Jeden stavební materiál ovládá trh již více než 100 let – železobeton. Objevuje se však nový kompozitní materiál, který má větší stabilitu, trvanlivost a lehkost. Jedná se o uhlíkový beton. Vědci se domnívají, že způsobí revoluci v architektuře. V tomto článku se dozvíte vše o tomto stavebním materiálu, jaké jsou jeho výhody a nevýhody a jaké konkrétní stavební projekty se plánují.
Tento stavební materiál se vyrábí různými postupy
Uhlíkovým betonem se rozumí směs betonu a uhlíkových vláken. V současné době existují tři procesy:
1. Uhlíková vlákna se přidávají do betonu. Jsou volně rozmístěna po celém stavebním dílu.
2. Mezi jemné vrstvy betonu se vkládají mřížkovité textilní rohože z uhlíkových vláken.
3. Při výrobním procesu, který vymysleli výzkumníci z univerzity v Augsburgu, se vlákna systematicky rozprostřou do betonu. Vzniká tak stavební materiál s extrémní pevností v tahu.
Uhlíkobeton v sobě skrývá řadu výhod
Výzkumníci mají především jednu vizi: chtějí nahradit železobeton, který se používá již více než 100 let, a vyvinout z uhlíkového betonu vysoce výkonný stavební materiál budoucnosti. Důvodů k tomu je celá řada: aby byla ocel chráněna před korozí, jsou nutné silné vrstvy betonu. Výroba cementu však nejenže spotřebovává obrovské množství písku, ale je také spojena s vysokými emisemi CO2. Uhlík naproti tomu nekoroduje. Stavební materiál lze vyrobit z jakéhokoli jiného materiálu, který obsahuje uhlík. V současných projektech výzkumníci využívají například tzv. lignin, odpadní produkt, který vzniká při výrobě dřeva.
S uhlíkem se stabilita zvyšuje pětkrát až šestkrát ve srovnání s vyztuženou ocelí. Také životnost je výrazně vyšší. Dobrým příkladem jsou mosty: v Německu je více než 200 000 mostů. Většina z nich vyžaduje naléhavou obnovu, protože jejich průměrná životnost je jen asi 40 až 50 let. Naproti tomu mosty z betonu vyztuženého textilem, jako je ten v Albstadtu, vydrží bez rozsáhlých oprav přibližně 80 let.
Největší nevýhodou budoucího stavebního materiálu jsou náklady
Výroba jednoho kilogramu železobetonu stojí přibližně 1 euro, jeden kilogram uhlíkového betonu přibližně 20 eur. Tato absolutní čísla však neodrážejí skutečný obraz. Uhlíkový beton umožňuje úsporu materiálu přibližně 75 %. V důsledku toho se snižuje celková cena stavebního projektu. Ve spojení s trvanlivostí, stabilitou a odolností materiálu proti korozi se náklady vyrovnávají. Kromě toho výzkumníci v Augsburgu a Drážďanech mimo jiné usilovně pracují na postupech, aby byla výroba kompozitního materiálu hospodárnější.
Podporuje je v tom řada partnerů z vědy i z oboru. V roce 2008 vznikla síť pro textilně vyztužený beton, která je nyní součástí širšího projektu C3 - Carbon Concrete Composite. Zapojeno je do něj více než 140 výzkumných ústavů, stavebních firem a veřejných institucí. Mezioborovou práci financuje Spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum s rozpočtem 45 milionů eur.
První uhlíkový dům v Německu byl postaven v Drážďanech
V areálu Technické univerzity v Drážďanech stojí první uhlíkový dům v Německu. Na dvoupodlažní projekt byly naplánovány stavební náklady ve výši přibližně 5 milionů eur. Experimentální dům bude sloužit nejen k dalšímu výzkumu samotné budovy, ale také předznamenávat změnu paradigmatu v architektuře. Pro vědce je lehký, jemný a estetický design budovy tím nejdůležitějším aspektem, který uhlíkový beton umožňuje. Díky vyvinutým procesům by mohly brzy začít vznikat nové architektonické formy.
Skvělé vyhlídky pro příští roky
Stavební průmysl a věda stojí za společným projektem, jehož cílem je, aby se uhlíkový beton stal v příštím desetiletí stavebním materiálem budoucnosti. Neúnavně pracují na vývoji materiálu, který změní stavebnictví, trvale sníží náklady a ochrání vzácné zdroje.
