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

Smrt českého krále i další turecká expanze. Bitva u Moháče zásadně ovlivnila dějiny

Na konci srpna 1526 se nedaleko dolnouherského města Moháč odehrála bitva, jejíž výsledek na dlouhá staletí ovlivnil dějiny střední Evropy. Síly osmanského sultána Sulejmana I. Nádherného totiž drtivě porazily oddíly česko-uherského krále Ludvíka Jagellonského, což Turkům mimo jiné otevřelo cestu k ohrožování středoevropského prostoru. Krátce po bitvě navíc zemřel král Ludvík, jehož smrt znamenala vymření česko-uherské větve Jagellonců a následně i mocenský vzestup Habsburků.
před 12 hhodinami

Německé letiště se potýká s malárií

Dosavadní dopad ohniska malárie, které se objevilo na frankfurtském letišti v Německu, čítá šest nakažených a dva mrtvé. Epidemiologové se pokoušejí přijít na to, jak se nákaza na místě rozšířila.
včera v 14:42

Ruští vyděrači obelhali agenta AI. Ten pro ně napadl několik firem

Varování expertů na internetovou bezpečnost se vyplnila. Agentura Reuters popsala, jak skupina rusky hovořících zločinců zneužila komerčně dostupný model agentské umělé inteligence (AI) k útoku na řadu zahraničních společností.
včera v 11:42

Letošní hurikánová sezona je zatím bez hurikánů. Meteorolog vysvětluje proč

Tropický Atlantik je na konci srpna nezvykle klidný. Od začátku letošní hurikánové sezony se v něm vytvořily pouze tři pojmenované tropické bouře – Arthur, Bertha a Cristobal – a ani jedna z nich nedosáhla síly hurikánu. Z hlediska celkové energie tropických cyklon je letošní začátek sezony dokonce nejslabší za téměř čtyři desetiletí. Přitom zrovna přichází období, kdy by měl tropický Atlantik začít naopak naplno ožívat. Co se v Atlantiku letos děje?
včera v 10:37

Podívejte se na fotky částečného zatmění Měsíce

Na noční obloze nad značnou částí Evropy se v pátek nad ránem dalo pozorovat téměř úplné zatmění Měsíce. K tomuto jevu dochází, když se Země ocitne mezi Sluncem a Měsícem a vrhá svůj stín na Měsíc.
včera v 08:20

Ve Španělsku ukradli druhý největší pravěký zlatý poklad Evropy

Na jihovýchodě Španělska v regionu Valencie ve čtvrtek časně ráno zloději ukradli soubor artefaktů považovaných za jednu z nejcennějších sbírek zlatých předmětů z doby bronzové v Evropě, informuje agentura AFP a místní média. Zatím není zcela jasné, jak velkou část tohoto takzvaného Pokladu z Villeny zloději ukradli.
27. 8. 2026

Katastrofu v Nepálu způsobil kolaps ledovce, přispěla i změna klimatu

Hlavní příčinou ničivé povodňové vlny, která v Nepálu připravila o život stovky lidí, je kolaps ledovce, na který se zřítil obrovský skalní masiv. Záchranáři dál pátrají po pohřešovaných, mezi nimiž jsou občané více než třiceti zemí.
27. 8. 2026

Proč jsou alpské sesuvy stále intenzivnější a nepředvídatelnější

Vysoko v horách může náhlý liják během několika minut proměnit klidný svah nebo údolí v bouřlivou řeku bahna a kamenů. A podle předpovědí budou tyto intenzivní lijáky stále častější. Ředitel nového švýcarského výzkumného ústavu zabývajícího se horskými riziky hovořil s portálem Swissinfo o tom, jak klimatická krize mění povahu rizik v Alpách.
27. 8. 2026

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.