Asztalos István: A beton története II. rész
Feledés és újragondolás
Cikksorozatunkban folytatjuk annak az izgalmas építőanyagnak a történetét, amely mára a legfontosabb építőanyaggá, egyben a földön a víz után a legnagyobb mennyiségben használt anyaggá vált. Az első részben láthattuk, hogy milyen távolra mutatók a beton gyökerei. A rómaiak ezt az építőanyagot alkalmazták falak, boltozatok és kupolák építéséhez, de vízvezetékek és kikötők maradványai is őrzik azt a műszaki tudást, amit ebben a birodalomban hoztak létre. Róma világuralmának megszűnésével, a Nyugat-Római Birodalom 476-ban bekövetkezett bukásával lezárult egy korszak, amit ókornak nevezünk, és kezdetét vette a középkor.
Ez az időszak nagy átrendeződésekkel kezdődött, amelynek során számtalan háború átalakította az európai hatalmi erőviszonyokat, és a bevándorlásokkal megváltozott a népesség öszszetétele is. Ezen túl még új, keletről behurcolt betegségekkel (lepra, pestis) is szembesülnie kellett a letelepedett lakosságnak – akik közül talán lehettek olyanok, akik rendelkeztek a betonkészítés tudományával –, így fajlagos létszámuk tovább csökkent. Egy ilyen korszak nem kedvezett az olyan hétköznapi dolgoknak sem, mint a beton, így a rómaiak által felismert tudás is feledésbe merült. A középkorban, a X. és XI. században a rómaiak után fennmaradt építményekből építkezés céljára betontömböket vágtak ki és kőbányának használták azokat. A középkori babona a rómaiak által épített aquaeductot az ördög művének tekintette és senki sem vizsgálta azok eredetét, illetve létrejöttének módját.
A betonban rejlő lehetőségek továbbélését az sem segítette, hogy – elsősorban gazdasági megfontolásokból – a legnagyobb építményeket, a keresztény bazilikákat oszlopsorokkal több, kisebb fesztávú hajóra osztották és ezeket többnyire fa szerkezetű fedélszékekkel hidalták át. Így tudták olcsóbbá tenni ezeket az épületeket, hiszen már nem állt mögöttük a Római Birodalom gazdasági ereje. A kő- és téglaboltozatok fejlődése csak később, kb. 1000 körül indult el. Ahhoz, hogy a beton ismét napirendre tudjon kerülni, és a mai korban alkalmazott módszereket tudjuk használni, elsősorban a statika és a szilárdságtan törvényeinek kellett fejlődnie és kialakulnia. Az ókorból ránk maradt tudásból elsősorban Aristoteles és Archimedes nevét kell megemlíteni, de Thabit ibn Kurrah arab tudós jóvoltából Euklides zseniális mértantudós neve sem merült feledésbe. Ezekben a századokban ugyanis az arabok lettek az ókor tudományának folytatói, mivel a görög-római szellemi és anyagi kultúrát elnyelte a népvándorlás áradata.
Az újkor kezdetén született építészeti munkák sem ismerték a betont, csak a habarcsot. Palladio jóvoltából bepillantást nyerhetünk az akkori (1570) építési, technikai ismeretekbe, amely a magánházak, utak, hidak, terek, tornacsarnokok és templomok építéséhez szükségesek. Az ezek létrehozásához használt építőanyagokkal kapcsolatban ezt írja: „Gondoskodni kell fáról, kövekről, homokról, mészről és fémekről, amely anyagok beszerzésénél némi körültekintéssel járjanak el, hogy például a termek és a szobák födémgerendázatának elkészítéséhez annyi gerendáról gondoskodjanak, hogy az egészet elhelyezve az épületben, maradjon közöttük másfél gerendatávolságú tér.” (Hajnóczi Gábor fordítása) Palladio részletesen leírja az egyes építőanyagokkal kapcsolatos tudnivalókat, Vitruviusra is hivatkozik, azonban a rómaiak által alkalmazott beton fölött átsiklik, mivel nem értette meg a mészhabarcs és a rómaiak által használt beton szilárdsága és időtállósága közötti különbséget, mindössze a puccolánt említi meg, de azt sem részletezi, a puteoli földről pedig említést sem tesz. Biztosan azt gondolta, hogy ez valami homokféle. A habarcsról csupán ezt írja: „A habarcs készítéséhez a következő módon kell (a meszet) a homokkal elegyíteni. Fejtett homokból három részt kell venni és egy rész meszet; ha folyami vagy tengeri homok, két rész homok, egy rész mész.” (Hajnóczi Gábor fordítása)
Palladio megemlékezik könyveiben a Pantheonról, valamint a rómaiak által épített sok más épületről, és részletes rajzokat is közöl azokról. Arról azonban, hogy milyen építőanyag tette lehetővé annak a hatalmas kupolának a megépítését, és miként készültek a boltozatok, és egyéb építmények, egy szót sem ír. Valószínűleg fogalma sem volt róla. A boltozatok leírásánál sem említi a rómaiak által alkalmazott betont mint lehetőséget, csak a boltozatok fajtáit ismerteti. Közöl még rajzokat a falak építési módjairól, és arról, hogy hogyan lehet azokat megépíteni. Ezeknél szerepelnek a betonozásra utaló fogalmak, mint „a fal törtkővel kiöntött belső része, zsaluzott fal” és le is írja a kitöltött fal készítését. „A kitöltött falat, amelyet egyébként zsaluzott falnak is neveznek, úgy készítették az antikok, hogy élükre állított deszkákkal akkora teret képeztek ki, amilyen szélesre akarták csinálni a falat, megtöltve ezt a habarcs és tetszőleges fajtájú kövek keverékével, és sort sor után készítve így haladtak. Ilyen falak láthatók Sirmionéban, a Garda tó felett.” (Hajnóczi Gábor fordítása). Ezek alapján azt hihetnénk, hogy Palladio ismerte a betont. Erről szó sincs, hiszen ő csak a mészhabarcsot ismerte és azt gondolhatta, hogy a rómaiak is ezzel dolgoztak.
Itt is elsiklik a kétféle kötőanyag közötti különbség fölött, így a beton végleg feledésbe merült.
Az 1700-as évek elején főleg matematikusok és természettudósok foglalkoztak a statika és a szilárdságtan kérdéseivel. E tudós emberek kísérleteiket az építési gyakorlattól távol végezték és nem is gondoltak elméleteik gyakorlati alkalmazására. A XVIII. század közepén kezdődött el az egzakt tudományos módszerek kipróbálása az építési gyakorlatban. A mai mérnököket a francia hadmérnökök utódainak tekinthetjük, akik hadicélokon túl más állami közmunkák tervezésével és építésével is foglalkoztak. Belidor 1757-ben tette közzé azt a négykötetes nagy művét, amely – többek között – a mechanikával is foglalkozott. A statika tudományos méretező módszerré válása e század folyamán történt meg Franciaországban és tette lehetővé Angliában számos megoldás alkalmazását az építési gyakorlatban. A francia tudósok közül Girard, Coulomb, Gauthey és Navier nevét kell megemlítenünk.
Magyar nyelvű cikket olvasva azt se felejtsük el, hogy Magyarországon már 1782-ben elindult a Pesti Tudományegyetemen a mérnökök képzése, így 12 évvel előztük meg a híres francia Műszaki Egyetem, az École Politechnique megalapítását. Ezen a hároméves kurzuson vízépítéstant, mechanikát, statikát, valamint út- és hídépítéstant oktattak az ide járó leendő mérnököknek. E helyen az is említést érdemel, hogy a Budai Helytartótanács 1782. évi szeptember hó 19-én kelt 6548. sz. rendelete a világ legrégibb mérnöki rendtartása. Ennek értelmében az akkori Magyarországon csak ezen az egyetemen szigorlatozott és képesített mérnököket lehetett vármegyei és kincstári, illetve állami állásokban alkalmazni.
Magasépítéseknél egészen a XIX. század elejéig, ahogy azt Palladio is leírta, kizárólag mészből és homokból készült habarcsot használtak. Ennek szilárdsága azonban nem tette lehetővé, hogy azt nagyobb igénybevételnek kitett szerkezetekhez alkalmazzák.
A mészhabarcs kötési ideje is túl hosszú volt. Alapozásoknál és vízépítési műtárgyaknál alkalmazták a rómaiak tudását, mert a mészhabarcshoz téglaport kevertek, és ezáltal a habarcsnak hidraulikus tulajdonságokat kölcsönöztek. Belidor is azt javasolta már 1757-ben, hogy a tengeri és más kikötői létesítményeknél a mészhabarcshoz puccolánföldet vagy más hasonló anyagot keverjenek. Ezen tudások és gyakorlati ismeretek hatására a XVIII. század végén és a XIX. század elején kezdtek el foglalkozni a francia és angol kutatók a hidraulikus kötőanyagok behatóbb tanulmányozásával. Ezzel kezdetét vette a beton legújabb kori története, amely 1796-ban indult. Az angol James Parker ekkor szabadalmaztatta eljárását, amelynek eredményeként létrehozott egy új kötőanyagot.
Ezen kötőanyag tulajdonságai hasonlítottak a rómaiak által használt kötőanyag tulajdonságaira, ezért azt Parker románcementnek nevezte el.
Felhasznált irodalom:
Vitruvius: Tíz könyv az építészetről. Képzőművészeti Kiadó, Budapest, 1988.
Andrea Palladio: Négy könyv az építészetről. Képzőművészeti Alap Kiadóvállalata, Budapest,1982
Andai Pál: A mérnöki alkotás története. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1959.
(fotók: https://hu.123rf.com)