W rzeczy samej - ebook

Fun­da­men­tal­ny

Pew­ne­go wio­sen­ne­go dnia 2009 roku wy­sze­dłem po chleb do po­bli­skie­go skle­pu i, gdy skrę­ci­łem za róg, zo­ba­czy­łem, że So­uth­wark To­wers znik­nę­ły. Ten dwu­dzie­sto­pię­cio­pię­tro­wy ze­spół kla­sycz­nych biu­row­ców z lat sie­dem­dzie­sią­tych zo­stał do­szczęt­nie wy­bu­rzo­ny. Za­czą­łem się za­sta­na­wiać, kie­dy wła­ści­wie wi­dzia­łem je po raz ostat­ni. Sta­ły chy­ba jesz­cze w ze­szłym ty­go­dniu, gdy wy­sze­dłem z domu w tym sa­mym celu co dzi­siaj… Po­czu­łem się nie­swo­jo. Czy to ja tra­cę kon­takt z rze­czy­wi­sto­ścią, czy też w tech­no­lo­gii wy­bu­rza­nia bu­dyn­ków na­stą­pił bły­ska­wicz­ny po­stęp? Tak czy ina­czej, po­czu­łem się tro­chę mniej pew­ny sie­bie i nie­co bar­dziej nie­istot­ny. So­uth­wark To­wers po­do­ba­ły mi się. Mia­ły drzwi na fo­to­ko­mór­kę po­cho­dzą­ce z cza­sów, gdy ta­kie roz­wią­za­nia były w mo­dzie. A te­raz bu­dyn­ki znik­nę­ły, po­zo­sta­wia­jąc w uli­cy i moim ży­ciu dziu­rę więk­szą, niż mógł­bym się spo­dzie­wać. Nic nie wy­glą­da­ło już tak samo. Ru­szy­łem w stro­nę ja­skra­wo po­ma­lo­wa­ne­go pło­tu ota­cza­ją­ce­go pu­ste miej­sce po kom­plek­sie.

Na jed­nym z seg­men­tów ogro­dze­nia umiesz­czo­no ta­blicz­kę z in­for­ma­cją, że w tym miej­scu ma sta­nąć naj­więk­szy gmach Eu­ro­py – The Shard (Odła­mek). Wid­nia­ło tam też zdję­cie ogrom­ne­go szpi­cza­ste­go wie­żow­ca ze szkła, któ­ry po­wsta­nie z po­pio­łów So­uth­wark To­wers nie­opo­dal sta­cji ko­le­jo­wej Lon­don Brid­ge. Tekst na ta­blicz­ce wy­chwa­lał tę nową bu­dow­lę, któ­ra przez całe de­ka­dy bę­dzie do­mi­no­wać w lon­dyń­skim pej­za­żu.

Po­czu­łem iry­ta­cję i nie­po­kój. A co, je­śli ten wiel­ki szkla­ny fal­lus sta­nie się ce­lem ter­ro­ry­stów? Je­śli za­ata­ku­ją go tak jak nie­gdyś World Tra­de Cen­ter i ru­nie, za­bi­ja­jąc mnie i moją ro­dzi­nę? Uru­cho­mi­łem Go­ogle Maps i uspo­ko­iłem się, stwier­dza­jąc, że na­wet gdy­by ten trzy­stu­trzy­dzie­sto­me­tro­wy ol­brzym prze­wró­cił się na bok jak dłu­gi, nie się­gnął­by mo­je­go domu. Mógł­by za­ha­czyć co naj­wy­żej o po­bli­ski pub Sha­ke­spe­are Ta­vern, do któ­re­go aku­rat nie za­glą­dam. Ale po­wsta­ła­by du­szą­ca chmu­ra pyłu, mam­ro­ta­łem do sie­bie, idąc w apo­ka­lip­tycz­nym na­stro­ju po chleb.

Przez ko­lej­nych kil­ka lat przy­glą­da­łem się, jak u mo­je­go pro­gu po­wsta­je ogrom­ny wie­żo­wiec. Wi­dzia­łem nie­zwy­kłe rze­czy i zdu­mie­wa­ją­ce osią­gnię­cia in­ży­nie­rii, lecz przede wszyst­kim bar­dzo do­brze po­zna­łem be­ton.

Za­czę­li od wy­ko­pa­nia wiel­kiej dziu­ry w zie­mi. Pi­sząc: wiel­ka, mam na my­śli: prze­ogrom­na. Ty­dzień po ty­go­dniu przy oka­zji re­gu­lar­nych wy­pa­dów po pie­czy­wo zer­ka­łem przez okien­ko dla cie­kaw­skich umiesz­czo­ne w jed­nym z seg­men­tów ogro­dze­nia, by zo­ba­czyć, jaki po­stęp uczy­ni­ły gi­gan­tycz­ne ma­szy­ny, któ­re wy­grze­by­wa­ły zie­mię i za­głę­bia­ły się w nią co­raz bar­dziej, jak­by chcia­ły się do cze­goś do­ko­pać. Ale tym, co wy­do­by­wa­ły, była tyl­ko gli­na – ma­te­riał na­no­szo­ny przez Ta­mi­zę od ty­się­cy lat. Ta sama gę­sta gli­na, z któ­rej wy­pa­la­no ce­gły do bu­do­wy do­mów i ma­ga­zy­nów two­rzą­cych miej­ską tkan­kę Lon­dy­nu. Lecz to nie z gli­ny miał po­wstać The Shard.

Pew­ne­go dnia całą tę gli­nę usu­nię­to i do dziu­ry wla­no sie­dem­set cię­ża­ró­wek be­to­nu. Tak po­wsta­ły fun­da­men­ty przy­szłe­go wie­żow­ca, któ­re mia­ły za­po­biec we­ssa­niu sie­dem­dzie­się­ciu dwóch pię­ter i pra­cu­ją­cych tam dwu­dzie­stu ty­się­cy osób w głąb gli­nia­stej zie­mi. Bu­dow­lań­cy wy­peł­nia­li prze­ogrom­ną dziu­rę ko­lej­ny­mi war­stwa­mi be­to­nu, two­rząc pod­ziem­ne kon­dy­gna­cje, aż wresz­cie dziu­ra zni­kła, a w jej miej­scu po­wsta­ła pod­ziem­na, po­wo­li tę­że­ją­ca kon­struk­cja. Wy­glą­da­ło to bar­dzo fa­cho­wo, a tem­po bu­do­wy ro­bi­ło spo­re wra­że­nie – aby zmniej­szyć kosz­ta przed­się­wzię­cia, wie­żę za­czę­to kon­stru­ować jesz­cze przed ukoń­cze­niem fun­da­men­tów.

– Jak pan są­dzi, ile ten be­ton bę­dzie sechł? – spy­tał mnie męż­czy­zna z psem, któ­ry przy­sta­nął obok, by tak­że po­pa­trzeć przez okien­ko w pło­cie. – Nie mam po­ję­cia – skła­ma­łem.

Zro­bi­łem to, by uciąć roz­mo­wę. Ży­cie w Lon­dy­nie uczy czło­wie­ka ucie­ka­nia się do kłam­ste­wek i róż­nych uprzej­mych wy­bie­gów, byle tyl­ko unik­nąć roz­ma­wia­nia z nie­zna­jo­my­mi. Poza tym nie wie­dzia­łem, jak ten czło­wiek – lub jego pies – za­re­agu­je, gdy na­szą zna­jo­mość roz­pocz­nę od wy­tknię­cia roz­mów­cy błę­du. Otóż be­ton nie wy­sy­cha. Jest cał­kiem ina­czej – woda sta­no­wi jego skład­nik. Be­ton za­sty­ga, po­nie­waż woda re­agu­je z ce­men­tem, za­po­cząt­ko­wu­jąc łań­cuch re­ak­cji che­micz­nych skut­ku­ją­cych zło­żo­ną we­wnętrz­ną mi­kro­struk­tu­rą ma­te­ria­łu. Choć jest w nim uwię­zio­na woda, be­ton jest nie tyl­ko su­chy, lecz wręcz wo­do­od­por­ny.

Za­sty­ga­nie be­to­nu to w grun­cie rze­czy skom­pli­ko­wa­ny pro­ces che­micz­ny z udzia­łem sprosz­ko­wa­ne­go ka­mie­nia. Jed­nak nie każ­dy ro­dzaj ska­ły się do tego na­da­je. Żeby sa­mo­dziel­nie zro­bić so­bie be­ton, po­trze­ba tro­chę wę­gla­nu wap­nia – głów­ne­go skład­ni­ka ska­ły wa­pien­nej, po­wsta­łej w cią­gu mi­lio­nów lat z licz­nych od­kła­da­ją­cych się jed­na na dru­giej warstw mar­twych or­ga­ni­zmów, spo­jo­nych na­stęp­nie pod wpły­wem tem­pe­ra­tu­ry i ci­śnie­nia wy­wo­ła­ne­go ru­cha­mi sko­ru­py ziem­skiej. Do wy­two­rze­nia be­to­nu przy­da się rów­nież tro­chę ka­mie­ni za­wie­ra­ją­cych krze­mia­ny, czy­li związ­ki krze­mu i tle­nu, z któ­rych w dzie­więć­dzie­się­ciu pro­cen­tach skła­da się sko­ru­pa ziem­ska – mogą to być na przy­kład nie­któ­re ro­dza­je gli­ny. Je­śli jed­nak ze­mleć te skład­ni­ki i zmie­szać je z wodą, otrzy­ma się tyl­ko kle­istą pap­kę. By za­szły w nich po­żą­da­ne re­ak­cje, trze­ba naj­pierw wy­zwo­lić je z wią­zań che­micz­nych, w któ­rych tkwią.

Nie jest to wca­le ła­twe. Wią­za­nia te są nie­zwy­kle trwa­łe – to wła­śnie dla­te­go ska­ły nie roz­pa­da­ją się, by re­ago­wać ze wszyst­kim wo­ko­ło. Jest wprost prze­ciw­nie – czy to w ła­god­nym, czy w su­ro­wym kli­ma­cie, po­tra­fią prze­trwać wie­le mi­lio­nów lat. Sztu­ka po­le­ga na tym, by roz­grzać ska­łę do tem­pe­ra­tu­ry oko­ło 1450°C. Nie spo­sób jej osią­gnąć przy uży­ciu drew­na czy wę­gla, któ­re spa­la­ją się, two­rząc czer­wo­ne lub żół­te pło­mie­nie ma­ją­ce od 600 do 800°C. Gdy ogień ma 1450°C, świe­ci się na bia­ło bez od­cie­ni czer­wie­ni ani żół­ci, za to z do­miesz­ką błę­ki­tu – pa­trze­nie w nie­go sta­je się wów­czas nie­przy­jem­ne, nie­mal bo­le­sne.

Przy ta­kiej tem­pe­ra­tu­rze ska­ła za­czy­na się roz­pa­dać i prze­kształ­cać w ro­dzi­nę związ­ków zwa­nych krze­mia­na­mi wap­nia. Mowa o ro­dzi­nie, po­nie­waż pod­grze­wa­ny su­ro­wiec za­wie­ra licz­ne za­nie­czysz­cze­nia, któ­re mogą wpły­wać na jego wła­ści­wo­ści. By po­wstał be­ton, ska­ła po­win­na za­wie­rać że­la­zo i alu­mi­nium w od­po­wied­nich pro­por­cjach. Gdy wresz­cie ognie wy­ga­sa­ją, moż­na uj­rzeć efekt tego pro­ce­su – oso­bli­wy pro­szek ja­sno­sza­rej, księ­ży­co­wej bar­wy. Je­śli wło­żyć do nie­go dłoń, oka­że się, że jest je­dwa­bi­sty w do­ty­ku, ni­czym po­piół, co bu­dzi sko­ja­rze­nia z czymś pier­wot­nym. Po chwi­li jed­nak ręce wy­sy­cha­ją, jak­by ja­kaś obca siła za­czę­ła z wol­na po­zba­wiać je wil­go­ci. Oto wy­jąt­ko­wy ma­te­riał o ba­nal­nej na­zwie: ce­ment.

Je­śli do tego prosz­ku do­lać wody, na­tych­miast za­czy­na ją po­chła­niać, jed­no­cze­śnie ciem­nie­jąc. Nie za­mie­nia się jed­nak w błoc­ko, jak to się dzie­je, gdy pod­lać sprosz­ko­wa­ne ka­mie­nie, lecz wsku­tek wie­lu re­ak­cji che­micz­nych sta­je się że­lem. Żele to ma­te­ria w pół­sta­łej, ro­ze­dr­ga­nej po­sta­ci. Żel do wło­sów jest tu­taj do­brym przy­kła­dem, po­dob­nie jak więk­szość past do zę­bów. Nie roz­pry­sku­je się jak płyn, po­nie­waż ma we­wnętrz­ny szkie­let, któ­ry za­po­bie­ga prze­miesz­cza­niu się jego czą­stek w płyn­ny spo­sób. W przy­pad­ku żelu do wło­sów szkie­let ten jest two­rzo­ny przez ko­la­gen, na­to­miast w przy­pad­ku ce­men­tu – fi­bry­le uwod­nio­ne­go krze­mia­nu wap­nia, czy­li po­dob­ne do krysz­ta­łów struk­tu­ry, któ­re po­wsta­ją z roz­pusz­czo­nych w wo­dzie czą­stek wap­nia i krze­mia­nu, spra­wia­jąc wra­że­nie nie­mal or­ga­nicz­nych wy­pu­stek (zob. ry­su­nek po­ni­żej). Po­wsta­ją­cy w ma­sie ce­men­to­wej żel ule­ga nie­ustan­nym prze­mia­nom, gdy jego we­wnętrz­ny szkie­let ro­śnie w mia­rę za­cho­dze­nia ko­lej­nych re­ak­cji che­micz­nych.

Fi­bry­le wę­gla­nu wap­nia, któ­rych ilość wzra­sta w za­sty­ga­ją­cym ce­men­cie.

Fi­bry­le, roz­ra­sta­jąc się i prze­pla­ta­jąc, za­czy­na­ją two­rzyć wią­za­nia sie­ciu­ją­ce i za­my­ka­ją w pu­łap­ce co­raz wię­cej czą­stek wody. W ten spo­sób masa ce­men­to­wa prze­kształ­ca się w lity ma­te­riał. Fi­bry­le mogą jed­nak wią­zać się nie tyl­ko z sobą na­wza­jem, lecz tak­że z in­ny­mi ro­dza­ja­mi skru­szo­nych skał i ka­mie­ni. W ten wła­śnie spo­sób na ba­zie ce­men­tu po­wsta­je be­ton. Za­pra­wy ce­men­to­wej uży­wa się jako spo­iwa do ce­gieł przy bu­do­wie do­mów lub do łą­cze­nia ka­mie­ni pod­czas sta­wia­nia po­mni­ków, lecz w tej po­sta­ci ma­te­riał ten jest tyl­ko skład­ni­kiem do wy­peł­nia­nia szcze­lin – czymś w ro­dza­ju miej­skie­go kle­ju. Kie­dy jed­nak do­mie­sza się do nie­go drob­ne ka­my­ki peł­nią­ce funk­cję ma­lut­kich ce­gie­łek, sta­je się be­to­nem – peł­no­praw­nym ma­te­ria­łem bu­dow­la­nym.

Jak w przy­pad­ku każ­dej re­ak­cji che­micz­nej, po­mył­ka w pro­por­cjach po­wo­du­je kom­plet­ną klę­skę. Je­śli do be­to­nu doda się zbyt dużo wody, w prosz­ku ce­men­to­wym za­brak­nie krze­mia­nu wap­nia, któ­ry mógł­by z nią re­ago­wać. Jej nad­miar po­zo­sta­nie wów­czas w ma­te­ria­le i go osła­bi. Je­że­li z ko­lei wody bę­dzie za mało, po­zo­sta­nie za dużo ce­men­tu, któ­ry nie wszedł w re­ak­cję, i re­zul­tat bę­dzie po­dob­ny. Wady be­to­nu po­wsta­ją naj­czę­ściej w wy­ni­ku ludz­kie­go błę­du i mogą po­zo­sta­wać nie­wy­kry­te, aż do­pro­wa­dzą do ka­ta­stro­fy wie­le lat po za­koń­cze­niu bu­do­wy. Za ogrom­ny roz­miar znisz­czeń spo­wo­do­wa­nych w 2010 roku przez trzę­sie­nie zie­mi na Ha­iti ob­wi­nia się kiep­ską mu­rar­kę i złej ja­ko­ści be­ton. Sza­cu­je się, że ru­nę­ło wów­czas dwie­ście pięć­dzie­siąt ty­się­cy do­mów, w któ­rych zgi­nę­ło trzy­sta ty­się­cy osób, a mi­lio­ny stra­ci­ły dach nad gło­wą. Co gor­sza, Ha­iti nie sta­no­wi by­naj­mniej od­osob­nio­ne­go przy­pad­ku. Po­dob­ne ty­ka­ją­ce be­to­no­we bom­by ze­ga­ro­we roz­sia­ne są po ca­łym świe­cie.

Do­tar­cie do źró­deł ludz­kie­go błę­du nie jest ła­twe, gdyż wa­dli­wy be­ton na pierw­szy rzut oka wy­glą­da zu­peł­nie nor­mal­nie. Szef bu­do­wy lot­ni­ska JFK, wy­ko­nu­jąc ru­ty­no­we te­sty, za­uwa­żył, że be­ton przy­wo­żo­ny cię­ża­rów­ka­mi przed po­łu­dniem po za­sty­gnię­ciu ma do­brą wy­trzy­ma­łość, na­to­miast ten do­star­cza­ny tuż po po­łu­dniu jest znacz­nie słab­szy. Za­sko­czo­ny, zba­dał wszyst­kie moż­li­we przy­czy­ny tego sta­nu rze­czy, ale nie zna­lazł wy­ja­śnie­nia. Wresz­cie po­sta­no­wił po­je­chać za cię­ża­rów­ką wio­zą­cą be­ton na lot­ni­sko. Od­krył, że kie­row­ca miał w zwy­cza­ju ro­bić so­bie prze­rwę na lunch koło po­łu­dnia i przed uda­niem się na po­si­łek po­le­wał be­ton wodą z węża, są­dząc, że w ten spo­sób uchro­ni go przed nad­mier­nym wy­schnię­ciem.

Wy­ko­pu­jąc dół pod fun­da­men­ty i pod­po­ry wie­żow­ca The Shard, in­ży­nie­ro­wie na­tknę­li się na śla­dy be­to­nu znacz­nie star­sze­go niż ten, któ­re­go uży­wa­my dzi­siaj – wy­pro­du­ko­wa­ne­go przez Rzy­mian. Sta­no­wił bu­du­lec rzym­skich łaź­ni, któ­re od­kry­to po wy­bu­rze­niu mo­je­go ulu­bio­ne­go baru szyb­kiej ob­słu­gi nie­da­le­ko nie­ist­nie­ją­cych już So­uth­wark To­wers.

Po­zo­sta­ło­ści rzym­skich łaź­ni od­kry­te przez in­ży­nie­rów pra­cu­ją­cych przy bu­do­wie The Shard.

Rzy­mia­nom po­szczę­ści­ło się z be­to­nem. Nie mu­sie­li eks­pe­ry­men­to­wać z roz­grze­wa­niem do bia­ło­ści róż­nych wy­do­by­wa­nych skał, po­nie­waż od­kry­li go­to­wy ce­ment w miej­sco­wo­ści Poz­zu­oli (wów­czas Pu­te­oli) pod Ne­apo­lem.

W Poz­zu­oli śmier­dzi – to nie żar­ty. Na­zwa miej­sco­wo­ści po­cho­dzi od ła­ciń­skie­go pu­te­re (śmier­dzieć), a źró­dłem pa­nu­ją­ce­go tam odo­ru są po­bli­skie pia­ski wul­ka­nicz­ne o wy­so­kiej za­war­to­ści siar­ki. Przez wie­le mi­lio­nów lat na te te­re­ny spły­wa­ła lawa i spa­da­ły pył oraz pu­meks. Po­piół wul­ka­nicz­ny po­wsta­wał wsku­tek moc­ne­go roz­grza­nia ska­ły krze­mion­ko­wej, któ­ra na­stęp­nie była wy­rzu­ca­na przez ko­min. Pro­ces ten za­ska­ku­ją­co przy­po­mi­nał współ­cze­sną tech­no­lo­gię pro­duk­cji ce­men­tu. Rzy­mia­nie mu­sie­li już tyl­ko ja­koś wy­trzy­mać smród siar­ki, by móc za­cząć wy­do­by­wać pro­szek sa­mo­czyn­nie gro­ma­dzą­cy się od mi­lio­nów lat. Ten na­tu­ral­ny ce­ment był tro­chę inny od współ­cze­sne­go (por­t­landz­kie­go) ce­men­tu i aby zwią­zał, trze­ba było do­dać do nie­go wap­na. Rzy­mia­nie szyb­ko jed­nak na to wpa­dli i po do­rzu­ce­niu żwi­ru w celu wzmoc­nie­nia bu­dul­ca otrzy­ma­li pierw­szy w dzie­jach, zu­peł­nie wy­jąt­ko­wy ma­te­riał bu­dow­la­ny, ja­kim jest be­ton.Lek­tu­ry uzu­peł­nia­ją­ce

Ph. Ball, Bri­ght Earth: Art and the In­ven­tion of Co­lo­ur, Vin­ta­ge, 2008.

R. Cot­te­rill, The Ma­te­rial World, CUP, 2008.

M. Fa­ra­day, The Che­mi­cal Hi­sto­ry of a Can­dle, OUP, 2011 .

S. Fe­ni­chell, Pla­stic: The Ma­king of a Syn­the­tic Cen­tu­ry, Har­per­Col­lins, 1996.

J.E. Gor­don, New Scien­ce of Strong Ma­te­rials: Or Why You Don’t Fall Thro­ugh the Flo­or, Pen­gu­in, 1991.

J.E. Gor­don, Struc­tu­res: Or Why Things Don’t Fall Down, Pen­gu­in, 1978.

Ph. Ho­wes, Z. Lau­gh­lin, Ma­te­rial Mat­ters: New Ma­te­rials in De­sign, Black Dog Pu­bli­shing, 2012.

Ch. Le­fte­ri, Ma­te­rials for In­spi­ra­tio­nal De­sign, Ro­to­vi­sion, 2006.

P. Levi, The Pe­rio­dic Ta­ble, Pen­gu­in, new ed., 2000 .

G. Mar­tin, A. Mac­far­la­ne, The Glass Ba­thy­sca­pe: How Glass Chan­ged the World, Pro­fi­le Bo­oks, 2002.

H. McGee, McGee on Food and Co­oking: An En­cyc­lo­pe­dia of Kit­chen Scien­ce, Hi­sto­ry and Cul­tu­re, Hod­der & Sto­ugh­ton, 2004.

M. McQu­aid, Extre­me Te­xti­les: De­si­gning for High Per­for­man­ce, Prin­ce­ton Ar­chi­tec­tu­ral Press, 2005.

C.S. Smith, A Se­arch for Struc­tu­re: Se­lec­ted Es­says on Scien­ce, Art and Hi­sto­ry, MIT Press, 1981.

A. Stre­et, W. Ale­xan­der, Me­tals in the Se­rvi­ce of Man, Pen­gu­in, 1999.