W tym artykule chodzi o Josepha Moniera, człowieka, który był tak ważny dla branży budowlanej jak mało kto inny. A mimo to niewielu zna jego nazwisko. Ale dlaczego tak jest? I co było szczególnego w Josephie Monierze? Zostańcie z nami i dowiedzcie się więcej!
Na tym blogu zajmowaliśmy się już licznymi znanymi architektami i inżynierami. Wielu z nich wnosiło ogromny wkład do nowoczesnej architektury, do tego, że dziś możemy podziwiać tak imponujące budynki. Ich nazwiska zna każdy, kto choć odrobinę interesuje się architekturą i inżynierią. Ale co dokładnie z Josephem Monierem?
Joseph Monier: Pochodzenie i wykształcenie
W porównaniu z innymi ważnymi osobistościami branży budowlanej Joseph Monier nie był inżynierem. Nie, nie był też architektem. Był ogrodnikiem – i wynalazcą. Monier urodził się 8 listopada 1823 roku we francuskiej wiosce Saint-Quentin-la-Poterie. Dobrze czytacie: nie metropolia, lecz region, który był silnie związany z rzemiosłem. Monier pochodził z rodziny ogrodników. Dlaczego więc teraz zajmujemy się ogrodnikiem?
Podobnie jak jego ojciec, po ukończeniu nauki pracował w różnych szkółkach ogrodniczych, aż odpowiednie osoby zwróciły na niego uwagę. Otrzymał zaproszenie do pracy w stolicy, a dokładniej nawet w królewskich ogrodach. Jednym z jego najbardziej znanych obszarów pracy były Ogrody Tuileries. Te ogrody graniczą do dziś bezpośrednio z nabrzeżami Sekwany i Luwrem. Prawdziwy raj dla miłośników roślin lub każdego, kto chce zrelaksować się w spokoju.
Tutaj głównie zajmował się popularnymi drzewami cytrusowymi. Pomarańcze w zimnym Paryżu? Kiedyś było powszechne, aby ozdabiać pałacowe lub zamkowe ogrody egzotycznymi drzewami pomarańczowymi. Przemieszczały się one w dużych beczkach między oranżerią zimową a letnimi promenadami ludzi z wyższych sfer. Hodowanie i transport tak dużych drzew wcale nie było łatwe.
Joseph Monier: Problemy ogrodnika
Znany był problem uprawy i transportu roślin cytrusowych w dużych beczkach. Zwykłe materiały na donice tej wielkości to drewno, glina i beton. I żadne z nich na dłuższą metę nie było naprawdę odpowiednie. Monier był wciąż konfrontowany z wadami.
Glina owszem, doskonale zatrzymywała wilgoć i ciężkie rośliny, ale kiedy trzeba było je transportować, pojawiały się problemy. Kto kiedykolwiek próbował ruszyć taki duży gliniany garnek, z pewnością szybko zauważył, jak ciężkie są te pojemniki. Nawet bez ziemi i roślin. Dodatkowo Josephowi Monierowi ciągle pękały donice, kiedy choć trochę niewłaściwie je ustawiał. Wszystko to było bardzo irytujące. Ale co wybrać, jeśli glina nie wchodziła w rachubę?
A może krok w kierunku źródła: drewno to przecież prawdziwy cud natury! A hodowanie roślin w drewnianych donicach powinno działać. Były nadal ciężkie, ale znacznie lżejsze niż glina. Ale i z drewnem Joseph Monier nie był zadowolony, ponieważ drewniane donice szybko gniły. A tego nie mógł potrzebować, biorąc pod uwagę długie okresy, jakie jego drzewa cytrusowe spędzały w takich donicach.
Kolejną możliwością były donice betonowe. Ostatecznie beton jest znany z tego, że wytrzymuje wiele. Ale ci z was, którzy zajmują się statyką, już pewnie kiwają głowami. Tak, beton jest odporen na siły uciskające. Ale gdy tylko pojawiają się siły rozciągające, to koniec. Przy transporcie po nierównych podłożach, przy nacisku wewnętrznym spowodowanym wodą lub korzeniami oraz przez mróz szybko pojawiają się pęknięcia. Nie było po prostu rozwiązania, które w pełni zadowalałoby Josepha Moniera. Więc zaczął eksperymentować na własną rękę.
Joseph Monier: Jego decydujący pomysł
W latach 60. XIX wieku Monier rozpoczął eksperymenty na dużą skalę. Jego cel: w końcu uzyskać donicę, która spełniałaby wymagania jego pracy. W końcu naprawdę znalazł sposób, by to osiągnąć. Wkładał kratownice i pręty żelazne do zaprawy cementowej.
Żelazo miało zapobiegać powstawaniu pęknięć – i działało to zaskakująco dobrze. Dzięki nowo opracowanemu połączeniu żelaza i betonu Joseph Monier miał wreszcie duże, stabilne donice do swoich roślin, w których hodowla i transport nie były już problemem. Ale to był dopiero początek.
W 1867 roku opatentował swoją wynalazek. Mniej więcej pod tytułem "Donice z żelaza i betonu". Pytacie się: Świetnie, ale co przemysł budowlany ma zrobić z donicami? Joseph Monier szybko dostrzegł potencjał drzemiący w żelazo-betonie. Na tym się nie skończyło. Złożył jeszcze inne patenty.
Joseph Monier budował i rozwijał ze swojego żelazo-betonu zbiorniki wodne, rury, płyty i nawet mosty, które również opatentował. Dzięki temu z pomysłu na ulepszone donice powstał całkiem nowy system materiałów budowlanych. A wraz z tym pojawiły się całkiem inne możliwości budowy różnorodnych konstrukcji.
Kto nie bardzo zna się na temacie, może się zastanawiać: Dlaczego wystarczy teraz po prostu włożyć trochę żelaza do betonu? Co się przez to zmienia? Zróbmy więc krótką wycieczka do nauki o materiałach budowlanych!
Joseph Monier i właściwości żelazo-betonu
W żelazo-betonie działają dwie składowe: stal i beton. To już zawiera się w nazwie. Beton pochłania duże siły uciskające, podczas gdy żelazo jest bardzo wytrzymałe na rozciąganie. Mamy tutaj więc połączenie siłowe – oba materiały doskonale się uzupełniają.
Czego Monier nie wiedział: jest znacznie więcej, co sprawia, że stal i beton są tak dobrymi partnerami wiążącymi. Oba materiały mają bowiem podobną rozciągliwość cieplną. Przy podgrzewaniu rozszerzają się razem, bez powodowania znacznych pęknięć. Ponadto beton chroni przed wpływami środowiska, a więc przede wszystkim przed korozją.
Odkrycie żelazo-betonu jako materiału budowlanego umożliwiło nagle tak wiele konstrukcji. Nagle można było budować duże rozpiętości, co zrewolucjonizowało przede wszystkim budowę mostów. Zbiorniki wodne Josepha Moniera wytrzymywały nawet najcięższe zimy z temperaturami poniżej -20°C bez problemu. Dzięki temu w swoim otoczeniu szybko zyskał renomę.
Dlaczego Joseph Monier nigdy nie stał się naprawdę sławny
Joseph Monier miał więc w rękach jedno z najważniejszych odkryć w przemyśle materiałów budowlanych. Dlaczego jednak niewiele osób zna jego nazwisko? Jego pomysł betonu zbrojonego był początkowo wykorzystywany tylko we Francji – i to raczej ograniczenie.
Decydujący przełom przeżył żelazobetonu w Niemczech. Tu inżynierowie i firmy dostrzegły prawdziwą wartość nowego materiału wiążącego. Nabyli jego patent i rozwijali materiał budowlany. Gustav Adolf Wayss na przykład opracował z niego metodę konstrukcyjną, którą systematycznie stosował w swoich konstrukcjach.
Monier sam, patrząc z finansowego punktu widzenia, faktycznie niewiele zyskał. Sprzedawał co prawda patenty, ale w znacznym stopniu pozostawał nieuczestniczącym w triumfie żelazo-betonu. Podczas zamieszek we Francji stracił nie tylko całe swoje przedsiębiorstwo, ale wraz z jednym z synów również potencjalnego następcę.
Gdy zmarł 13 marca 1906 roku, żelazo-betonu nadal rozprzestrzeniał się na całym świecie. Prawdziwy mistrz żelazo-betonu pochodził z Niemiec. Nazywał się Fritz Leonhardt. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej o twórcy pierwszej na świecie wieży telewizyjnej z żelazo-betonu, zapraszamy do lektury tego artykułu: Fritz Leonhardt: Inżynier, który unosi beton .
Wniosek: Joseph Monier
Joseph Monier nie był inżynierem, nie był naukowcem i nie był również przedsiębiorcą budowlanym. Był praktykiem – kimś, kto dla swoich problemów szukał odpowiedniego rozwiązania i eksperymentował. Nie była to teoria, którą chciał udowodnić lub zweryfikować.
Praktyka, eksperymenty doprowadziły do narodzin nowego materiału kompozytowego, który w swojej podstawowej formie używany jest do dziś. To odróżnia go od wielu innych osobistości, o których mówimy w tym blogu.
Największym osiągnięciem Josepha Moniera nie było raczej teoretyczne opracowanie pomysłu, który później został wdrożony w praktyce. On zaczął od drugiej strony. Jego praca była praktycznym dowodem na to, że beton i żelazo jako połączenie działają.
Na jego podstawie i stalowych donicach, inżynierowie opracowali nowe metody projektowania, sposoby konstrukcji oraz w końcu współczesną technikę konstrukcji żelazo-betonowej, którą znamy do dziś. Wszystko to czyni Josepha Moniera pionierem w branży budowlanej, mimo że koniec końców przede wszystkim był: ogrodnikiem, z pasji.
