Žáruvzdorný geopolymerní kompozit vyvinutý na Technické univerzitě v Liberci dokáže v případě požáru chránit ocelové konstrukce a o desítky minut oddálit okamžik tavení kovu a tedy zhroucení stavby. Ochrana usnadní evakuaci osob. Nový geopolymerní kompozit nyní testují krajští profesionální hasiči ve svém výcvikovém polygonu v Raspenavě.
Výzkumníci z Katedry materiálů Fakulty strojní se už před lety v rámci projektu Ministerstva vnitra ČR zaměřili na ochranu dřevostaveb. Zatímco doba prohoření neošetřené OSB desky byla sedmnáct minut, se speciálním nástřikem geopolymeru o síle dvou centimetrů dokázalo dřevo odolávat sto minut. „Byl to značný úspěch. Hasiči nám ale překvapivě řekli, že pro ně jsou nebezpečnější kovové stavby. Čas, kdy se zřítí dřevěný trám, dokáží zasahující hasiči odhadnout, u ocelových nosníků a konstrukcí to ale tak není. Mechanické vlastnosti oceli se přitom mění už při teplotách 300 až 400 stupňů Celsia. Pokud má plamen 600 až 800 stupňů, je to otázka šesti až sedmi minut, na materiálu ale není vidět, že se mění jeho vlastnosti. S geopolymerem jsme dobu tepelné a mechanické stabilizace ocelové konstrukce prodloužili na hodinu,“ říká vedoucí mezinárodního výzkumného týmu Petr Louda.
Patentovaný geopolymerní nástřik prošel testy požární odolnosti v laboratoři akreditované požární zkušebny společnosti Pavus. Nástřik už před požárem chrání například ocelové nosníky plynového zásobníku v Praze-Satalicích. A nově prochází testy ve Výcvikovém polygonu Raspenava, což je školní a výcvikové zařízení Hasičského záchranného sboru Libereckého kraje. Hasiči v tak zvaném „flashover kontejneru“ od roku 2017 simulují reálné situace rozvoje požáru, učí se znát dynamiku proudění zplodin, trénují zásahy a cvičí pobyt ve vysokých teplotách a zakouřených prostorech. Žáruvzdorný geopolymerní kompozit nanesli liberečtí vědci ve dvoucentimetrové vrstvě do prostoru spalovací pece polygonu. V topeništi přesahují teploty i 1000 °C.
„Od nástřiku geopolymerem očekáváme výrazné prodloužení životnosti hlavních nosných rámů i samotného kovového obložení spalovacího prostoru. Před aplikací geopolymeru docházelo k výraznému tepelnému namáhání a degradaci. Zařízení bude plně funkční delší časové období, prodloužíme tím dobu fungování bez nákladné rekonstrukce. Pokud aplikace geopolymeru prodlouží možnost používání topeniště o pět až sedm let, pak budeme velmi spokojeni,“ říká Jan Hrdlička, náměstek ředitele Hasičského záchranného sboru Libereckého kraje.
Raspenavský „flashover kontejner“, který má dnes podobu mezonetového bytu 5+1 o ploše ca 75 m2, olizují plameny velmi často. Jen vloni se v kontejneru uskutečnil výcvik nejen pro téměř dvě stovky příslušníků HZS Libereckého kraje, ale i pro 121 členů dvaadvaceti jednotek sborů dobrovolných hasičů obcí Libereckého kraje, 60 zaměstnanců HZSP Škoda Auto Mladá Boleslav a.s. a 15 příslušníků HZS Ústeckého kraje. „Odpovídá to třiceti čtyřem jednodenním výcvikům, kdy během výcviku dochází přibližně tři hodiny k plnému hoření dřevní hmoty v topeništi. Topeniště následně několik hodin dohořívá a pak postupně chladne,“ vypočítává mluvčí Hasičského záchranného sboru Libereckého kraje Jaroslava Benešová.
„Spolu s hasiči budeme prostor pece ošetřený geopolymerem pravidelně monitorovat a údaje vyhodnotíme. Větší testovací zátěž, než na hasičském polygonu, už ani náš žáruvzdorný geopolymerní kompozit nemůže dostat,“ uvádí profesor Louda, jenž se výzkumem využití geopolymerů zabývá už dvě desítky let.
Liberečtí vědci by si především přáli, aby se geopolymerní nástřik brzy stal automatickou součástí ocelových staveb. Licenci nyní vlastní společnost Comdes. Protipožární nástřik by časem mohl začít chránit například průmyslové haly, sklárny či slévárny.
Výhodou geopolymerů, což je směs lupku (sedimentární hornina, jejíž dominantní složkou je jílový minerál kaolinin, pozn. redakce) a přidaných aditiv, oproti betonu, je jejich ekologičnost. Jsou zároveň trvanlivější než beton a mají navíc mnohem lepší mechanické a fyzikální vlastnosti. Zatímco beton degraduje při 600 °C, geopolymer vydrží i 1 000 °C. Geopolymery mají i lepší izolační vlastnosti a mohou proto nahrazovat beton na stavbách pro extrémní podmínky. Lépe také absorbují zvuk.
Adam Pluhař
Další články v rubrice
Přijďte za námi na veletrh Educa Expo do Home Credit Areny!
Stánek TUL září v univerzitních barvách na vzdělávacím veletrhu Educa Expo 2025 v liberecké Home Credit Areně. Máte otázky ke studiu a chcete si třeba univerzitním merchem připomínat, kam dát na jaře přihlášku? Zastavte se u nás! Akce potrvá až do...
Výchovní poradci si odnesli informace i jedinečný zážitek
Jaké to je studovat na Technické univerzitě v Liberci, co všechno tu studenti mohou zažít a proč si vlastně vybrat právě TUL jako svoji alma mater? Na tyto otázky jsme dali odpovědi výchovným poradcům ze středních škol, které jsme přivítali u nás...
Zeptejte se kandidátů na rektora na to, co vás pálí nebo zajímá
V úterý 7. října od 9.00 do 12.00 hodin se v aule představí čtyři kandidáti na rektora Technické univerzity v Liberci. Je to ideální čas a prostor na to položit kandidátům své otázky.
