Fakulta chemická Vysokého učení technického v Brně je domácím pracovištěm skupiny vědců a pedagogů, kteří se problematice betonů věnují dlouhodobě. Jeden z řady jejich objevů a vynálezů se týká způsobu řízení vývoje tepla v průběhu hydratace hlinitanového cementu pomocí přídavku cementu stroncium aluminátového.

Metoda výroby hlinitanového cementu byla patentována již v roce 1908 ve Francii. Vzhledem k její vyšší finanční náročnosti je užití tohoto druhu cementu omezeno na obory, kde jsou jeho vlastnosti významným přínosem. Jedná se především o:

• stavebnictví – rychlé tuhnutí na vysokou pevnost, především za nižších teplot
• stavebnictví – vysoká chemická odolnost
• žáruvzdorné materiály – vysoká odolnost při vysokých teplotách
• složka cementových směsí – umožňuje modifikovat některé významné vlastnosti (např. rychlost tuhnutí, změnu objemu atd.)

Jeho přednosti, především rychlé tvrdnutí betonové směsi, vedly v 50. až 70. letech 20. století k poměrně širokému použití hlinitanového cementu ve stavebnictví, ovšem v nevhodných aplikacích. Řada staveb potom musela být nákladně rekonstruována, nebo předčasně stržena z důvodu degradace použitého materiálu. Jedním z případů byl i funkcionalistický obchodní dům Jepa na náměstí Svobody v Brně, který byl poškozen bombardováním a následným požárem v roce 1944 a po skončení války opraven mimo jiné za použití této technologie. Pod názvem Dům nábytku musel být v roce 1988 stržen kvůli špatné statice a na jeho místě dnes stojí palác Omega.

Tato postupná ztráta pevnosti, kterou zapříčiňuje konverze hexagonálních produktů hydratace, silně závisí na teplotě, při které hydratace probíhá. Těmito vlastnostmi, tedy značnou závislostí vznikajících produktů hydratace na teplotě a probíhající transformací produktů hydratace, se cement kalcium aluminátový výrazně liší od Portlandského cementu.

Podstata vynálezu spočívá v regulaci rychlosti uvolňování hydratačního tepla z hlinitanového cementu (kinetiky hydratace) a řízení délky indukční periody (prodloužení zpracovatelnosti) betonů a malt na bází hlinitanového cementu přídavkem cementu stroncium aluminátového. Účinek se zvyšuje s množstvím přidaného SrAC, takže je možné jeho účinek snadno řídit. Rozvolněním intenzity vývoje tepla na delší časový interval je možné zabrání přehřátí betonových konstrukcí. Protože celkové uvolněné teplo však zůstává neměnné, pouze je vydáváno v delším časovém horizontu, nedochází přídavkem SrAC k negativnímu ovlivnění vlastností pojiva. Tento vynález je chráněn patentem.

Autor textu: kolektiv autorů FCH

Zdroj úvodního obrázku: commons.wikimedia.org