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

Podívejte se, jak silné je letošní sucho v kontextu dekády

Desítky satelitních snímků ukazují, jak závažné je v Evropě letos sucho a horko, respektive jak se projevují jejich dopady na rostliny.
před 1 hhodinou

Když vyschne řeka, život se do ní měsíce nevrátí, popisují vědci

Obnova života ve vodním toku po jeho vyschnutí může s příchodem dešťů trvat až dva měsíce. Čím déle trvá sucho, tím složitěji se ryby a další organismy vrací. Kritická hranice jsou čtyři týdny. Pokud sucho trvá déle, mohou podle hydrobiologických výzkumů uhynout všechny vodní organismy, uvedl Martin Rulík z olomoucké přírodovědecké fakulty. Další zátěží je podle něj vysoká teplota vody, která spolu s úbytkem kyslíku vytváří nejhorší podmínky.
před 3 hhodinami

Astronomové objevili nejrychlejší hvězdu Mléčné dráhy. Sprintuje kolem černé díry

Astronomové objevili nejrychlejší známou hvězdu v naší galaxii, Mléčné dráze, která obíhá kolem černé díry v jejím středu. Hvězda, která dostala jméno S301, obíhá svou černou díru o hmotnosti čtyř milionů Sluncí rychlostí 25 tisíc kilometrů za sekundu. Navíc se k ní přibližuje víc než jakákoli jiná dosud pozorovaná hvězda, a to tak blízko, že pociťuje účinky rotace černé díry.
před 21 hhodinami

Svatyně u Nymburka byla o tisíc let starší než Stonehenge

Jako rituální centrum spojené s pohyby Slunce a Měsíce sloužila přes 6500 let stará svatyně nedaleko obce Chleby na Nymbursku. Na jejím výzkumu pracují archeologové pod vedením vědců z Fakulty filozofické Západočeské univerzity v Plzni (FF ZČU). Nově zjistili, že jde o jeden z nejstarších monumentů ve střední Evropě.
včera v 13:16

Ukrajinský útok na Roskosmos mohl způsobit Rusku závažné škody

Rusko je ve svém vesmírném programu odkázané na neustálou výrobu nových raket Sojuz, nedisponuje totiž stroji, které mohou startovat opakovaně. Víkendový útok na jedno ze zařízení státního podniku Roskosmos proto mohl způsobit výrobci raket a satelitů velké problémy.
včera v 12:03

Moderní ženy mají pánev jako neandertálci, muži se vydali jinou evoluční cestou, zjistili vědci

Výsledky nového výzkumu naznačují, že pánve moderních mužů prošly při evoluci většími změnami, zatímco pánve moderních žen zůstávají „archaické“. Mužům tato změna dala podle vědců lepší schopnosti chůze a běhu na dlouhé vzdálenosti – díky jedinečnému mechanismu, který je schopný vynikajícím způsobem tlumit nárazy i účelně akumulovat energii.
včera v 11:07

Amazonský prales se sám regeneruje díky klíčovým stromům

Amazonský prales má pozoruhodnou schopnost obnovy. Když člověk vykácí část lesa a později ji opustí, o návrat vegetace se podle nové brazilské studie stará především malá skupina několika desítek druhů stromů. Přibližně 15 až 25 druhů dokáže rychle osídlit zničenou půdu, vytvořit podmínky pro návrat dalších rostlin a zároveň začít znovu ukládat uhlík.
včera v 10:16

Cvičení pomáhá ženám před operací s rakovinou i po ní, ukazuje český výzkum

Cvičení pomáhá s rychlejším návratem kondice po operaci pacientek s rakovinou vaječníků v pokročilém stadiu. Prokázali to lékaři z Gynekologicko-porodnické kliniky pražské Všeobecné fakultní nemocnice, kteří zjistili, že pomáhá začít cvičit dokonce už před výkonem. Takzvaná pre-habilitace ženám zároveň umožnila začít až o týdny dříve následnou chemoterapii.
18. 8. 2026

Evropský pohled

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