Článek
Vědci z liberecké Technické univerzity nyní chystají stavbu historicky první protihlukové stěny z takzvaných geopolymerů podél železničního koridoru na území České republiky.
Velmi zjednodušeně řečeno je geopolymer uměle vytvořený materiál, který vypadá jako beton. „Princip výroby geopolymerů je hodně podobný výrobě betonu. Vlastnostmi jej ale předčí. Například mnohem lépe tepelně izoluje a také tlumí hluk. Testujeme akustické vlastnosti geopolymerů s jednotlivými příměsemi. Zkoušíme, jak tlumí hluk geopolymer s konopím, korkem, kuličkami polystyrenu nebo skleněnými mikrokuličkami,“ uvedl Petr Louda, vedoucí katedry materiálů Fakulty strojní.
Vynález umožní výrobu rozsáhlých či vícepodlažních budov přímo na staveništi.
Z materiálu, který bude mít po testech nejlepší fyzikálně-mechanické vlastnosti, nechají vědci postavit 150 metrů dlouhou protihlukovou stěnu podél vybraného železničního koridoru – pokud tedy získají ke spolupráci Ministerstvo dopravy. „Potřebujeme necelý rok, abychom našli optimální směs. Pak bychom mohli začít stavět. Chceme investorům ukázat, že stavba protihlukových stěn z geopolymerů je cesta, jak snadněji dostávat stavební povolení, protože bude možné snížit hluk z dopravy. Velký problém bývá se souhlasy obcí, aby v jejich katastrech mohla vzniknout dopravní stavba. Důvodem bývá právě hluk,“ naznačil Louda.
Rozdíl je přitom mezi hlukem například u dálnice a u železnice. „Jde o měření správných frekvencí. Brzdící vlaky mají vyšší frekvence než projíždějící nákladní auta. Hodnoty frekvencí známe. Na základě našich měření jsme pak schopní doporučit vhodnost materiálu pro dané využití,“ dodal Louda.
Dobré výsledky nabízí konopí
Protihluková stěna u železničního koridoru bude ve finále obsahovat příměsi, jejichž antihlukové vlastnosti testy vyhodnotí jako nejlepší. „Velmi dobré vlastnosti má zatím technické konopí. Většina vzorků s konopím má nejlepší útlum při 600 hertzích, kde dosahujeme 20 decibelů útlumu, což je velmi dobrý výsledek,“ upozornil Ivo Záleský z katedry materiálů.
Laboratoř katedry materiálů zároveň podrobuje geopolymery zkouškám mechanických vlastností. Vědci při nich simulují náraz auta do stěny. Aby stěna mohla „do provozu“, nesmí se v případě nárazu vůz probourat skrz bariéru. Geopolymerní stěna nebude vyztužená obvyklou ocelovou armaturou. Nahradí ji lehká síť z pryskyřice s čedičovými mikrovlákny. „Na rozdíl od klasické svařované sítě z ocelových drátů nekoroduje, je také nesrovnatelně lehčí. Manipulaci s ní zvládne i jeden člověk. Na metry čtvereční ani nebude dražší. Na kilogram je sice její cena vyšší, ale kilogramů je v ní potřeba mnohonásobně méně,“ vypočítal Louda.
Nanovlákennou vrstvu dodá výrobce z Liberce.
Výroba geopolymeru je podle libereckých vědců také ekologičtější než beton. Při produkci cementu uniká do ovzduší, na rozdíl od geopolymeru, značné množství oxidu uhličitého. Výroba geopolymeru tak nepřispívá ke skleníkovému efektu. Nevýhodou masovějšího rozšíření geopolymerů je zatím cena. Zatímco kilogram betonu stojí přibližně 0,1 euro, kilogram polymeru vyjde na 1 euro. „Cenou se betonu konkurovat nedá. Geopolymer má ale lepší mechanické a mnohé fyzikální vlastnosti. Nabízí se jeho použití ve specializovaných případech, kde bude zapotřebí lepších užitných vlastností,“ uzavřel Louda.
Co je geopolymer
Jde o směs lupku – sedimentární hornina, jejíž hlavní složkou je minerální kaolin, těží se u Nového Strašecí – a chemických urychlovačů na bázi hlinitokřemičitanových minerálů a alkalických roztoků. Při chemické reakci ztuhne do velmi pevné homogenní polymerní struktury.
