Facebook

Beton wciąż w (dobrej) formie

Z:A 78

KATEGORIA: Temat wydania

Beton zawojował świat w XX wieku, czy XXI też będzie do niego należał? Wszystko wskazuje, że nikt nie zdoła odebrać mu żółtej koszulki lidera. Jest tani, prosty w przygotowaniu, a w duecie ze zbrojeniem pomoże zrealizować najbardziej fantastyczne koncepcje architektoniczne.

Powstaje z mieszanki czterech prostych surowców: cementu, kruszywa, piasku i wody. Wytwarzają go wielkie zakłady zwane betoniarniami lub niewielkie proste maszyny zwane betoniarkami. Na budowy trafia w postaci prefabrykowanych elementów lub w formie masy. Aby mógł przenieść duże ciężary i naprężenia, trzeba naszpikować go zbrojeniem. Zmienia się wtedy z betonu w żelbet, zupełnie jak skromny urzędnik Clark w Supermena. Nie zależy mu na sławie. Równie dobrze czuje się pod postacią zakopanych w ziemi fundamentów, jak i wtedy, gdy wciela się w strzelistą wieżę, most łączący kontynenty, monumentalną świątynię lub willę hollywoodzkiego gwiazdora. Przyszłości się nie boi, bo dzięki chemicznym suplementom i kompozytowym dopalaczom gotów jest do bicia kolejnych rekordów.

 

Przejście graniczne w Sarpi (proj. Jürgen Mayer) – aż strach pomyśleć, ile pracy kosztowało wykonanie szalunku pod taką bryłę fot.  Sashko Tkachenko / Shutterstock.com

Konstrukcje zrobione na szaro

Długo można by się zastanawiać, które z dzieł architektonicznych powinno rozpocząć nasze „The Best of Beton”. Podobno pretendują do tego nawet egipskie piramidy, odkąd jeden z archeologów postawił hipotezę, że gigantyczne bloki to nie ciosana skała, a tajemniczy skalny konglomerat, praojciec dzisiejszego betonu. Za kamienie milowe w historii materiału uznać trzeba kopułę rzymskiego Panteonu, Kanał Panamski, Tamę Trzech Przełomów lub Tamę Hoovera, Muzeum Narodowe i katedrę w Brazylii, operę w Sydney, wiadukt Tunkhannock.

Obiekty z betonu zyskują niekiedy niechlubną rangę reprezentantów brutalizmu, stylu będącego synonimem architektonicznej infamii. O dziwo, w nurcie tym odnajdujemy bardzo wiele budynków administracji państwowej, jak choćby gmach parlamentu Bangladeszu, Boston City Hall czy Buzłudża - dom komunistycznej partii Bułgarii.

Z morza betonowych konstrukcji trudno wyłowić najpiękniejsze perły, jest ich bowiem zbyt wiele. Przytoczmy zatem wybrane współczesne przykłady, także z naszego podwórka.

O plastyczności żelbetu i jego przydatności w realizacji budowlanych rzeźb w formacie XL świadczy choćby tak, mogłoby się wydawać, niepozorna budowla, jak pawilon przejścia granicznego w Sarpi. Zbliżając się do pogranicza gruzińsko-tureckiego, z daleka rzuca się w oczy fantazyjna forma obiektu. To kolejna śmiała wizja Jürgena Mayera, specjalisty od nieoczywistych kształtów, przeczących tradycyjnym budowlanym kanonom. Wrażenie potęguje usytuowanie obiektu na krawędzi wzgórza. Pełni on bowiem również funkcję wieży widokowej.

Piękne widoki, także od wewnątrz, zapewnia zwiedzającym MUCEM – Muzeum Cywilizacji w Marsylii. Tu betonu użyto, by stworzyć strukturę elewacyjną. Projektant – Rudy Riccotti - zaplanował tę misterną układankę z 380 niedużych prefabrykatów z betonu zbrojonego włóknami polipropylenowymi.

Muzeum MUCEM (proj. Rudy Riccotti) Słońce i ażurowa elewacja tworzą światłocieniowa projekcję, która momentami odwraca uwagę od muzealnych eksponatów. fot. Ivan Smuk / Shutterstock.com

 

Ponad 50 lat temu Ricardo Bofill zaprojektował kompleks apartamentów Muralla Roja w hiszpańskim kurorcie Calpe. Beton posłużył mu za tworzywo do skonstruowania budynku, który gabarytami, usytuowaniem i sylwetką przypomina fortecę. Na szczęście dzięki zastosowaniu pastelowych kolorów o zróżnicowanej intensywności Muralla Roja wygląda bardziej jak bastion dzieci kwiatów niż obiekt militarny. Przykład ten dowodzi, że betonowe budowle nie muszą kojarzyć się ze smutną szarością.

Masywność betonu to piętno, które udaje się jednak skutecznie zamaskować lub odwrócić od niego uwagę. Dom-arka autorstwa Roberta Koniecznego jest przykładem stworzenia ciekawej iluzji. Ulokowana na zboczu bryła wydaje się balansować na krawędzi. Opiera się bowiem na podstawie przypominającej lustrzane odbicie dwuspadowego dachu. Aby beton nie zniknął pod niezbędna warstwą izolacji termicznej, tę postanowiono wykonać od wewnątrz.

Mieszanka nowych możliwości

Odkąd opracowano podstawową recepturę betonu, wciąż jest ona udoskonalana. W wielkich zakładach produkowane są hektolitry domieszek mających modyfikować parametry betonowych mieszanek. W efekcie na budowy trafia beton wodoszczelny w większym lub mniejszym stopniu odporny na działanie wody. W zależności od typu konstrukcji i warunków pogodowych zamawiany jest też beton wolnowiążący lub szybkowiążący. Pierwszy zwiększa swoją wytrzymałość wolniej niż zwykły. Jest to ważne, gdy betonuje się elementy o dużym przekroju. Wewnątrz nich powstaje, w trakcie wiązania, temperatura rzędu kilkudziesięciu stopni Celsjusza, podczas gdy na zewnątrz powietrze jest znacznie chłodniejsze. To sprawia, że zaczynają tworzyć się naprężenia termiczne powodujące pękanie betonu. Stosując mieszankę wolnowiążącą, można tego uniknąć, gdyż temperatura podczas wiązania będzie niższa. Beton szybkowiążący osiąga pełną wytrzymałość szybciej niż normalny. Gdy temperatura podczas prac wynosi około 20oC, szalunki można zdemontować już po czterech godzinach od ich wypełnienia. Beton tego typu poleca się stosować m.in. jesienią i zimą, kiedy niska temperatura powietrza spowalnia wiązanie. Podczas przyspieszonego wiązania materiał wydziela bowiem więcej ciepła niż zwykła mieszanka. Beton mrozoodporny umożliwia pracę w temperaturze poniżej 0oC, bez ryzyka pojawienia się jakichkolwiek skutków ubocznych. Zawartość powietrza w takiej mieszance wynosi ponad 4% - to właśnie dzięki owym pęcherzykom beton nie zostanie rozsadzony przez zamarzającą wodę. Przejdźmy do produktów nowocześniejszych. Wśród nich ważne miejsce zajmuje fibrobeton, czyli beton ze zbrojeniem rozproszonym. Zawiera on drobne włókna – naturalne, syntetyczne lub półsyntetyczne, zapewniające większą odporność na rozciąganie, ściskanie, ścinanie, uderzenia. Jest on również mniej podatny na rysy i pęknięcia. Odporność na korozję zapewnia mu z kolei dodatek włókien bazaltowych BF. Beton FA, zawiera mniejszą ilość energochłonnego w produkcji cementu (między innymi ze względów ekologicznych), w miejsce którego wprowadzone są popioły lotne – odpad trudny do utylizacji, który w ten sposób można skutecznie spożytkować. Beton ekspansywny, którego wyróżnikiem jest to, że nie ulega skurczowi w trakcie wiązania, wytwarza się z wykorzystaniem cementu ekspansywnego lub z dodatkiem domieszek ekspansywnych bądź przeciwskurczowych. Podobne cechy ma beton z cementem SAP zawierający superabsorbujące polimery, które zmniejszają skurcz w początkowej fazie wiązania. Mają one zdolność wchłaniania cieczy i działają jak rezerwuary wody. W trakcie wiązania uwalniają ją stopniowo, nie dopuszczając pośrednio do powstawania pęknięć i rys. Beton samozagęszczalny SCC przyśpiesza i ułatwia prace. Świeżo ułożony beton zwykły trzeba jeszcze zagęścić i odpowietrzyć. Ten doskonale obejdzie się bez takich zabiegów. Co więcej, charakteryzuje się półpłynną konsystencją i dokładnie wypełnia deskowanie. To ważne, gdy konstrukcja ma gęsto ułożone zbrojenie. Taka mieszanka wniknie we wszystkie zakamarki, tworząc równomierną otulinę stalowych prętów. Ponadto, w jego przypadku nie dochodzi do opadania kruszywa na dno mieszanki. Beton natryskowy aplikuje się przy użyciu specjalnego agregatu. Nie wymaga pełnego deskowania. Ma większą przyczepność do podłoża w porównaniu z innymi betonami i jest zbrojony mikrowłóknami. Można go używać do tworzenia żelbetowych konstrukcji o nietypowych kształtach.

Kilka lat temu węgierski architekt Aron Losonczi we współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Technicznego w Budapeszcie stworzył beton przepuszczający światło. Efekt uzyskał, dodając do produktu szklane światłowody. Dzięki ich równomiernemu rozmieszczeniu w układzie prostopadłym do powierzchni światło przenika z jednej strony elementu na drugą. W masie mieszanki włókna stanowią zaledwie 4%. Spore zamieszanie w światku budowlanym poczynił ostatnio beton samonaprawialny, opracowany przez naukowców z holenderskiego Delft University of Technology, pod kierownictwem profesora Henka Jonkersa. Tajemnica tej mieszanki tkwi w dodatku specjalnych bakterii i mikrokapsułek z mleczanem wapna. Mikroby pozostają w uśpieniu do momentu, aż w betonie pojawi się pęknięcie. Wnikająca w nie woda pobudza bakterie do życia, a mleczan wapna staje się ich pożywieniem. Przerabiając składniki betonu, mikroorganizmy powodują jednocześnie jego nadbudowanie i zasklepienie ubytku. Można obyć się i bez bakterii, wprowadzając do mieszanki mikrokapsułki z płynną żywicą syntetyczną, która w razie pęknięcia wypływa i twardnieje w kontakcie z powietrzem, wypełniając ubytek. Czy firmy produkujące chemię do naprawy betonu zbankrutują – czas pokaże. Na razie mieszanki samonaprawialne są w fazie badań i testów. Natomiast z powodzeniem na rynek zostały wprowadzone mieszanki samooczyszczające, zawierające dwutlenek tytanu. W wyniku jego fotokatalizy powierzchnia betonowych elementów zyskuje zdolność samooczyszczania i co więcej – oczyszcza także powietrze ze szkodliwego tlenku azotu. Do tego procesu potrzebne jest słońce, gdyż to promienie UV doprowadzają do powierzchniowej reakcji chemicznej rozkładającej zabrudzenia, które później spłukuje deszcz.

Niczym gigantyczna fregata zacumowana u brzegów zatoki wygląda bryła filii muzeum Victorii i Alberta w szkockim Dundee (proj. Kengo Kuma)   fot. ©Hufton+Crow

 

Uwagę przykuwa elewacja, która powstała z listew białego betonu fot. ©Hufton+Crow

Beton na salonach

Minimalizm, surowość, prostota, naturalność – to słowa kluczowe opisujące współczesne trendy w projektowaniu wnętrz. Beton, w uszlachetnionej wersji (a często tylko przemianowanej na lepiej brzmiącą) zwany betonem architektonicznym, śmiało poczyna sobie w pomieszczeniach, nie wyłączając dotychczasowych oaz przytulności: pokoi dziecięcych lub sypialni. Widujemy go na ścianach, podłogach, sufitach. Wkracza do łazienek i kuchni. Nie oszczędza nawet mebli czy bibelotów, chytrze wślizgując się między drewno a metal. Pod nazwą beton architektoniczny kryje się cała grupa mieszanek betonowych do nietypowych zastosowań, cechujących się wysokimi walorami dekoracyjnymi. Nadają się one na konstrukcje o skomplikowanych kształtach, po ułożeniu nie wymagają zagęszczania, mogą być barwione w masie. Beton do wykańczania wnętrz dostępny jest także w całej gamie płyt lub płytek. Niekiedy, jak beton typu Ciré, bywa uatrakcyjniany dodatkiem drobinek metalu, które po przeszlifowaniu zaczynają się pięknie mienić.

Wielka płyta - reaktywacja

W ustabilizowanych warunkach termicznych, w dobrze wyposażonych zakładach, pod okiem specjalistów powstają powtarzalnej jakości elementy do szybkiej budowy rozmaitych betonowych konstrukcji. Ściany, stropy, schody, fundamenty – wszystko to może w kawałkach przyjechać z fabryki. Tradycyjne prace, takie jak montowanie szalunków, przygotowywanie zbrojenia, rozprowadzanie mieszanki i jej pielęgnacja, stają się zbędne lub przynajmniej ograniczone do minimum. Kierunek ten wyznaczono na początku XX wieku. Jego ojcem chrzestnym był legendarny Le Corbusier – twórca budynku Domino z 1914 roku. Dziś betonowa prefabrykacja to potężny i rozwojowy sektor przemysłu budowlanego. Co ważne, staje się on bardziej niż kiedyś otwarty na współpracę przy realizacji śmiałych koncepcji architektonicznych.

Domy z drukarki

Podczas gdy druk wypierany jest ze świata mediów, może się okazać, że budownictwo powita go z otwartymi ramionami. Chodzi oczywiście o druk 3D. Tworzywem dla komputerowo sterowanych drukarek może być bowiem odpowiedniej konsystencji mieszanka betonowa. Pierwsze domy z drukarki 3D powstały w Chinach. W 2015 roku wydrukowano tam dwupiętrową willę i kilkupiętrowy blok mieszkalny. U nas, wydrukowany dom stoi w Otrębusach koło Pruszkowa. Jak przekonują fachowcy, drukarka pozwala obniżyć koszty budowy nawet o 80%!

Beton i zieleń

Na betonie kwiaty nie rosną – śpiewali kiedyś Niebiesko-Czarni. Kilkadziesiąt lat minęło i co prawda żelbetowe struktury nie pokryły się bujnym kwieciem, ale już za 10-20 lat może się to zmienić za sprawą betonu biologicznie aktywnego. Do jego wytwarzania używa się cementu MPC, który wspiera wzrost i rozwój niektórych zielonych organizmów, w tym mchów i porostów. Betonowe elewacje mają więc szansę nieco się zazielenić, co będzie korzystne dla atmosfery, gdyż każdy metr kwadratowy chlorofilu oznacza większą ilość tlenu i mniej dwutlenku węgla.

Wśród najciekawszych przykładów koegzystencji przyrody i betonu na uwagę zasługuje wspaniała budowla powstała w ramach przekształcenia starej betoniarni opodal Barcelony. Architekt, Ricardo Bofil, część obiektu wyburzył, część rozbudował, ale co najważniejsze – pozostawił dziką roślinność, która pod nieobecność ludzi wzięła fabrykę we władanie. La Fabrica mieści dziś rezydencję architekta i biura jego pracowni. Na miano ikony budownictwa ekologicznego zasługuje z pewnością kompleks biurowo-hotelowy Parkroyal w Singapurze (proj. WOHA) uhonorowany najwyższym singapurskim certyfikatem dla budownictwa zrównoważonego - Green Mark Platinium. Tarasy tego wieżowca zamieniono w tropikalne ogrody, uzyskując w ten sposób 15 tys. m2 powierzchni zielonej. Podobne rozwiązanie zastosowano na żelbetowych balkonach mediolańskich wieżowców Bosco Verticale. Posadzono tam 16,5 tysięcy roślin, w tym drzewa dorastające do 6 metrów. Projekt powstał w pracowni Boeri Studio.

Parkroyal w Singapurze, ekologiczny majstersztyk pracowni WOHA fot. fbehar0 / Shutterstock.com

Podsumowanie

Beton, do niedawna symbol brutalizmu w architekturze, przestał już być utożsamiany z ponurym industrialnym krajobrazem pozbawionym duszy i życia. Dobrze prezentuje się w sąsiedztwie kolorów lub też w zestawieniu z roślinnością, o czym świadczą chociażby zielone dachy licznych budynków. Architekci coraz częściej i coraz odważniej sięgają po beton, a nowe technologie sprawiają, że materiał ten nie stawia przed projektantami praktycznie żadnych ograniczeń.

 

 

 

 

 

 

 

Radosław Murat
Radosław Murat

dziennikarz redakcji „Muratora”, specjalizujący się w tematyce budowlanej

reklama

Warto przeczytać