Při posuzování odolnosti betonu proti střelbě je nutné zodpovědět si řadu klíčových otázek, které ovlivňují návrh a výběr ochranných prvků. Tyto otázky zahrnují typ útoku, vzdálenost, ze které bude útok veden, a druh použité munice.
Faktory ovlivňující odolnost proti střelbě
Typ útoku a munice
Zásadní je, zda se předpokládá útok jedním výstřelem, opakovaně, nebo dávkou. Důležitá je také vzdálenost, na jakou bude útok veden, a zda má být munice průbojná nebo ne. Uvědomit si je třeba, že v případě ozbrojených bojůvek se primárně počítá s lehkými a univerzálními kulomety ráže 7,62 mm, nikoliv s těžkými kulomety ráže 14,5 mm, které jsou spíše sci-fi. Průbojnou munici nebude nikdo používat zrovna na rodinný dům, a střely s nekaleným ocelovým jádrem v betonu neznamenají markantní rozdíl. Standardní vojenské jednotky s těžším vybavením, jako RPG 75 či podvěsný granátomet, se rovněž nepředpokládají. Je důležité rozlišovat mezi ochranou proti náhodnému zásahu a cílenému útoku, který se zpravidla nevede jednotlivými ranami proti betonové zdi.
Porovnání s cihlou
Cihla ostře pálená (obvykle tmavší) je tvrdší a odebírá více energie, ale má tendenci prasknout, čímž střela relativně snadno proniká prasklinou. Měkce pálená cihla odebírá méně energie, avšak nepraská, a odběr energie je konzistentní a zaručený. Co se týká neprůbojných střel, cihlová zeď kulomeťák pravděpodobně zastaví. Zda ho zastaví i 15 cm železobetonu, je otázka. Pokud jde o průbojný náboj 7,62x54R, dá se předpokládat, že projde i 45 cm silnou cihlovou zdí, vzhledem k jeho vyšší energii a menší čelní ploše ve srovnání s 9mm Lugerem. Nicméně, při použití betonových cihel (jedno jakého typu) ztrácí stavba výhody železobetonového monolitu - pevnost a kompaktnost. U 15 cm silné zdi se jedná o zeď na šířku jedné cihly, což nese riziko jejího rozbití střelbou (stačí na to dvě nebo tři rány).
Vzdálenost a úhel dopadu
Vzdálenost je třeba počítat od nejbližšího rohu sousedova domu, nebo od betonového tarasu plotu (případně obdobně odolné překážky). V městském prostředí to bude pravděpodobně do 25 m. Nelze spoléhat na to, že střely budou dopadat pod úhlem. Větší hloubku průniku při střelbě na kratší vzdálenosti mají pistolové ráže, které materiál před sebou v podstatě rozhrnují. Puškové střely se naopak převracejí, zvětšuje se jejich odpor, a navíc se jim často trhá plášť a rozpadají se.
Konstrukční řešení pro zvýšení odolnosti
Železobeton a speciální betony
Pro zastavení standardní kulometné munice ráže 7,62 mm či 12,7 mm z cca 50 m je minimum cca 30 cm železobetonu průměrné kvality. Na zastavení střely z těžkého kulometu ráže 14,5 mm ze 100 m by už muselo být průměrného železobetonu podstatně více, minimálně 50 cm. Základ betonu je obvykle minerální kamenivo spojené s pojivem a má výbornou pevnost v tlaku. Nové, speciální betony, které mají až desetkrát vyšší pevnost než klasický beton, umožňují vyrobit tenkostěnné balisticky odolné prvky, které jsou mobilní a instalovatelné lidskou silou. Tyto desky zvládnou zvednout dva vojáci nebo policisté a během chvíle si vytvořit přenosné zátarasy, které odolají i střele z kulometu. Pro ochranu před radiací se dělají betony plněné brokam. Kdyby se použil železobeton plněný ocelovými broky (například posbíranými magnetem na střelnici), mohlo by to mít zajímavý výsledek ohledně průbojnosti.
Čtěte také: Chodníky z betonu: tipy a triky
Doplňkové vrstvy a izolace
Je vhodné použít tepelnou izolaci ve svůj prospěch. Jako izolaci je potřeba použít něco hutného, co bude dobře odebírat energii (například lisovanou kamennou vlnu) a jako vnější vrstvu dát něco, o co se střela alespoň částečně zdeformuje (například keramický obklad, nebo prvky na bázi cementu). Pokud se střela naruší už na vnější vrstvě, neměla by už být schopna projít skrz železobeton. Při použití polystyrenu je potřeba si dát pozor na požární bezpečnost takové izolace a rozhodně použít polystyren se zvýšenou protipožární odolností. Rozhodně také namořit proti hlodavcům (někteří výrobci prodávají již hotové), protože myši a podobná havěť si v něm rády dělají hnízda. Velký pozor je potřeba dávat na hromosvody, které se často zazdívají přímo polystyrenem, což při úderu blesku spolehlivě začne hořet. Mosaz v úchytných systémech keramických obkladů může rovněž představovat riziko při špatně provedeném hromosvodu.
Kamenné obklady
Podsklepení domu koncipované jako PA kryt ze železobetonu může mít nad zem vystupující část obloženou přírodním kamenem (například 3 - 5 cm žuly). Otázkou zůstává balistická odolnost kamene, nejlépe kvalitní žuly. Američané střílí do měkkých kamenů, aby se jim střely neodrážely.
Historické zkušenosti a moderní přístupy
Pevnosti a bunkry
Pevnosti v pohraničí byly dimenzovány tak, aby odolaly leteckým pumám, a betonové stěny často měřily až jeden metr. Moderní náhrada materiálu by mohla umožnit čtvrtinovou tloušťku bunkru při zachování stejné odolnosti, avšak za vysokou cenu. Bunkry nebyly stoprocentně odolné proti střelbě. Jejich stropy a stěny byly dimenzovány podle toho, jak dlouho měly odolat přímému ostřelování. Jejich tloušťka se pohybovala od necelých dvou do tří a půl metru. Strategickým úkolem opevnění bylo odradit nepřítele a v případě útoku jej zadržet na dobu nutnou k evakuaci obyvatel a průmyslu.
Příklady z praxe
Projekt rekonstrukce střední školy ve Fruitportu v Michiganu je ukázkou adaptace na svět plný útoků střelců. Chodby jsou úmyslně klikaté, aby střelci zabránily přímou palbu na vzdálenější cíle. Všechna okna v budově jsou pokrytá neprůstřelnou fólií a učebny mají tlačítka, která místnost oddělí od zbytku budovy. Celá budova je koncipována tak, aby maximálně umožnila žákům útěk a úkryt, a útočníkovi zabíjení znesnadnila.
Požární odolnost betonu a oceli
Součástí bezpečnosti každého objektu je stavební konstrukce, která určitou dobu zabrání šíření požáru a odolá vysokým teplotám. Požární odolnost konstrukcí se uvádí v minutách (15, 30, 45, 60, 90, 120 a 180 minut).
Čtěte také: Vlastnosti betonových podlah
Beton
Beton je nehořlavý materiál, ale při vystavení vysokým teplotám dochází ke zmenšení jeho pevnosti i pevnosti betonářské výztuže. Při teplotách okolo 100°C se odpařuje fyzikálně vázaná voda, při teplotách nad 300°C bývá porušen mikrotrhlinami, a prudká expanze páry způsobuje odprýsknutí horní vrstvy betonu. Teploty 400 - 600°C uvolňují chemicky vázanou vodu.
Ocel
Ocel je nehořlavý materiál, ale má nízkou požární odolnost. Při vysokých teplotách dochází k deformacím a ztrátě únosnosti a stability, což může vést ke zhroucení budovy i během 15 minut. Teplota kolem 470°C se považuje za kritickou teplotu oceli. Mezi 700 - 800°C dochází ke smršťování struktury oceli. Pro zvýšení požární odolnosti ocelových konstrukcí se používají nástřiky, intumescentní nátěry (které při teplotách cca 150-200°C chemicky reagují a vytvoří tepelně izolační vrstvu) a obklady deskovými materiály.
Kombinace materiálů
Kombinace železobetonové konstrukce a oceli je v případě požáru užitečná, protože ocel je chráněna betonem, což zpomalí ohřívání oceli a oddálí projevy negativních vlastností oceli. Pálené cihly se vyrábějí při teplotách několika tisíc stupňů, takže se při požáru chovají lépe než zdící přírodní materiály.
| Materiál | Výhody | Nevýhody | Doporučená tloušťka (příklady) |
|---|---|---|---|
| Železobeton | Výborná pevnost v tlaku, vysoká balistická odolnost | Ztráta pevnosti při vysokých teplotách požáru, drahý ve velkých tloušťkách | 30 cm pro 7,62 mm; 50 cm pro 14,5 mm |
| Speciální betony | Až 10x vyšší pevnost, umožňuje tenkostěnné mobilní prvky | Velmi drahý | Pár centimetrů pro odolnost proti kulometu |
| Cihla ostře pálená | Tvrdší, odebírá více energie | Tendence praskat, střela se může pohybovat prasklinou | 45 cm pro zastavení neprůbojného kulometu |
| Cihla měkce pálená | Nepraská, konzistentní odběr energie | Odebírá méně energie | Není uvedeno |
| Železobeton plněný ocelovými broky | Zajímavé výsledky ohledně průbojnosti (teoreticky) | Složité na realizaci (sběr broků) | Není uvedeno |
| Lisovaná kamenná vlna (jako izolace) | Dobře odebírá energii (jako izolační vrstva) | Není uvedeno | Není uvedeno |
| Keramický obklad / Prvky na bázi cementu (vnější vrstva) | Deformuje střelu již na vnější vrstvě | Není uvedeno | Není uvedeno |
| Žula (obklad) | Přírodní kámen, estetické | Balistická odolnost nejistá, nutno otestovat | 3-5 cm (obklad) |
Doporučení pro ochranu
Pro ochranu před útoky ozbrojených skupin je vhodné dimenzovat sklepní prostory (kryt) proti běžným pěchotním zbraním. V případě "eskalace napětí" by příslušná část nadzemní konstrukce měla být zasypána, navršeny pytle s pískem a zůstaly by jen úzká přízemní okna - střílny. Jejich okolí by byl vlastně nejslabší článek.
Čtěte také: Betonové květináče pro dům i zahradu
tags: #odolnost #betonu #proti #strelbe