Material egokiaren bila

Mendiburu, Joana

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Eraikinaren barne- eta kanpo-egituren lehen zirriborroak egin eta hurrengo lana ideia gauzatzeko material egokiaren bila hastea da. Horretarako, materialen ezaugarri nagusiak ezagutzea bezain garrantzitsua da lehentasunak finkatzea.

Gizakiak, bere beharrei erantzuteko, gai naturaletan edo artifizialetan oinarrituta sortu izan ditu materialak. Material bakoitzak bere abantaila eta desabantailak ditu, eta azken horietan oinarrituta egin da, harritik eta zuretik abiatuta gaur egungo hormigoi eta kartoi-igeltsurainoko bidea. Hala ere, oraindik ez da asmatu eraikuntzarako material ezin hoberik eta, beraz, aukera egiterakoan, lehenik eta behin, lehentasunak finkatu behar dira.

Oinarrizko materialak, baina teknika garatuak

Greko eta erromatarrek eraikitzeko material gogorra lortu zuten puzlarria karearekin nahasita, eta gaur egun oraindik zutik dauden eraikin handiak egin zituzten.

Harriaren aroa, kobrearena, burdinarena… gizateriaren historia materialen bilakaerari lotuta dago. Azken finean, materialek garaian garaiko behar, bizimodu eta jakintzaren berri ematen dute.

Gizaki primitiboak erraz lortu eta asko landu gabeko materialak erabili zituen: erroekin oratutako buztina eta harria. Baina uste baino argiagoa zen eta berak sortu zuen, buztina eta lastoa nahastuz, lehen material aurrefabrikatua. Buztina lehortzean pitzadurarik ez sortzeko gehitzen ziren lastozko zuntzak eta, gaur egun, materialak aldatu badira ere, teknika berarekin egiten da hormigoi armatua.

Gerora, K.a. 8.000 eta 10.000 urte bitartean, zeramikaren teknologia eraikuntzara aplikatu zen, 900 ºC inguruan buztinezko adreiluak egiteko. Hasieran, adreiluak buztinarekin itsasten ziren, baina iragazkorra denez, itsasgarri iragazgaitzen baten bila hasi ziren. Zibilizazioaren sehaska izan zen Asia Txikian, esaterako, asfaltoa erabili zen aglomeratzaile gisa.

Harria trikuharriak egiteko erabili zen lehen aldiz. Gizakiak tamaina eta forma egokiko harriak erabili zituen hasieran. Lantzeko teknikak eta tresnak garatzearekin batera, ordea, harriak bata bestearen gainean pausatuz, zutabeetan oinarritzen ziren tamaina handiagoko eraikuntzak egiten hasi zen. Grekoek pieza bakarreko harriarekin elkartzen zituzten zutabeak, eta erromatarrek, eraikuntzan argi gehiago sar zedin, arkuak egin zituzten.

Trikuharriak harriaren erresistentzia handiaren lekuko dira. Gizakiak tamaina eta forma egokiko harriak erabili zituen lantzeko tresna eta teknikak garatu arte.
E. Imaz Amiano

Hala ere, greko eta erromatarrek eraikuntzan lortu zuten teknikarik garatuena karearena izan zen. Dirudienez, karea eraikuntzan baliagarria izan zitekeela kasualitatez aurkitu zuten, baina aurkikuntza hori ez zen alferrik galdu.

Lurrean egindako zuloetan suari piztuta eutsiz ohartu ziren, nonbait, karea eraikuntzarako baliagarri izan zitekeela. Karea oso tenperatura altuan berotu eta urarekin nahastuta, airearekin kontaktuan oso material gogorra lortzen zela ikusi zuten. Baina prozesua luzea zen, hilabete batzuetakoa.

Arazo hori konpontzeko, puzolarriarekin nahasi zuten karea, silizioan aberatsa den hauts bolkanikoarekin alegia. Silizioak uraren presentzian karearekin erreakzionatzen du eta, airearen beharrik gabe, gogortu egiten da. Teknika hori oso ongi menderatzen zuten erromatarrek, baina, 476an, erromatarren inperioa desegin zenean, teknika galdu egin zen.

Zura da eraikuntzetan aspalditik erabiltzen den beste material bat. Haren abantaila nagusiak erresistentzia handia, arina izatea eta berrerabil daitekeen material naturala izatea dira. Desabantailak, berriz, ingurumen latzetan duen iraupen laburra eta erretzeko arriskua dira. Gaur egun, lehen desabantaila zuzen daiteke tratamendu egokiekin, baina bigarrena ezin da erabat hobetu. Gainera, dimentsioak eta formak mugatuta daude enborraren arabera, nahiz zurezko lamina finak elkarri lotuta oso forma erakargarriak lor daitezkeen.

Altzairuaren eta hormigoiaren iraultza

XIX. mendetik lekora, altzairua eta, ondotik, hormigoia erabiltzeak eraikuntzen ikusmoldea erabat aldatu zuen. Bi material horiek dimentsio handiko pieza monolitikoak egitea eta elementu desberdinak batasun bat osatzeko moduan lotzea ahalbidetu zuten.

Altzairua da eraikinetan erabiltzen den materialetan erresistentzia, zurruntasun eta harikortasun —hotzean deformatua edo tenkatua izateko gaitasuna— onenak eskaintzen dituena. Gainera, altzairuarekin egindako forma konplexuko piezak oso erraz elkar daitezke, batere hausturarik gabe. Horrela, altzairuzko bi pieza batzen diren gunea ez da puntu ahul bat, harrizko piezekin elkargunea bai ordea.

Hormigoi armatuarekin dimentsio handiko kurbadun piezak egiten dira. Jörn Utzon arkitektoak eta Ove Arup ingeniariak egindako Sydney-ko Opera (1959-1973) da horren erakusle.

Altzairua eraikuntzako lehen materiala bihurtzen ari zen une berean, Joseph Aspdin britainiarrak, karean oinarrituta, “Portland harria” bezain gogorra den material berri bat patentatu zuen, zementua. 1824an jaio zen zementua edo, hobeto esan, birjaio egin zen. Izan ere, zementua sortzeko, Britainia Handiko Parlamentuak John Milton eta J. Smeaton ingeniariak obra erromatarrak ikertzera bidali zituen 1755ean, eta galdutako teknika zaharrean oinarrituta sortu zuen zementua Joseph Aspdin-ek.

Hasieran harri eta adreiluak batzeko kola gisa erabili zen eta, XIX. mendearen erditik aurrera (harearekin, urarekin eta harri-kozkorrekin nahasita), hormigoia sortu zen.

Hormigoia material egokia da diru asko gastatu gabe konpresio-erresistentzia handia lortzeko. Gainera, likidoa forma emango dioten moldeetan sartuta dimentsio handiko piezak egiten dira. Baina nahiko erraz zatitu edo pitzatzen da.

Altzairuzko hainbat pieza batuta lortzen den osotasuna trenbideetako zubi eta biaduktuak eta arte-lanak egiteko baliatu zen lehenik. Gustave Eiffel ingeniari frantziarrak horrela egin zuen Eiffel dorrea, 1889ko erakusketa unibertsalerako.

Materialen eboluzioaren ardatza, horien desabantailak izan dira, akats horiek konpondu nahian sortu baitira material berriak. Horrela, sortu zuen XIX. mendearen erdialdean, hormigoi armatua Joseph Monier frantziarrak.

Hormigoi armatua zementuzko piezen fabrikazioan burdinezko armaturak sartuta sortu zen. Geroztik, hormigoi armatuaren teknikek asko eboluzionatu dute, batez ere, François Hennebique-ek egindako ekarpenei esker. Bera izan zen, 1896an, lauza nerbioduna diseinatu eta arte-obra bat egiteko erabiltzen lehena. Geroztik, arkitekto, ingeniari eta sustatzaile guztiek ongi ikasi dute hormigoi armatuak eskaintzen dituen abantailez baliatzen. Gaur egun, hormigoi armatua erabiltzen da eraikinen oinarria egiteko.

Hala ere, hormigoi armatuak eraikuntzarako material egokia izateagatik, herentzian alderdi ilun bat ere jaso du. Zementuaren eta altzairuaren inguruan egin ziren aurrerapen teknikoei esker, arkitektoek eskultoreen antzeko kontzepzio askatasuna lortu zuten. Haatik, sustatzaileek soka motzean lotuta eduki dituzte arkitektoak, eta 1950 eta 1960ko hamarkadetan egin ziren prezio oneko etxebizitzetako lehengai izan zen. Arau industrialei jarraiki, etxe karratu eta estetikarik gabeak egin ziren eta, horrela, hormigoiak irudi negatiboa bereganatu zuen. Arkitektoei dagokie, orain, irudi hori aldatzeko, irudimena lantzea.

Nola definitu materialaren ezaugarriak

Eraikuntzarako materialak aukeratzerakoan prezioari, pisuari, moldatzeko eskaintzen duen erraztasunari, sortzen duen poluzioari edota eskaintzen duen isolamendu termiko eta akustikoari errepara dakioke. Hala ere, hanka sartzeko arriskurik gabe esan daiteke materialaren ezaugarri nagusietako bat erresistentzia dela.

Bi erresistentzia-mota desberdintzen dira: konpresiokoa eta tentsiokoa. Lehena indarraren arabera materialari sortzen zaizkion deformazioei dagokie eta bigarrena materialari sortzen zaizkion faila edo hausturei.

Normalean, materialaren ezaugarriak definitzeko, konpresio- eta tentsio-proba batzuk egiten dira. Proba horietan oinarrituta, indar-deformazio deritzen kurbak egiten dira. Entsegu horietan, abiadura, indarraren iraupena eta errepikapena, esaterako, ez dira kontuan hartzen, baina materialari buruzko informazio fidagarria lortzen da.

Informazio horrez gain, materialaren ezaugarri ez-estruktural batzuk ere hartu behar dira kontuan. Adibidez, zubiak eraikitzean, ez da komeni erresistentzia makal eta pisu handiko materialak erabiltzea, erresistentziaren zati bat materialaren beraren pisua jasatera bideratzen baita.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila