Molekulární struktura cementu objasněna
Lidstvo používá cement jako stavební hmotu či pojivo v podstatě již od dob starého Říma, tedy zhruba 2000 let. Avšak až dodnes nebyla dostatečně známa jeho mikroskopická podstata ani podstata toho, co nastane, když se cementový prášek smíchá s vodou a následně vzniklá pasta ztuhne a ztvrdne. Záhada cementu byla nyní rozluštěna skupinou výzkumníků z amerického MIT.
Beton, který vznikne z hydratovaného cementu, je nejpoužívanějším stavebním materiálem současnosti. Přesto jeho prostorová struktura zůstávala dlouho neuchopitelnou. (Jedním z hlavních motivů snahy pochopit, co se uvnitř cementu děje, je fakt, že v současném cementovém průmyslu vzniká asi 5 % lidské produkce oxidu uhličitého. Cement a beton zároveň nelze ničím jiným nahradit.)
Rozšifrování základní třírozměrné struktury cementu bylo publikováno 7. září. Jedním ze spoluautorů zprávy je i profesor Sidney Yip, který tento objev přirovnal k rozluštění základní struktury molekuly DNA.
Vědci si dlouho mysleli, že hydratovaný cement (v podstatě hydrát vápníku a křemene), připomíná vzácný minerál tobermorit, který má pravidelnou geometrickou strukturu. V tobermoritu se vyskytují vrstvy nekonečně dlouhých řetězců, sestávajících z křemenných čtyřstěnů/jehlanů, které jsou prokládány vrstvami oxidu vápenatého.
Skupina z MIT však zjistila, že struktura hydratovaného cementu není krystalicky pravidelná. V podstatě je něčím mezi krystalem a amorfními látkami, mezi které patří např. zmrazené kapaliny jako sklo nebo led. Ke všeobecnému údivu právě nepravidelnosti a poruchy v pravidelném uspořádání, které dávají vznik malým mezerám, kam se mohou uchýlit i molekuly vody, jsou zdrojem pevnosti a částečné pružnosti betonu. Křemenné jehlany totiž občas nepravidelně vybočují ze své vrstvy do sousedních vrstev, tvořených oxidem vápenatým.
Znalost struktury hydratovaného cementu nám nyní dává možnost jeho strukturu měnit za účelem cíleného zlepšování různých vlastností tohoto materiálu. Např. zkoušet, co udělá nahrazení křemene jinými látkami.
Nejposlouchanější
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Závěr příběhu staré Karviné, který měl zůstat pod zemí
Karin Lednická, spisovatelka
Šikmý kostel 3
Románová kronika ztraceného města - léta 1945–1961. Karin Lednická předkládá do značné míry převratný, dosavadní paradigma měnící obraz hornického regionu, jehož zahlazenou historii stále překrývá tlustá vrstva mýtů a zakořeněných stereotypů o „černé zemi a rudém kraji“.
