Elektrická vodivost je důležitým parametrem nejen stavebních materiálů. Ovšem hodnoty elektrické vodivosti jsou pro běžné betony velmi malé. Vlastně můžeme tradiční betony považovat za izolátory. Nejprve si vědci všimli zcela logicky faktu, že stačí přidat do betonu “drátky“ (vodivé komponenty), které výrazně zvýší jeho elektrickou vodivost. To je však dost nepraktické a při provádění staveb složité řešení. Skutečnou revolucí v oboru se může stát až nový vynález, totiž přidání složek na bázi uhlíku. Beton tak vlastně vylepšíme nanouhlíkem a pak už jen stačí přivést elektrický proud malého napětí do celé vybetonované plochy. Náklady minimální, efekt obrovský. O to víc, že systém řídí meteostanice.
Klíčem byla změna kameniva, stačilo přidat uhlíková vlákna
Mosty a chodníky, nájezdy do garáží a parkovacích domů, letiště a další betonové plochy a konstrukce, které obvykle namrzají, už namrzat nemusí. Ani za nejchladnějších zimních nocí se na nich neobjeví ledovka. To je možná blízká budoucnost dopravní infrastruktury, pochozích ploch a jiných forem využití betonu. Do nového betonu totiž vědci přidali vodivý uhlík. Respektive změnili kamenivo.
Do vznikající betonové směsi se při míchání přidají materiály, které obsahují uhlíková vlákna. A právě ta vytvoří v betonu vodivou cestičku. Vybetonovaná konstrukce je pak napojena přes elektrody na trafostanici. Proud lze přitom brát z veřejné sítě. Výzkumníci tvrdí, že úplně postačí, když si řídicí jednotka pohlídá teplotu okolo 10 stupňů Celsia a tomu může napomoci meteostanice. Hovoří se také o betonu s meteostanicí.
)
Vodivý beton se pouze nahřívá, neprobíjí
Vtip je v tom, že vodivý beton se pouze nahřívá, nikdo nemůže být zasažen elektrickým proudem. Například k prohřátí betonového mostu prý stačí napětí potřebné pro akuvrtačku (20 V), které je zcela bezpečné. Na dotek cítíme, že beton je teplý, ale necítíme elektrický proud. A jelikož již výzkumníci dovedou napojit vybetonované konstrukce a plochy na řídící jednotku hlídající počasí, funguje prohřívání betonu podle potřeby, tedy podle aktuálního počasí.
Až zdvojnásobení životnosti betonu
Nenamrzající betonové plochy kvůli bezpečnému pohybu po nich jsou však jen jednou stranou mince. Beton je totiž odolný, i když zamrzne, jeho pevnost se ale snižuje při opakovaném zamrzání a rozmrzání. Čili prohříváním betonu za mrazivého počasí výrazně prodloužíme i životnost betonových konstrukcí a povrchů. Odolnost betonu by se údajně měla až zdvojnásobit.
)
Plně autonomní řídicí jednotka
Řídicí jednotka je přitom plně autonomní, vlastně jde o pomyslnou kombinaci meteorologické stanice a počítače, která má prohřívanou betonovou konstrukci stále pod kontrolou. A hlavní úkol řídicí jednotky? V žádném případě nesmí vzniknout námraza!
V praxi to má fungovat tak, že se stavební díly vyrobené z betonové směsi obohacené uhlíkem a prohřívané pomocí řídicí jednotky, budou ovládat samy podle aktuálních teplot a rosného bodu. Ne vždy, když mrzne, vzniká námraza, ne vždy proto bude nutné při teplotách pod bodem mrazu beton vyhřívat, což přinese úspory. Jakmile však začne hrozit vznik námrazy, materiál se začne sám ohřívat. Další zajímavou informací je, že celý vyvinutý produkt by měl být k dispozici se správně vyladěnou řídicí jednotkou od prosince letošního roku. Na trh by se měl produkt dostat v roce 2025.
Odpadní uhlík má snížit cenu
Hlavní přísadou vodivého betonu je uhlík, který však lze získat jako druhotnou surovinu, vlastně jako odpad. Dokonce může jít i o prosté saze ze spalování. Vodivý beton sice bude dražší než ten běžný, právě využití druhotných surovin má však cenu výrazně snížit. Náklady navíc sníží i fakt, že nebude třeba na venkovních plochách s vodivým betonem odhrabávat sníh ani solit.
)
Nejsou zapotřebí žádná topná tělíska
Například turistickou atrakcí Reykjavíku na Islandu jsou již nezamrzající chodníky. Mohou být vytápěny, protože země má přebytek termální energie. Nápad brněnských vědců ale ukazuje, že k prohřívání betonových konstrukcí nejsou nutná topná tělesa uvnitř. Místo nich bude stačit jen vodivý beton.
Na vývoji vodivého betonu řízeného meteostanicí pracují vědci z Ústavu technologie stavebních hmot a dílců spolu se soukromou firmou. Projekt vede Rostislav Drochytka, děkan fakulty.
Zdroj: fce.vutbr.cz, sciencemag.cz, stavba.tzb-info.cz, irozhlas.cz, novinky.cz
Další články na téma betonu a speciálních betonů:
- Stavební materiály budoucnosti: CarbiCrete je požehnaný beton. Řeší odpady i emise
- Nad betonem se smráká, přitom ale bez něj nedokážeme stavět
- Jistěže beton, ale ne ledajaký!
- Římský beton, v čem spočívá tajemství odolného vynálezu Římanů
- 3D tištěné mosty. Nosné betonové konstrukce šetří materiál i přírodu
- Beton, který se sám opraví
- Snižte zastavěnou plochu s betonem Pervia
- Jak opravit betonové schodiště?
- Beton s makrovlákny vydrží víc
