Beton – surowe piękno zaklęte w technologii

Rozwój tego tworzywa w dużej mierze odbywa się dzięki specjalistycznym dodatkom chemicznym poprawiającym jego właściwości użytkowe, a także bezpieczeństwo i trwałość. Wróćmy jednak do korzeni i prześledźmy historię betonu – jak powstał, kto go wynalazł, kiedy rozpoczęto produkcję cementu?

Piramidy egipskie z betonu

Jednymi z największych obiektów budowlanych z czasów starożytnych są niewątpliwie piramidy znajdujące się w Egipcie. Ich rozmiar, kształt oraz precyzja wykonania niejednokrotnie skłaniały badaczy do rozważań, w jaki sposób zostały one zbudowane. Jedna z teorii skłania się ku podejrzeniom, że starożytni Egipcjanie znali i wykorzystywali w swoich konstrukcjach beton, co oznaczałoby, że materiał ten został wynaleziony znacznie wcześniej niż powszechnie uważamy.

Czy to możliwe, że beton był wykorzystywany już przy budowie egipskich piramid? Jeśli tak, miałoby to miejsce dwa tysiące lat wcześniej niż datuje się powstanie pierwszych rzymskich betonowych obiektów. Okazuje się, że w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat przeprowadzono szereg badań, z których wynikają kontrowersyjne wnioski. Dotyczą one sposobu produkcji kamiennych bloków, z których zostały zbudowane egipskie piramidy. Badania te są wciąż kontynuowane i mają doprowadzić do odkrycia niepodważalnych dowodów potwierdzających bądź obalających tezę, mówiącą wprost o wykorzystaniu betonu do produkcji ogromnych bloków, spośród których największy waży około 50 ton. Dotychczas zebrane przez badaczy materiały dowodowe nie potwierdzają jednak „betonowej” teorii w sposób oczywisty i niepodważalny. Stąd nadal uznaje się, że ten materiał  konstrukcyjny został wynaleziony w starożytnym Rzymie.

Od harmonijnego przepychu Panteonu do brytyjskiego Portland

Beton był wykorzystywany przez starożytnych Rzymian już około IV wieku przed naszą erą. Początkowo stosowali oni technikę polegającą na umieszczaniu gruzu i rzadkiej zaprawy pomiędzy dwiema murowanymi ścianami. Po około stu latach udoskonali oni proces, tworząc mieszanki przypominające współczesny beton. Rzymianie przygotowywali cement na bazie zaprawy wapiennej oraz popiołów wulkanicznych. Ten drugi składnik występował powszechnie w basenie Morza Śródziemnego, a pionierami w jego zastosowaniu byli Grecy. Transportowali oni popiół z podnóży Wezuwiusza i to właśnie dzięki niemu starożytne budowle wytrzymały aż do dziś, ponieważ popioły wulkaniczne nadawały betonowi wodoodporność.

Najsłynniejszą betonową konstrukcją z czasów starożytnych jest Panteon – rzymska świątynia w kształcie rotundy pokryta półkolistą kopułą. Zbudowano ją między 118 a 125 rokiem naszej ery. Szacuje się, że sama kopuła o średnicy 43,3 metra waży około 5 tysięcy ton. Z jednej strony pokazuje to skalę przedsięwzięcia, a z drugiej obrazuje zaawansowanie technologiczne budowniczych sprzed prawie 2 tysięcy lat.

Wynalezienie cementu portlandzkiego

Od czasów starożytnego Rzymu na kartach historii nie zapisało się zbyt wiele wydarzeń związanych z rozwojem budownictwa. Znaczący przełom nastąpił dopiero w XIX wieku, który przyniósł upowszechnienie betonu jako materiału budowlanego. Impulsem było wynalezienie i opatentowanie w 1824 r. cementu portlandzkiego. Wynalazek przypisuje się Anglikowi Thomasowi Aspdinowi, który w dziele zatytułowanym „Poprawa Sposobu Wytwarzania Sztucznego Kamienia” opisał swoje wieloletnie eksperymenty związane z wytwarzaniem cementu budowlanego. Właśnie tam po raz pierwszy autor użył nazwy „cement portlandzki”, która miała być analogią do kamienia z Portland – jednego z najlepszych i najdroższych materiałów budowlanych w ówczesnej Wielkiej Brytanii. Nazwa przyjęła się i funkcjonuje również w dzisiejszych czasach.

Betonowa Polska – początki przemysłu cementowego

Polska była jednym z pierwszych krajów, w których rozpoczęto przemysłową produkcję cementu. Otworzona w 1857 roku fabryka cementu w miejscowości Grodziec była w tamtych czasach piątym na świecie zakładem wytwarzającym ten surowiec. Wydajność produkcyjna wynosiła wtedy niecałe 500 ton rocznie. Proces produkcyjny polegał na wypalaniu klinkieru w piecach szybowych, a następnie mieleniu go w młynach żarnowych. Dopiero w 1911 roku zmieniono technologię produkcji, wprowadzając dużo bardziej wydajne piece obrotowe, które pozwoliły zwiększyć wielkość produkcji do 150 ton na dobę.

Polskie współczesne skojarzenia z betonem są mało inspirujące. Używany przez fabryki domów XX wieku do produkcji żelbetonowych prefabrykatów wykorzystywanych w budowie brzydkich i pełnych wad bloków mieszkalnych, stał się synonimem bylejakości i beznadziei właściwej tamtej epoce. Dzisiaj beton i cement kojarzą się większości z nas z dużymi inwestycjami drogowymi, które łącząc wschód z zachodem i północ z południem są symbolem jeszcze nie tak dawnych przemian zachodzących w naszym kraju.

Nowoczesne oblicze betonu – chemia specjalistyczna dla budownictwa

Obecnie beton jest wciąż najpowszechniej wykorzystywanym materiałem budowlanym. Zaawansowane technologie oraz innowacyjne domieszki i dodatki umożliwiają doskonalenie jego właściwości i poszerzanie spektrum zastosowań. Bardzo ważną rolę w produkcji betonu odgrywają różnego rodzaju dodatki uzdatniające. Zarówno produkcja betonu towarowego, jak i przemysł prefabrykacji betonowej czy wytwarzanie kostki brukowej i drobnowymiarowej galanterii betonowej nie mogą się odbyć bez domieszek chemicznych. Coraz częściej słyszy się również o betonach wysokowartościowych, samozagęszczających, polimerowo-cementowych czy fibrobetonowych, tj. betonach zbrojonych różnego typu włóknami.

Nowe technologie produkcji betonu, w których używane są dodatki do betonu i zapraw, sprawiają, że zakres jego stosowania w przemyśle budowlanym jest niemal nieograniczony. Ogromną rolę w tym rozwoju odgrywają producenci oferujący dodatki i domieszki do betonu, którzy opracowują innowacyjne produkty pozwalające modyfikować mieszanki i zaprawy, a także zwiększać trwałość oraz bezpieczeństwo gotowych wyrobów betonowych. W portfolio Grupy PCC dla przemysłu budowlanego można znaleźć między innymi emulgatory, dyspergatory, plastyfikatory, superplastyfikatory, a także środki zwilżające i upłynniacze. Oferta produktów dedykowanych tej branży cały czas ulega rozwojowi, a odbiorcami nowych propozycji w ofercie są zarówno producenci materiałów budowlanych, jak i firmy budowlane o szerokim spektrum świadczonych usług. Branża budowlana poprzez swoje zróżnicowanie stanowi tym samym istotny kierunek rozwoju, wywierając coraz bardziej znaczący wpływ na rozwój i umocnienie pozycji spółki na rynkach Europy Środkowej i Zachodniej.