Tvrdnutie betónu je možné skrátiť o polovicu

|

Betón je základný stavebný materiál našej civilizácie. Betónové časti sa nachádzajú všade okolo nás – mostné nosníky, kanalizačné rúry, schody, alebo napríklad železničné podvaly. Všetky stavebné diely vyrobené z betónu prešli pred uložením na miesto určenia priemyselným spracovaním. Práve v priemyselnej výrobe prišla chemická spoločnosť BASF s inováciou – s nanokryštálmi X-SEED®.

Význam tohto urýchľovača betónu spočíva v rádovo rýchlejšom čase tvrdnutia a v radikálnom znížení spotreby energie nutnej k výrobe, čo so sebou logicky prináša nižšie emisie CO2.

Každý asi vie, že k betónu potrebujeme predovšetkým cement. K jeho výrobe musíme najskôr z vápenca, hliny a niektorých minerálov za vysokých teplôt získať tzv. cementovú škvaru. Hrubá škvara je následne zredukovaná na známy šedý cementový poprašok, ktorý po zmiešaný s vodou stvrdne. Ak to chceme vyjadriť chemickou rečou, môžeme zjednodušene povedať, že z cementu pri zmienenom procese vykryštalizujú hydráty kremičitanu vápenatého spolu s ďalšími prvkami v koherentnú umelú kamennú hmotu, v ktorej na nachádzajú i ďalšie prísady betónu ako piesok a štrk.

Pri výrobe betónových dielov je ďalej potrebné debnenie z dreva, kovu alebo plastu, kam betón najprv nalejeme. Až po jeho stvrdnutí môžeme debnenie odstrániť. Pri bežnej teplote okolo 20•C trvá doba tvrdnutia približne 12 hodín. Časové urýchlenie sa často rieši umelým zahrievaním betónu vodnou parou, ktoré okrem urýchlenia taktiež zvyšuje energetickú náročnosť výroby. Navyše umelo zahriaty betón vykazuje niektoré horšie vlastnosti – predovšetkým je výsledný produkt hrubší na povrchu a môže obsahovať vnútorné termické napätie.

„X-SEED robí akékoľvek umelé zahrievanie úplne zbytočným,“ vysvetľuje Dr. Michael Kompatscher, ktorý nesie zodpovednosť za výrobu betónových stavebných dielov v BASF pre Európu.

„Pri použití produktu X-SEED nie je dôležité, či je teplota 20 •C alebo 60 •C. Princíp je jednoduchý a geniálny – pridáme len to, čo je v betóne už aj tak obsiahnuté – hydráty kremičitanu vápenatého,“ dodáva Kompatscher. Presnejšie povedané, sú to milióny nepatrných (v priemere nanometre) kryštálov zmieňovaného hydrátu, na ktorých je princíp X-SEED postavený. Práve na jadrá hydrátov nanometrických veľkostí sa naviažu molekuly z cementu, a týmto spôsobom vzniknuté kryštály spevnia výsledný materiál v kompaktný cementový kameň.

Mechanizmus urýchľovačov tvrdnutia vysvetľuje prof. Horst-Michael Ludwig z Weimarskej univerzity: „Prítomnosť kryštalických jadier rozhoduje práve tak, ako teplota o rýchlosti kryštalizácie, a tým pádom i o procese tvrdnutia. Bez vonkajších zásahov sa najprv musia jadrá hydrátov kremičitanu vápenatého utvoriť spontánne a náhodne z uvoľnených molekúl cementu. X-SEED túto prvú ťažkosť kryštalizácie elegantne obchádza tým, že jadrá hydrátov dodá priamo už hotové.“ Navyše bez umelého pridania jadier hydrátov sa utvárajú kryštály nerovnomerne, najskôr na povrchu cementových jadierok, ktoré sú následne rýchlo obalené kryštalickou vrstvou, čo sťažuje výmenu vody s uvoľnenými molekulami cementu, a tým potom bránia rýchlejšiemu stvrdnutiu.

Efekt syntetických kryštalických jadier skracuje pri teplote 20 •C čas tvrdnutia na polovicu, t.j. z 12 hodín na 6 a čo je dôležité, vlastnosti výsledného produktu sú identické ako toho, ktorý bol vyrobený „klasicky“.

„V teórii to znie jednoducho, no veľkou výzvou bolo udržať syntetické a len niekoľko nanometrov veľké kryštály hydrátu kremičitanu vápenatého po dlhší čas v kvapalnom stave bez toho, aby sa zhlukli a stratili účinnosť,“ doplnil Dr. Luc Nicoleau, vedec, ktorý sa podieľal na výskume. Objav sa podaril expertom BASF až po mnohoročnej výskumnej práci. Príspevok pre stavebný priemysel i pre vyššiu kvalitu života ľudí je neprehliadnuteľný – skracuje sa čas na výstavbu diaľnic a tunelov, pričom je možné stavať i v zime a neušetria sa len náklady, ale taktiež energie vynaložené na výrobu.

Spoločnosť BASF – The Chemical Company je globálnym lídrom v oblasti chemického priemyslu. Spoločnosť má veľmi široké produktové portfólio zahŕňajúce chemikálie, plasty, stavebné materiály, poľnohospodárske produkty aj jemnú chémiu. Kombinujeme ekonomický úspech, sociálnu zodpovednosť a ochranu životného prostredia. Spoločnosť je spoľahlivým partnerom pre prakticky všetky priemyslové odvetvia a svojim partnerom ponúka produkty s vysokou pridanou hodnotou a inteligentné systémové riešenia, ktoré im umožňujú dosahovať stále väčšie úspechy. Naše produkty a systémové riešenia prispievajú k šetrnému hospodáreniu so zásobami, zaručujú zdravú výživu a pomáhajú zlepšovať kvalitu ľudského života. Náš prínos je zhrnutý do nášho korporátneho cieľa: Tvoríme chémiu pre trvalo udržateľnú budúcnosť. Spoločnosť BASF vyvíja nové technológie s potenciálom hľadania odpovedí na globálne problémy, ako sú zmeny klímy, potreba vyššej energetickej efektívnosti a vyššej mobility. BASF ku koncu roka 2011 zamestnávala 111 000 ľudí a v roku 2011 vykázala tržby vo výške 73,5 miliárd eur. Akcie spoločnosti BASF sú obchodované na akciových trhoch vo Frankfurte (BAS), Londýne (BFA) a Zürichu (AN). Viac informácií o spoločnosti BASF nájdete na internete na adrese www.basf.com alebo na Social Media Newsroom na stránke newsroom.basf.com.


BASF v Slovenskej republike
Na Slovensku je spoločnosť BASF aktívna už niekoľko desaťročí. Prostredníctvom inteligentných riešení a vysoko kvalitných produktov pomáhame našim zákazníkom byť stále úspešnejšími. Odborníci BASF poskytujú poradenstvo nielen v oblasti spracovania produktov firmy BASF, ale aj na poli bezpečnosti, ochrany životného prostredia a úspor energie. Spoločnosť BASF je kompetentným partnerom všetkých dôležitých odvetví slovenského hospodárstva, ku koncu roka 2011 mala spoločnosť BASF na Slovensku 182 zamestnancov a v roku 2011 dosiahla obrat vo výške 112 miliónov eur.