Odlehčené cihly: Revoluce ve stavebnictví a jejich vlastnosti

Pálené cihly se ve stavebnictví používají po tisíce let. Během této doby prošly obrovským vývojem a dnes splňují požadavky na dobré tepelně izolační vlastnosti, nízkou hmotnost a dostatečnou únosnost. Co se však nezměnilo, je jejich výroba z přírodních surovin, zejména jílu a vody.

Historie a evoluce cihel

Cihly, coby vůbec první umělý stavební kámen, prošly od svého vzniku dlouhou evolucí. Před pálenými cihlami se dalo stavět jen ze dřeva a kamení, a to v místech, kde bylo dřevo a kamení hojné. Cihla jako produkt, uměle vytvořený stavební kámen, umožnila stavět lidem prakticky všude, kde zrovna chtěli, a vytvářet z nich prakticky cokoliv. Dodatečný proces vypalování, zprvu se hlinito-slámovo-jílovité cihly sušily jen na slunci, jim přidal na trvanlivosti a odolnosti. První pálená cihla tak spatřila světlo světa někdy kolem roku 3000 př. n. l. v povodí Indu.

Už od těchto prapočátků se při masové výrobě cihel živě experimentovalo s materiálem i technologií: drcení směsi nabrané v hliništi, přídavek jílů, míšení, protlačování. Začlenění procesu vysoušení zvýšilo kvalitu a snížilo dopad, bločkování nebo řezání, krájení hmoty zase šetřilo materiál. Výsledkem je ale pořád produkt s dobrou pevností, v modulovém „skládačkovém“ formátu, aplikovatelný pro jakýkoliv konstrukční systém, s vysokou požární odolností a schopností akumulovat teplo.

Moderní typy a vlastnosti odlehčených cihel

Moderní cihlářské výrobky jsou vhodné jak pro běžné, tak i pro nízkoenergetické budovy. Pálené cihly se rozdělují podle tvaru, rozměrů, provedení a účelu využití. Obecně se dělí na plné a děrované.

Plné cihly

Tradičním typem cihly je plná ve tvaru kvádru. Vyznačuje se pevností, nosností, odolností i trvanlivostí. V současnosti se využívá ve specifických případech, například pro zhotovení příček, komínů, cihelných plotů nebo menších zděných konstrukcí. Ke stavbě obvodového zdiva rodinných domů se dnes plné cihly nevyužívají, a to zejména kvůli vyšší hmotnosti.

Čtěte také: Podkroví: kombinace palubek a cihel

Děrované a broušené cihly

Moderní děrované a broušené cihly jsou výsledkem evoluce ve stavebnictví. I když se k jejich výrobě využívají přírodní suroviny, splňují řadu přísných požadavků od izolačních vlastností po nízkou hmotnost. Díky dutinám jsou lehké, a tak nepřetěžují podklad a usnadňují manipulaci s materiálem. Broušené pálené cihly vynikají přesnými rozměry, což usnadňuje proces zdění a umožňuje využití tenké vrstvy lepidla či pěny. Díky minimálním spárám nedochází k výraznějším únikům tepla.

Broušené cihly a jejich výhody:

• Po vypálení se brousí do hladka.
• Do jejich komor se plní izolační materiál, jsou tak vhodné i pro jednoplášťové stěnové konstrukce, které nevyžadují další izolační vrstvu.
• Pokládají se pouze s tenkou maltovou spárou, což snižuje tepelnou vodivost zdi.
• Povrch broušených cihel také lépe absorbuje omítku.

Cihly s izolací pro jednovrstvé zdi

Dobré tepelné izolace můžete dosáhnout pomocí tepelněizolačních cihel. Jejich vzduchové komory jsou vyplněny izolačním materiálem. K tomuto účelu se často používá minerální vata. Cihly s izolací lze dobře použít pro jednovrstvé zdivo. Kromě dodatečné tepelné izolace cihly podporují přirozené vyrovnávání vlhkosti. Mají kromě toho zvukově izolační vlastnosti. Jsou proto o něco dražší než běžné cihly. Na oplátku ušetříte za dvouvrstvou vnější stěnu. Cihly s izolací jsou vhodné zejména pro energeticky úsporný cihlový dům.

Příklady cihel plněných tepelnou izolací:

• Cihly plněné perlitem: přírodní materiál, který je ekologicky šetrný a plně recyklovatelný.
• Cihly plněné minerální vlnou: odolný přírodní materiál je dodatečně hydrofobizován pro zvýšení odolnosti vůči vlhkosti.
• Cihly plněné dřevovláknem: biologicky odbouratelný a plně recyklovatelný materiál, který vedle výborných tepelně izolačních vlastností zajišťuje optimální prostup vodních par konstrukcí.

Společnost HELUZ prosazuje jednovrstvé zdivo, které dostatečně splňuje tepelně izolační parametry požadované normou. Pro příznivce zateplovacích systémů mají v nabídce cihly 25 STI a 30 STI, vyráběné s co největším tepelným odporem, aby tloušťka tepelné izolace nemusela být příliš velká a tím systém nákladný na kotvení.

Lehčené žáruvzdorné cihly

Lehčené žáruvzdorné cihly jsou speciální typ cihel, které se používají v aplikacích vyžadujících odolnost vůči vysokým teplotám a zároveň dobrou tepelnou izolaci. Tyto cihly mají nízkou hmotnost a tepelnou vodivost, což z nich činí ideální materiál pro vyzdívky pecí, komínů a dalších zařízení, kde je potřeba udržet teplo uvnitř a minimalizovat jeho ztráty. Nejběžnějšími typy lehčených izolačních cihel jsou: diatomitové lehké izolační cihly; mullitové izolační cihly; hliníkové duté kulové cihly; vysokohlinité poly lehké izolační cihly; lehké hliněné cihly; lehké silikátové cihly atd.

Vlastnosti lehčených žáruvzdorných cihel:

• Nízká tepelná absorpce: Díky nevýrazné váze a nízké tepelné vodivosti absorbují minimální množství tepla.
• Vysoká teplotní odolnost: Jsou schopny odolávat vysokým teplotám bez ztráty svých vlastností.
• Dobrá tepelná izolace: Snižují tepelné ztráty a zvyšují energetickou účinnost zařízení.
• Nízká hmotnost: Usnadňuje manipulaci a snižuje zatížení konstrukce.

Lehké izolační cihly mají výhody snížení hmotnosti pece, ztenčení stěn pece, změny struktury pece, zvýšení rychlosti ohřevu, snížení spotřeby energie, zlepšení pracovních podmínek a zlepšení efektivity práce.

Čtěte také: Proč třídit odpad?

Porovnání lehčených žáruvzdorných cihel a žáruvzdorných cihel:

Lehčené žáruvzdorné cihly se doporučují pro použití zejména jako žáruvzdorné vyzdívky nebo jako náhradní izolace za jiné žáruvzdorné materiály v tavicích pecích, sušících či vypalovacích pecích, komínech, rafinérských zařízeních, kamnech, regenerátorech, plynových potrubích, reaktorech a podobných vysokoteplotních průmyslových zařízeních.

Kompozitní cihly

Lehká a těžká kompozitní cihla s vysokým obsahem oxidu hlinitého integruje funkce dvou vrstev žáruvzdorných cihel, které je třeba položit pro vyzdívku pece - pracovní vrstvy a cihel izolační vrstvy - na jedné cihle. Zároveň dokáže snížit spotřebu energie o 10%-20%. Těžký povrch je pracovní vrstva, která je v přímém kontaktu s plamenem, vyznačuje se vysokou pevností a silnou odolností proti erozi. Těžká vrstva a lehká vrstva jsou vytvořeny pod vysokým tlakem a slinovány při vysoké teplotě za vzniku pevného celku. Zabraňuje oddělování mezivrstvy a klouzání způsobenému rozdílnými koeficienty tepelné roztažnosti obou materiálů během zdění. Navíc měrná hmotnost lehké vrstvy je mezi 1,5 a 1,9 a měrná hmotnost těžké vrstvy je mezi 2,3 a 2,6. Průměrná hustota je mnohem nižší než u vyzdívky pece vyrobené výhradně z těžkých cihel, což může účinně snížit únosnost pece.

Kompozitní struktura lehkých a těžkých kompozitních cihel s vysokým obsahem oxidu hlinitého zajišťuje hladké rozložení teploty ve vyzdívce pece, což může snížit tepelné namáhání způsobené velkým teplotním rozdílem pláště pece a také snížit riziko praskání a odlupování na horkém povrchu pracovní vrstvy. Izolační vrstva může účinně zabránit oxidaci nebo deformaci pláště pece, když je dlouhodobě vystaven nízkým nebo vysokým teplotám. Může prodloužit životnost pláště pece. Lehké a těžké kompozitní cihly s vysokým obsahem oxidu hlinitého mají po technologickém vylepšení lepší integrované funkce a strukturální stabilitu ve srovnání s běžnými cihlami s vysokým obsahem oxidu hlinitého a jsou energeticky účinnější. Tím je dosaženo jednoty úspory energie, strukturální stability, dlouhé životnosti a pohodlné konstrukce.

Vlhkost a tepelněizolační vlastnosti

Vlhkost se do cihly dostává maltou při zdění klasickým způsobem na 10 až 12 mm spáru. Proto se doporučuje zdivo nahazovat omítkou až po dvou měsících po vyzdění. Díky novým technologiím výstavby, kdy se broušené přesné cihly zdí na lepidlo nebo pěnu, snížilo se množství vlhkosti ve zdivu a zkrátila se doba, po které lze provádět omítky (cca 14 dní až měsíc).

S vlhkostí souvisí i součinitel prostupu tepla. Vlhkost ve zdivu zhoršuje tepelné parametry. Společnosti by měly udávat hodnoty jak v suchém stavu, tak při praktické vlhkosti. Uvažuje se, že praktické vlhkosti se dosáhne za 3 - 5 let provozu objektu. Bylo zjištěno, že ustálená hmotnostní vlhkost ve zdivu je 0,75 %, ale norma stanoví, že se praktická vlhkost bude udávat 1%. Na základě praktických měření cihelných objektů po cca 5 letech užívání byla ustálená vlhkost do 0,7 %.

Čtěte také: Přírodní materiály a současná architektura

Cihly bodují svou odolností. Jsou robustní a odolné. Dobře odolávají vlivům prostředí. Zajišťují dobré vnitřní klima a brání vzniku plísní. Vlhkost je absorbována, protože jsou cihly difúzně otevřené. Moderní varianty obvykle splňují požadavky zákonných předpisů na tepelnou izolaci, čímž mohou být splněny podmínky pro získání státní dotace při stavbě domu. Kromě samotného materiálu hraje roli také tloušťka stěny.

Cihly pro nízkoenergetické a pasivní domy

Nízkoenergetickým i pasivním stavbám je věnována velká pozornost. Nikde není stanoveno, jaké mají být parametry zdiva pro tyto domy. Zatřídění budovy je dáno spotřebou energie v kWh na m2/rok. Ta závisí na mnoha faktorech, od tvaru a orientace budovy, větrání, oknech i regulaci atd. Nikde není stanoven konkrétní požadavek na hodnotu součinitele prostupu tepla U pro obvodové konstrukce těchto budov. V ČSN 730540 se uvádí pouze požadovaná hodnota pro výstavbu všeobecně, dále je určena doporučená hodnota U, která je cca 2/3 požadované. Hodnota pro nízkoenergetické stavění je ještě snížena o 2/3 oproti hodnotě doporučené, takže se uvažuje U menší než 0,17 W/m2.K. U pasivních budov se v některé literatuře udává U menší než 0,15 W/m2.K.

Těchto hodnot dosahuje tepelněizolační zdivo HELUZ SUPERTHERM 49 STI vysypané perlitem. Tloušťka 49 cm není výrazně větší než u jiných systémů používaných pro tyto budovy. Není žádný důvod k mylnému povědomí, že nízkoenergetické domy jsou pouze domy ze zvláštních konstrukcí.

Speciální typy cihel

Klinkery

Klinkery, přezdívané také zvonivky nebo slínovky, patří ke špičce s takovými materiálovými kvalitami a cenou, že se s nimi při běžné stavbě většinou nesetkáme. Za jejím vznikem stojí extrémně vysoké teploty v peci (až 1200°C), že se povrchové póry cihly „slijí“ a uzavřou slinovacím procesem. Tato povrchová krusta pak znamená, že cihly minimálně absorbují vodu (s nasákavostí do 6 %), jsou hladké na povrchu a velmi, velmi odolné. Dnes najdou své uplatnění na pohledových fasádách domů, při obestavění komínů, budování pilířů plotů a obvodových zdí.

Lícové cihly

Lícové cihly jsou cihly pro parádu, se všemi klady a zápory, které z takového přirovnání plynou. Ne, jejich technické vlastnosti nejsou na extrémní výši (pevnost v tlaku kolem 20 MPa, nasákavost kolem 18 %). Ale musí se nechat, že prostě vypadají dobře. Jejich lehce zvrásněný povrch jim garantuje vysokou odolnost vůči vlivům nepříznivého počasí, jsou mrazuvzdorné, nízko-údržbové. V katalozích narazíte na stovky jednotlivých typů, barev a melírů, protože se u nich předpokládá, že vyniknou na konkrétním povrchu. Při propočtu množství materiálu se u lícovek nenechejte nachytat. Jsou přibližně o čtvrtinu menší (mezinárodně standardizovaná jednotka pro lícové cihly; 1 WF, je popisuje jako cihlu o rozměrech 210 x 100 x 50 mm). Takže jich na obklad bude zapotřebí o něco víc. Výhodou je, že fasáda obložená lícovkami funguje nezávisle na okolních konstrukcích, a vytváří samostatnou, odloučenou „ostrovní“ jednotku. Samostatnou dimenzí lícovek jsou lícové cihly ražené.

Cihelné obkladové pásky

Cihelné obkladové pásky jsou v podstatě zúžené profily lícového formátu, s požadovanou texturou, které se jeví jako navýsost schůdné řešení, pokud potřebujete parádu, kterou nechcete nadhánět materiálem.

Žáruvzdorné šamotové cihly

Při stavbě krbů využijte žáruvzdorné šamotové cihly. Šamot odolá teplotě až 1 650 °C. Má typickou šedobílou až béžovou barvu a z více než poloviny ho tvoří oxid křemičitý. Druhou polovinu pak tvoří oxid hlinitý a různé příměsi, ať už jde o hořčík, železo nebo vápník. Při výběru šamotových cihel se zaměřte na složení materiálu. Některé cihly se jako šamotové jen tváří svým zbarvením a tvarem, obsahují však jiné suroviny, kvůli kterým nejsou tak tepelně odolné.

Další stavební materiály

Pórobetonové cihly

Druhým v současnosti nejrozšířenějším materiálem jsou porobetonové cihly vyrobené z přírodních materiálů. Díky vzduchovým dutinám, které vznikly při výrobě hmoty, jsou lehké a snadněji opracovatelné. I když sníží hmotnost konstrukce, na její pevnosti to nebude znát. Tyto lehké betony koupíte v různých pevnostech, a tak s nimi snadno a rychle postavíte i několikapatrové domy. Snadná manipulace patří mezi další výhody porobetonových cihel. Materiál nařežete i ruční pilou a při pokládce spotřebujete méně malty než u běžných tvárnic. Pórobetonové cihly ve formě tvárnic, tvarovek či desek využijete především pro stavbu stěn, příček a stropů. Pórobeton však musí být skladován v naprostém suchu. V opačném případě absorbuje velké množství vlhkosti. Kromě toho je nutná omítková vrstva.

Betonové cihly

Pro nezateplené stavby, jako jsou základy, dozdívky a zděné konstrukce jsou vhodné betonové cihly. I když tvarem a rozměry připomínají pálené cihly, jsou oproti nim pevnější a téměř nenasákavé, tudíž trvanlivější. Navíc odolají mrazu, chemickým rozmrazovacím látkám i žáru. Jsou proto vhodné tam, kde běžné cihly nevyužijete - pro stavbu sklepů, šachet a jiných technických prostor pod úrovní země.

Vápenopískové cihly a pemza

Dům můžete postavit také z vápenopískových cihel nebo pemzy. Tyto materiály však neakumulují teplo tak dobře jako cihly. Vápenopísková cihla je velmi šetrná k životnímu prostředí. Má také dobrou zvukovou izolaci. Materiál je velmi zatížitelný a má dobré protipožární vlastnosti. Tepelná izolace je nižší než u cihel. Lehčeným stavebním prvkem je například pemza. Tento stavební materiál má dobré tepelně izolační hodnoty, ale pemza neakumuluje teplo tak dobře jako cihly. Lehčený stavební blok také schne pomaleji než cihla a je méně odolný.

tags: #odlehčené #cihly #vlastnosti

Oblíbené příspěvky:

• Vše o armatuře betonových stěn
• bezpečnostní výhody betonových povrchů na dálnicích
• Více o oceňování staveb v minulosti
• řešení nadměrné vlhkosti
• Jak správně izolovat saunu?