...czyli wszystko o cemencie

  Tynki, zaprawy, betony - od XIX w. do końca lat 20. XX w. - szkic

1. Transport i logistyka

Aby zrozumieć i rzeczywiście móc choćby zarysować, w jaki sposób i dlaczego przez długie wieki, w zasadzie aż do końca lat 40. albo i dłużej, na terenach Polski budowano z materiałów dostępnych w stosunkowo bliskiej okolicy (mam na myśli tutaj zwykłe budownictwo, nie żadne "pałace" czy "okręty flagowe"), trzeba wyobrazić sobie, jakie były możliwości transportowania materiałów budowlanych i nie tylko.

W zasadzie do momentu wynalezienia kolei parowej i jej rozpowszechnienia (I połowa XIX wieku) jedyna możliwość transportu to wóz zaprzężony w konie lub woły powoli przemierzający szlaki z jednego miasta do drugiego, z niewielkim jak na dzisiejsze wyobrażenia ładunkiem liczonym w kilogramach, a nie w tonach. Należy także rzecz jasna pamiętać, że słynne rzymskie drogi budowane w czasach starożytnych uległy albo zniszczeniu, albo zapomnieniu. Rzeki oczywiście pozwalały na transport, nawet w obie strony (czyli także "pod prąd"), lecz nie wszystkie rzeki były spławne, a spławnymi - nie wszędzie i nie w każde miejsce można było dotrzeć.

Druga połowa XIX wieku to burzliwy i gwałtowny rozwój kolei i możliwości jakie dawała. Dotyczyło to zwłaszcza miast położonych przy głównych liniach. Można było tam dowozić szybko i dużo towary konieczne na budowę. Poszerzało to oczywiście możliwości i rynki ich pozyskania, ale nie do końca. Trzeba było towary potem dowieźć do mniejszych miejscowości.

Rozwój przemysłu (należy również do niego zaliczyć tzw. gorączki złota i ich pochodne) nie tylko tego znanego już wcześniej, ale opartego na węglu, stali i ropie powodował gwałtowny wzrost długości kolei wąskotorowej. Gwoli ciekawostki: tylko w czasie trwania gorączki złota w Nome (Alaska, okres 1900-1910) powstało przynajmniej kilkanaście linii wąskotorowych prowadzących z kopalń rozsianych po całej okolicy do jedynego portu zdolnego przewieźć wydobyty urobek i złoto dalej w świat. Po ustaniu gorączki w zasadzie wszystkie zostały zamknięte. Ślady takich linii można znaleźć w wielu miejscach, gdzie dawniej były kamieniołomy, kopalnie itd.

Niestety nie wszędzie i nie zawsze dało się łatwo dostarczyć materiały. Problemem były drogi i słabość lub w zasadzie niewydolność transportu samochodowego. Polska jeszcze doby II Rzeczypospolitej była w tzw. ogonie Europy, a drogi nawet te główne bardzo często przypominały nieutwardzone trakty stające się jednym gigantycznym błotem w okresie wiosenno-jesiennym. Ciężarówki nie miały dużej ładowności. Tzw. wół roboczy Wehrmachtu doby II wojny światowej (Opel Blitz) w zależności od wersji miał od 1,5 do 3,5 tony ładowności. Nie trzeba wielkiej wyobraźni, by uświadomić sobie, jak mało to jest. Można oglądać na zachowanych filmach tzw. ciągniki balastowe mające moc około 100 koni mechanicznych, zdolne uciągnąć po utwardzonej drodze ładunek mający kilkadziesiąt ton. Dość powiedzieć, że w latach 60. czy na początku 70. dwa najcięższe ciągniki balastowe, jakie jeździły na terenie ówczesnej Polski, miały uciąg odpowiednio około 100 i 140 ton i były skonstruowane wespół ze Steyrem. Najcięższe ciężarówki trzyosiowe około 16-18 ton ładowności, a zestawy typu "koń" plus naczepa lub zestaw (czyli auto z naczepą) około 30 ton ładowności. Dość wspomnieć, że wielkie budowy ery Gierka boleśnie uświadomiły, jak niewydolny jest ciężki transport w Polsce. Aby podołać wyzwaniom należało nawiązać i zacieśnić współpracę ze wspomnianym już Steyrem, a także kupować Many i Berliety w wersji trzyosiowej z napędem 6x4 i silnikami o mocy powyżej 250 KM.

Można oglądać stare filmy z PKF lub te pokazujące "osiągnięcia socjalizmu", aby uświadomić sobie, jak małymi możliwościami transportu wówczas (lata 50. i 60.) dysponowano, o wcześniejszych czasach nie wspominając. Im wcześniejszy okres, tym większa rola zwierząt i ich niewielkich możliwości. Wystarczy wspomnieć, że na 1 m2 muru potrzeba około 50 cegieł (piszę około, bo ilość zależy od wymiarów cegły), oraz w zależności od tego jaka jest to cegła (jej jakość) około 50-60 kg zaprawy. Jest to tylko 1 mm2 ściany z cegły, w sytuacji kiedy wozówka jest licem, a główka grubością muru. To oznaczało, że jeśli mur był gruby na trzy cegły, to na 1 sążeń sześcienny muru (austriacki około 3,56 m3 muru) potrzeba było 2215 sztuk cegły średniej (wagowo, licząc po 9 i 7/8 funta za cegłę dawało w sumie około 12130 kg, do tego jako zaprawę trzeba było liczyć około 0,3 m3 ciasta wapiennego (nieco ponad 400 kg) i dwa razy więcej piasku - czyli około 0,6 m3 - czyli mniej więcej 1,2 tony. Z tych dość pobieżnych obliczeń wynika, że na niecałe 4 m3 muru potrzeba było wagowo mniej więcej jakieś 13000-13500 kg materiałów. Owe 4 m3 muru oznaczało nieco ponad 12 m2 muru grubości 3 cegieł.

Dla uproszczenia to mur mniej więcej o wymiarach 3x4 m i grubości około 0,5 m. Mniej więcej 6 m3. 1 kubik betonu waży w zależności od tego jak dobrze jest zawibrowany, jak dobrze mur zalany betonem od mniej więcej 2000 kg do nawet 2400 kg. Czyli gdyby budowniczy chcieli zbudować ten mur z betonu, to masa jaką trzeba przygotować wynosi wciąż od około 12000 do 14500 kg, przyjmując średnio nieco ponad 13000 kg. Nadal dużo. Mało tego, należy ją wymieszać na miejscu, tu i teraz. Tzw. "gruszek" czyli potężnych betonomieszarek nie było, podobnie pomp typu "stetter". A to oznacza, że każdy kilogram betonu z tych setek, a może tysięcy ton, musiał być wciągnięty na górę. A zanim nastąpiło wymieszanie - przetransportowany na miejsce budowy. A wówczas beton składał się z cementu (przyjmijmy portlandzkiego), ciasta wapiennego (jako plastyfikatora), piasku i kamienia. Tak czy inaczej - tony, które należało przewieźć. Wąskotorówką i/lub wozem zaprzężonym w konie lub woły. Wystarczy rzucić okiem na Fort Pasternik, wystarczy zobaczyć grubość stropów w zwykłych schronach, by uświadomić sobie, jak istotnym warunkiem była niewielka odległość od kamieniołomów i innych miejsc pozyskania materiałów budowlanych.

Mało tego - na to wszystko trzeba nałożyć jeszcze jedną bardzo ważną rzecz. W ówczesnych czasach (XVIII - pocz. XX w.) nie budowało się cały rok, zwykle zaczynało się wiosną (przełom marca i kwietnia, w zależności od pogody), kiedy temperatura w ciągu dnia była powyżej 5-10C, a w nocy przymrozki nie były codziennością, a kończyło się budowę zasadniczo góra w połowie października, kiedy przymrozki jesienne były odległą przyszłością. To zaś oznaczało, że należało wykorzystać cały dostępny czas na budowę murów i prowadzić tak szybko i tak długo (dniówka), jak się da. Liczono, że 1 murarz (oczywiście z pomocą pomocnika i speca od wapna) potrzebuje na wykorzystanie tych nieco ponad 2200 cegieł około 6,5 dnia. To oznaczało, że owe metry kwadratowe i okrutne tony przy braku mechanizacji wielokrotnie były przerzucane ręcznie lub za pomocą prostych narzędzi, a przewożone na furach końskich. Wszystko to oznaczało, że na budowie była bardzo duża grupa murarzy i odpowiednia do liczby ilość pomocników.

Nie wiem, czy ktokolwiek kiedykolwiek oszacował ilość cegieł, jakie wykorzystano do budowy fortu Krakus czy jemu podobnych, ale tak czy inaczej oznacza to, że ilości przewożonych materiałów były potężne.

O tym, jak bardzo nierozwinięty był transport samochodowy świadczy fakt, że w trakcie budowy Nowej Huty najszybciej budowane były te osiedla, wzdłuż których szły dwie linie kolejowe (wąskotorowe): jedna odnoga biegła w stronę wsi Mogiła i dalej w stronę budującego się kombinatu, druga - w stronę Kocmyrzowa. Początkowo to właśnie te dwie nitki i możliwość budowy odgałęzień od nich wyznaczały kolejność budowania osiedli w Nowej Hucie w pierwszym okresie (do roku 1955).

Ten przydługi wstęp pozwala na wyprowadzenie kilku bardzo ważnych, wręcz najistotniejszych wniosków, jakie będą podstawą niniejszego opracowania:

  • po pierwsze: materiał do budowy był pozyskiwany w najbliższej okolicy; dotyczy to zarówno materiału nazwijmy to sztucznego, a za taki (bo przerobiony) uważano w ówczesnych czasach cegłę, jak i materiały w postaci naturalnej - czyli skał różnych rodzajów,
  • po drugie: w podobny sposób pozyskiwano materiał do tworzenia zapraw, wypraw czy tynków na to, na co budowano; materiał ów musiał być pod ręką i być dostępny bez wielkich problemów,
  • po trzecie: cement, z racji jego charakterystyki, o której nieco dalej, był wykorzystywany przez długi czas jako materiał hydrauliczny, czyli sprawiający, że zaprawa wiąże w obecności wody, co ułatwiało murowanie,
  • po czwarte: należało brać pod uwagę granice państw, gdyż polityka sąsiada bardzo często była pochodną scysji i zawirowań na bardzo wysokich "stołkach", a wpływała na wszystko, co działo się na samym dole; znaczne uzależnienie się od sąsiada i granicy mogło sprawić kłopoty z pozyskaniem budulca.

Z powodów zarysowanych powyżej to, co będzie opisane i wszelkie wyjaśnienia będą dotyczyły zasadniczo Krakowa i okolic (częściowo, co zostanie zaznaczone w granicach do roku 1914), choć powyższe reguły można z powodzeniem stosować dla znakomitej większości miast i miasteczek na terenie Polski.

Wyjaśnienie zaczniemy od ostatniego punktu. W wyniku zawirowań politycznych końca XVIII i początku XIX wieku tereny Krakowa i wokół niego stały się po Kongresie Wiedeńskim na poły niezależną Rzeczypospolitą Krakowską z Senatem jako instytucją rządzącą oraz trzema państwami zaborczymi (Austrią, Rosją i Prusami), które decydowały o jego polityce zagranicznej i miały znaczny wpływ (tutaj znacznie mniej formalny) na politykę wewnętrzną. Często Kraków stanowił miejsce rozgrywek wywiadowczych między tymi państwami. Po rabacji galicyjskiej i powstaniu krakowskim (odpowiednio 1846 i 1848) miasto i tereny przyległe zostały wcielone do Austrii, a cesarz Franciszek Józef do końca życia tytułował się Wielkim Księciem Krakowskim.

To oznacza, że Kraków to nie Galicja. Ówczesna granica austriacko (potem austro-węgiersko) - rosyjska przebiegała w odległości kilku dosłownie kilometrów od miasta (w jego ówczesnych granicach, AD 1850) i miała kształt mniej więcej następujący: Trzebinia (A) - Lgota (A) - Niesułowice (R) - Czerna (A) - Paczółtowice (A) - Racławice (R) - Dubie (A) - Szklary (R) - Bolechowice (A) - Ujazd (A) - Wielka Wieś (R) - Giebułtów (A) - Korzkiew (R) - Zielonki (A) - Bibice (A) - Węgrzce (A) - Michałowice (R) - i dalej podobnymi zygzakami szła łukiem aż do Cło (A) - Pobiednik (R) - Wolica (A) (ostatni kawałek wzdłuż mniej więcej obecnej drogi krajowej 75 do Wisły).

Ciekawy dokument "O kosztorysach w budownictwie cywilnem" autorstwa S. Gołębiowskiego, wydany w 1845 roku, wymienia następujące kamieniołomy w Krakowie i jego okolicy: Przegorzały, Sikornik, Podgórze (pisze ogólnie o kamieniołomach sąsiedniego miasta Podgórza, "których kamień w jakości celuje"; po przeliczeniach cenowych, bo te też podaje, kamień kosztuje do około 2,15 zł za m3; dziś kamieniołomy są zamknięte, na ich terenach był w czasie drugiej światowej obóz "Płaszów"), kamień wapienny ciosowy jest z Bukowiny "w okręgu miasta Krakowa leżącej". Dalej pisze także o kamieniach ciosowych pińczowskich zaznaczając, że jest to w zasadzie wapień, ale z racji jakości jest wykorzystywany w Krakowie do wykonywania rzeźb i posągów i z tego powodu jest przywożony raczej w postaci płyt czy brusów, ale raczej niezbyt wielkich, bo w wypadku dużych "transport niepewny". Koszt m3 takiego kamienia to już wydatek (z przywozem do miasta) od 100 do nawet 180 zł. Dalej jest równie ciekawie. Pisząc o piaskowcu z okolic Staszowa twierdzi, że jest on wyśmienitej jakości, jednakże problemy transportowe i związana z tym cena (jest to w chwili obecnej odległość około 120-150 km) sprawiają, że jest on na tyle drogi, że nie opłaca się go sprowadzać mimo jego wyśmienitej jakości. To sprawia, pisze autor, że kamień używany w Krakowie pochodzi z gór galicyjskich, nie wspomina jednakże o miejscu ich pozyskania.

Wspomina także o tzw. czarnym marmurze z kamieniołomu w Dębniku (można go do tej pory podziwiać w wielu kościołach krakowskich, kamieniołom w chwili obecnej nieczynny), porfirze z Poręby Żegoty (przy czym w wypadku tego ostatniego wspomina o dostawie do portu na Wiśle w Krakowie i odstawą do samego miasta; różnica w cenie jest istotna - dla sążnia sześciennego sięga ponad 10%: 54 zł vs 60 zł, w chwili obecnej kamieniołom nieczynny). Kamień łupkowy pozyskiwany jest z okolic kalwaryjskich, zaś łupek dachowy ze Śląska austriackiego, pisze o Bielsku. Wszystko to oznacza pozyskiwanie materiału z najbliższej możliwej okolicy, gdyż transport nie dość że kosztuje, to jego jakość (w sensie kosztów do jakości dróg) może oznaczać problemy z dowiezieniem materiału w stanie nienaruszonym.

Inna pozycja "O wapnach hydraulicznych i o cementach" (lata 50. XIX w.) opisuje, że doskonały kamień znajdował się także (zapewne pozyskiwany) w: Śmierdzącej (dziś Kryspinów, na terenach kamieniołomów są dziś Zalewy), Zabierzowie, Witkowicach (dziś część Krakowa), pod Myślenicami (wzdłuż Raby), od Wojnicza po Kamienicę (wzdłuż Dunajca), wzdłuż Sanu (od Tyrawy Solnej, zwłaszcza tereny wokół Liszny, Sanoka i Liska), wzdłuż Iłoczewki (aż do Bystrego), do tego całe dorzecze Bugu i Dniestru, prócz tego okolice rzeki Świcy, Mizuni i Mołdawy. Opracowanie wyraźnie zaznacza, że w większości są to pokłady płytkie i łatwo dostępne.

Do informacji z połowy wieku można dodać, że ilość mniejszych i większych łomów (bo tak także nazywano miejsca pozyskiwania kamienia nie tylko wapiennego) była bardzo duża. Część z nich przekształciła się kamieniołomy z prawdziwego zdarzenia, inne znikły z krajobrazu. Śladami po tych ostatnich są tylko nieczynne pozostałości szybów służących do wypału kamienia wapiennego. Do tych pierwszych należy np. kamieniołom Niedźwiedzia Góra, w którym do chwili obecnej wydobywany jest diabaz, poniekąd także kamieniołom w Zalesiu - gdzie na pewno od lat międzywojennych ludność prowadziła na własną rękę wydobycie porfiru w mniejszej czy większej skali. Od połowy XIX wieku na skalę przemysłową prowadzone było pozyskanie porfiru i diabazu w Miękini koło Krzeszowic. Jeśli do tego dodać, że w okolicy samej tylko Płazy pod koniec XIX wieku sztabowcy austro-węgierscy naliczyli kilkanaście łomów wapiennych, a niemal w każdej wiosce pomiędzy Trzebinią a Krakowem bez problemu można znaleźć nieczynne ściany wyrobisk, to świadczy to o skali, w jakiej pozyskiwano kamienie do budowy nie tylko domów, ale także i do wyrobu zapraw. Z drugiej strony oznacza to bardzo często niemożność ocenienia w jakimkolwiek stopniu, skąd pochodzi dany kamień wykorzystany przy budowie tego czy innego obiektu. Można być pewnym tylko jednego - pozyskano go w najbliższej okolicy Krakowa.

2. Cegła

Rzecz jasna nie tylko z cegły budowano budynki czy szerzej wszystko to co wtedy stawiano, ale także z kamienia i licowano cegłą, bywa że przeplatano mur ceglany kamiennym. Wszystko było dozwolone. O takiej możliwości wspomniane jest już w "O kosztorysie...", o takich zasadach budowy pisze także "Budownictwo wieyskie..." z 1788 roku. Podobna pozycja była wydana także w latach 1782 i 1793 i nosiła tytuł "Budowanie wieyskie...". Podane w niej są rodzaje kamienia, z jakich można stawiać budynki, a także w jaki sposób sprawdzić, czy kamień jest wysokiej czy niskiej jakości.

Z cegłą masowo wykorzystywaną od czasów średniowiecza rzecz się miała podobnie. Zamki krzyżackie budowano masowo z wysokiej jakości cegły. Profesor Domasławski, pracujący na UMK, jako jeden z niewielu wydał pozycje, które powinny być kanoniczne dla każdej osoby zajmującej się cegłą, w których opisuje, jaka powinna być zaprawa używana do renowacji i jakie cegły były używane w dawnych latach na terenach północnej Polski.

Prowadząc swoje badania podaje zasady konserwacji cegieł, przy czym odrzuca "z urzędu" te, które zmieniają kolorystykę cegieł, są podatne na zniszczenie przez warunki zewnętrzne (przy czym zniszczenie obejmuje także zmianę kolorystyki z transparentnej na np. żółtawą), a także gdy konserwacja jest nieodwracalna, czyli nie pozwala powrócić do stanu "sprzed".

Zaznacza także dwa istotne ciekawe parametry dotyczące cegieł. Dziewiętnastowieczne cegły z odzysku, które badał, mają następujące parametry: wytrzymałość od 5,5 MPa do około 9,0 MPa, a nasiąkliwość od około 5% do 12%, przy czym określa ich budowę jako niejednolitą. Nieco dalej podaje parametry cegieł gotyckich, które testował. Wytrzymałość niemal identyczna, nasiąkliwość minimalnie większa, gdyż wynosi między 9 a 16%.

Należy jednakże pamiętać, że jeszcze w latach 40. i na początku 50., kiedy Polska odbudowywała się po zawierusze II wojny światowej, nie było niczym nadzwyczajnym wypalanie w niewielkich piecach odpowiednio przygotowanych cegieł na budowę/odbudowę/rozbudowę domu. Rozmawiając z ludźmi po 80-tce można się przekonać, że wypalona w takich "przydomowych piecach" cegła była dzielona na trzy podstawowe grupy: cegła na ściany nośne, zewnętrzne (mocna, niskonasiąkliwa), cegła słaba (porowata, nasiąkliwa) - do ściany działowe, obowiązkowo kuchenne i łazienkowe (działo się tak, gdyż łatwo chłonęła i łatwo oddawała nadmiar wilgoci), oraz przepalona - na kominy, i wszystko to, co wiązało się z wysoką temperaturą, ogrzewaniem i piecem.

Ze sposobu wypału wynikały zupełnie inne parametry tej cegły, a trzeba pamiętać, że najważniejszym przykazaniem murarza od zawsze było to, by zaprawę i tynk dostosować do tego, jaka cegła jest wykorzystywana w aktualnej chwili. Zaprawa nie mogła mieć mniejszej nasiąkliwości i być mocniejsza niż cegła. Po zastosowaniu takiej zaprawy w przeciągu jednej lub najdalej kilku zim okazywało się, że lico cegły się kruszyło, a sama ściana osłabiała.

Skąd taka popularność cegły? W zasadzie wszystkie, a jeśli nie to większość opracowań z XVIII i XIX wieku, pisze o tym, że glina jest w Polsce (przy czym należy brać pod uwagę nieco inny zasięg terytorialny) dość popularnym materiałem, występuje powszechnie. Owszem nie wszędzie jest glina najwyższej jakości, ale istnieją metody pozwalające "uszlachetnić" materiał jaki jest pod ręką. Opisany jest także sam proces, dzięki któremu z wykopanej gliny można wyprodukować cegłę najwyższej jakości. Tuż po II wojnie światowej w okolicy słynącej z rewelacyjnej gliny (Lubelskie) funkcjonowało powiedzenie, że "za jakość cegły, którą sprzedajesz trzeba dziękować dziadkowi". Nie odbiegało to zbyt daleko od prawdy. Sam proces wygląda dość prosto: kopie się glinę, następnie ją oczyszcza i gnoi (czyli polewa wodą, ubija jak ciasto, znów polewa, znów ubija), zostawia na jakiś czas, by warunki atmosferyczne sprawiły, że wszelkie zanieczyszczenia, jakie tylko są, rozpuszczą się. Kolejnym etapem jest wypełnienie gliną form, ubicie, poczekanie aż wyschną, wypalenie i - jest cegła. To nie do końca tak.

W XVIII wieku utyskiwano na upadek zwyczajów, w wyniku których proces został gwałtownie przyśpieszony, bowiem w czasach krzyżackich i nieco późniejszych sam proces gnojenia, obejmujący owo ubijanie i wystawienie na warunki atmosferyczne trwał minimum 7 lat (!), następnie uformowana cegła była suszona na wolnym powietrzu kolejne 2 lata, wypalana, segregowana i kolejne 2 zimy była testowana, czy jest właściwie wypalona, dopiero wtedy mogła iść do przysłowiowego klienta. To oznaczało, że proces produkcji cegły był rozciągnięty na kilkanaście nawet lat, a cegłę tak przygotowaną można podziwiać do dziś.

Z broszur i podręczników wydanych na początku XIX wieku można bez problemu dowiedzieć się, że w tych "kiepskich" czasach gnojenie gliny trwało tylko 2 lata (a dokładniej rzecz ujmując 2 zimy), że gnojona glina musi być odpowiednio przechowywana i dbana (czyli osłaniana od nadmiernego słońca, polewana, osłaniana przez nadmiernym mrozem (np. piaskiem lub matami), że nie może zawierać żadnych zanieczyszczeń itd.). Zalecano do tego, by gliny nie kopać w lecie, ale na wiosnę lub jesienią, będzie wtedy zdatniejsza do wyrobu ceramiki. Oczywiście można było zmieniać jej właściwości dodając np. popioły drzewne (lub inne w zależności od lokalizacji i dostępności), piasek, inny rodzaj gliny itd. Po wyjęciu z formy proces suszenia cegły nadal obejmuje kilka długich tygodni, zaś po wypaleniu cegła powinna na wolnym powietrzu przezimować, by warunki atmosferyczne pokazały która jest dobra, a która zła. Przywiezienie nie wysezonowanej cegły na budowę było w tamtych czasach niemożliwe. Co więcej istniały pewne dość ogólne i łatwe do sprawdzenia zasady pozwalające skontrolować jakość gotowego wyrobu. Oto kilka z nich: powinna wydawać jasny brzęk, nie powinna poddawać się uderzeniom młota, ale łatwo obrabiać, nasiąkliwość około 5% (im mniej tym lepiej), powinna być jednolita wewnątrz, nie może farbić... Wszystkie inne w ten czy inny sposób wspominają o tym samym.

Zasady produkcji cegieł przez cały wiek XIX nie zmieniły się niemal wcale - skrócono jedynie czas gnojenia, zalecając na przełomie wieków XIX i XX, by sezonowanie trwało minimum jedną zimę. Twierdzono, że zima znacznie ułatwia oczyszczenie materiału przed dalszym procesem. W razie niemożności zatrzymania produkcji lub jej dużej skali zalecano rozdrobnienie gliny, by potem pod wpływem polewania jej wodą wszelkie zanieczyszczenia się rozpuściły. Co ciekawe, pozycja z ostatnich lat XIX wieku wspomina, że jakkolwiek pojawiła się możliwość produkcji cegły za pomocą maszyn typu prasa (konsystencja gliny zbliżona do konsystencji betonu, z którego wyrabia się elementy prasowane), to wyraźnie zaznacza, że jakość wyprodukowanego w ten sposób produktu jest nie do końca znana, gdyż cegła musi wytrzymać długie lata a kilka sezonów. Ta jedna uwaga pokazuje, z jaką rezerwą ówcześni specjaliści odnosili się do wszelkich nowinek jakie pojawiały się na rynku, a znacząco po względem technologicznym zmieniały proces produkcji.

Biorąc także pod uwagę, że:

  • bez problemu, nawet jeszcze w początkach lat 20., można spotkać w podręcznikach dotyczących budowy domów (zwłaszcza tych tańszych) opisy jak budować ściany z gliny zmieszanej z pociętą zielonką czy trocinami,
  • w środku kryzysu, czyli na samym początku lat 30., ukazał się podręcznik jak samodzielnie wykonać cegłę cementową, teoretycznie jako tanią alternatywę dla drewna (powszechnego zwłaszcza w małych miasteczkach), ale rzecz jasna zamiennik powszechnie wówczas używanej cegły ceramicznej; według autorów przemawiało za tym także znacznie przyśpieszenie czasu produkcji i możliwość przygotowania takiej cegły w zakresie własnym, bez większych trudności,
  • jeszcze w latach 40. nie było niczym nadzwyczajnym wypalanie własnoręcznie w tymczasowych piecach cegieł na budowę czy rozbudowę domu; sam proces trwał około 2-3 lata, w zależności jak długo materiał był gnojony, oraz ile sezonowany po jego wypaleniu,

wszystko to wskazuje, że cegła używana w Krakowie, albo szerzej na terenach ówczesnych Austro-Węgier, ale i byłej szlacheckiej Polski, miała bardzo wysoką jakość, a żaden producent cegły nie ośmieliłby się skrócić czasu produkcji o połowę tylko po to, by na rynek wypuścić materiał, który byłby wchłonięty przez gwałtownie odbudowujące i rozbudowujące się miasto (wielki pożar w roku 1850, rosnąca bardzo szybko od początku lat 50. XIX wieku do mniej więcej wybuchu I wojny światowej Twierdza Kraków). To oznacza, że cegła wykorzystana do budowy "dzieł" jest naprawdę wysokiej jakości.

Należy także pamiętać o jeszcze jednej istotnej rzeczy: fakt, że dana cegła ma nasiąkliwość na poziomie 17%, a nie 6% (czyli zgodnie z normami z przełomu wieków) nie oznaczał, że nie nadaje się do budowania murów zewnętrznych, jedną z istotnych bowiem cech było to, jak bardzo jest porowata. Przypomina to troszkę sytuację z zaprawą wapienną zrobioną na bazie ciasta wapiennego. Ciasto wapienne jako składnik zapraw napowietrza bardzo mocno każdą zaprawę, co sprawia, że w twardym już tynku jest bardzo dużo wolnej przestrzeni - baniek powietrza. To one pozwalają wilgoci zmieniającej się w lód w niekorzystnych warunkach (np. nagły spadek temperatury otoczenia) "zmieścić" się w tynku i nie zniszczyć go.

Cały czas należy mieć jednak z tyłu głowy słowa profesora Domasławskiego wspominane chyba w każdym opracowaniu dotyczącym budowania do połowy XX wieku, że zaprawa powinna być swoim składem dostosowana do parametrów wykorzystywanej cegły. To oznacza, że jeśli z jakiś powodów zmieni się rodzaj cegły (np. mury wychodzą nad powierzchnię ziemi), to także skład zaprawy musi ulec zmianie. O tym należy pamiętać zwłaszcza w czasach, kiedy nagminnym jest wykorzystywanie zaprawy na bazie trasu.

3. Beton

Jednym z pierwszych nawet nie tyle spoiw co materiałów budowlanych, które weszły na arenę dziejów, był beton. Początkowo wiązano go z Anglikiem J. Aspdinem (Aspdenem), który w 1824 roku wypalił w temperaturze około 1450C klinkier cementowy, uzyskując po przemiale cement portlandzki. Otrzymał zresztą na to patent.

Na przełomie XX i XXI wieku okazało się, że starożytni Rzymianie produkowali coś na kształt betonu, a z czasem zaczęto to nazywać betonem rzymskim. Owa mieszanka składała się mniej więcej (ilościowo) z wypalonego CaO (około 40-45%), SiO2 (około 32-40%), Al2O3 (około 5-11%), do tego dochodziły znacznie mniejsze ilości (poniżej 5%) innych związków, z których najwięcej było żelaza (Fe2O3). Ważnym składnikiem (uspokajała sam proces, regulowała czas trwania, tempo twardnięcia) była prawdopodobnie sól morska (NaCl).

Skład jaki otrzymano w badaniach był niejednolity, wykorzystywano bowiem naturalnie występujące pyły i popioły wulkaniczne (prawdopodobnie z okolic miejscowości Pouzzola - stąd pucolana). Taka mieszanka wiązała także w wodzie, tworząc beton o stosunkowo dużej wytrzymałości (około 40 MPa, przy czym należy pamiętać, że jeszcze w początku lat 20. XX wieku, beton o wytrzymałości znacznie mniejszej, bo około 30 MPa, był uważany za bardzo mocny), odporny na agresywne środowisko (elementy przeleżały w morzu podobno około 2 tysięcy lat i nic im się nie działo).

Innym wynalazkiem mającym ułatwić pracę ówczesnych budowniczych był cement romański, wynaleziony przez J. Parkera pod sam koniec XVIII w. Z racji składu (wyprażone w kilkuset stopniach kamienie wapienne z dodatkiem substancji ilastych, których parametry i przyspieszenie wiązania były znane na terenach Polski już dużo wcześniej) i bardzo drobnego przemiału wiązały bardzo szybko.

"Romancementy są to wyroby z gliniastych marglów wapiennych, otrzymane przez wypalenie w temperaturze poniżej temperatury zeszklenia, które przez mechaniczne rozdrobnienie muszą być na mączkę zamienione". Według klasyfikacji normy austriackiej cement romański bez dodatku piasku zaczynał twardnieć po zarobieniu wodą:

  • szybkowiążący, najpóźniej po 7 minutach,
  • średniowiążący, najpóźniej po 7-15 minutach,
  • wolnowiążący, nie prędzej niż po 15 minutach."

Można spotkać się z informacjami, że cementy romańskie, jak je na terenach ziem polskich zwano, były rozpowszechnione, jednakże wspominany już wcześniej "Kosztorys..." o nich nie wspomina, a w innych opracowaniach jest przedstawiany jako alternatywa.

Jedną z przyczyn czemu tak się działo, czyli i jeden i drugi cement stosunkowo powoli zyskiwały wytrzymałość, jest fakt, że tak naprawdę do końca XIX wieku cały czas opracowywano odpowiednie składy mieszanek betonowych mających zapewnić odpowiednie parametry, zaś pierwsze normy mówiące początkowo o tym, jak produkować cement, weszły w życie w latach 70. XIX wieku w Niemczech. Pierwsza norma dotycząca parametrów samego cementu to początek XX wieku i USA. Zasady i parametry tam zawarte rozprzestrzeniały się dość szybko na cały ówczesny świat i ostatecznie Niemcy pod koniec pierwszej dekady XX wieku uzupełnili swoją normę o parametry zza oceanu.

Opracowanie z lat 50. XIX w. "O wapnach hydraulicznych..." dokładnie opisuje problemy, z jakimi spotykali się producenci cementu (w tym także romańskiego) w tamtym czasie. Autorzy próbują znaleźć taki skład zaprawy na bazie wapna (czy to palonego, czy to gaszonego, czyli ciasta wapiennego), który pozwoli na zrobienie dobrej jakości zaprawy, z materiałów które są pod ręką, są łatwo dostępne. Wspominają oni o "trassach" z okolic Renu, pucolanach z Włoch i Santorynu, ale zaznaczają, że dalekie odległości znacznie podrażają ich cenę na tyle wysoko, by szukać ich zamienników "tu i teraz".

Kilka lat później ukazało się opracowanie dotyczące cementu, tym razem w Warszawie, w którym porównywano jakość (czy jak wtedy pisano "dobroć") cementu z cementowni Grodziec i angielskiego, użytego do budowy mostu w Warszawie. Szczegółowość cyfr jest doprawdy imponująca, lecz o wiele ciekawsza jest opinia o cementach (trzech rodzajach) dostępnych na składach budowlanych w Warszawie. Spośród nich dwa były to cementy portlandzkie, a jeden mimo nazwy tak naprawdę był cementem romańskim. Mało tego, pod względem jakości tylko cement z cementowni Grodziec nadawał się do dalszych porównań, gdyż odpowiadał jakości i parametrom cementowi importowanemu z Anglii (i znów wyraźnie zaznaczono, że dość długi transport, a także podatność cementu na warunki zewnętrzne spowodowały problemy z jego jakością na rynku polskim). Uwagi te pozwalają na potwierdzenie paru bardzo istotnych rzeczy:

  • w powszechnej sprzedaży nie istniały cementy, których nazwa byłaby zawsze adekwatna do oferowanego produktu,
  • parametry mimo teoretycznej zgodności z nazwą były bardzo różne,
  • wyniki poszczególnych partii cementu jednego producenta już na składzie budowlanym mogły bardzo znacznie się różnić.

Wyniki wytrzymałościowe (po przeliczeniu z miar rosyjskich kształtują się w najlepszym wypadku na poziomie około 15 MPa), przy czym normą jest, że jako plastyfikatora, a przy okazji i substancji zwiększającej mrozoodporność, dodawano ciasto wapienne.

Koniec XIX wieku (lata 90.) i początek XX wieku - to intensywne badania przez specjalistów chcących zrobić jak najlepszą mieszankę betonową o pożądanych właściwościach, a także, co równie istotne - wprowadzenie w całym ówczesnym nowoczesnym świecie w miarę jednolitych norm na cement portlandzki. Wykłady Bisanza dla studentów Politechniki Lwowskiej przynoszą recepty na uzyskanie betonu o wytrzymałości około 15 MPa, wydany w tym samym okresie poradnik dotyczący robót wodnych i fundamentów rozmaitych budowli wspomina, że samo ubicie mieszanki betonowej (o znacznie suchszej konsystencji) pozwala dojść do poziomu mniej więcej 20 MPa, określa prawidłowe składy betonu (tzw. stos okruchowy), przy okazji badając jakie rodzaje kamienia powinny być używane, powszechne zaczyna być stosowanie zbrojenia mającego wyeliminować jedną z największych wad betonu - czyli dużą wytrzymałość na ściskanie (nacisk od góry, parametr mierzony na górze) przy stosunkowo niewielkiej wytrzymałości na rozciąganie (nacisk od góry, parametr mierzony od dołu).

Niemcy już od pierwszej dekady XX wieku zaczynają badać żelbeton ze wszystkimi możliwościami, jakie on daje. W Polsce te badania to I połowa lat 20. Bez problemu osiągano w nich wytrzymałości około 30 MPa. Jeśli dodać do tego wszystkiego, że w roku 1928 Polski Związek Fabryk Portland-Cementu publikuje mającą ponad 40 stron broszurę dotyczącą betonu (Beton i sposoby jego przyrządzania), a normy dotyczące cementu objęły w zasadzie cały ówczesny cywilizowany świat i są powszechne (dzieląc cement na pięć grup w zależności nie od jego składu, ale przeznaczenia i warunków z jakimi będzie miał kontakt, co oznaczało, że dużą rolę odgrywał tutaj skład klinkieru, sposób jego wypalania i przemiału), to można bezapelacyjnie stwierdzić, że po I wojnie światowej cement portlandzki i beton stworzony z jego wykorzystaniem stały się pełnoprawnym materiałem budowlanym.

Pamiętać także należy, że ówczesny beton nie należał do mocnych. Można oceniać, że w wielu wypadkach (życia codziennego, budowy domów) nie miał wytrzymałości większej niż 10-15 MPa.

Problemem zwłaszcza w pierwszym okresie stosowania betonu prócz różnej jakości użytego cementu (zwłaszcza do pierwszych lat XX wieku, norma niemiecka lata 70. XIX wieku, norma amerykańska - bodajże 1904, przeniknięcie obu norma około 1910), mógł być brak odpowiedniego przemiału skały używanej do betonu (aby sobie uświadomić jak wygląda układ taśmociągów, sit, itd. wystarczy zobaczyć jak wygląda zwykła kopalnia piasku rzecznego (w okolicach Krakowa jest ich dużo: np. Brzegi, Cholerzyn). Mogło to skutkować zbyt dużą ilością "grubego" kamienia. Bezpośrednio z tym faktem powiązana jest łatwość kruszenia skał. Najłatwiej ukruszyć skały miękkie, wapienne czy piaskowcowe, a tych wokół wspomnianego miasta nie brakuje. Skały twarde były wydobywane pod koniec XIX w. (np. Mięknia) w okolicach Krakowa, ale tańszy i powszechniejszy był wapień.

Impulsem do zmian było m.in. sprowadzenie na początku XX wieku technologii produkcji terrazytu i lastrico, czyli odpowiednio tynku mineralnego ozdobnego (także barwionego w masie) i sztucznego kamienia, o składzie 1 cz. cementu i 2 cz. kamienia, polerowanego lub nie. "Zagłębiem" ich produkcji były tereny wokół Krzeszowic i samego miasteczka. Technologia produkcji jednego i drugiego wymagała jasnej i ciemnej skały (wapieni jest dość, diabaz to Niedźwiedzia Góra koło Tenczynka, do tego Dębnik i tzw. "czarny marmur"), odpowiednio zmielonej. W latach międzywojennych można było się z ulotek dowiedzieć, że w dwóch największych firmach zlokalizowanych na tym terenie (obie w Krzeszowicach, jedna żydowska, druga, mniejsza "chrześcijańska") zatrudniano w każdej z nich po kilkadziesiąt osób, produkując materiał na tysiące metrów kwadratowych rocznie (można oceniać, że na kilkanaście, może nawet nieco więcej tysięcy metrów rocznie "na jedną").

Początkowe duże wahania w jakości cementu przy jednym stałym parametrze czyli hydrauliczności, oznaczającej wiązanie w warunkach wilgoci i stosunkowo niskiej temperatury, pozwoliły mu stać się składnikiem zapraw i tynków. Początkowo był traktowany jako składnik mniej istotny od wapna (dokładniej: ciasta wapiennego), gdyż twardość jaką daje cement w zaprawach przy braku plastyfikatorów i niepewności co do jakości oznaczały problemy w nakładaniu tynków czy zapraw. Mimo wprowadzenia do powszechnego użycia plastyfikatorów w codziennym użyciu do lat 70. było ciasto wapienne. Wapno suchogaszone (hydratyzowane) to lata 50. i 60. XX wieku. Jeszcze podręczniki budownictwa wiejskiego, poradniki dla murarzy z lat 50. dokładnie określały skład zapraw, w których tak samo istotnym składnikiem jak cement było ciasto wapienne. To tym bardziej potwierdza, że kilkadziesiąt lat wcześniej cement miał jedną funkcję.

4. Wapno

Najstarszy chyba materiał wiążący znany na ziemiach polskich. Dostępny niemal wszędzie, a w okolicy Krakowa i Małopolsce - w szczególności. W zaprawach wykorzystywano wówczas, to wiadomo na pewno, nie wapno palone, a ciasto wapienne. Wapno palone, czyli skały wapienne po wypaleniu w wapiennikach, piecach najróżniejszego rodzaju - od prostych, które można zobaczyć np. wzdłuż trasy Kraków - Olkusz, i chyba w całej okolicy Jury Krakowsko-Częstochowskiej, porozrzucane po wsiach, wszędzie tam gdzie skała wapienna była bardzo łatwo dostępna, poprzez szybowe do hoffmanowskich (zaadoptowanych do wypalania wapna, gdyż zasadniczo wykorzystywano je do produkcji cegły) było rozdrabniane, a następnie gaszone - czyli zalewane wodą. Ilość wody zależało od składu skały wapiennej, która dawała kilka rodzajów wapna - od chudego po tłuste.

We wspomnianych opracowaniach z wieku XVIII można wyczytać, że w "starych dobrych czasach" wapno musiało być gaszone co najmniej siedem lat, a za sprzedaż oszukanego wapna groziły srogie kary, podobno nawet z karą główną. Jakość używanego wapna zależała od tego, czy było gaszone dużą czy małą ilością wody. Same zasady nie zmieniały się przez wieki, przy czym, chciałoby się powiedzieć "jak zwykle", następował proces skracania samego okresu gaszenia. Jeszcze na przełomie wieków XIX i XX zaleca się, by trwał on dwie zimy lub jeden sezon (a w zasadzie czas od jesieni do wiosny). Czas jesienny, kiedy zaczynał się sam proces, był istotny, gdyż w jego trakcie uwalniane są ogromne ilości ciepła, a brak czy niedobór wody mógł bardzo łatwo doprowadzić do zniszczenia całej partii materiału. W opracowaniach z przełomu XVIII i XIX wieku opisywane są sytuacje, kiedy najlepsze wapna, gaszone w zasadzie bez użycia wody z zewnątrz, były zdatne do wykorzystania po kilkudziesięciu latach. Samo przechowywanie już ciasta wapiennego było proste. Wystarczyło dół, w którym było zgaszone już wapno, przysypać kilkunastocentymetrową, może nieco grubszą, warstwą piasku, a wapno nie traciło swych parametrów przez kolejne długie dekady.

Wapno jako materiał wiążący miało kilka istotnych wad: aby związać potrzebowało ciepła i braku wilgoci. Proces wiązania zachodzi pod wpływem reakcji z CO2 zawartym w powietrzu, lecz trwa bardzo wolno. Część współczesnych opracowań mówi o tempie twardnięcia mniej więcej na poziomie około 1 cm na kilka dni, przy czym im wyższa temperatura i im suchszy czas, tym ów czas jest szybszy. Deszcze i spadki temperatury w zasadzie spowalniają to tempo do zera. Jeśli dodać do tego, że sezon w wiekach średnich trwał od mniej więcej kwietnia do września - może początku października, to jasnym się staje, dlaczego od dawna szukano sposobów jak sprawić, by zaprawa była odporna na wilgoć, ba - by twardniała mimo obecności wody, a czas wiązania był znacznie szybszy.

W latach 50. powstało krótkie opracowanie autorstwa H. Jabłczyńskiej-Jędrzejewskiej liczące kilkanaście stron (z tekstu można wywnioskować, że jest to pierwsza część, druga nie została napisana lub opublikowana), w którym autorka zamieściła wyniki badań zapraw używanych na terenie Polski od około X do XVIII wieku. Założyła, że z racji iż w zaprawach ówczesnych stałym składnikiem jest piasek i ciasto wapienne (czyli węglany), to wszystko pozostałe powinno być tym, co określiła wskaźnikiem hydraulicznym, czyli czymś co sprawi, że zaprawa będzie wiązała albo szybciej, albo w obecności wilgoci, albo w obu warunkach jednocześnie. Wskaźnik ten jest bardzo różny i sięga od 2 do 15-18%. Czy jest to przydatny wyznacznik? Przynajmniej częściowo tak, gdyż daje nam najniższy możliwy poziom tego, jak bardzo zaprawa czy tynk mógł być modyfikowany, gdyż tak naprawdę nie znamy nawet w najmniejszym stopniu tego, w jaki sposób modyfikowano zaprawy w dawnych wiekach. Jeśli dodać do tego fakt, że sam proces kształcenia od ucznia do mistrza murarskiego przebiegał i polegał na przekazywaniu tajemnic zawodowych niepublikowanych publicznie i oficjalnie, nie istniało coś takiego jak podręczniki do nauki zawodu, a przekazy pisane są nader skąpe, to ta publikacja ta może dać nam jedynie bardzo ogólne pojęcie.

Pierwsze publikacje dotyczące tynków i zapraw spotyka się w opracowaniach z końca XVIII i początku XIX wieku. Oczywiście nie oznacza to, że wcześniej nie znano tzw. "ludowych" sposobów na hydrauliczność zaprawy. Do najstarszych należały piaski z zawartością naturalnej glinki lub łupków, dodawane do ciasta wapiennego, wypał odpowiedniego rodzaju wapienia (skład mineralny zbliżony do cementu romańskiego), dodawanie margli do zaprawy i wiele innych. Jednym z powszechniejszych było dodawanie truchła zwierząt do ciasta wapiennego. Po odpowiednim czasie tworzył się naturalny klej kazeinowy, który częściowo usuwał problemy "czystej" zaprawy wapiennej. Pozwalał na szybsze wiązanie zaprawy, wzmacniał jej siłę, znakomicie zwiększał odporność na wilgoć, pozwalał wiązać pomimo kontaktu z wilgocią.

W najstarszych dostępnych podręcznikach do budowania można przeczytać o "najnowszych" ówczesnych sposobach wynalezionych daleko w świecie (np. Francja), czyli o tym, by mieszać z jedną objętością ciasta wapiennego trzecią część drobno zmielonego wapna palonego. Sama zaprawa miała tężeć momentalnie mimo obecności wody. Do tego można poczytać o tym, jak istotne są zmielone dachówki, surówka ceglana, czy niewypalona glina... Kilka podręczników (lub jak je czasem nazywano "doręczników") w rozmaity sposób próbuje usystematyzować wiedzę, która jest dalekim echem tajemnic przekazywanych z mistrza na ucznia. W okolicy Krakowa jeszcze w latach 40. XIX wieku zaprawa do murowania, tynki i wszystko co z nimi związane jest z urzędu traktowane jako zaprawa wapienna. W ten czy inny sposób modyfikowana ludowymi, tradycyjnymi metodami, ale zaprawa wapienna, której podstawą jest niezmienny skład (podawany objętościowo, z racji łatwiejszego i bezproblemowego wykorzystania na placu budowy): 1 część wapna, 2 części piasku (oczywiście ilość wapna w zależności od jego tłustości może się zmieniać mniej więcej od 1,75 do 2,5).

O tym, jak silna i jak powszechna była wiedza o zmienianiu parametrów zaprawy wapiennej, mogą świadczyć i świadczą opowieści o renowacji czy ponownym tynkowaniu kościołów jeszcze w latach 40. lub w czasie kryzysu lat 30. Zaczynano wówczas gasić wapno w wielkich dołach, a przez jakiś czas w zależności od zamożności i wielkości parafii proboszcz nakazywał gospodyniom domowym zbiórkę skorupek od jajek, a jak mogły to i białek. W Mszanie Dolnej wedle relacji jednej osoby trwało to ponad dwa lata (być może dwie zimy). Takie skorupki dodawano do ciasta wapiennego, co tworzyło po prostu klej kazeinowy, a sam tynk był mocniejszy i odporny na wilgoć.

Wnioski

Biorąc pod uwagę fakt, że ówczesne (okres 1850-1910) stwierdzenie "zgodnie ze sztuką budowlaną" nie było tylko pustym frazesem, a majstrowie murarscy mieli potężną wiedzę o tym, jak powinna wyglądać dobra cegła, czym powinna się charakteryzować, jakie parametry powinna spełniać zaprawa używana do jej murowania, należy przyjąć, że stosowano albo modyfikowaną czystą zaprawę wapienną, albo cement służył (w zasadzie przez cały ten okres) jako materiał wiążący mający zapewnić jej hydrauliczność, czyli szybkie tężenie zaprawy zwłaszcza w niekorzystnych warunkach temperaturowych i wilgotnościowych.

Zaprawa wapienna, sposoby jej modyfikacji, zmiany parametrów i ograniczenia były doskonale znane, a i dostępność najważniejszego składnika, czyli skały wapiennej doskonałej zresztą jakości i ostrego piasku wiślanego - powszechna, a lokalizacja - dosłownie "na miejscu".

Cement dopiero wchodził jako powszechnie znany materiał budowlany (zwłaszcza portlandzki), przeżywał zatem wszelkie problemy wieku niemowlęcego, z najważniejszym - brakiem stabilności względem jakości i parametrów. To mogło owocować stworzeniem zaprawy mocniejszej i mniej nasiąkliwej od ówczesnej cegły, co było niezgodne ze sztuką i zasadami, nawet obecnymi. Założenie bowiem jest stosunkowo proste: cegła w całym systemie obejmującym mury i tynki powinna być najmocniejszym jej elementem, to zaś oznacza, że powinna być sucha, powinna zawierać jak najmniej wilgoci. By tak się stało, zaprawa na jakiej była murowana powinna mieć większą nasiąkliwość i przy okazji być nieco słabsza od niej (także dlatego, że jeśli by nastąpiło zbyt duże obciążenie murów, elementów nośnych, to zaprawa jako pierwsza pęknie sygnalizując, że coś jest nie tak). Ta zasada w swym głównym założeniu ograniczała penetrowanie wilgoci w głąb muru, pozwalając na szybsze jej transportowanie na zewnątrz. Reguła jest bardzo prosta: woda idzie tam, gdzie jej najłatwiej wniknąć. Trzy (szpryc, narzut i gładź) lub dwie warstwy (bez gładzi), każda z nich o nieco innych parametrach, przy czym im dalej od muru tym słabsza, stanowiły dla wilgoci z zewnątrz coraz silniejszą barierę wnikania, ale z drugiej strony - trochę wiosennego wiatru i słońca momentalnie wysuszało wierzchnią warstwę ściany, która momentalnie zaczynała wyciągać wilgoć z głębszych, mniej nasiąkliwych warstw. Jeśli ta reguła nie była zachowana, to bardzo szybko, w przeciągu jednej czy dwóch zim lico cegły zaczynało się kruszyć i rozpadać, pozwalając na degradację materiału z którego ściana, czyli element nośny, była zbudowana.

Poza tym - wszelkie ówczesne receptury operują nie wagą a objętością, a cementy także i w tym wypadku miały bardzo różne parametry. Stąd taki wniosek.

Jeszcze jedna uwaga, tym razem dotycząca tego, jaka naprawdę w chwili obecnej jest użyta zaprawa. Fakt, że oryginalnie użyto np. zaprawy wapiennej (jeden z kościołów w Gliwicach) nie oznacza, że w trakcie późniejszych remontów lub odnowień nie zmieniono tej zaprawy na taką z zawartością cementu. Nie wszystkie zmiany, remonty czy odnowienia muszą być znane. Poza tym, fakt użycia cementu w zaprawie nie oznaczał tego, że zaprawa traciła swoje parametry i stawała się mocniejsza niż cegła. Ówczesne cementy nie należały do mocnych, a jeszcze po 1945 roku w Polsce można było kupić cement tzw. 250, którego parametry odpowiadałyby zgodnie z dzisiejszą nomenklaturą cementowi klasy 22,5, czyli wytrzymałości 22,5 MPa po 28 dniach. Do II wojny światowej niezbędnym składnikiem każdej zaprawy i każdego tynku było ciasto wapienne. Jak już wspomniano, miało ono także właściwości napowietrzające i uplastyczniające, co pozwalało stworzyć naturalne napowietrzenie zaprawy zwiększające drastycznie jej mrozoodporność mimo bardzo niskich parametrów wytrzymałościowych.

Beton stosowany pod koniec XIX i na początku XX wieku (okres do I wojny światowej) w chwili obecnej nie byłby nawet użyty do budowy fundamentów zwykłego domu jednorodzinnego. Zawartość w nim skał wapiennych, piaskowców i ich pochodnych dyskwalifikuje go wedle obecnych norm. Ale pamiętajmy, że w jego składzie przez bardzo długie lata było ciasto wapienne, a fakt by go ubijać dla polepszenia parametrów to okres przełomu pierwszej i drugiej dekady XX wieku, podobnie jak propozycje zastosowania zbrojenia. Jeśli dodać do tego niezbyt mocny cement, to bardzo często otrzymujemy grube warstwy betonu z dużą ilością czegoś, co przypomina kliniec lub kamień o grubości powyżej 16 mm, sporą ilością piasku i równie ogromną ilością bąbli powietrza. To właśnie te ostatnie zapewniały mu mrozoodporność na podobnej zasadzie jak w tynkach wapiennych.

Do dziś dnia zresztą jedną z metod zapewnienia odporności na mróz i częste przechodzenie temperatury przez punkt zamarzania wody mieszanek murarskich lub tynkarskich jest odpowiednie napowietrzenie mieszanki, czyli stworzenie w nich tzw. kapilar, w których woda zawarta w betonie czy tynku ma szansę zwiększyć swoją objętość w wypadku wejścia mrozu.

Osobną kwestią jest fakt, że jeśli beton lub tynk szybko chłoną wodę, to równie szybko ją oddają pod wpływem słońca czy wiatru.

Biało-szare naloty i złuszczona powierzchnia cegły

Biało-szare naloty zwykle oznaczają kłopoty, chyba poza jednym wypadkiem - kiedy wapień użyty do betonu zaczyna się lasować (wtedy trzeba szukać przyczyn w innym miejscu), ale zwykle oznacza to także, że mury są zawilgocone, czyli albo drenaż został zniszczony, albo ktoś potem zrobił renowację bardzo mocnymi, lub szczelniejszymi zaprawami, co w chwili obecnej jest możliwe.

Naloty biorą się z alkaliów, czyli agresywnych związków w cementach. Do II wojny światowej cementy niemal w ogóle ich nie zawierały, a wedle dzisiejszej nomenklatury byłyby w niemal stu procentach cementami niskoalkalicznymi, także te pochodzące z niewielkich cementowni (np. z nieczynnej już od dawna cementowni w Ogrodzieńcu). Jest znana wypowiedź jednego ze speców z amerykańskiego stowarzyszenia ówczesnych producentów cementu, że jeśli cement ma w sobie więcej niż 0,6% alkaliów (w chwili obecnej 0,6% to górna granica normy dla cementów niskoalkalicznych typu CEM I, czyli takich gdzie zawartość klinkieru to min. 95%, w wypadku innych cementów graniczna norma dla alkaliów jest jeszcze wyższa), to jest to oznaka jego złej jakości. Te związki wchodzą w reakcję z tzw. częściami nierozpuszczalnymi i wapieniem, który jest składnikiem cementu, w efekcie czego mamy owe słynne naloty. Zasadniczo do niskoalkalicznych w chwili obecnej zaliczają się tylko, z racji technologii i wymagań, białe cementy. Szare z bardzo wielu względów (np. tego czym się opala piece) zazwyczaj do takich nie należą (jeśli spełniają normy zawartości alkaliów mają oznaczenie NA), choć stanową bazę dla znakomitej większości tynków renowacyjnych.

W polskich warunkach chyba tylko jedna uczelnia (Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu) uczy jak rozróżniać, jak badać dawne zaprawy (choć publikacji na ten temat jest dość, pokazujących jak zmieniały się zasady robienia zapraw, ich skład itd.), większość zaś konserwatorów wierzy w bazujące na niemieckich recepturach zaprawy z trasem.

Tras to pyły i popioły wulkaniczne z doliny Renu mające skład podobny do włoskich pucolan z tym, że zawierają ettringit. Na tamtejszym terenie wykorzystywano je powszechnie, by uzyskać hydrauliczność zapraw czy mieszanek używanych jako beton. W polskich pozycjach z XIX wieku wspominane są bardzo rzadko z zaznaczeniem, że z racji odległości transport jest nieopłacalny. W wykładach prof. Bisanza z Politechniki Lwowskiej (lata naste XX wieku) - też bardzo krótko jako jeden z materiałów zapewniających hydrauliczność. Późniejsze publikacje dotyczące zapraw, produkcji cegły cementowej, czy już powojenne dotyczące zasad budowy - w ogóle. Nawet profesor Domasławski w swej książce o cegle i zaprawach, jakie powinny być do jej renowacji stosowane (z końca lat 90.), w ogóle o nich nie pisze. W "biblii" budowlańca czyli "Poradniku Inżyniera i Technika Budowlanego" do lat 80. nie ma o nich więcej jak kilka słów. To tak naprawdę pokazuje popularność trasów na polskim rynku do przełomu wieków XX i XXI.

Na polski rynek budowlany wprowadziły je polskie oddziały niemieckich gigantów, a za nimi - polscy producenci. Tras to pył, bardzo drobna frakcja, jak już wspomniałem zawiera w sobie ettringit czyli siarczany, które pod wpływem wilgoci zwiększają swoją objętość. Z racji że są także w cementach, normy mówią o przeliczaniu ich na SO4 określając ich górną granicę. Co ciekawe, początkowo było to na poziomie maksimum 2% (albo i mniej, są wyniki badań mówiące, że cementy do lat 30. potrafiły ich mieć mniej niż 1%), później ich dozwolona zawartość mogła być większa, z racji wzrostu wytrzymałości normowej cementu.

Obecnie tynki renowacyjne zgodnie z zaleceniami WTA (niemieckiej organizacji zajmującej się dawnymi tynkami na terenie naszego zachodniego sąsiada) powinny być także odporne na związki soli, które tak naprawdę w przypadku dawnych zapraw z zawartością pyłów z Doliny Renu odpowiadały za regulację czasu i tempa wiązania.

Co ciekawe, w publikacjach internetowych dotyczących renowacji obiektów zabytkowych z terenów Niderlandów, a jeszcze częściej Wysp Brytyjskich i Irlandii można spotkać informację, że klasyczną metodą renowacji obiektów jest stosowanie takich materiałów i zapraw, jakie były użyte oryginalnie. Nie raz i nie dwa jest informacja o tym, że mocne tynki cementowe zostają skute i zastąpione tynkami wapiennymi lub wapiennymi ze śladowym dodatkiem cementu (ten ostatni ma tylko zapewnić hydrauliczność).

Już na początku XX wieku stwierdzono, że aby beton był szczelniejszy i miał mniejsze lub zerowe w zasadzie przenikanie wilgoci, to konieczne jest, aby miał właściwy tzw. stos okruchowy, czyli zawartość procentową poszczególnych frakcji materiału użytego do jego produkcji. Pozwala to na dokładnie wypełnienie przestrzeni między poszczególnymi ziarenkami i ziarnami oraz sprawia, że cement jeszcze lepiej spełnia swoją rolę. W chwili obecnej do produkcji betonów wysokiej jakości używa się pyłów, które pomagają wypełnić owe luki, przy okazji bardzo mocno zwiększając szczelność betonu. To samo dzieje się, jeśli zostanie użyty tras w zaprawach. Zwiększa ich szczelność utrudniając wnikanie wilgoci. Napowietrzenie takiej zaprawy na odpowiednim poziomie, czyli stworzenie odpowiednio dużej ilości miejsca, gdzie woda może wniknąć, w takim wypadku niewiele daje, gdyż zanim wilgoć wejdzie do zaprawy, wnika do cegły, która stawia jej znacznie mniejszy opór (tzw. dyfuzyjny).

Ostatnim źródłem nalotów może być cegła, gdyż czas, a co za tym idzie i jakość produkcji, znacznie spadła. Okresu od momentu wydobycia gliny do momentu sprzedaży klientowi nie mierzy się w latach czy sezonach - zwykle w pojedynczych miesiącach, czasami w tygodniach. Skutkiem tego jest produkt źle wypalony, nie sezonowany (zawierający margle, starą zmieloną cegłę i inne "śmieci"), źle ubity wewnątrz, chłonący dowolną ilość wody w dowolnie krótkim czasie (byłem świadkiem, jak cegła potrzebowała 10 sekund, by wchłonąć w siebie 20% wody), w takich warunkach nawet argument prof. Domasławskiego, by w ciągu 30 minut zaprawa podciągała wilgoć na odpowiednią dość dużą wysokość, są bezradne, tym bardziej bezradne są wszelkie nowoczesne tynki renowacyjne...

Po zimie zaś taka cegła przypomina wszystko, tylko nie cegłę, którą chcielibyśmy podziwiać na zabytkach.













© 2012-2019    bialycement.pl
Valid XHTML 1.0 StrictValid CSS 3