• anyagok
• építés

Az ásványi építőanyagok szétmállása

Minden megkötött kötőanyag, akár adalékanyag­gal, akár a nélkül, kapillárporózus anyag, így víz és egyéb folyadékok behatására nemcsak a felszí­ne, hanem mélyebb rétegek is átnedvesednek. A kapillárporozitás rendszerint fokozottan érvényesül az adalékanyagok és a megkötött vagy megszáradt kötőanyag találkozásánál.

Ezenkívül sokak számára nem ismert tény, hogy a legtöbb természetes ere­detű kő szilárdsága lényegesen magasabb, mint a kötőanyagok szilárdsága. Továbbá, ha a természetes eredetű kövek vízfelvételét vesszük figyelembe, akkor megállapíthatjuk, hogy néhány, igen kevés számú kivételtől eltekintve a természetes kövek vízfelvétele lényegesen kevesebb, mint a kötő­anyagoké.

Szétmállás okai

A szervetlen kötőanyagok, vakolatok és habar­csok szétmállása háromféle lehet: száraz, nedves és biológia jellegű. A biológiai jellegű tönkremenetelt, amelyre a későbbiek során még külön ki fogunk térni, okozhatják olyan növények, mint a zuzmók, algák és gombák, de előidézhetik állati eredetű anyagok, vagy akár bakteriális támadás is. Éppen az utóbbi évek kutatásai igazolták, hogy minde­nekelőtt a kén- és nitrogénbaktériumok idéznek elő jelentős károkat.

A szárazelmállás kétféle lehet: eolikus és a használatból adódó.

• Az egyes kristályok egymástól eltérő tágulási együtthatója egy adott építőanyagon belül apró elmozdulásokat (mikroelmozdulásokat) idéz elő, amely aztán a hőmérséklet hatásának kitett felszín/fedőréteg elporladását okozza. A folyamat tulajdonképpen az egyes részecskék mechanikus leválását jelenti. Ugyanilyen ha­tása van a vízzel való telítődésnek is. Mivel a termikus elmozdulások az építőanyagon belül számos károsodást okozhatnak, és a repedések kialakulása folytán megalapozhat­ják a tönkremenetelt és ezzel együtt további épületkárokat, a kárdiagnózis és a felújítás során sokkal inkább figyelni kellene rájuk.
• Az eolikus elmállás a szél és a finomhomok, továbbá a levegőben megtalálható finom­részecskék, az ún. aeroplankton hatására történik. Az elmállásnak ezt a fajtáját a mi régiónkban sem szabadna alábecsülni, külö­nösen magasabb épületek esetében.
• A használatból adódó elmállást tulajdonkép­pen az épület rendszeres használata és kar­bantartása okozza, ezek közül is első helyen egészen biztosan a tisztítást kell megnevez­nünk.

A nedveselmállásnál természetesen a víz/ned­vesség játssza a mindent eldöntő szerepet. (A vízfelvétel különböző mechanizmusaira már ko­rábban részletesen kitértünk.) Nedveseimállásnál megkülönböztetjük egymástól a kémiai és a fizikai fajtákat.

• A kémiai úton történő elmállás az a folyamat, amikor a víz feloldja a meszet, ill. amikor savas kémhatású folyadék hatására a karbo­nátos épületelemek tönkremennek. A kémiai elmállást okozhatják természetes hatások, de ugyanígy lehet oka emberi tevékenység is (kipufogógázok stb.).
• A fizikai elmállást mechanikus behatások idézik elő, mint például a sók és/vagy a jég repesztő hatása, de kivételes esetekben akár gyökerek is okozhatják. Ilyenkor különösen figyelni kellene arra, hogy a termikus/higroszkópos adatokat felsoroló idevonatkozó táblá­zatok és képletgyűjtemények minden esetben a szilárd és még nem elmállott építőanyagra vonatkoznak. A porhanyós, már tönkrement építőanyagokra természetesen más értékek vonatkoznak.

A kapillárporózus építőanyagoknál vízzel való telítődés esetén sokkal nagyobb a térfogatuk, mint a száradás után. Aló. táblázatban felsorolt értékek példaként mutatják a különböző vakolóhabarcsok közötti különbséget duzzadt és zsugorodott álla­potban.

Ezenkívül figyelni kell arra is, hogy a fagyás-felengedés folyamatos váltakozása a szervetlen építőanyagokban jelentős hosszirányú elmozdulá­sokat idézhet elő, amelyeket a víz fagyás közbeni kiterjedése okoz. Azonban, ha a kapillárporózus építőanyagnak olyan a felépítése, hogy a vízzel való teljes telítettség nem alakulhat ki, és mindig elegendő pórustér áll rendelkezésre a jég expanzió­jához, akkor csupán néhány pórusokat elválasztó fal megy idővel tönkre, ez az elváltozás azonban elhanyagolható. Cementtartalmú építőanyagoknál az ilyen állag előidézhető például légpórusok cél­zott bevitelével, amit évtizedek óta alkalmaznak a javítóvakolatokban.

A levegőben található anyagok

Az ásványi és porózus építőanyagok elmállásának fő okai a mi éghajlatunkon a viszonylag gyakori csapadék és az évszakonként igen szélsőségesen váltakozó hőmérséklet. Ezek a feltételek kedveznek a víz és a káros anyagok bejutásának, ill. a fagyká­roknak. Korábban az épületelemek károsodása csak esetenként volt megfigyelhető, azonban a károk mértéke az elmúlt 50 évben – az egyre nagyobb károsanyag-kibocsátásnak köszönhetően – mere­deken emelkedni kezdett.

A 19. század második felében az iparosodással egyre nőtt a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása, ezzel együtt pedig az atmoszféra szén-dioxid-tar­talma. Németországban a C02-emisszió évente több, mint 900 millió tonna. Az emisszió messze legnagyobb része az erőművekből származik. Őket követi a közúti forgalom, amit a közvélemény rendszerint a fő forrásnak tart.

A szén-dioxid hatásai

A keletkező szén-dioxid megkötődik a vízben és szénsav keletkezik, ami a csapadékvízzel közvetle­nül vagy a talajon keresztül közvetve támadja meg az építőanyagot. Különösen a természetes eredetű porózus kőfélék érintettek ezáltal. A kőben – a kémiai és ásványtani összetételtől függően – vég­bemehet kilúgozódás, só- és sókristály-képződés, továbbá bizonyos transzportfolyamatok. A káros anyagok – a sóképző savaktól kezdve a sóképző re­akciókig – folyamatos utánpótlása oda vezet, hogy a természetes kőzeteknek mind a felszíni, mind a felszín alatti rétegei igen gyors ütemben leépülnek.

Egyre több hibahely alakul ki olyan kristályos sók formájában, amelyek a kőzet felszíne alatt, a fő párolgási zónában dúsulnak fel. Nedvesség hatására az oldható sók (fő kritérium az oldhatóság) oldatba mennek és a kapillárisokon keresztül a természetes kőzet belsejébe jutnak. Kiszáradás esetén ismét fel­gyűlnek a felszín alatt, így a kőzet felszíne látszólag ok nélkül roncsolódik el.

A szénsav kémiai szem­pontból gyenge sav, általában a borhoz vagy szén­savas ásványvízhez hasonló koncentrációban van jelen. Ennek ellenére különösen jól oldja a mészkö­vet. Sűrű mészkő esetén – ilyen pl. a márvány – cse­kély az erózió, ellentétben a pórusos mésztufával, ahol igen magas. A 19. században az időjárás még elősegítette a kötési reakciókat, tehát a kötőanyag ismételt újrakristályosodását, így a karbonátosodás által nőtt a mészvakolat szilárdsága.

Az egymással egyre jobban összekapcsolódó kristálystruktúrák miatt vált a vakolat egyre szilárdabbá és sűrűbbé. Mindez megváltozott, mióta kénben dús fosszilis tüzelőanyagokat használnak. A kén kén-dioxiddá ég el, ebből kénessav, végül pedig az igen agresszív savak csoportjába sorolható kénsav keletkezik, ami az építőanyagok beoldódását idézi elő.

Ezenkívül az atmoszféra nitrogént is tartalmaz

A nitrogén hosszú időn keresztül nem okozott problémát, mivel korábban az égési folyamatok kisebb hőmérsékleteken mentek végbe, így csak kis mennyiségű nitrogén-oxid került a szabadba. Mind­ez megváltozott, mióta az erőművekben magasabb az égetés hőmérséklete, és mióta a jobb hatásfokuk miatt egyre több dízelmotort használnak. Európa növekvő járműforgalma miatt továbbra is nő a levegő nitrogén-oxid-tartalma. A nitrogén-oxidok egy része a fosszilis tüzelőanyagok bizonyos alko­tóelemeivel savakká reagál.