��Dawni budowniczowie dobrze  czuli materia". Dzi�ki ich zabiegom antyczne budowle przetrwa"y do naszych czas�w. Na zdj�ciu frag- ment mur�w miejskich w Rzymie zbudowanych w czasach panowania cesarzy rzymskich: Aure- liusza (270-75) i Probu- sa (276-82). Te mury mia"y broni� miasto przed najaz- dami hord germa�
skich Jak to z domieszkami by"o... produkowane w laboratoriach zachowuj� stabilno�� Produkty pochodzenia rolniczego, nazywane tak�e polimerami tylko w okre�lonym otoczeniu. Wykorzystywane naturalnymi, by"y z powodzeniem wykorzystywane przez dawnych w przesz"o�ci polimery naturalne to mi�dzy innymi budowniczych, nawet w epokach przed nasz� er�, w celu produkty mleczne, jaja, zbo�a, krew zwierz�ca, ry� kleisty, oleje, mi��sz r��nych owoc�w itd. Zawieraj� zwi�kszenia trwa"o�ci materia"�w budowlanych. Staro�ytne one w�glowodany, bia"ka, skrobi�, t"uszcze itp., budowle, kt�re przetrwa"y w dobrym stanie po dzi� dzie�
, a r�wnocze�nie przynosz� materia"om budowlanym okre�lone parametry, jak np. napowietrzanie i reduk- dowodz�, �e technika ta przynosi"a dobre skutki. Produkty te by"y cja wody w przypadku betonu, w"a�ciwo�ci hydrofo- wykorzystywane zar�wno jako domieszki chemiczne, jak i materia"y bowe betonu itd., kt�rych uzyskanie nie jest mo�liwe wzmacniaj�ce. przy u�yciu dodatk�w chemicznych. Aby uzyska� okre�lone w"a�ciwo�ci, u�ywane s� specjalne do- Domieszki chemiczne mieszki chemiczne, takie jak czynnik napowietrzaj�cy Wykorzystanie polimer�w naturalnych uzale�nione (AEA) oraz czynnik uplastyczniaj�cy, pozwalaj�cy na by"o od ich dost�pno�ci oraz mo�liwo�ci transpor- redukcj� wody. W celu osi�gni�cia obu po��danych tu, kt�ry w czasach staro�ytnych m�g" sprawia� parametr�w, domieszki te u�ywane s� razem. Cza- wiele trudno�ci. Dost�pne materia"y by"y dobiera- sami ze sob� wsp�"dzia"aj�, czasami jednak nie ne metod� pr�b i b"�d�w. Budowniczowie nabie-  zale�y to od ich kompatybilno�ci. Powtarzalno�� rali do�wiadcze�
w spos�b empiryczny, nie znaj�c zawieraj�cego je betonu jest niska, w przeciwie�
stwie naukowego wyja�nienia kwestii, dlaczego okre�lony do polimer�w naturalnych. Fragment malowid"a materia" spe"nia swoje zadanie, a jednak m�wi- Ich dzia"anie jest zar�wno fi zyczne, jak i chemicz- �ciennego z Teb li:  u�yjmy tego, bo to b�dzie dzia"a� , podczas gdy ne. Neutralizuj� na"adowane elektrycznie cz�steczki w Egipcie z 1950 r. p.n.e. pokazuj�cego robotnik�w my, maj�c do dyspozycji wyniki wieloletnich bada�
, cementu ograniczaj�c ich flokulacj� i przyspieszaj�c wykonuj�cych prace materia"y ksi��kowe, informacje dost�pne w interne- aglomeracj�, dzia"aj� jako �rodek dysperguj�cy, budowlane cie, rezultaty mi�dzynarodowych konferencji itd. m�- doprowadzaj� powietrze podczas mieszania betonu, wimy  spr�bujmy tego, mo�e zadzia"a . Zawsze sta- a tak�e reaguj� chemicznie z dwuwarto�ciowymi jo- ramy si� by� jak najbardziej ostro�ni i zachowa� mar- nami wapnia, tworz�c struktury z"o�one. Struktu- gines bezpiecze�
stwa, m�wi�c  spr�bujmy i  mo�e . ry te s� stabilne i posiadaj� w"asno�ci hydrofobowe, Oznacza to brak wiedzy praktycznej i do�wiadczenia, zajmuj� wolne przestrzenie porowe i kapilarne. Je�eli kt�re stanowi� podstawy zaufania. Dawni budow- ich ilo�� nie jest wystarczaj�ca do zape"nienia por�w, niczowie dobrze  czuli materia"  dzisiejszym na- uszczelniaj� je. Nie s� jednak nieprzepuszczalne, co ukowcom brak takiej pewno�ci siebie, g"�wnie z po- oznacza, �e porowato�� zmniejsza si�, ale przenosze- wodu braku pieni�dzy na podstawowe badania na- nie wilgoci nie jest utrudnione. Powoduje to zmniej- ukowe. Wszystkie prowadzone prace s� uzale�nione szenie ilo�ci wolnego wodorotlenku wapnia, kt�ry od kwestii fi nansowych, zwi�zanych tak�e z czasem. mo�e reagowa� z gazami zanieczyszczaj�cymi, ta- Wiele razy zdarza si�, �e ludzie w rzeczywisto�ci nie kimi jak CO2, SO2, Cl2, NO itd., tworz�c szkodliwe x rozumiej� problemu, ale daj� rozwi�zanie. Nic dziw- sole, prowadz�ce do korozji betonu. Widzimy wi�c, �e nego, �e takie post�powanie wyrz�dza znaczne szko- wykorzystanie polimer�w naturalnych ma pozytywny dy. Polimery naturalne to substancje organiczne wp"yw na r��ne parametry dotycz�ce trwa"o�ci. wyst�puj�ce w przyrodzie, sk"adaj�ce si� z wielu na- turalnie zr�wnowa�onych sk"adnik�w, zachowuj�cych Indie stabilno�� w praktycznie ka�dych warunkach atmos- Zaprawa nak"adana na �ciany sk"ada"a si� ze sprosz- ferycznych. Chemiczne materia"y syntetyczne wy- kowanych ro�lin katha, nasion ro�lin str�czkowych 54 pa�dziernik  grudzie�
2002 fot. PAP technologie (groch zielony i czarny), melasy, ugotowanych bana- Tabela. Odpady uzyskiwane z obr�bki w"�kien n�w, cukru, olej�w, jaj, mleka itd. Tynk nak"adany by" Odpady w"�kien Odpady produkcyjne Odpady mi��szu euka- Odpady kr�tkich w"�kien w wielu warstwach, w nast�puj�cy spos�b: w"�kien sizalowych liptusowego kokosowych Proszek s"u��cy do produkcji cegie" o r��nej Cena rynkowa (USD/t) Zero 15 90 (maksymalnie) ziarnisto�ci (drobny, �redni i gruby) jest miesza- Ilo�� (t rocznie) - �r�d"o 30.000 - 1 sp�"dzielnia 17.000 - 1 du�y zak"ad 7.500 - 2 du�e zak"ady ny w r�wnych proporcjach. Do tej mieszanki doda- Wilgotno�� pocz�tkowa 120 60 80 wane s� w r�wnych proporcjach: kalafonia destyla- cyjna, melasy i krokosz barwierski (kwiaty kusum), Produkt g"�wny W"�kna wykorzystywa- Mi��sz s"u��cy do pro- W"�kna d"u�sze od nasi�kni�te olejem. Do tych dw�ch cz��ci dodawane ne w przemy�le przed dukcji papieru 100 mm jest wapno (w trzech czwartych palone), wymieszane suszeniem z mi��szem owoc�w Bel i sadz�. Czwart� dodawan� Relacja odpad/produkt 300 0,5 200-2880 cz��ci� jest piasek. g"�wny Nast�pnie ca"o�� mieszana jest z wod� i pozostawia- na w naczyniu na oko"o miesi�c. Kiedy zamieni si� zultaty, jakie uda"o si� osi�gn�� dawnym budowni- w mi�kk� past�, mo�e ju� by� nak"adana na �cian�, czym. Materia"y te bez w�tpienia daj� doskona"e wy- po upewnieniu si�, �e ta ostatnia jest ca"kowicie su- niki, ale proces ich przygotowania do u�ytku wymaga cha. bardzo du�o czasu. Zdaje si�, �e w dawnych czasach W przypadku, gdy po wyschni�ciu na"o�ona warstwa nie by" to du�y problem, gdy� chodzi"o przede wszyst- nie jest ca"kowicie g"adka, mo�e zosta� wyg"adzona kim o otrzymanie produktu wysokiej jako�ci. W chwi- przy u�yciu glinki sporz�dzonej z ro�liny sargaresa li obecnej czas stanowi olbrzymi problem, gdy� ka�de i oleju. Nast�pnie powierzchnia jest cz�sto nawil�ana op��nienie wymaga wi�cej pieni�dzy, a ka�da inwe- mlekiem i dodatkowo wyg"adzana. �ciana szybko wy- stycja musi by� zrealizowana w przewidzianym cza- sycha i zachowuje doskona"y stan przez wiele stu- sie. leci. W indyjskich wioskach domy wykonywane s� najcz��ciej z b"ota. Bardzo cz�sto jest ono miesza- Materia"y wzmacniaj�ce ne z li��mi drzew, po czym pozostawiane na pewien Jako materia"�w wzmacniaj�cych najcz��ciej czas. Kiedy li�cie zaczynaj� gni� i robi� si� mi�kkie, u�ywano w"�kien ro�linnych. Przyk"adami mog� b"oto jest ugniatane w celu dok"adnego wymiesza- by� trzciny wodne, w"o�nica czerwona, banan, nia z li��mi. Taka mieszanka u�ywana jest do wy- w"�kna kokosowe, "upiny ry�u i pszenicy, w"�kna roby blok�w lub jako tynk. W regionach, w kt�rych bambusowe i sizalowe. W przypadku wszyst- znajduj� si� plantacje orzech�w nerkowca, do wy- kich tych w"�kien, g"�wny materia" wzmacniaj�cy robu materia"�w budowlanych jest tak�e u�ywana stanowi celuloza. �a�
cuchy celulozy tworz� pochodz�ca z nich �ywica, umo�liwiaj�ca zdecy- mikrow"�kna, wi�zane ze sob� za pomoc� amor- dowane polepszenie odporno�ci na dzia"anie wody. fi cznej ligniny i hemicelulozy, tworz�c w"�kienka. Nasiona ro�lin str�czkowych oraz melasy s� wci�� W"�kienka u"o�one w wielu warstwach tworz� u�ywane nawet w o�rodkach miejskich. w"a�ciw� struktur� w"�kna. Pojedyncze w"�kna lub kom�rki s� w ro�linie po"�czone ze sob� za pomoc� Materia"y u�ywane w innych krajach ligniny, kt�ra mo�e zosta� rozpuszczona dzi�ki Bia"ka takie jak keratyna i caesin by"y u�ywane zasadowo�ci zaprawy cementowej. Istnieje bardzo w Egipcie. Przyk"adami stabilnych konstrukcji glinia- wiele rodzaj�w w"�kien stanowi�cych odpady, nie- nych mog� by� tak�e mury w miastach Chan Chan przydatnych dla przemys"u tekstylnego lub wyrobu oraz San Pedro de Raachi w Peru. Maj� one od 700 sznur�w, kt�re mog"yby z powodzeniem zosta� wy- do 800 lat i stanowi� dow�d, �e na terenie Afryki korzystane jako materia"y wzmacniaj�ce. Ich kla- oraz Ameryki Po"udniowej do wykonywania warstwy syfi kacj� przeprowadza si� wed"ug nast�puj�cych chroni�cej mury przed dzia"aniem wody u�ywany by" kryteri�w selekcyjnych: lateks wytwarzany z drzew kauczukowych (Euphor- a) og�lna identyfi kacja produkcji rolnej, kt�ra powo- bia lacter). W innych regionach wykorzystywano do duje powstawanie odpad�w Amfiteatr w Pompejach tego celu ugotowane pnie bananowca. W Peru sub- b) identyfi kacja odpad�w, z okre�leniem g"�wnych wykonany by" z betonu stancja kleista otrzymywana z ro�lin kaktusowych by"a mieszana z wapnem i u�ywana do pokrywania �cian. W p�"nocnej Ghanie na �ciany nak"adany by" tynk wyrabiany z b"ota mieszanego z nawozem oraz wyci�giem otrzymywanym po ugotowaniu str�k�w drzewa �wi�toja�
skiego. Na terenie W"och do wyrobu tynku u�ywano krwi.  Rozpu�� razem krew wo"u i drobn� glin�, a otrzy- masz bardzo mocny i trwa"y materia" wi���cy . Krew pochodz�ca z r��nych �r�de" posiada r��ne w"a�ciwo�ci. Krew wo"owa uwa�ana by"a za najlepsz�, gdy� najszybciej zastyga i twardnieje. Metod� u�ywan� w Turcji by"o wymieszanie 100 fun- t�w palonego wapna, 10 kwart oleju z siemienia lnia- nego i 1-2 uncji bawe"ny. Powy�sze przyk"ady wskazuj�, �e polimery naturalne by"y w r��nej postaci szeroko wykorzystywane w wie- lu cz��ciach �wiata. Wykonane przez autora niniej- szego opracowania badania potwierdzi"y dobre re- 55 budownictwo " technologie " architektura fot. Archiwum kokosowymi. Pozwala to zapewni� odpowiednie wi�zanie pomi�dzy betonem a zbrojeniem bambu- sowym. W"�kna kokosowe tworz� �ebrowan� po- wierzchni�, posiadaj�c� podobne w"a�ciwo�ci, co �ebrowana stal. Dzi�ki tej metodzie mo�liwe jest zdecydowane zwi�kszenie odporno�ci belek beto- nowych na wyginanie. �ciany wykonane na Uniwersytecie Katolickim w Peru wykazuj�, �e mo�liwe jest otrzymanie wol- nego od p�kni�� tynku, u�ywaj�c do tego celu ziemi, gruboziarnistego piasku, s"omy oraz lep- kiej substancji wi���cej, wyrabianej z kaktusa. Nieprzepuszczalno�� tylko mo�e dodatkowo zosta� wzmocniona poprzez wyg"adzanie powierzchni ka- mieniami przed nara�eniem jej na dzia"anie opa- d�w deszczu. W Turcji s"oma i cement s� mieszane z b"otem w procesie produkcji niewypalanych cegie" suszo- nych na s"o�
cu. Jednak ze wzgl�du na ich koszt oraz ma"� dost�pno��, w niekt�rych regionach kra- ju materia"y te nie mog� by� stosowane. Do wy- robu cegie" s� u�ywane tak�e suche ig"y sosno- Dzie"a dawnych budowni- produkt�w i procesu wytwarzania we i popio"y lotne. Pozwalaj� one w znacz�cy spo- czych trzeba poddawa� re- c) dost�pna ilo�� odpad�w i mo�liwe wykorzystanie s�b ograniczy� kurczenie si� oraz adsorpcj� wody, nowacji przy wykorzystaniu w oparciu o rzeczywiste zapotrzebowanie zwi�kszaj�c wytrzyma"o�� na �ciskanie. wsp�"czesnych technologii d) dost�pno�� miejscowa, warunki dotycz�ce trans- Na terenie Egiptu prowadzone by"y badania nad portu lub przetwarzania mo�liwo�ci� zbrojenia betonu przy u�yciu ner- e) warto�� rynkowa odpad�w w�w g"�wnych li�ci bambusowych i palmo- f) w"a�ciwo�ci fi zyczne i mechaniczne wytworzonych wych. By"y one pokrywane dwiema warstwami kompozyt�w i produkt�w. gruntuj�cymi w celu zapobie�enia ich p�kaniu W oparciu o powy�ej przedstawione kryteria wyszcze- w betonie, spowodowanemu ruchom wody, jak g�lnione zosta"y trzy g"�wne rodzaje odpad�w, przed- r�wnie� rozk"adowi biologicznemu. Podobne ba- stawione w tabeli. Wszystkie s� ju� dost�pne do na- dania wykonywano przy u�yciu trzcin wodnych, tychmiastowego wykorzystania w budownictwie. w"o�nicy czerwonej, w"�kien bananowych oraz Odpady produkcyjne w"�kien sizalowych: szero- ro�lin o nazwie musamba. Wykazano, �e spo�r�d ko dost�pne w zak"adach produkcyjnych, nie maj� czterech wymienionych powy�ej w"�kien, najlep- wi�kszej warto�ci handlowej. Stanowi� dobr� sze w"asno�ci wytrzyma"o�ciowe posiada w"o�nica mo�liwo�� zwi�kszenia dochod�w producent�w czerwona. W"asno�ci te nie ulegaj� pogorszeniu rolnych. Odpady musz� tylko zosta� oczyszczo- w �rodowisku alkalicznym ani z powodu gnicia, ne poprzez usuni�cie niepo��danych sk"adnik�w a w"�kna charakteryzuj� si� akceptowalnym po- w zwyk"ym, poruszanym r�cznie sicie obrotowym. ziomem mieszalno�ci i wi�zania z cementem. W Odpady mi��szu eukaliptusowego: nie maj� prak- Indiach opracowano tak�e kilka rodzaj�w bardzo tycznie �adnej warto�ci handlowej i s� szero- ma"o kosztowych �ywic ro�linnych, na przyk"ad ko dost�pne: mi��sz stanowi mieszank� bielo- z orzecha nerkowca. Pozwalaj� one na zdecydo- nej i nie bielonej masy celulozowej, odzyskiwanej wane zwi�kszenie odporno�ci w odniesieniu do ad- w procesie fi ltrowania przed uzdatnianiem wody sorpcji wody. Odpady rolnicze to produkty bardzo �ciekowej. Wady: bardzo kr�tkie w"�kna i wysoka tanie i przyjazne dla �rodowiska. Udowodnione zawarto�� wilgoci. zosta"o, �e mog� one zasadniczo poprawia� jako�� Odpady kr�tkich w"�kien kokosowych: niska betonu, a w szczeg�lno�ci jego w"a�ciwo�ci reolo- warto�� handlowa, du�y potencja" produkcyjny giczne oraz dotycz�ce trwa"o�ci. Innym pozytyw-  materia" ten jest w chwili obecnej praktycznie nym aspektem jest rozwi�zanie problem�w ekolo- niewykorzystywany. Wymagana jest separacja ele- gicznych. ment�w sproszkowanych (oko"o 50% masy) i su- szenie. dr in�. Satish Chandra* Instytut Ochrony i Zachowania �rodowiska Wykorzystanie r��nych w"�kien w wielu krajach Uniwersytet w Goeteborgu, Szwecja �wiata W Etiopii jako w"�kno wzmacniaj�ce wykorzysty- wana by"a s"oma prosa. Jej wytrzyma"o�� na wygi- Literatura nanie oraz odporno�� na deszcz umo�liwiaj� zdecy- Chandra S. , Historia architektury i materia"�w budowla- dowane zwi�kszenie odporno�ci materia"u. W"�kna nych w Indiach, Technip Books International, New Del- kokosowe by"y wykorzystywane do zwi�kszenia hi, Indie (w druku). no�no�ci dach�w. Technika polegaj�ca na wyko- Tytu" artyku"u pochodzi od redakcji rzystywaniu bambusa zamiast pr�t�w stalowych * autor uzyska" tytu" doktora nauk technicznych na Wydz. do zbrojenia betonu jest tak�e u�ywana w niekt�- In�. Mat. i Cer. AGH w Krakowie. Od lat 70. pracowa" rych krajach �wiata. �odygi bambusa poddawane w Chalmers University of Technology, a obecnie na Uniwer- s� bitumizacji, a nast�pnie obwi�zywane w"�knami sytecie w Goeteborgu 56 pa�dziernik  grudzie�
2002 fot. Piotr Piestrzy�
ski