelov. Dôležitou úlohou bude aj ekologické hľadisko využitia týchto materiálov. Snahou bude navrhovať také riešenia, ktoré znižujú produkciu CO2. Splnenie globálneho cieľa si vyžaduje vyriešenie nasledujúcich parciálnych úloh: - štúdium a návrh receptúr v prostredí Slovenska – využitie lokálnych zdrojov, - štúdium vlastností vysokopevnostných betónov, vláknobetónov a vysokopevnostných vláknobetónov, - analýza koróznych procesov betonárskej a predpínacej výstuže v prostredí VHB, - analýza podkotevnej oblasti predpätých prvkov podľa typu použitého systému, - štúdium využitia VHB na zosilnenie vybraných prvkov zo železobetónu a muriva (murovacích prvkov a mált), - štúdium kontaktu medzi pôvodnou vrstvou a novým VHB betónom, - experimentálne merania a numerické simulácie, - výpočet produkcie CO2 pri použití rôznych typov VHB.

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Moravčík Martin, PhD.   

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Koteš Peter, PhD., Ing. Kotula Patrik, PhD., Ing. Bahleda František, PhD., Ing. Bujňáková Petra, PhD., Ing. Vavruš Martin, PhD., Ing. Kraľovanec Jakub, PhD.

Trvanie projektu:  január 2022 – december 2024                             

Projekt má ambíciu tematicky nadviazať na predchádzajúce projekty. Základné zameranie návrhu projektu je na existujúce predpäté konštrukcie a mosty, na hodnotenie ich spoľahlivosti s dôrazom na pôsobenie degradačných činiteľov, ktoré dlhodobo nepriaznivo ovplyvňujú aktuálnu úroveň predpätia. Najdôležitejším problémom v tejto oblasti sa ukazuje spoľahlivé stanovenie a správne diagnostikovanie úrovne pôsobiacej predpínacej sily, ktorá je znehodnotená degradačnými činiteľmi. Medzi hlavné činitele patrí korózia ocele predpínacej výstuže, ako aj kotvenia, absentujúca injektáž,nedostatočná betonárska výstuž, zvýšené účinky objemových zmien betónu a pod. Podľa našich skúseností tieto úbytky predpätia dosahujú 30-40% predpokladanej hodnoty. Pôsobenie degradačných činiteľov bude hodnotené na vybraných predpätých konštrukciách a mostoch v prevádzke. Veľkosť straty predpätia v závislosti od stupňa korózie na vzorkách odobratých z reálnych konštrukcií, ako aj vzorkách v laboratóriu pri tzv. urýchľovanej korózii. Overovanie metód stanovenia predpínacej sily bude primárne riešené v laboratórnych podmienkach na predpätých betónových nosníkoch. Za týmto účelom budú aplikované priame aj nepriame DT aj NDT metódy a poukázané na ich jednotlivé prínosy, ako aj nedostatky. Sekundárne budú tieto metódy aplikované aj priamo na sledované mostné konštrukcie. Pri analýzach sa budeme opierať o experimentálny, ako aj teoretický výskum za pomoci moderných numerických modelov. Výsledky riešenia budú spracované do takej podoby, aby sa prejavil multiplikačný efekt výskumu, to znamená prínos k rozšíreniu poznania o pôsobení konkrétnych degradačných činiteľov na predpätie a metódam ako stanoviť jeho aktuálnu úroveň. Až po stanovení aktuálnej úrovne predpätia je možné efektívne prikročiť k rehabilitácii poškodených predpätých konštrukcií. V súčasnosti sa starnúca infraštruktúra cestnej, ale aj železničnej siete, ktorej sú betónové mosty nedeliteľnou súčasťou javí, ako jeden z kľúčových problémov, ktorý významným spôsobom zasahuje do štátneho rozpočtu krajín európskej únie. V blízkej minulosti sme boli svedkami tragickej udalosti zrútenia Morandi bridge v talianskom Genova s katastrofálnymi následkami. Podobná situáciu môžeme zaznamenávať aj u nás, kedy dochádza už takmer každoročne k niekoľkým havarijným stavom na mostoch. Napr. most Podbiel 2015, most ponad VN Ružín 2017, most Trstená 2019, most pri Kysaku 2020 a pod. Jedná sa všetko o predpäté mosty postavené v 50 a 60-tych rokoch. Ukazuje sa, že na tomto stave sa podpisujú zásadné faktory, ktoré je možné definovať ako nedostatočná úroveň diagnostiky predpätia v konštrukcií. Preto je náš projekt zameraný na možnosti sledovania a stanovovania aktuálnej úrovne predpätia v konštrukcií, za využitia nových teoreticko-experimentálnych progresívnych metód.

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Vičan Josef, CSc.

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Odrobiňák Jaroslav, PhD., Ing. Gocál Jozef, PhD., Ing. Hlinka Richard, PhD., Ing. Farbák Matúš, PhD., Ing. Prokop Jozef, PhD.

Trvanie projektu:  január 2021 – december 2023                             

Cieľom projektu je analyzovať detaily oceľových nosných konštrukcií mostov vyvolávajúcich poruchy v dôsledku pôsobenia reálneho prevádzkového zaťaženia dopravou. Projekt predpokladá identifikáciu detailov oceľových nosných konštrukcií náchylných na vznik porúch, analýzu ich chýb a nedostatkov z pohľadu prevádzkyschopnosti a spoľahlivosti nosných konštrukcií mostov, ako aj systematizáciu a katalogizáciu už vzniknutých porúch s cieľom analyzovať ich dopad na spoľahlivosť a zaťažiteľnosť mostných objektov v prevádzke vrátane ich vplyvu na prechodnosť prevádzkového zaťaženia. Oceľové nosné konštrukcie mostov vykazujú celý rad detailov s potenciálnou možnosťou vzniku porúch. Či už ide o nitované konštrukcie, s prevádzkou overenými detailmi, alebo o modernejšie zvárané nosné konštrukcie s celým radom známych i novších detailov vyvolávajúcich viac či menej závažné poruchy. Spravidla ide o spoje prvkov v rámci nosného systému, kde zvary sú veľmi efektívnym typom spojenia z pohľadu realizácie, avšak s výrazným potenciálom ku vzniku nebezpečných porúch, najmä únavových trhlín. Aj keď veľké množstvo detailov vyvolávajúcich možné poruchy je známych a sú zdokumentované v normách pre overovania únavy, ich vplyv na globálnu analýzu, ako aj na spoľahlivosť a prevádzkyschopnosť mosta nie je prebádaný a hlavne nie je spracovaná jednotná systematizácia detailov a porúch s ich vplyvom na správanie sa sústavy v prevádzke s dopadom na prechodnosť prevádzkového zaťaženia. Predkladaný projekt si vytýčil cieľ túto problematiku spracovať a poskytnúť podklady pre vypracovanie katalógu porúch oceľových mostov.