Výstavba domů by v nejbližších letech mohla překonat významný milník díky robotické fabrikaci, která přináší výhody robotizace a automatizace i do stavebnictví. Na celosvětovou snahu navázala česká firma so-concrete, která testuje možnosti tisku pomocí robotické paže a inovovaného betonu. Využití ve stavebních firmách by mohlo začít na začátku roku 2023.
„Robotická fabrikace je technologicky blízko 3D tisku, s tím rozdílem, že 3D tisk pracuje ve třech osách, zatímco robotická fabrikace v šesti,“ vysvětlil zakladatel firmy so-concrete Federico Díaz. Spolu se šéfem oddělení vývoje Dmitrijem Nikitinem pracují také na modifikaci materiálu pro tisk, aby dokázali co nejlépe využít téměř neomezených tvarových možností.
Pro tisk objektů využívají ultra vysokohodnotný beton (UHPC). „Na trhu je zhruba dvacet let, ale využíval se pouze ve Francii nebo ve Švýcarsku na konstrukce mostů. Jeho charakter je výrazně bližší oceli, v důsledku toho může být pětadvacet centimetrů tlustá betonová stěna nahrazena stěnou z UHPC betonu o tloušťce deset centimetrů,“ vysvětlil Díaz.
UHPC beton nepotřebuje vyztužení ocelovými tyčemi, které jsou nahrazeny rozptýlenou výztuží v podobě vláken z různých materiálů. Díazovi spolupracovníci materiál dále upravovali, aby jej bylo možné tisknout pomocí robotického ramene.
„Materiál už má svou certifikaci, splňuje všechny normy, které v České republice splnit musí. Nyní bychom chtěli rok věnovat tisku prototypů, které budeme testovat. Od roku 2023 by pak mohly tuto technologii spolu s materiálem, který jsme vyvinuli, začít využívat firmy v běžném provozu,“ doplnil Díaz.
Až šedesátiprocentní úspora materiálu znamená také šetrnost k životnímu prostředí. Výroba cementu, který je důležitou součástí směsi betonu, způsobuje ročně vznik více než 2,5 miliard tun oxidu uhličitého, což je asi osm procent světových emisí. Spotřeba výrazně menšího množství hmoty je dána nejen vlastnostmi UHPC betonu, ale i možností využívat takzvané topologické optimalizace při navrhování. Ta dokáže uspořit velké množství materiálu při zachování pevnosti výrobku.
Podobné technologii se posledních pět let věnuje zhruba deset skupin odborníků po celém světě, z nichž nejsilnější je vývoj na univerzitě ETH v Curychu. Na rozšíření robotizace do stavebnictví spolu s firmou so-concrete spolupracuje Kloknerův ústav, který se věnuje výzkumné činnosti ve stavebnictví při ČVUT v Praze.
Využití technologie pro velmi namáhané nosné konstrukce je ale sporné. „Tato technologie bude využitelná pro konstrukce, které nejsou příliš namáhané, jako jsou ploty nebo příčky. Rozptýlená výztuž nemůže ocelové výztužné tyče v nosných konstrukcích dostatečně nahradit,“ je přesvědčen mostní inženýr Michal Drahorád.
Širokému využití nevěří ani vedoucí Ústavu technologií stavebních hmot a dílců na Fakultě stavební VUT v Brně Rostislav Drochytka. Na využití UHPC betonu se podle něho podepíše také Green Deal (soubor politických iniciativ Evropské komise, jejichž cílem je dosáhnout do roku 2050 klimatické neutrality Evropy – pozn. red.), protože už nebude možné používat portlandský cement. Nahradí jej méně kvalitní směsné cementy, kvůli čemuž klesne pevnost. Úspora materiálu už pak nebude tak značná a stavby se prodraží.
Tuto technologii využil Federico Díaz při návrhu sousoší Na Horu pro veřejný prostor Centra Bořislavka. Podívejte se ve videu, jak objekt vznikal
