Míchání betonu se 100 procenty plniva ze starých pneumatik. Kredit: Mohammad Islam, RMIT.

V posledních letech jsme svědky velkého úsilí řady výzkumných týmů o vylepšení receptu na klíčový stavební materiál, beton. Odborníci vymýšlejí nové cementy i další přísady, používají nanotechnologie a snaží se nalézt využití pro recyklované matriály. Už se objevily betony, v nichž byla část plniva, kterým je obvykle kamenivo, nahrazena drcenými použitými pneumatikami.

Jie Li. Kredit: J. Li.

Výzkumný tým australské techniky RMIT University, který vedl Jie Li, dosáhl významného průlomu a vyrobil beton, v němž staré pneumatiky tvoří veškeré plnivo, tedy 100 procent. Beton se typicky skládá ze tří složek: vody, cementu jako pojiva a kameniva, které funguje jako plnivo. Kamenivo představuje písek a štěrk, ať už vytěžený nebo uměle vyrobený. Donedávna to nebylo moc představitelné, ale přírodní kamenivo začíná docházet, protože spotřeba betonu je obrovská.

Vzorky nového betonu. Kredit: Mohammad Islam, RMIT.

Materiáloví vědci se už před časem pokusili řešení nedostatku kameniva spojit s recyklací použitých pneumatik, které končí na skládkách nebo ve spalovnách. Tyto snahy byly úspěšné a při nahrazení části kameniva drcenými pneumatiky vznikl beton, který byl více odolný proti průrazu než klasický beton, protože se díky obsahu částic gumy neláme, ale spíše ohýbá. Problém je, že když beton obsahuje příliš velké množství hmoty z pneumatik, ztrácí pevnost v tahu i pevnost v tlaku. Cement totiž v takovém případě nefunguje, jak by měl, a na kousky pneumatik se neváže potřebným způsobem.

Tým RMIT zjistil, že prvotní příčinou uvedeného problému je pórovitost gumy pneumatik. Při výrobě takového betonu se póry v gumě zaplní vodou, a ta se pak při zrání betonu vypaří. Zůstanou po ní dutiny, které zhoršují kvality betonu. Li a jeho kolegové nejprve vytvořili beton, v němž jako plnivo použili ze 100 procent drcené pneumatiky. Ještě mokrý beton umístili do speciálních ocelových forem, které na beton tlačí během jeho zrání. Tímto postupem vznikl kvalitní beton, jehož mechanické vlastnosti jsou v řadě případů lepší než u standardního betonu. Výzkum pokračuje a australský tým se tento beton snaží ještě dále vylepšit.

Literatura

New Atlas 11. 8. 2022.

Resources, Conservation and Recycling 184: 106390.