„Anyagszerkezeti kutatások aranybányája ez az élő laboratórium”

Egy 40 éve lakatlan japán szigeten tett látogatást az ÉMK tanszékvezetője, aki szélsőséges körülményeknek kitett épületeken tanulmányozta az anyagszerkezeti változásokat.

„Az elvárt igénybevételeknek ellenálló anyagszerkezet megalkotásához ismernünk, és értenünk kell azok tönkremeneteli folyamatait és a leromlásukat kiváltó okokat. A sziget egy valóságos, történelem alkotta élő laboratóriumnak tekinthető, a világon egyedülálló lehetőséggel az anyagszerkezeti leromlások megfigyelésére és elemzésére” – fogalmazta meg a japán Gunkanjima szigeten tett szakmai tanulmányútjáról Balázs L. György, a BME Építőmérnöki Kar Építőanyagok és Magasépítés Tanszék tanszékvezetője.

„A sziget összes építménye karbantartás nélkül viseli a déltengeri körülményekből fakadó környezeti hatásokat, így a magas páratartalmat, a sótartalmat, a tájfun erejű szeleket és a folyamatos vízbetöréseket. A téli jégmentesítő sózás hazánkban sok szempontból hasonló körülményeket jelent. Ehhez kapcsolódóan a kutatásaink során közvetlenül tanulmányozzuk az anyagszerkezet leromlási folyamatait, azaz, a mérnöki szerkezetek tartósságát” – ecsetelte a műegyetemi oktató, aki a beépített anyagok életciklusát, élettartamát és az élettartam meghosszabbíthatóságát is vizsgálja, továbbá elemzi a hozzátartozó tönkremeneteli folyamatokat.

„A szigeten tett látogatás óriási inspiráció a munkámhoz” – fogalmazott Balázs L. György, aki egy tartószerkezetek tartósságával kapcsolatos konferencián (International Conference on Regeneration and Conservation of Concrete Structures – szerk.) tartott „keynote-előadást”, és mindössze néhány kutatótársával, számos engedély birtokában, sőt, eddig – feltételezhetően – egyedüli magyarként tekinthette meg személyesen Guankanjima szigetének létesítményeit.

Hullámtörő partfal és lakóépületek

„A fagyási és olvadási ciklusok szempontjából a kedvezőtlen éghajlati zónában élünk a Kárpát-medencében” – hívta fel a figyelmet a BME szakértője. „A téli időszakra jellemző e két ciklus váltakozása, amely – a szigeten uralkodó körülményekhez hasonlóan – felgyorsítja a beépített anyagok leromlását” – vont párhuzamot a két helyszín között Balázs L. György. A téli jégmentesítő sózás káros hatásait elemezve elmondta: „többek között e témában végzünk kutatásokat, és olyan betonösszetételek kidolgozásával foglalkozunk, amelyek jelentősen ellenállnak a sózásnak” – árulta el legfrissebb kísérleteikről, majd hozzátette, hogy kutatási eredményeik iránt azok a tengerparti országok is érdeklődhetnek, amelyek a sós és párás levegő káros hatásaival küzdenek.

Röntgen nélkül láthatóvá vált az acélbetétek elhelyezkedése

Az acélbetétek korróziója ezen a keretcsomóponton már teljesen lefeszítette a betonfedést

A tanszékvezető beszámolt a legújabb európai betonszabvány megjelenéséről is. Balázs L. György volt az elnöke a Magyar Szabványügyi Testület (MSZT) szabványbizottságának, amely közel másfél év alatt kidolgozta az európai betonszabvány Nemzeti Alkalmazási Dokumentumát. Az előírás várhatóan 2016 márciusában jelenik meg. „Az új európai Betonszabvány középpontjában is a megfelelő tartósság biztosítása áll” – állítja a műegyetemi tanszékvezető. Úgy véli, hogy a téli jégmentesítő sózás egyelőre nem hagyható el az alacsony költségek, a jelentős hatékonyság, valamint az eddig kipróbált és sikertelennek minősített helyettesítő anyagok miatt. „E téma fontossága újabb lendületet adott azoknak a kutatásoknak, amelyek a sózásnak ellenállóbb anyagok kifejlesztését szolgálják” – hangsúlyozta Balázs L. György. Kifejtette, hogy az új európai betonszabvány világviszonylatban is kiemelkedő jelentőségű. „Érdeklődéssel fogadják az európai szabályozást azok az államok is, amelyek korábban a British Standard Institute előírásait követték. E szervezet nem fejleszti tovább a szerkezetépítéssel kapcsolatos szabványait, így az előírásait követő országok – például Szingapúr – ma már a nemzetközileg elfogadott szintet képviselő európai gyakorlathoz közelednek”. Az uniós szabványon túl Balázs L. György elnökségi tagja a Nemzetközi Betonszövetségnek is (2011-2012-ben a szervezet elnöke volt, jelenleg a tiszteletbeli elnöke – szerk.), és szakértő társaival azon munkálkodik, hogy olyan előremutató tervezési előírások jöjjenek létre a jövő vasbeton-szerkezeteire vonatkozóan, amelyek a megfelelő anyagválasztás és tervezési módszerek révén segítik elő, hogy a mérnöki szerkezetek időbeli leromlása megfelelő korlátok között tartható legyen.

Acél gerenda, amely már a saját súlya alatt összeroskadt

Az anyagszerkezetek tulajdonságait feltáró kutatások fontos szerepet töltenek be az ÉMK Építőanyagok és Magasépítés Tanszék oktatási és ipari tevékenységében. A tanszék munkatársai vizsgálják például az új típusú szálak (például acél, polimer, üveg, szén, bazalt) lehetséges kedvező hatásait a betonban, a magas hőmérséklet következményeit, a katasztrófák esetén bekövetkező tönkremeneteli módokat, és olyan vizsgálati módszerek alkalmazhatóságán dolgoznak, amelyekkel az anyagok leromlási folyamatai roncsolásmentes vagy roncsolásos módon érzékelhetők. Balázs L. György kiemelte azokat a kutatásokat, amelyekben a különböző fémes és nem fémes anyagok tulajdonságait elemzik, és vizsgálják a lehetséges tönkremeneteli folyamatokat. Ide tartoznak azok a légkörből vagy az üzemeltetésből származó hatások is, amelyek anyagszerkezeti elváltozásokat eredményezhetnek. Ezen túl nagy figyelmet fordítanak a leromlási folyamatok lehetséges lassítására és a megelőzésre.

A műegyetemi oktató e kutatásokhoz is talált gyakorlati példákat a japán szigeten. „Kiválóan láthatók a szerkezeti anyagok leromlási formái, és az extrém környezeti körülményeket a geotechnikai hatások is súlyosbítják (az alapozási viszonyok leromlása révén). Mindezek miatt szeretnénk megismerni a japán szigeten tapasztalható döbbenetes mértékű tönkremenetelek pontos okait és menetét.”

Hajdani utca

Balázs L. György szerint a japán szigeten tapasztaltak felhívják a figyelmet egy sokak által vitatott megoldásra, a fenntartás nélküli építmények létrehozására és üzemeltetésére. Az Európában kevésbé jellemző, más néven „nulla fenntartásnak” is nevezett eljárás hívei elvetik az építmények állagmegóvó intézkedéseinek szükségességét, és az egyszeri tervezés és megépítés mellett érvelnek.

Megnyugtatásul kifejtette, hogy „szerencsére az öreg kontinensen inkább jellemző a folyamatos karbantartás, amellyel egyszerűbben és kevesebb költséggel orvosolhatók a kisebb hibák, elkerülhetők a katasztrófaszerű leromlások, és lényegesen hosszabbítható az épületek élettartama”.

- TZS, TJ -

Fotó: Balázs L. György, Takács Ildikó