Čeští vědci hledají cestu k zesílení cementu

Český vědecký tým představil metodu, která umožňuje detailně sledovat vznik a rozvoj poškození v cementové maltě v prvních hodinách jejího tvrdnutí. Experti využili takzvanou časosběrnou rentgenovou mikrotomografii, tedy metodu, která přináší poznatky pro zvýšení trvanlivosti a odolnosti betonu. Zjištění jsou podle nich důležitá pro udržitelnější stavebnictví a experti je mohou v budoucnu využít pro vývoj materiálů s lepšími vlastnostmi.

Beton je náchylný k tvorbě malých trhlin a pórů, které se mohou časem zvětšovat a ohrožovat konstrukci. Tento materiál se skládá z vody, písku a cementového pojiva, a čerstvá cementová malta je rozhodujícím faktorem pro jeho pevnost. Sledování procesů v maltě v prvních hodinách tvrdnutí proto podle vědců přináší nové informace, jak nežádoucím jevům předejít.

Časosběrná rentgenová mikrotomografie umožňuje vytvářet velmi podrobné snímky, které ukazují rozložení pórů a trhlin v cementové maltě, uvedl ústav. Tým vědců pořídil v experimentu dvacet skenů, čímž získal přehled o vývoji mikrotrhlin a dalších defektů za prvních 25 hodin tvrdnutí malty.

„Pozorovali jsme, že v prvních šesti hodinách tuhnutí se trhliny rozšiřují, pak se jejich růst zpomaluje a nakonec téměř zastaví,“ uvedl Daniel Kytýř z Ústavu teoretické a aplikované mechaniky Akademie věd.

Směrem k odolnějším materiálům

Kromě skenování vědci sledovali i teplotu vzorků, protože právě teplo uvolňované při chemické reakci zvané hydratace cementu přispívá k rozvoji poškození. Teplotní měření při tvrdnutí pomohlo odhalit, jak rychle se v materiálu rozvíjí vnitřní poškození. „Nárůst teploty je úzce spojen s tvorbou mechanických vlastností cementu, ale zároveň může podporovat vznik trhlin,“ řekl Petr Miarka z Ústavu fyziky materiálů Akademie věd, který se také na výzkumu podílel.

Výsledky experimentu, které publikoval odborný časopis Cement and Concrete Composites, podle ústavu může sloužit jako metodologie pro budoucí výzkum stavebních materiálů. Detailní sledování vnitřních defektů přináší informace o vlastnostech cementové malty, které mohou vést k vývoji odolnějších materiálů. Výzkum by také mohl přispět k výrobě betonu, který lépe splňuje ekologické požadavky.

Vědecký tým plánuje navázat na tento výzkum a zkoumat vznik poškození u dalších typů cementových pojiv, včetně ekologičtějších materiálů bez použití tradičního portlandského cementu. Cílem je dosáhnout lepší trvanlivosti a odolnosti betonu, který bude vhodný i pro nejnáročnější stavební projekty.

Na výzkumu spolupracovala také Fakulta stavební Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

NASA ukončila poplach na ISS. Posádka se vrátila z úkrytu

Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) ukončil poplach a nařídil posádce Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), aby se vrátila na palubu k dřívějšímu provozu. Dříve posádce nařídil ukrýt se do kosmických lodí a připravit se na možnou evakuaci kvůli zhoršujícím se únikům vzduchu z ruského segmentu, uvedla agentura Reuters. Ruští kosmonauté se únik vzduchu pokusili opravit, ruská kosmická agentura Roskosmos snahy ale následně pozastavila a sdělila, že neexistuje žádné ohrožení bezpečnosti posádky ani palubních systémů ISS.
včeraAktualizovánopřed 11 hhodinami

Vedro na konci května připomnělo Britům „černé léto“ 1976

Nejteplejší květen v dějinách měření vyvolal v Británii obavy z návratu černého léta roku 1976. Tehdy panovaly takové teploty, že vyschla celá řada vodních zdrojů, trpělo zemědělství i lesy a země poprvé zavedla funkci ministra pro sucho.
před 22 hhodinami

Začalo Archeologické léto. Vědci nabízejí veřejnosti nahlédnout do života předků

Vypravit se po stopách dávných Keltů, projít se po zaniklé středověké vesnici, nahlédnout do práce archeologů přímo v terénu nebo objevit pozůstatky nedávné historie skryté pod povrchem měst i krajiny. To vše nabídne sedmý ročník Archeologického léta, oblíbené prázdninové akce pro všechny milovníky historie, archeologie a poznávání neobvyklých míst.
včera v 06:30

Čína změnila způsob, jak počítá své emise

Čína splní své klimatické cíle, i kdyby se její emise oxidu uhličitého v dalších letech zvýšily. Podle analýzy nezávislého webu Carbon Brief si totiž pomohla změnou metodiky, jak tyto emise počítá. Vzorec sice nezveřejnila, ale zřejmě pravidla přenastavila tak, aby odpovídala aktuálnímu ekonomickému vývoji země.
4. 6. 2026

Ötziho mumie obsahuje stále živé mikroorganismy

Výzkumníci z institutu Eurac Research získali podrobný přehled o mikroorganismech spojených s Ötzim. Nová studie přináší poznatky o komplexním mikrobiomu, od střevní flóry člověka z doby měděné až po kvasinky přizpůsobené chladnému prostředí, které mohly mumii doprovázet po tisíciletí a dodnes zůstávají součástí aktivního ekosystému.
4. 6. 2026

Umělá inteligence ohrožuje přírodní zdroje pro mnoho lidí, varují experti OSN

Rostoucí emise, ubývající zásoby vody a mizející půda. To jsou tři hlavní problémy, které způsobuje dynamicky rostoucí sektor umělých inteligencí (AI). Nová studie Univerzity OSN varuje, že v roce 2030 budou datacentra spotřebovávat tolik vody jako 1,3 miliardy lidí. Spotřeba elektřiny pak má vzrůst na více než dvojnásobek oproti loňsku.
4. 6. 2026

VideoAI může pomáhat při řízení jaderné elektrárny do deseti let, míní Kochánek

Na konferenci o bezprostřední budoucnosti jaderné energie na francouzském velvyslanectví se mluví o aktuálních trendech v této oblasti – od malých modulárních reaktorů až po využití digitalizace a umělé inteligence (AI) k efektivnější správě a zajištění bezpečnosti. Právě AI může podle předsedy Státního úřadu pro jadernou bezpečnost Štěpána Kochánka nahradit některé lidské specialisty jak při projektování a výstavbě, tak i při samotném řízení provozu jaderného zařízení. „Tak daleko zatím v tuto chvíli nejsme,“ říká ale Kochánek a dodává, že by k tomu mohlo dojít v příští dekádě.
4. 6. 2026

Veletrh vědy láká na jaderné reaktory i astronomii Středozemě

Na výstavišti v pražských Letňanech ve čtvrtek začíná Veletrh vědy. Potrvá do soboty. Nabídne stovku interaktivních expozic a desítky přednášek s diskusemi. Podesáté ho pořádá Akademie věd ČR (AV ČR), která na něm představí novinky ze současného výzkumu. Do programu se zapojuje i řada univerzit.
4. 6. 2026
Načítání...