PergolyPískovec a vápenopískové cihly: Od přírody k moderní architektuře
Pískovec je tradiční přírodní stavební materiál, který nalézá své uplatnění i v dnešní době. Každý pískovec je jedinečný svou strukturou i texturou, a proto i jejich vlastnosti jsou odlišné. Pískovec je sedimentární hornina, jehož základní struktura je tvořena pískovými zrny různých frakcí a tmelem. Pískovce lze rozdělovat dle velikosti zrn na jemnozrnné, střednězrnné a hrubozrnné. Tmel je druhotně vyloučená substance, má funkci spojující a rozeznáváme různé druhy: jílovitý, křemičitý, slinitý, vápnitý či železitý tmel. Nejodolnější pískovce jsou tvořeny křemičitým tmelem (oxid křemíku). Méně kvalitní a trvanlivé pískovce mají kalciový tmel nebo tmel z různých oxidů železa.
Historie a těžba pískovce
Pískovec již kdysi byl jedním z nejčastěji využívaných stavebních kamenů, ze kterých se dřív i u nás stavěly celé domy, jejich podezdívky, plotové zdi a další stavební prvky. Pískovec je přírodní usazená hornina vzniklá stmelením křemičitých písčitých zrn. Mezi nejznámější skalní pískovcové útvary náleží Pravčická brána, nalézající se v Národním parku České Švýcarsko. Důvodem je především snadná dostupnost pískovců téměř v celé České křídové pánvi, kde se často vyskytují ve vodorovně uložených vrstvách silné mocnosti. Významnými oblastmi výskytu pískovce v ČR jsou zejména severní a severovýchodní Čechy, kde byly pískovce po staletí nejrůznějším způsobem těženy.
Výskyt pískovce v České republice
- Na Turnovsku, Mělnicku, Českolipsku a Kokořínsku je příznačný výskyt křídových pískovců značné barevné škály - od šedavého přes okrový až po sytě žlutý pískovec.
- Oproti tomu oblast Českého Brodu a Nové Paky charakterizují arkózové pískovce červené barvy.
Těžba pískovců probíhala v některých regionech až do počátku 20. století. Kromě řady malých lokálních lomů se setkáváme s lomy majícími s ohledem na kvalitu pískovce i velikost ložiska regionální význam, případně ještě větší. U venkovské stavební i sochařské produkce převažoval pískovcový kámen různé kvality z místních lomů, nevyžadující nákladnou dopravu na větší vzdálenosti. Oproti tomu pro významné městské stavby včetně staveb určených pro Prahu se pískovec mohl dovážet ze vzdálenějších lomů.
Metody těžby pískovce
Základním způsobem těžby pískovcového kamene bylo dobývání, při němž se získávají pískovcové bloky podkopáváním paty skalního masívu nebo postupným odlamováním shora nebo zdola. Měkké horniny, mezi něž pískovec náleží, byly těženy šramováním, pomocí úzkých a hlubokých rýh (tzv. šrámy).
Vlastnosti pískovce a jeho zpracování
Důležitou roli ve využití pískovce na stavby i související produkci mají mechanické a fyzikální vlastnosti, zejména pak snadná opracovatelnost. Pískovec je měkký a dobře opracovatelný přírodní kámen. Snadná opracovatelnost pískovce vedla k jeho využití pro různá značení, nejčastěji hranic. Z důvodu menší soudržnosti jsou pískovce obecně snadno náchylné k zvětrávání a degradaci vlivem povětrnosti. Další výraznou nevýhodou pískovcového kamene je velmi malá pevnost v ohybu, neumožňující provádění delších vodorovných prvků namáhaných ohybem (např. překladů nad většími otvory pro okna a dveře). Tato nevýhoda byla do určité míry vyřešena tzv. odlehčovacími klenebními oblouky ve zdivu nad překladem.
Čtěte také: Podkroví: kombinace palubek a cihel
Nástroje a techniky zpracování
S tím souvisí i možnost použití lehčích kamenických nástrojů nevyžadujících silnější údery a menší fyzická namáhavost kamenické práce. K hrubému opracování kvádrů se užívalo špičáku (pro měkké pískovcové kameny), rýhovačky a lemovacího dláta (lemovadlo pro měkké kameny). Ze stavebních a uměleckořemeslných profesí se na opracování pískovců nejčastěji podílejí kameníci a sochaři. Kamenicky opracované pískovcové prvky jsou svým tvarem a profilací důležitými zdroji informací o době výstavby nebo přestavby objektu či přinejmenším o provedení konkrétního kamenného prvku.
Přesně opracovanému kameni používanému na zdění říkáme kvádr (podle nejčastějšího tvaru). Hrubě nebo nepatrně opracovaný kámen nazýváme kopák. Pískovcové kvádry se prodávaly od kusu, zatímco kopáky se prodávaly na kopy.
Vlastnosti vybraných českých pískovců
Cílem výzkumu bylo zjistit vlastnosti a porovnat vybrané české pískovce. Z těchto prezentovaných výsledných parametrů lze přispět k vhodnějšímu výběru pískovce dle potřebné funkčnosti či umístění v konstrukci. Zkoumanými stavebními materiály jsou pískovce, které jsou těženy na území České republiky.
Fyzikální parametry
Mezi naměřené základní fyzikální parametry patří objemová hmotnost ρ [kg m−3], hustota matrice ρmat [kg m−3] a otevřená pórovitost ψ0 [%]. Všechny tyto charakteristiky byly měřeny pomocí gravimetrické metody a vakuové nasákavosti. Z dosažených výsledků je patrné, že hodnota hustoty matrice ρmat u všech pískovců vychází podobně. Oproti tomu vykazují hodnoty otevřené pórovitosti ψ0 značné rozdíly. Bzovský pískovec S2 má otevřenou pórovitost 22krát menší než mšenský pískovec S8. Podobně jako hodnoty otevřené pórovitosti jsou i hodnoty objemové hmotnosti velice rozdílné.
Nejnižší otevřenou pórovitost ze všech zkoumaných pískovců (do 5 %) vykazují bzovský (S2) a těšínský pískovec (S6). Naopak největší pórovitost mají pískovce mšenský, hořický a zámělský (více než 20 %).
Čtěte také: Proč třídit odpad?
Mechanické vlastnosti
Mechanické vlastnosti pískovců byly zkoušeny dle příslušných norem. Ke stanovení pevnosti v prostém tlaku byl použit přístroj EU 40 a vzorky o rozměrech 50 × 50 × 50 mm. Pevnost v tahu za ohybu byla měřena na přístroji MTS 100. Z výsledků je patrné, že pískovec S2 (bzovský) vykazuje nejvyšší pevnostní charakteristiky, zatímco materiál S8 nejnižší.
Transport vodní páry a kapalné vody
Transport vodní páry byl měřen pomocí tzv. cup metody. Nejnižších hodnot součinitele difúze pro vodní páry D [m2 s−1] u dry cupu dosáhl vzorek S2 (bzovský pískovec) a u wet cupu pískovec S6 (těšínský pískovec). Pomocí absorpčního experimentu byly určeny parametry charakterizující transport kapalné vody. Lze konstatovat, že nejmenší schopnost transportovat kapalnou vodu - nejnižší součinitel vlhkostní vodivosti měl materiál označen jako S2 (bzovský pískovec). Naproti mšenský pískovec S8 vykazuje nejvyšších hodnot součinitele vlhkostní vodivosti i absorpčního koeficientu pro kapalnou vodu.
Tepelné vlastnosti
Součinitel tepelné vodivosti λ [W m−1K−1] a měrná tepelná kapacita c [J kg−1K−1] byly určeny nestacionární metodou. Vlhkost u materiálů ovlivňuje jeho tepelné vlastnosti, proto byly tyto charakteristiky určeny v závislosti na vlhkosti. Nejlepší tepelně izolační vlastnosti mezi pískovci má mšenský pískovec (S8).
Vápenopískové cihly: Moderní alternativa
Slyšeli jste někdy o vápenopískových cihlách? Je to vápenec nebo pískovec? Vzhledem k tomu, že v 19. století, v době před německou revolucí, žilo stále více lidí v ghettech ve stísněných podmínkách, rostla potřeba nového, cenově dostupného bydlení. Anton Bernhardi, německý lékař, sociální reformátor a podnikatel, se pustil do řešení tohoto problému. Pro sociální bydlení bylo zapotřebí levného stavebního materiálu. V roce 1856 konečně představil svůj výsledek: vápenopískové cihly. Cihly z tohoto materiálu se nemusely nákladně pálit, ale mohly se lisovat za studena, a Bernhardi zároveň dodal plány příslušného stroje.
Výroba vápenopískových cihel
Nejprve se smíchá pálené vápno a písek (hlavně křemenný písek) v poměru 1:12 a přidá se voda. Tato směs se přivádí do reaktorů, kde se vápno a voda přemění na hydratované vápno. Jakmile se tak stane, směs se přivede k lisovací vlhkosti a formuje se do polotovarů. Ty se pak musí hydrotermicky vytvrzovat po dobu čtyř až osmi hodin v tlakovém parním kotli při teplotě 200 °C a tlaku 16 barů. Během tohoto procesu horká vodní pára rozpouští z povrchu zrn písku oxid křemičitý, který v kombinaci s hydratovaným vápnem vytváří fáze pojiva. Ty "vrůstají" na zrna písku a zajišťují jejich pevné spojení. Písková a vápenná cihla je hotová.
Čtěte také: Demontáž cihel při opravě hydroizolace komína
Použití vápenopískových cihel
Vápenopískové cihly se používají především v hrubé stavbě, kde jsou vynikajícím stavebním materiálem. Protože vápenopískové cihly mají vysokou hustotu, jsou nosné, zvukově izolační a ohnivzdorné. Materiál by se však měl vždy používat v kombinaci s izolačními materiály, protože vápenopísková cihla je tepelně vodivá. Vápenopísková cihla je biologicky nezávadná a neškodná. Stavební materiál neobsahuje chemické přísady ani alergenní látky. K výrobě vápenopískové cihly je zapotřebí jen malé množství energie, emise vznikají pouze při výrobě páry. Při výrobě navíc nevzniká žádný odpad.
Vápenopísková cihla není přírodní kámen
Přestože minerální struktura vápenopískových cihel odpovídá přírodní nosné struktuře pískovce a přestože všechny složky výrobku jsou přírodního původu, nejedná se o přírodní produkt. Zbarvení a struktura jsou jednotné, stejně jako u téměř všech průmyslově vyráběných výrobků. Zatímco tvorba přírodního kamene, jako je travertin nebo mramor, probíhala mnoho let v zemském nitru pod nejrůznějšími vlivy prostředí, výroba vápenopískových cihel je regulovaná a kontrolovaná. To má samozřejmě smysl, pokud se materiál používá v hrubé stavbě, kde musí splňovat určité požadavky.
Typy zdiva a možnosti použití pískovce
V dnešní době se již přírodní kámen nevyužívá jako nosný prvek, ale své využití má především v oblasti restaurátorství nebo nachází uplatnění v podobě obkladových prvků. Z těchto důvodů je důležité znát jejich charakteristiky, aby mohl být vybrán nejvhodnější druh pískovce.
Přírodní pískovec pro obklady a zdivo
- Kámen 1-3 cm: Vhodný pro obklady v interiéru (např. obklad stěn koupelny) i exteriéru (obklady zídek, plotů, na suché zídky). K montáži tohoto materiálu se používají běžně dostupné maltové směsi, lepidla i spárovací hmoty.
- Obklad 3-5 cm: Štípaný s nepravidelným tvarem, tloušťka 3-5 cm, rozměry jednotlivých stran 10-50 cm. Velmi kvalitní přírodní pískovec vhodný ke stavění samonosných zídek, plotů na zahradě, a to jak na běžné zdicí malty, tak i na stavební lepidla.
- Kámen 4-7 cm: Obklad štípaný, nepravidelné tvary o tl. 4-7 cm a velikosti 10-30 cm. Velmi kvalitní přírodní kámen vhodný ke stavění samonosných zídek, plotů na zahradě, a to jak na běžné zdicí malty, tak i na stavební lepidla.
- 7-15 cm, zdicí kámen: Štípaný pískovec, nepravidelné tvary o tl. 7-15 cm, velikost 10-50 cm. Kvalitní kameny s rovnou lícovou plochou, určené ke zdění zídek, plotů nebo opěrných zdí. Jde o velmi pevný materiál s vysokým obsahem křemene a velkou pevností.
- Zdicí kámen a obklad 1-15 cm: Pískovec štípaný, nepravidelné tvary tl. 1-15 cm, velikost 10-50 cm. Velmi kvalitní masivní kameny s rovnou lícovou plochou určené k samonosnému zdění zídek, zdí, plotů, jezírek, sklepů a podobně.
Toto zdivo se vyskytuje již jen v individuální výstavbě jako základové konstrukce, ohradních a opěrných zdí, estetické kamenné konstrukce v reprezentativních budovách, popřípadě při rekonstrukcích historických budov. Nejčastěji se používá lomového kamene o velikosti nejméně 150 mm.
Typy kamenného zdiva
- Režné zdivo: Z neopracovaného nebo opracovaného kamene - kopáků (hrubě opracovaný kámen) a haklíků (hrubě opracovaný hranol). Nejčastěji se používala žula, pískovec, opuka, rula aj.
- Lomové zdivo: Používá se na základy, sokly. Tvar lomového kamene určeného pro soklové zdivo je nepravidelného tvaru s jednou nebo dvěma plochami lomově vyrovnanými. Vazba zdiva je zajištěna prostřednictvím vazáků, které u zdí tlustých 450 až 600 mm procházejí celou stěnou. Do líce zdiva se ukládají vždy větší kameny a střed se vyplní kameny menšími. Nároží a ostění oken a dveří se vyzdívá z pravidelných částečně opracovaných kamenů, aby se navzájem převazovaly a byly dobře zavázány do navazujícího zdiva.
- Kyklopské zdivo: Tvar lomového kamene pro kyklopské zdivo je nepravidelný s jednou lomově rovnou (lícní) plochou tak, aby se daly upravovat do šestiúhelníků nebo jiných mnohoúhelníků. Kyklopské zdivo se vyznačuje stykováním tří spár o šířce 20 - 40 mm v jednom místě. Kameny pro kyklopské zdivo se dodávají v tloušťkách 200 až 300 mm. Šířka a výška kamene se pohybuje v rozmezí 250 až 600 mm.
- Řádkové zdivo: Toto zdivo se vyzdívá z hrubých nebo čistých kopáků stejné výšky v jedné vrstvě. U hrubého řádkového zdiva jsou ložné i styčné spáry 20 až 40 mm široké, u čistého řádkového zdiva z čistých opracovaných kopáků jsou spáry 10 až 15 mm. Čisté kopáky mají lícní plochu čistě špicovanou, nebo s bosovanou.
- Haklíkové zdivo: Jde o svisle provazované řádkové zdivo z hrubých nebo čistých haklíků. Svislé kameny jsou na výšku dvou nebo tří vrstev. Hrubé haklíky se od neupravených liší tvarem lícní plochy. Ta je téměř pravoúhlá se zhruba kolmými vodorovnými a svislými plochami. Lícní plocha je čistě špicovaná s bosáží, může být také řezaná rámovou pilou.
- Kvádrové zdivo: U tohoto zdiva jsou kameny opracované do přesných rozměrů. Kvádry z kamene se kladou podle prováděcích kamenických výkresů a spojují se MC nebo pomocí skobek z nerez oceli. Spáry zdiva jsou pravidelné o tloušťce 15 až 20 mm.
Kombinace materiálů
Dřívější stavbaři často kombinovali při zdění zdí různé materiály. Nejčastější kombinace byly kameny a cihly, kdy na vnitřním líci se používaly cihly a tím se vytvářel vhodný rovný podklad pro omítky a také se zlepšily stavebně fyzikální vlastnosti stěn. Pro zajištění lepšího provázání se zdivo prokládalo vrstvami z cihel (řetězy).
Péče o pískovec a jeho estetická hodnota
Pískovec poskytuje špičkovou tepelnou izolaci i vysokou dekorativní hodnotu. O nejrůznější barvy a textury se starají sedimenty písku a dalších hornin vzájemně tvořících pískovcový blok. Přes svou měkkost se však jedná o velice odolný kámen, který je schopen při správné péči posloužit dlouhé roky. Pískovec má navíc tu výhodu, že je stále moderní. Investice do pískovce se proto vyplatí a je například rozumnější než nákup klasické dřevěné podlahy, která časem taktéž degraduje, zejména bavíme-li se o jejím použití venku na zahradě.
Zkušený kameník zároveň provede ošetření kamene, díky kterému se příjemně hřejivý pískovec zapečetí a výrazně se tím zvýší jeho životnost. Toto ošetření některým z přípravků schopných zabránit vodě pronikat do kamene, je potřeba opakovat za několik let. V případě pískovcového povrchu, na kterém se odehrává zcela běžný provoz, a na kterém je aplikován penetrační tmel, se můžeme dočkat životnosti až 15 let. V případě použití tmelu je nutné myslet na to, že kámen při jeho použití ztrácí svůj přirozený lesk. Proto kámen ošetřujte až v momentě, kdy voda přestane na povrchu kamene perlit a začne se do něj vsakovat.
tags: #zed #piskovec #a #cihly #informace
