Az építőkövek fajtái, tulajdonságai

A kövek, kőzetek klasszikus értelemben vett osztályozását (ami egyébként nem is olyan régi keletű, nagyjából 100-120 éves) szinte mindenki ismeri: vannak a vulkanikus eredetű, az üledékes kőzetek és az átalakult kőzetek.

Az építőipar, építőmesterség azonban ennél jóval önkényesebben osztotta fel a köveket, főleg a nagy építkezések (úgy a XIX. század második felétől az 1920-as évekig tartó) időszakában. Azt tartották, hogy vannak a MÉSZKÖVEK és van azon túl minden más. Nem véletlen: az emberiség a kezdetektől fogva a jól fejthető, viszonylag könnyen megmunkálható ás mutatós, alapvetően kalciumkarbonát tartalmú köveket használta házai építéséhez. Ide sorolták a ma már átalakult, azaz metaform köveknek nevezett márványt is, a dolomitot is, és itt kapott helyet az édesvízi mészkő is.

A mai kőzettan a köveket három fő csoportba osztja: vulkáni, üledékes és átalakult kőzetekre. A kőzetek ilyetén osztályozása általánosan elterjedt; az interneten, a szakkönyvekben sokfelé olvashatunk az egyes kategóriákról, a kőzettan alapjairól. Például itt, és itt, vagy itt.

Ám az építőmesterség nem eszerint osztályozta, használta a természetben található köveket. És van is ebben némi logika. Nézzünk két olyan kőzetet, mely jellemzői alapján akár mindhárom kategóriába besorolható.

Az egyik a riolittufa, mely egyértelműen vulkáni eredetű. A vulkán torkából kirobbanó por, hamu alkotja. Ám a por leülepedés következtében válik tömör anyaggá. A több tíz méteres vastagságot is elérő és tömör anyaggá összeálló por - ahogy majd erről a következő fejezetben a Bükk-alja kőzeteiről olvashatunk -a nyomás hatására kemény kőzetté válik, azaz átalakul. Azaz ebben az egy kőzettípusban - mely egyéb iránt igen fontos építőanyag - 3 kifejlődésmódot is felfedezhetünk: a vulkáni eredetet, a leülepedést és az átalakulást.

A másik ilyen példa a dolomit: eredetileg ez is mésztartalmú, ülepedett kőzet, csakhogy amikor kovasavval itatódik át, tulajdonságai megváltoztak és már nem lehet ugyanúgy felhasználni építőkőnek, mint a klasszikus értelemben vett mészkövet (ridegebb, nem faragható stb.). Azaz e kőzet is üledékes de egyben átalakult.

Az építőmesterségben - és főleg a népi építészetben - a köveket ezért aztán leginkább megmunkálhatóságuk szerint osztályozzák.

A puha kövek közé tartoznak a jól faragható, könnyen omló kövek, mint amilyenek például a budafoki, nagytétényi, kőbányai mészkövek voltak. Nyomószilárdságuk 300 kg/cm2 alatt van.

A középkemény kövek (melyek szilárdsága 300-800 kg/cm2) kövek fagyállóbbak, jobb a teherbíró képességük, ugyanakkor még elég jól megmunkálhatók. A népi építészetben használatos kövek jelentős része is e csoportból kerül ki.

Ide tartoznak a Balaton-felvidéki (Almádi, Vörösberény), Budapest környéki (Hárshegy, Budakalász, Üröm) homokkövek, a különféle vulkáni tufák riolittufái (Bükk: Eger, Sirok, Demjén, Szomolya, a Mátra andezittufái), a Közép-Dunántúl (Tihany, Badacsony, Sümeg) bazalttufái és persze a főváros környék (Sóskút, Bia, Üröm) kedvelt mészkövei, építőkövei.

A kemény (800-1500 kg/cm2) és igen kemény (1500 kg/cm2-nél nagyobb szilárdságú) köveket (bazalt, andezit) a népi építészet többnyire nyers, bányászott formájában használja fel, mivel megmunkálásuk igen költséges és időigényes.

A mívesebb és jóval drágább díszítő kemény kőfajtákat (mint például a süttői mészkő, a piszkei márvány, vagy a gránit) csak lelőhelyük közelében és már csak a módosabb emberek építették be házaikba. Ezeket inkább már a magasabb, intézményesített építészet, a kőfaragó és kőszobrász mesterség használta és használja.

Az építőkövek tulajdonságai

Hogy mely építőkövet milyen célra és hogyan lehet használni, azt a kövek tulajdonságai határozzák meg.

A

térfogatsúly

mellett elsősorban

a kövek szilárdsága

az, amely fontos ismérv, de más építőanyagokkal szemben a természetes kövek beépítésekor figyelembe kell venni olyan tulajdonságokat is, mint

- vízfelvételi képesség, porózusság

- fagyállóság

- hőszigetelési képesség

- kopásállóság

- megmunkálhatóság

- tűzállóság

- kémiai hatásokkal szembeni ellenállás

Térfogatsúly (fajsúly)

Természetes köveink térfogatsúlya széles határok között mozog. Egyes vulkáni tufáink alig 1000-1100 kg-ot nyomnak köbméterenként, a mélységi kőzetek, vagy a tömött, sűrű mészkőfajták nem ritkán a 3 tonnás súlyt is elérik.

A kövek súlyát elsősorban az határozza meg, hogy milyen ásványok alkotják, és a kő szerkezete mennyire porózus, lukacsos.

A gránit vagy a bazalt nem csak azért nehéz kőanyag, mert az alkotórészeik szilikátalapúak, hanem azért is, mert kristályaik, szemcséik igen szorosan tapadnak egymáshoz, ezért bennük igen kevés a léghalmazállapotú összetevő. (Ez nem csak súlyukat befolyásolja, de vízfelvételük is minimális, ennél fogva jó fagyálló képességgel is rendelkeznek.)

A kövek súlyát jelentősen befolyásolja, hogy nedves vagy száraz állapotban használjuk-e fel őket. A nedves kő természetesen nehezebb.

A kövek szilárdsága

Az építőkövek szilárdságát is több minden befolyásolja: a kőzetet alkotó ásványok tulajdonságain túl a kőzet szövetszerkezete, nedvességtartalma, mállottsága, geológiai egységessége.

A kemény alkotórészekből összeállt kőzet (mint például a kvarctartalmú ásványokból álló gránit, vagy homokkő) igen jó nyomószilárdsággal rendelkezik. A vulkáni hamuból képződött tufák (pl. riolittufa) kevésbé teherbírók - bár egy szintes épületek minden további nélkül építhetők belőle.

Ismert, hogy a kőfejtés során a felszínhez közeli kőzetek, kövek nem olyan jó minőségűek, mint a mélyebben, elfedve találhatók: ez utóbbiakat ugyanis az időjárási körülmények nem roncsolták annyira.

Az építőkövek nyomószilárdsága általános célokra megfelel, legtöbbször még akár két (vagy több) szintes épület is felhúzható belőlük.

Annyit tudni kell, hogy az igen nagy szilárdságú vagy igen kemény építőkövek (pl. a gránit, vagy a bazalt, andezit) igen ridegek, hirtelen törnek. Emiatt aztán ha tartószerkezetbe kerülnek beépítésre, tömbszerűen használják fel őket, a vékonyra képzett formáik (lemezek, rúdszerű alakzatok) nem alkalmasak beépítésre.

A köveket húzóterhelésre nem szokták igénybe venni, hajlítószilárdságuk is igen korlátozott. A húzási szilárdságuk a nyomószilárdságnak alig 1/20-1/60-a, a hajlításra is a nyomás alig 1/10-ére, 1/20-ára vehetők igénybe.

A nyírásra egyes vulkáni kövek nagyon jól ellenállnak (de itt figyelembe kell venni a már említett ridegségüket), míg a puha és félkemény kövek alig 20-50 kg/cm2 nyírófeszültséget képesek elviselni.

Természetes kövek felhasználásakor, beépítéskor feltétlenül tekintettel kell lenni a kövek rétegződésére. A régiek úgy tartották, hogy a köveket ugyanolyan fekvéssel kell beépíteni, ahogyan a természetben, a bányában is elhelyezkedtek. Ugyanis a kő teherbírása a rétegek lerakódására merőlegesen jobb, azaz úgy kell elhelyezni őket, hogy a - néha szinte láthatatlan réteglapok - vízszintesen feküdjenek. Ez elsősorban az üledékes kőzetekre érvényes.

Réteglapokra merőleges terhelés

Ha ugyanis a lerakódási rétegek párhuzamosak a terheléssel, akkor könnyen elválnak egymástól és a kő teherbírása csökken, állaga erősen romlik.

Réteglapokkal párhuzamos terhelés hatása

(Erről részletesebben még a kövek meghibásodása fejezetben is olvashatunk).

A hazai építőkövek legfontosabb tulajdonságait az itt megtekinthető táblázatban foglaltam össze.

Vízfelvételi képesség, porózusság

A kövek lyukacsossága erősen változó, ismert olyan kőanyag, melynek a 70 %-át is kiteszik a légzárványok, lyukak. A mélységi, eruptív vulkáni kőzetek többnyire tömöttek, kevés bennük a pórus.

Ugyanez igaz a kémiai-fizikai úton keletkezett üledékes kőzetekre, mint a forrásvízi mészkőre, a dolomitra, vagy az agyagpalára. Szintén igen kicsi a lyukak aránya az átalakult márványban, ez teszi lehetővé csiszolhatóságát.

A régi szakemberek a porózus kövek többségét tufának nevezték, keletkezésük, kialakulásuk körülményeitől függetlenül. A mai osztályozás szerinti tufák (a vulkáni tevékenység következtében létrejött riolittufa, bazalttufa) is közepes hézagtérfogatú, ezért könnyen megmunkálható, és jó hőszigetelő építőkő.

A porózusság két fontos tulajdonságot befolyásol: a vízfelvevő képességet és a hőszigetelő képességet. A vízfelvevő képességet a lyukacsok mérete, egymáshoz való elhelyezkedése is befolyásolja - és ismert, hogy minél több vizet vesz fel egy kőanyag, annál kevésbé fagyálló. A régi szakemberek úgy tartották, hogy a bányanedves - azaz frissen fejtett kő - jobban megdolgozható. Viszont ha már egyszer kiszáradt, utána nem tud annyira átnedvesedni újból, mint bányanedves korában.

A vízfelvételi képesség mérésére régen szabványok voltak. A gyakorlatban azokat a köveket, amelyeken egy év szabadban történő tárolás után lemezes elválások, felpattogzások nem voltak felfedezhetők, kis vízfelvételű kőnek tekintették, és használták.

A gránit, gabbró vízfelvétele 0,1-2,0 súlyszázalék, az egyéb vulkáni kőzeteké 0,4 - 6,0 között változik, míg a vulkáni tufák néha 30-35 súlyszázaléknyi vizet is képesek felvenni.

A tömött mészkövek, márványok alig 0,1 - 0,8 súlyszázalék vízfelvétellel rendelkeznek, a durva mészkő ellenben akár 8,0 - 16,0 súlyszázalékot is képes magába szívni. Az édesvízi mészkő ennél kedvezőbb tulajdonságú (1,5 - 6,0 súlyszázalék), a dolomit, az agyagpala alig 1-2 súlyszázaléknyi vizet vesz fel és tart magában.

Fagyállóság

A 0,5 % hézagtérfogatnál kisebb lyukakkal rendelkező kőanyagokat (gránit, bazalt, andezit, egyes márványok) fagyállónak tekintették.

A nagyon lyukacsos kövek nem fagyállóak, a beléjük kerülő víz télen megfagyva majd újra felolvadva-megfagyva nagy károkat tud okozni. Az ilyen köveket vagy csak beltéren használták, vagy vakolatot kaptak, így védve az esőtől, nedvességtől őket.

A kövek fagyállóságát már a XIX. század végétől vizsgálták, elemezték. Ekkor azt a követ tekintették fagymentesnek (fagyállónak), amelyik huszonötszöri mesterséges fagyasztás után sem veszített el súlyából egy százaléknál többet (élek, sarkok tompulása, porladás).

Az ennél nagyobb súlyveszteséget szenvedő köveket fagyás alatt elporladónak nevezték, amelyiknek a felületén lemezes leválások keletkeztek, vagy megrepedtek a fagyasztási eljárás alatt, az nem volt fagyálló. Ez utóbbit nem volt szabad felhasználni építkezéshez, az előzőt, ha megfelelően megóvták (vakolat, a vízszintes felületek lefedése) igen.

Azt tartották, hogy az ősszel és télen fejtett kövek nem fagyállóak.

Hőszigetelési képesség

Az egyes kőtípusok hővezetési (hőszigetelési) képessége is igen változó. A vulkáni tufák közül számos (pl. a riolittufa, dácittufa) jobb hőszigetelési tulajdonságokkal rendelkezik, mint sok égetett tégla áru. A kisebb térfogatsúlyú durva mészkövek (szarmata-, lajtamészkő) nagyjából azonosak azzal. Úgy tartották, a többi kőfajta rosszabb hőszigetelő mint a hagyományos égetett tégla.

Az 1800-1900 kg/m3 súlyú kövek jobb hőtároló képességűek - azonban ridegségüknél fogva nem alkalmas huzamosabb emberi tartózkodásra használatos helyiségek kialakítására. Ezért készültek belőlük pincék, gazdasági épületek. Ha mégis lakóépületeket húztak fel belőlük, akkor belülre egy féltégla vastag burkolófal került a komfortérzet növelése érdekében.

A kövek hőszigetelési képességét szintén felsorolom a már említett táblázatban.

A kopásállóság

A kopásállóságot nehéz egzakt módon, mérőszámokkal meghatározni. Napjainkban az építőkövek forgalmazói rendszerint az MSZ EN 154-es szabványra hivatkoznak a kövek kopásállóságának megadásakor - csakhogy ez a szabvány a mázas burkolólapokra vonatkozik és egyébként is... már nincs hatályban...

Alapelvként megállapíthatjuk, hogy a puha és közepesen kemény kövek nem kopásállók. Például a puha mészkő, a tufa padlólapként, de sokszor még falazatként is hamar porlad az őt ért fizikai hatásokra. A kemény kövek, a márvány, a mélységi kőzetek kopásállók.

A népi építészetben e tulajdonságnak nem igazán adtak túlzott jelentőséget: a köveket többnyire falba építették, járófelületnek, burkolatnak csak igen ritkán használták őket. Kivétel ez alól természetesen az útburkolás - jó kopásállóságú köveinkkel már a rómaiak burkolták útjaikat. Ők voltak az elsők, akik erre használták az erre alkalmas köveket.

A XVIII. század végén kezdenek burkolt utakat, járdákat építeni. Az ország első klasszikus értelemben vett burkolt utcája Debrecenben készült, ott az Erdélyből származó bazaltot használták e célra. AZ 1830-as években már több városunk is rendelkezik burkolt utakkal.

Az építőkövek fontos tulajdonsága a megmunkálhatóságuk.

Mint más ismérvnél, itt is számos tényező befolyásolja a tulajdonságot: a nedvességtartalom, a kő kötőanyaga, a szemcsék ásványai, az időjárásnak való kitettség stb.

A megmunkálhatóság két szempontból lényeges: a fejtéskor és a kő beépítésekor. A könnyen fejthető kövek általában könnyen is munkálhatók meg, ellenben nem alkalmasak finomabb (például csiszolt, fényezett) felület előállítására. Ilyenek a puha kövek.

A félkemény kövek némelyike jól csiszolható, ám fényezésre nem alkalmas. A kemény és igen kemény kövek csiszolhatók, többnyire fényezhetők is - ám megmunkálásuk nehéz, kisebb darabokra aprításukhoz, faragásukhoz igen nagy munka szükséges. Igaz ugyanakkor, hogy belőlük viszont bonyolultabb, mívesek alakok is formázhatók - nem véletlenül használják díszítőfaragásra őket. A népi építészetben a keményebb mészkövek és a homokkövek tartoznak e kategóriába. A márványokat és a gránitot a hazai népi építészet nem alkalmazza.

Sokkal inkább azokat, melyek már a bányából eleve méretre vágva fejthetők. A Bükk-alja vulkáni tufái, a főváros környéki puha vagy félkemény mészkövek jellemzője volt, hogy már a bányából eleve szögletes formátumban, pontos, falazásra alkalmas méretre vágva kerültek ki a kövek.

Az alábbi fotón a diósdi kőfejtő fala látható: az egyes kődarabokat szabályos formában fejtették le a falról, megkönnyítve ezzel szállításukat és beépítésüket.

A diósdi kőfejtő egyik megmaradt kőfala

A következő fotón egy ilyen kőből épült falat figyelhetünk meg.

Budapest környéki ház lajtamészkő idomkövekből készült falazata

Egyes kőfajták nem faraghatók, csiszolhatók - ellenben jó hasadóképességgel rendelkeznek. Így vált fontos, és hazánkban sajnos már elfeledett tetőfedő anyaggá a pala, az agyagpala.

Tűzállónak nevezték a követ, ha nem repedt el nyílt forrasztóláng hatására.

E tulajdonság igen fontos volt a régi korok építészetében, építőiparában. Ismert, hogy évszázadokon át a tűzvészek voltak azok, melyek a legnagyobb pusztítást okozták a településeken.

Nem volt véletlen tehát, hogy ahol csak lehetett - és ahol megvolt a megfelelő nyersanyag - a kőből való építkezést szorgalmazták. De ahol még vályogból építkeztek, ott is gyakran a padlástereket elválasztó falakat illetve a házak egymás felé forduló falazatát téglából építették - ezzel ugyanis meg lehetett akadályozni, hogy az egyik épületben fellobbanó tűz átterjedjen a szomszédos épületek tetejére.

Hazai építőköveink nem éghetőek és hosszú ideig képesek visszatartani a lángokat - ám van, amelyik tűz hatására megreped. Ilyen a gránit vagy a pala amely nagy forróságban hirtelen pattan el. Ennek oka az, hogy ezek a kőzetek különböző hőtágulású kristályokból, ásványokból állnak, és magas hő hatására másképp viselkednek. Gyerekkorom emlékei közé tartozik, hogy tábortüzeknél csillámpalát dobtunk a tűzbe, ami nagy durranásokkal semmisült meg.

Másképp károsodik a tűz hatására a durva mészkő, a puha mészkő: egy idő után, ha magas hőfokú láng éri, kiég - ezt a tulajdonságát használják fel a mészégetésre is).

A népi építészetben használatos kövek közül általában a magas kovasav tartalmú kőzetek jó tűzállóak, ilyenek a homokkő, dolomit.

Kémiai hatásokkal szembeni ellenállás

Köveink az egyéb építési anyagoknál (tégla, beton) érzékenyebbek a kémiai hatásokra. Ez elsősorban mésztartalmú kőzetekre érvényes, de a vulkáni kőzetek (pl. a gránit) tulajdonságai is megváltoznak kémiai hatásokra.

Ezek közül első és legfontosabb a levegő nedvességében található különféle anyagok kémiai hatása. Ismert, hogy hazánkban egészen a nyolcvanas évekig a széntüzelés volt a elterjedve. A hazai szénfajták igen magas kéntartalmúak. Elégetésükkor a széndioxid mellett kéndioxid is került a levegőbe, mely a levegő nedvességtartalmával kénes savat, majd kénsavat alkot. Ez az épületek falán (főleg a mívesebb, faragott díszeket tartalmazó falazatokon, burkolatokon) lecsapódott és a mészkővel egyesülve gipsszé alakult. A gipsz - mivel jóval keményebb anyag, mint a mészkő - a követ felmorzsolta.

Koromtól szennyezett kövek megtisztítása a fővárosban

De ugyanígy a széndioxid is káros a kőfelületekre: a vízzel szénsavvá alakul és ez oldja a mészkövet.

A zárt felületű, apró kristályos kövek jobban ellenállnak a kémiai hatásoknak. De más kémiai hatások is érhették a köveket. Régen mészköveket, tufákat például nem volt szabad istállók falazatába beépíteni - mert eleink tudták, hogy az ott keletkező anyagok tönkreteszik az ilyen kőzeteket.

Ezért van az, hogy számos vidékünkön a lakóépület vályogból, esetleg puhább kőből épült, ugyanakkor az istálló bazaltból, andezitkövekből áll.

Többnyire puha mészköveink károsodását okozza a nem megfelelő kiegészítő anyagok használata. Például a portlandcement szilikátalapú összetevői "elrágják" a mészkövet, vagy a szabadban lévő bronz tartozékok (szobrok, kapcsok) zöldes patinával vonják be a felületüket.

(A kövek kémiai jellegű károsodásáról részletesebben még később olvashatsz)

Magyaroszági építőkövek és lelőhelyeik



Ha valami érdekel, esetleg segítségre van szükséged:

Mednyánszky 2007 - 2014