Beton s inteligencí

0
27

Beton je tradiční, léty ověřený konstrukční materiál, bez kterého se neobejde (téměř) žádná stavba. Se zdokonalením výrobních technologií a zvyšujícími se požadavky na životnost, ekologičnost, energetickou úspornost staveb se vylepšili i technické vlastnosti betonu. Moderní beton se může pyšnit různými schopnostmi, díky kterým mu právem náleží označení – inteligentní.

Samočisticí beton

Beton se schopností samočištění je obohacen nanočástic TiO2, které fungují jako fotokatalyzátoru. Působením slunečního nebo ultrafialového světla se nanočástice aktivují a beton získá vysoký stupeň hydrofilnosti. Organické nečistoty, které se dostanou na jeho povrch se díky oxidační reakci rozloží na molekuly neškodné pro životní prostředí. Proces samočištění nenarušuje celistvost povrchu, beton zůstává čistý a stálobarevný a nevznikají podmínky pro růst plísní a hub.

Bonusem fotokatalytické reakce je, že při ní dochází k redukci škodlivin v ovzduší (CO2, smog, těkavé organické látky a chloridy).Nejvhodnější uplatnění samočisticího betonu je v oblasti realizace silnic a dálnic, chodníků, při stavbě budov ve velkoměstech, čímž by výrazně pomohl zlepšit kvalitu ovzduší. Při použití světla se správnou vlnovou délkou je možné využít jeho schopnost čistit ovzduší iv interiéru.

Obnovím se sám

Vědci z Nizozemska pod vedením Henka Jonkersa a Erica Schlagena již několik let pracují na tom, aby se beton byl schopen při poškození sám obnovit. Jde samozřejmě jen o mikroskopické trhliny, ne o velké poškození. Do betonu stačí přidat určité bakterie ve formě granulí, které se aktivují dešťovou vodou. Jako živný roztok pro růst bakterií slouží kalcium laktát. Bakterie dokážou „spát“ v neaktivním stavu až 50 let.Schopností samorekonštrukcie se vyznačuje beton s výztuží ze superplastické slitin a piezokeramiky. Tento typ betonové konstrukce dokáže zareagovat na náhlé události způsobující trhliny a výrazně redukuje jejich šířku. Po skončení zatížení se projeví samoopravitelná schopnost tak , že trhliny se uzavřou výztuží, která si „pamatuje“ předchozí stav.

Sebekontrola

Myšlenka monitorovat technický stav betonu není úplně nová. V praxi se na sledování stavu konstrukcí používaly například různé senzory, regulátory a ovladače – zabudované nebo přilepená na povrchu. Byly však drahé, čímž se stavba predražovala a měli své nevýhody. Použití zabudovaných senzorů mohlo negativně ovlivnit mechanické vlastnosti betonu av případě poruchy byla jejich oprava neuskutečnitelná. Přilepená senzory jsou snadněji k opravě, ale jsou málo trvanlivé. Oba tyto typy senzorů jsou dražší než konstrukční materiál a způsobují nárůst ceny.Modernější metodou je vyztužení betonu uhlíkovými vlákny, které zvyšují jeho elektrický odpor, což se projeví při sledování poškození.Uhlíková vlákna zpevní beton, zmenší riziko vzniku trhlin a jejich rozšiřování. Beton nabízí široké možnosti využití: schopnost vláken zachytit vibrace by byla přínosem v oblastech s častým výskytem zemětřesení; v silničním provozu by se mohl využít k měření hmotnosti vozidel atd.

Beton jako topné těleso

Inteligentní beton dokáže i hřát.Stavební betonové dílce s vysokou hustotou (2 400 kg / m3) akumulují teplo ze slunečního záření a postupně ho uvolňují v interiéru. Pokud v zimních měsících nestačí na vyhřátí slunce, využívají se teplovodní potrubí, které jsou integrovány v dílcích. Betonové dílce fungují jako efektivní topná tělesa a můžete je použít na stavbu stěn i stropů.

IMG_3140