Burkolatok kőkiválasztásának és minősítésének szempontjai

 

1. Bevezetés

Kőburkolatokkal kapcsolatos kérdésekkel az építkező ember azóta foglalkozik, amióta az emberiség a keze ügyébe, látókörébe kerülő köveket, mint építőanyagot hasznosította. A beépítés sokféleségét a kövek számtalan kedvező tulajdonsága magyarázza. Kőből, vagy kövek felhasználásával készülő burkolatokkal találkozhatunk építészeti alkotások külső és belső tereiben, vagy mérnöki szerkezetekben, nagyon sokféle beépítési mód szerint.

Érdemes végiggondolni, hogy mi minden jut eszünkbe, ha arra a kérdésre kell válaszolnunk, miért választunk követ egy-egy feladat megoldására. Természetesen a válaszok a beépítés célját figyelembe vevők lesznek, és hallgatólagosan ott van a válaszokban az is, hogy a kő kiválasztásánál feltételezzük azon tulajdonságok meglétét, amelyek az elvárásainknak megfelelőek lesznek. Általánosan megfogalmazva a betartandó követelmény: „megfelelő követ a megfelelő helyre".

Elvárásaink lehetnek arra vonatkozóak, hogy a burkolókövek károsodás nélkül viseljék el azokat a terheket és hatásokat, amelyek a burkolatot érik. A kültéri homlokzatburkolat álljon ellen az időjárási hatásoknak, padló, vagy térburkolat legyen kopásálló, elégítse ki a járásbiztonsági követelményeket, egy híd pillérburkolata viselje el a jégzajlásból adódó ütés és koptatás hatását stb.

Lehetnek elvárásaink csupán esztétikai követelmények: legyen a burkolat szép, erőt, gazdagságot sugárzó, örökkévalóságot hirdető, vagy pusztán a kor divatjának megfelelő. Sok esetben az említett kétféle elvárás egybecsengő.

Történelmi időkben a kőből készített épületek esetében a burkolati funkció külön nem jelent meg, hiszen a tömbkövek felületeinek megmunkálásával, faragásával az esztétikai követelmények teljesíthetők voltak. De gondolhatunk arra, hogy például a kőből épített egyiptomi piramisoknál alkalmaztak külön burkolóköveket is. Közösségi épületek, templomok stb. reprezentatív helyiségeiben találkozhatunk lapkő burkolatokkal, vagy kőmozaikokkal. Utcák, terek, közösségi területek burkolata, ahol a közelben erre alkalmas kőzetanyag volt, gyakran készült kőből.

A vegyes szerkezetű – kívül kő, belül tégla – falazatok esetében a burkolókövek a teherviselésben is fontos szerepet játszottak. A 19. században és a 20. század első évtizedében épült jelentős és reprezentatív középületeink – Magyar Állami Operaház, a Parlament, a soproni Postapalota stb. – épült vegyes falazattal, de Budapesten több lakóházat is megcsodálhatunk, melyek kőburkolata ilyen rendszerű.

Mérnöki szerkezetekben, például hídpilléreknél, hídfők támszerkezeteinél a kőburkolat egyben a szerkezet teherviselő részeként épült, ahol az építés technológiájának meghatározó része volt. Gondolunk itt a budapesti Duna-hidak pilléreinek burkolataira.

A vasbeton és az egyéb szerkezeti anyagok térhódításával a kő nagy részben elveszítette tartószerkezeti szerepét, megmaradt és előtérbe került mind külső, mind belső térben a burkolóanyagkénti felhasználás. Ma a díszítőkő megnevezés a burkolatokban felhasznált köveket illeti, és a díszítőkő-iparág gyakorlatilag kőburkolatok építésével foglalkozik.

 

2. A kőkiválasztás szempontjai

A kőkiválasztásnak a különböző célú burkolatok készítéséhez, építéséhez szubjektív és objektív szempontjai vannak. A feladat milyenségétől függően vagy egyik, vagy másik szempont érvei a meghatározóak.

Objektív tényezők: a kőzet kőzettani-, tömegösszetételi, azaz sűrűségi, tömörségi és víztartalmi, valamint szilárdsági, időállósági tulajdonságai és a felületi tulajdonságok, melyek a kőzet alkalmasságát meghatározzák. Objektív tényezőnek kell tekintetni azokat a kölcsönhatásokból eredeztethető tulajdonságokat is, amelyek a beépítés során a kő és a különböző anyagok és szerkezetek között alakulnak ki. Például az ágyazat és a burkolókő között, vagy a burkolatban a fugázás, a fugák mérete és a fugázóanyag között.

Szubjektív tényezők: a kor divatirányzatai, a kőanyagra vonatkozó referenciák, a kövek ismeretéből fakadó pozitív és negatív vélemények, a megrendelői (sok esetben nem szakmai jellegű) befolyásoló akarat. Számításba vehető még a manapság megnyíló kőpiac korlátlan beszerzési lehetősége, és nem elhanyagolható szempontként a beszerzési ár, azaz a gazdasági megfontolások.

A burkolókövek kiválasztásának szempontjait minden egyes esetben külön-külön lehetne és kellene elemezni. De vannak olyan általánosan megfogalmazható ismeretek, melyek figyelembe vétele a kőzetféleség kiválasztásánál megkerülhetetlen. Véleményünk szerint ez a kövek kőzettani tulajdonsága.

 

2. 1 A kiválasztás kőzettani szempontjai

A kövek minden tulajdonsága az általánosított kőzetmodell szemléleti rendjében tárgyalható. Egy-egy kőzet minden tulajdonsága az alábbi elvi függvénykapcsolattal kezelhető:

ahol    

T_a         a szilárd kőzetalkotók (ásványok, egyéb megszilárdult állati, növényi vázak, egyebek) és a pórusok, mint kőzetalkotók a póruskitöltő anyagok (levegő, víz) tulajdonságai

T_k        a szilárd kőzetalkotók közötti kötés tulajdonságai

ΣH_i      mindazok a hatások, amelyek a kőzet kialakulását eredményezték, valamint a kőzetet ért utólagos földtani hatások és az emberi beavatkozás hatásai (bányászat, kőfeldolgozás, termékalakítás stb.)

A függvénykapcsolatot a kőzet szöveti tulajdonságai szerint tudjuk értelmezni. A kőzetképződéssel meghatározott – kristályos szemcsés, kristályos porfíros, üveges, tufás, ragasztott (cementált), karbonátos – fő szöveti típusok az építőipari gyakorlatban jól kezelhetően használhatók a kőzetviselkedés magyarázatára. A nehézséget az okozza, hogy a szöveti megnevezés leíró jellegű, és a műszaki gyakorlatban megszokottan, minősítő számértékkel meghatározott tulajdonságjellemzőként nem értékelhető.

A tulajdonságok a kőzetnévben és a lelőhely (származási hely) megnevezésében testesülnek meg. Az építési kőanyagokra vonatkozó szabályozás ezért intézkedik úgy, hogy a burkolókövek, díszítőkövek minősítésénél a kőzet kőzettani nevét és a bányahelyet kell megadni az alaki (geometriai) és a kőzetfizikai tulajdonságokat értékeléséhez.

A díszítőkőipar gyakorlatában a sokak által tudományosnak ítélt kőzetnév-használat mellett, sok esetben helyette, továbbra is használatos a kőanyagok hagyományos, kereskedelmi, kőfaragó kőzetneve (süttői mészkő, tardosi vörös márvány, Rosa Beta gránit stb.).

A harmonizált európai szabvány, az MSZ EN 12047:2007 számú, „Natural stone test methods – Petrographic examination" című szabvány a kőzettani vizsgálatok rendjét, a vizsgálatok menetét és annak dokumentálását írja elő. (Az angol nyelvű szabványt a Magyar Szabványügyi testület jegyzékes jóváhagyó közleménnyel vezette be.) A kőzettani kőzetnevet pedig az MSZ EN 12670:2001 számú, „Natural stone – Terminology" című szabvány szerint kell megadni. E szabvány szerinti kőzettani osztályozás kis kiegészítéssel megfelel a használatos osztályozási rendnek, hiszen az osztályozás a kőzetképződés folyamata szerint történik. A magmás, üledékes és átalakult fő kőzetcsoportokon belül a további belső osztályozás a fő kőzetalkotók, illetve a szöveti jelleg szerinti (1., 2., 3. táblázat).

 

 1. táblázat. A műszaki gyakorlatban használatos fontosabb magmás kőzetek

2. táblázat. A műszaki gyakorlatban használatos fontosabb üledékes kőzetek

3. táblázat. A műszaki gyakorlatban használatos fontosabb átalakult kőzetek

 

A használatos, hagyományos kőzetnevekre az európai szabványrendszer az MSZ EN 12440:2001 számú, „Natural stone – Denomination criteria" című szabványt vezette be. Ebben a szabványban több mint 20 európai ország, mintegy 3500 bányahelyéről származó kőzetváltozat szerepel kereskedelmi nevével, a bányahely megnevezésével és a kőzettani jellegének és színének megadásával. (Például: BRECCIA PRNICE, calcareus breccia, redisch brown, Fumane, Verona, Vento, Italy.)

A fenti szabványok a kőkiválasztásnál szemrevételezéses összehasonlító vizsgálatot írnak elő. A kőzetváltozatok esztétikai tulajdonságainak megítélésére a megfigyelésen alapuló összehasonlítást szabályozzák. Az összehasonlítást az 1. ábrán bemutatott módszer szerint, mintalapokkal történő összevetéssel kell elvégezni.

1. ábra. Szemrevételezéses ellenőrző vizsgálat burkolólapok kiválasztására a termékszabványok szerint (1: mintalapok; 2: vizsgálati lapok; 3: fényforrás)

 

A gyakorlatban ennek egyszerűbb változata szokásos, amikor a kőkereskedő, a burkolókőgyártó, egy-egy kőzetváltozatot forgalmazó cég szép színes katalógusokban (2. és 3. ábra), vagy a telephelyen kirakott minták formájában (4. ábra), illetve kővásárokon bemutató lapokon, mintafelületen (6. ábra) kínálja portékáját.

 

2. ábra. Kőkereskedői katalóguslap gránitféleségekre. 3. ábra. Kőkereskedői katalóguslap üledékes kőzetféleségekre

4. ábra. Kőkereskedői mintakollekció

5. ábra. Kőkínálat kővásáron

6. ábra. Tömbkőkínálat, melyből különböző irányú vágással más-más rajzolatú burkolólapok gyárthatók

 

A burkolókövek kőzettani tulajdonságait vegyi jellegük, esztétikai megjelenésüket képződésük feltételei döntően meghatározzák. A kőzetanyag kiválasztásánál ezért használható az az osztályozás, melyet a 4. táblázat mutat. Nevezetesen a vegyi jelleg és az esztétikai (megjelenést mutató „egynemű" és „különnemű") csoportosítás szerinti.

4. táblázat. Kőzetek osztályozása vegyi jellegük és esztétikai megjelenésük szerint

 

A vonatkozó szabvány szerint végzett kőzettani vizsgálat eredménye szakértői véleményben jelenik meg (7. ábra). A kőzettani szakvélemény része kell hogy legyen a gyártó teljesítményállandósági nyilatkozatának.

7. ábra. Kőzettani vizsgálat eredményeit összefoglaló szakvélemény

 

2. 2 A kiválasztás geometriai és kőzetfizikai szempontjai

Mint minden építőanyagra, a beépített kövekre is vonatkoznak azok a minőségtanúsítási követelmények, amelyeket hatósági előírások tartalmaznak. Az építőipar által felhasznált természetes kövek a piacon mint termékek jelennek meg. Beépítésük feltételeit a terméktulajdonságaik határozzák meg, melyekre vonatkozóan az elvárások nemzeti követelményrendszerben kell, hogy megjelenjenek.

A természetes építőkő termékek a felhasználásjellege szerint „építőkövek" és „burkolókövek" csoportra bonthatók, noha a velük szemben támasztott követelmények csak a felhasználás jellegéből fakadó különbségeket mutatnak. A vonatkozó termékszabványok darabszáma is jól szemlélteti, hogy a kőiparban – mai szóhasználat szerint: a díszítőkőiparban – a kövek felhasználása a burkolókő jellegű felhasználás felé tolódott el (a szabványok felsorolásánál a megjelenés évének jelzetét nem tüntettük fel):

- építőkövek, melyek burkolatként mérnöki szerkezetekben (hídpillérek, támfalak, stb.) hasznosítottak:

     Tömbkövek. Követelmények. (MSZ EN 1467)

- burkolókövek:

     Kőlapok. Követelmények. (MSZ EN 1468)

     Burkolólapok. Követelmények. (MSZ EN 1469)

     Vékony kőlapok. Követelmények. (MSZ EN 12057)

     Járólapok és lépcsőburkoló lapok. Követelmények. (MSZ EN 12058)

     Természetes kőlapok külső elhelyezésre. Követelmények és vizsgálati módszerek. (MSZ EN 1341)

     Természetes útburkoló kövek külső elhelyezésre. Követelmények és vizsgálati módszerek. (MSZ EN 1342)

     Természetes útszegélykövek külső elhelyezésre. Követelmények és vizsgálati módszerek. (MSZ EN 1343)

A szabványokban a termékek tulajdonságaira vonatkozó előírások geometriai és kőzetfizikai anyagjellemzőkkel, illetve anyagtulajdonságokkal szerepelnek.

A geometriai tulajdonságok a burkolólapok lapméretére, a mérettűrésekre, torzulásokra, élek és felületek kialakítására vonatkoznak. A szabványok úgy intézkednek, hogy a felületmegmunkálás módját (durva-, finommegmunkálás, fényezés, polírozás, antikolás, lánggal való kezelés stb.) a gyártónak kell nyilatkozattal megadni.

A termékek kőzetfizikai tulajdonságai számszerűsített jellemzőkkel, a különböző vizsgálatok eredményei alapján adhatók meg. A vizsgálatokat a különböző tulajdonságjellemzők szerint sorolhatjuk csoportokba:

- Tömegösszetételi tulajdonságok, melyekkel a háromfázisú kőzet sűrűségi, tömörségi és víztartalmi viszonyait jellemezzük.

- Szilárdsági tulajdonságok, melyekkel a kőzet anyagi szerkezetének tönkremenetelét előidéző határszilárdságokat adjuk meg. Burkolatok kőlapjainak vizsgálatánál a hajlítószilárdságot használjuk minősítő értékként. A forgalmi terhelés függvényében a hajlítószilárdság ismeretében számítható a burkolólap szükséges vastagsága.

- Időállósági tulajdonságok megítélése során arra vagyunk kíváncsiak, hogy a kőzet hogyan viseli el az őt érő hatásokat. A megítélésnél választanunk kell egy meghatározó jelzőtulajdonságot, és annak változását értékeljük a vizsgált hatásra. Jelzőtulajdonság lehet a tömegveszteség, vagy valamelyik szilárdsági érték csökkenése. Vizsgálati hatásként leggyakrabban a ciklikus fagyasztást választjuk. Burkolólapoknál a hajlítószilárdság változásával értékeljük a fagyállóságot.

- Felületi tulajdonságok, azaz a felület szilárdsági, geometriai és optikai tulajdonságai; ezekkel a vizsgálatokkal a kopással szembeni ellenállást, a felületi érdességet, valamint a kőzet színét adhatjuk meg.

- Energiavezetési tulajdonságok vizsgálataival a kőzet hővezetésével, hőtágulásával kapcsolatos anyagjellemzőit határozzuk meg

A minősítő vizsgálatok eredményeinek ismeretében, azokkal összhangban kell figyelmet fordítani azokra a tényezőkre, amelyek a burkolókő és a fogadó szerkezetek anyagainak kölcsönhatásból eredeztethetőek. Szerelt burkolatoknál a kapocslyuk kitörésével szembeni ellenállás, ragasztott, ágyazott burkolatoknál a ragasztóanyag, az ágyazat, illetve a fugázóanyagok megválasztása lehet meghatározó tényező a megvalósult burkolat minőségére.

 

3. Összefoglaló jótanácsok

Kövek beépítése a különböző burkolatokban sajátos kapcsolati rendszert hoz létre a megbízó, az építtető, a tervező építész, valamint a kőbányászat és kőfeldolgozás, illetve a kőfaragók és a kövek elhelyezésével foglalkozó szakemberek között. A kapcsolatrendszert a kor technikai, építéstechnológiai színvonalát tartalmazó szerződések szabályozzák. A kapcsolati rendszer akkor működik létesítménycentrikusan jól, ha a kőfelhasználással kapcsolatos ismeretek, a beépített kövekkel szembeni elvárások azonos ismeretanyagon nyugszanak.

Az építési termékekre vonatkozó 305/2011/EU számú, „Construction Product Regulation" (CPR) rendelet szerint a gyártónak kell teljesítménynyilatkozatot adni, melyben a lényeges tulajdonságokról kell nyilatkoznia. A felhasználás előtt a termékről semmilyen dokumentum sem állapítja meg, hogy mire alkalmazható. A felelősség a tervezőt és a felhasználót terheli.

Sok esetben azt tapasztalhatjuk, hogy a kő kiválasztásánál a szubjektív szempontok a meghatározóak. Burkolóköveket gyártók, illetve forgalmazók részéről gyakran halljuk azokat a kifakadásokat, hogy egyes megrendelők ragaszkodnak olyan kőzetváltozathoz, melyről a szakemberek megpróbálják lebeszélni őket. A ragaszkodás egyetlen magyarázó szavacskája: „csak".

A nagyon kifejező magyar nyelv a „választani" igét több igekötővel is használja. Ezek közül a „kiválasztani" igéhez tartozó jelentéskört jártuk körül azért, hogy ne kerüljünk abba a helyzetbe, hogy tevékenységünk eredményeként a pejoratív értelmű „beválasztani" igét kelljen használni, a ránk vonatkozó igealakban. Ne kelljen Lovászy Károly versének elgondolkodtató refrénjét utólag mondogatnunk: „Anyám én nem ilyen lovat akartam".

Dr. Gálos Miklós

ny. egyetemi tanár, BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék 

Vasbeton vázas épület díszítőkő jellegű burkolata (Ybl Palota, Budapest)

Belső szerelt falburkolat (Richter-székház, Budapest)

Uszoda medence és falburkolata

Homlokzati falburkolat és mélygarázs feletti térburkolat (Kölcsey Központ, Debrecen)

Díszburkolat szökőkutakkal (Budapest)

Útburkolat kiskockakővel és burkolólapokkal (Szeged)

Mozaikburkolat, kiegészítéssel rekonstruálva (Aquincumi Múzeum, Budapest)