Na to, jak se chovají dva nejčastěji používané materiály ve stavebnictví, beton a ocel, se ve svém výzkumu zaměřil Petr Miarka z FAST VUT. Konkrétně ho pak zajímají lomové mechanické vlastnosti těchto materiálů. „Popisuji jejich chování v lomu. Zatěžujeme tělesa takzvaného brazilského disku, měříme tahovou pevnost a v podstatě čekáme, kdy a jak se roztrhnou,“ popsal zjednodušeně Miarka.

Na základě měření pak vytváří diagramy, díky kterým je schopný následně vymodelovat těleso v počítači. Sleduje, jak se trhlina šíří, případně i jakou rychlostí. Kromě statického zatížení ho zajímá i cyklické zatěžování materiálu. „Například ocel, kterou zkoumáme s kolegy z Ústavu fyziky materiálů Akademie věd, je velmi tuhá. Obvykle trvá i několik desítek tisíc až milionů cyklů, než se trhlina v ní objeví,“ dodal Miarka.

Ačkoliv měření lomově mechanických vlastností zatím nemá konkrétní uplatnění v praxi, v budoucnu by mělo pomoci přesněji stanovit odolnost materiálu a jeho chování. „V discích máme různě orientované zářezy. Díváme se, co se s materiálem při zatěžování děje, což by v budoucnu mělo pomoci vylepšit návrh stavebních konstrukcí. Pracujeme se směsí z továrny na prefabrikované betonové dílce. Začali využívat nový materiál, takzvaný vysokopevnostní beton, který zkoumáme,“ uvedl Miarka.

Co je na výzkumu Petra Miarky nestandardní, je využití válcovitých těles. „Když se například renovuje objekt, obvykle se odvrtá válcový vzorek, na kterém se pak provádí běžné testy. My se snažíme vymyslet, jak právě z válce získat křivku lomové práce/energie. Standardně se totiž dělá zkouška na kvádrovém tvaru,“ vysvětlil Miarka.

Do soutěže Brno PhD Talent se rozhodl přihlásit na popud svého školitele. „Můj školitel Stanislav Seitl vždycky říká, že když projekt nepodáte, tak ho nezískáte. Takže se snažíme hlásit do různých výzev a soutěží. Navíc jsem si chtěl vyzkoušet, co takové napsání projektu obnáší,“ přiblížil svou motivaci Petr Miarka. Že ocenění získá, ale nečekal. „Trošku mě překvapilo, že ocenění získal člověk, který se zabývá trhlinami v betonu,“ podotkl se smíchem Miarka.

Projekt, na kterém pracuje na FAST a ÚFM AV, poběží ještě dva roky. V průběhu toho plánuje dokončit doktorské studium. „Následně bych chtěl vycestovat na nějakou zahraniční univerzitu a získat inspiraci a nápady na další směry, kterými se náš výzkum může ubírat,“ uzavřel oceněný student.

(zep)