Lapszámok

Betonból hajót építeni? Lehetséges ez? Természetesen igen. De nem könnyű. Viszont izgalmas és élvezetes feladat.

A versenyzésre is alkalmas betonkenu készítése óriási kihívás, hiszen komoly anyagtani kérdéseket kell megoldani, és az evezést is el kell sajátítani az elkészült hajóval. A cél egy karcsú és vékony úszó test készítése két evezős számára. Az 1. kép mutatja a hajónk tényleges keresztmetszetét, igazolva, hogy csupán néhány milliméter héjvastagsággal, merevítés nélkül elkészíthető. A feladat megoldásában bátorítottak minket Joseph Luis Lambot (1848), Pier Luigi Nervi (1946) és mások sikeres példái is.

Megtiszteltetés számunkra, hogy a NAVIS CAEMENTICIA betonkenu csapatának történetéről röviden beszámolhatunk. Névválasztásunk tudatos megfontolás eredménye. Úgy éreztük, hogy nem csak egy speciális hajóval, hanem ahhoz illő névvel is kell készülnünk a versenyekre. Igyekeztünk olyan nevet választani, ami utal a beton anyagra és a hajóra egyaránt, továbbá megfelelőképpen tudományos is. Így született meg a NAVIS CAEMEN - TICIA elnevezésünk (2. kép). A latin szöveg találóan: kisméretű, cementkötésű csónakot jelent. Hallgatókból és oktatókból álló csapatunk bázisát a BME Építőmérnöki Kar, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék (korábban Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék), kiegészülve más Tanszékek dolgozóival, mint Budaházy Viktor a Hidak és Szerkezetek Tanszékről. Alábbi áttekintésünk az elmúlt négy évre nyúlik vissza csapattársaink és jelen cikk szerzőtársainak vonatkozásában is.

Egy betonból készülő hajónak széleskörű elvárásokat kell teljesítenie, mint például:

• nagy húzószilárdság (a hajlításból és pontszerű terhelésből származó igénybevételeket egyaránt el kell viselnie),
• kis összsúly (lehető legkisebb falvastagság),
• kellő merevség,
• úszóképesség (káros repedések nem keletkezhetnek benne, a hajónak meg kell őriznie úszóképességét a teljes verseny során),
• kielégítő tömegeloszlás, ami a felborulás veszélyét csökkenti és mindezt
• olyan betonkeverékből, ami ferde és függőleges felületről sem csúszik le ellenzsaluzat nélküli felhordás során.

A felsorolt elvárások első hallásra úgy tűnhetnek, mintha egyáltalán nem egy beton anyagú hajótestre vonatkoznának. A kitűzött feladat mégis teljesíthető megfelelő betontechnológiai megoldások alkalmazásával.

A betonkenut, úgy kell elkészíteni, hogy az a verseny ideje alatt ne süllyedjen el. Hosszának 4,0-6,0 m, míg szélességének 0,60-1,00 m között kell lennie. Építése során bármilyen adalékanyag felhasználható. A betonkenu betonjához azok a cementek használhatóak, amelyek megfelelnek az EN 197-1:2000 európai szabványnak. A betonkenu betonjának minimális cementtartalma 250 kg/m³. Bármely beton adalékszer felhasználható. Felhasználhatóak cement kiegészítő anyagok, pl. granulált kohósalak, pernye, puccolán (trasz), őrölt mészkő, mikroszilika, metakaolin. A betonkenu megépítéséhez bármilyen anyagból készült hálót, szövetet, betétet lehet használni, azonban tilos merev vázra építeni. Összefüggő vízzáró anyag/lemez/réteg nem alkalmaz ható. A betonkenut kívül belül beton kell, hogy borítsa. Ennek értelmében, minden betétet betonnak kell bevonnia. Összesen maximum 2 kg polimer használható fel.

A betonkenu készítése során először dönteni kell a zsaluzás módjáról, és arról, hogy a zsalu külső vagy belső felületére betonozva készítjük-e a hajót. Mindkét módszert kipróbáltuk. Mi az utóbbit találtuk célszerűbbnek, elsősorban a kedvezőbb külső felületképzési lehetőség miatt. Betonkenunk zsalujához üvegszálas kompozit mintát vettünk egy tényleges versenykenuról. A kenukészítés egyik kritikus fázisa a kizsaluzás. Kedvezőtlen esetben a teljes hajótest megrepedhet és tönkremehet kizsaluzáskor. Zsaluleválasztó olaj helyett mi műanyag leválasztó réteget alkalmaztunk, ami sikeresnek bizonyult (3. kép).

A Tanszéken már hosszú időre nyúlik vissza a betonkenu készítésének gondolata. Egyik csapattársunk, Russói András hallgatóként TDK dolgozatot készített konzulenseivel, dr. Kopecskó Katalinnal és dr. Majorosné dr. Lublóy Évával 2007- ben, az alkáliálló üvegszál és a műanyag szál erősítésű betonok tulajdonságának összehasonlításáról (http://vit.bme.hu/ tdk/2007/dolgozatok/russoi.pdf). Már ebben a dolgozatban célként tűzték ki az „1. Magyar Betonkenu Kupa” meghirdetését. Ez aztán, mint tudjuk, 2012-ben tényleg valóra vált a MAPEI és a Sail4you Kft. segítségével. A betonkenu keverék kidolgozásához értelemszerűen figyelembe vettük korábbi kutatásaink széleskörű tapasztalatait is.

A megfogalmazott igények miatt nagy teljesítőképességű (UHPC) beton készítése volt szükséges. Az önsúly csökkentésének érdekében könnyű adalékanyagot használtunk. Betonkeverékünknek összesen kilenc összetevője volt. A frissbeton keveréket laboratóriumunk betonkeverőjében készítettük el. Vasalásként (helyesebben szólva belső erősítésként) üvegszálas szövetet alkalmaztunk. Ennek elhelyezése természetesen sok nehézséget okozott, hiszen a kenu felülete nem síkba fejthető (4. kép).

A speciális betonkeverék bedolgozásához speciális felhordási technikát dolgoztunk ki laboratóriumunkban. Vékony rétegek követték egymást külön-külön felhordva. A rétegek betonozását rövid ciklusidőkkel kellett elvégezni, hogy az egyes rétegek kellőképpen együtt dolgozhassanak. A megfelelő konzisztenciájú beton felhasználása érdekében gyors és összehangolt munkára volt szükség (5. és 6. kép). A peremet erősítő háló elhelyezését a 7. kép mutatja.

Utókezelésként a hajótest belsejét elárasztottuk vízzel. A kizsaluzás nagy gondosságot igényelt. Lélegzet vissza fojtva szabadítottuk föl a felület egyre nagyobb részeit. Esetünkben kizsaluzás kor nem történt a hajón sérülés. Duna-parti egyetemről lévén szó, a vízre tétel általában nem jelentett nehézséget számunkra. Volt olyan év, amikor egyszerűen vállunkra vettük a kenut, és kisétáltunk a megemelkedett szintű Dunához (8. kép). A vízre tétel mindig jó alkalom volt a hajótest vízfekvésének, stabilitásának és mozgásának ellenőrzésére.

A versenynapokra készített videóin kat és prezentációnkat azóta is örömmel nézzük meg újra és újra. A legszebb és eddig legkönnyebb betonkenunkat 2013-ban készítettük 64 kilóval. Gondoljunk csak bele, ez alig haladja meg egy hagyományos cementzsák súlyát. Ráadásul ehhez a súlyhoz még kellő merevség is társult, és nem kellett félni a közvetlen tönkremeneteltől. A verseny izgalmairól ízelítőként három képet választottunk. A 9. kép mutatja a NAVIS CAEMENTICIA csapatot verseny előtt. A 10. kép mutatja a hajónkat az első futam befutójakor a 2014. évi verseny során. A 11. kép pedig a 2015. évi verseny összes hajóját mutatja a futamok előtt.

Az összetett versenyben kiváló helyen állunk. Eddig elért eredményeink: 2012- ben 2. hely, 2013-ban 1. hely, 2014-ben 4. hely és 2015-ben 3. hely.

Összefoglalásként megemlítjük, hogy a betonkenu építése és az azzal való versenyzés kiváló feladatnak bizonyulhat mérnök jelöltek (hallgatók) és kész mérnökök számára is. A betonkenu készítés a mérnöki ismeretek gyakorlásán túlmenően közösségépítő elfoglaltság is. Csapatunkban mindig volt — önkéntes alapon — BSc hallgató, MSc hallgató, PhD hallgató és egyetemi oktató egyaránt. A feladatok ellátása esetünkben minden évben jól összekovácsolta a csapatot. Egyrészt igyekeztünk megmutatni a beton, mint szerkezeti anyag különleges tulajdonságait és lehetőségeit, másrészt vízre szálltunk az elkészült hajónkkal a verseny izgalmáért.

A Magyar Mapei Betonkenu Kupa verseny sorozat óriási kihívást jelent min den résztvevő számára. Alaposan próbára teszi egyrészt anyagtani, más részt evezési ismereteiket. A betonösszetétel meghatározása, a hajótest elkészítése, a vízre tétel és a futamok sok-sok izgalmat és nehézséget jelentettek, de egyúttal a verseny szépségét is jelentik a résztvevők számára.