Nová technika osvetľuje mikrotrhliny v bežnom betóne
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 17. 2. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Hoci betón môže byť upravený tak, aby sa v ňom dali objaviť drobné trhliny skôr, ako sa stanú katastrofickými, výskumníci teraz zistili, že bežný betón môže túto prácu urobiť celkom dobre aj sám. Chce to len vrstvu obyčajnej farby a zdroj svetla.
V spolupráci s kolegami z Kuvajtského inštitútu pre vedecký výskum vedci z univerzity Rice v Texase nedávno vykonali štúdiu o využití uhlíkových nanorúrok na optické zisťovanie napätia v betónových konštrukciách. Pri snímaní betónu potiahnutého nanorúrkami boli vedci prekvapení, keď zistili, že niečo iné v ňom fluoreskovalo. Počas ďalšieho skúmania sa zistilo, že za to môžu mikroskopické kryštály kremíka, ktoré sa používajú v bežnom portlandskom cemente. Takéto kryštály sa pravdepodobne tvoria v cemente počas procesu výroby pri vysokej teplote a pri vystavení viditeľnému svetlu fluoreskujú vo svetle blízkom infračervenému.
Tím potom pokračoval v nanášaní nepriehľadnej čiernej farby na povrch malých betónových blokov a potom do týchto blokov vyvŕtal otvory. Tie slúžili ako miesta šírenia mikrotrhlín, ktoré by sa vytvorili, keď by boli bloky stlačené. Tieto mikrotrhliny by sa vytvorili v betóne aj vo farbe, pričom myšlienka bola, že farba by chránila betón pred viditeľným svetlom tam, kde bol neporušený, ale prepúšťala by svetlo všade tam, kde sa vytvorili mikrotrhliny.
Keď boli takto namáhané betónové bloky vystavené viditeľnému svetlu a potom skenované laserom citlivým na infračervené žiarenie, zistilo sa, že aj tie najmenšie praskliny jasne fluoreskujú na inak tmavom pozadí. V budúcnosti vedci naznačujú, že praktickejším prístupom by bolo najskôr naniesť tenkú vrstvu farby na nové betónové konštrukcie a potom tieto štruktúry pravidelne kontrolovať vystavením zdroju viditeľného svetla a snímaním pomocou kamery s rozsahom blízkym infračervenému svetlu.
Tím tvrdí, že betónové konštrukcie potrebujú monitorovanie a toto je jeden zo spôsobov, ako ich monitorovať. Získanie jasnej predstavy o tom, kde sú mikrotrhliny, môže byť v štruktúrach dosť dôležité, najmä na kritických miestach, kde vieme, že budú namáhané.
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Scientific Reports.
