Na budowie Muzeum Wojska Polskiego zużyto około 3700 m³ barwionego betonu.

Mieszanka betonowa użyta na budowie Muzeum Wojska Polskiego była przystosowana do powstawania zarówno powierzchni gładkich, jak też z przestrzennym wzorem. Odcisk ornamentu był wykonywany za pomocą gumowych matryc Reckli przytwierdzonych do systemowych szalunków Peri Vario. Przed przystąpieniem do inwestycji przeprowadzono szereg badań, m.in. w laboratorium firmy Lafarge. Wykonano kilkadziesiąt próbnych elementów o różnych wymiarach i fakturze, badając m.in. ich kolorystykę, jakość powierzchni, fakturę, parametry trwałościowe mieszanki betonowej, jej urabialność, utrzymanie konsystencji w czasie, wpływ na beton środków antyadhezyjnych. Dopiero w kolejnym etapie rozpoczęto wykonywanie elementów referencyjnych (mock-upów). Na dużych elementach próbnych sprawdzano kluczowe elementy konstrukcyjne, aby wyeliminować ewentualne błędy. Upewniano się również, czy zaprojektowane przez architektów rozwiązania są możliwe do realizacji, zwłaszcza że niektóre z sugerowanych przez nich propozycji można określić jako niestandardowe; rodzące dodatkowe wyzwania konstrukcyjno-wykonawcze.

Mock-upy poprzedzające budowę MPW były bardziej złożone niż na standardowych inwestycjach, gdzie elementy referencyjne służą przede wszystkim porównaniu gotowych elementów z założeniami projektowymi. Doświadczenia z pierwszym mock-upem, zbudowanym z inicjatywy architektów, pomogły przy formułowaniu dokumentu, w którym zostały zebrane wnioski dotyczące wykonania ścian z betonu architektonicznego (dokument został dołączony do dokumentacji przetargowej jako baza do rozmów prowadzonych z wykonawcą). Wcześniej przygotowywane próbne elementy o wymiarach 60 x 60 cm nie rozwiały wszystkich wątpliwości, czy estetyka betonu, zadowalająca na małej próbce, będzie możliwa do utrzymania na bardzo dużych powierzchniach. Pierwszy mock-up został zbudowany jako narożnik o wysokości 3,6 m; ze ścianą z przestrzennym reliefem oraz elementami o gładkiej powierzchni; w swojej strukturze zawierał też wnęki na instalacje. Projektanci przygotowali trzy wersje narożnika z ornamentem, ponieważ momenty zbiegu ścian narożnikowych pod kątem prostym na elewacjach zewnętrznych oraz w przestrzeniach wewnętrznych należały do miejsc szczególnie wrażliwych, krytycznych, gdzie ewentualne niedociągnięcia byłyby bardzo widoczne. Drugi mock-up powstał niedługo przed rozpoczęciem prac budowlanych. Został wykonany przez wyłonionego w przetargu generalnego wykonawcę. W mock-upie powstały pełnej wysokości fragmenty ścian z reliefem, gładkie prefabrykaty na wysokości attyki, prefabrykaty sufitowe, posadzka betonowa i fragment szklanej fasady. W betonie poprowadzono większość tras instalacyjnych (do pojedynczych przewodów zostały użyte popularne peszle, większa liczba instalacji została przeprowadzona w rurach pcv o okrągłym przekroju; dzięki temu uzyskano pojemne przepusty przejmujące równomierne naprężenia).

Podsumowując, przed przystąpieniem do prac budowlanych najpierw odlano i zbadano dziesiątki małych próbek betonu barwionego w masie. Powstawały wówczas elementy z odciskiem wzoru oraz o gładkiej powierzchni. Sprawdzano fakturę, kolorystykę, jakość odwzorowania szewronu, efekty po naniesieniu środka antygraffiti. Następnie wykonano dwa duże mock-upy. W efekcie wybrano do realizacji beton architektoniczny kategorii BA3 (według opracowania „Beton architektoniczny – wytyczne techniczne” Krzysztofa Kuniczuka). Zastosowano mieszankę o zabarwieniu 5% barwnikiem Schomburg B-63, o pigmentach na bazie tlenków żelaza. Cały beton wyprodukowany na budowę pochodził od jednego producenta, firmy Lafarge. Doświadczenia wyniesione z budowy mock-upów miały również ułatwić podjęcie decyzji związanych z konstrukcją budynku i zagadnieniami instalacyjnymi. Szczególnie te drugie okazały się trudne zarówno na etapie projektowym, jak wykonawczym. Założeniem mającym pomóc w uzyskaniu czystości architektonicznej formy było ukrycie tras instalacyjnych wewnątrz betonu (prawie wszystkie instalacje zostały poprowadzone w grubości ścian konstrukcyjnych).

Przed rozpoczęciem budowy została opracowana dodatkowa dokumentacja warsztatowa, w której trasy instalacji zostały zharmonizowane. Konkretne rozwiązania były, w porozumieniu z generalnym wykonawcą, wiele razy zmieniane, korygowane i udoskonalane. Zdając sobie sprawę ze skomplikowania projektu, architekci sprawowali pieczę nad wszystkimi etapami powstawania dokumentacji technicznej, a następnie nad wszystkimi etapami wykonawstwa. Sprawując nadzór autorski, wykroczyli, z własnej inicjatywy, poza standardowy, umowny zakres obowiązków. Ponadto, na etapie budowy brali udział w przygotowywaniu i zamykaniu szalunków, wbudowywaniu mieszanki i rozszalowywaniu gotowych elementów. Wymagało to prawie codziennej obecności projektantów na budowie. Odcisk przestrzennego ornamentu powstał na matrycach (przytwierdzonych do szalunków wysokich na 735 cm). Były to prawdopodobnie najwyższe tego typu elementy użyte do betonowania, zastosowane jak dotąd na budowach w Europie. Jak wspomniano, szczególnej staranności wymagało wykonanie narożników. W tych miejscach niekończący się ornament musiał być idealnie dopasowany, aby płynnie, bez przesunięć przejść na kolejny element. Projektanci nadzorowali jednocześnie kilka ekip wykonujących różne elementy konstrukcji, aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia ewentualnych uszkodzeń czy wad powierzchniowych betonu. Ornament musiał być dokładnie odciśnięty; należało też zadbać, aby wielkie płaszczyzny betonowych ścian miały jednolity kolor (bez przebarwień). Równocześnie należało zapewnić drożność skomplikowanego systemu tras instalacyjnych wewnątrz ścian konstrukcyjnych. Na wygląd betonu wpływa (poza określonymi w dokumentacji parametrami i uczciwym wykonawstwem prowadzonym zgodnym z tymi wytycznymi) wiele czynników, których nie da się do końca przewidzieć. Utrzymanie jednolitości wizualnej ściany o długość ponad sto metrów, jest czymś innym, niż uzyskanie tych samych parametrów w skali jednostkowego mock-upu.

W przypadku Muzeum Wojska Polskiego dwa parametry betonu były na pierwszym planie: jednolity ceglany kolor oraz staranny, detaliczny, niemal zegarmistrzowski detal. I kolor, i detal musiały być tej samej jakości i intensywności – przeniesione ze skali mock-upu w skalę wielkich płaszczyzn. Niemożliwe jest jednak utrzymanie przez cały okres budowy takich samych warunków atmosferycznych (temperatury, wilgotności, nasłonecznienia), ponadto betony wykonywane od strony nasłonecznionej mogą się nieco różnić od wykonywanych w strefie cienia; znaczenie mają również pory roku, w jakich wykonuje się beton. Są to czynniki niezależne od człowieka, których wpływ trzeba uwzględniać i przewidzieć. Dla osiągniecia jednolitej barwy betonu i faktury płaszczyzn wykonawcy dbali o wysoki reżim technologiczny (powtarzalny skład mieszanki, sposób podawania, wibrowania, pielęgnacji). W okresie dostarczania barwionego betonu na budowę wytwórnia była wyłączona z produkcji innych mieszanek; zakład posiadał automatyczny system dozowania barwnika, a każda dostawa była poddana kontroli w zewnętrznym laboratorium. Ściany konstrukcyjne w muzeum mają grubość 40 cm, 30 cm, 20 cm i 15 cm, ściany fasadowe 20 cm i 15 cm. W ścianach konstrukcyjnych zastosowano zbrojenie stalowe, w ścianach fasadowych – zbrojenie kompozytowe. Oprócz betonu wylewanego na miejscu, ważną rolę w architekturze budynku odgrywają prefabrykaty betonowe (widoczne na elewacjach w strefie attyki i podcieniach oraz we wnętrzach jako moduły sufitowe podwieszane do konstrukcji stalowej). Wszystkie zewnętrzne prefabrykaty attykowe mają 3,6 m wysokości, ale różnią się szerokością: od 2,4 m aż do 7,2 m (grubość elementów – 20 cm). Prefabrykaty zewnętrzne umieszczone w podcieniach powtarzają podziały elementów pionowych. Prefabrykaty sufitowe we wnętrzach, na planie krzyża równoramiennego, mają rozpiętość 3,6 m i grubość 10 cm. Zostały w nich zatopione elastyczne wężownice, służące (w koordynacji z systemem w betowych posadzkach) do ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego. W założeniach projektantów masa termiczna betonu pozwoli na redukcję zużycia energii potrzebnej do ogrzewania/chłodzenia budynku. Na budowie Muzeum Wojska Polskiego zużyto około 3700 m³ barwionego betonu.

Paweł Pięciak