Itt bepillanthatsz
a Mi MICSODA filmekbe:

Get Flash to see this player.

Beton, vasbeton, üvegbeton

2014. január 17., 15:11
 

Nemrég egy magyar építésznek különös pert kellett végigvinnie: néhány, német cég eljárást indított az ún. fényáteresztő beton európai szabadalma ellen. Szerintük ugyanis őket illették volna a találmányi jogok. A pert azonban végül a magyar újító, Losonczi Áron nyerte meg. Így most szabad az út előtte ahhoz, hogy tetszése szerint hasznosítsa a találmányát, amely talán új építészeti stílusok előtt is megnyithatja az utat, miközben az egyik legősibb építészeti anyagot, a betont használja fel.


 
A 20. század egyik legnagyobb hatású építészét, Pier Luigi Nervit (1891-1979) „a vasbeton Michelangelója”-ként is szokták emlegetni. Az egyik legszebb, általa tervezett építmény a római Palazzetto dello Sport kupolája.

A beton megszületése
A Római Birodalom erejének egyik alapja az volt, hogy felismerték az útépítés fontosságát. Az építkezésekhez alapanyagként ú.n. római cementet – alumínium- és szilíciumtartalmú törmeléket – használtak, amelyet a Vezúv vulkáni tufáiból nyertek. A tufa, más néven darázskő bármely vulkáni kőzetből (pl. trachitból, bazaltból, porfirból) keletkezhet, a kitörések során felszínre törekvő lávaömlésben. Ugyanígy vízmosásokban is előfordulhat ez az általában laza szerkezetű, lyukacsos törmelékkőzet, amely könnyen feldolgozható. A rómaiak megőrölték a tufát, és meszet adtak hozzá, miáltal egy víz alatt is megkötő keveréket kaptak. Miután kitapasztalták az anyag formálhatóságát és tartósságát, a továbbiakban nemcsak utakhoz, hanem fürdőkhöz, vízvezetékekhez és magasabb épületekhez is ezt használták. Már Kr.e. 27-ben is szerepel egy építészeti könyvben a beton, amelynek összetétele lényegében ma is azonos: kötőanyagként cement, víz és további természetes vagy mesterséges adalékanyagok. A beton legfontosabb jellemzője, hogy friss állapotában szabadon formázható, a megkötése után viszont különösen tartós, szilárd, bár bizonyos helyzetekben repedésre, törésre hajlamos anyagot ad ki. A szilárdsága miatt már az ókorban komoly gondot jelentett a feldarabolása. A rómaiak azonban ezt is megoldották: már ők is gyémánt tartalmú szerszámokkal dolgoztak, ha valami okból le kellett bontani egy betonépítményt, mert rájöttek, hogy a gyémánttal rezgésmentesen lehet vágni, és így a betonszerkezet megtartandó részei nem sérülnek meg egy-egy beavatkozástól. A betont ma is gyémánttárcsákkal vágják.
Később az építészek rengeteget kísérleteztek azért, hogy minél tartósabb, a víznek is biztosan ellenálló betont hozzanak létre. 1793-ban egy építész, John Smeaton azzal tudta újjáépíteni, és ezzel megmenteni a cornwalli világítótornyot, hogy égetett meszet használt, speciális adalékokkal, s az így kikevert betont még szilárdabbá és a víznek tökéletesen ellenálló anyaggá tette. Az égetett mész alkalmazásán és az ehhez kötődő módszerek finomításán ezután is hosszasan dolgoztak.
Eközben a cement finomítása is fontos feladattá vált, hiszen minél egyenletesebb a kövek őrleménye, annál biztosabban és szilárdabban köt meg a beton. Ezen a téren egy angol kőműves, Joseph Aspdin érte el a legjobb eredményt: neki sikerült az egységesen finomra őrölt anyagot, az ún. portlandcementet előállítania, 1824-ben. A máig ezen a néven emlegetett anyagot a Portlandnál fejtett építési kőről nevezte el.
A 19-dik század a hidak építésének nagy korszaka volt, és természetesen ezeknél is a beton vált a legfontosabb anyaggá. Az első, betonszerkezetű hidat 1812 és 1816 között építették fel a franciaországi Souillacban.  

Egy újítás: vasat a beton közé
Az egyre magasabb házak és egyre hosszabbra tervezett hidak felépítéséhez azonban a szilárd, ám törékeny beton önmagában nem bizonyult elegendőnek, így magától adódott, hogy az egyszerre szilárd és rugalmas fémmel való ötvözésével kezdtek kísérletezni. Így jött létre a huszadik század legmeghatározóbb alapanyaga: a vasbeton. Magyarországon Zielinski Szilárd (1860 -1924) volt az első építőmérnök, aki meghonosította a korszak új találmányát, vagyis azt az eljárást, amelynek során a betonba a legváltozatosabb módokon acélbetéteket ágyaznak bele. A beton és a vasbeton ma a világon a legelterjedtebb építőanyag, hiszen az előállítása viszonylag egyszerű,  és a készítéséhez felhasznált anyagok is olcsóak. Emellett a vasbeton szerkezetek beváltották a hozzájuk fűzött reményeket, és valóban nagyon tartósak lettek, a karbantartásukra sem kell különösebben sok energiát fordítani.

Fekete Zsuzsanna üvegművész különleges fényhatású, áttetsző műve síküvegből és betonból készült. (DM/DV-fotó)

Hogy kerül a betonba az üveg?
Amikorra megszokottá vált a beton – tehát 19-20. század fordulójára – természetesen a kritikájának is meg kellett születnie. A legfontosabb kifogás az volt az anyaggal szemben, hogy minél szilárdabbra kell valamit építeni, annál több beton kell bele, és az épületbe beépített betonnak nagy lesz az önsúlya. Ezért egyre többet gondolkodtak valamiféle könnyűbeton lehetőségein. (Könnyűbetonnak az egyezmények szerint ma az számít, aminek 2000 kg/m3-nél kisebb a testsűrűsége.) Emellett az is gond, hogy a betonnak nincs fényáteresztő képessége, így gyakran sötéten és ridegen elénk magasodó tömbökkel kell szembenéznünk.
Kezdetben csupán egymás mellett, egymás kiegészítőjeként alkalmazták a betont és az üveget, például úgy, hogy az épületek födémje vagy kupolája készült az utóbbiból. Budapesten az egyik, leghíresebb építmény a háború előtt a Dohány utcai Hungária uszoda volt, amely egyúttal Európa leghosszabb, versenyek rendezésére is alkalmas úszócsarnokát foglalta magában, a tetején nyitható üvegtetővel. Ez azonban még nem vezetett el a könnyűbetonhoz, amelyet csak az anyagsűrűség csökkentésével lehetett elérni. A probléma megoldását végül a granulált (szemcsésített) üveg jelentette, amelyet a szakirodalomban duzzasztott üvegnek vagy üveg habkavicsnak is szoktak nevezni. Ezt azért lehet biztonságosan belekeverni a betonba, mert a duzzasztott üveggyöngy zárt pórusú, minimális a vízfelvétele és fagyálló. A leggyakrabban lapos tetők hőszigeteléséhez alkalmazzák, de az USA-ban hidaknál és felhőkarcolóknál is gyakori a felhasználása. Hátránya, hogy a gondos eljárásokat igénylő adalékanyagok ára meglehetősen magas. Az áttetszőség igénye a lakásbelsők (pl. térelválasztó falak) tervezőin kívül elsősorban a művészek köreiben jelent meg.

Ez az USA-beli emlékmű magyar üvegbetonból készült.

Magyar „üvegbetonosok”
Magyarországon üvegbetont – vagyis nagy felületen átlátszóvá tett betont – használ a Magyar Formatervezési Díjjal kitüntetett Fekete Zsuzsanna üvegművész is, aki a nagy teherbírású síküveg és a beton ötvözésével készíti különleges, a fény és a tér ütközésének játékait fölerősítő alkotásait. A művész a százéves múltra visszatekintő ólomüveg technikából indult ki, ezt ötvözte a betonkészítés módszereivel. Mivel a technikája új és egyedi, a megoldásait szabadalmi bejelentéssel is levédette.
Ehhez hasonló az építész Losonczi Áron leleménye. Lényege, hogy az üvegszálas betonban üveg helyett optikai szálat alkalmazott. Az optikai szál abban különbözik az addig használt adalékoktól, hogy egy különösen tiszta, néhány tíz mikrométer átmérőjű üvegszál az alapja, amelyet egy kisebb optikai törésmutatójú héj vesz körül. A szál a szerkezete jóvoltából teljes egészében visszaveri a rajta áthaladó fénysugarat, amely még a vezeték hajlítása esetében is csak minimális energiaveszteséggel lép ki a szál másik végén. Ez a tulajdonsága teszi alkalmassá arra az optikai szálat, hogy a telekommunikációban szinte mindenütt használják, a hosszú távú digitális információ-továbbításra. Emellett – és ezt használta ki Losonczi Áron – az optikai szálak különleges esztétikai hatásúvá, szokatlan fényjátékok generálójává teszik a  fényáteresztővé vált betont, amelynek ez a fajtáját Losonczi litrakonnak nevezte el. Ha például falat készítenek belőle, azok is különleges módokon bocsátanak fényt az épületek belsejébe. Emellett különösen izgalmas lehet, ha az autópályák egy-egy szakasza is fényáteresztő anyag. Néhány épület már Magyarországon is készült litrakonból, s a Time magazin 2004-ben az év egyik legjelentősebb találmányának minősítette az optikai szálas üvegbetont. Vannak, akik már a majdani, Marson épülő kolóniák épületeit is litrakonból képzelik el, de erre egyelőre még senki sem kötött komolyabb szerződéseket.

Lévai Júlia

A témával kapcsolatban olvashatsz a Hidak és alagutak és Építészet című Mi MICSODA kötetekben is!

 
Nyomtatóbarát verzió
Küldd tovább ezt a cikket barátodnak, ismerősödnek
Ajánld a Mi MICSODA Klubot barátodnak, ismerősödnek

Kapcsolat | Impresszum