V Brně vymysleli pružný beton

Tým z Centra materiálového výzkumu zlepšil zejména jeho odolnost vůči vlhkosti, která dlouho představovala zdánlivě neřešitelný problém.

Materiál v budoucnu najde využití například při stavbách v oblastech ohrožených zemětřesením. "Základy budov, které obsahují pružný beton, totiž dokážou odolat otřesům půdy", řekla mluvčí brněnské techniky Jitka Vanýsková.

Ve stavebnictví sice stále vznikají nové materiály, avšak cement a beton podle odborníků zůstávají těmi základními i v novém miléniu. Mění se ale jejich podoba a vlastnosti. Jednou z novinek jsou také MDF kompozity, označované někdy jako pružný beton. "Nepředstavujte si pružinku, ani něco, co péruje jako trampolína. Výhodou pružného betonu je jeho pevnost v tahu ohybem," vysvětlil jeden z členů výzkumného týmu Centra materiálového výzkumu Tomáš Opravil.

Není beton jako beton

Ačkoli se již mnoho studií zabývalo zlepšením mechanických vlastností betonu, výsledky dlouho vedly pouze ke zlepšení jeho pevnosti v tlaku. Průlom v této oblasti přinesla až netradiční metoda zpracování cementových past, která umožňuje vytvořit téměř bezdefektní strukturu, tedy materiál bez pórovitosti limitující pevnost.

Počátky využití kompozitních stavebních materiálů (tedy betonu v obecném smyslu) můžeme hledat v Asýrii, kdy se jako pojivo používal jíl. V Egyptě se pak jako pojivo užívala sádra.

Směs cementu a vody se ve speciálním mixéru složeném ze dvou různě velikých válců se stejnou rychlostí za vysoce smykového míchání spojí s vodou rozpustným polymerem, obvykle na bázi polyvinylalkoholu. Jeho podíl ve směsi se pohybuje sice jen kolem pěti procent, ale to stačí k tomu, aby se výsledná hmota pyšnila až desetkrát vyšší pevností v tahu za ohybu.

V praxi to znamená například to, že panel se stejnou nosností z pružného betonu bude několikrát tenčí než panel z klasického betonu. Na rozdíl od něj se "nelije" do připravených forem, ale zpracovává se podobně jako plasty lisováním nebo vytlačováním.

Stavební materiál pak lze využít například pro stavbu budov v seismicky neklidných oblastech. "Nepředpokládáme, že by celé základy byly z pružného betonu. Statici by museli spočítat, pro které konkrétní stavební prvky pružný beton využít a v kterých místech ohrožených vibracemi je umístit," uvedl František Šoukal z Centra materiálového výzkumu. Další návrhy na aplikaci MDF kompozitů jsou poměrně široké - sahají od ohnivzdorných dveří přes tepelné izolace, pancéřování až ke kryogenním nádobám.

Jako nepřekonatelný problém se dlouho jevila malá odolnost pružného betonu vůči vlhkosti. Mnohá zahraniční pracoviště proto v minulých letech od dalšího vývoje MDF kompozitů ustoupila. Brněnským vědcům se ale problém podařilo dořešit. "Upravili jsme polymer tak, že si MDF kompozit zachovává více než 90 procent původní pevnosti i při dlouhodobém uložení ve vodě," upřesnil Šoukal.