Časopis 112 ROČNÍK XXI ČÍSLO 6/2022

U příležitosti státního svátku Dne vítězství jmenoval prezident republiky Miloš Zeman nové generály HZS ČR. Začátkem letošního roku se v IOO v Lázních Bohdaneč uskutečnil intenzivní praktický kurz radiační ochrany pro příslušníky Celní správy. Ve Školním a výcvikovém zařízení HZS ČR ve Zbirohu proběhla funkční zkouška povrchové úpravy geopolymerem na ochranném opláštění zařízení simulující reálné podmínky požáru. Tento kompozitní materiál vyvinula TU v Liberci. U příležitosti svátku svatého Floriána se uskutečnila slavnostní mše v chrámu sv. Mikuláše, nejvýznamnějším barokním svatostánku v Praze uprostřed Malostranského náměstí. Kardinál Dominik Duka odsloužil mši za hasiče dobrovolné i profesionální, za hasiče na celém světě a zároveň požehnal také jejich práci. Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje spustil pro děti v rámci preventivně výchovné činnosti projekt Cesta bezpečí, nezapomněl ani na pedagogy. 

Ve třetím čtvrtletí roku 2020 byl položen základ vzájemné spolupráci mezi Školním a výcvikovým zařízením HZS ČR (ŠVZ) ve Zbirohu a Technickou univerzitou v Liberci s Fakultou strojní (TUL). Hlavním iniciátorem toho­­to jednání byl náměstek generálního ředitele HZS ČR pro ekonomiku brig. gen. Mgr. Slavomír Bell, MSc, MBA. Záměrem jednání bylo získat ucelené informace o vyvíjených materiálech mezinárodního týmu pracovníků na TUL pod vedením prof. Ing. Petra Loudy, CSc. Jde o geopolymerní kompozitní materiál vyvinutý TUL na katedře materiálů. Tento mate­riál odolává vysokým teplotám a může proto sloužit jako požární ochrana staveb.

Předpokladem je, že navrhnutá povrchová úprava stavebních a konstrukčních materiálů pomocí nátěru kompozitním systémem s geopolymerní matricí s nízkou měrnou hmotností a plnivy v podobě mikro a nanovlákenných plniv bude mít široké uplatnění bez vysoké finanční náročnosti. Současně je nabízená technologie snadno aplikovatelná v průmyslovém měřítku. Cílem je stanovení limitních hodnot a rychlostí ohřevu v případě vzniku požáru v bytové jednotce pro dané kombinace podkladového materiálu a žáruvzdorné ochranné vrstvy s různou tloušťkou.

Technologie povrchových úprav dřevěných a kovových konstrukcí budov a způsob využití kompozitních materiálů na bázi geopolymerů, geopolymerních a nanokompozitních struktur má za cíl zvýšení tepelné stability stěn, vrat a konstrukcí, zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí a zajištění snadnější evakuace osob při vzniku požáru. Nabízená technologie je alternativou k běžně používaným technologiím pro zvýšení požární odolnosti formou obkladu stavebních konstrukcí deskami na bázi cementu, sádry nebo skelných či minerálních vláken. Možnost aplikace na vodorovné i svislé povrchy ve výrobě nebo na staveništi zvětšuje možnosti jejího praktického využití. Technologie lze uplatnit při požární ochraně staveb nebo jejich částí v místech, kde se standardní obklad nehořlavým materiálem technicky nedá provést, případně tam, kde řešení ochrany geopolymerem bude ekonomičtější. Dále se zvažuje využití ve výrobě stropních panelů pro bytové domy, stropy se dnes řeší jako trámové konstrukce. Geopolymerní ochranná vrstva na panelu umožňuje provádět stropy staveb s panelovou technologií, a tím zrychlit a zjednodušit montáž.

Laboratorní testování geopolymeru Technickou univerzitou
Provedené experimenty v rámci řešení projektu „Aplikace geopolymerních kompozitů jako protipožární bariéry, AGK“, registrační číslo VI20172019055 z finanční podpory Ministerstva vnitra v rámci programu „Bezpečnostní výzkum České republiky“ 2015–2020 (BV III/1-VS), potvrdily spolehlivost nově nabízené protipožární povrchové úpravy stavebních a konstrukčních mate­riálů. Provedené zkoušky ohnivzdornosti nosných stěn bez povrchové úpravy s nanesenou 20mm vrstvou geopolymerního povlaku ve zkušební peci v požární zkušebně firmy PAVUS, a. s., ve Veselí nad Lužnicí prokázaly, že nanesená ochranná vrst­va prodlužuje nosnost stěny (mezní stav únosnosti a stability) z původních 26 na 57 minut.

Prvním závěrem jednání byla dohoda o realizaci funkční zkoušky povrchové úpravy geopolymerem na ochranném opláštění zařízení simulující reálné podmínky požáru (ZSRPP). Použitý materiál této tepelné ochrany je svařitelná konstrukční nelegovaná ocel (s označením 11 375). ZSRPP je v tomto rozsahu jediným v rámci České republiky a provozovatelem je, od roku 2018, ŠVZ HZS ČR ve Zbirohu. Realizují se zde výcviky hasičů při získávání odborné způsobilosti, výcviky v rámci pravidelné odborné přípravy krajů a ostatních složek integrovaného záchranného systému. Další využití našlo toto zařízení v rámci své jedinečnosti v oblastech výzkumu (např. odolnost nových zásahových obleků, odolnost přepravních kontejnerů na použité elektrobaterie).

ZSRPP bylo vybudováno v roce 2010 s plánovanou životností deset let. V rámci provozu v letech 2010 až 2016 prošlo maximálním zatížením (mimo jiné i prostředky chemické služby, které se pro zařízení používaly). Ani tomuto zařízení, které není propojitelné s žádnou standardní normou z oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví při práci, se za dobu provozu nevyhnuly závažné situace spojené s oblastí bezpečnosti práce. Ta poslední z roku 2016 zastavila zařízení na dlouhou dobu. Celá odstávka byla ukončena v roce 2019 finančně nákladnou rekonstrukcí, jejímž primárním cílem bylo zvýšení bezpečnosti cvičících a sekundárním cílem zvýšení životnosti celého zařízení.

Představený materiál ze strany TUL má předpoklady zvýšit tepelnou ochranu některých částí ZSRPP, a tím prodloužit jeho životnost bez nutnosti ekonomicky nákladných oprav.
 

Vzorek č. 3	Vzorek č. 4

Testování vzorků v ZSRPP v ŠVZ HZS ČR Zbiroh
ŠVZ poskytlo zástupcům TUL čtyři kusy ocelových šablon k nanesení vrstvy geopolymeru. Tyto vzorky následně ŠVZ zakomponovalo do kontejneru v rámci výcvikového objektu ZSRPP č. 3. K dosažení výsledků s relevantní hodnotou bylo dohodnuto konkrétní umístění v rámci kontejneru tak, aby byl pokryt celý prostor (teplotní namáhání, proudění vzduchu apod.) Myšlenka spolupráce (především délka zkoušek) na tomto projektu byla narušena celou řadou opatření s přímou vazbou na pandemii covidu-19. S TUL probíhala i přes tyto neovlivnitelné faktory komunikace a termín demontáže vzorků byl několikrát posunutý. V dubnu letošního roku byly vzorky demontovány a odeslány k posouzení TUL. Z celkového počtu čtyř vzorků zůstaly na první pohled bez jakéhokoli viditelného poškození celkem tři. U vzorku č. 4 došlo vlivem tepelného namáhání, které bylo doprovázeno nestandardní dilatací konstrukční nelegované oceli, k poškození v celé ploše. Na obrázku 3 je vzorek č. 4 po šesti měsících od aplikace. Současně s těmito vzorky byla pro potřeby TUL poskytnuta i jedna zcela nová šablona pro možnost porovnání případných materiálových změn na vzorcích ošetřených geopolymerem. ŠVZ poskytlo ucelenou zprávu s údaji o počtech výcviků, teplotním namáhání a fotodokumentací. Po celou dobu zkoušek bylo ZSRPP provozováno ve standardním režimu. Byly prováděny výcviky příslušníků HZS ČR, kteří v rámci ŠVZ ve Zbirohu prochází Nástupním odborným výcvikem. Proběhlo i několik výcviků příslušníků HZS Plzeňského kraje v rámci pravidelné odborné přípravy. Na základě vyhodnocení, které zpracuje TUL, bude rozhodnuto o dalším možném využití geopolymerů v rámci ZSRPP.

mjr. Mgr. Jaroslav TUČEK, Školní a výcvikové zařízení HZS ČR, foto archiv Školního a výcvikového zařízení HZS ČR

Print  E-mail  X Corp.   Facebook