Lehčené izolační cihly: Formáty, vlastnosti a široké spektrum použití

Lehčené izolační žáruvzdorné cihly představují speciální typ cihel, které nacházejí uplatnění v aplikacích vyžadujících jak odolnost vůči vysokým teplotám, tak i vynikající tepelnou izolaci. Tyto cihly se vyznačují nízkou hmotností a nízkou tepelnou vodivostí, což z nich činí ideální materiál pro vyzdívky pecí, komínů a dalších zařízení, kde je klíčové udržet teplo uvnitř a minimalizovat jeho ztráty. Díky svým vlastnostem nízké hustoty a nízké tepelné vodivosti jsou nenahraditelné v mnoha průmyslových pecích a izolačních systémech.

Charakteristické vlastnosti lehčených izolačních 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.

Lehčené izolační cihly jsou typem tepelně izolačního materiálu, který se vyznačuje vysokou pórovitostí, nízkou objemovou hmotností a nízkou tepelnou vodivostí. Tepelná izolace lehkých cihel je způsobena velkým počtem pórů (uzavřených a otevřených pórů) v tělese cihel.

Porovnání lehčených izolačních cihel s běžnými žáruvzdornými cihlami

1. Izolační výkon: Tepelná vodivost lehčených izolačních cihel je obecně 0,2-0,4 (průměrná teplota 350±25℃) W/m.k, zatímco tepelná vodivost žáruvzdorných cihel je nad 1,0 (průměrná teplota 350±25℃) W/m.k. Z toho vyplývá, že tepelně izolační vlastnosti izolačních cihel jsou mnohem lepší než u žáruvzdorných cihel.
2. Žáruvzdornost: Žáruvzdornost lehčených izolačních cihel je obecně pod 1400 stupňů, zatímco žáruvzdornost žáruvzdorných cihel je nad 1400 stupňů.
3. Hustota: Lehčené izolační cihly jsou obecně lehké izolační materiály s hustotou obecně mezi 0,8-1,0 g/cm3, zatímco hustota žáruvzdorných cihel je v zásadě nad 2,0 g/cm3.

Lehčené izolační cihly obecně nepřicházejí do přímého kontaktu s plameny, vysokoteplotními taveninami a erozí chemickými plyny.

Typy a formáty lehčených izolačních cihel

Na trhu existuje široká škála lehčených izolačních cihel, které se liší složením, výrobním procesem a specifickými vlastnostmi. Mezi nejběžnější typy patří:

• diatomitové lehčené izolační cihly;
• mullitové izolační cihly;
• hlinitopískové duté kuličkové cihly;
• vysoce hlinitopískové poly lehčené izolační cihly;
• lehčené hliněné cihly;
• lehčené křemičité cihly.

JM žáruvzdorné cihly

Firma Thermal Ceramics, kterou zastupujeme, vyrábí 5 typů izolačních žáruvzdorných cihel s teplotami použití v řadě od 1260°C do 1760°C. Každý typ je vytvořen podle specifických tepelných a fyzikálních požadavků. JM žáruvzdorné cihly jsou vyrobeny z vysoce čisté hlíny s odstupňovaným přídavkem hliníku pro vyšší teploty a z důkladně tříděných organických hmot, které se vypálí během použití. Každá cihla je zpracována s přesnými tolerancemi na všech šesti stranách.

Čtěte také: Druhy betonů a jejich použití

PROMATON® lehčené žáruvzdorné cihly

Žáruvzdorné lehčené cihly PROMATON® jsou vyráběny z velmi čistých surovin a jemných vyhořívajících složek technologií lití nebo vytlačování a jsou vypalovány v moderních pecích. Kvalita výroby je ověřena a certifikovaná podle ISO 9001. PROMATON® jsou lehčené žárovzdorné cihly na bázi oxidu křemičitého a hlinitého. Cihly jsou vyrobeny licími nebo lisovacími technologiemi s finální kalibrací do standardních i nestandardních formátů.

Formáty lehčených žáruvzdorných cihel

Cihly jsou standardně dodávány v rozměrech NF1 - 230 x 114 x 64mm, NF1/76 - 230 x 114 x 76mm a NF2 - 250 x 124 x 64mm. Některé jsou dodávány v rozměrech 230 x 610 x 64 nebo 76mm a 250 x 640 x 64mm. Nejběžnější standardní rozměr lehčené izolační cihly (lehčené žáruvzdorné cihly) je 230*114*65mm.

Výrobní proces lehčených izolačních žáruvzdorných cihel

Výroba lehčených izolačních žáruvzdorných cihel probíhá několika metodami, které vedou k vytvoření porézní struktury materiálu:

Metody vytváření pórů:

1. Přidání paliva: Do bahna se přidá přiměřené množství vyhořelých přísad, jako jsou piliny, práškové dřevěné uhlí, hnědé uhlí nebo prášek z kalového uhlí, práškový ropný koks, skořápka vlašských ořechů atd. Přísada se při vypalování cihly spálí a vytvoří póry.
2. Pěnová metoda: Pěnidlo se přidává do bahna, aby bahno bublalo. Fixační činidlo se přidává ke stabilizaci vytvořených bublin.
3. Chemická metoda: Do bahna se přidají uhličitany a kyseliny, louh a hliník nebo kovy a kyseliny.

Konkrétní výrobní postupy pro různé typy cihel:

1. Lehké hliněné cihly

Lehké hliněné cihly jsou často formovány pilinami. Polotovar se skládá z hlíny (30 % ~ 40 %), slínku (15 % ~ 25 %), třísek z tvrdého dřeva (30 % ~ 45 %) atd., s přidáním určitého množství sirupu a sulfitové buničiny odpadní kapalina, míchání, zachycování, sušení po tvarování (zbytková vlhkost by měla být menší než 10%) a následné vypálení (teplota hoření 1250 ~ 1350 stupňů), uchování tepla po dobu 4 hodin. Hlína může být také smíchána s porézními nebo dutými materiály (jako jsou kuličky popílku, křemelina) pro výrobu lehkých cihel. Deformace cihel je v procesu sušení a vypalování velká a výrobky po vypálení je třeba přetvarovat.

2. Lehká silikonová cihla

Lehké křemíkové cihly se vyrábějí podobným způsobem jako lehké hliněné cihly. Rozemletí obyčejného oxidu křemičitého na méně než 1 mm, přidání antracitu s obsahem popela méně než 10 % (velikost částic menší než 0,2 ~ 1 mm) nebo uhelného koksu 30 % ~ 45 % a poté přidání malé množství vápna nebo sádry a odpadní kapaliny z buničiny, tvarování, sušení a hoření při 1270 ~ 1300 stupních. Objemová hmotnost lehkých křemíkových cihel je 0,9 ~ 1,1 g/cm3. Tepelná vodivost je pouze poloviční než u běžných křemíkových cihel. Dobrá je také odolnost proti tepelným šokům. Počáteční teplota měknutí zátěže může dosáhnout 1600 stupňů, což je mnohem vyšší teplota než u lehkých hliněných cihel. Proto může maximální teplota použití lehkých křemíkových cihel dosáhnout 1550 stupňů.

Čtěte také: Zjistěte více o strojních a lehčených jádrových omítkách

3. Lehká vysoká hliníková cihla

Lehké cihly s vysokým obsahem oxidu hlinitého se často vyrábějí pěnovou metodou. Bahno je vyrobeno z vysoce hliníkového slínku, jílu, malého množství pilin (pro zahuštění polotovaru) a určitého množství dielektrika [jako je Al2(SO4)3], které se přidává ke stabilizaci bahna. Pěnotvorné činidlo (např. kalafunové mýdlo) s nízkým povrchovým napětím se přidává do bahna v poměru, aby pěnilo. Pěnové bahno se vyrábí v mixéru a nalévá do modelu. Zelený předvalek s plísní se nejprve suší při nízké teplotě (asi 40 stupňů) a poté se suší při teplotě 80 ~ 95 stupňů po odstranění. Po vysušení by zbytková vlhkost měla být 3 % až 5 %. Poté se vypálí na 1300 ~ 1350 stupňů a udržuje se v teple po dobu 4 ~ 6 hodin.

Použití lehčených izolačních žáruvzdorných cihel

Lehké izolační žáruvzdorné cihly se široce používají v izolačních systémech pecí. Jejich použití dosáhlo značných úspor energie a environmentálních efektů ve vysokoteplotním průmyslu. Cihly jsou doporučeny 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.

Lehčené žáruvzdorné cihly PROMATON® jsou určeny pro použití v pecích a zařízeních pro tepelné zpracování s malým mechanickým zatížením a bez korozních vlivů. Vyvážený sortiment PROMATON® nabízí široké možnosti použití při stavbách izolačních částí vyzdívek sklářských tavicích agregátů.

Vývoj a moderní trendy ve stavebních cihlách

Pálené cihly patří k nejrozšířenějším materiálům používaných zejména v konstrukcích obytných budov. Cihelné zdivo je jakýmsi etalonem stavebních konstrukcí, neboť všechny jiné materiály jsou srovnávány právě s cihelným zdivem. V souvislosti s vývojem požadavků na součinitel prostupu tepla, zejména konstrukcí obvodových plášťů, se cihla začala proměňovat. V současnosti jsou na trhu dostupné cihly, které jsou vhodné i pro jednovrstvé konstrukce obvodových plášťů pasivních domů.

Vývoj požadavků na součinitel prostupu tepla (U)

Vývoj požadavků na U na vnější stěnu budov podle českých technických norem až do roku 2011 ukazuje výrazné zpřísnění. Požadavky na U obvodových stěn se za posledních 50 let zpřísnily přibližně 6krát, z toho za posledních deset let asi 2krát. U zdiva z pálených cihel došlo k navýšení tepelného odporu za posledních 50 let 11krát, z toho za posledních 10 let asi 3krát. Došlo k zefektivnění výroby, úspoře keramického materiálu, ale i materiálů jakou jsou malty či omítky. Zároveň si cihly právě díky tomu, že jsou z keramiky, zachovávají výjimečnou trvanlivost a neměnnost svých parametrů.

Čtěte také: Výhody a zpracování lehčených PVC desek o tloušťce 30 mm

Změny tvaru a konstrukce cihel

S vývojem požadavků na stěnové konstrukce se také začíná měnit tvar cihel. Od plných cihel se přechází v období let 1946-1960 k příčně děrovaným cihlám typu CDm. V letech 1961-1980 se objevuje typ cihly CDK a CD Týn. Cihly typu CD Týn můžeme považovat za mezník, neboť se jednalo o bloky s rozměry (délka × šířka × výška), např. 290 × 190 × 215 nebo 240 × 365 × 238 mm, neboli o velkoformátové cihelné bloky. V 90. letech přichází cihla „současného“ typu Therm se suchou styčnou spárou mezi jednotlivými cihelnými bloky označovanou pero drážka, též P+D. V sousedním Německu se v první polovině 90. let začínají objevovat tzv. broušené cihly, které mají zbroušené ložné plochy.

V současnosti hodnotu U = 0,25 W/(m2‧K), která odpovídá doporučené hodnotě podle normy ČSN 73 0540-2:2007 pro vnější těžké stěny, bez problémů splňuje jednovrstvé zdivo z cihelných bloků typu Therm o šířce 440 mm. Zdivo tloušťky 440 mm dosahuje součinitele prostupu tepla kolem hodnoty U = 0,21 W/(m2‧K) případně i nižší. Stejně tak jako v Rakousku či Německu se v České republice začínají na trhu uplatňovat cihelné bloky o šířce 500 mm (v Německu je používaný rozměr 490 mm). Zdivo z těchto bloků dosahuje hodnot součinitele prostupu tepla nižších než U = 0,16 W/(m2‧K), což odpovídá ekvivalentní hodnotě součinitele tepelné vodivosti λ = 0,085 W/(m‧K), a tedy tepelnému odporu R = 5,88 m2‧K/W nebo i hodnotám lepším.

Cihly s integrovanou izolací

Při vyplnění dutin tepelně izolačním materiálem je dosaženo až U = 0,11 W/(m2‧K). Jednou z oblastí vývoje je kombinování páleného cihelného bloku a izolačního materiálu. Jako izolační materiál se v současnosti nejvíce používá minerální vlna, a to ve formě rozřezaných desek do tvaru velkých dutin nebo ve formě granulátu pro vyplnění malých dutin, dále pak perlit nebo expandovaný polystyrén. Cihelné bloky s minerální vlnou či expandovaným perlitem mají výhodu v požární odolnosti konstrukce a zdivo dosahuje výborných hodnot vzduchové neprůzvučnosti.

Lehké betonové cihly sestávají z cementu, příměsí jako pemza nebo keramzit a vody. Cihly mají výborné tepelně izolační vlastnosti a jsou vhodné pro zdivo všeho druhu, stropy a také venkovní stěny. Vápenopískové cihly se dají použít pro obvodové i vnitřní zdivo. Vápenopísková cihla se používá v hrubé stavbě na příčkové zdi či venkovní zdi, nabízí vysokou zvukovou izolaci, a je proto vhodná pro oddělení dvou částí stavby. Vytváří dobré klima v místnosti, u venkovních stěn nicméně vyžaduje tepelnou izolaci.

Srovnání s klasickým zateplením

Termoizolační cihly vyplněné minerální vatou nebo polystyrenem nabízejí dobré izolační vlastnosti a poměrně rychlý postup výstavby. Jde v podstatě o sendvičový způsob zateplení, který nabízí vysokou statickou únosnost a mechanicky chráněnou izolaci. Nicméně i tak lze říci, že cihly s integrovanou izolací v praxi fungují. Jejich tloušťku musí projektant dobře spočítat. Aby se tepelněizolační cihly z hlediska tepelných vlastností vyrovnaly běžnému zdivu s kontaktní fasádní izolaci, musí se počítat s tím, že budou mnohem silnější než běžné cihly. Stěna z tepelněizolačních cihel není tlustá ve finále 44 cm, ale 48,5 cm.

Při zdění z termoizolačních cihel plněných izolací je důležité důsledně dodržet technologický postup, například při zdění a uložení konstrukčních prvků (stropů a překladů). Jakákoli nepřesnost může vést ke vzniku tepelných úniků či mostů. V případě tradiční aplikace izolantu na fasádu domu taková přesnost není třeba. Riziko tepelných mostů je u cihel s integrovanou izolací mnohem vyšší než u klasické kontaktní fasády. Problematické je také řešení základových a železobetonových věnců u vícepodlažních domů.

Přehled typů stavebních cihel a jejich vlastností

Cihla i v dnešní době patří mezi nejobvyklejší a nejoblíbenější stavební materiál. Cihly totiž dokáží dobře akumulovat teplo, mají docela dobrou akustickou izolaci, vyznačují se požární odolností a pevností. Pálené cihly se ve stavebnictví používají po tisíce let. Samozřejmě během této doby prošly obrovským vývojem a dnes splňují požadavky na dobré tepelně izolační vlastnosti, nízkou hmotnost a dostatečnou únosnost.

Plné pálené 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. Elegantní lícové cihly se pak používají na fasády a zídky, kde je žádoucí dosažení rustikálního vzhledu. Ke stavbě obvodového zdiva rodinných domů se dnes plné cihly nevyužívají, a to zejména kvůli vyšší hmotnosti.

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.

Děrované cihly slouží pro snížení hmotnosti a lepší tepelnou izolaci. Příčně děrované cihly (děrování svisle ke styčné ploše) lze použít jako únosnou vrstvu. Podélně děrované cihly (děrování vodorovně ke styčné ploše) nemají tak dobrou únosnost. U lehkých příčně děrovaných cihel se příměsemi vytvářejícími pórézní strukturu dosahuje zvýšené tepelné izolace při současném snížení hmotnosti.

Porobetonové cihly

Spolu s klasickou cihlou je porobeton druhý nejrozšířenější materiál pro hrubou stavbu. Tento poměrně lehký, minerální stavební materiál nabízí snadné zpracování. Vyznačuje se vysokou pevností, což ho činí plně použitelným pro tvorbu zdiva. Rovněž se používá na stavbu venkovních i vnitřních stěn a také lehkých příček, stropů a střech. Díky vzduchovým dutinám, které vznikly při výrobě hmoty, jsou lehké a snadněji opracovatelné. I když sníží hmotnost konstrukce, na její pevnosti to nebude znát. Snadná manipulace patří mezi další výhody porobetonových cihel. Materiál nařežete i ruční pilou a při pokládce spotřebujete méně malty než u běžných tvárnic. Porobetonové cihly ve formě tvárnic, tvarovek či desek využijete především pro stavbu stěn, příček a stropů.

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. Plné betonové cihly se používají při stavbě dekorativních zdí.

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.

Při výběru cihel je klíčové si ujasnit účel jejich využití. Pro novostavby jsou vhodné moderní děrované pálené cihly, případně cihly s integrovanou izolací pro jednovrstvé zdění. Plné pálené cihly poslouží pro menší konstrukce nebo ploty, a pro specifické aplikace, jako jsou krby, jsou ideální šamotové cihly.

Tabulka: Porovnání základních vlastností vybraných typů cihel

tags: #lehcene #cihly #formáty #vlastnosti #použití

Oblíbené příspěvky:

• Vlastnosti Mapei 909
• postup při opravě uvolněné dlažby
• zateplení fasády minerální vatou o tloušťce 100 mm
• Průvodce natíráním OSB desek
• Více o kašírované minerální vlně