Stavební postupy a používané cihly kolem roku 1915

Cihla je nejstarší umělé stavivo a doprovází člověka už tisíce let. Má za sebou dlouhý vývoj, který v důsledku stále stoupajících požadavků na stavební materiály v posledních dvou stoletích velmi výrazně zrychlil.

Historie vápenopískových cihel

Historie článků o vápenopískovém průmyslu vypovídá o relativně jednoduchém stavebním materiálu z vápna, písku a vody. Tento materiál je v ČR velmi málo používán a považován za novinku posledních let. Historie vápenopískové cihly přitom sahá do 19. století a vápenopísková cihla je starší než třeba známý pórobeton. Takže to vlastně žádná novinka není. Kolem roku 1800 probíhaly první pokusy odlévat celé domy z hmoty nehašeného vápna s pískem a s vodou. V roce 1854 pak Dr. Bernhardi patentoval první pokusy na vzduchu sušených lisovaných vápenopískových cihel, které vyráběl pomocí ručního dřevěného lisu. První průmyslová výroba vápenopískových cihel na světě se uskutečnila v roce 1894 v Německu. Průmyslovou výrobu vápenopískových cihel umožnil až vynález odpovídající lisovací techniky pro jednotlivé cihly. Tím byl v roce 1894 vynález revolverového lisu od firmy AmandusKahl z Anglie.

Od vepřovic k pálené cihle

První historické cihly vznikaly z obyčejné hlíny smíchané s vodou, často doplněné o slámu nebo plevy, které směs zpevňovaly. Formovaly se ručně do jednoduchých dřevěných forem a poté se nechávaly volně vyschnout na slunci. Tyto vepřovice byly levné, materiál byl dostupný téměř všude a jejich výrobu zvládli i lidé bez složitých nástrojů. Díky dobrým izolačním vlastnostem chránily obyvatele před horkem i chladem, což z nich činilo oblíbený stavební materiál ve starověku. Jejich slabou stránkou však byla nízká odolnost vůči vodě a mrazu - silný déšť či chladné zimy je rychle narušily, takže vyžadovaly časté opravy nebo výměnu. Nejstarší použití těchto cihel nacházíme v Mezopotámii, Egyptě a v údolí Indu, kde suché a teplé klima jejich trvanlivosti přálo. Ve starověkých městech se často kombinovaly vepřovice s kamennými základy, aby se prodloužila životnost stavby. Přestože dnes působí primitivně, právě tyto jednoduché bloky z hlíny stály u zrodu mnoha prvních měst a civilizací.

Objev pálené cihly znamenal pro stavebnictví skutečnou revoluci. Lidé si uvědomili, že hlínu lze působením vysokých teplot proměnit v mimořádně odolný materiál, který snese vodu, mráz i mechanické zatížení. Tato technologie se objevila už ve 3. tisíciletí př. n. l. v Mezopotámii a rychle našla cestu do dalších civilizací. V době římské byla pálená cihla natolik ceněná, že nesla značky svých výrobců a stala se běžnou součástí významných státních staveb. Výroba pálené cihly byla složitější než u sušených vepřovic - hlína se musela nejprve vytvarovat, poté pomalu usušit a nakonec vypálit v peci při teplotách kolem 900 až 1 100 °C. Odměnou však byla vysoká pevnost a dlouhá životnost, díky nimž stavby odolávaly staletím. Nevýhodou zůstávala náročnější výroba a vyšší spotřeba energie, přesto se pálená cihla stala symbolem trvanlivosti a kvality, který přetrvává dodnes.

Výroba cihel ve středověku a novověku

Ve středověké Evropě zažívala výroba cihel rozmach zejména v regionech, kde chyběl kvalitní stavební kámen. Cihlářské dílny se zakládaly poblíž ložisek vhodné hlíny a v blízkosti rostoucích měst, kde byla poptávka po stavebním materiálu největší. Výroba byla převážně ruční - hlína se lisovala do jednoduchých dřevěných forem, sušila na vzduchu a poté se pálením v polních pecích měnila na trvanlivý materiál. Středověké cihly často nesly otisky prstů, značky řemeslníků nebo stopy zvířat, které po čerstvých kusech přeběhly. Tyto unikátní detaily dnes pomáhají archeologům určit původ a stáří nálezů.

Čtěte také: Výhodný prodej prken v Lounech

V novověku nastal posun k trvalým cihelnám vybaveným velkými pecemi, které umožnily vyrábět cihly ve velkém množství a s jednotnější kvalitou. S rozvojem architektury se objevily i první specializované tvary. Zakřivené cihly pro klenby, úzké a dlouhé pro komíny či ozdobně tvarované kusy pro fasády, jež dodávaly stavbám eleganci a osobitý styl.

V 18. století se výroba cihel rozvinula skutečně na řemeslnou úroveň. Cihly se už lisovaly a byly páleny v roštových pecích. Již se hojně užívá i cihelná klenba, začíná prožívat změny a klasický tvar kruhového segmentu tvořeného klasickou cihlou nahrazují v malém množství cihelné tvarovky rozličných tvarů tvořící plochou klenbu buď samostatně, nebo do nosníků.

Cihly v 19. a na počátku 20. století

V 19. století se s velkým rozvojem průmyslu a rychlou výstavbou zvyšoval i tlak na použití materiálu a vznikala různá forma lehčených cihel. Vylehčení se dosahovalo pomocí dutin a vznikaly tzv. děrované cihly. Jejich použití bylo rozličné od lehkých příček pro tepelně izolační přizdívky k obvodovému zdivu. Velmi hojně se také využívaly již různé tvary základní cihly, např. pro patky kleneb, segmentové cihly pro komíny a kanalizace a bezpočet jiných. Také se vyráběly ostře pálené cihly pro užití v obzvláště nepříznivých podmínkách odolávajícím mrazu a působení chemických vlivů. Vytvářejí se také první keramobetonové stropy. Zde jsou cihelné tvarovky velmi vylehčeny a tvoří formu ztraceného bednění a zároveň vylehčují stropní konstrukci. V této době se vyšších tepelně izolačních vlastností dosahovalo používáním různých skladeb plné pálené cihly, které tvořily uvnitř zdiva dutiny, izolantem zde byla vzduchová mezera. Mnohé stavby, především menšího rozsahu, fungují bez obtíží dodnes, i když již nesplňují přísné požadavky na tepelně izolační vlastnosti obvodového zdiva.

Způsobem, jak zlepšit tepelně izolační vlastnosti cihel, bylo cihelný střep vylehčit za pomoci např. pilin nebo uhelného mouru, který po vypálení vytvořil v cihle malé dutiny a cihla tak získala lepší izolační vlastnosti a nižší hmotnost. Samozřejmě to ale mělo vliv na jejich nižší pevnost. Druhý způsob vylepšení spočíval v děrování cihel buďto podélném, nebo příčném. To se už píše 1. polovina 20. století.

Rozměry klasické cihly a normy

Rozměry cihel se v průběhu staletí neustále vyvíjely a přizpůsobovaly potřebám stavitelů, dostupným formám i místním tradicím. Zatímco dnes je v České republice podle platných norem standardem rozměr 290 × 140 × 65 mm, u starších historických cihel lze narazit na výrazně odlišné velikosti. Ty často bývaly delší, užší nebo naopak mohutnější, což souviselo nejen s regionálními zvyklostmi, ale i s typem staveb, pro které byly určeny. Dnešní norma zajišťuje snadnou kombinovatelnost a kompatibilitu cihel, což usnadňuje moderní výstavbu, zatímco u historických staveb je potřeba při opravách či rekonstrukcích hledat nebo vyrábět cihly na míru, aby přesně odpovídaly původním rozměrům.

Čtěte také: Stavební řezivo Luštěnice: Přehled cen

Ve střední Evropě se v průběhu staletí měnily rozměry cihlářských výrobků i jejich vnější podoba. V roce 1839 byly pro Čechy předepsány základní rozměry cihel pro zdění (tzv. zdice) 11½ × 5½ × 2½ palce (302 × 144 × 65 mm) a současně bylo předepsáno razit na cihlu značku výrobce - cihelny. Na Moravě zůstal v platnosti výnos Moravsko-slezského gubernia z roku 1810, s rozměrem zdice 11½ × 5¾ × 2¾ palce (palec dolnorakouský - 302 × 151 × 72 mm). Zcela unifikovaného formátu bylo dosaženo až k datu 14. 4. 1883 v souvislosti s metrologickou reformou. Formát cihel pro zdění byl stanoven na 290 × 140 × 65 mm. Mohlo by se tedy zdát, že identifikace stáří cihly je poměrně jednoduchou úlohou díky stanovení rozměrů a porovnání s předpisy jednotlivých let. Opak je však pravdou. Díky technologii výroby a faktu, že při výpalu dochází ke smrštění cihlářského střepu, závislém na složení materiálu i podmínkách výroby, jsou rozměry cihel dosti variabilní oproti platným předpisům. Z výše uvedeného jasně vyplývá, že možné odchylky od stanovených rozměrů mohou být značné. Přínosem je naopak značení cihel - tzv. kolkování. Kolky rozlišujeme dvojího druhu, pozitivní a negativní. Pozitivní kolek byl vytvořen tak, že ve dně formy byla vyryta či vypálena značka. Od roku 1839 bylo v Čechách pro cihly značení přímo nařízeno. Vzhled kolků nebyl nijak předepsán, na jejich podobě se projevuje kreativita majitele cihelny, a důležitost, kterou přikládali této jistého druhu reklamě. Můžeme tak pozorovat nejčastěji cihly s kolky ve formě iniciál majitele či tradičního názvu cihelny, vzácněji kolky s propracovanými reliéfními erby a symboly, případně primitivní kolky ve formě malé značky. Často je kolek doplněn kolky číselnými, které pravděpodobně označovaly číslo sady forem nebo pracovní skupinu.

Příklad analýzy cihel z přelomu 19. a 20. století: Budova brněnského sirotčince

Příspěvek se zabývá problematikou identifikace původu a stanovení vlastností historických pálených zdících prvků při stavebně technickém průzkumu významného brněnského stavebního objektu z druhé poloviny 19. století. Autoři měli unikátní možnost pracovat s reprezentativním vzorkem cihel, použitých při stavbě objektu a jeho rekonstrukci. Při rekonstrukci budovy bývalého sirotčince na Gorkého ulici v Brně se díky přestavbě objektu a demolici jednoho křídla naskytla možnost získat reprezentativní soubory zdících prvků a kovaných táhel jednoznačně datovaných vznikem objektu v roce 1872 a postavením přístavby v roce 1905.

Při hodnocení starých cihel bývá problém získat dostatečně reprezentativní a co do množství statisticky významný soubor cihel z určité oblasti, který navíc není ovlivněn sekundárním použitím starších cihel (tzv. z bouraček). Budova byla postavena za peníze nadace známého brněnského mecenáše Valentina Falkensteinera v letech 1871-72 podle architektonického modelu Heinricha Drasche von Wartinberk. Při stavebně technickém průzkumu objektu bývalého sirotčince se naskytla díky demolici některých částí objektu výjimečná příležitost odebrat ze stavby reprezentativní soubor cihel, který by umožnil doplnit historii objektu pokusem o identifikaci dodavatelů cihel na stavbu, a současně by umožnil provést materiálové zkoušky cihel a stanovit jejich fyzikálně mechanické vlastnosti. Podle výchozího předpokladu pocházely všechny vzorky z původní části objektu z roku 1872, nicméně již první stanovení rozměrů naznačovalo, že by část cihel mohla být mladší, a sice z přestavby v roce 1905. Po pečlivé rozměrové a tvarové analýze tohoto souboru a následné identifikaci dle kolků bylo zjištěno, že na stavbě objektu se současně podílela řada dodavatelů.

Po postupném rozboru souboru cihel byl zjištěn zajímavý fakt. Při prvním ohledání se zdálo, že různě značených cihel a tím i výrobců je 18, nepočítaje očividné varianty kolků týchž producentů cihel. Po podrobné analýze bylo zjištěno, že řada kolků je vlastně jen variantou, vzniklou během výroby například poškozením formy, kdy část kolku odpadla, případně byla nahrazena částí kolku z jiné formy často ne zcela adekvátní, případně ze standardně používaných kolků byl posléze používán jen fragment, např. číslo formy. Posléze bylo stanoveno, že jde patrně o celkem 9 výrobců.

Z údajů uvedených v následující tabulce vyplývá, že odebraný soubor cihel byl rozmanitý. Jak již bylo řečeno, cihly pocházely ze dvou období - původní stavby z let 1871-1872 a přestavby z roku 1905. Uvedené vzorky byly následně využity ke stanovení základních fyzikálních a mechanických vlastností zkoušených cihel, konkrétně skutečných rozměrů, objemové hmotnosti, nasákavosti a pevnosti v tlaku. Stanovení pevnosti v tlaku proběhlo na polovinách cihel ve stavu přirozeně vlhkém, dále na krychlích o hraně 50 mm ve stavu vysušeném, přirozeně vlhkém a nasyceném, a pro srovnání i metodou užívanou in situ pomocí tvrdoměru Schmidt LB. Zajímavé byly i rozměry vzorků, kde byl konstatován poměrně velký rozptyl daný nestejným smrštěním při výpalu. Obecně vzato, asi nejvyšší vypovídací schopnost měly zkoušky na polovinách cihel.

Čtěte také: Využití stavebního řeziva Odry

Moderní cihly 20. a 21. století

Po druhé světové válce, zejména v padesátých letech, dochází k rozmachu voštinových cihel, avšak velký tlak na rychlou výstavbu především větších objektů odsouvá cihelné zdivo na druhou kolej a je hojně využívané na stavbách menšího rozsahu nebo jako vyzdívky u velkých staveb, a to na několik dalších desetiletí. Po změnách, které zažila naše společnost počátkem 90. let minulého století, začala se dostávat do popředí individuální výstavba a cihelné bloky prodělávaly překotný vývoj. Pod pojmem cihla si už málokdo představoval cihlu plnou pálenou, ale byl to již cihelný blok „moderního typu“, tedy cihla svisle děrovaná - voštinová dosahující až 11násobku původního objemu klasické cihly. Postupem doby se začala cihla specializovat. Požadavky na ni kladené moderní dobou jsou velice rozličné co do tepla, akustiky, pevnosti a hlavně rychlosti výstavby. Počátkem 21. století dochází k přelomu ve způsobu tradičního zdění. Již dříve tlak na rychlejší výstavbu odstranil maltování styčných spár a zavedl stykování tvarovek na pero a drážku. Nyní však poprvé dochází k odstranění klasického maltování v ložných spárách a je nahrazeno přesným zděním na tenkovrstvou maltu v tl. 1 mm. Jedná se o krok, který umožnil zrychlit výstavbu cihelného zdiva až o polovinu. Z pohledu historie cihel, jenom okamžik poté, přišla na trh nová technologie zdění, která odstranila maltu úplně a byla nahrazena systémem Dryfix zdění na zdicí pěnu. To umožnilo opět zrychlit a zjednodušit výstavbu.

V oblasti tepelně izolačních vlastností cihelných tvárnic došlo také k radikálnímu vývoji, který je z pohledu historie nevídaný. Zdicí tvárnice již nejsou pouze samostatné bloky, ale jedná se o zdicí systém obsahující rozličné tvarovky pro řešení častých detailů staveb a zajištující tak jejich vysokou výslednou kvalitu. Dříve se dosahovalo vylepšených izolačních vlastností díky vylehčení samotného střepu nebo vytvořením dutin. Z pohledu zednických mistrů z 19. století by dnešní např. tepelně izolační zdivo tl. 30 cm umožnilo vyzdít stěnu z cihly plné pálené tloušťky bezmála 4 m. Kombinace těchto materiálů umožnila zúžit zdivo a zlepšit tepelně izolační vlastnosti. Ovšem při vylepšování tepelně izolačních vlastností dochází k vylehčování tvarovek a tím k jejich nižší pevnosti. To ale neplatí u těchto cihel, kde naopak vzrostla pevnost díky unikátní konstrukci cihly. Při ohlédnutí do historie cihel z pohledu současníka a porovnání toho, co se za tu dobu změnilo, se zdá, že je to až neuvěřitelné, že je možný takový vývoj „obyčejné“ cihly. Stále se přizpůsobuje novým požadavkům a mnohdy již naráží na své technologické meze, ale díky lidskému důvtipu je vždy překoná a může pokračovat dále.

V současné době je cihla produktem plně automatizovaného, průběžně kontrolovaného výrobního procesu. Konečnému uživateli to poskytuje konečný výrobek - cihelnou tvarovku v kvalitních rozměrových tolerancích. Vývoj jednotlivých cihelných bloků vychází z požadavků trhu, ale musí být v souladu s výrobními možnostmi a poznatky zhotovitele. To vše je zároveň porovnáváno s aktuálními poznatky cihlářského vývoje, stavitelů, architektů, projektantů, se zkušenostmi stavebních fyziků i ekologů zabývajících se vlastnostmi stavebních konstrukcí a materiálů. Moderní cihla, jako tradiční materiál pro stavby, musí splňovat mnoho přísných technických, ekologických a zdravotních parametrů. Příkladem jsou tepelněizolační cihly 21. století.

Výroba cihel v ČR - tradice a současnost

Výroba cihel v České republice má kořeny hluboko v minulosti a její rozvoj úzce souvisel s urbanizací a stavebním boomem. Už v 19. století fungovaly po celé zemi stovky menších i větších cihelen, které zásobovaly rychle rostoucí města. Kolem roku 1875 bylo v Českých zemích a na Moravě přibližně 1700 cihelen. Po roce 1945 přišla éra industrializace, kdy vznikaly velké státní podniky schopné produkovat miliony kusů ročně. Dnešní české cihelny patří k moderním provozům, kde se tradiční řemeslné principy snoubí s plně automatizovanými linkami a přísnou kontrolou kvality. Současné trendy zahrnují: energeticky úsporné pece, které snižují spotřebu paliva a zároveň zlepšují kvalitu výpalu, recyklaci materiálů, například přidávání drcených starých cihel do nových směsí, čímž se snižuje odpad, a výrobu cihel s vylepšenými izolačními vlastnostmi, které přispívají k nižší energetické náročnosti moderních staveb.

tags: #stavební #postupy #1915 #používané #cihly

Oblíbené příspěvky:

• Požadavky na tloušťku betonu
• Jak zajistit tiché bydlení s kročejovou izolací stěn
• Obklady krbů z kamene na Jižní Moravě
• Vše o dveřích aut: Od designu po údržbu
• Vlastnosti a použití Isover EPS 150