Életre szól

– Miért szeretjük a betont?

– A betont – többek között – azért szeretjük, mert az egyik leginnovatívabb termék, amelyet a szabadon megválasztható gyártási mód, a felhasználói piacok széles köre, a beton előállításához felhasználható helyi alapanyagok számtalan fajtája jellemez. A beton biztonságos, mert megvéd bennünket a legkülönfélébb környe-zeti hatásokkal szemben. Ilyenek az időjárás különleges hatásai – özönvízszerű esőzések, jégverés, szélvihar stb. –, a földrengések, légköri hatások, sugárzások és egyéb különleges környezeti hatások. Többlethatások léphetnek fel az emberi tevékenységgel összefüggésben is – tűzvészek, tűzkárok, közlekedési balesetek, vegyi és biológiai hatások –, amelyeknek a beton szintén ellenáll. A föld alatti terek betonfalai hosszú időn keresztül ellen tudnak állni a talajból származó hatásoknak.
A beton egy életre szól, mert az általánosan használt betont is legalább ötven évre tervezik. A komoly mérnöki műtárgyak, hidak, alagutak, völgyzáró gátak, -tengeri építmények élettartama pedig több száz év is lehet. A betonnak szinte minden komponense helyi anyagokból elkészíthető, így jelentős szállítási költségek nem adódnak. A beton nemcsak helyileg előállított, de munkahelyeket is teremt és elősegíti a gazdasági növekedést. A beton összeköt, hiszen hídjaink ma már beton nélkül elképzelhetetlenek. Nagy fesztávolságokat is át tud hidalni, és csak az emberi fantázia szab határt ezeknek az építményeknek. A hídépítészet az építőmérnöki tudás csúcsa. A beton egy olyan építőanyag, amely ma már nemcsak tartószerkezet létrehozására alkalmas. Lehet vele hőszigetelni, közre tud működni a lakóház energia-háztartásában, esztétikai tényezővé válhat, biztosítja a tűz- és vagyonvédelmet, berendezési tárgyak is készíthetők belőle, és végül, de nem utolsósorban megfizethető lakások, otthonok létrejöttét teszi lehetővé. Ha végül egy betonból készített építmény elérte életciklusa végét, akkor az ma már újrahasznosítható, és akkor az építési és bontási hulladék nem terheli környezetünket.

– Már a rómaiak is betonoztak?

– A rómaiak az úgynevezett római cementet – alumínium- és szilíciumtartalmú törmeléket – már használták utak, fürdők és vízvezetékek építésére. Technikailag kifinomultabban először a Pantheon kupolájának szerkezetében jelent meg a beton. I. sz. 27-ben Vitruvius Pollio építészeti könyvében már szerepelt a beton leírása.

– Kétezer év alatt valójában honnan hová jutott el a betontechnológia?

– Mire a beton elnyerte a mai összetételét, az 1700-as évek végétől folyamatosan zajlottak kísérletek és kutatások, főképp Angliában, Franciaországban, később Amerikában is. Kísérleteket folytattak a római cementtel, habarccsal, gipsszel, mésszel és a természetes cementtel, ez utóbbinak kifejlesztették a víz alatt megkötő változatát is. A beton tökéletesítése, összetétele és felhasználhatósága folyamatos megújuláson megy keresztül. A modern kor építészeti kihívásai hívták életre a látszóbeton, üvegbeton és pixelbeton felületeket. A keverést az építkezéseken régen kézzel végezték, de nem közvetlenül a talajon, hanem valamilyen szilárd anyagból kialakított keverőlemezen. Először háromszor szárazon keverték össze az anyagokat, majd még kétszer a víz hozzáadása közben. A technikai fejlődés és a környezeti hatások megváltozása következtében a beton előállítására és összetételének meghatározására ma más módszereket kell alkalmaznunk, ha ugyanolyan vagy inkább jobb minőségű termékeket akarunk előállítani. Egy évszázad óta ismert és számtalan vizsgálattal bizonyított szabály, amely szerint a megfelelően tömörített beton nyomószilárdsága – adott cementfajtát alkalmazva – elsősorban a víz/cement tényezőtől függ. Ezt az ökölszabályt, amit Duff A. Abrams Design of -Concrete Mixtures kutatási jelentésében 1918-ban fogalmazott meg, Zielinski Szilárd már 1908-ban lefektette. A betont ma különféle cementek, osztályozott adalék anyagok, víz, adalékszerek és egyre gyakrabban kiegészítő anyagok (pl. mészkőliszt) keverékéből állítják elő, betonszállító autókkal, ún. mixerkocsikkal szállítják az építkezés helyszínére, ahol betonpumpák (szivattyúk) segítségével juttatják be a zsaluzatba és gépi tömörítéssel, ún. vibrátorokkal dolgozzák be. Napjaink betonjának – számtalan egyéb technológiai körülmény és anyag fejlődése mellett – az igazi lökést az újgenerációs folyósítók (polikarboxilát-éter – PCE – hatóanyagú) megjelenése, valamint a beton kiegészítő anyagok nagyobb mennyiségben történő használata adta meg. H. Okamura és K. Ozawa 1995-ben publikálták a Mix-design for self-compacting concrete, azaz az öntömörödő beton keveréktervezését, amely betonfajtát ma már az egész világon használják.

– A felhasznált építőanyagok között a beton hol áll a sorban?

– A beton az építőanyagok között egyértelműen az első helyen áll. Ezenkívül a Földön napjainkban a beton – a víz után – a legnagyobb mennyiségben használt anyag.

– Mit gondol, melyek korunk meghatározó trendjei és innovációi az anyag mérnöki alkalmazásában? Egyáltalán mi hajtja a betonra irányuló kutatásokat?

– A beton minden összetevője – cement, adalék anyag, kiegészítő anyag és adalékszer – folyamatosan fejlesztések kiindulópontja. A cementipar fejlesztéseit alapvetően két dolog motiválja. Az egyik a környezeti hatások folyamatos csökkentése – a szén-dioxid-kibocsátás minimalizálása és a porkibocsátás megszüntetése –, illetve a bányászati tevékenység visszaszorítása, azaz minél kisebb klinkertartalmú cementek előállítása. Ez utóbbi újabb és újabb cementfajták előállítását is eredményezi, amely a betontulajdonságokra is hatással van. A cementgyártás ezenkívül hasznosítja más ipari termelők gyártásközi melléktermékeit – granulált kohósalak, pernye, REA-gisz/füstgáz gipsz stb. – is.

– Mi a másik tényező?

– Hogy egyre nagyobb mennyiségben tudjanak hasznosítani gondosan előválogatott hulladékból és egyéb más forrásokból származó, ún. másodlagos, alternatív tüzelőanyagokat hőfejlesztés céljából, kiváltva ezzel a primer (szén, földgáz), nem megújuló energiaforrásokat. Ezzel a tevékenységükkel jelentősen hozzájárulnak környezetünk megóvásához és védelméhez is, mert a cementgyártás során nem marad vissza salak, amely a hulladékégetőkben sajnos keletkezik. A cement helyettesítése más kötőanyaggal gazdaságosan még sokáig nem lesz lehetséges. Az adalék anyagok fejlesztése korábban elsősorban – a bányászati tevékenység fejlesztése mellett – az új betontulajdonságok fejlesztésére koncentrált (pl. könnyűbetonok), míg napjainkra hiánycikké nem vált a homok. Bármilyen hihetetlen is, a beton előállítására alkalmas homokkészletek kimerülőben vannak. Azt is tudnunk kell, hogy a beton tulajdonságait elsősorban a cementen és a finom adalék anyagon (finomhomok) keresztül tudjuk befolyásolni, így fontos, hogy a fejlesztések ezen a területen is beinduljanak. Az úgynevezett betonkiegészítő anyagok – elsősorban ásványiporok – szintén főként bányászati tevékenység eredményei, így ezeknél a környezet minél kisebb károsítása szintén elsődleges szempont. Az öntömörödő betonhoz viszonylag nagyobb mennyiségben kellenek ezek az anyagok – Magyarországon a mészkőliszt használata terjedt el, míg külföldön főként pernyét, granulált kohósalakot stb. használnak –, így az öntömörödő beton elterjedése ezeket a fejlesztéseket is motiválja. A betonkiegészítő anyagok közé tartoznak a különféle szálak és pigmentek is, amelyek szintén dinamikusan fejlődnek.
A betonadalékszerek fejlődése – ahogy korábban említettem – jelentősen hozzájárult a betontechnológia forradalmi változásaihoz. A PCE-bázisú folyósítókkal szinte minden betontulajdonságot befolyásolni tudunk. A szabványos adalékszerek mellett – képlékenyítők, folyósítók, stabilizálók, légbuborékképzők, kötésgyorsítók, szilárdulásgyorsítók, kötéskésleltetők és tömítők – újabb és újabb szerek jelennek meg a piacon, melyek mind az innováció szülöttei. Ilyenek például a víz alatti betonozás szerei, a zsugorodáscsökkentő szerek, a polimer diszperziók, a habképző szerek, a földnedves betonokhoz kifejlesztett adalékszerek, a felületi minőség javításának szerei, valamint a legújabb fejlesztési eredmények, a beton vízzáróságát fokozó, ún. öngyógyító, kristályosodó adalékszerek.

– Az informatika térhódítása ezt az iparágat is forradalmasította?

– A beton, vasbeton és feszített beton szerkezetek statikai tervezése ma már szintén komoly számítástechnikai háttérrel rendelkezik, és olyan módszerek gyakorlati használatát tette lehetővé (pl. végeselemes programok), amelyek korábban kézi úton szinte elképzelhetetlenek voltak. Maguk a statikai tervezési módszerek is folyamatosan fejlődnek, amit – többek között – a fib Nemzetközi Betonszövetség Magyar Tagozatán keresztül nyomon követhetünk. Az ún. Model Code kiadványok tartalmazzák azokat az újdonságokat, amelyek a későbbiekben a statikai tervezés szabályaivá fognak válni. Mind a transzportbeton, mind az előregyártott beton előállításánál szintén használják a számítástechnika által rendelkezésre álló hátteret, de a beton keveréktervezése is számítógép és szoftverek segítségével történik. Küszöbön áll a különféle betonból készült szerkezetek 3D-nyomtatással történő előállítása. Sanghajban elkészült a világ első, 3D-nyomtatással előállított gyalogoshídja, de a hazai fejlesztések is jó ütemben folynak.

– És mi a helyzet a fenntarthatóság követelményével?

– A beton a fenntartható fejlődés igazi motorja. A fenntartható fejlődés azt feltételezi, hogy a jelen szükségleteit úgy elégítjük ki, hogy nem csökkentjük a jövendő generációk esélyét leendő igényeik kielégítésére. A másik tényező, amit le kell küzdenünk, a környezet elhasználódása. Mindezt úgy, hogy közben nem mondunk le a gazdasági fejlődésről, és nem okozunk társadalmi feszültségeket. A beton napjainkra a világon a leggyakrabban használt építőanyaggá vált. Alkalmazása lehetővé teszi a legmagasabb szintű életciklus-teljesítményt. Segítségével meg fogjuk oldani az éghajlatváltozásból, a környezet védelméből és az ökoszisztéma fenntartásából adódó feladatainkat.

– Látszik már, mi lesz a beton jövője?

– A beton karrierjét – kiváló tulajdonságai mellett – elsősorban gazdaságossága tette lehetővé, valamint az, hogy a Föld bármely pontján előállítható. Tömegméretekben használjuk, így a maga területén semmilyen más építőanyag nem versenyképes vele. Betonból bármit elő tudunk állítani, már a divatszakma is felfedezte. Készíthetünk belőle ékszereket, használati tárgyakat, de az épületszobrászat is alkalmazza. Szálerősítésű finombetonból akár 1 cm vastag épületdíszítő elemeket is gyárthatunk. Már folynak a kísérletek, hogy a betont elektromos áram előállítására is felhasználják.

– Az előregyártás ismét sláger a kivitelezésben. Felkészült erre a kihívásra a hazai építőipar?

– A hazai betonipart két szövetség képviseli. Az egyik a Magyar Cement-, Beton- és Mészipari Szövetség (CeMBeton), a másik a Magyar Betonelemgyártó Szövetség (MABESZ). A két szervezet szorosan együttműködik és közösen „népszerűsíti” a betont. Az előregyártás azért lett ismét sláger, mert ott is fejlesztettek mind a tervezés, mind a gyártás, mind a kivitelezés területén. A házgyárakat kivéve szinte mindegyik hazai előregyártó üzem túlélte a rendszerváltozást, és ma is működnek. A sorozatgyártást több területen felváltotta az egyedi gyártás, és az előregyártó ipar ma már képes gazdaságosan akár egy-egy darab épületelem legyártására is. Mindezt a technológiai fejlesztések tették lehetővé, a számítógépes tervezés, a mobil zsalurendszerek stb.

– Az építőmérnököknek több infra-struktúrát kell megtervezniük és meg-építeniük az előttünk álló évtizedekben, mint a mögöttünk hagyott 2000 évben – ezt Áder János mondta az Építőmérnök 200 konferencia megnyitóján. Beton, beton és beton?

– Igen, és ez azért van, mert a beton olyan innovatív építőanyag, amely rendkívül rugalmasan tud reagálni az igények folyamatos változásaira. A római kor óta szüntelenül fejlődött és napjainkra a meghatározó építőanyaggá vált, hiszen ma már kizárólag tőlünk függ, hogy mit alkotunk belőle. Csak az emberi fantázia szab határt további töretlen fejlődésének.