Tepelná roztažnost keramické dlažby a její význam pro stavebnictví

Keramické obklady a dlažba jsou klíčovým stavebním materiálem, jehož vlastnosti a parametry jsou normovány. Svým složením se keramika řadí mezi silikáty s obsahem přírodních látek s oxidy křemíku. U keramických obkladových materiálů se sleduje především nasákavost, odolnost proti mrazu, tepelná vodivost, délková tepelná roztažnost, hydrotermální nárůst, odolnost vůči vzniku trhlin a proti teplotním změnám, antistatičnost, pevnost, obrusnost a rázová pevnost, odolnost vůči povrchovému opotřebení (otěruvzdornost), tvrdost, pevnost v tlaku a protiskluznost.

Délková tepelná roztažnost keramických materiálů

Koeficient délkové teplotní roztažnosti je tepelně technický parametr, který je důležitý pro aplikace konkrétních výrobků na stavbě. Tato vlastnost látky se projevuje zvětšením její délky při zahřívání. Měřeným parametrem je koeficient délkové teplotní roztažnosti, který se u keramických obkladových prvků obvykle pohybuje v rozmezí od 4 ‧ 10⁻⁶ K⁻¹ do 8 ‧ 10⁻⁶ K⁻¹. Ze srovnání vlastností obkladových materiálů plyne, že keramické obkladové prvky mají teplotní roztažnost ze všech obkladových materiálů nejbližší cihelnému a betonovému zdivu, což jim umožňuje bezpečné spojení s konstrukcí.

Teplotní závislost součinitele teplotní roztažnosti na teplotě se zjišťuje proměřením relativního prodloužení pro určité teploty (nejvhodněji po 100 °C až do 1 000 °C) a vynesení těchto naměřených hodnot do grafu v závislosti na teplotě.

Měření koeficientu délkové tepelné roztažnosti

Pro měření koeficientu délkové teplotní roztažnosti se používá dilatometr. Do dilatometru se vloží proměřovaný vzorek, obvykle trámeček o rozměrech cca 2 × 12 × tloušťka desky. Postupně se zvyšuje teplota až do 1000 °C a měří se změna délky. Na základě těchto dat se vypočítá součinitel α.

Protože relativní prodloužení se mění s teplotou, musí i součinitel délkové tepelné roztažnosti být závislý na teplotě. Jelikož celková délka, která je snímána, se skládá z délky vlastního proměřovaného vzorku a z délky kontaktní tyčinky, je nutno odečíst od celkové délkové změny změnu kontaktní tyčinky. To se umožní provedením kalibrace přístroje, při které se určí změna tyčinky při dané teplotě. Měření je vhodné provádět nejméně dvakrát, protože při prvním měření dochází k vysušení vzorků a tím ke zkracování.

Čtěte také: Produkty Isover pro zateplení

Během prováděných měření se ukázalo, že je lepší zahřívat vzorky pomalou rychlostí plynule, než postupně po krocích po 100 °C.

Důležitost dilatačních spár

Často zanedbávanou konstrukční úpravou podkladu jsou dilatační spáry. Jsou ale velice důležité, neboť eliminují důsledky tepelné roztažnosti materiálů a stavebních hmot. Každý materiál s rostoucí teplotou zvětšuje svůj objem a dilatační spáry vyrovnávají tyto objemové změny. Dilatace by se měla použít u ploch v interiéru nad 35 až 40 m². Dilatace má největší význam u tepelně namáhaných prostor, jako jsou terasy, balkony a plochy s podlahovým vytápěním. Spáru lze řešit různě, esteticky i funkčně však vítězí montáž dilatačních lišt v provedení z plastu, hliníku, mosazi nebo nerezové oceli. Je logické a pochopitelné, že tam, kde je v podkladovém betonu provedena konstrukční dilatace, musí být dodržena ve stejném místě dilatace v potěru a keramické dlažbě.

Hlavním důvodem, proč dlaždice nelze položit bez dilatační spáry, je tepelná roztažnost materiálu. Mezi dlaždicemi je proto třeba nechat mezeru (alespoň 2 mm), která tyto velikostní proměny pojme a ošetřit ji vhodně zvolenou spárovací hmotou. Spáry keramické dlažby pohlcují tlaky způsobené tepelnou roztažností materiálu a esteticky sjednocují obkládaný povrch. Vhodně namíchaná spárovací hmota je intuitivní, má stálou barvu a zabraňuje vzniku plísní.

Vliv tepelné roztažnosti na podlahové vytápění

Poznání tepelných charakteristik keramických materiálů dobře poslouží v případě, že se rozhodneme využít keramiky jako nášlapného povrchu v prostorách s teplovodním nebo elektrickým podlahovým vytápěním. Obliba tohoto způsobu vytápění stále roste a není divu - přináší komfort do vytápění bytů, snižuje prašnost a zlepšuje vnitřní klima. Provedení podlahového topení je nutné svěřit odborné a renomované firmě, která zajistí splnění předepsaných požadavků na konstrukci podlahy (dilatační spáry, kvalitní podklad, kvalitní flexibilní lepicí a spárovací hmota atd.).

Keramický systém suchého podlahového vytápění umožňuje plynulou a rychlou regulaci podlahového vytápění díky tepelné vodivosti 0,67 W/(m.K). Už po 30 minutách dosahuje podlaha povrchové teploty 23 °C. Podlaha pracuje nejefektivněji s nízkou oběhovou teplotou vytápěcího média a lehce odevzdává teplo do obytného prostoru. Optimálními fyzikálně-mechanickými vlastnostmi výrobků z pálené hlíny jsou např. ustálená hmotnostní vlhkost od 0,5 do 1,8 % (nevytváří podmínky pro plísně a houby), vysoká mechanická pevnost, minimální tepelná roztažnost, akumulační schopnost, nehořlavost apod. Při použití keramické plovoucí podlahy je celková výška systému teplovodního podlahového topení od 50 mm. Pro její hmotnost 38 kg/m² je dlažbu ideální použít při rekonstrukcích, případně do dřevostaveb. Podlahu lze kombinovat i s elektrickým podlahovým vytápěním, formou vytápěcí fólie, případně vytápěcích kabelů. Plovoucí keramická podlaha je funkční a může se po ní chodit už po přibližně 24 hodinách od položení, naplno se může zatížit už po 48 hodinách. V porovnání s běžným betonovým potěrem je tedy možné ukončit práce o 4 až 6 týdnů dříve.

Čtěte také: klíč k úsporným stavbám

Výběr materiálů a preciznost provedení

Výrobci se předhánějí v rozšiřování typové i rozměrové škály barevnosti, struktur, dekorů. Pokud jde o design, konečný výběr samozřejmě stále závisí především na vkusu zákazníka, na jeho představivosti. Technologie výroby keramických obkladových materiálů nabízí rozsáhlý rozměrový sortiment, od mozaiky až po velkoformátové „desky“ 30 x 60 cm nebo dokonce s délkou hrany 120 cm. Právě rozměrová variabilita umožňuje vytvářet plochy složené z různých formátů. Rozlišujeme modulární rozměr, odvozený od základních modulů M = 10, 20, 30 cm atd. a jejich násobků (M 10 x 10, M 20 x 20, M 30 x 30), a jmenovitý a deklarovaný rozměr s využitím modulů M nebo bez nich (M 10 x 10 cm je W 98 x 98 mm nebo M 15 x 15 je W 145 x 145 mm).

Předpokladem kvality a trvanlivosti díla je samozřejmě dostatečná pevnost, únosnost a tvarová stabilita podkladu. Roli hraje i preciznost provedení, aby nebylo třeba dorovnávat podklad lepidlem a spárovací hmotou. Problémem je i pravoúhlost (geometrie stěn), vzájemná kolmost a zakřivení. Je třeba měřit vodováhou, pravítkem, olovnicí, „šlaufkou“ nebo ještě lépe s využitím laserových, ultrazvukových nebo infračervených pomůcek. Sklon a odchylky v rovinnosti zjistíte několikanásobným kříženým položením vodováhy na stěnu alespoň ve dvou na sebe kolmých směrech.

K lepení obkladových keramických prvků užíváme maltoviny a stavební lepidla, přičemž maltovina je směs hydraulických pojiv, minerálů a přísad, zatímco lepidlo je polymerní lepicí hmota s obsahem plniv. Existují maltoviny cementové - dávka cementu je minimálně 400 kg/m³, tloušťka maltového lože by se měla pohybovat mezi 2,5 až 4 mm. Maltoviny polymercementové obsahují stabilizátory, přísady způsobující větší lepivost (redispergované polymery) a přísady potlačující tvorbu bublinek (odpěňovače). Malty a lepidla pro keramické obkladové materiály jsou rozděleny do tří druhů: cementové, disperzní a z tvrditelných pryskyřic. Každý druh se může vyskytovat ve třídě 1 nebo 2. Malty a lepidla mohou mít i zvláštní charakteristiky: rychle tvrdnoucí (F), se sníženým skluzem (T), s prodlouženou dobou zavadnutí (E). Označení flexibilní ve vztahu k lepidlům znamená přizpůsobivé, tj. že lepidlo je schopné udržet si zvýšenou přídržnost při všech zkoušených způsobech namáhání. Novelizace normy ČSN EN 12004 umožňuje přívlastek flexibilní ve smyslu ohebný vykládat pouze ve vztahu k cementovým lepidlům třídy 2 se zvláštní charakteristikou S1 - deformovatelné a S2 - vysoce deformovatelné lepidlo.

Při výběru keramických materiálů je třeba důkladně promyslet, v jakých místnostech a jakému účelu bude keramika sloužit. Přehnané nároky ze strany klienta budou znamenat zbytečné finanční investice, podcenění některých parametrů může přinést problémy v blízké budoucnosti. Nevhodným použitím či nevhodnou technologií snadno můžeme kvalitní výrobky znehodnotit. Praxe napovídá, že téměř 90 % všech reklamací keramických materiálů je neoprávněných. Použijeme-li například v zatíženém veřejném prostoru interiérovou dlažbu s menší odolností proti otěru, je jisté, že povrch dlažby bude po krátké době poškrábán nebo prošlapán. Špatný byl pouze výběr materiálu pro daný prostor. S obdobným problémem se můžeme setkat například na mrazem poškozené terase nebo v případě rozměrové rozdílnosti dlažeb při kombinaci barev. Ve všech uvedených případech se nejedná o vadný materiál, ale spíše o chybu komunikace mezi zákazníkem a prodejcem, chybu ve výběru materiálu či v provedení pokládky. Mohlo se stát, že se investor neporadil s prodejcem o vhodnosti použití materiálu, nebo nevhodný výběr provedla stavební firma.

Čtěte také: Zvýšení tepelného komfortu v podkroví

tags: #tepelna #roztaznost #keramicke #dlazby

Oblíbené příspěvky:

• více o příčných lištách
• Pěstování okrasných dřevin na balkoně
• Vše o doplňcích pro betonové střešní tašky
• Ploty Magicrete
• Klíč k dokonalé podlaze: Penetrace podkladu