Kőfalak – Kövek megmunkálása és beépítése
A terméskő fal és a faragott kő fal közötti különbség bizonyára mindenki számára közismert. A részletek helyes értelmezése érdekében azonban röviden áttekintjük az alapfogalmakat. Terméskő: fal- és egyéb szerkezetek készítéséhez használt, a bányából nagyolva kitermelt, kőműveskalapáccsal durván alakított építőkő.
Faragott kő: fal- és egyéb szerkezetek készítéséhez használt, különböző kőfaragó szerszámokkal vagy gépekkel terv szerinti alakúra megdolgozott építőkő. Cikkünkben főképp ez utóbbival foglalkozunk a falak külső tagozataihoz és burkolatához való használhatóság szempontjából.
Kövek megmunkálása és beépítése
A különféleképpen megmunkált kőzetekből különféle burkolatok készíthetők (6.4. ábra).
6.4. ábra. Kőfalak és kőburkolatok a) közönséges; b) kiegyenlítő réteges; c) sokszögű (ciklop); d) réteges; e) szabályos váltósoros; f) szabályos soros; g) szabályos (kváder), eltérő rétegvastagsággal; h) szabályos (kváder) homlokzati.
6.5. ábra. Kőburkolat kialakítása.
Falazási módszerek
A szabálytalan elemekből épített réteg nélküli (ciklop) falak, lábazatok, támfalak, kerítésfalak szerkezeteként gyakoriak. Közel egyforma méretű, öt- vagy hatszög alakú, durván megmunkált felületű szabálytalan kövekből, rétegek nélkül építik, és mivel a fal vastagságát kiadó egymás mögötti kősorok kötése is bizonytalan, általában nagy falvastagsággal készülnek. A falazási módból adódóan a kőanyag gazdaságosan felhasználható, mivel a megdolgozási hulladék kevés.
Az egyes elemek egymáshoz a homlokzati síkra merőlegesen befelé mért legalább 10 cm-es mélységig közel párhuzamos felületekkel, míg a homlokzati síkon párhuzamos élekkel csatlakoznak. Kőékek csak a fal belsejében alkalmazhatók. A szabálytalan és görgetegkövekből épített réteg nélküli fal alkalmazási területe és építése lényegében megegyezik a ciklop faléval, azzal a különbséggel, hogy a gömbölyű kövek összeillesztéséhez kis kövekből rakott ágyazat szükséges.
A szabálytalan elemekből épített kiegyenlítő réteges fal kevéssé idomított, durva felületű, lapos hasadású kövekből, legalább 40-50 cm vastagságban készíthető. Az elemek eltérő méretei és szabálytalan alakjuk miatt nincsenek szigorúan vett kötési szabályok.
A falazásnál be kell tartani a következőket:
- minél több bekötőkő, valamint a külső és belső oldali rétegek szétválását megakadályozó átkötő kő (m2-enként legalább kettő) szükséges,
- kisebb kövek csak a fal belsejébe kerülhetnek, ott is csak szétszórtan, és kötésben átfedő nagyobb kövek alá,
- a homlokzati felületre erőhatásra kimozduló kő nem helyezhető,
- nem vízszintes ágyazású kő fenéklapja csak a fal belseje felé lejthet,
- 50 cm-nél nem vastagabb falakhoz legalább olyan méretű köveket kell használni, amelyekből kettő közbülső habarccsal együtt vett mérete kiadja a fal vastagságát,
- az egyes elemek egymás közötti helyzetét kedvezőtlen felfekvés vagy zugok esetén kőékekkel kell biztosítani,
- az egyenletes ülepedés és teher-átadás céljából legfeljebb 80 cm-énként vízszintes kiegyenlítő-, lezáró réteget kell kialakítani,
- a homlokzati felületre lehetőleg az egyenletes felületű kövek kerüljenek.
A közel szabályos elemekből épített váltósoros fal főként lábazati falak, ritkán felmenőfalak szerkezeteként készül. Nagyjából derékszögű hasábokká alakított különböző méretű kövekből, durva és fél durva jellegű felülettel, legalább 50 cm vastagsággal építik. Jellegzetességüket az egyik sorból a másikba átnyúló álló helyzetű kövek adják, amelyek megbontják a felület szigorú rétegrendjét.
A helyes falazási mód:
- a kövek hossza ne legyen több, mint a magasság négy-ötszöröse,
- a futókövek mélysége ne legyen kevesebb a kő magasságánál,
- a kötőkövek mélysége ne legyen kevesebb, mint a magasság másfélszerese, illetve 30 cm,
- egy álló kő magassága legfeljebb 3 fekvő kő összmagasságával egyezhet,
- a különböző alakú, méretű és színű köveket a felületen változatosan, de egyenletesen elosztva kell beépíteni.
A lapos hasadású, szabálytalan elemekből épített váltósoros fal készítése – az elemek szabálytalansága miatt – azonos a kiegyenlítő réteges falak építésével. A szabályos hasáb alakú elemekből épített soros fal igényes épületek és mérnöki létesítmények szerkezeti eleme. Szabályos derékszögű hasábokká faragott, homlokzati felületükön durván vagy fél durván megmunkált, fekvő helyzetű, fagyálló kövekből készül.
A kötés szabályai:
- az egyes rétegek végigmenőek, a rétegek magassága egyező vagy különböző lehet,
- a fekvő hézagok pontosan vízszintesek, az állók pedig függőlegesek,
- a futó- és kötőkövek vagy rétegenként váltják egymást, vagy rétegenként-az egymás feletti rétegekben egymáshoz képest kötésben eltolva – két futókő után egy kötőkő következik,
- a futókövek hosszúsága legfeljebb magasságuk háromszorosa lehet,
- az álló hézagok eltolódása legalább 15 cm.
Pillérek, oszlopok
A kőből készített pillérek és oszlopok kisebb igénybevétel vagy nagy keresztmetszet esetén réteges szerkezettel is, ellenkező esetben, és csak 10 rétegsoros karcsúságig, szabályos kötésben, soros rendszerben készülnek.
A szabálytalan és nagyjából szabályos elemekből épített pillérek és oszlopok felülete a kövek alak-, felület- és színkülönbsége, valamint hézagainak változatos rajza, esetleg színezése következtében érdekes megjelenést eredményez, a tájjelleget kiemeli, a durva felületkialakítású soros felület pedig erőt sugároz.
Faragott kő falak
A faragott kő falak különleges igényű vagy rendeltetésű épületekhez, ül. részeikhez, valamint mérnöki létesítményekhez készülnek, kőmegrendelési terv alapján, darabonként és milliméter pontosan faragott elemekből.
A falazás és kötés – elvileg a téglafalakéval megegyező – szabályai:
- a kövek csak természetes rétegfekvésüknek megfelelően építhetők be,
- a kőelemek közötti, pontosan vízszintes és függőleges hézagok a kő anyagától függő legkisebb szélességgel alakíthatók ki,
- az egyes kőrétegek magassága általában egyező, de változó is lehet,
- az álló hézagokat vagy a téglakötési szabályok szerinti eltolással, vagy attól eltérően, de kötésrendszerben kell kialakítani,
- az egymás mellé vagy fölé kerülő elemek szerkezeti együttdolgozását – ha azt az igénybevétel indokolj a – kőhornyokkal, kőcsapokkal vagy különböző alakú fémkapcsokkal kell biztosítani.
A nyers (vakolatlan) kőfalazatok lehetnek faragott kő és terméskő falazatok (6.6.-6.8. ábra). Hasonlóan a nyerstégla falazatokhoz, itt is igen fontos a falak, pillérek, falkávák és boltövek gondos falazása. Általában kerülni kell az idegen anyagok leplezetlen megjelenését a homlokzaton, de nem kifogásolható a más fajtájú vagy jobban megdolgozott kövek beépítése, sőt a fokozott igénybevételnek kitett helyeken (a sarkokon, az éleken és a nyílások körül) ezek kívánatosak is.
Az összenyomódási különbségekből adódóan a fél vegyes fal meggörbülhet, ezért csak kis terhelés és magasság esetén ajánlott. E szempont be nem tartása miatt több összeomlás történt már. A faragott kő és terméskő falazatok felületképzését a hézagosztás és a kövek felületi megdolgozásának módja is befolyásolja. A hézagosztás olyan legyen, hogy a szerkezeti követelmények egyidejű kielégítése mellett minél kedvezőbb homlokzati megjelenést adjon. A kövek felületi megdolgozásának lehetőségei közül mindig az épületarányok, az egyes kövek méretei és az elérni kívánt építészeti hatás alapján kell választani.
6.6. ábra. Terasz lábazati falának kialakítása különbözően falazott terméskövekből a) nyerskő fal, természetes formában falazva; b) idomított kövekből készített nyerskő fal, hozzábetonozással; vegyes szélességű réteges terméskő fal, hozzábetonozással; változó méretű és kötési mélységű idomkövekből, falazáskor hozzábetonozva.
6.7. ábra. Ódon hangulatú, faragott terméskő- és nyerstéglaanyagú vegyes fal.
6.8. ábra. Kőfalazat nyers felülettel, változó kötési mélységhez a) réteges; b) közönséges falazási módban, mély fugákkal.
Tömbburkolások
A hagyományos jellegű tömbburkolások általában a falazattal együtt készülnek, ilyenek például a lábazatok vagy a homlokzati falak pillérei (6.9-6.10. ábra).
6.9. ábra. Azonos méretűre fűrészelt elemekből készített vágott kő fal a) váltósoros; b) ritkított, bekötőtömbökkel falazva.
6.10. ábra. Tömbburkolatú terméskő/tégla vegyes fal, a falazással egy időben készítve a) fűrészelt kőtömbökből; b) faragott kőtömbökből; c) durván faragott kövekből (a falazatot a belső téglakötési hézagok habarcskiöntése vagy kibetonozása köti egybe).
A tömbburkolásoknál ugyanazok a szabályok érvényesek, mint a faragott kő falazatok építésénél. A burkolatot alkotó egyes kődarabok egymáshoz átkötéssel, a hátfalazathoz pedig bekötéssel kapcsolódnak.
A nagyobb kövek kőcsappal köthetők egymáshoz. A kőhornyok, eresztékek és csapok helyett vas, réz vagy bronz is használható. A vasat horganyozással kell a rozsdásodás ellen védeni, mert az oxidálódó vas – az oxidálással járó térfogat növekedés miatt – szétrepeszti vagy elszínezi a követ (6.11. ábra). Az álló helyzetű, lemezszerű kövek vég-lapjai tompán, félhornyos vagy horonyeresztékes kötéssel illeszthetők egymáshoz, a függőleges vagy vízszintes tömbkövekhez pedig horonyeresztékkel csatlakozhatnak (6.12. ábra).
6.11. ábra. Faragott vagy fűrészelt kőtömbök egymáshoz kötése kőcsapokkal 1 sarokkötő tömbkő; 2 burkolati tömbkő; 3 tégla- vagy kőanyagú bélésfal; 4 kőcsap; 5 szárnyas kőcsap.
6.12. ábra. Finoman megmunkált kőburkolat nyíláskeret-profilozással (a boltozati elemeket a nyíláskiváltóval gyámolítva közös teherviselésre kényszerítik) a) acélgerendás kiváltás; b) vasbeton gerendás kiváltás.
A kőburkolatok hézagosztásának megtervezésénél figyelemmel kell lenni arra, hogy a köveket minél kisebb tömbből lehessen kifaragni. Tégla, kő és beton hátfalak egyaránt burkolhatok faragott kővel. Téglafalazatoknál egyrészt arra kell ügyelni, hogy az egyes kőrétegek magassága megegyezzen a téglarétegek egész számú többszörösével, másrészt arra, hogy a bekötőkövek fél- vagy egész téglamélységben nyúljanak be a hátfalba. A sarkokon nagyobb bekötőköveket kell alkalmazni. A faragott kő burkolatok kváderkövekből, a kváder falazatra érvényes szabályok szerint készülnek. Tervezésük és kivitelezésük során szem előtt kell tartani mindazokat az a faragott kövek hézagosztásáról és a kövek arányáról korábban megismertünk.
A faragott kő burkolatok stabilitása szempontjából lényeges, hogy a homlokzaton a kövek kötésben helyezkedjenek el, valamint hogy a kövek egymáshoz és a hátfalazathoz biztonságosan legyenek rögzítve. Ennek érdekében – különösen a kisebb, könnyen elmozduló köveket – kő- vagy fémkötésekkel egymáshoz kell rögzíteni, a hátfalazathoz pedig bekötő vasakkal be kell kötni. A kőburkolatok felületképzése azonos a korábban elmondottakkal. A vízszintes hézagmélyítés (rusztika) kőhézaga lehetőleg védett helyre (felületre) kerüljön. Függőleges irányú rusztika esetében a kőhézag a rusztika viharirány felőli oldalára essék.
Durva felületű kövek elhelyezése után a függőleges hézagok mentén egymáshoz illeszkedő köveket össze kell dolgozni. A tömbkövek méretre szabásával egy időben elvégzik a felületi megmunkálást is, mert egyrészt a munkaasztalon könnyebb a felületet átdolgozni, másrészt pedig az esetleges felületi (él-) sérülések így könnyebben korrigálhatók, mint a már beépített elemeknél.
6.13. ábra. Fűrészelt és faragott tömbkövek hézagképzése a) illesztő hézaggal (2-3 mm); b) falazó hézaggal (8-10 mm); c) ék alakú, ún. tölcséres hézagul falazó fugákkal; d) egyoldali kváderezéssel; e) teljes tömbkő kváderezéssel; f) kváderes rusztikafelülettel; g) tört szélű rusztika-kiképzéssel (az utóbbiakra jellemző a tökéletes kőtömbméret, amit a felület rusztikus megmunkálása öregbít).
6.14. ábra. Egyenes záradékú vagy szemöldökű kő boltöves ablaknyílás, keretprofilozással.
6.15. ábra. Kőburkolatú homlokzati falnyílások egyenes záradékú kőboltozatai a) sima illesztésű; b) alsó fogazású; c) felső fogazású nyíláskiváltással.
6.16. ábra. Ívelt záradékú kő boltöv rejtett fogazással (a szemben lévő hornyokat a tökéletes stabilitás érdekében ólommal vagy jó minőségű habarccsal töltik ki).
6.17. ábra. Burkolati fal falazati méretéhez közelítő elemnagyságú félkörös boltöv, falnyílással.
Felület- és él megmunkálások
Többféle durva felületet ismerünk:
- szaggatott felület a felület lényegében megmunkálatlan, az élek előírt síkban fekszenek, és a durva felületi síkból 30-100 mm-re emelkedik ki.
- bárdolt felület: csak kisebb nyomószilárdságú, puha homokkövekből készíthető. Az élek előírt síkban fekszenek, és a megmunkált felület e síkból 20-25 mm-re áll ki.
- durván nagyolt felület: főként kemény kövekből készíthető. Az élek előírt síkban fekszenek, és a nagyolt felület a síkból 20-25 mm-re emelkedik ki.
A fél durva felületek a következők:
- durván hegyeseit felület: a durván nagyolt felületen hegyes vésővel vert egyirányú, nem összefüggő, rövid kipattintásokkal egyenletesen durva felületet készí Szép, erőt sugárzó felület.
- finoman hegyeseit felület: a durva hegyesezéssel vagy fogas csákánnyal, esetleg fűrésszel síkra hozott felületet a durva hegyesezéshez hasonló eljárással finomabb, sűrűbb vájatokkal alakítjá Erőteljes hatású, szép felület.
- bordázott felület: a nagyjából síkra alakított felületen hegyes vésővel pattintva, azonos távolságokban, egymással párhuzamos, közel félkör szelvényű domború bordázást készí A bordák szélessége kemény kőnél 10-30 mm. Erőteljes, elsősorban lábazatoknál vagy talapzatoknál alkalmazott felületképzés.
Egyenletesen megmunkált felületek:
- felvert felület: a síkra alakított felületen párhuzamos, kb. azonos szélességű, megközelítően félkör szelvényű, hosszú, homorú vajatokat vé A vájatok szélessége kemény kőnél 5-10 mm, puha kőnél 8-15 mm. Főként lábazatoknál alkalmazzák.
- rovátkolt felület: a síkra alakított felületet lapos vésővel megközelítően egy vonalba eső, közel párhuzamos, egymástól kb. 2-A mm távolságban lévő durvább vagy finomabb rovátkolással látják el. Elsősorban lábazatoknál készül, de előfordulhat teljes homlokzatfelületeken is.
- szemcsézett felület: a síkra alakított felületet szemcséző kalapáccsal egyenletesen érdes felületűre munkáljáÉpítészeti hatása jellegtelen.
Sima felületek:
- fűrészelt felület: keretfűrészből kikerült egyirányú sávozást mutató felü
- gyalult felület: puha köveknél, kő-gyaluval állítható elő. Építészeti hatása jellegtelen.
- gorombán csiszolt felület: szemcsézés vagy fűrészelés után a kő felületét korunddal vagy karborundummal dörzsö Külső oldali építészeti tagozatok műszaki szempontból leghelyesebb megdolgozási módja.
- finoman csiszolt felület: a gorombán csiszolt felület további csiszolásával keletkezik.
- fényezett felület: a már finomra csiszolt felület további fényezőporral való kezelésével állítható elő. Általában belső felületek kiképzésénél alkalmazható, külső felületeknél csak fényüket szabadban is megtartó köveknél (pl. gránitnál) kerülhet szóba.
Az élek többféleképpen is megmunkálhatok (6.13. ábra):
- nagyolt él: durván megdolgozott felületű köveken, nagyoló vésővel készü
- sarkos él: tiszta, csorbamentes felülettel, szabályos él képzéssel, lapos vésővel vagy marógéppel állítják elő.
- eltompítás: a megdolgozott felületek éleit legfeljebb 10 mm sugarú negyed körrel – kőreszelővel – legömbölyí
- él lekerekítés: a megdolgozott felület éleit előírt sugarú negyed kör mentén, kőreszelővel legömbölyítik.
- él lecsapás: a megdolgozott felület éleit előírt hajlású sík mentén lapos vésővel lesarkítjá
- él szegélyezés: az élek mentén kialakított, legfeljebb 30 mm széles szegé
A kőfalak megjelenését elsősorban a természetes vagy megmunkált tömbök alakja és a felületi megdolgozás határozza meg, valamint befolyásolja az elemek mérete és a hézagok (fugák) vonalvezetése, méretei és kiképzése. A hagyományos kőfalazási technikákhoz használható tömbök burkolatfelületen látszó mérete 3-15 dm2, mélysége pedig 10-30 cm. A tömböket fűrészeléssel kell kialakítani, a könnyebb beépítés és munkahelyi mozgatás érdekében általában 20 és 40 kg közötti tömegűre. Egy homlokzaton vagy a tagozati egységen belül az elemek általában azonos méretűek, a hézagképzés tetszőleges lehet. Igen fontos a nyílások és nyíláskeretek kialakítása (6.14.-6.20. ábra).
Ívelt részek hézagosztása
Ívelt záradékú nyílásoknál a boltöv-kövek és a vízszintes rétegek között szerkezetileg is kifogástalan hézagosztást kell tervezni. A legegyszerűbb megoldásnál (ami főleg terméskő falaknál igen gyakori) a vízszintes és sugárirányú hézagok között nincs összefüggés, a boltkövek mérete a belső íven (intradoszon) egyforma.
A kőfeldolgozó ipar mellékterméke a rétegelt kőtermék, ami nem más, mint a különböző síkburkoló lapok szabási széleinek hulladéka. A levágott szélek réteges tömbfalba vagy utólagosan készülő burkolathoz egyaránt használhatók. Tömbfalhoz az 5-30 cm szélességű elemek, falburkolatokhoz a néhány cm széles elemek használhatók. Szabásukat a homlokzati képhez igazodva, a rendelkezésre álló anyag alapján kell meghatározni. A legfőbb szabály az, hogy egy sorba csak ugyanolyan rétegvastagság rakható.
Ezt szem előtt tartva készülhetnek:
- egyenletes sorvastagsággal és elemhosszúsággal,
- változó sorvastagságban, állandó elemhosszúsággal,
- egyenletes sorvastagságban, változó elemhosszúsággal (6.21. ábra).
6.18. ábra. Kő boltöv sugaras idomkövekből, félkörös záradékhoz, párhuzamos boltozati vonalvezetéssel.
6.19. ábra. Kő boltöv homlokzati kőburkolati falnál, félkörös szemöldökkel és csúcsíves boltozati külső záradékkal, középen záradékkővel, rusztikus és hangsúlyos kidolgozásban.
6.20. ábra. Kő boltövek szerkesztése a) félköríves; b) nyomott, kosáríves.
6.21. ábra. Rétegelt kőburkolat a) egyenletes; b) változó réteggel; c) egyenletes sor, változó idomokból.
Kőburkolatok hézagolása
A kőburkolatok hézagrajzát az elem megdolgozása és falba való beépítése, valamint a hátfalazat hézagrajzolata alapján tervezik meg, külön gondot fordítva a falfelület tökéletes lezárására, valamint az esztétikai szempontokra.
A hézagok méretei:
- durva kőfelületeknél 10-30 mm,
- fél durva felületeknél 10-15 mm,
- egyenletesen megmunkált felületnél 8-12 mm,
- sima felületnél 3-10 mm. Összefüggő felületeken (és homlokzatokon) az eltérés legfeljebb ±1 mm lehet.
A fugákat durva és fél durva felületnél szobrászkéssel kell lezárni (kikenni). A fugák lehetnek:
- mélyített sík,
- mélyített domború,
- kiemelt sík és domború
A mélyített fugák a falazással egy időben alakíthatók ki a legegyszerűbben, a kiemelt fúgák csak a fal elkészülte után, a homlokzat befejező munkafázisában készíthetők el. A mélyített fúgák pontosabb falazási munkát igényelnek, a kiemelt – takaró – fugák viszont eltakarják az egyenetlenebb falazást és fugákat (6.22. ábra). Az egyenletes és sima felületű kőburkolatoknál, burkolati falaknál a vékony, 2-4 mm-es fugákat csak fugatisztítással zárják le, a 4-12 mm-es fugákat viszont már külön kifugázzák (6.23. ábra).
6.22. ábra. Durva és fél durva megmunkálású kőburkolatok fugakiképzései a) mélyített, sima; b) mélyített, domború; c) kiemelt, sík; d) kiemelt, gömbölyű.
6.23. ábra. Párhuzamos fuga élű kőburkolat hézagkiképzései a) mélyített, homorú; b) mélyített, ék; c) mélyített, ferde (vágott); d) mélyített, homorú; e) él-kiemelt, kúpos; f) kiemelt, fél gömbölyű.