Magasépítészet

A műkövek jellemzői, alkalmazási területei

A műkő fogalma

A műkő lényegileg minőségi beton, amelyet kellőleg formálnak, idomítanak és felületét utólagosan megdolgozzák. Tehát a műkő mesterségesen előállított beton anyagú építőkő.

A műkő alkalmazási területe

A műkő igen sok; szerkezet előállítására alkalmas. Azt lehet mon­dani, hogy a természetes eredetű faragott kő szerkezeti elemeket szinte kivétel nélkül műkőből is elő lehet állítani. A faragott kővel szemben a műkő előnye, hogy – mint később látni fogjuk – hajlításra igénybe vett szerkezetek részére is sokkal inkább megfelelő, mint a természetes kő.

A műkő keménymészkő-, márvány- és gránit-utánzatú lehet. Azonban a csiszolt felületeken a műkő sajátos szemcsés struktúrája feltűnően elárulja mivoltát, és csak durva megdolgozás esetén kelti az utánozni kívánt természetes eredetű kő be­nyomását.

A műkőtől megkívánt tulajdonságok: kellő szilárdság, fagyállóság, kopási ellenállás, vízzárás. Ezenkívül megkívánjuk, hogy a rendeltetésből folyó szerkezeti szempontoknak is megfeleljen, úgyszintén, hogy esztétikai hatása is kielégítő legyen.

A műkő anyagtani vonatkozásai

A műkő közönséges beton anyagú magból és azon 2,5 cm vastagságú kéregrétegből áll. A kopásnak ki nem tett kéregréteg 1,5-2,0 cm vastag lehet. A kopásnak kitett kéregréteg m3-ként legalább 450 kg, a mag pedig 350 kg; a kopásnak ki nem tett kéregréteg 350 kg, a mag pedig 310 kg 500-as vagy ezzel egyenlő értékű, tehát megfelelően nagyobb mennyiségű, alacsonyabb szilárdságú cementet tartalmazzon.

A kéregréteg adalékanyaga: kemény mészkő, márvány vagy ritkábban gránit különböző szemnagyságú, portól és szennyezéstől mentes őrle­ményéből áll (lásd a 12. táblázatot).

12. táblázat: Műkőadalék

ElnevezéseSzemnagysága
00-ás kőliszt0,5 mm-ig
0-ás kőgríz0,5-1,0 mm-ig
I-es kőzúzalék1,0-2,0 mm-ig
II-es kőzúzalék2,0-3,0 mm-ig
III-as kőzúzalék3,0-5,0 mm-ig

Az elérni kívánt struktúrának, valamint a bedolgo­zási módnak megfelelően az adalékanyag keverési aránya és a vízcement tényező is más és más kell hogy legyen. Több kőliszt adagolása folytán a műkő színe világosabb, a zsugorodás, valamint a nedvesség okozta térfogatváltozás nagyobb mértékű lesz, ennek következ­tében könnyebben keletkeznek repedések. A cementtöbblet sötétebb árnyalatú szint és zsugorodási repedése­ket eredményez.

A műkő felületének keményítése, illetőleg tömö­rítése, vagyis a kopási ellenállás növelése, vala­mint a csiszolhatóság és fényezhetőség végett lehet a műkövet a kötési, illetőleg szilárdulási folyamat ideje alatt két alkalommal 10 Beaumé-(olv. bomé) fokos5 sűrűségű magnézium-fluát és egyszer 8 Baumé-fokos cink-fluát oldattal telíteni.

A műkő színezése

Fehér cement alkalmazásá­val elefántcsontfehér, egyéb cementekkel szürkés színű (karsztmárvány utánzatú) műkövet nyerünk. A műkő színét az adalékanyaggal is módosítani tudjuk. Különböző színű adalékanyagokkal a különböző színű gránitok – vulgárisan kifejezve spriccelt – színösszetételét is lehet utánozni.

Egyébként a műkő színezésére csak a cement vegyi hatásának ellenálló oxid- és mangánfestéket szabad használni; föld- és anilinfestékeket nem, ezek különben is rossz színhatást eredményeznek, azonkívül károsan befolyásolják a műkő szilárd­ságát is. A kemény mészkő világos árnyalatú sárgás színét oxidsárga alkalmazásával lehet elérni.

A műkő szerkezeti vonatkozásai

A műkövet a törések megakadályozása végett vasbetétekkel kell ellátni. A beépítés után hajlításnak kitett gerenda-és lemezszerű műkő szerkezeteket a vasbeton szerkezeteknek megfelelően kell méretezni, illető­leg vasbetétekkel ellátni. A gerenda- és a lemezszerű elemeket azonkívül a szállítás közben elő­álló hajlító hatások szempontjából is meg kell vasalni, mert fel kell tételezni, hogy azokat esetleg nem a szerkezeti vasalásnak megfelelő helyzet­ben mozgatják.

A nagyobb műkőegységeket a szállítás és elhelyezés megkönnyítése, valamint anyagtakaré­kosság végett csőszerű vagy teknőszerű üregekkel célszerű készíteni.

A műkőelemeket egyébként a szükségnek meg­felelően a faragott kő szerkezetek kötéseihez ha­sonló módon képzett kőcsapolckal és csaplyukakkal, hornyokkal, árkokkal és eresztékekkel, valamint az ott megismert egyéb kötési módokkal kell kialakí­tani. A súlyosabb műkőelemeknél a magasba emelés céljára zárt horgokat, úgyszintén a bekötés céljára betonvas tüskéket kell kihagyni.

Minták, formák és zsaluzatok

A műkőelemeket szétszedhető fa-, vaslemezzel borított fa-, vas-, vasbeton vagy gipszanyagú öntőformák, egyszerűbb esetben zsaluzatok segítségével állítják elő.

Az összetettebb alakzatú műkőelemekről (pl. fejezetekről, balluszterekről, konzolokról és ha­sonló jellegű tárgyakról) előbb egy pozitív – tehát a készítendő mintadarabbal alakban és méretben pontosan megegyező – gipszmintát készítenek, amelynek alapján állítják elő a szétszedhető negatív öntőformát. Egyszerűbb alakú elemek ese­tében mindjárt a negatív öntőformát készítik el; egész egyszerű tárgyaknál elegendő megfelelő zsaluzat is.

A kopásnak kitett műkőelemeket (pl. lépcső­ket stb.) földnedves betonból, kézi döngöléssel s a döngölésnek kellően ellenálló faformában állítják elő (93. ábra).

Műkő lépcsőfok készítése

93. ábra. Műkő lépcsőfok készítése; a) kéregréteg csömöszölése, b) deszka mintaszekrény metszete, c) a kész lépcsőfok metszete

Az erősebben tagozott felületű műkőtárgyak előállításához gipszmintát használnak (94. ábra). Az ismételten felhasznált gipszformákat az újból való bedolgozás előtt meg kell tisztítani, és szap­panos olajjal kell bekenni.

Műkő párkány mintaszekrénye

94. ábra. Műkő párkány mintaszekrénye; a) a kész párkány metszete, b) a gipsz mintaszekrény szétszedett állapotban, c) gipsz tagozat a bemélyedő vízorr részére

A beton- és fémformákat hígabb olajban vagy petróleumban oldott stearinnal vagy parafinnal kell bekenni.

Szerszámok. A műkő elkészítéséhez szükséges szer­számok részben azonosak a beton előállításához, másrészt a kőműves munkák és a kőfaragó munkák elvégzéséhez szükséges szerszámokkal; ezeken túlmenően a műköves nélkülözhetetlen szerszámai közé tartoznak:

A tömködő kalapács (95 a ábra), amely a beton bedolgozására szolgál.

Műköves szerszámok

95. ábra. Műköves szerszámok; a) tömködő kalapács, b) simító kanál, c) lanzetta, e)-f) élképző vasak, g) profilvas, h) kaparó acél (csirkász)

A különböző méretű simító kanalak (95 b ábra) a kéregréteg tömör elsimításához szükségesek. A lanzetta elnevezésű szerszám (95 c ábra) a kis és nehezen hozzáférhető felületek, hajlított tagok, vápák és tagozatok összemetsződéseinek stb. eldolgozására való.

A különböző élképző vasak (95 d-f ábra) a derék-, hegyes- vagy tompaszögű, a lekerekített vagy lesarkított élek kialakítására szükségesek. A különböző profilvasak (95 g ábra) a tagozatok kihozására használatosak. A kaparóacél, más néven csirkász (95 h ábra) a cementréteg lekaparására szolgál.

A műkő előállítása

A műkő kéregrétegét földnedves állapotban hordják fel a mintaszekrény felületére, és tömködő kalapáccsal tömörítik. Ezután elhelyezik a szükséges vasbetéteket, majd kiöntik és bedöngölik a betonmagot, valamint a záró kéregréteget. Ha az így elkészített munka­darab a megfelelő szilárdságot elérte, a mintaszekrényt szétbontják és a friss műkőtárgyat nedves környezetben tárolják. Az elkészült friss műkövet legalább 28 napig állandóan nedvesen kell tartani.

A műkő felületi megdolgozása

Az előbbiek szerint elkészített műkőtárgyak felületét kőfaragó szerszámokkal, a kőfaragó munkáknál megismert módok szerint lehet megdolgozni. Leggyakoribb a gorombán, félfinoman vagy finoman szemcsézett, a bordázott a felvert, a rovátkolt, valamint a hegyes vésővel egyengetett, azonkívül a csiszolt és fényezett felületképzés. Az élszegélyezés szintén a kőfaragómunkáknál megismertekhez hasonlóan történik.

Műkő meghibásodásai

A műkő meghibásodásának egyik formája a kivirág­zód, amely a gondatlan feldolgozás következtében a műkőbe került szabad mészből vagy a vízben oldható kénsavas sókból származik. A kivirágzás kisebb-nagyobb, szabálytalan alakú, fehér vagy fehéres elszíneződésű foltokban jelentkezik.

A műkő másik gyakori meghibásodása: a repedések, amelyek egyrészt abból keletkezhetnek, hogy a cement a szilárdulás folyamata alatt egyenetlenül terjed ki, másrészt az anyag helytelen alkalmazásának vagy fel­dolgozásának folyományaképpen – az anyag száradása­kor bekövetkező – zsugorodásával állnak elő.

A műkő repedési veszélyét lecsökkenthetjük, ha az anyag szemszerkezetét helyesen állapítjuk meg, ha helyes vízcement tényezővel dolgozunk, ha betartjuk a mag és kéregréteg megkívánt keverési arányát, ha a kötéshez szükséges vízutánpótlásról gondoskodunk, ha a nedvesen tartást nem hirtelen, hanem fokozatosan csökkentjük, végül ha a műkőtárgyakat idő előtt nem tesszük ki a nap tűző melegének vagy erős légáramlatnak. A helyszínen felhordott műkőről mint kimon­dottan burkolat jellegű szerkezetről a „Monolit jellegű falbevonatok” című pontban lesz szó.