Inženýrský kámen

Kolem roku 1950 se objevily první pokusy o vytvoření nového materiálu, syntetického betonu a byly zaznamenány první patenty na toto téma. Název syntetický beton vystihuje jen velice nepřesně nový materiál, neboť ve skutečnosti každý beton, podobně jako většina materiálů vyrobených člověkem, je syntetický, tedy umělý, v přírodě se nevyskytující. Jde o materiál, který svou strukturou je podobný cementovému betonu, známému již mnoho století, ale jeho pojivo je tvořeno výhradně syntetickou makromolekulární, tedy organickou hmotou, syntetickou pryskyřicí. Proces tvrdnutí je proto rovněž odlišný: namísto hydratace cementového pojiva za příměsi vody dochází zde k polyreakci (polymeraci, polyadici či polykondenzaci) syntetické pryskyřice dodávané do systému v monomerním stavu. Materiály tohoto typu se na základě mezinárodní konvence z roku 1984 nazývají polymerbetony se zkratkou PC (z anglického Polymer Concrete) na rozdíl od materiálů s cementovým pojivem modifikovaným polymerem, jež se označují v češtině jako betony s přísadou polymeru a zkratkou PCC (z anglického Polymer Cement Concrete).

Prvé polymerbetony byly vyrobeny s použitím epoxidové pryskyřice, následované polyesterovou (nenasycenou) pryskyřicí a v zápětí pryskyřicemi furanovými (furylacetonovými, furylalkoholovými a dalšími), pokud se neberou do úvahy systémy s pryskyřicemi fenolformaldehydovými, melaminformaldehydovými, močovinoformalde- hydovými, které byly používány pro různé výrobky již před druhou světovou válkou (např. bakelit).

Polymerbeton je směs hrubých i jemných částic (plniv) a polymerního pojiva, které nahrazuje pojivo z portlandského cementu a vody konvenčního betonu. Typické pryskyřice užívané pro pojivo jsou nenasycené polyestery, epoxidy a metylmetakryláty, případně jejich některé směsi.

Po následné polymeraci iniciovaného pojiva vznikne tuhá hmota typu vytvrzeného betonu. Na rozdíl od hydratovaného cementu, který sestává z oddělených částic pojiva slepených k sobě, představuje polymerní pojivo kontinuální fázi - pojivo je v podstatě jeden kus, s plnivem umístěným uvnitř.

Vlastnosti polymerbetonu

Polymerní pojivo předává materiálu vlastnosti, které cementovým betonem jsou nedosažitelné:

  • polymerbeton může být bez spojité pórovitosti, tedy nepropustný a tím i odolný mrazu a tání, fyzikálnímu a fyzikálně-chemickému působení agresivních činidel
  • polymerbeton je odolný i chemickému působení různých medií, přičemž odolnost je vázána především odolností použité pryskyřice danému mediu
  • pevnosti polymerbetonu jsou několikanásobně vyšší než u cementového betonu a zejména poměr tlakové a takové pevnosti jsou značně příznivější a tedy i jeho odolnost rázům
  • fyzikálně mechanické i chemické vlastnosti polymerbetonu lze podle použitého pojiva v širokých mezích měnit a tím přizpůsobit potřebným požadavkům.
  • Polymerní pojivo předává materiálu i některé nevýhodné vlastnosti, které nelze změnit a je třeba s nimi počítat. Jsou to: spalitelnost (nikoliv hořlavost), daná organickou povahou hmoty, nižší modul pružnosti a větší dotvarování pod dlouhodobým zatížením, vyšší součinitel teplotní roztažnosti a u některých pryskyřic větší polymerační smrštění (a tedy větší "rodové" vnitřní napětí)

Použití polymerbetonu

Výhody a přednosti jak vidno tak výrazně převyšují nedostatky, že ani značně vyšší cena nezabránila širokému rozšíření polymerbetonových výrobků do všech oblastí lidské činnosti. Vyšší kilogramová cena je vyvážena značně vyšší životností, nepotřebou údržby během celé doby služby polymerbetonového prvku a některými jedinečnými, jinak nedosažitelnými vlastnostmi (např. kombinace elektrické vodivosti s vysokou pevností a odolností obrusu apod.).

Díky spolupráci špičkových odborníků, od akademických pracovníků až k řemeslníkům, podařilo se společnosti COMING Plus a.s. Praha zajistit ve svém provoze Pavlov u Herálce jak první českou moderní sériovou výrobu polymerbetonových prvků, tak i kusovou výrobu některých dílců z polymerbetonu (či "konglomerovaného nebo syntetického kamene" nebo též "konglomerovaných prvků a dílců") na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic.