Lapszámok

Cikksorozatunk következő részében is folytatjuk annak az izgalmas építőanyagnak a történetét, amely mára a legfontosabb építőanyaggá, egyben a Földön a víz után a legnagyobb mennyiségben használt anyaggá vált. A római kort követően áttekintettük a középkor történetét, eljutottunk a beton legújabb kori felfedezéséig, majd egy népcsoport, a nabateusok miatt visszatértünk a római kort megelőző időszakra. Megnéztük a mai korszerű vasbetonok kialakulásának folyamatát és megismertük, hogy hogyan alakultak ki a mai értelemben vett korszerű beton- és vasbeton szerkezetek. Három részben nyomon követtük a portlandcement elterjedését a világban, és megvizsgáltuk a betonkészítés eszközeinek fejlődését, majd azt, hogy hogyan alakultak ki az adalékszerek, amelyek mára szerte az egész világon forradalmasították a betontechnológiát.

A legutóbbi részben elkezdtük néhány megvalósult ikonikus épület és műtárgy bemutatását. Két hazai, egy lengyel és egy francia példát láthattunk Európából, valamint egy amerikait és egy kanadait Észak-Amerikából.

Most tovább kalandozunk ezen a két kontinensen, megismerve újabb megvalósult és még ma is használt létesítményeket.

Hogyan folytatódott az ókori Róma betonépítészete a legújabb kori Olaszországban?
A rómaiak már sokféle célra alkalmazták a betont, hiszen falakat, boltozatokat és kupolákat építettek belőle, de vízvezetékek és kikötők maradványait is őrzik a megmaradt emlékek. Olaszországban méltó módon folytatódott ez a hagyomány, hiszen az országban az első vasbetonból épített hidat Rómában találjuk. A Ponte del Risorgimento (vagy röviden Ponte Risorgimento) egy híd, amely két városrészt köt össze: a Piazzale delle Belle Artit (Flaminió-negyed) a Piazza Monte Grappa-val (Della Vittoria-negyed) és mintegy 160 m fesztávot hidal át. A hidat Giovanni Antonio Porcheddu tervezte meg, a munkálatokat Giaj és Parvopassu mérnökök közreműködésével végezték el François Hennebique szabadalma alapján. Átadására 1911. április 17-én került sor, és a nézők között sokan kételkedtek abban, hogy vajon az állványok eltávolítása után nem fog-e a hídszerkezet összeomlani. Porcheddu annyira biztos volt az új technika hatékonyságában és megbízhatóságában, hogy fiai társaságában egy kis csónakról, amely közvetlenül a híd boltíve alatt állt, látni akarta a fa állványzat eltávolítását. A szertartás során III. Viktor Emmánuel király Porcheddunak a „vasbeton királya” becenevet adta. Porcheddu Szardínián született és már fiatalon árván maradt, ezért kőművesként dolgozott, hogy fizethesse tanulmányai költségeit. Később építőmérnöki kurzusokra járt, először a pisai egyetemen, majd a tekintélyes torinói politechnikumban, ahol harmincévesen szerzett diplomát 1890-ben, majd 1892- ben bányamérnöki képesítésre is szert tett.

Aki szereti a gépkocsikat és Olaszországról esik szó, bizonyára szóba fog kerülni a Fiat márka, amelynek eredeti torinói gyára szintén Porcheddu nevéhez köthető. A gyár épülete Torinóban, annak Lingotto kerületében épült fel és így a gyár is az ikonikus Lingotto nevet kapta. Az eredeti gyárépületet 1916-ban kezdték építeni és 1923-ban avatták fel. A fiatal építész, Giacomo Matté-Trucco terve szokatlan volt abban a tekintetben, hogy ötszintesre tervezte a gyárat, melynek szerkezete természetesen már vasbeton volt. A földszinten érkeztek be az alapanyagok, majd egy spirális vonalban felfelé haladva készültek el az autók. A kész autók a tető szintjén bukkantak fel, és itt helyezkedett el a tesztpálya. Az építkezést Porcheddu cége végezte. Ez volt akkoriban a világ legnagyobb autógyára. A Lingotto épület a maga idejében avantgárd, befolyásos és lenyűgöző volt – Le Corbusier „az ipar egyik leglenyűgözőbb látnivalójának” és „a várostervezés iránymutatásának” nevezte. 80 különböző modellt gyártottak itt működése során, köztük az 1936-os Fiat Topolinot.

Az egykori Fiat olasz autóipari vállalat épülete ma a gyártó adminisztratív központja és egy többcélú rendezvényeknek otthont adó komplexum, amelyet mai formájában Renzo Piano építész tervezett át. A létesítmény ezenkívül koncerttermeknek, színháznak, kongresszusiés bevásárlóközpontnak ad otthont és itt található a Torinói Műszaki Egyetem Autómérnöki Karának székhelye is. Az átépítési munka 1989- ben fejeződött be. A tesztpálya megmaradt, ma is látogatható a bevásárlóközpont és a szálloda legfelső emeletén.

Milyen megvalósult létesítményeket találunk még az Egyesült Államokban?
Kalandozzunk most tovább és menjünk át ismét a tengeren túlra. Ahogy azt az előző részben is említettem, az Egyesült Államokról szót ejtve elsősorban New York város neve ötlik fel az emberben. Találunk esetleg New Yorkban, ha nem is a városban, de New York államban olyan korai vasbeton épületet, amit még ma is használnak? Aki keres, az talál! Nos, 1875-ben William Ward amerikai gépészmérnök készítette el az első vasbeton házat az Egyesült Államokban, amely még mindig áll a New York megyei Port Chesterben.

Port Chester egy település New York várostól északkeletre a Long Island tengerszoros és a Byram folyó partján, amely határt képez New York és Connecticut államok között. A Byram folyó tisztességes kikötőt biztosított a kisvárosnak, amely a 19. század elején Port Chester iparosodásának tényezőjévé vált. A vasút 1849-es érkezése Port Chestert a gyáripar és a gazdag New York-i családok célpontjává tette, szállodákkal, színházakkal és nagy birtokokkal. Ezek az exkluzív ingatlanok magukban foglalták a keleti part legnagyszerűbb kastélyait is.

Ward precíz mérnök lévén szorgalmasan vezette az építési nyilvántartásokat, így sok mindent tudunk erről az otthonról. Felesége rettegett a tűztől és emiatti félelme miatt a házat betonból építették, mert annyit laikusként is tudott, hogy a beton egy nem éghető építőanyag. Ward a házat barátjával, Robert Mookkal közösen hozta létre 1873 és 1876 között, hogy bemutassa ennek az új építési anyagnak az életképességét. Később Mort Walker, a Beetle Bailey képregény alkotója vásárolta meg az épületet, amely 1976 és 1992 között a Rajzfilmművészeti Múzeumnak adott otthont. Az épület mintegy 150 éves kora ellenére ma is jó állapotban van és hirdeti a beton dicsőségét.

Miután az Egyesült Államokban már két épületet – egy felhőkarcolót és egy lakóépületet – is bemutattunk, most kalandozzunk el az útépítések területére. Ebből a szempontból figyelemreméltó az a városi beton útfelület, amely 1891-ben épült és ma is használatban van. Ha képzeletben elmegyünk az Ohio állambeli Bellefontaine városba, akkor ott megtekinthetjük ezt az útfelületet. Annak idején 5 év garanciát kellett vállalni az útpályára, de az még ma is ellátja feladatát. Mi itthon azt mondjuk, hogy egy beton útpálya élettartama harminc év, de mi az a harminc év ehhez a több mint százharminc évhez képest! Igaz, hogy a táblákra osztott útfelület lapjai már kissé töredezettek, és javítgatták is több helyen, de az eredeti beton szilárdsága a kétszerese annak, amit lakóépületek betonjához szoktunk alkalmazni.

George Bartholomew amerikai feltaláló volt, és neki tulajdonítják a betonburkolat újszerűen való alkalmazását. 1886-ban Bartholomew az ohiói Bellefontaine-be költözött, miután megismerte a cementgyártást. Bartholomew jó mészkő- és agyagforrást talált a környéken és ettől remélte, hogy sikerül megfelelő műkövet alkotni térkövezéshez. Bartholomew ezt követően megalapította a Buckeye Portland Cement Company-t, és hozzálátott egy új cement kifejlesztéséhez.

1891-ben a Bellefontaine városi tanács jóváhagyta Bartholomew találmányának felhasználását egy mintafelület elkészítésére a Main Streeten, a Logan megyei bíróság előtt. Ez a kísérlet sikeresnek bizonyult, és a tanács engedélyezte a Court Avenue teljes burkolatának elkészítését ebből az anyagból. A Court Avenue egy része ma is a Bartholomew-féle betonburkolattal van kikövezve, amelyet Amerika első betonburkolatú utcájaként ünnepelnek, a 100 éves évforduló emlékére még egy szobrot is kapott Bartolomew. 1893-ban a Chicagóban, Illinois államban rendezett Columbian Világkiállításon kitüntetésben is részesítették találmányáért. Díja a következő volt: „Első hely a mérnöki technológiai fejlődésért a térburkoló anyagok terén”. Ez a díj hitelt kölcsönzött Bartholomew eljárásának, és az gyorsan elterjedt az Egyesült Államokban, de nemzetközi szinten is ez adott lökést a betonútépítésnek.

Ha már a mélyépítések területére tévedtünk, maradjunk még egy kicsit az Egyesült Államokban. A Hoover-gátat, úgy gondolom, mindenki ismeri, de legalább is hallott már róla. A Hoover-gát egy íves völgyzárógát a Colorado-folyó Fekete-kanyonjában, az Egyesült Államok Nevada és Arizona államai határán. A gátat 1931 és 1936 között építették a nagy gazdasági világválság idején, és 1935. szeptember 30-án szentelte fel Franklin D. Roosevelt elnök. Felépítése hatalmas erőfeszítés eredménye volt, több ezer munkás bevonásával, és létrehozása több mint száz emberéletbe került. A gát Herbert Hoover elnök után kapta a nevét, aki az Egyesült Államok 31. elnöke volt és 1929–33 között töltötte be hivatalát. Így is emlegették a műtárgyat a kongresszus által az építés során elfogadott törvényjavaslatokban, azonban a Roosevelt-kormányzat a Boulder Dam nevet adta a völgyzárógátnak az egyik közeli kanyon neve nyomán. Franklin D. Roosevelt 1933–45 között volt hivatalban és éppen Hooverrel szemben nyert 1933-ban. A Hoover-gát nevet 1947-ben állította vissza a kongresszus, miután annak megépítése nagyban köszönhető Hoover elnöknek.

Körülbelül 1900 óta vizsgálták a Fekete- és a Boulder-kanyont, hogy vajon alkalmasak-e egy olyan gát megépítésére, amely megfékezi az árvizeket, öntözővizet biztosítana és elektromos áramot termelne. 1928-ban adta meg az engedélyt a projektnek a kongresszus. A gát megépítésére a nyertes ajánlatot a Six Companies Inc. nevű konzorcium nyújtotta be. Ekkora betonszerkezetet korábban még nem építettek, és az építési technikák egy része még nem bizonyított. A zord nyári időjárás és a helyszín közelében lévő létesítmények hiánya is nehézségeket okozott. Ennek ellenére a Six Companies 1936. március 1-jén átadta a gátat a szövetségi kormánynak, több mint két évvel a tervezett időpont előtt.

Nekünk, betonosoknak érdemes egy kicsit elmélyednünk a betonozás részleteiben. Az első adag transzportbetont 1933. június 6-án építették be. Az azt megelőző időszak az előkészítő munkálatokkal telt el. Mivel ilyen mennyiségű és tömegű beton készítése komoly hőfejlődéssel jár, és kötés közben jelentős mértékű zsugorodásokra kell számítani, e két folyamat együttese komoly problémát jelentett. A Bureau of Reclamation mérnökeinek számításai szerint ha a gátat egyetlen folyamatos öntéssel építenék, 125 évig tartana, amíg a beton lehűl, és az ebből eredő feszültségek a gát megrepedését, valamint összeomlását okoznák. Ehelyett a földet, ahol a gát emelkedni fog, téglalapokkal jelölték ki, és oszlopokba rendezett betontömböket öntöttek, amelyek acélcsöveket tartalmaztak. A csövekbe előbb hideg folyóvizet engedtek, majd egy hűtőberendezésből jéghideg vízzel folytatták a hűtést. Amikor egy blokk megkötött, és megszűnt a zsugorodás, a csöveket habarccsal töltötték ki. Habarcsot használtak az oszlopok közötti hajszálrepedések kitöltésére is, amelyeket az illesztések szilárdságának növelése érdekében hornyoltak.

A betont óriási acél konténerekben szállították az építkezés helyszínére, Crowe két szabadalmat is kapott azok megtervezéséért. Ezeket a konténereket két hatalmas betongyárban töltötték meg a nevadai oldalon, és speciális motorkocsikban fuvarozták a helyszínre. A konténereket ezután kötélpályákra függesztették fel, amelyek segítségével vitték azokat az adott oszlophoz. Mivel a betonban az adalékanyag szükséges minősége (szemnagysága) a gátban való elhelyezésétől függően változott, létfontosságú volt, hogy a konténert mindig a megfelelő oszlophoz irányítsák. Amikor a konténer alja kinyílt, és a 6,1 m3 betont kiürítette, azt egy-egy brigád dolgozta be a zsaluzatba. Bár vannak olyan mítoszok, hogy akadt olyan férfi, aki bekerült az öntésbe, és a mai napig a gátban van eltemetve, a Six Companies mérnökei ezt nem engedték volna meg, mert az emberi test jelenléte komoly hibaforrást jelentett volna a gát szerkezetében.

Összesen 2 480 000 m³ betont használtak fel a gát építésénél és ezen kívül még 850 000 m³-t az erőmű létesítéséhez. Több mint 937 km hűtőcsövet alkalmaztak a betonozás közben. Öszszességében annyi betont építettek be a gátba, amely elegendő lenne egy kétsávos autópálya megépítéséhez San Francisco és New York között. 1995-ben tesztelés céljából magmintákat vettek a gátból és kimutatták, hogy a Hoover-gát betonja a lassú utószilárdulás következtében még tartósabbá vált, mint amit eredetileg reméltek.

Felhasznált irodalom:
Ponte del Risorgimento: https://en.wikipedia.org/wiki/Ponte_del_Risorgimento 2022. június 7.
Giovanni Antonio Porcheddu: https:// it.wikipedia.org/wiki/Giovanni_Antonio_Porcheddu 2022. július 5.
Lingotto: https://en.wikipedia.org/wiki/ Lingotto 2022. augusztus 6.
Nick Gromicko – Kenton Shepard: The History of the Concrete, International Association of Certified Home Inspectors, 2015 https://www.nachi.org/history-of-concrete.htm
Port Chester, New York: https://en.wikipedia.org/wiki/Port_Chester,_New_York 2022. szeptember 29.
William E. Ward House: https://en.wikipedia.org/wiki/William_E._Ward_House 2022. május 28.
Historical Concrete Pavement Explorer: https://explorer.acpa.org/explorer/places/ united-states/ohio/bellefontaine/street/oldus-30-lincoln-highway/
George Bartholomew: https://en.wikipedia.org/wiki/George_Bartholomew_(inventor) 2022. október 7.
Hoover Dam: https://en.wikipedia.org/ wiki/Hoover_Dam 2022. október 17.

(fotók:Wikipedia, hu.123rf.com)