Struskové tvárnice a cihly představují významnou kapitolu v historii stavebnictví, zejména v oblastech s hutnickou tradicí. Mnoho starších rodinných domů, postavených například před 80 lety, má nosné stěny právě z tohoto materiálu. Vzhledem k jejich specifickým vlastnostem a rostoucímu zájmu o energetickou účinnost budov je důležité se s nimi podrobněji seznámit.
Vlastnosti struskových cihel a tvárnic
Struskové cihly mají typicky bílošedou barvu, přičemž na lomu je patrná šedozelená až šedomodrá. Subjektivní zkušenost často poukazuje na jejich výraznou tvrdost ve srovnání s klasickými hliněnými pálenými cihlami, což ztěžuje jejich opracování zednickým kladívkem.
Tepelněizolační vlastnosti
Zdivo o šířce 45 cm z plných cihel, byť část ze struskových, které jsou možná o něco málo lepší, má velmi chabé tepelněizolační vlastnosti. Tepelný odpor takového zdiva bude na hodnotě R kolem 1,0 m2.K/W, což odpovídá součiniteli prostupu tepla kolem 1,0 W/m2.K. Obdobně na tom bude i strusková tvárnice o šířce 30 cm. Pro srovnání, požadovaná minimální hodnota součinitele prostupu tepla U pro obvodovou stěnu je 0,30 W/m2.K, a doporučená hodnota je dokonce 0,25 W/m2.K.
Zdravotní rizika - radon a radioizotopy
Některé stavební materiály, zejména některé strusky, škvára, popílek a odvaly z uranových dolů, mohou obsahovat zvýšený obsah přírodních radioizotopů. Tyto materiály mohou být významným a obtížně odstranitelným zdrojem radonu a zvýšené úrovně záření gama v místnostech. Mezi proslulé příklady patří škvárobetonové bloky z Prefy Hýskov a porobeton z Poříčí u Trutnova. Jedná se většinou o odpadní materiály, u nichž se buď spalováním, nebo jiným technologickým postupem nechtěně dosáhlo zvýšení obsahu radia. Z hlediska ozdravných opatření je eliminace tohoto zdroje u již postavených budov pravděpodobně nejnákladnější.
Zateplení a rekonstrukce budov se struskovými tvárnicemi
Pokud je tepelná ztráta domu 17,5 kW, je z pohledu dnešních cen energií a potřeby tepla na vytápění poměrně veliká a je vhodné ji co nejvíce snížit. Je nutno připomenout, že tepelná ztráta domu se nerealizuje jen obvodovými stěnami, ale rovněž okny, stropem pod půdou nebo střešním pláštěm podkroví a podlahou na terénu nebo nad nevytápěným sklepem. U starších dosud nezateplených domů se starými okny se podíl tepelné ztráty obvodovými stěnami pohybuje nejčastěji v rozmezí 20 až 35 %.
Čtěte také: Jak na renovaci parket?
Kompletním zateplením fasád lze únik tepla touto konstrukcí snížit až čtyřikrát. Velmi výhodné je zároveň provést výměnu oken, neboť při poměrně značné tloušťce dodatečného zateplení je nutno ta nová osadit blíže k líci fasády, tedy do jiné pozice tak, aby vnější ostění bylo kolem 15 cm. Pokud jsou okna již vyměněna v původní pozici, je nepříjemné, že šířka ostění bude nepříjemně veliká, někdy přes 30 cm. Nicméně úspora tepla na vytápění může po celkovém zateplení fasád být 20 až 25 %, spolu s výměnou oken se lze dostat až kolem 35 % úspory.
Plísně se vyskytují v rozích na vlhkém povrchu, kde kondenzuje vzdušná vlhkost. Ke kondenzaci na studeném povrchu dochází v okamžiku, kdy souhrn teploty vnitřního vzduchu a množství vlhkosti, které je v něm obsaženo, vede ke zvýšení jeho relativní vlhkosti. Pokud se zateplí jen jedna stěna a navazující za roh již ne, zůstane tepelná vazba, respektive tepelný most, de facto nevyřešen. Mohou nastat i případy, kdy je to poté horší, protože průběh izoterem v konstrukci to ovlivní tak, že vnitřní roh je ve výsledku ještě chladnější. Pokud se plísně objevují u stropu mezi přízemím a patrem, pak toto místo souvislé zateplení po výšce dobře řeší.
Vždyť při opravě bez zateplení budete platit lešení, opravy omítek podkladu, nové štuky a nátěry. Při zateplení k tomu přibude náklad za izolant a komponenty systému a po odpočtení dotace se může dojít k zajímavé ceně. Navíc stále běží dotační program Nová zelená úsporám, který lze, pokud již tak jako tak plánujete opravu fasád, velmi doporučit.
Určení únosnosti historických zděných konstrukcí
Určení únosnosti existujících historických zděných konstrukcí je mimořádně obtížná úloha s vysokou neurčitostí vstupních parametrů. Svou roli zde sehrává značná variabilita vlastností zděných konstrukcí použitých v rámci jednoho podlaží či jednoho zděného prvku, například stěny, po celé jeho výšce i délce. K tomu je nutno ještě přičíst velkou rozmanitost vlastností zděných konstrukcí, které jsou použity na jednom podlaží, popřípadě i v jednom zděném prvku, například stěny - po jeho výšce i po délce. Svou roli často sehrávají i různé zásahy do zdiva a v neposlední řadě degradační procesy probíhající v maltě i kusovém stavivu.
Zcela specifické problémy je nutné řešit u takzvaného vícevrstvého zdiva s vnějšími vrstvami vyzděnými s uplatněním některých způsobů vazby zdiva a s vnitřní vrstvou tvořenou úlomky kamenů různé velikosti, pojených větším množstvím malty. Vzhledem k charakteru vnitřní vrstvy obsahující velké množství pojiva, několikanásobně většího než obsahují vnější zděné vrstvy, lze oprávněně předpokládat rozdílné přetvárné vlastnosti, únosnost a mechanismus porušení vnějších a vnitřních vrstev. Ke snížení rozdílnosti těchto mechanismů porušování přispívá v některých případech provázání vnějších vrstev s vnitřní vrstvou prostřednictvím kamenů, popřípadě cihel (takzvaných vazáků) zasahujících do vnitřní vrstvy. Tyto vazáky lze v některých případech rozpoznat na vnějším neomítnutém povrchu vícevrstvého zdiva. Zazubená a přirozená nepravidelnost vnitřního povrchu vnějších vrstev provedených z neopracovaných kamenů zlepšuje vzájemné spojení jednotlivých vrstev a zvyšuje odolnost vícevrstvé zděné konstrukce proti „rozvrstvení“, které zpravidla předchází úplnému porušení zdiva.
Čtěte také: Tipy pro zdění starých cihel
Jednotlivé složky zdiva - kusové stavivo i pojivo - vykazují značnou variabilitu zůstatkových i počátečních fyzikálně-mechanických vlastností. V případě přírodního kusového staviva k těmto proměnlivým faktorům přistupují další vlivy, například vliv lokality, způsobu těžení a zpracování přírodního kamene, v případě cihel vliv kvality cihlářské hlíny, technologie výroby, složení a poréznost keramického střepu, v případě pojiva vliv jednotlivých složek, jejich poměru a způsobu zpracování. Účinkem degradačních procesů dochází v čase ke změnám význačných vlastností zdiva a jeho jednotlivých složek, narušení struktury, změny poréznosti, mineralogického složení, chemickým změnám apod.
Stanovení zbytkových mechanických vlastností historického, především smíšeného a kamenného zdiva má v důsledku heterogennosti zdiva, variability vlastností jeho složek a nízké spolehlivosti nedestruktivních metod, převážně informativní charakter a lze je aplikovat pouze při dostatečných rezervách únosnosti zdiva ve vztahu k jejich skutečnému zatížení (které by nemělo přestoupit 30 % mezní únosnosti zdiva zjištěné nedestruktivními metodami). Klesající spolehlivost určení fyzikálně-mechanických vlastností historického zdiva musí být provázena narůstajícím poměrem mezi experimentálně stanovenou mezní pevností a skutečným namáháním zděné konstrukce. Otázka mezní nebo přípustné únosnosti je obvykle nastolována v případech výskytu rozsáhlejších narušení zdiva, popřípadě při rekonstrukci, při níž dochází ke změně zatížení, nebo rozsáhlejších zásahů do stávajícího zdiva. Zásadou, z níž by měla vycházet každá rekonstrukce, je zachování původního statického konceptu a řešení celé konstrukce, případně odstranění všech dřívějších necitlivých zásahů a cizorodých konstrukčních prvků. Tato zásada vymezuje současně i koncept pro návrh připravované rekonstrukce. Odběr jádrových vývrtů chlazených vodou vyžaduje zjištění vlhkosti kusového staviva v místě předpokládaného odběru (před odběrem) a následnou úpravu vlhkosti odebraného vzorku na úroveň odpovídající původní vlhkosti zdiva odebraného vzorku v místě odběru. Odběr vzorků malty musí být výhradně suchou cestou, aby přidáním vody nedošlo k narušení struktury, ke změně složení malty, následným chemickým a mineralogickým procesům, a to jak ve stádiu odběru malty ze zdiva, tak následně v laboratoři.
Moderní výroba betonových tvárnic
Výroba betonových tvárnic nové generace je sice teoreticky mimořádně jednoduchá, ale výhradně možná na špičkových stacionárních vibrolisech francouzské firmy Quadra. Většina výrobců lisů na betonové zboží nedokáže na zastaralých strojích vyrábět super tenkostěnné tvárnice nové generace s minimálním obsahem cementu a navíc s plným dnem. Dodneška není například nikdo v Německu či Rakousku, kdo by vůbec tuto tvárnici vyrobil. Je to mimo jiné i proto, že v těchto zemích zkušebny na nátlak cihlářské lobby neumožnily 50 let tyto tvárnice používat a nebyl proto o ně zájem z hlediska výroby, nikdo nevyvíjel ani lisy na jejich výrobu. To vše skončilo až v roce 1993, kdy i Německo při podpisu EU souhlasilo s používáním této jediné doporučené stavební technologie EU a betonové tvárnice se začaly ve velkém používat všude v BRD, avšak pouze zastaralé, silnostěnné, bez plných den. Naopak ve Francii tyto tvárnice byly povoleny vždy a neustále se i vyvíjely. Proto má Francie nejlepší vibrolisy na světě, vypracované po 80 letech jejich výroby, stejně jako odpovídající lisovací formy na tyto tvárnice nové generace a betonové stropní hurdisky vyráběné identicky.
Jediným nejlepším výrobcem těchto sofistikovaných vibrolisů na světě je francouzská firma Quadra (www.quadra-concrete.com). Je to proto, že má desítky největších a nejlepších patentů na výrobu, tvořících hlavní nedostižnost a tajemství výroby. Především jedinečné patenty, kdy digitální vibrátory o enormní síle, spínané během tisíciny vteřiny, jsou zcela mimo vlastní lis, absolutně se nedotýkají šasi lisu, čímž se vibrace vůbec nepřenášejí na lis a ani jej nepoškozují, jak je to běžné u jiných zastaralých vibrolisů. Pochopitelně vlastní intenzivní, vertikálně usměrněné, čisté vibrace se daleko silněji přenášejí bez ztrát přímo do vyráběného betonového zboží, čímž je daleko kvalitnější a výroba mnohonásobně rychlejší (čistý výrobní cyklus je 9 vteřin).
Jedině tato enormní vibrace dovoluje zalisovat písková či štěrková zrna velikosti až 8 mm do stěn tvárnice o tloušťce 14-17 mm, ale zároveň i do tenkého dna. Protože se chvění vůbec nepřenáší na šasi, lis Quadra nepotřebuje žádné základy či revizní šachty, nebo tlumící 3 metrové bloky pod lisem, ale pouze se jednoduše uloží na rovnou betonovou podlahu, čímž se navíc podstatně zjednoduší údržba a úklid. Quadra má i svůj patentovaný velice silný vibrační stůl dokonale roznášející vibrace totálně homogenně po celé obrovské pracovní ploše, neboť se vyrábí neuvěřitelně až 12 tvárnic 50x20x20 cm najednou v jedné formě a pouze na 1 výrobní podložce (připravuje se však výroba 16 tvárnic nové generace najednou na 1 výrobní podložce). Homogenita výroby je tak dokonalá, že v továrně nikdo nekontroluje kvalitu výrobků, protože je vždy 100%.
Čtěte také: Staré parkety: Koupě a cena
Jedině díky veliké vibrační síle při lisování a přesném vedení lze při výrobě betonových tvárnic nové generace používat v betonu neskutečně nízké procento cementu 5-7 % váhových. Proto je toto betonové zboží nejlevnější vůbec a bezkonkurenční a přináší enormní zisky. To je hlavní důkaz, proč jsou takto vyrobené tvárnice nové generace nejlevnějším stavebním materiálem na zemském povrchu vůbec. Dalším tajemstvím při lisování těchto tvárnic je v tom, že se cement musí zpracovávat do 10 minut, pak totiž začíná tvrdnout a nikdy se nesmí naředit vodou do tekutého stavu, čímž se strhne. Obě tyto podmínky jsou při výrobě tvárnic respektovány, tak je maximálním způsobem využívána kvalita a pevnost cementu, na rozdíl například od výrobců tekutých automixových betonů, kde se beton naředí vodou a veze až hodiny na stavby, čímž se ovšem musí používat několikanásobně více cementu.
Efektivita výroby
Tyto sofistikované lisy Quadra mají všude ve světě velký úspěch, neboť vydělávají neskutečné peníze. Vyrábí 5, 6 nebo 8 betonových tvárnic najednou rychlostí až 5x za minutu, či 10 nebo 12 betonových tvárnic nové generace najednou až 4x za minutu a továrna je schopna pracovat až 22 hodin denně. Výroba je tedy obrovsky velkokapacitní s možnou produkcí až 40 000 tvárnic denně, tedy 1 200 000 tvárnic měsíčně. Přitom továrna pracuje automaticky, z jedné strany se přiváží štěrk a cement, z druhé strany automaticky vyjíždí tvárnice. Ve Francii je přes 60 let velké množství továren na betonové tvárnice nové generace. Je tam 964 velkých továren a na přiložené mapě Francie jsou zachyceny firmy s produkcí několika milionů tvárnic měsíčně (mají několik výrobních linek). Údajně to Francouz nemá dál než 15 km k nejbližšímu výrobci tvárnic.
Firma Quadra dodává a staví 35 nových automatických továren na výrobu tvárnic ročně všude ve světě, 15 rekonstruuje, sama nestačí zdaleka poptávce, musí rozšiřovat své výrobní kapacitu stavbou své další nové továrny. Továrny na výrobu tvárnic Quadra se staví všude ve světě, v Evropě, v Kanadě, Argentině, Brazílii, teď staví továrny v Číně, kde zakázali už pálenou hlínu. Nejčipernější jsou však Portugalci a Španělé, kteří super inteligentně využívají rozvojových fondů EU a postavili řady výrobních linek Quadra na tvárnice nové generace za využití nenávratných subvencí. Tím se u nich úroveň obyvatel enormně zvedla, neboť staví domy mnohonásobně levněji a kvalitněji než předtím. Tím jich však mohou stavět 10x tolik a dát možnost skoro každému si postavit malý RD.
Další využití technologie Quadra
Na lisech Quadra můžete pochopitelně vyrábět i všechno další betonové zboží: betonové hurdisky, ztracené bednění či rozsáhlý zahradní program, lehce i u nás známou zámkovou dlažbu či obrubníky. Dále se vyrábí celá řada tvarovek speciálních, například bloky plné únosnosti 12-20 MPa. Další výrobní oblastí jsou stropní konstrukce. Vyrábí se širší řada betonových hurdisek (vložek) na stejném zařízení firmy Quadra, za stejných výrobních podmínek a ze stejného materiálu jako betonové tvárnice.
Tvárnice se vyrábějí i ve verzi pro pohledové zdění. Buď se beton obarví, nebo se vyrábí řada patentových verzí, které mají navíc povrch nějakým způsobem upraven, například drážkováním, či mají tvárnice speciální povrch jako hrubý pískovec. Jsou i patenty na suché zdění. I tyto tvárnice se pak používají pro vnější, ale i vnitřní zdění a už se neomítají, nechávají působit svoji krásu. Protože všude na světě mají investoři méně a méně peněz, staví se čím dál víc tímto způsobem. Hitem západní Evropy jsou betonové tvárnice vyráběné přímo z barevného mletého kameniva. Barevnost tvárnic je dána barevností užitého kamene. Vyrábějí se bloky, které připomínají barevný pískovec. Jsou barevně stálejší, nemohou vyšisovat. Jsou tak jedinečného a kvalitního vzhledu, že se pro ně nepoužívá obyčejný výraz betonové tvárnice, ale hovoří se vznešeně o „rekonstituovaném kameni“ či o „architektonických blocích“. Jejich výroba je ještě o poznání složitější, náročnější. Je třeba mít naprosto homogenní beton, zabezpečit rovnoměrnou povrchovou strukturu bez pruhů separovaného betonu, homogennost barevnosti, přesnost hran a rozměrů tvárnic, přesnost výšek. Bez výrobní technologie Quadra si na ně nemůžete troufnout.
Stavební soustava G 57: Využití škvárobetonových dílců
Stavební soustava G 57 byla první soustava, ze které byly montovány panelové domy pro bydlení v západní části Severočeského kraje. Potřeba budovat velké množství nových bytů v regionu souvisela s prudkým rozvojem těžebního průmyslu a navazujících průmyslových odvětví. Soustava G 57 má příčně nosný stěnový systém ztužený podélnými vnitřními ztužujícími stěnami se samonosným obvodovým pláštěm, který přenáší část zatížení stropních desek. Stěny jsou navzájem spojeny tuhými stropními deskami.
Severočeská varianta soustavy G 57 byla převzata z VÚS Gottwaldov (později VÚPS Praha, pracoviště Gottwaldov), který se v té době zabýval vývojem této soustavy a poskytoval ostatním výrobcům podklady pro výrobu a montáž domů ve formě vzorových projektů, statických výpočtů, dokumentace prefabrikátů a zkušeností z výroby a montáže staveb. Základ objemového řešení tvořily typové sekce řadového domu, ze kterých byly sestavovány domy ze dvou nebo tří sekcí v jednom dilatačním celku a postaveny ve čtyř a sedmipodlažní výškové hladině. Všechny domy mají plné podsklepení, které je, s ohledem na osazení domu, buď částečně zapuštěné nebo je podlaha tohoto podlaží v úrovni okolního terénu. V suterénních prostorách čtyř a sedmipodlažních domů byly v některých případech řešeny malé byty, podle ČSN 73 4301 byty I. kategorie.
Vnitřní nosné stěny nadzemních podlaží jsou montované ze škvárobetonových stěnových panelů, které byly počátkem 60. let nahrazeny betonovými panely s konstrukční a manipulační výztuží kolem dveřních otvorů. Stěnové panely byly v částech železobetonové. Škvárobetonové nosné stěnové dílce tloušťky 200 mm byly vyráběny podle podkladů VÚS Gottwaldov, počátkem 60. let však byly nahrazeny betonovými dílci.
Konstrukční soustava G 57 byla v Severočeském kraji používána pro výstavbu bytů od roku 1959 do roku 1967. Výroba rozhodujících dílců probíhala v panelárnách Most, Světec a Chomutov na horizontálních výrobních linkách s váhovým limitem maximálně 3 500 kg. V roce 1967 byla výroba prvků soustavy G 57 ukončena a panelárny byly přestavěny na výrobu dílců soustavy T 08 B nebo T 06 B.
Osinkocement: Materiál s historickým významem a současnými riziky
Osinek (neboli azbest) je vodnatý křemičitan hořečnato-vápenatý. Jde o souborné označení pro různé vláknité silikáty, jejichž společným znakem je spřádatelnost vláken, žáruvzdornost a poměrná chemická stálost. Rozvlákněná jemná vlákna osinku (azbestu) se zpracovávají mísením s cementem na osinkocement. Ze směsi mohou být následně lisovány desky, které se už od 30. let 20. století využívaly například jako střešní krytina (eternit). Osinkocementová hmota může být lisována také do trojrozměrných forem a využívána jako sochařský materiál.
V současnosti je práce s osinkocementem považována za zdraví velmi škodlivou. Osinkocement byl v oblasti poválečné sochařské tvorby hojně využíván. Vznikaly z něj především volné plastiky a reliéfy. Věra Janoušková (1922-2010) je autorkou série plastik z roku 1967 z osinkocementu (Loňské jablko, Hlava a Polštář na sudě, Tři unavené hlavy na sudu). Další plastiky najdeme v tvorbě jejích souputníků, manželů Olbrama Zoubka (1926-2017) a Evy Kmentové (1928-1980). Jejich díla do veřejného prostoru jsou vytvářena vesměs z tohoto materiálu.
tags: #vše #o #stare #struskove #tvarnice