Betony z kobiecej strony

Czy można mówić pięknie o betonie? Z czym może się kojarzyć? Według dr hab. inż. Magdaleny Dobiszewskiej, prof. uczelni z Katedry Mechaniki Konstrukcji i Materiałów Budowlanych Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, beton można porównać do ciała człowieka. Nasz szkielet to kruszywo, czyli najmocniejszy element betonu, a mięśnie i tkanki to matryca cementowa spajająca to kruszywo w jedną całość. Jej pasja do betonu zadziwić może niejednego.

Magdo, skąd wzięła się Twoja pasja do betonu?

– Szczerze mówiąc to był przypadek, bo całe swoje dotychczasowe życie naukowe zajmowałam się mechaniką ciała stałego. Rozprawa doktorska pt. „Dynamika tarcz w termosprężystości sprzężonej" również dotyczyła tej tematyki. Potem zaczęłam się zastanawiać, co robić dalej. Zostać na uczelni, czy zatrudnić się w biurze projektowym? I wtedy prof. Adam Podhorecki podsunął mi pomysł wykorzystania pewnego odpadu w produkcji betonu. Zaczęłam studiować, zgłębiać ten temat i doszłam do wniosku, że tym chcę się zajmować. I tak beton stał się moją pasją.

Czy można nazwać ją – tak górnolotnie – „miłością”?

– Miłość każdy z nas znajduje gdzie indziej. Ale na pewno można nazwać ją pasją. Mój przyjaciel wymyślił nawet dla mnie przezwisko z tym związane, ale zachowam je dla siebie.

Rozumiem, że dotyczy ono betonu?

– Tak, oczywiście (śmiech).

Czyli tą tematyką zajęłaś się trochę później?

– Tak, ale udało mi się dopiąć swojego celu i zrealizować to, co chciałam. Dlatego uważam, że nigdy nie jest za późno nawet na radykalne zmiany w swoim życiu.

Dzięki temu masz na swoim koncie wiele sukcesów: tytuł Lidera Innowacji Pomorza i Kujaw w 2018 roku, srebrny medal na targach w Tajwanie i oczywiście habilitacja. Teraz w Twojej pracy naukowej zajmujesz się po prostu betonem?

– Zgadza się. Poszukuję różnego rodzaju dodatków, które mogą być zamiennikami surowców naturalnych wykorzystywanych obecnie do produkcji betonu. Nadmierna eksploatacja naturalnych złóż powoduje, że ich zasoby się kurczą. Z drugiej strony, na świecie powstaje rocznie ok. 2,5 mld ton różnego rodzaju odpadów. Jest bardzo duży problem z ich zagospodarowaniem i składowaniem. Stąd pomysł, może nawet potrzeba, aby wykorzystać je do produkcji materiałów budowlanych.

Co zatem zastępuje się tymi „odpadowymi” dodatkami?

– Cement i kruszywo. Beton jest obecnie najpowszechniej stosowanym materiałem budowlanym. Rocznie produkuje się go na świecie około 12 mld ton i tylko wody człowiek zużywa więcej. Tak więc sama widzisz, że wykorzystanie odpadów w produkcji tak ogromnej ilości betonu pozwoli na ich zagospodarowanie oraz przede wszystkim na znaczne ograniczenie zużycia surowców naturalnych. Jest to zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju.

To bardzo ciekawe. Jednak mnie beton kojarzy się przede wszystkim z domami z wielkiej płyty.

– O tak, beton dotychczas wiązano z szarością blokowisk i z nudnym stylem PRL-u. Dziś kojarzy się z nowoczesnością i wykorzystuje się go we wszystkich „dizajnerskich” projektach. Beton obecnie znajduje wiele zastosowań. Od produkcji drobnych elementów dekoracyjnych, mebli, lamp i innych ciekawych aranżacji wnętrz, aż po najwyższe na świecie drapacze chmur czy też obudowy reaktorów atomowych.

A z czego wynika jego fenomen?

– Beton ma bardzo dobre właściwości materiałowe. Jego popularność wynika przede wszystkim z dużej wytrzymałości na ściskanie i trwałości, łatwości kształtowania i prostoty wykonania. Produkcja betonu nie zmieniła się od ponad wieku. Podstawowe składniki betonu to nadal cement, woda i kruszywo. Ale jeśli weźmiemy pod uwagę jego właściwości, to beton sprzed 100 lat i ten obecny – różnią się diametralnie. Powiedziałabym nawet, że beton dzisiaj jest „spersonalizowany”, to znaczy, że możemy nadać mu pożądane właściwości, stosując odpowiednie domieszki chemiczne i dodatki. Beton to bardzo inteligentny materiał.

Inteligentny? Co masz na myśli?

– Przykładowo, zastosowanie dodatków przewodzących prąd umożliwia pomiar zmian rezystancji betonu, które wywołane są naprężeniami w konstrukcji. To pozwala oceniać i monitorować stan obciążenia konstrukcji i w konsekwencji zapobiegać awariom i katastrofom budowlanym. Beton z takimi dodatkami może być również wykorzystany do budowy samoodladzających się nawierzchni drogowych. Wspomaga także ochronę środowiska. Dodatek dwutlenku tytanu nadaje powierzchni betonu właściwości fotokatalityczne, które pod wpływem promieniowania UV umożliwiają redukcję zanieczyszczeń powietrza oraz samooczyszczanie powierzchni. Cechy materiału inteligentnego nadają również betonowi dodatki fazowo zmienne, które regulują temperaturę powierzchni ściany.

Czyli, takie ściany regulują temperaturę pomieszczenia w zależności od potrzeb, warunków panujących czy to we wnętrzu czy na zewnątrz?

– Oczywiście. Wysoka temperatura w pomieszczeniu powoduje topnienie tych dodatków i zachodzi zjawisko pochłaniania ciepła z otoczenia, co skutkuje obniżeniem temperatury. W nocy, przy niższej temperaturze, następuje tężenie dodatków i uwalnianie ciepła.

A czy beton ma jakieś wady?

– Tak, jedną zasadniczą – bardzo małą wytrzymałość na rozciąganie, co powoduje powstawanie w betonie mikropęknięć w skutek obciążenia czy też skurczu materiału. Przez te uszkodzenia mogą do wnętrza betonu migrować agresywne roztwory i powodować jego destrukcję. Beton ma jednak zdolność samoregeneracji. Znajduje się w nim pewna ilość nieprzereagowanych ziaren cementu, które pod wpływem wody migrującej przez mikrorysy ulegają hydratacji. Powstałe produkty hydratacji wypełniają te rysy i uszczelniają beton. Ten proces samonaprawy betonu można dzisiaj wspomóc. Do mieszanki betonowej dodaje się mikrokapsułki z substancją „naprawczą”, którą może być żywica nieutwardzona. W wyniku zarysowania betonu mikrokapsułki pękają, a uwolniona żywica wypełnia mikrorysy, zasklepia je i utwardza się pod wpływem jonów wapnia znajdujących się w roztworze w porach betonu. W ten sposób wzmacnia się mikrostruktura betonu, a propagacja pęknięć zostaje zahamowana. Do tego samego celu wykorzystuje się również mikroorganizmy, których produkty metabolizmu pełnią tę samą rolę, co polimer w kapsułkach. Moim marzeniem jest jednak beton, który w 100% powstałby z materiałów pochodzących z recyklingu.

Inteligentny czy też nie, beton nadal jednak pozostaje „szarą masą”.

– Nie zgodzę się z tym. Beton ma również walory estetyczne. Niedoskonałość odsłoniętego betonu jest dla mnie właśnie jego doskonałością. I na szczęście jest ona dzisiaj eksponowana. Tak jak nie ma dwóch identycznych linii papilarnych, tak samo nie ma dwóch takich samych faktur betonu, a drobne pęknięcia jego powierzchni mają swój urok. Beton kocha towarzystwo innych materiałów – drewna czy też szkła. Ja mam w głowie projekt mojego następnego domu, w którym połączę właśnie te trzy materiały. Mam nadzieję, że już niedługo go zbuduję.

Magdo, widziałam kiedyś u Ciebie zdjęcia betonu zrobione elektronowym mikroskopem skaningowym. Według mnie tworzy on tak niesamowite struktury, które mogłyby być inspiracją, na przykład, dla kreatorów biżuterii.

– Zgadza się. Gdy pokazuję moim znajomym zdjęcia wnętrza betonu i pytam, co to jest – odpowiedzi są bardzo różne. Najczęściej mówią, że to kwiaty albo kamienie szlachetne i są bardzo zdziwieni, gdy dowiadują się, że to beton. Wiesz, z betonem jest trochę tak, jak z ludźmi – to piękno ukryte we wnętrzu. W jego środku powstają kompozycje nazywane produktami hydratacji cementu – na przykład piękne długie włókna ettryngitu albo C-S-H w kształcie plastrów miodu czy też igiełkowatych form. A także portlandyt, który krystalizuje w postaci kryształów o pokroju heksagonalnych płytek. Obrazy te mogą być na pewno inspiracją dla wielu artystów.

Wracając do biżuterii. Wyobrażasz sobie betonową biżuterię?

– Nie (śmiech), tylko z jednego powodu – beton jest kruchym materiałem. Chociaż może oczko betonowe oprawione szlachetnym metalem byłoby możliwe (śmiech). Ale zastawę stołową czy inne przedmioty codziennego użytku wykonane z betonu chyba trudno mi sobie wyobrazić.

Laikowi beton kojarzy się z masywnością, ciężkością. Miałam okazję oglądać kiedyś program o instytucie Salka (Salk Institute for Biological Studies, La Jolla w Kalifornii, przyp. aut.), który jest wykonany w całości z betonu. Bardzo ciekawy i piękny budynek.

– Tak, ale i u nas w Polsce są znakomite przykłady ciekawych budynków: Centrum Kulturalno-Kongresowe „Jordanki” w Toruniu ze ścianami elewacyjnymi wykonanymi z betonu. Inny przykład to Muzeum Historii Żydów Polskich „Polin” w Warszawie, którego pofalowane ściany wykonano z betonu natryskowego czy też Muzeum Lotnictwa Polskiego w Krakowie, gdzie doskonale połączono beton ze szkłem i aluminium.

A czy w życiu codziennym zwracasz uwagę na otaczający Cię beton?

– Oczywiście, że tak. Mam takie „skrzywienie”. Widząc beton, dotykam go, patrzę na mikrorysy i zastanawiam się, kiedy był wykonany i co „drzemie” w jego wnętrzu.

Czy to jest Twój sposób na pogodzenie „betonowej” pasji z życiem codziennym?

– Gosiu, jak sama doskonale wiesz, naukowcem nie można być tylko w ciągu ośmiogodzinnego dnia pracy. Praca naukowa przeplata się z moim życiem codziennym, chociaż moi najbliżsi nie są z tego zadowoleni. Pozwól więc, że w tym miejscu podziękuję im za wyrozumiałość i wsparcie, które czuję na każdym kroku.

A co z Twoim hobby? Wiem, że są nim konie. Dajesz radę to ze sobą pogodzić?

– Oczywiście, że tak! Konie dla mnie i mojej córki Lenki to pasja i miłość w jednym. To cudowny czas, który możemy spędzić razem. Choć o współzawodnictwie mowy być nie może. Lena wyprzedza mnie o co najmniej trzy długości (śmiech). Mam nadzieję, że mojego syna Filipa przekonam do koni, bo wtedy chociaż przez chwilę będę nad nim dominować. I jeszcze bieganie. To dzięki mojej siostrze Eli.

Jak się odnajdujesz w tym, postrzeganym jako „męski”, betonowym świecie? Bo chyba, tak mi się wydaje, łamiesz pewien stereotyp.

– To prawda. Jestem inżynierem, a to kojarzy się właśnie z męskim zawodem. Gdy ktoś nieznajomy dowiaduje się, że zajmuję się betonem, to zawsze na początku jest ogromne zaskoczenie. Jak to, kobieta i beton? Ale odnajduję się w nim doskonale i faktycznie wśród moich współpracowników są przede wszystkim mężczyźni. Lubię z nimi pracować i mam nadzieję, że oni też nie narzekają. Kobieta wnosi do życia zupełnie coś innego niż mężczyźni. Na przykład odrobina uśmiechu wtedy, gdy dyskusje przebiegają dość burzliwie, jeszcze nikomu nie zaszkodziła, nawet w pracy zawodowej.

Mam wrażenie, że ledwie dotknęłyśmy tematu betonu. Życzę dalszej, pasjonującej pracy naukowej.

rozmawiała: dr inż. Małgorzata Sztubecka
zdjęcia: Ryszard Wszołek


Drukuj