Magazín Experiment: Jak se staví protibalistické kryty z lehkého betonu? A jak se léčí kožní lymfom?

Michal Marko odvažuje v laboratoři Fakulty chemické Vysokého učení technického Masarykovy univerzity na váhu tři typy sypkého materiálu. „Jsou to tři různé frakce písku, které v těchto speciálních směsích nahrazují klasický štěrk, protože ten by byl, pokud jde o pevnost, nejslabším článkem v takovémto materiálu,“ vysvětluje.

Michal Mára odvažuje jednotlivé ingredience protibalistického betonu|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Ke směsi se pak kromě cementu přidává ještě velice jemný šedý prášek – oxid křemičitý. „Má velikost zhruba 500 nano metrů, takže vyplní i ty nejmenší mezery v celé směsi, a navíc chemicky reaguje s cementem, což oboje vede ke zvýšení pevnosti,“ doplňuje vědec.

Méně vody a železné piliny

Směs se od běžného betonu liší také tím, že se do ní nelije čistá voda, ale voda smíchaná se superplastifikátorem. „Je to ztekucující přísada, která nám umožňuje snížit množství vody v betonu. Čím je totiž vody v betonu více, tím je méně pevný.“

Nakonec se do betonové směsi přidávají nasekané železné drátky, které ji vyztuží, aby byla ještě o něco pevnější. Jednotlivé složky je pak potřeba dávkovat do míchačky v přesném časovém sledu.

Odsávání vzduchu z betonové směsi zajistí její vyšší pevnost|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

Vzniklý beton má konzistenci medu a putuje do další míchačky, která se uzavře víkem. Z ní se pak hadičkou odsaje vzduch, aby ve směsi nezbyly žádné bublinky a opět se tak zvýšila její pevnost. Vzniklou hmotu pak vědci odlijí do formy a nechají skoro měsíc tvrdnout.

K montáži stačí dva lidé

Hotové čtvercové panely mají rozměry 45 x 45 x 7,5 centimetru. Uprostřed je kulatý montážní otvor, jehož pomocí se upevňují na nosnou konstrukci, popisuje František Šoukal z VUT. Tu tvoří ocelové tyče spojené plastovými osmiúhelníky, které přesně pasují do kulatých otvorů v panelech. Brněnští vědci je vyvinuli ve spolupráci se soukromou společností.

František Šoukal z VUT předvádí, jak se panely spojí ocelovými tyčemi|foto:Michal Šafařík, Český rozhlas

„Na tuto konstrukci z vnější strany montujeme balistické ochranné panely,“ dodává František Šoukal a potvrzuje, že celá konstrukce v podstatě funguje jako dětská stavebnice jenom pro vojenské účely. „V případě vojenského konfliktu nebo teroristického útoku tak vojáci můžou velmi rychle a bez použití jakékoliv techniky opevnit například polní nemocnice, vstup do elektráren či přečerpávacích stanic.“

Jednotlivé panely váží 35 kilogramů. „Kdybychom chtěli podobný panel vyrobit z běžného betonu, jeho tloušťka by musela být alespoň 15–20 centimetrů a rozhodně by nebyl manipulovatelný lidskou silou bez použití jeřábu,“ zdůrazňuje výzkumník.

Balistické testy

Vlastnosti nové technologie už vědci ověřili i v testech balistické odolnosti. „Do panelu jsme stříleli průbojnými projektily ráže 7,62, tedy ručních palných zbraní. Vyhověly standardům NATO kategorie A3. Nyní budeme testovat jejich odolnost ve dvojitém provedení a proti průbojným projektilům ráže 12,7. To už je například kulomet na obrněných vozidlech,“ dodává František Šoukal.

Čtěte také

Odolá teplotám až 1000 °C a hodí se i pro 3D tisk. V Liberci vyvinuli nový žáruvzdorný materiál

Výzkumníci pak chtějí svou „betonovou skládačku“ otestovat i na odolnost vůči střepinám a založit si univerzitní spin-offovou společnost, aby celý systém mohli vyrábět a prodávat.

Podobné panely už vyvinuli také vědci v Praze. Jak fungují a v čem se od brněnského řešení liší? Poslechněte si rozhovor s Michalem Márou z Experimentálního centra Fakulty stavební ČVUT v záznamu celého Magazínu Experiment.