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

Jiří Grygar slaví 90 let. Desítky let popularizuje vědu a chrání ji před pavědou

Astrofyzik a popularizátor vědy Jiří Grygar je věřícím skeptikem, který bojuje proti pavědeckému tmářství, často oponuje kupříkladu paranormálním jevům či astrologii. Autor mnoha knih, oblíbený řečník a někdejší náruživý cyklista nechal generacím diváků nahlížet na hvězdy v televizních Oknech vesmíru dokořán. V úterý slaví devadesáté narozeniny.
před 2 hhodinami

Čeští vědci popsali nový druh rypoše. Je to specialista na přežití

Čeští vědci popsali nový druh rypoše, drobného afrického hlodavce, který se vyznačuje dlouhověkostí a dobře snáší nedostatek kyslíku. Studii, na které se podíleli odborníci z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR, publikoval časopis Communications Biology.
před 3 hhodinami

Mozek dětí bez horní končetiny se dokáže handicapu přizpůsobit

Mozek dětí, které se narodily bez dlaně nebo i celé paže, je schopen se handicapu v raném věku přizpůsobit. Mezinárodní tým vědců s českou účastí dokázal, že u takových dětí dochází k rozsáhlé reorganizaci mozkové mapy těla.
před 6 hhodinami

Einsteinův teleskop za 61 miliard může vyrůst nedaleko českých hranic

Že v Evropě vznikne velký podzemní detektor gravitačních vln, je už rozhodnuté. Právě v těchto dnech se řeší, kde by mohl fungovat. O zařízení, jemuž se říká Einsteinův teleskop, se ucházejí tři lokality, definitivně se rozhodne na začátku příštího roku.
před 7 hhodinami
Načítání...