Příspěvek k rozvoji technologií stavebních materiálů

Příspěvek k rozvoji technologií stavebních materiálů


Nový materiál s atributy geopolymeru vynalezli vědci z Fakulty chemické, Vysokého učení technického v Brně.

 Geopolymery jsou materiály, které v sobě spojují j užitnou hodnotu a fyzikální i chemickou odolnost. Název lze velmi volně chápat také ve smyslu „uměle vytvořený kámen“. Vznikají jako pevné látky na základě tzv. geopolymerní reakce (alkalické aktivace). Vzhledem k neexistenci potřeby vysoké teploty je zde, ve srovnání s výrobou surovin pro obdobné stavební materiály, přínos v podobě úspor energie a emisí CO2. V těchto technologiích jsou také vedle či místo přírodních surovin nezřídka použity materiály odpadní, jako popílek, škvára, struska apod. I v tomto případě mají výrobní postupy a vzniklé materiály svou důležitost, jako způsob recyklace průmyslových odpadů.

Prvním významným přínosem k vývoji geopolymerů byly práce profesora V. D. Gluchovského, který dokázal v 50. létech 20. století prosadit alkalicky aktivované materiály až do stavební praxe v tehdejším SSSR pod názvem „gruntocementy“. Dnes používaný pojem geopolymery zavedl profesor J. Davidovits v období 1976-79. Podle jeho výkladu však mezi tyto látky patří pouze alkalicky aktivované metakaoliny, které jsou poměrně drahé a jejich příprava je energeticky náročná. Výše uvedené výhody se tedy v tomto případě částečně stírají. Docent F. Škvára ve své práci (2007) uvádí, že pokud opustíme tuto striktní definici, dostáváme se k velmi rozsáhlé nové skupině anorganických pojiv se značným ekologickým a energetickým potenciálem.

Tým Centra materiálového výzkumu na Chemické fakultě, Ing. Tomáš Opravil, PhD., Ing. František Šoukal, PhD. a doc. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. se zaměřil na výzkum metody přípravy a využití nového typu rentgeno-amorfního hořečnatého alkalicky aktivovaného materiálu, která spočívá v aktivaci dehydroxylované a delaminované hořečnato-křemičité suroviny rentgeno-amorfní struktury s vodním sklem (sodným, draselným apod.) za zvýšené teploty (90°C a více). Tento materiál nelze (podle Davidovitse) klasifikovat jako geopolymer, lze ho ale považovat za nový typ materiálu připraveného alkalickou aktivací dehydroxylovaných a delaminovaných hořečnato-křemičitých fylosilikátů.

Nový materiál je chráněn patentem. Je využitelný především ve specifických aplikacích, kde je kladen velký důraz na odolnost použitých materiálů (zejména proti povětrnostním vlivům a pH). Další širokou oblastí možného využití je sanace stávajících betonových konstrukcí, neboť tento materiál lze nanášet na povrch i nástřikem, nebo nátěrem. Materiál je možné používat čistý, nebo ve směsi s kamenivem či vláknitou výztuží.,

Jako zajímavost stojí za povšimnutí, že citovaný profesor Davidovits je autorem hypotézy, podle které byly technologie na bázi geopolymerní reakce využity při stavbě egyptských pyramid, nebo v antickém stavitelství. Také tvrdí, že obdobným způsobem vzniknul keramický materiál, z něhož byla vytvořena někdy 25 - 29 000 let před naším letopočtem Věstonická venuše (podrobnosti lze najít v angličtině zde). Jeho hypotézy zatím nejsou věrohodně ani potvrzeny, ani vyvráceny.

 

Autor textu: kolektiv autorů FCH


FaLang translation system by Faboba