Nepálená hliněná cihla je stavební materiál šetrný k životnímu prostředí, který se vyrábí tradičním způsobem z přírodních zdrojů. Díky svým unikátním vlastnostem se vrací do popředí zájmu v moderním stavebnictví, zejména v souvislosti s rostoucí poptávkou po ekologických a zdravých řešeních bydlení.
Historie a výroba nepálených hliněných cihel
Nepálené cihly mají bohatou historii sahající tisíce let zpět. Tyto cihly, pocházející ze suchých oblastí Blízkého východu, se šířily do různých částí světa a byly používány starověkými civilizacemi, včetně Egypťanů, Římanů a domorodých obyvatel Ameriky. Ve vesnickém stavitelství se nepálené cihly rozšířily v 18. a zejména v 19. století, kdy se jim přiznávalo právo na výrobu pro vlastní potřebu i na prodej. Na konci 19. století došlo k výraznému pokroku v technologii vypalování cihel a ty nepálené tak upadly v zapomnění. S rostoucím zájmem o ekologické a zdravé bydlení se však nepálené cihly opět vracejí do popředí.
Výroba nepálených cihel je pracný proces, který zahrnuje míchání hlíny, písku a slámy ve specifických poměrech. Směs se poté tvaruje do cihel a nechá se sušit na vzduchu na slunci. Základní surovinou tradiční výroby cihel byla hlína smíchaná s vodou, do níž se přidávaly plevy nebo řezanka. Hlína se pěchovala do dřevěných forem hranolového tvaru, z nichž se cihly vyklápěly a sušily na slunci. Dříve se do nepálených cihel přidávaly i kozí chlupy nebo vepřové štětiny - odtud název vepřovice
.
Dnes se k výrobě nepálených cihel využívají i stávající výrobní linky na výrobu cihel, přičemž obvyklý proces vypalování zde zcela odpadá. K výrobě našich hliněných cihel se využívají stávající výrobní linky na výrobu cihel. Obvyklý proces vypalování zde však zcela odpadá. Například u cihel HELUZ Nature Energy se pro výrobu používá čistá cihlářská hlína s příměsí písku, která se lisuje a řeže drátem na požadovaný rozměr. Cihly jsou poté zaváženy do komorových sušáren, ve kterých se používá odpadní teplo z tunelové pece. Po vysušení jsou cihly uloženy na palety, zabaleny do fólie a uskladněny na suchém místě. Díky přítomnosti otvorů v cihlách je sušení výrobku v komorových sušárnách usnadněno.
Charakteristické vlastnosti nepálených hliněných cihel
Nepálené cihly se vyznačují řadou pozitivních vlastností, které z nich činí atraktivní materiál pro stavebnictví:
Čtěte také: Typy cihel pro stavbu krbu
Ekologičnost a udržitelnost
- Při výrobě vzniká zanedbatelné množství emisí oxidu uhličitého.
- Neprobíhá pálení, přirozené vysoušení probíhá v krytém prostoru, což výrazně snižuje spotřebu primární energie.
- Je to místní a udržitelná surovina, která se na konci životního cyklu přirozeně recykluje. Po demontáži lze součásti vrátit přímo do materiálového cyklu a použít k výrobě ekvivalentních stavebních materiálů.
- Při těžbě jílu se nejprve odstraní úrodná ornice. Vrstvy jílu se těží a používají pro místní výrobu. Pokud již pole není úrodné nebo kvalita hlíny již není dostatečná, lze okamžitě začít s renaturací plochy. Jámy se rekultivují.
- Nepálené cihly přispívají k efektivní oběhové ekonomice a výrazně snižují výrobní odpad.
Tepelně-technické vlastnosti
- Díky své hmotnosti výborně akumuluje teplo a má vynikající tepelnou setrvačnost. Tato vlastnost zajišťuje teplotní stabilitu interiéru.
- Tepelně-izolační vlastnosti mohou dále vylepšovat i použité příměsi, zejména duté stonky rostlin zvyšující tepelný odpor zdiva.
Regulace vlhkosti a zdravé mikroklima
- Vynikající schopnost regulace vodních par. Ze zdravotního hlediska zajišťuje optimální, rovnoměrný poměr vlhkosti vzduchu a dokonalé klima v obytných prostorech. Tato vlastnost se ještě násobí při aplikaci s hliněnou omítkou.
- Hlína dokáže do sebe absorbovat vlhkost a když máme v interiéru suchý vzduch, tak ji zase uvolňuje, aby vlhkost byla ideální a my se cítili příjemně.
- Je antistatická, tj. má pozitivní vliv na obsah iontů ve vzduchu.
Akustické vlastnosti
- Díky svému objemu a struktuře materiálu pohlcuje zvuk, což mu propůjčuje vynikající akustické parametry. Pokud srovnáme cihly pálené s nepálenými stejné tloušťky, tak cihly nepálené mají lepší zvukově izolační vlastnosti.
Ochrana před elektrosmogem
- Neodráží, ale pohlcuje škodlivé elektrické záření, čímž zmírňuje vliv silových polí sekundárního kosmického a umělého krátkovlnného záření (např. mobilních telefonů), díky svému dobrému stínicímu účinku chrání před elektrosmogem, který vytvářejí elektrická zařízení v budově.
Další vlastnosti
- Nízký difúzní odpor: Stěna vyzděná z nepálených cihel se bude chovat jako difuzně otevřená - dům bude „dýchat” celým povrchem.
- Při zdění s tenkými maltovými spárami a omítnutím z vnitřní strany je možné dosáhnout zcela vzduchotěsné konstrukce stěny.
- Hlína je čistě přírodní materiál, se schopností pohlcovat pachy a regulace vlhkosti ve stavbách, je zdravotně nezávadná a navíc příjemná na dotek.
Nicméně, práce s nepálenou hlínou není bez problémů. Nevýhodou výrobků z nepálené hlíny je jejich nižší odolnost vůči vodě. Vystavení nepálených cihel či hliněných omítek přímému vlivu vody snižuje jejich životnost. Většina omítek proto není vhodná pro venkovní použití. Objemová hmotnost nepálených cihel 1600-2000 kg/m3 je do značné míry jejich nevýhoda. Jednotlivé cihly jsou těžké a zdění je tak pracné. Proto se objevuje snaha nepálené cihly vylehčovat - to nejen sníží jejich hmotnost, ale také jejich tepelnou vodivost. Nepříznivý dopad má ale vylehčení na pevnost a tvarovou stálost - vylehčovací příměsi při navlhnutí bobtnají a mohou narušit stabilitu stěny.
Použití nepálených hliněných cihel
Nepálená hliněná cihla se v interiéru využívá stejně jako pálená cihla. Uplatní se jak v novostavbách, tak i při rekonstrukcích staveb. Konstrukce z nepálených cihel se navrhují tak, aby nikdy nemohlo dojít ke kondenzaci v hliněné části. Zkondenzovaná vlhkost by výrazně narušovala pevnost a stabilitu celé konstrukce. Použití nepálených cihel na vnější stěny je vhodné zejména, pokud jsou cihly stabilizované příměsí vápna nebo cementu.
Nepálené cihly jsou ideální pro stavbu nenosných zdí a příček, zejména v budovách, kde jsou kladeny požadavky na zvýšení tepelné akumulace a použití alternativních materiálů s příznivým environmentálním profilem. Uplatní se zejména v domech s lehkou obvodovou konstrukcí, např. dřevostavbách, které nemají dostatečné tepelně akumulační vlastnosti a také nejsou schopny zajistit přirozenou regulaci vlhkosti v objektu.
Když se zdí z nepálených cihel, je nutné používat speciální hliněnou maltu, nikoliv maltu cementovou. Malá příměs cementu do nepálené hlíny má totiž naopak za následek pokles pevnosti. Stejně tak se na nepálené cihly aplikují i hliněné, probarvené omítky, které se vyrábějí v poměrně široké barevné škále.
Mechanické vlastnosti nepálené hlíny
Mechanické vlastnosti nepálené hlíny jako stavebního materiálu se intenzivně zkoumají posledních padesát let. Podle typu použití nepálené hlíny ve stavebnictví, ať už jako dusané zdi, cihly nebo omítky, se připravují různé hliněné směsi. U každé hliněné směsi záleží na obsahu jílových minerálů (a jejich typu), plniva, vody a přísad.
Čtěte také: Trendy v cihlových obkladech do kuchyně
Základní tři složky hlíny se dělí podle velikosti zrn na písek (0,05-2 mm), prach (0,006-0,05 mm) a jíl (menší než 0,006 mm), přičemž právě jílovité minerály jsou pojivem pro větší částice. Jílovité minerály mají šestihrannou lamelární krystalickou strukturu. Tyto lamely se skládají z vrstev, které se tvoří kolem jader křemíku nebo hliníku. Vrstvy oxidu křemičitého mají nejsilnější záporný náboj, který jim dává vysokou interlamelární vazebnou sílu. Každá vrstva oxidu křemičitého je vždy spojenou s vrstvou hydroxidu hlinitého.
Vaznost nepálené hlíny
Vaznost je definována jako pevnost v tahu u nepálené hlíny v plastickém stavu. Záleží nejen na obsahu jílu, ale také na typu přítomných jílovitých minerálů. Pro posouzení vaznosti nepálené hlíny byl vyvinut speciální test, kde mají vzorky tvar čísla 8. Tento test hodnotí součet všech vazebných sil všech skupin jílovitých minerálů i celé struktury. Hodnoty vaznosti se typicky pohybují od 2,5 do 50 kPa.
Pevnost v tlaku
Pevnost v tlaku hliněného stavebního materiálu závisí především na druhu hlíny, rozložení a velikosti zrn prachu, písku i většího kameniva a v neposlední řadě také na způsobu přípravy a zhutnění materiálu. Pevnost v tlaku je základním testem pro kontrolu kvality dusané hliněné konstrukce a pohybuje se v rozmezí od 0,5 do 5 MPa. Obecně platí, že pevnost v tlaku roste s objemovou hmotností materiálu.
Pevnost nepálených cihel HELUZ Nature Energy v tlaku byla stanovena na 8 MPa, což odpovídá páleným cihelným blokům. Plošná hmotnost zdiva při tloušťce 12 cm je 208 kg/m2 a při tloušťce 25 cm dokonce 432 kg/m2, což je přibližně 2,5krát více než u zdiva ze současných pálených cihel.
Pevnost v tahu za ohybu
Pevnost v tahu za ohybu má význam při posuzování kvality hliněné zdi a tuhosti okrajů hliněných cihel. Závisí hlavně na obsahu jílu a typu obsažených jílovitých minerálů. Montmorillonitické hlíny mají mnohem vyšší pevnost v tahu než kaolinitické.
Čtěte také: Šamot pro vytápění
Vzduchová neprůzvučnost
Nepálené cihly se vyznačují vysokou objemovou hmotností, která má na hodnotu vzduchové neprůzvučnosti pozitivní vliv. Při tloušťce zdiva 12 cm byla stanovena hodnota vzduchové neprůzvučnosti na 49 dB a při tloušťce stěny 25 cm je tato hodnota 59 dB. Tyto hodnoty jsou na straně bezpečnosti, při reálném měření by se mělo dosáhnout vyšších hodnot.
Požární odolnost
Zkouškou požární odolnosti neomítnuté příčky tloušťky 12 cm byla zjištěna třída EI 20 / EW 20. Je však nutno podotknout, že metodika zkoušky podle Evropské normy vyloženě nepřeje nepáleným cihlám kvůli jejich vysoké sorpční schopnosti a rychlé přeměně sorbované vody v páru při vysokých teplotách.
Níže uvedená tabulka shrnuje některé klíčové parametry nepálených cihel HELUZ Nature Energy:
| Vlastnost | Hodnota (tloušťka zdiva 12 cm) | Hodnota (tloušťka zdiva 25 cm) |
|---|---|---|
| Objemová hmotnost | 1680 kg/m3 | |
| Plošná hmotnost zdiva | 208 kg/m2 | 432 kg/m2 |
| Pevnost v tlaku | 8 MPa | |
| Ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti | 0,723 W/mK | |
| Vzduchová neprůzvučnost | 49 dB | 59 dB |
| Požární odolnost (neomítnutá příčka) | EI 20 / EW 20 | |
Hliněné omítky
Favoritem spotřebitelského zájmu jsou hliněné omítky, které jsou uváděny jako nejpopulárnější produkt. Lze je sehnat v podobě suchých směsí, a to jak v hrubé, tak v jemné variantě. Hliněné omítky jsou zdravou alternativou ke klasickým materiálům a navíc mají jistý dekorativní potenciál. Náležité zacházení s patřičným typem hliněných omítek může také zajistit jejich neomezenou životnost. Například barevnou omítku bez povrchové úpravy není nutné natírat a případné zašpinění zdi lze odstranit pouhým omytím vodou.
Hliněné zdivo je spárováno hliněnou maltou a omítáno hliněnou omítkou. To znamená, že 100 % hliněné cihly lze vrátit do koloběhu surovin. Na nepálené cihly je nutné používat hliněné nebo vápenné omítky, nikoliv omítky s cementem. Hlavním důvodem je elasticita, protože cihly jsou měkčí a tvárnější, a hlína i vápno jsou rovněž elastické materiály. Hliněná omítka je ryze přírodní, ekologický materiál, který zlepšuje komfort bydlení, protože umí pracovat s vnitřní vlhkostí a regulovat tak vnitřní klima. Je v tomto ohledu ještě lepší, než sádrová omítka. Dále pak dokáže pohlcovat pachy a tím taktéž přispívá k lepšímu pocitu v místnosti.
Hliněné omítky je možné nanášet i na nové materiály a cihelné konstrukce. Realizace takové vrstvy je proveditelná v jednom sledu. Je třeba dát pozor na jednu věc. Jestliže se provede hliněný špric, na který se aplikuje hliněná omítka, nemusí při klasickém nahazování dobře držet. Proto se nejprve, pokud je to potřeba, provádí kontaktní tenká vrstva, která se nazývá zaškráb, a teprve potom se nanáší finální vrstva hliněné omítky. Ještě je třeba věnovat pozornost tomu, aby se každý podklad vždy dobře navlhčil.
Hliněné omítky nejsou tak dobře odolné vůči otěru a navíc se na jejich filcovaném povrchu mohou drolit drobná zrníčka. Doporučuje se proto po zaschnutí omítky vzít koště a povrch omést. Existuje další efektivní způsob, jak tuto vlastnost hliněných omítek eliminovat, a to použít fixační, nejlépe silikátový nátěr, který povrch zpevní a zabrání jeho sprašování. Případně je možné povrch omítky natřít různými oleji nebo voskem anebo se může perfektně vyhladit. Většina lidí má hliněné omítky spojené pouze se starými domy a chalupami, ale to není správné. Pro jejich pozitivní vlastnosti se zájem o ně opět zvyšuje. Třeba v Rakousku se používají i v bytových domech, především z důvodu kvalitnějšího mikroklima v interiéru. Roli sehrává také ekologické hledisko a nižší uhlíková stopa ve srovnání s vápenocementovými materiály.
Nevýhodou hliněných omítek je náročnost zpracování: špric - omítka - štuk, a každou vrstvu je důležité nechat vyzrát. A pokud chcete mít povrch hladký jako u sádrové omítky, pak je třeba povrch třikrát až čtyřikrát gletovat. To se samozřejmě promítá do ceny. Někdy se hliněná omítka probarvuje, aby se nemusela realizovat výmalba.
tags: #cihly #z #nepalene #hliny #vlastnosti #použití