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. 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.
„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. 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.
A teď tu bude zajímavý panelový souboj. Jak jsme slyšeli, brněnští vědci sestrojili betonové panely, které jeden nebo dva lidé bez další techniky namontují na ocelovou konstrukci a vytvoří tak ochranu budov při hrozbě teroristického útoku. Podobné kryty ale vyvinuli i vědci v Praze. Jak fungují a v čem se od toho brněnského řešení liší, nám vysvětlil Michal Mára z experimentálního centra Fakulty stavební ČVUT v Praze.
Michal Mára, ČVUT
Jsou to tenkostěnné panely deskového charakteru, to znamená, mají velikost přibližně 1,5 metru krát 40 cm. Je to deska, která na koncích má vyjmutý materiál, my tomu říkáme zámky, a právě skrze tyto zámky do sebe ty panely zapadají a můžete z nich díky tomu vytvářet stěny nebo například nějaké skladovací prostory a podobně.
Michal Šafařík, redaktor
Čemu odolají?
Michal Mára, ČVUT
Tenčí konstrukce kolem 4 cm oddávají krátkým palným zbraním, můžou to být nějaké pistole, nějaké slabší puškové ráže, ty osmicentimetrové desky už odolávají v zásadě všem puškovým, standardně používaným rážím, u těch 12 centimetrových a větších už to jsou opravdu ráže jako 12-7, které například můžeme vídat na nějakých obrněných transportérech a větších vojenských vozidlech.
Michal Šafařík, redaktor
Vědci z brněnského Vysokého učení technického vyvíjejí podobné protibalistické panely, usadí je na ocelovou konstrukci a takto můžou ochránit třeba nějakou budovu proti střelbě. V čem je vaše řešení jiné?
Michal Mára, ČVUT
Ten náš systém i tím, že byl vyvíjen s armádou a s Policií České republiky, tak je určen spíš do širší škály podmínek, včetně polních podmínek, kde máte například nerovný terén. To, co vyvíjejí kolegové ve VUT bych velice dobře viděl například v městských podmínkách při ochraně vládních budov, kdy je dostatek času pro tu montáž a příprava toho podkladu, tam si myslím, že ten systém skýtá mnoho výhod.
Michal Šafařík, redaktor
Jaké ty výhody můžou být?
Michal Mára, ČVUT
Může to být opravdu stoprocentní balistická odolnost, můžete velice dobře zajistit i tu stabilitu těch konstrukcí i po dobu delšího využití, možná i v přítomnosti právě osob v tom okolí. Takže ta stabilizace té konstrukce s tím, co mají kolegové z VUT, se mi zdá jako velice dobrá.
Michal Šafařík, redaktor
Jak vypadá, anebo jak ve vašem případě i vypadalo testování betonu, jestli odolá střelbě?
Michal Mára, ČVUT
My testujeme a certifikujeme naše systémy s Vojenským výzkumným ústavem nebo Vojenským technologickým ústavem. Zajímavostí je, že nejčastěji nepoužívají běžné zbraně, které byste možná očekávali, ale jsou to speciální balistická zařízení. Jsou přesně vyrobeny právě pro tohle testování.
Michal Šafařík, redaktor
Takže nějaký ten přístroj nevypadá přímo jako zbraň, ale vystřelí ten stejný projektil, jaký vystřelují běžné zbraně?
Michal Mára, ČVUT
Ano, spíš vám to připomíná jenom tu hlaveň té zbraně.
Michal Šafařík, redaktor
Co se děje pak?
Michal Mára, ČVUT
Pak se celý tenhle proces samozřejmě monitoruje a posléze se ještě zjišťuje, jestli právě ten materiál odolal a jestli se z něj neuvolňovaly tzv. fragmenty. Právě při uvolnění fragmentů velice často u těchhle typů materiálů, o kterých se dneska bavíme, dochází ještě k poškození na té zadní straně a v tu chvíli by takovýto systém tou zkouškou neprošel.
Michal Šafařík, redaktor
Existují nějaké podobné betonové protibalistické stěny i jinde ve světě?
Michal Mára, ČVUT
Ano, velká část vyspělejších zemí disponuje různými varacemi těchto systémů podle toho, jaká je jejich bezpečnostní situace a kde se nachází a podobně.
Michal Šafařík, redaktor
A proč je tedy potřeba vyvíjet protibalistické stěny i na českých univerzitách a v českých firmách? Proč takovou technologii jednoduše nepřevzít ze zahraničí? Nebo nějaké panely rovnou nedovážet?
Michal Mára, ČVUT
Vzhledem k hmotnosti, velikosti a i v případě množství těch systémů, které bysme potřebovali, tak to nedává ekonomický smysl je dovážet ze zahraničí. Jednoduše převzít technologii je také složité, a to zejména vzhledem ke specifiku těch lokálních surovin, které jsou v každé zemi trošičku jiné. Tím pádem je velice přesně potřeba ten materiál naladit podle místních surovin.
Michal Šafařík, redaktor
Říká Michal Mára z experimentálního centra Fakulty stavební Českého vysokého učení technického v Praze. Moc vám děkuju.