Už jste někdy slyšeli o samohojivém betonu, který dokáže sám zacelit trhliny? Jedná se o takzvaný bakteriální beton, který se využívá především pro náročné konstrukce a místa, která jsou těžce přístupná. Jak jeho materiál funguje?
Obsah článku
Samohojivý bakteriální beton aneb potenciál pro snížení nákladů údržby
Samohojivý beton je inovativní stavební materiál, který dokáže sám a bez vnějšího zásahu zcelit mikrotrhliny a póry, které vznikají v jeho struktuře, a to vlivem zatížení nebo změny teploty.
Jednoduše řečeno se jedná o materiál, který se „sám opraví“ a díky tomu nemusí firma vynakládat své úsilí a finance.
Jak samohojivý beton funguje
Jeho funkce „samohojení“ je založeno na třech hlavních mechanismech.
- Bakteriální princip: do betonové směsi se přidávají speciální bakterie. Tyto bakterie zůstávají neaktivní i několik desítek let, jakmile se ale v betonu objeví trhlina vnikne do ní voda, bakterie se probudí a začne spolu s živinami, které v sobě beton mí spotřebovávat a vylučovat vápenec. Ten trhlinu zevnitř zcela vyplní a utěsní.
- Princip mikrokapes: směs betonu obsahuje mikroskopické kapsle, které jsou naplněné hojivou látkou (křemičitany, pryskyřice). Tlak vody a vznik napětí v prasklině tyto kapsle naruší a látku uvolní, po kontaktu se vzduchem ztvrdne a prasklinu zacelí.
- Chemická reakce: Využívá se toho, že v betonu zůstávají částice cementu, které ještě neprošly hydratací. Jakmile se do vzniklé trhliny dostane vlhkost, tyto částice začnou reagovat a vytvářejí krystaly uhličitanu vápenatého, které postupně prasklinu vyplní a uzavřou.
Nejčastější technologie samohojivého betonu
Technologie dokážou samy zacelit trhliny a zabránit tak vnikání vody. Rozdělují se na dvě hlavní kategorie.
- Autonomní technologie: systémy samu vyhledávají a opravují trhliny díky speciálním přidaným látkám. Může se jednat o bakteriální beton, kdy jsou do betonu přidány spory bakterií rodu Bascillus a živiny. Dále to mohou bát mikrokapsle a vaskulární systémy. A v neposlední řadě také houby, ty fungují stejně jako bakterie, avšak produkují kalcit, v bakteriální podobě.
- Autogenní technologie: neboli pasivní technologie se spoléhají na chemické reakce materiálů, které jsou součástí betonové směsi. Při dodatečné hydrataci se počítá s tím, že ne všechny částice cementu zareagují hned při míchání. Jakmile se do trhliny dostane voda, tyto dosud neaktivované částice se znovu „probudí“.
Další možností jsou krystalické přísady, které se do betonu přidávají a při kontaktu s vodou vytvářejí krystaly, například uhličitan vápenatý, jenž uzavírá drobné trhliny a póry. Existují také superabsorpční polymery (SAP), které dokážou nasáknout vodu, zvětšit svůj objem a tím fyzicky pomoci zacelit vzniklou prasklinu, zároveň ale poskytují vodu potřebnou pro další chemické reakce.
Samohojivý beton, jeho výhody a nevýhody
Tento chytrý materiál má mnoho výhod i nevýhod.
Mezi hlavní výhody se řadí prodloužení životnosti konstrukcí, snížení nákladů na údržbu a vyšší odolnost vůči vlhkosti a korozi výztuže.
Nevýhodný může být samohojivý beton kvůli své vyšší pořizovací ceně, technologické náročnosti nebo omezenému použití v praxi.
Nejčastější použití
Samohojivý beton se nejčastěji využívá tam, kde je oprava konstrukcí obtížná, nákladná nebo časově náročná. Typicky jde o infrastrukturní stavby, jako jsou mosty, tunely, silnice nebo podzemní objekty, kde i drobné trhliny mohou v dlouhodobém horizontu způsobit vážné problémy. Často se uplatňuje také u vodohospodářských staveb, například nádrží, kanalizací nebo přehrad.
Mimo jiné se ale v posledních letech objevuje i v experimentální architektuře a moderních budovách, které testují nové technologie s cílem prodloužit životnost staveb a snížit náklady na údržbu.
Závěrem
Samohojivý beton představuje zásadní průlom ve stavebnictví. Odborníci tvrdí, že jde o klíčový směr pro udržitelnou infrastrukturu. Díky schopnosti automaticky zacelovat drobné trhliny může výrazně prodloužit životnost staveb, snížit náklady na opravy a omezit potřebu častých zásahů do konstrukcí. Přestože je tato technologie stále ve fázi dalšího vývoje a širšího testování, už nyní ukazuje, jak mohou moderní materiály zásadně změnit způsob, jakým stavíme a udržujeme naše budovy i dopravní stavby.
Zdroje: materialtimes.com, imaterialy.cz, valbekstory.com
Hana Králová je studentkou Etiky a kultury v mediální komunikaci v Olomouci. Ráda chodí po horách anebo jezdí na kole. Nejkrásnější výhledy jsou pro ni ty v přírodě. Je milovnicí výběrové kávy a alternativní přípravy různých druhů a pražíren. Od malička ráda čte, libí se jí možnost, kterou nabízí český jazyk. Píše ráda, a to, protože se dozvídá nové věci a nemusí myslet na nic jiného.
