През кръв и яйца към съвременните добавки за бетон

Райнер Нобис, автор на книгата „Илюстрирана история на цимента и бетона“, надниква дълбоко във вълнуващото минало на този строителен материал.

На строителните обекти през Средновековието получаването на добър хоросан е било отговорна дейност, от която може да зависи успехът на цялата сграда. Майсторът трябва да гаси вар, да пресява пясък и да смесва хоросан с вода според собствените си рецепти. Повечето от тях са само устни формули, които рядко се записват и се предават единствено в гилдиите, и то само на надеждни чираци. Често в смесите се появява и нещо загадъчно. Специалната съставка, която прави хоросана твърд и устойчив, не е трябвало да бъде известна на всички.

Още в началото на 15 -ти век в Централна Европа се правят опити да се повлияе положително върху физическите свойства на хоросаните и мазилките с „исторически“ добавки. Римските строители са смесвали в хоросана вино, зехтин и други съставки. Добавките се определят емпирично, често дори като форма на жертвоприношение. Ето защо много неща трябва да се поставят в сферата на фантазията и суеверията. Пред производителите на хоросан и алхимиците изглежда е нямало граници. Става въпрос предимно за протеинови продукти (кръв, яйца, извара, казеин), мазнини (свинска мас, масло, сапун), плодови киселини (бира, вино, оцет), влакна (коноп, вълна, кози и конски косми) или неорганични вещества (пепел, въглен, гипс или други минерали). Често идеите за тяхната ефективност не признават никакви граници.

Органични добавки

Продукти като мляко, извара, кръв и други подобни съдържат протеин, който има определен ефект върху гасената вар. Протеинът се състои от макромолекули, които се свързват с варта и образуват калциев казеинат – протеин, който обикновено съществува в неразтворимата част на млякото. Смесен с вар той може да доведе до по-плътен, по-здрав, а също и по-водоустойчив хоросан. Ефектът вероятно се дължи на забавеното втвърдяване на разтвора, което прави кристалната структура по-плътна. Смята се, че още през 10-ти век подовете в известния дворец “Сиенян” в Китай са били направени от вар, добавки и свинска кръв. При разкопките през 1978 г. се твърди, че повърхностите блестяли красиво в светлокафяв цвят и били устойчиви на влага.

И мазнините като свинска мас или масло също имат влияние върху хоросана. Добавени към варта те образуват калциеви стеарати от групата на солите на мастните киселини и придават на хоросана, мазилката или бетона хидрофобен ефект.

Добавянето на масла и сапуни създава въздушни пори в хоросана, които не изчезват напълно дори след интензивно разбъркване. След втвърдяване на хоросана остават въздушни пори, които не се запълват напълно с вода. Ако при ниски температури водата в хоросана замръзне, още незамръзналата вода може да навлезе в тези празни пори. Това ще намали разширяването на водата и ще предотврати разрушаването на хоросана. Маслата и сапуните също могат да направят мазилката или хоросана по-гъвкави и лесни за работа. Това означава, че при същата консистенция към хоросана може да се добави по-малко вода. Това обикновено води до по-висока якост.

В древен Китай и Рим

В далечен Китай широко разпространени са основно растителните добавки. Вареният ориз (лепкав ориз) получава голяма известност. Твърди се, че той е придал на хоросана и мазилките по-адхезивен ефект и значително подобрил здравината, водонепропускливостта, а вероятно и устойчивостта на замръзване. Преди около 1500 години технологията е била широко използвана при изграждането на безброй укрепления, гробници и язовири. В този случай науката смята, че амилопектинът, вид полизахарид или сложен въглехидрат, открит в ориза или други храни, съдържащи нишесте, е отговорен за това въздействие.

Амилопектинът действа като забавител. Растежът на калциевите карбонати се забавя, при което се развива по-фина и по-компактна микроструктура. Това е свързано със структурата на висока якост и плътност на хоросана. Много китайци дори твърдят, че добавянето на варен ориз или оризова вода към хоросана е едно от най-важните постижения за времето си. Добавянето на резници от коноп подобрява задържането на вода в мазилката и има благоприятен ефект върху свиването и напукването по време на втвърдяването ѝ. Добавянето на вълна, конски или кози косми също има много практични причини. Те подобряват здравината, тъй като действат като своеобразна армировка.

От тези вековни познания се развива цяла индустрия, която изследва примесите за хоросан и бетон и предлага широка гама от продукти. Този преход от исторически към съвременни добавки започва в края на 19 век. Неговото развитие и въвеждане в строителната индустрия е бавно, но стабилно и днес е достигнало огромно разнообразие, сложност и значение.