Článek
Jan Kratochvíl, student ČVUT v Praze, se o soutěži dozvěděl během svého studia v USA, kde je tato soutěž mezi univerzitami velice populární. „Rozhodli jsme se přihlásit před třemi měsíci. Betonovou kanoi navrhuji jako součást mé diplomové práce,“ vysvětluje.
V první fázi bylo třeba připravit návrh, čehož se ujala další členka týmu Dagmar Malá. Nejdelší dobu, šest týdnů, ovšem trval výběr a kombinace vhodného materiálu, který umožní lodi plout na vodě a unést dva lidi i s pádly. Samotná konstrukce pak trvala pět týdnů.
Speciální beton odlehčili dutými skleněnými mikrokuličkami
"Beton na kánoi měl mít především co nejnižší objemovou hmotnost při zachování vysoké pevnosti," popisuje Kratochvíl a dodává: "Běžné betony mají objemovou hmotnost zhruba 2300 kg/m³, my jsme se chtěli dostat co nejblíže k 1000 kg/m³."
Objemová hmotnost nižší než objemová hmotnost vody má lodi zaručit, že bude plavat i v případě, kdy by byla celá napuštěná vodou. Z tohoto důvodu se studenti rozhodli vylehčit beton skleněnými mikrokuličkami 3M Glass Bubbles. Na pohled tento materiál připomíná spíše bílý prášek, pod mikroskopem však uvidíte skutečné skleněné kuličky, které jsou uvnitř duté. Díky tomu zajišťují výrazné snížení objemové hmotnosti materiálu, aniž by se výrazně snížila jeho pevnost.
Většinou se využívají v termoizolačních, antikondenzačních a dekoračních nátěrech a hmotách, ve směsích na opravy stěn a spojování spár, těsnících materiálech, laminových površích, imitacích dřeva a šlechtěném mramoru. Díky svým schopnostem odolávat tlaku, snížit hmotnost a zlepšit směrovou stabilitu nacházejí využití také jako výjimečně lehké aditivum při výrobě automobilových součástek.
Kromě tohoto materiálu byl použit bílý cement o vysoké pevnostní třídě, který se v České republice příliš nevyužívá. Jeho výhodou je možnost dosáhnout v kombinaci s barevným pigmentem zářivě modré barvy části lodi. Ke zvýšení tahové pevnosti byla využita skleněná rozptýlená vlákna, která jsou u nás běžně dostupná.
Přes odlehčení váží betonová kánoe 120 kilo
Betonová kánoe studentského týmu ČVUT váží 120 kilogramů a tloušťka jejích stěn je 17 milimetrů. Testy hotové lodě proběhly v laboratořích vodního inženýrství na fakultě. Pro dopravu si studenti pronajali speciální kamión.
V soutěži, které se letos zúčastnilo 37 kánoí z patnácti různých technicky zaměřených univerzit, se hodnotila nejen rychlost, ale i konstrukce a materiál.
Betonová kánoe je ve své podstatě obrácená tenkostěnná skořepina, která je považována za jednu z nejobtížnějších inženýrských konstrukcí. Studenti tak v rámci soutěže využijí své teoretické znalosti v praxi.
Cílem soutěže je poukázat i na jiné využití betonu než v rámci stavebního průmyslu. V soutěži se klade důraz nejenom na rychlost, s jakou týmy ujedou vyznačenou trasu, ale hodnotící komise zkoumá i kvalitu konstrukce a materiálu.
Základní podmínka soutěže: udržet loď na vodě
První kritérium je jasné: udržet loď na vodě po celou dobu závodu. Druhým pravidlem je dodržet velikost lodi mezi čtyřmi a šesti metry o maximální výšce jednoho metru, přičemž všechny části musejí být z betonu. Tým komisi předkládá i technickou zprávu popisující návrh, postup výrobu a použitý materiál.
Při své první účasti na soutěži betonových kánoí získali čeští studenti hned pět medailí v pěti kategoriích (1x zlato - 100 metrů ženy, 2x stříbro - 200 metrů muži a 400 metrů muži, a 2x bronz - 100 metrů smíšení a 200 metrů ženy) z devíti kategorií. Navíc získali druhé místo za konstrukční návrh své kánoe.
„Některé školy přivezly dokonce až čtyři lodě,“ vzpomíná Kratochvíl. „My jsme měli pouze jednu, o to větší je podle mne hodnota získaných medailí,“ dodává.