Beton kao građevni materijal sve je češće tema brojnih razgovora i istraživanja. Zašto privlači toliko pozornosti doznajemo od profesora Tomislava Kišičeka, prodekana za upravljanje kvalitetom na Građevinskom fakultetu u Zagrebu. U Koordinaciji razgovaramo o armiranobetonskim konstrukcijama.
Mnoge materijale kao što su beton i čelik uzimamo zdravo za gotovo i znanje nam je dosta površno. Ajmo se za početak podsjetiti – kada i gdje se beton prvi put počeo koristiti kao građevinski materijal? Kako se gradilo prije njega i kada beton „ulazi u igru“?
Kišiček: Beton se počeo koristiti još u Rimskom Carstvu. Postoje podaci da su se koristili određeni materijali koji su bili smjesa šljunka, pijeska i vode uz nekakvo vezivo koje nije bilo samo vapno, nego i hidraulično vezivo koje je moglo vezati i pod vodom. Međutim, to se zaboravilo nakon propasti Rimskog Carstva. Ne postoje podaci da se takav beton nečime armirao, dakle govorimo o nearmiranom betonu.
U srednjem vijeku se kao vezivo koristilo vapno. Početkom 18. stoljeća se pojavljuje nešto najbliže betonu kakvog danas poznajemo. Već se tada u samim počecima njegove primjene on armira.
Eh sad, počeci armiranja potječu iz vrtlarstva gdje je nekakav francuski vrtlar shvatio da mu betonske tegle često pucaju pa ih je počeo armirati ne bi li bile trajnije i čvršće.
Naposljetku se sredinom 19. stoljeća u Francuskoj počinje graditi armiranim betonom.
Koji su bili najveći izazovi kod prvih betonskih konstrukcija?
Kišiček: Mogu samo pretpostaviti da su ljudi počeli primjenjivati armaturu u betonu kad su shvatili da beton samostalno ne može preuzeti vlačna naprezanja. Beton ima dobru tlačnu čvrstoću, ali mu je vlačna jedno 8-10 puta manja od tlačne. Prema tome, da bismo imali pouzdanu betonsku konstrukciju koja može podnijeti sva opterećenja, onda se ona mora armirati u vlačnom području.
Stoga su vjerojatno nekakvi prvi izazovi kod betonskih konstrukcija bili gdje ugraditi armaturu, u koji dio konstrukcije kako ne bi dolazilo do njezinog loma.
Zašto se armiranobetonske konstrukcije često koriste za skladišne hale i logističke centre? I za koje tipove građevina se još koriste?
Kišiček: Armiranobetonske konstrukcije se koriste za sve vrste građevina. Stambene, poslovne, hale, logističke centre, pristaništa, brane, nuklearne elektrane. Za sve tipove objekata. Njihova je prednost što se dijelovi mogu proizvoditi u tvornici i potom sklapati na gradilištu čime se mogu raditi veće serije istih elemenata. Upravo to je pogodno za izgradnju hala i trgovačkih centara, odnosno onih građevina koje imaju jednake rastere stupova, stropova i nosive konstrukcije.
Kako digitalne tehnologije, poput BIM-a i 3D printanja betona utječu na razvoj armiranobetonskih konstrukcija? I o čemu se uopće radi? Kakav je to printani beton?
Kišiček: Digitalne tehnologije uvelike olakšavaju projektiranje i izvedbu armiranobetonskih konstrukcija. Počevši od samog proračuna pa do projektiranja u smislu razrade izvedbene dokumentacije.
Pojava BIM-a omogućila je stvaranje digitalnih modela za cijelu zgradu i konstrukciju sa svim instalacijama i strukama, sa svime što se u toj zgradi zbiva. Na taj način se prilikom projektiranja svaka intervencija automatski mijenja u nacrtima. Tako je jednostavnije koordinirati više struka tijekom projekta. Osim toga je olakšano i crtanje izvedbene dokumentacije, recimo armature koja dolazi u beton. Procesi se automatiziraju, rade se 3D modeli i lakše je nekome dočarati kako bi elementi na gradilištu trebali izgledati, kako složiti armaturu.
Što se tiče printanog betona, to je još uvijek jedan segment betoniranja koji je u povojima. Konstrukcije poput današnjih armiranobetonskih još je uvijek nemoguće printati. Printaju se manje konstrukcije koje u sebi ne sadrže klasičnu armaturu jer se ona još uvijek ne može printati. Printani beton je drugačijeg sastava budući da mora prolaziti kroz mlaznice tog printera i armiran je s nekim mikrovlaknima koja preuzimaju i poboljšavaju njegova vlačna svojstva.
Postoje li održivije alternative klasičnom armiranom betonu i koliko su one realno primjenjive danas?
Kišiček: Puno se radi na betonu kao materijalu. Posebno zato jer proizvodnja cementa ostavlja veliki energetski otisak. Zbog toga se naši, ali i svjetski znanstvenici trude mijenjati cement nekim drugim sastojcima koji mu mogu poslužiti kao supstitut, ali da uz to beton zadrži ona svojstva koja su nam potrebna prilikom izgradnje.
Osim toga se radi i na reciklaži betona. Provode se istraživanja i koriste se betoni koji u sebi umjesto drobljenog šljunka kao agregata sadrži onaj reciklirani. Taj reciklirani agregat se dobije od samljevenog starog betona.
I za kraj – poznati ste i kao glazbenik. Koliko je glazbe u građevinarstvu i obrnuto?
Kišiček: Meni glazba služi kao odmor od stresa i svakodnevice. Što se poveznice između glazbe i građevinarstva tiče, znam da su na Građevinskom fakultetu bili profesori koji su se uspješno bavili glazbom, koji su čak svirali u poznatim rock sastavima.
Dobro je da svatko od nas ima neki ventil kojim se može opustiti nakon posla.
Pogledajte Građevinski podcast-Notes i pretplatite se na YouTube kanal Koordinacije kako ne biste propustili najzanimljivije i najaktualnije vijesti iz građevinskog svijeta.