• kötőanyagok

Homokos agyag és agyag mint kötőanyag, kaolin vakolóhabarcsokban

A homokos agyag az egyik legősibb olyan kötő­anyag, amelyet egyaránt alkalmaztak vakoló- és falazóhabarcsként. Technikai értelemben a ho­mokos agyag olyan habarcs, amelyben az agyag a kötőanyag, és a homok az adalékanyag és ezzel együtt az ásványi váz is. Az agyag a földkéreg meg­szilárdulásával keletkezett kőzetek mállási terméke.

Az elmállás kiindulási anyagai főként földpátok, tehát az ősi kőzetek ásványai. A földpátok a kovasav (Si0₂), az alumínium-oxid (Al₂0₃) és egy második fém oxidjának vegyületei. A geológiai folyamatok során a könnyebben oldódó kálium-vegyületek már kioldódtak, és ami maradt, az az alumínium-szili­kát vagy kovasavas agyag, ill. kaolin* (kaolinit) a kémiailag kötött vízzel együtt (tehát hidrátról van szó).

Ahogyan már a képletből is látszik (alul), a kaolin a ké­miai átalakulás során két molekula kémiailag kötött vizet (kristályvizet) kötött meg. Míg az agyaghoz a téglakészítés során mechanikusan hozzáadott víz a tégla kiégetésekor már 100 °C-on elpárolog, a kris­tályvíz csak 600-700 °C-os hőmérsékleten távozik. Ha ez bekövetkezik, megváltozik az agyag színe (a vastartalmú agyag vörös lesz, a mésztartalmú sárga stb.).

Miben más az agyag és a homok agyag?

Ennek értelmében az agyag és a homokos agyag abban különböznek egymástól, hogy az agyag tisz­tán agyagkristályokból áll, és csak kismértékben tartalmaz szennyeződéseket, amelyek legfeljebb el­színeződést okozhatnak, ezzel szemben a homokos agyag lényegesen több szennyeződést tartalmaz. Többnyire a fehér, tiszta kaolin az idők során egyéb vegyületekkel keveredett, közülük is a vas-oxid­hidrátok és egyéb vasvegyületek játszanak döntő szerepet.

Jellemzőik

Ezek mennyiségüktől függően sárgára, vörösesre vagy barnára színezik az agyagot. Ezen­kívül az agyag tartalmazhat egyéb szervetlen ve­gyületeket, mint például mész-, magnézium- vagy mangánvegyületeket, de előfordulhatnak benne akár szerves anyagok is. Ha az agyag nagyobb mér­tékben tartalmaz mangánt, akkor az csokoládészínt kölcsönöz neki. A mész- vagy magnéziumtartalmú agyagoknak világos vagy fehér a színük.

A zöldes elszíneződést a klorit (csillámhoz hasonló anyag) okozza, míg a szerves vegyületek felelősek a söté­tebb, akár fekete színért. Sok agyagban megtalálha­tó finom kőzetőrlemény (iszap), amelynek anyaga lehet szét nem roncsolódott kvarc, földpát, csillám stb., ilyenkor a keveréket nem nevezhetjük többé kaolinnak. Ha az agyag érezhetően, már nagyító­üveg alatt is látható mértékben tartalmaz homokot, akkor a keverék neve nem agyag, hanem homokos agyag, jóllehet az agyag és a homokos agyag közötti határvonal nem húzható meg élesen.

Agyag zsíros szerkezetének oka

A kaolin fehér, földes és a legfinomabb lemezes­-pikkelyes kristályokból felépülő massza. A finom kristályok legtöbbje csak elektronmikroszkóp alatt vehető ki. Ha az agyagot vízzel keverjük, akkor a víz bejut a kristálylapocskák közé és az agyag megduzzadását okozza. Ilyenkor a kristályok nem szorosan egymás mellett állnak, hanem egy hártya­vékony vízréteg választja el őket egymástól, ami lehetővé teszi, hogy a kristálylapkák dörzsölés vagy formázás hatására egymáson elcsússzanak. Ez az oka annak, hogy az agyag zsíros érzetű.

Víz hatására az agyag további kristályvizet képes megkötni, aminek hatására képlékeny és feldolgoz­ható állagú lesz. Ez a folyamat megfordítható, így az agyag levegőn kiszárad és képes megkötni, majd víz hatására újra képes fellágyulni. így azokat az épületeket vagy épületrészeket, amelyek agyagból készült téglából épültek, vagy amelyeket agyagos vakolattal vakoltak be, állandóan védeni kell a nedvességtől és a csapadéktól.

Agyag keletkezése földpátból:

A kötőerő/tapadóképesség tekintetében döntő jelentőségű az agyag összetétele. Azok az agyagok, amelyek túl sok nátriumot vagy káliumot tartal­maznak, kimondottan jó kötőerővel rendelkeznek, ezek az agyagtípusok enyves-ragacsosak. Ezzel ellentétben a sok kalciumot (vagy más, többértékű elemet) tartalmazó agyagok lényegesen rosszabb a tapadóképességük.

Ennek az oka abban keresendő, hogy a kálium és/vagy a nátrium nem változtatja meg az agyag egyenletes szerkezetét, míg a kalcium és a többi elem megzavarja a szerkezetet, külön szemcsék alakulnak ki, ezzel pedig csökken a szi­lárdság. Tehát – az általános felfogással ellentétben – az agyagot és a meszet nem célszerű egymással keverni, mert egymás tulajdonságait kölcsönösen negatívan befolyásolják, mivel flokkulálódnak (koagulálódnak). Éppen ezért nem célszerű a soványabb agyagokat mésszel feljavítani.

Agyag felhasználása vakolóhabarcsban

Ennek ellenére az agyagos vakolóhabarcs használatakor az utolsó vakolatrétegbe szoktak keverni némi meszet, tudatosan kihasználva a szilárdság csökke­nését annak érdekében, hogy ezeken a felületeken egy későbbi mészbevonat jobban megtapadjon.

Ez fontos felismerés, és megmagyarázza, hogy az agyagos vakolatalap és az utólagos mész- vagy mészcement vakolat között miért nem alakul ki kémiai kötés, és hogy ilyenkor csupán mechanikai kötésről/tapadásról beszélhetünk.