Poměrně častým požadavkem v rámci stavebně-technických průzkumů historických konstrukcí je zjištění původu a stáří cihel, a současně stanovení fyzikálně-mechanických vlastností cihel v kontextu se statickým posouzením cihelného zdiva. V případě, že jde o starší, nebo přímo historickou konstrukci, se kromě stanovení pevnostních charakteristik jednotlivých stavebních prvků i celého zdiva, vyskytuje požadavek na stanovení stáří a původu jednotlivých cihel, mimo jiné z důvodu posouzení stavebního vývoje celé konstrukce, nebo výběru adekvátní náhrady chybějících nebo poškozených částí konstrukce. Tento příspěvek se zaměří na období od 18. do 20. století, což je doba charakterizovaná snahou o unifikaci cihlářských výrobků, a současně v našich podmínkách masivním využíváním plných pálených cihel ve stavebních konstrukcích.
Historický vývoj a snahy o unifikaci rozměrů
Pálené cihlářské zboží se po staletí používalo jen jako doplněk kamene, hlíny a dřeva. Postupně si našlo u stavebníků oblibu, díky svému pravidelnému tvaru, pevnosti a dobré akumulaci tepla. Cihlářské výrobky patřily dlouhou dobu k materiálům dražším než kámen a dřevo, proto se více používaly na stavbách panských, církevních a měšťanských. Na venkově se rozšířily cihlářské výrobky později. V průběhu dalších historických období probíhala výroba cihel na našem území bez zásadní snahy o unifikaci formátů, často se rozměry lišily dle místních zvyklostí. Nejstarší známé snahy o regulaci rozměrů cihlářských výrobků mají taktéž ryze regionální charakter a vztahují se pouze k oblasti Vídně, kde byly rozměry zdicích cihel definovány nařízením císaře Leopolda I. První plošnou směrnici uvádí M. Ebel k roku 1788, kdy jsou předepsány rozměry 12×6×3 palce (cca 316×158×79 mm). Na Moravě se první dosud známý pokus o regulaci cihlářských výrobků datuje k roku 1810.
V roce 1839 byly pro Čechy předepsány základní rozměry cihel pro zdění (tzv. zdice) 11½ × 5½ × 2½ palce a současně bylo předepsáno razit na cihlu značku výrobce - cihelny. S přechodem monarchie na metrický systém, uplatňovaným postupně po roce 1876, byl zcela unifikovaného formátu dosaženo až ke 14. 4. 1883 v souvislosti s metrologickou reformou. Formát cihel pro zdění byl stanoven na 290 × 140 × 65 mm. Rozměry cihlářských výrobků, především plných zdicích cihel, bývají často diskutovaným tématem. Bohužel, rozdíly rozměrů cihel před rokem 1883 jsou navzdory předpisům tak variabilní, že stoprocentně potvrdit jejich zcela přesné stáří pouze na základě rozměrů nelze. Jednou ze základních připomínek k přeceňování výzkumu rozměrových a formátových parametrů cihel je nutnost uvědomění si práce s přírodním materiálem v „polních“ podmínkách, kdy hlína při výpalu reaguje dle teploty a dalších podmínek vždy jinak a i z jedné formy můžeme dostat dva výrobky poněkud odlišných rozměrů. Při plošné regulaci rozměrů cihlářských výrobků pak musíme v případě vzorového modelu pro formát před výpalem brát v úvahu užití odlišných typů hlíny a tím i její odlišnou reakci na vlastní výpal (smrštění).
Typologie a značení cihel 19. století
Pro výše uvedené období se stalo charakteristickým tzv. kolkování. Až od druhé třetiny 19. století, zřejmě i v kontextu vydaných předpisů (pro Čechy Guberniální nařízení z 11. 7. 1839) se postupně i u nás začaly všechny cihly značit. Tato praxe je však bezprostředně vázána na technologii výroby a používání forem. Dnes rozlišujeme značky (kolky) v zásadě na pozitivní a negativní. Pozitivní kolek vystupuje z plochy cihly, vznikl tak, že do dna formy byla značka vyryta či snad vypálena. Tyto pozitivní kolky jsou proto většinou relativně jednoduché a jsou obecně považovány za starší (18. stol.). Pokročilejší variantou je tzv. negativní kolek, tedy značka zahloubená do plochy výrobku, většinou vznikla připevněním značky (mosazné, či litinové) na dno formy. S těmito kolky se setkáváme v průběhu 19. a ještě na počátku 20. stol. Můžeme tak pozorovat nejčastěji cihly s kolky ve formě iniciál majitele, či tradičního názvu cihelny, vzácněji kolky s propracovanými reliéfními erby a symboly, a stejně tak primitivní kolky ve formě malé značky. Často je kolek doplněn kolky číselnými, které pravděpodobně označovaly číslo sady forem nebo pracovní skupinu.
Příklady rozměrů cihel z přelomu 19. a 20. století
Následující tabulka ilustruje variabilitu rozměrů cihel z konce 19. a počátku 20. století, které byly nalezeny při průzkumech historických staveb:
Čtěte také: Cihla plná: rozměry a aplikace
| Značka / Původ | Rozměr (mm) | Lokace | Datace / Poznámka |
|---|---|---|---|
| R66D | 300 × 154 × 75 | Brno | Z bývalého chlapeckého sirotčince, datováno 1872. |
| GKS4 | 306 × 138 × 74 | Brno | Demolice Vlněny, poslední třetina 19. století. |
| A3 | 296 × 149 × 68 | Brno | Demolice Vlněny, poslední třetina 19. století. |
| K31G | 294 × 143 × 71 | Brno | Demolice Vlněny, konec 19. století. |
| W.* S. | 285 × 138 × 67 | Židlochovice | Pravděpodobný výrobce Wenzel Sponder, přelom 19. a 20. století. |
| A&Cz1 | 294 × 149 × 62 | Brno | Z bývalého chlapeckého sirotčince, datováno 1905. |
| KIII | 285 × 130 × 67 | Brno, Ulice Cejl | Odebráno z objektu káznice v Brně. |
Vývoj technologií výroby cihel v 19. století
Cihlářská výroba je oborem, který byl až do průmyslové revoluce velmi konzervativním a technologicky konstantním. Následující léta přinášejí největší změny ve výrobě cihel. V nejstarších obdobích industrializace cihelen totiž nebyl kladen důraz na vylepšení pecí - jejich systém byl ostatně po stovky let neměnný - nýbrž byly patrné snahy o mechanizaci tváření cihel. Vynález lisu na cihly přišel na přelomu 18. a 19. století. Jeden z prvních strojů, který se k výrobě cihel začíná používat, je tzv. „pug mill,” zařízení k přípravě jílu před hnětením a tvarováním. Skládá se z barelu a vertikální nápravy umístěné v jeho středu, ze které vyčnívá několik řezacích nožů. Nápravou otáčí kůň, což způsobuje otáčení nožů uvnitř barelu a tím rozmixování jílu. Díky tomuto stroji je možné lépe rozbíjet jíl, než když se to dělalo ručně. Roku 1819 však vzniká ve Washingtonu D.C. zařízení, které má osm forem a vyrábí 30 000 cihel za den. Tvářecí lisy můžeme dělit na šnekové a revolverové. Kategorie prvních zmíněných bývá využívána především pro tváření obyčejných zdicích cihel a obecně hrubšího zboží, ale i některých druhů střešních krytin, stropních desek či drenážních trubek. Revolverové lisy bývaly využívány především při výrobě kvalitní a složitěji profilované falcové krytiny.
Ačkoliv se proces výroby cihel neustále zdokonaluje, vypalování dlouho probíhá tradičním způsobem - pecemi, ve kterých je odvod kouře zajištěn pomocí větracích otvorů umístěných ve stropě. Teprve v polovině 19. století se začínají objevovat patenty pro nové a více účinné typy pecí. Jednou z nich je pec kruhová, která řeší výše uvedený problém vedením horkého vzduchu v horní části pece a odváděním odpadních plynů částí dolní skrz sérii mříží v podlaze. Od ostatních pecí se tyto pece vyznačují vysokým komínem, díky kterému efektivně odvádějí plyny a tím prakticky zamezují výskytům požárů. Oválné Hoffmannovy pece jsou stále limitovány kapacitou. Proto se po roce 1870 prodlužují do oválného tvaru a tím umožňují výrobu obrovského množství cihel. Metody vypalování jsou ve všech typech těchto pecí podobné. Cihly se do pece umísťují v době, kdy je pec vychladlá. Následně se postupně zahřívají a když žár dosáhne požadované teploty, probíhá několik dní proces vypalování. Poté pec pomalu chladne a teplota se snižuje. Následně se cihly odebírají a celý cyklus trvající několik týdnů začíná znovu. Další požadavky na vývoj cihlářských technologií pak masivně vzešly až z nutnosti tváření velkých množství výrobků v souvislosti s kontinuálním provozem pecí. Spolu s tím bylo nutné řešit i problematiku sušení cihlářského zboží, když kolem roku 1900 již pokročilé cihlářské stroje byly schopny vyrobit ve dvanáctihodinové směně až 60 000 kusů cihel.
Rozmanitost cihlářských výrobků v 19. 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. duté 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. 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. 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.
Zajímavou skupinu cihlářského zboží představovaly cihelné tvarovky. Od 19. století se stala výroba tvarovek součástí sortimentu velkých cihelen. Níže jsou uvedeny některé z typů cihlářských výrobků běžných v tomto období:
- Cihly obyčejné (tzv. zdice) - nejčastější cihlářský výrobek, v minulosti se používaly různé formáty, až se v 80. letech 19. století ustálil klasický formát 290×140×65 mm.
- Duté cihly - členily se na dutinové (dutiny vedoucí podélně se základnou cihly) a děrované (dutiny vedoucí svisle). Typickým příkladem děrované cihly byla voštinová cihla.
- Lícové cihly (tzv. lícovky) - mají tvar cihly obyčejné (popřípadě i tvarovky) a jsou určeny k zdění režného zdiva.
- Klenovky (klenáky, klenačky) - používaly se ke stavění kleneb, měly tvar tupých klínů, byly stojaté nebo ležaté.
- Komínovky (radiální cihly) - ke stavění klasických továrních komínů s kruhovým sopouchem. Dříve se stavělo z obyčejných cihel, které se musely nejprve pracně osekávat, což bylo technologicky i časově náročné. Rozměry komínovek byly nejčastěji 270×170×110 mm.
- Tvarovky (tvarované cihly) - do této skupiny patří široká paleta cihlářských výrobků. Mezi nejrozšířenější můžeme zmínit římsovky zvané též krancovky. Jednalo se o dlouhé cihly zpravidla o formátu 460x150x70 mm, které se používaly k vykládání říms a nahrazovaly tak dosavadní kamenné římsové desky. Dále např. falcovky, které se používaly na vyzdívání ostění oken i dveří, často dělány z plných cihel, kde se opracoval jeden roh. Jiným rozšířeným typem byly pokosky neboli šrekovky na profilování říms a okrajů štítů.
- Dlaždice - především půdní dlažba (půdovky, půdnice), která byla v minulosti často využívaná na dláždění půdní podlahy. Nejběžnější formát byl 200×200×40 mm a tyto dlaždice se nazývaly „sousedky“, menší dlaždice o formátu 150×150×25 mm se označovaly jako „topinky“.
- Tašky (označovány v minulosti též „cihly krovové“) - patří sem rozmanitá škála výrobků. Dle historického vývoje můžeme jmenovat základní typy: Bobrovka - plochá taška, která se klade ve dvou vrstvách. Esovka - dvakrát zakřivená taška (s profilem písmene „S“). Falcovka - plochá profilovaná taška po okrajích opatřená drážkami („falcy“). Hřebenáč - žlábkovitá taška, kterou se kryje hřeben střechy. Prejz - označení pro pálenou střešní krytinu skládající se ze dvou dílů.
Identifikace historických cihel
Častým požadavkem v rámci diagnostiky objektu, je posouzení stáří zdiva na základě typologie použitých cihel. To je úkol nesnadný, a v řadě případů zcela nemožný. Prakticky v každém historickém období bylo běžné recyklovat stavební prvky, tedy i cihly byly zcela běžně využívány sekundárně, tedy zdění probíhalo s využitím již dříve jinde použitých cihel. Klasickým příkladem je například užívání cihel získaných při demolici prvků tereziánského opevnění v Olomouci (cihly s orlicí a iniciálami F.M.T.). S těmito cihlami se dnes setkáváme ve stavbách z přelomu 19. století. Jak dokumentuje příklad části průzkumu konstrukce mostu ev. č. 36719-2 přes Brodečku v obci Dobromilice, okres Prostějov, identifikace stáří a původu historických cihel v konstrukci je sice možná, ale jako kombinace zjištěných historických a stavebně technických dat o konstrukci, a zjištěných rozměrů podoby cihlářských výrobků. Zde byly například nalezeny cihly, jejichž formát odpovídá obecně období před metrologickou reformou. Kolek na těchto cihlách má podobu erbu v ozdobném ornamentu, ve štítu s písmenem B. Užítí tzv. negativního kolku naznačuje, že byly vyrobeny po roce 1836, kdy bylo značení cihel ustaveno císařským výnosem jako povinné.
Čtěte také: Pálená cihla: rozměry a normy
Čtěte také: Cihly Porotherm: rozměry a vlastnosti
tags: #historické #rozměry #cihel #19. #století