• kötőanyagok
• mész

A kalcium-karbonát (mész) mint kötőanyag

Építési célokra a következő mésztartalmú anyago­kat használják: mészkő, égetett mész és mészhidrát. A hidraulikus tulajdonságoktól függően megkü­lönböztetünk levegőn kötő meszeket (a CaO- és MgO-tartalom legalább 80% legyen) és hidraulikus meszeket.

A mészhabarcs kötése során tulajdonképpen a levegő szén-dioxid- (szénsav-) tartalma kötődik meg. Ezt a kötési folyamatot karbonátosodásnak vagy karbonátos szilárdulásnak is nevezik, mivel végtermékként kalcium-karbonát keletkezik.

Egy­szerűsített formában mindez a következőképpen írható le:

Ca(OH)₂ + C0₂ -» CaC0₃ + H₂0.

Lényeges, hogy a folyamat csak akkor mehet végbe, ha nedvesség is jelen van, hiszen a szén­dioxidból csak víz segítségével képződhet szénsav.

Ennek megfelelően a reakció az alábbiak szerint alakul:

Ca(OH)₂ + H₂C0₃ -» CaC0₃ + 2H₂0.

A kötési folyamat végtermékeként ismét meg­jelenik a mészégetés folyamatának kiindulóanyaga (a kalcium-karbonát). Az égetés során befektetett energia az oltás és a kötés folyamán ismét felszaba­dul (mészkörforgás). A kalcium-karbonát a szénsav sója. Ez a gyenge sav csak vizes oldatban létezik. Ebből kifolyólag a kalcium-karbonát különösen érzékeny a savakra, mivel a gyenge, illékony szén­savat minden ásványi sav felszabadítja sójából. Ennek következtében a kalcium-karbonát mint kötőanyag a csapadékvíz és a levegő minden savas összetevőjével reagál, és a reakcióban a megfelelő savak sói képződnek.

A szénsav roncsolóhatásának lépései:

• a szénsav és az égetett mész reakciója – mész­kő képződik;
• további szénsavból és a kalcium-karbonátból kalcium-bikarbonát (kalcium-hidrogénkarbo­nát) képződik;
• a kalcium-bikarbonát kalcium-hidroxiddal kalcium-karbonátot eredményez;
• további szénsav feloldja a kalcium-karbonátot kalcium-bikarbonát képződése mellett, ami elhagyja az épületelemet, megszilárdul, és mint sókiválás, látható nyomot hagy.

Ez a reakció kénsav jelenlétében gipszképződés­hez vezet, ezt az építőanyag elgipszesedésének is nevezik. Ilyenkor az építőanyag ellenálló képessége szempontjából két alapvető reakcióegyenlet a mér­tékadó. Először a kénsav feloldja a meszet, ezért ezt a részfolyamatot beoldó támadásnak is nevezik.

A kalcium-karbonát átalakul kalcium-szulfáttá (gipsz), ami aztán jelentős térfogat-növekedés kísé­retében kikristályosodik, majd a következő esővel vagy köddel ismét feloldódik. A beoldódás és a kikristályosodás folyamata állandóan ismétlődik, ezt hívják gipszesedésnek. Az ilyenkor keletkező gipsz minden alkalommal 100%-os térfogat-növe­kedést mutat.

Végül még meg kell állapítani, hogy a mész mint kötőanyag tiszta formában rendkívül érzé­keny a fagyra, és csak nagyon kis ellenállást mutat a sókkal szemben. Ezenkívül a meszes kötőanyagú vakolatok és habarcsok esetén olyan pórusszerke­zet alakul ki, amelyben a kapillárpórusok 10^-4-10^-7 m mérettartományba esnek (a méret a pórusok sugarára vonatkozik).

Ebből fakadóan ezek a va­kolatok és habarcsok különösen kapilláraktívak és különösen kedveznek a felszálló nedvesség kialakulásának. így a mészhabarcs kifejezetten alkalmatlan nedvességnek és sóterhelésnek kitett vagy nedvesség és sók által károsított épületek rendbehozatalára. Éppen ezért újra és újra rácso­dálkozásra ad okot, amikor a műemlékvédelemben ilyen felhasználásra ajánlják és esetleg alkalmaz­zák is a mészhabarcsot.

Fehérmész

A fehérmeszet olyan mészkőből állítják elő, amely max. 10% egyéb anyagot tartalmaz (pl. magnézium-karbonát, agyag, kovasav vagy vas­oxid). Minél kisebb mennyiségű szennyezőanyag van jelen a mészkőben, annál jobb minőségű, an­nál zsírosabb és kiadósabb lesz a belőle előállított égetett mész. Könnyen oltható és önmagától finom por alakú lesz vagy (nagyobb mennyiségű víz hoz­záadásakor) mészpép állagú.

A dolomit nevű ásványkeveréket a francia Deodat Grate de Dolomieu ásványtudós után ne­vezték el. A dolomitmész a kalcium-oxidon kívül magnézium-oxidot is tartalmaz, lassabban oltható, és az oltás eredménye legtöbbször kisebb vagy nagyobb mértékben szürkére színeződött mész (sovány mész). Ugyanez érvényes a dolomitmészre is, amely legtöbbször szintén szürkésbarna külsejű. A dolomitmész enyhén lúgos, ezért nagyobb szi­lárdságot képes elérni.

A fehérmeszet és a dolomitmeszet habarcsok kö­tőanyagaként használják, a fehérmeszet ezenkívül mészbevonatok előállításához is (meszelés, mész­iszap). Mindkét esetben a fizikai száradás mellett végbemegy a karbonátos kötés kémiai folyamat is (karbonátosodás), amihez mindenképpen szükség van folyamatos levegőztetésre. Ez az oka annak, hogy ezeket a mésztípusokat levegőn kötő mész­nek nevezik. Amennyiben homokot használnak adalékanyagként, az nem vesz részt a kötésben és a kémiai folyamatokban. A homok szerepe csupán annyi, hogy soványítószerként szolgál és elősegíti a levegő áramlását a habarcsban. A levegőn kötő mészből készült habarcsok jól alakíthatóak és jól megmunkálhatok.

Víz alatt kötő mész

A víz alatt kötő meszet mészkőmárgából nyerik, a mész mellett számottevő mennyiségben tartalmaz még timföldet (Al₂0₃) és kovasavat (Si0₂). Ennek következtében a bekevert habarcsban a megszilár­dulás során nem csupán karbonátos kötés zajlik, hanem hidraulikus, vagyis víz alatt és levegőtől elzártan is végbemenő kötés is.

Hidraulikus és az erősen hidraulikus mész

A hidraulikus és az erősen hidraulikus meszet mészkőmárgából állítják elő égetéssel, az égetés előtt azonban további anyagokat (pl. kohósalakot, trasszt stb.) adagolnak hozzá, amivel a normál víz alatt kötő mészhez képest tovább fokozzák a hid­raulikus tulajdonságokat. Ennek következtében a kötéshez még kevésbé van szükség levegőre, és a víz alatti kötés válik fontosabbá.