Mury kamienne

Od zarania dziejów człowiek umiał rozpoznać i wykorzystać indywidualny charakter kamienia, jego koloryt i cechy użytkowe. Zastosowany do budowy rozmaitych obiektów budowlanych łatwo tworzy harmonijną całość z otoczeniem. Obecnie dzięki postępowi w obróbce obserwuje się ciągły wzrost wykorzystania kamienia naturalnego zarówno jako materiału dekoracyjnego, jak i wykańczeniowego oraz rzadziej jako podstawowego materiału budowlanego. Własności kamienia powodują, że każda budowla złożona jest z różnych elementów mocowanych i łączonych ze sobą w różny sposób. Nieliczne wyjątki jak egipski Sfinks, świątynia Hatszepsut w okolicach Luksoru, Petra w Jordanii  czy głowy amerykańskich prezydentów znajdujące się w Mt. Rushmore National Park w Południowej Dakocie  zostały wykute w litej skale. Za budowle monolityczne uznać również należy nisze, wnęki, pomieszczenia wykute bezpośrednio w kamieniu, a także duże cokoły wykonane jako pojedynczy element. Z reguły jednak, budowle kamienne składają się z szeregu łączonych ze sobą elementów. Zarówno ze względów konstrukcyjnych, jak i użytkowych stosowanie kamienia w budownictwie można usystematyzować w następujący sposób: Mury pełne wykonane w całości z kamienia. Jest to najstarszy sposób wykorzystania kamienia. Klasycznymi przykładami są piramidy egipskie, rzymskie akwedukty, colloseum, ruiny inkaskiego miasta Machu Picchu w Peru, szereg zabytków starożytnej Grecji, Rzymu, Egiptu, Mezopotamii, Dalekiego Wschodu, a także liczne budynki i budowle średniowiecznej Europy  zamki, świątynie, mosty, budowle inżynierskie. Obecnie mury pełne są stosowane rzadziej ze względu na wysoką cenę surowca i koszt wykonania. Współcześnie zastosowanie murów pełnych ogranicza się do wznoszenia ogrodzeń parceli oraz do użycia bloczków i formaków z miękkich skał w murach regularnych.  Budowle wykonane częściowo z kamienia. Ich konstrukcja zasadnicza wykonana jest z cegły, żelbetu lub innego materiału, natomiast obrobione elementy kamienne są uzupełnieniem, częścią konstrukcji lub wykończeniem zdobniczym. Przykładem jest szereg gotyckich zabytków Polski, jak choćby kościół Mariacki w Krakowie. Typowymi elementami architektonicznymi wykonywanymi z kamienia są cokoły, gzymsy, portale, balkony, obramienia wejściowe jak i okienne, pilastry, itp.Zewnętrzne elewacje kamienne. Podstawowym elementem kamiennym elewacji zewnętrznej budynków jest obrobiona płyta okładzinowa, która mocowana jest za pomocą kotew i zaprawy do szkieletu nośnego konstrukcji. W tym przypadku licówka powierzchniowa (elewacja kamienna) stanowi dodatkowe obciążenie konstrukcji budynku, a jej przeznaczenie ma charakter dekoracyjny. Wyjątkiem jest licówka filarów mostowych, która będąc elementem wykończeniowym jest zarazem elementem nośnym. W tej grupie znajdują się również licówki o fakturze łupanej tzw. łupanki wykonywane głównie z piaskowców a rzadziej z innych rodzajów kamienia. Są one, przede wszystkim stosowane do wykańczania cokołów, podmurówek, murków ogrodzeniowych, słupków oraz filarów. Okładziny wewnętrzne części budynków. Jest to szczególny rodzaj licówek kamiennych montowanych wewnątrz budynku. Głównymi elementami kamiennymi, podobnie jak w przypadku elewacji kamiennych, są obrobione płyty o różnych fakturach. Stanowią one rozmaite sposoby wykończenia klatek schodowych, posadzek, okładzin ścian, słupów, łazienek, a w przypadku budynków użyteczności publicznej i sakralnej mogą to być ławy, lady, nisze, wnęki oraz inne detale użytkowe i dekoracyjne wykonane z kamienia. Elementy profilowane występujące głównie w małej architekturze. Są składowym elementem wyposażenia parków, tarasów widokowych, ścieżek spacerowych, kaskad, fontann, małych pomników itp. Ponadto mogą to być stosowane jako części składowe altanek, ławek parkowych, krzeseł, stopni, ław, elementy ozdobne szlaków turystycznych, logo firm oraz najrozmaitsze detale wykonywane z kamienia naturalnego, których wzór ma często charakter unikatowy i niepowtarzalny. W tej grupie dopuszczalne są wszelkie wizje artystów, projektantów i dekoratorów, których wspólnym mianownikiem jest jedynie to, że zostały one wykonane z kamienia naturalnego.

Mury pełne

Mury pełne wykonane z kamienia naturalnego mogą występować w trzech formach jako: nieregularne (dzikie i cyklopowe); pół regularne (warstwowe, mozaikowe, rzędowe); regularne (z ciosów i z bloczków). Mury dzikie (rys. 1) wznoszone są zarówno z kamieni narzutowych, jak i z kamienia łamanego. Kamienie układa się na glinie, mchu, zaprawie wapiennej, wapienno-cementowej i cementowej. Mury układane na glinie i mchu odznaczają się małą wytrzymałością i trwałością i w związku z tym są stosowane jedynie przy budowie ogrodzeń oraz pomieszczeń inwentarzowych wiejskich. Układane na zaprawie mogą być stosowane do wznoszenia fundamentów i murów niskich budynków. Przed użyciem kamienie powinny być spłukane wodą w celu pozbycia się ewentualnych zanieczyszczeń oraz poprawy przyczepności do zaprawy. Przy budowie należy pamiętać o stosowaniu tak zwanych sięgaczy, czyli kamieni „spinających” mur. Ogólną zasadą przy wznoszeniu takich murów jest układanie w narożnikach największych i możliwie najbardziej regularnych kamieni, natomiast drobnych - głównie do uzupełniania szczelin. Ilość zaprawy na 1 m3 muru powinna być mniejsza od 35%. W przypadku murów dzikich podstawowym elementem jest nieobrobiony kamień, którego przygotowanie nie wymaga szczególnych zabiegów kamieniarskich. W trakcie wznoszenia można dzielić większe głazy lub odbijać niepożądane fragmenty kamienia. W bardzo miękkich piaskowcach i miękkich wapieniach do tego celu można wykorzystać ciosaki, w skałach średnio i bardzo zwięzłych odbijaki i szpicaki (groty).Mury cyklopowe, podobnie jak dzikie, należą do kategorii murów nieregularnych. Ich konstrukcja była znana i wykorzystywana w starożytności, skąd także wywodzi się ich nazwa.  Cechą charakterystyczną murów cyklopowych jest układ nieregularnych spoin przypominających pajęczynę lub plaster miodu (rys. 2). Czasami spoiny są fugowane na kolor kontrastujący z barwą kamienia celem podkreślenia jego dekoracyjności. Zarówno lica, jak i ściany boczne kamienia powinny posiadać w miarę równe i wyrównane powierzchnie. Kąty w wieloboku powierzchni lica winny być kątami rozwartymi, a grubość kamienia w głąb muru nie powinna być mniejsza niż średnica koła wpisanego w powierzchnię lica danego kamienia. W zależności od sposobu obróbki powierzchni otrzymuje się różne faktury. Przed przystąpieniem do układania należy dany kamień pozbawić wszelkich nierówności i naddatków, a w szczególności obrobić lico elementu kamiennego. Korzystając z ciosaka, (jedynie w bardzo miękkich skałach) odbijaka lub też szpicaka można uzyskać fakturę lica odpowiednio: ciosaną, łupaną lub też szpicowaną. Podczas montażu za pomocą młotka usuwane są z grubsza nierówności ze ścian bocznych kamienia.  Mury warstwowe należą do grona murów półregularnych. Mur tworzą obrobione kamienie o różnej grubości, które są układane tak, aby wspólnie tworzyły określoną warstwę (rys. 3). Technologia budowy takiego muru jest identyczna jak w przypadku wznoszenia muru z cegieł. Do wznoszenia tego typu muru używane są zwykle piaskowce lub wapienie o dobrej łupliwości. Poszczególne kamienie powinny być obrobione tak, aby uzyskać dwie mniej więcej regularne powierzchnie wsporcze prostopadłe do lica. Surowiec kamienny powinien być przygotowywany wcześniej, przed montażem. Grubość poszczególnych warstw jest zróżnicowana, jednak każda z nich powinna być większa od 10 cm. Długość elementów kamiennych nie powinna przekraczać 60 cm. Wyrównywanie powierzchni, z grubsza, wykonuje się podczas prac murarskich za pomocą różnego rodzaju młotków, natomiast podstawowy kształt, a w szczególności powierzchnie wsporcze, uzyskuje się przez wcześniejszą obróbkę - głównie przez łupanie. Mury mozaikowe występują w dwóch formach, jako mury mozaikowe blokowe  (rys. 4a) i płytowe (rys. 4b.). Poszczególne elementy mogą posiadać lica w formie zbliżonej do prostokąta, kwadratu lub trapezu. Sposób wykonania muru jest dostosowany do rodzaju kamienia występującego w danym regionie. Mury mozaikowe blokowe są wykonywane przeważnie z granitów i piaskowców występujących w złożu o ławach znacznej grubości. Stosunek grubość kamieni do ich długości wynosi 1:2, wyjątkowo 1:3, długość maksymalna elementu nie powinna przekraczać 40 cm. Mury płytowe wykonuje się ze skał o małej grubości ław, czyli wapieni i piaskowców. Grubość poszczególnych kamieni bardzo często nie przekracza 10 cm, a stosunek grubości do długości wynosi 1:6. Z uwagi na dużą smukłość poszczególnych elementów kamiennych ich długość powinna być tak dobrana, aby wykluczać pękanie podczas osiadania muru. W obydwu przypadkach wykonania muru mozaikowego powierzchnie wsporcze są obrabiane w zakładzie kamieniarskim, natomiast powierzchnie stykowe boczne można przycinać podczas wznoszenia. Lica kamieni posiadają fakturę łupaną, czasami całość wykonuje się w formie boni. W szczególnych przypadkach, gdy surowcem jest trudnoobrabialna skała, a zależy nam na bardzo starannym wykonaniu muru, należy wcześniej dokonać próbnego montażu włącznie z numerowaniem poszczególnych elementów. Mury rzędowe wykonuje się podobnie jak mury warstwowe z tą jednak różnicą, że wysokość poszczególnych kamieni w rzędzie jest jednakowa. Wysokość rzędów może być zróżnicowana, jednak nie mniejsza niż 15 cm, a długość pojedynczych elementów powinna wynosić od 20 do 30 cm. Wymiar kamieni w głąb muru winien być równy co najmniej wysokości rzędu, czyli wysokości pojedynczego elementu. Powierzchnie wsporcze muszą posiadać zachowaną równoległość, co osiąga się przez wcześniejsze łupanie kamienia w kamieniołomie lub zakładzie kamieniarskim. Wyrównywanie powierzchni stykowych można dokonać za pomocą odbijaków bezpośrednio podczas murowania. Mury z ciosów należą do grupy murów kamiennych regularnych. Ciosy licowe, jak i wewnętrzne, stosowane do wypełnienia muru należy wykonać ze szczególną sumiennością. Surowiec kamienny powinien odznaczać się dobrą odpornością na warunki atmosferyczne, wietrzenie i korozję. Poszczególne elementy nie mogą posiadać wtrąceń powodujących obniżenie jakości, a zarazem trwałości kamienia, występowanie sztychów lub widocznych spękań również dyskwalifikuje kamień do wznoszenia muru. Podstawowym rodzajem kamienia, używanym do wznoszenia murów ciosanych są twarde skały magmowe tj. granit, sjenit, dioryt, gabro, andezyt itp. W odróżnieniu od poprzednich rozwiązań, mury z ciosów charakteryzują się poprawnym wiązaniem główkowym, wozówkowym lub polskim (główkowo-wozówkowym). Wymiary poszczególnych elementów oraz rodzaj obróbki są ustalane i podawane w projekcie i na rysunkach wykonawczych. Układanie muru winien wykonywać doświadczony kamieniarz specjalista, a nie murarz. W przypadku licówek ciosanych długość wozówki powinna być większa lub równa 1,5 h, gdzie h jest wysokością kamienia (rys. 7) nie więcej jednak niż 120 cm. Powierzchnie wsporcze winny być obrobione półczysto (np. za pomocą szpicaka) i wyrównane na szerokości 0,33 h, a powierzchnie stykowe boczne s na 0,2 h (rys. 7), pozostałe części powierzchni mogą być jedynie wyrównane z grubsza. Główki pełniące rolę sięgaczy posiadają długość L1 zawartą w granicach od 1 do 1,5 h (rys. 7). Powierzchnie przeciwległe do lica mogą być mniej regularne, jednak ich pole musi posiadać około połowy powierzchni licowej, a dla wozówek około jednej trzeciej. Mury z bloczków wykonuje się zwykle ze skał bardzo „miękkich”, podatnych na obróbkę. Poszczególne elementy docinane są na odpowiednie wymiary zgodnie z dokumentacją w zakładzie kamieniarskim. Do obróbki wykorzystuje się przeważnie maszyny kamieniarskie wyposażone w piły tarczowe. Poszczególne elementy kamienne są oznaczane zgodnie z rysunkiem montażowym, gdzie wyjątek stanowią bloczki wykonywane masowo o stałych wymiarach, które posiadają największy udział wśród całości zamówienia. Podobnie jak w przypadku murów ciosanych, mury z bloczków odznaczają się odpowiednim wiązaniem. Szczegóły wykonania muru zawarte są w projekcie i dokumentacji wykonawczej. Klasycznym przykładem kamienia wykorzystywanego do wznoszenia z bloczków jest lekki wapień z Pińczowa. Posiada on szczególną właściwość, mianowicie zaraz po wydobyciu ze złoża można go obrabiać narzędziami stolarskimi, natomiast po krótkim okresie czasu nabiera patyny i można go ciąć na piłach kamieniarskich. 

Literatura:

[1] Polska Norma PN-62/B-10025 „Rodzaje murów z kamieni naturalnych. Cechy szczególne. Zasady i sposoby wykonania”.

[2] Czeżowski A. „Elementy kamienne i zasady ich montażu”. Skrypty uczelniane nr 10 AGH Kraków 1958 r.

[3] Żenczykowski W. „Budownictwo ogólne” tom 2 Elementy i konstrukcje budowlane. Arkady 1981 r.

[4] Czeżowski A. „Obróbka kamienia” Skrypty dla Szkół Wyższych AGH w Krakowie

PWN Warszawa 1955 r.

Autor jest pracownikiem AGH Kraków, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Katedra Górnictwa Odkrywkowego, Pracownia Wydobycia i Obróbki Kamienia, asystent prof. dr. hab. inż. Stefana Kukiałki. Pracę wykonano w ramach badań własnych AGH.

• « poprz.
• nast. »