Rychlost zdění cihel: Klíčové faktory a moderní technologie

Pálené cihly patří k nejrozšířenějším materiálům používaným zejména v konstrukcích obytných budov. Cihelné zdivo je jakýmsi etalonem stavebních konstrukcí, neboť všechny jiné materiály jsou srovnávány právě s cihelným zdivem. Vývoj požadavků na součinitel prostupu tepla obvodových plášťů vedl k proměně cihel od plných cihel k moderním velkoformátovým blokům, které jsou vhodné i pro jednovrstvé konstrukce obvodových plášťů pasivních domů. Současně se zefektivnila výroba, což přineslo úspory keramického materiálu, malt a omítek. Cihly si díky keramickému složení zachovávají výjimečnou trvanlivost a neměnnost svých parametrů, což je vlastnost, kterou se může chlubit málokterý materiál.

Základní termíny pro zděné stavby z cihel

Pro vzájemnou komunikaci v technické praxi je nutné definovat základní termíny pro oblast zděných staveb z cihel.

  • Barva cihel: Různé zabarvení cihel je způsobeno mineralogickým složením cihlářské hlíny. Pokud hlína obsahuje větší množství oxidu železa, jsou cihly červenější. Pokud jsou výchozí surovinou hlíny z mořských sedimentů, poté jsou cihly světlé, lehce načervenalé, popřípadě až světlé.
  • Mrazuvzdornost: Z hlediska mrazuvzdornosti se cihlářské výrobky dělí na nemrazuvzdorné (bez označení) a mrazuvzdorné označené např. M 25, M 50. Číslo udává počet zmrazovacích cyklů podle příslušných norem. Nemrazuvzdorné výrobky je nutné podle ČSN EN 1996-1-1 a dalších příslušných norem chránit před povětrnostními vlivy (zatékání vody, déšť, sníh).
  • Objemová hmotnost cihly: Je její hmotnost vztažená k objemu vysušené cihly. Objem cihly je dán vnějšími rozměry včetně dutin. Objemová hmotnost cihel má výrazný vliv na tepelný odpor konečného zdiva.
  • Rozměry cihel: Jsou deklarovány podle normy ČSN EN 771-1. Norma zavádí dva požadavky: Tolerance průměrné hodnoty (značeno T) a Rozpětí (značeno R).
  • Druh konstrukce: Označení konstrukce podle převládajícího použitého materiálu.
  • Otvor: Záměrně vytvořený volný prostor, který prochází zdicím prvkem úplně nebo částečně.
  • Úchytný otvor: Záměrně vytvořený otvor ve zdicím prvku, umožňující snazší uchopení a zvednutí zdicího prvku jednou nebo oběma rukama.
  • Chráněné zdivo: Zdivo, které je chráněno proti pronikání vlhkosti, např. zdivo vnějších stěn, které je chráněno vrstvou omítky nebo obkladu, nebo zdivo vnitřní.
  • Nosná stěna: Nosná stěna z cihelných bloků.
  • Nenosná stěna (příčka): Stěna, která není určena pro přenášení zatížení (je zatížena především vlastní hmotností, neslouží k vyztužení stavby). Nenosná stěna může být odstraněna bez ohrožení spolehlivosti a snížení stability stavby.
  • Jednovrstvá stěna: Je to stěna bez vnitřní dělící dutiny nebo bez svislé spáry ve své rovině.

Faktory ovlivňující rychlost zdění

Pokud jste jako technologii výstavby zvolili zdění z pálených cihel, je důležité zpozornět. Jednoznačným argumentem pro jednovrstvé zdivo, zcela logickým, je rychlost výstavby. Při zdění hrubé stavby odpadá instalace zateplovacího systému, stěny se už jen omítnou.

Výběr zdicího systému a cihel

Zvolíte-li kvalitní zdicí systém, ideálně z broušených cihel, můžete zdít na tenkovrstvé lepidlo nebo na pěnu. Oproti nebroušeným cihlám je zdění až o polovinu rychlejší. Tenká ložná spára zajišťuje minimální množství vody vnesené do zdiva a navíc eliminuje tepelné mosty.

Historicky se od plných cihel přešlo k příčně děrovaným cihlám typu CDm (1946-1960) a dále k typům CDK a CD Týn (1961-1980), které představovaly velkoformátové cihelné bloky. V 90. letech přichází cihla „současného“ typu Therm se suchou styčnou spárou pero drážka (P+D). V Německu se v první polovině 90. let začaly objevovat tzv. broušené cihly se zbroušenými ložnými plochami.

Čtěte také: Průvodce rekonstrukcí trámového stropu

V současnosti hodnotu součinitele prostupu tepla 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. Na trhu se uplatňují i cihelné bloky o šířce 500 mm (v Německu 490 mm), z nichž zdivo 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 lepším hodnotám. Při vyplnění dutin tepelně izolačním materiálem je dosaženo až U = 0,11 W/(m²‧K). Podle ČSN 73 0540-1:2005 je za izolační materiál považován takový materiál, který má λ ≤ 0,1 W/(m‧K).

Vývoj cihel a izolačních materiálů

Vývoj cihel se zaměřuje na snižování tepelné vodivosti střepu při zachování maximální možné pevnosti, používání odpadních hmot pro zlepšení vlastností střepu a snižování energetických nároků na výpal. Dále se hledají nové možnosti vytváření geometrie cihelných bloků potlačující přenos tepla. Třetí oblastí je kombinování páleného cihelného bloku a izolačního materiálu.

Jako izolační materiál se v současnosti nejvíce používá minerální vlna (ve formě rozřezaných desek nebo granulátu), 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. Minerální vata je chráněná uvnitř, je hydrofobizovaná, aby nenabírala vlhkost, navíc je mírně stlačena, což ji fixuje na pozici a brání sesedání vlivem gravitace. Minerální vata uvnitř cihelného bloku nijak nebrání přirozené difuzi vodních par, takže je stěna prodyšná a přirozeným způsobem reguluje vnitřní vlhkost.

Jednovrstvá technologie zdění

Jednovrstvá technologie zdění s integrovanou minerální vatou uvnitř pálených cihel nabízí mnoho výhod. Nemusíte zbytečně komplikovat stavbu, prodlužovat dobu jejího trvání a navíc obalit trvanlivé a odolné zdivo poměrně měkkým a na poškození náchylným materiálem. Jednovrstvé cihelné zdivo je zdivo vyzděné z pálených cihelných zdicích prvků tak, že jeho tloušťka se rovná jednomu z půdorysných rozměrů použitých cihel, tj. buď jejich délce, nebo šířce.

Typickým příkladem jednovrstvé zděné stěny je obvodová (vnější) zděná stěna zhotovená ze svisle děrovaných velkorozměrových cihelných bloků - tvarovek. Oba typy jsou určeny k jednoúčelovému použití, a to například s těmito rozměry: se šířkou 440 mm (popř. též 400, 380, 365 či 490 mm), délkou 247, 248 či 250 mm a výškou 238 mm, respektive 249 mm.

Čtěte také: Technologie zdění HELUZ pro bezvadné provedení

Tvar bočních ploch těchto cihel (ploch kolmých k líci stěny) je přizpůsoben pro spojení systémem pero a drážka, a proto se zazubené styčné spáry tloušťky 3 mm nevyplňují maltou. Poměrná průřezová plocha svislých děr (označovaná častěji jako podíl děrování) je 50 až 57 %. Pro zachování tepelnětechnických vlastností je při zdění rohů a koutů stěn, v ostěních a u parapetů třeba používat doplňkové tvary cihelných bloků. Doplňkové tvary, jako jsou půlky, rohovky, koncové a nízké cihly, navíc umožní dosáhnout požadovaného rozměru stěny při dodržení pravidel pro tzv. vazbu mezi jednotlivými vrstvami cihel.

Délka převázání velkorozměrových cihel v jedné vrstvě je oproti cihlám v obou přilehlých vrstvách minimálně 0,4násobek výšky cihel, v ideálním případě se rovná polovině délky cihel. Skladebná délka cihel (ve směru délky stěny) a skladebná výška cihel jsou stejné, a to 250 mm. Půdorysný modul 250 mm je výhodný a osvědčený i v případech, kdy svislé nosné konstrukce jsou jak zděné, tak i betonové.

Z výškového modulu 250 mm a výšky cihel 238 mm vyplývá, že tloušťka ložných spár by měla být 12 mm. Tato tloušťka zcela postačuje k vyrovnání přípustných rozměrových tolerancí cihel a zajišťuje, aby v maltovém loži ležela celá cihla. U staticky namáhaných stěn a příček se ložná spára vyplní maltou vždy celá.

Dodržení výškového modulu 250 mm je dosti obtížné, neboť vzhledem ke světlé výšce místnosti nejsou poloha a rozměry oken vždy stejné, takže musíme počítat i s různými výškami zdiva. Týká se to především výšek parapetů, výšek stěn pod úložnými plochami nadokenních a nadedveřních překladů a celkových výšek stěn. Je tedy potřebné i zdivo s jinými výškovými násobky, než je modul 250 mm. Proto se vyrábějí svisle děrované cihly tzv. nízkého řezu. Výška těchto cihelných bloků je 155 mm a s 12milimetrovou vrstvou maltového lože (tj. s ložnou maltovou spárou) dosahují v jedné vrstvě cihel výšku 167 mm, což jsou 2/3 výškového modulu 250 mm. Kombinací vrstev cihel s modulem 250 mm a vrstev cihel s modulem 167 mm lze navrhovat téměř libovolné výšky zdiva ve stěnách s otvory.

Příklady možných výšek stěn
Kombinace vrstev (modul 250 mm / modul 167 mm) Výška stěny (mm)
1x 250 mm 250
1x 167 mm 167
2x 250 mm 500
2x 167 mm 334
1x 250 mm + 1x 167 mm 417

Pro vyzdívání vnitřních nosných stěn jsou určeny svisle děrované cihly rozměrů (d × tl. × v): 497 × 190 × 238 mm, 372 × 240 × 238 mm, 247 × 300 × 238 mm. Pro tloušťky stěn 240 a 300 mm je možno použít univerzální nízké cihly 240 × 300 × 155 mm, jež mají všechny čtyři boční plochy opatřeny mělkými drážkami. Svislé styčné spáry zdiva z těchto cihel se vyplňují maltou.

Čtěte také: Zdění na PU pěnu: výhody a postup

Klasickým příkladem jednovrstvé cihelné stavební konstrukce je zděná příčka (zpravidla nenosná) z plných nebo podélně děrovaných pálených cihel, a to buď z dvouděrových nebo víceděrových, popřípadě speciálních velkorozměrových příčkovek uložených v běhounové vazbě; délky všech cihel jsou rovnoběžné s líci příčky a délka převázání cihel se rovná polovině jejich délky. Pokud se pro vyzdívání vnitřních stěn a příček použijí cihly starších typů (CP, CV, CDm, Pk-CD apod.), bývají jejich rozměry odvozeny od modulu 300 mm. V tomto případě se maltou rovněž vyplňují i svislé styčné spáry.

Přikotvení a akustické vlastnosti

Významnou konstrukční zásadou při zdění jednovrstvých příček je jejich bezpodmínečné přikotvení k přilehlým nosným svislým prvkům. Tím se zajistí jejich stabilita proti překlopení. Ke zděným nebo betonovým stěnám nebo sloupům se zděné příčky připojují pomocí speciálních stěnových spon, které se k hotovému prvku připevní například pomocí šroubů s hmoždinkami, nastřelením nebo případně zazděním. V nosných cihelných stěnách nebo pilířích se pro připojení příček vynechávají drážky nebo kapsy. Při zdění příčky se do nich zasunou cihly, z nichž se příčka vyzdívá. V místech, kde nelze drážky nebo kapsy ze statických nebo jiných důvodů vytvořit, se vyloží ze zdiva nosného prvku cihly označované jako ozuby.

Způsob napojení na přilehlé konstrukce (podlahu, stěny, strop) je velmi důležitý u stěn, na které jsou kladeny vyšší akustické požadavky. Tzv. akustické stěny, nejčastěji oddělující místnosti bytu od jiných hlučných prostorů, se vyzdívají speciálními zdicími prvky, které většinou mají vysokou objemovou hmotnost, nebo naopak z lehkých zdicích bloků, které se vylévají cementovou maltou nebo betonem. Novinkou jsou akustické zdicí prvky s objemovou hmotností do 1 000 kg/m³, se speciálním děrováním a případně se speciálně tvarovanou styčnou spárou.

Stěny je potřebné po celém jejich obvodu od přilehlých konstrukcí oddělit akustickou podložkou či vložkou tak, aby se hluk z jedné místnosti nepřenášel tzv. nepřímou cestou. Jakýmkoli zásahem do akustických stěn (například vedením vzduchotechniky, kanalizačního či vodovodního potrubí stěnou, zasekáním elektroinstalačních krabic apod.) může vzniknout tzv. akustický most, který výrazně snižuje neprůzvučnost stěny. Akustické mosty se mohou vytvořit v místech nesprávného napojení podlahy ke stěnám po celém obvodu místnosti. Abychom tomu zabránili, musejí být v jednotlivých místnostech tzv. plovoucí podlahy. To znamená, že betonová vrstva podlahy se oddělí od stropní a stěnové konstrukce akusticky měkkou hmotou (nejlépe speciální minerální vlnou, kročejovou izolací, překrytou stavební lepenkou), která vytvoří oddělující vrstvu zachycující kročejové chvění.

Proces zdění a doporučené postupy

Stejně jako zapracování každého jiného materiálu do stavební konstrukce, tak i realizace staveb z cihel má svá pravidla a zásady. Jejich dodržování či naopak ošizení pak může mít značný dopad na výsledné stavební dílo.

Kompletní cihlový systém

Nedívejme se na cihly pouze jako na „kus“, je třeba mít stále na zřeteli, že jednotlivá cihla je součástí celého systému, kde jednotlivé součásti do sebe zapadají a navazují na sebe. Sortiment zdicích materiálů lze zpravidla rozdělit do několika skupin podle použití: cihelné bloky pro obvodové stěny, cihelné bloky pro vnitřní nosné stěny, cihly pro příčky (vše v provedení pero+drážka), dále pak překlady pro vytvoření okenních a dveřních otvorů a stropní konstrukce (nosníky a vložky).

Spojování cihel a malty

Jeden z důležitých momentů v realizaci zdiva je provedení spár mezi jednotlivými cihelnými bloky. Z důvodu úspory práce a materiálu se vyrábí výhradně bloky na pero + drážku, kdy se cihly skládají na sraz bez maltování styčné spáry. Systém P + D dostatečně zamezuje vzniku tepelného mostu ve styčné spáře. Maltujeme tedy pouze ložnou spáru, a to v ideální tloušťce 12 mm (238 + 12 = 250 mm), přičemž 250 mm je výškový modul, pro který jsou cihly vyráběny. Vzhledem k povoleným výrobním tolerancím výšky cihelného bloku lze tloušťku ložné spáry upravit v toleranci 8 až 15 mm. Spáru maltujeme vždy zplna a do líce zdiva.

Malty pro zdění - ideálním stavem je to, když malta má stejné tepelně technické vlastnosti jako vlastní cihelné bloky. Z tohoto hlediska je pak zajištěna homogenita zdiva. Tento požadavek zajišťují tzv. teplé malty.

Důležitá z hlediska únosnosti zdiva je jeho správná vazba. Délka přesazení jednotlivých bloků by měla být větší z hodnot 0,4 x h (h = výška cihly) nebo 40 mm. Doporučený půdorysný modul stavby 250 x 250 mm zaručuje u cihel délku převazby 125 mm.

Postup zdění

  1. Po položení izolace proti zemní vlhkosti je třeba první vrstvou malty vyrovnat případné nerovnosti podkladu.
  2. Následuje založení rohů za pomoci rohových a polovičních tvarovek.
  3. Pokračuje vyzdívání stěny. Pro případné vyrovnání mimomodulového rozměru v délce stěny použijeme vyrovnávací cihlu, která je vyráběna jako doplněk ke všem cihlám pro obvodové stěny.
  4. Jako jednoduchou pomůcku pro zdění je dobré používat lať, označenou po 250 mm, která pomůže zajistit průběžnou kontrolu správné výšky vzhledem k výškovému modulu.

Broušené cihly se ukládají do tenkovrstvé malty, kterou se doporučuje nanášet pomocí nanášecích válců nebo jiné přípustné metody, která zajistí správné nanesení v dostatečném množství a v požadované materiálové struktuře, což zajistí výslednou pevnost zdiva. Broušené zdivo je také možné ukládat na zdící pěnu Dryfix nebo Dryfix.extra, která se nanáší pomocí aplikační pistole pro montážní pěny.

Nářadí a povětrnostní vlivy

Pro zdění se používá klasické zednické nářadí. Pro dělení cihelných bloků jsou určeny stolní nebo ruční pily. Nedoporučuje se cihelné bloky sekat, protože dochází k jejich zbytečnému znehodnocování a prodražování stavby.

Velký význam pro kvalitu budoucího stavebního díla mají povětrnostní vlivy, které mohou velmi negativně zapůsobit při provádění zděných konstrukcí nebo omítek. Cihly jsou expedovány v igelitových fóliích, které jsou dostatečnou ochranou proti běžné vlhkosti a sněhu. Teplota při zdění by neměla klesnout pod 5°C, protože pak přestávají probíhat chemické procesy nutné pro zrání malty a může dojít k jejímu znehodnocení. Cihly nesmějí být zmrzlé nebo na nich ulpívat sníh nebo led. Velmi důležitou, ale někdy podceňovanou, záležitostí, je zamezení vnikání vody do rozpracované stěny, kdy voda může zatéci do dutin.

Překlady a stropní konstrukce

Dalším prvkem jsou překlady - tzv. „vysoké“ 23,8 cm nebo „ploché“, tj. šířky 11,5 a 14,5 cm. Vysoké překlady jsou i v montážním stavu nosné, takže není nutno je podpírat. Naproti tomu ploché překlady je nutno při montáži podepřít a jsou plně zatížitelné až po spřežení s nadezdívkou nebo nadbetonávkou. Stropní konstrukce si vyžadují montážní podpěrnou konstrukci, jejíž zásady lze vyhledat v příslušných materiálech výrobců.

Nedestruktivní metody hodnocení cihel

Pálené cihly jsou jedním z frekventovaných stavebních materiálů, a to především v historických stavbách. I v současné době je mnoho staveb ve stavu, kdy při jejich rekonstrukci je nutné provádět různá statická zajištění nebo zásahy ovlivňující jejich statiku. Při vyšetřování stavebních materiálů v konstrukcích jsou využívány i různé nedestruktivní metody zkoušení, nejčastěji jsou to tvrdoměrná a ultrazvuková impulsová metoda.

Pomocí ultrazvukové metody lze zjišťovat materiálové charakteristiky cihel (pevnost, modul pružnosti). Výsledky měření ultrazvukovou impulsovou metodou jsou ovlivňovány řadou faktorů, délkou měřící základny, frekvencí sond, rozměry vzorků, vlhkostí, vnitřní strukturou a jejími defekty apod. Při zkoušení cihel zabudovaných ve zdivu se vliv výše uvedených faktorů jednoznačně projeví.

Vliv vlhkosti a způsobu prozvučování

Byl sledován vliv vlhkosti a způsob prozvučování, přímého a polopřímého, na výsledky měření ultrazvukovou impulsovou metodou. Vliv vlhkosti a způsob prozvučování cihel ovlivňuje výsledky měření různou měrou. Nejméně jsou ovlivňovány výsledky měření na vápenopískových cihlách a nejvíce naopak na pálených cihlách vyráběných z plastického těsta. Projevuje se zde synergický vliv stavu struktury (obsahu pórů) a defektů ve střepu. Struktura cihelného střepu obsahuje otevřené a uzavřené póry, trhlinky a mikrotrhlinky; jejich množství závisí na způsobu vytváření, sušení a pálení.

Měření byla prováděna přímým a polopřímým (šikmým) prozvučováním. Nepřímé prozvučování, tj. měření na povrchu cihel, nebylo prováděno, protože při tomto způsobu měření prochází ultrazvukové impulsy těsně pod povrchem cihly, na kterém jsou umístěny sondy; při tomto způsobu měření není možné obsáhnout celou masu zkoušené cihly.

Pro dosažení dobré akustické vazby byl využíván indiferentní gel používaný ve zdravotnictví. Délka měřicí základny byla zjišťována s přesností na 1 mm a doba průchodu ultrazvukového impulsu s přesností 0,1 μs. Měření v každém měřicím bodu bylo prováděno dvakrát. V případě, že se naměřené hodnoty od sebe nelišily o více než 4 % vztaženo k menší naměřené hodnotě, bylo měření považováno za vyhovující. Jestliže se lišily naměřené hodnoty o více než 4 %, bylo provedeno další měření a použily se hodnoty, které od sebe nelišily o více než 4 %.

Analýza poznatků o vlivu vlhkosti a způsobu prozvučování cihel vyplynulo, že výsledky měření cihel zabudovaných v konstrukci ultrazvukovou metodou jsou těmito faktory ovlivňovány v různé míře. Pro srovnatelnost výsledků měření cihel v konstrukci je nezbytné používat stejný způsob prozvučování a frekvenci sond.

Zkušenosti s jednovrstvým zděním svépomocí

Zkušenosti ukazují, že i bez pomoci profesionálních zedníků je možné dosáhnout dobré rovinnosti zdí a rychlosti zdění. Opracování materiálu je snadné a rychlé. Průměrně lze vyzdít jednu řadu cihel za den. Při využití posil se pak rychlost zdění výrazně zvyšuje.

Příklad z praxe: Druhá řada tvárnic se ukládala na tenkovrstvé lepidlo. Tvárnice se pečlivě provazovaly, aby spáry nevycházely nad sebe. Rovné úseky výborně lícovaly, vodorovnost byla téměř bez vyrovnávání. Při narazení na dveře nebo roh se postup zpomalil z důvodu dořezávání krajních tvárnic. S pomocí dvou lidí se podařilo vyzdít tři a půl řady, i když se už zdilo z koz a to znamenalo každou chvilku nějaký přesun. S dalšími posilami bylo za den vyzděno 11 řad včetně všech překladů.

Zateplené cihlové bloky sice mohou v katalogu vypadat dražší než nezateplené, ale je nutné hledat souvislosti. Zdíte-li z jednovrstvého zdiva, odpadá instalace systému ETICS. Tím pádem ušetříte nejen peníze vynaložené za zateplovací systém, ale také čas a práci, která je nutná k jeho realizaci. Spočítáte-li si cenu broušených pálených cihel dodatečně zateplených, dojdete víceméně ke stejné sumě, jakou vynaložíte za zateplené bloky.

Nezateplené cihlové zdivo s vnitřní a venkovní omítkou je na rozdíl od konstrukce s vnějším zateplovacím systémem mnohem méně náchylné na biologickou degradaci (přichytávání řas a růst plísní) a hlavně je mnohem více mechanicky odolné - pták si v něm nevyklove hnízdo a dítě ho neprokopne míčem.

tags: #rachlost #zdeni #cihly #faktory

Oblíbené příspěvky: