Cihla je pro většinu lidí obyčejný stavební materiál, který však provází člověka odpradávna. Badatelé z Fakulty stavební VUT ale vědí, že se za každou takovou cihličkou skrývá dlouhá historie a někdy i zajímavý příběh. Jen málo předmětů je tak běžných a prozaických jako cihla. Cihlu si nevšímáme, je ukrytá pod omítkou a téměř ji nevnímáme, když jdeme kolem hotové zdi. A přece, cihla má svůj příběh, který může vyprávět.
Počátky cihel: Starověké vepřovice
Při ohlédnutí zpět do historie lze říci, že cihla v nepálené formě spatřila světlo světa někdy v rozmezí 8500 až 7500 let před naším letopočtem. Je možné, že tomu bylo i dříve, ale k tomu neexistují spolehlivé prameny.
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. Přestože dnes působí primitivně, právě tyto jednoduché bloky z hlíny stály u zrodu mnoha prvních měst a civilizací.
Chronologie vývoje nepálených cihel:
- 8300-7600 před naším letopočtem: Na březích řeky Jordan se objevují nejstarší typy cihel. Jejich rozměry jsou přibližně 260 × 100 × 100 mm. Jsou obdélníkového tvaru se zakulacenými rohy (připomínají bochník chleba), obsahují bláto a vodu a jsou ručně hněteny do přibližně obdélníkového tvaru. Každá cihla se vysouší teplým středovýchodním sluncem a po ztvrdnutí je pokládána tak, aby vytvořila silnou stěnu.
- 7300-6600 před naším letopočtem: V Jerichu se objevuje i druhý typ cihel, který je vyráběn podobnými postupy. Jejich rozměry jsou 400 × 150 × 100 mm, odpovídají tvaru rybích kostí a na své horní části mají pro ně charakteristické otisky palců.
- 5900-5300 před naším letopočtem: V druhé periodě období Ubaidu se pro výrobu cihel začínají používat dřevěné formy.
Přechod k pálené cihle a její rozmach
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. Pálené cihly se staly v období starověku symbolem věčnosti.
Čtěte také: Typy cihel pro stavbu krbu
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 700 až 1100 °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.
Historie pálené cihly:
- 5000-4500 před naším letopočtem: Starověká Mezopotámie začíná objevovat pálené cihly. Vzhledem k náročnosti výroby se však vyskytují velmi vzácně. Pro horké klima, které zde převládá, jsou adekvátní a ekonomicky přijatelnější cihly nepálené.
- 2111-2003 před naším letopočtem: Pro svoji sílu a zdánlivou trvalost se v období starověku stávají pálené cihly symbolem věčnosti. Jedná se o natolik hodnotný stavební materiál, že se používá pouze pro chrámy, paláce, domy bohů či králů. Během těchto let je možné za kus stříbra koupit 14 400 nepálených cihel nebo 504 cihel pálených.
- 604-562 před naším letopočtem: Během vlády krále Nebuchadnezzara II. dosahuje Babylon vysoké architektonické úrovně. V celé říši vzniká spousta zajímavých staveb. Jsou jimi nejen Visuté zahrady, jež jsou jedním ze sedmi divů světa, ale rovněž letní palác, na kterém byly použity umělecky tvarované a glazované pálené cihly.
- 100 před naším letopočtem: Římský architekt a inženýr Marcus Vitruvius Pollio vydává stavební manuál, jenž je dnes nejstarší dochovalou publikací, ve které je zmíněna cihla. Manuál obsahuje deset knih o architektuře a zůstává nejhodnotnějším písemným zdrojem pro Římskou architekturu a historii konstrukce staveb.
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.
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.
Technologický vývoj od středověku do 19. století:
- 1400-1600 našeho letopočtu: Ve středověku je v Evropě přesný způsob výroby cihel předmětem značných debat, protože se nedochovaly žádné materiály, které by ilustrovaly či popisovaly cihly a jež by pocházely z období před 15. století našeho letopočtu. Určité množství informací lze zjistit z cihel samotných, ale to je samo o sobě kontroverzní. Za velkou inovaci je tak považován až lisovací stůl, o kterém jsou zmínky v materiálech z 15. a 16. století. Sušárnou je v této době obvykle holá zem pokrytá slámou, v severních zemích pak poskytuje i ochranu proti dešti. Proces sušení probíhá dva až čtyři týdny, po kterých jsou cihly připraveny k vypálení. Pece jsou velmi podobné pecím Římským. Mají pevnou podlahu, na kterou se cihly či dlažba skládá a pod kterou hoří oheň v jednom či více tunelech.
- 1600-1800 našeho letopočtu: V období 17. a 18. století vzniká nový typ řemeslníků, jejichž schopnosti v řezání a kladení cihel umožňují vytvářet stavby, které překračují vše, co bylo dosud viděno. Speciální cihly, které jsou pro tuto práci vhodné, jsou vyráběny z prosévaného jílu, jenž neobsahuje žádné kamínky. Poté se cihly opatrně vypalují tak, aby vznikla vždy stejná červená cihla bez zřetelných záhybů či deformací.
- 1750 našeho letopočtu: Architektonický styl popularizovaný architekty, jakým je například Robert Adam v Anglii, vytváří nebývalou poptávku po klasických ornamentech, kterými lze dekorovat malé i velké budovy. Vyřezávat kámen je však velmi drahé, a tak přichází jedna osoba s velmi úspěšným řešením tohoto problému, Eleanor Coade a její produkt nazývaný „Coade stone”.
- 1800-1900 našeho letopočtu: Tato léta přinášejí největší změny ve výrobě cihel. Jeden z prvních strojů, který se k výrobě cihel začíná používat, je tzv. „pug mill,“ zařízení k přípravě jílu před hnětením a tvarováním. Roku 1819 však vzniká ve Washingtonu D.C. zařízení, které má osm forem a vyrábí 30 000 cihel za den. V polovině 19. století se začínají objevovat patenty pro nové a více účinné typy pecí, jako je kruhová pec.
Značení cihel: kolky a jejich význam
Značky neboli kolky na cihlách známe již z doby starověkých států a římské říše. V českých zemích se používání cihlářských kolků uvádí od pozdní gotiky (15. století), kdy bylo značeno z praktických důvodů pouze obchodní zboží. Další rozmach cihlářství a kolků nastává ve druhé polovině 17. století a v 18. století v souvislosti se stavbami barokních cihelných pevností. Až do poloviny 19. století fungovaly zpravidla jen „panské“ cihelny. Na výrobu cihel bylo třeba mít koncesi, kterou nebylo snadné získat. S příchodem průmyslové revoluce a volné živnosti začala masivní rozšíření kolků kvůli přehlednější identifikaci.
Čtěte také: Trendy v cihlových obkladech do kuchyně
Proč se cihly značily?
Přesný důvod, proč docházelo ke značení cihlářského zboží, se už asi přesně nedozvíme. Podle některých historiků je možné prvotní kolky považovat za označení kvality cihel z dané cihelny. Mohlo se také jednat o vyjádření privilegia vojenské nebo městské cihelny. Značení cihel kolky převzaly postupně vrchnostenské cihelny, zde se jednalo o propagaci daného šlechtického rodu. V 19. století začaly značky jednotlivých cihelen v tržním prostředí sloužit jako dobrá reklama. Rovněž značky na cihlách mohly hrát určitou roli při technologii stavění - lepší spoj s maltou apod. Víme totiž, že zedníci umísťovali cihly značkou dolů.
Druhy značení na cihlách:
Kolky na cihlách dělíme na dva základní typy:
- Pozitivní kolky: Vystupují z hmoty cihly. Vzniknou tak, že se do dna cihlářské formy vyryje zrcadlově obrácený znak. Forma se vyplní hlínou a při vyklopení má cihla vystouplý reliéf. Tyto kolky byly nejvíce rozšířené od 17. do 18. století.
- Negativní kolky: Jsou zapuštěné (vytlačené) a vznikly vtisknutím kovové destičky do hmoty cihly. Tato destička byla přibitá ke dnu cihlářské formy. Tyto kolky jsou zastoupeny nejčastěji a jsou mladší, lze je zařadit do 19. století, ale nemuselo to být vždy pravidlem. Negativní kolky vznikaly také razítkováním až po vyklopení vlhké cihly, což vysvětluje křivé nebo převrácené znaky.
Samotné kolky na cihlách mohou představovat různá čísla, písmena či znaky či kombinace obojího:
- Symbol čísla: Označoval pravděpodobně cihlářskou partu (konkrétní směnu), podle toho se dala lehce rozpoznat kvalita odvedené práce. V řídkých případech znamenalo číslo letopočet.
- Symbol písmena: Zpravidla se jednalo o iniciály jména majitele cihelny; někdy i o iniciály názvu cihelny (častý je symbol CS či SC, které označoval v minulosti rozšířené „spolkové cihelny“). Rovněž se objevuje i kombinace celého jména majitele i místa cihelny.
Historické cihly a jejich využití v architektuře
Historické cihly jsou malými nositeli příběhů - každá z nich odráží dobu, místo a řemeslný um, ve kterém vznikla. Mají často odlišné rozměry, odstíny i textury, které se formovaly podle typu použité hlíny, způsobu pálení a místních stavebních tradic. Najdete je na hradech, klášterech, kostelech, historických domech i starých průmyslových objektech, kde tvoří nezaměnitelný prvek architektonického dědictví. Dnes jsou vysoce ceněné zejména při rekonstrukcích a památkové obnově, protože pomáhají zachovat autentický vzhled stavby.
Typické znaky historických cihel:
- Jemně nepravidelný tvar a ručně tvořený povrch, který jim dodává osobitý charakter.
- Odstíny od jemně krémové po sytě tmavě červenou, dané složením hlíny a procesem pálení.
- Viditelné otisky dřeva z forem nebo stopy po ručním tvarování, které působí jako podpis dávných mistrů cihlářů.
Výzkum a databáze historických cihel
Vědci z brněnské techniky se zaměřili na historické cihly, aby vytvořili databázi zahrnující všechny známé značené cihly na území České republiky. Cihly se na našem území značily, byť spíše výjimečně, ale největší rozmach nastal zejména v 18. a 19. století. Víme, že od roku 1836 měli výrobci v Čechách povinnost značit každou cihlu, ale úřady už neřešily, jaké má být provedení, a co je ještě více s podivem, nebyla žádná evidence značek. Někteří začali do forem rýt či umisťovat kovové značky v podobě reliéfů a iniciál. Jiní to pochopili jako ideální možnost reklamy, takže máme krásně graficky vyvedené komplikované erby a nápisy s celým jménem, adresou nebo odkazem na patent.
Čtěte také: Šamot pro vytápění
V dnešní době je velmi obtížné dohledávat původ cihel, tím spíš, že na území České republiky byly stovky, ne-li tisíce cihelen. Jen v Brně bylo zjištěno polohu stovky historických cihelen. Spolupracuje se s Centrem stavebního dědictví Národního technického muzea, které sídlí v klášteře v Plasech. Povedlo se pro muzeum zachránit sbírku patrně největšího moravského sběratele cihel. V databázi budou tisíce cihel, tvarovek, ale také odkaz na depozitář, kde je cihla umístěná a její sbírkové číslo.
Následující tabulka uvádí příklady historických cihel a místa jejich nálezu:
| Kolek | Rozměry (mm) | Místo nálezu | Poznámka |
|---|---|---|---|
| W.* S. | 285×138×67 | Židlochovice | Výrobcem je s velkou pravděpodobností Wenzel Sponder, v Brně Modřicích na přelomu 19. a 20. století. |
| KIII | 285×130×67 | Brno, Ulice Cejl | Odebráno z objektu káznice v Brně na ulici Cejl. |
| A&Cz1 | 294×149×62 | Brno | Odebráno z konstrukce bývalého chlapeckého sirotčince (dnes Filosofická fakulta MUNI), datované 1905. |
| A&C24 | 281×130×65 | Brno | Odebráno z budovy v areálu bývalé Vlněny v Brně, patrně 20. léta 20. století. |
| HEINRICH BRODSCHEK 1923 8 | 283×141×71 | Brno | Odebráno z hlavní budovy Mendelovy univerzity, ulice Zemědělská, Brno, Černá pole. |
| GKS4 | 306×138×74 | Brno | Odebráno při demolici budov bývalé Vlněny v Brně, datace - poslední třetina 19. století. |
| K31G | 294×143×71 | Brno | Odebráno při demolici areálu bývalé Vlněny v Brně, datace konec 19. století. |
| G53K | 265×117×50 | Brno | Odebráno při demolici areálu bývalé Vlněny v Brně. |
| A3 | 296×149×68 | Brno | Odebráno při demolici budov bývalé Vlněny v Brně, datace - poslední třetina 19. století. |
| R66D | 300×154×75 | Brno | Odebráno z konstrukce bývalého chlapeckého sirotčince (dnes Filosofická fakulta MUNI), datované 1872. |
| FS11 | 285×140×67 | Litovel | NTM - Centrum stavitelského dědictví Plasy (sbírka P.) |
| FS9 | 285×140×70 | Litovel | NTM - Centrum stavitelského dědictví Plasy (sbírka P.) |
| ML4 | 292×137×70 | Litovel | NTM - Centrum stavitelského dědictví Plasy (sbírka P.) |
Moderní cihly a technologie
20. století přineslo další vývoj - vznikly plynosilikátové tvárnice a duté cihly, které zlepšily tepelněizolační vlastnosti a snížily hmotnost zdiva. Tyto materiály doplnily a částečně nahradily tradiční plné cihly, zejména v bytové a průmyslové výstavbě. V posledních dekádách 20. století se rovněž zavádí počítačové kontrolní systémy, které mají velký dopad na skládání cihel v továrně. Mění se i pece, kde kruhovou pec nahrazuje pec tunelová, umožňující ještě větší objem výroby. Novým palivem se stává plyn.
Typy cihel a jejich vlastnosti
| Typ materiálu | Hlavní výhody | Období rozšíření |
|---|---|---|
| Pálená plná cihla | Pevnost, odolnost, dlouhá životnost | Od starověku dodnes |
| Dutá cihla | Lepší izolace, nižší hmotnost | 20. století |
| Plynosilikátová tvárnice | Výborná izolace, snadné opracování | Od 20. 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. 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.
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 - 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.
Hodnocení trvanlivosti historických cihel
Pro možnost „upcyklace“ historických cihel plných pálených, ať už při stavbě nových architektonických objektů nebo při rekonstrukcích historických budov, je klíčové volit trvanlivý materiál, který plní jak funkční, tak estetickou roli. Rozsáhlý výzkum a testy provedené v laboratořích Fakulty stavební VUT v Brně, a následně při rekonstrukcích reálných objektů (most Portz - Mikulov) ukázaly problematičnost různé jakosti dostupných cihel určených pro znovupoužití, a mimořádnou vhodnost rezonanční metody pro jejich rychlé třídění přímo na stavbě, či v depozitu pro stavbu určeném.
V rámci výzkumu byla Ústavem stavebního zkušebnictví FAST VUT v Brně vyvinuta metoda pro stanovení trvanlivosti historických cihel plných pálených před jejich použitím při rekonstrukcích památek a historických staveb. Tato metoda svou relativní jednoduchostí a rychlostí měření umožňuje bez nutnosti destruktivních zkoušek v potřebném rozsahu predikovat trvanlivostní vlastnosti upcyklovaných cihel.
Zdicí prvky byly rozděleny do čtyř tříd trvanlivosti na základě počtu zmrazovacích cyklů, které dané cihly vydržely. Pro vypracování modelu predikce trvanlivosti byla použita vstupní měření, která byla provedena před zmrazovacími cykly. Výsledky této práce prokázaly, že pomocí nedestruktivní rezonanční metody a známé nasákavosti cihel plných pálených lze s poměrně dobrou přesností (85 %) predikovat jejich trvanlivost (životnost), a to bez jejich poškození.
tags: #cihly #stará #výroba #historie