Įprasta, kad betonas netapatinamas su elegancija, plastika, dekoratyvumu. Be reikalo! Šiandien betonas yra ne vien geromis eksploatacinėmis savybėmis išsiskirianti statybinių konstrukcijų medžiaga – jis puikiai tinka interjero ir eksterjero apdailai bei kitokiems originaliems sprendiniams įgyvendinti.
Tas tiesa – praktiškai neįmanoma pamatyti statybų be betono mišinių. Medinis, karkasinis ar mūrinis namas būtinai stovės ant gelžbetoninių pamatų. Ir kuo namo konstrukcija sunkesnė, tuo skaičiavimams prireiks didesnio profesionalų dėmesio.
Be to, ir architektų šiandienėms vizijoms įgyvendinti nebeužtenka tik paprasto, amžiams sustingstančio betono, todėl mokslininkai jį nuolat bando tobulinti – pasirodo, su betonu lengva eksperimentuoti! Antai Vilniaus Gedimino technikos ir Kauno technologijos universitetų atviros prieigos centruose mokslininkai, ieškodami naujausių statybų srities technologinių sprendimų, išranda tokių, kurie gali tapti pasaulio statybų sektoriaus perversmu. Vieni labiausiai traukiančių išradimų – savaime tankėjantis betonas, ugniai atsparus betonas su nanopriedais ir pelenų naudojimas betono rišamosiose medžiagose.
Savaime tankėjantis betonas prilyginamas tokiai statybų naujovei, kokia XX a. pirmojoje pusėje buvo gelžbetonis. Jo specialios sudėties, nevibruotas ir kitokiais būdais netankintas mišinys, veikiamas tik sunkio jėgos, tolygiai, neišsisluoksniuojant užpildams ir paviršiuje neatsiskiriant vandeniui, užpildo formas ar klojinius. Naudojant tokį betoną gerokai palengvėja betonavimo darbai, ypač kai dėl arti išdėstytų armatūros strypų, sudėtingos gaminio formos įprastinį betono mišinį sutankinti ir sukloti įprastu būdu vibruojant, būtų sunku. Vadinasi, iš tokio mišinio lengva formuoti sudėtingos formos gaminius, kurių kokybiškai pagaminti iš įprasto labai takaus betono mišinio neįmanoma.
Išrastasis ugniai atsparus betonas su nanopriedais skirtas naudoti įvairių atliekų deginimo ir kituose šiluminiuose įrenginiuose, nes savo fizikinėmis, mechaninėmis bei terminėmis savybėmis gerokai lenkia tradicinius ugniai atsparius betonus.
Sudėties variacijos leidžia kurti
Betono komponentų santykį galima keisti, atsižvelgiant į tai, kokia bus jo naudojimo paskirtis ir panaudojimo poreikis. Profesionalūs projektuotojai ir meistrai betoną gali naudoti kurdami aukštos klasės baldus bei dekoratyvinius elementus. Tačiau tiksliai įvardyti betono rūšį (markę) ir mazgų armavimo schemas techniniuose brėžiniuose gali tik konstruktorius, o pagal tikslią receptūrą betoną pagaminti įmanoma tik profesionaliame betono mazge. Markės pavadinime simboliais užkoduojamas pagaminimo būdas, skaičiai nurodo stiprumo klasę, taip pat turi būti pateikta atitikties deklaracija.
Pavyzdžiui, gelžbetonio gaminių paviršius dekoratyvus gali tapti naudojant grafinį betoną ir kartu išlaikyti visas savybes, būdingas konstrukcijoms su lygiu paviršiumi. Gelžbetoninės sienos su grafinio betono paviršiumi gaminamos pagal tam tikrą technologiją, sienos gali būti apšiltintos (trisluoksnės) arba vienasluoksnės.
Betono nėriniai
Lietuvoje kalkinis betonas buvo naudojamas XIII a. gynybinių bokštų ir pilių sienų akmenims bei plytoms surišti. Cementbetonį pirmą kartą panaudojo architektas Fulgencijus Rimgaila (1805–1870) Pagryžuvio dvaro rūmų monolitiniams pamatams. Tokie pamatai 1867 m. buvo padėti ir rekonstruojamoje Šiaulių Šv. apaštalų Petro ir Pauliaus bažnyčioje, 1887–1898 m. Kauno fortuose. 1896–1903 m. pastatytų tiltų per Nemuną ir Merkį atramos taip pat jau betoninės. Sovietmečiu Naujojoje Akmenėje pastačius cemento gamyklą, jo užteko ne tik Lietuvai, bet ir didelei sovietinės šalies daliai. Antai savo laiku didžiulę reakciją ir nuostabą sukėlė architektų Romualdo ir Aušros Šilinskų sukurti postmodernistinis fizioterapijos gydyklos kompleksas (1975–1981 m., o 2006 m. rekonstruotas į vandens pramogų parką „Aqua“, projekto autoriai architektai Kęstutis Kisielius, Vladas Kančiauskas) ir viešbučio „Pušynas“ korpusas Druskininkuose. Gydyklos pastatas atspindi iracionalumo proveržį sovietinėje architektūroje. Kartu tai savitas monolitinio gelžbetonio, didžiulis radialinių formų objektas, statytas originalia ir sudėtinga montavimo technologija. Išskirtinės detalės buvo gaminamos tiesiog statybos vietoje, formuojant unikalius klojinius arba modeliuojant pagal piešinius ažūrines, į erdvę išeinančias formas Rabeco tinklu. Efektinga gelžbetonio plastika tapo viena įspūdingiausių tos epochos architektūros paminklų, kuriam buvo naudojamas anuomet pažangus ant žemės suformuotų, o paskui aukštyn pakeliamų monolitinių gelžbetoninių perdangų ir plokščių montavimo principas. Nuo tada prasidėjo neregėtas betono plastikos periodas, iš pagrindų sudrumstęs visos Lietuvos architektūrinį peizažą…
Betonas – apsauginis sugertukas?
Neseniai sukurta įspūdinga betono atmaina – „ištroškęs“ asfaltbetonis „Topmix Permeable“. Jam būdingas superabsorbuojantis paviršius, t. y. jis vandenį sugeria kaip kempinė: 100 l vandens ant jo nelieka mažiau nei per minutę! Tokio betono dangos paviršiuje yra vandeniui laidus sluoksnis – vanduo per gana stambių akmenukų išklotinę susigeria į po ja suformuotą akmens skaldos sluoksnį, kuriame įrengtais sausinimo kanalėliais nuteka į pašalį.
Adekvati šio betono koncepcija žinoma jau apie 60 metų – tokių savybių betonas sausinimo sumetimais dažnai klojamas po grindiniu. Tačiau betono „Topmix Permeable“ išskirtinis privalumas – jį galima kloti kelio ar stovėjimo aikštelės paviršiuje, nes jis atlaiko stovinčių transporto priemonių masę. Be to, šis mišinys praverstų ir per kaitras, nes tokio asfaltbetonio keliai ne taip stipriai įkaista: sugerto ir sausinimo kanalėliais surinkto vandens sistemoje išlieka tiek, kad karštomis dienomis gerai vėsintų kelio paviršių.
Unikalūs baldai iš betono
Nors betonas yra dažnai ir plačiai naudojamas visuomeninės paskirties patalpose, Lietuvos interjeruose kol kas jis taikomas dar retokai. Matyt, tą lemia tarp vartotojų įsišaknijęs jo, kaip statybinės medžiagos, įvaizdis. Betoną bijomasi naudoti ne laiptinėms, o kitų gyvenamųjų erdvių ir jų dekoravimo idėjoms realizuoti. O juk pasaulyje yra daugybė interjerų, kuriuose vyrauja vien betonas!
Puikus pavyzdys – šių metų Niujorko (JAV) dizaino savaitės metu Bruklino dizainerio Fernando Mastrangelo pristatyta unikali išskirtinio dizaino baldų ir aksesuarų linija „Drift“. Ji pribloškė netikėtomis medžiagomis, naudotomis baldų gamybai, viena jų – betonas! Kolekciją sudaro sofa, suolelis, nedidelis staliukas, betonu dekoruotas veidrodis ir pufas, apjungiantys dailę, skulptūrą ir dizainą, o, svarbiausia, įrodantys visiškai kitokias betono pritaikymo galimybes.
Ypač įdomi sofa – prabangaus švelnaus jūros spalvos veliūro ir sunkaus grubaus betono derinys. Iš rankomis dažyto smėlio stiklo miltelių ir cemento sukurtas mišinys tapo pagrindu baldams – kolekciją įkvėpė Didžiajame kanjone esančios uolienos.
Anksčiau betoninės grindys buvo įprastos tik komercinių pastatų koridoriuose, gamyklose ar parduotuvėse, bet po truputį jos atranda savo vietą ir jaukiuose namuose bei butuose. Dabar, pasitelkus fantaziją, iš betono galima sukurti marmuro ar net odos raštus atkartojančias grindis. Ypač tokios tinka modernaus stiliaus namuose.
Netikėtumas – šviesai laidus ar spalvą keičiantis betonas
XXI a. statyba orientuota į energijos taupymą ir patalpų vidaus šildymo sistemas. Todėl, pasinaudojus dar 1990 m. sukurtu optiniu pluoštu, dėl kurio šviesos skvarbumo dydžio ir antikorozijos savybių jis imtas taikyti šviesai laidaus betono gamybai. Tą įvertinęs vengrų architektas Aronas Losonczi 2003 m. sukūrė savo pirmąjį permatomą betono kubą…
Prieš penkmetį italai pristatė inovacinį peršviečiamą betoną „i.light“. Dėl jo dienos metu pastatas gali atrodyti pastatytas lyg iš paprasto betono, tačiau, esant jo viduje ar žvelgiant į jį sutemus, atsiskleidžia nepaprastos savybės: įsižiūrėjus matyti, kad kiekviename betono bloke yra daug nedidelių kiaurymių, užpildytų dalinai permatoma derva, kuri nekeičia betono atsparumo mechaniniam poveikiui ar ugniai. Sienos iš šio betono praleidžia iki 20 % šviesos srauto. Tad dėl natūralios šviesos bei saulės šilumos sklidimo galima sumažinti dirbtinio apšvietimo poreikį ir kartu – patalpų eksploatacijos išlaidas.
Tiesa, ir anksčiau buvo mėginimų pagaminti permatomą betoną, dažniausiai į jį įdedant šviesolaidžių. Vis dėlto šis būdas brangus. Na, o dervos gerokai pigesnės, tad ši technologija vis labiau plečia rinkos ribas. Kadangi šviesą praleidžiantis betonas beveik nenusileidžia įprastam betonui savo stipriu gniuždant, jo pritaikymas statybos pramonėje gali būti labai platus, jis ypač tinka pastatų nelaikančiosioms konstrukcijoms: tarpuangiams, betoninėms sienoms, kurios didintų natūralų patalpų apšvietimą, interjerui dekoruoti, meniniam apipavidalinimui kurti. Tačiau šviesai laidaus betono gamyba daugiausia atliekama rankiniu būdu, todėl jo kaina, palyginti su įprasto betono, gerokai didesnė.
O štai Londono Karališkosios menų kolegijos studentai sukūrė betoną, kuris, valdomas kompiuterio, keičia savo spalvą. Jame netgi įmanoma rodyti nesudėtingus piešinius ar tekstą, pavyzdžiui, sieną paverčiant laikrodžiu ar termometru…
Betoninio audeklo „palapinės“ ir kiti statiniai
Ištikus žemės drebėjimui, cunamiui ar karinei invazijai, sugriauto gyvenamojo būsto problema dažniausiai sprendžiama statant laikinus menko patvarumo palapinių miestelius. Tačiau prieš kelerius metus išrasta kur kas efektyvesnė technologija „Concrete Canvas“ – statiniai iš betoninio audeklo. Iš jo „surinkta“ pastogė vos per parą tampa tvirta, net kelerius metus naudoti tinkama konstrukcija. Pasirodo, tereikia sienas iš betono prisotinto audeklo suvilgyti vandeniu… Tvirtas, vėjui ir lietui atsparias, nedegias „betoninio brezento“ konstrukcijas statyti įmanoma beveik visur. Iš jų minimaliomis infrastruktūros sąnaudomis galima ręsti ir nedidelius pastatus. Pats audeklas beveik niekuo nesiskiria nuo to, iš kurio siuvamos palapinės. Esminis skirtumas – jis prisotinamas sauso betono dalelių. Jo viena pusė yra dengta orui nelaidžia plėvele, atliekančia pūslės funkciją. Į statybvietę pristatytą audeklą tereikia išpakuoti, išlankstyti ir tarsi balioną pripūsti oro. Susidarius pastato formai, betono prisotintą audeklą iš išorės reikia suvilgyti vandeniu – tam tinka ir nešvarus vanduo. Per parą betonas sustings ir virs kietu betono lukštu dengtomis keliasdešimties kvadratinių metrų ploto patalpomis.
Betoninį audeklą galima gręžti ir iš jo suręstame statinyje instaliuoti elektros įrangą, įrengti viską pagal poreikį. Tvirtinama, kad du žmonės tokį pastatą gali pastatyti vos per valandą. Betoninio audeklo konstrukcijas galima naudoti kaip atskirus statybinius vienetus ir juos jungti į stambesnius, erdvesnius pastatų kompleksus.
Betoninis objektas gali „išgyti“ pats?
Nuo to laiko, kai betonas tapo plačiai naudojama medžiaga, pasireiškė ir su juo susijusių problemų. Viena jų – betono susitraukimas, turintis įtakos daugumai konstrukcijose kylančių sutrūkinėjimų. Bandymai pašalinti betono ydas tęsiasi bene tris dešimtmečius. Iki 1990 m. pagrindinė taisyklė buvo „panašaus taisymas panašiu“. Šiuo metu, atliekant betoninių konstrukcijų taisymo darbus, taikoma suderinamumo taisyklė, t. y. taisoma naudojant gaminius, kurių techniniai parametrai panašūs į taisomo elemento parametrus.
JAV mokslininkai jau sukūrę lankstų ir savaime atsinaujinantį, įtrūkius ir plyšius „užsigydantį“ betoną. Naujasis betonas net ir veikiamas didelės apkrovos nelūžta, nors deformuojasi ir skilinėja. Be to, panaikinus apkrovą vėl atgauna buvusią formą ir tarsi užsigydo įtrūkius. Ši betono savybė, anot mokslininkų, yra labai svarbi gelžbetoninėms konstrukcijoms ir statiniams iš gelžbetonio seismiškai aktyviose pasaulio vietose.
Prieš metus olandų mokslininkai sukūrė naujo tipo betoną su fantastiškai skambančiomis charakteristikomis, kurios ypač pravarčios žaliosios architektūros atstovams. Atrasta biobetono sudėtis, t. y. statybinė medžiaga, kuri gamina kalkakmenio bakterijas, užkemšančias architektūrinius statinio įtrūkimus, vien sąveikaudama su oru ir drėgme. Ši inovacija gali išspręsti įsisenėjusią betono problemą – mikroįtrūkius, dėl kurių atsiradęs vandens tekėjimas betone gali išprovokuoti net ir statinio griūtį. Deja, kol kas biobetonas yra itin brangus (29–39 eurų/m2). Todėl mokslininkai, ieškodami išeities, dabar darbuojasi su pigesne – cukrumi paremta betono alternatyva.
Betono pjaustyklė robotas
Jeigu reikia nugriauti kažką tvirto, tą puikiausiai atliks robotas F16 – tikras hidraulinis „monstras“. Turintis penkis skirtingus antgalius – žirkles, laužtuvą, griebtuvą, kūjį ir įtaisus su specialiu gnybtu – šis gigantas vienu akimirksniu pajėgus nugriauti sienas ar perpjauti plieną it sviestą. Roboto paskirtis yra demontuoti betonines plytas, sienas, laiptus ir kitas vidines struktūras. Jis veikia naudodamas elektrinę pavarą, o juda vikšrais. Keturios lanksčios kojos leidžia robotui tvirtai stovėti ant žemės. F16 turi kamerą, kuria galima kontroliuoti visą darbo procesą. Šis gigantiškas robotizuotas ekskavatorius sveria apie 1 550 kg ir yra valdomas didžiuliu valdymo pultu. Tai bene pats lengviausias iš savo klasės modelių ir tai leidžia jam dirbti ten, kur kitos mašinos tiesiog netelpa.
Žvilgsnis į kaimyną: verta pasimokyti!
Pagrindinės statybinės atliekos susidaro, atliekant griovimo darbus, naujose statybose, tiesiant kelius.
Labai dažnai tos atliekos tiesiog kažkur beprasmiškai pradingsta. Su tuo susiduria ne tik Lietuva, bet ir Estija, tačiau šioje šalyje situacija keičiasi geryn. Estijoje iš beveik 2 mln. tonų atliekų, susikaupiančių per metus, net 72 % perdirbama. Ypač perdirbimo produktams estai šiuo metu naudoja betoną, asfaltbetonį, gruntą ir akmenis, o nemažą dalį statybos ir griovimo atliekų, kurių negalima perdirbti, panaudoja kurui iš atliekų gaminti. Antai Taline numatoma griauti visus senus pramoninius, žemės ūkio pastatus, visus buvusius sovietinės armijos pastatus – iš jų atliekų bus gaminami sertifikuoti statybos produktai. 2011 m. Estijoje vien iš sutrupinto betono buvo pastatytas bandomasis eksperimentinis 425 m ilgio kelias, iki šiol vykdomas jo stebėjimas. Taip pat estai sutrupintą betoną naudoja dviračių ir pėsčiųjų takų, automobilių stovėjimo aikštelių ir kelių, kuriais per dieną važiuoja ne daugiau nei 200 automobilių, statybai. Šią ribą šiandien jie siekia praplėsti iki 500. Tad betonas – gera antrinio naudojimo žaliava.
