Cihla je ve stavebnictví pojem a žádný stavební materiál nemá takovou tradici. Její historie sahá až do starověku a prošla tisíciletým vývojem a zatěžkávací zkouškou času, kterou se nemůže jen tak něco pochlubit. Památky stavěné z tohoto materiálu stojí po tisíce let a jsou důkazem jeho kvality. Přestože se jedná o velmi starý druh stavebního materiálu, i její výroba je stále pokrokovější.
Historie a vývoj cihel
Při ohlédnutí zpět do historie se dá říci, že cihla v nepálené formě spatřila světlo světa někdy v rozmezí 8 500 až 7 500 let před naším letopočtem. Nejstarší objevené cihly, původně vyrobené z ručně tvarovaného bláta, byly datovány do doby před rokem 7500 př. n. l. a byly nalezeny v Tell Aswadu v dnešním Turecku. Další novější nálezy cihel, datované přibližně mezi 7000 a 6395 lety př. n. l., svědčí o širokém využití. Tvar i formát byl velice rozličný podle oblastí, od cihel kvádrového tvaru až po placaté cihly.
Po dlouhou dobu byl vývoj beze změny až do doby, kdy se ukázalo, že po výpalu má cihla mnohem lepší vlastnosti, je trvanlivější a odolná i proti povětrnosti. To se projevilo i v rozvoji pálené střešní krytiny někdy kolem roku 2000 před naším letopočtem. Keramické neboli pálené cihly se používaly již 4500 let př. n. l. Římané velmi dobře využívali pálené cihly a římské legie měly dokonce plně funkční mobilní pece. To jim umožnilo šířit cihly do všech částí Římské říše, která se rok od roku rozšiřovala.
Od dob Říma a až do průmyslové revoluce však probíhá postupné rozšiřování výroby cihel a v době středověku začala nahrazovat oblasti s nedostatkem stavebního kamene a většina staveb se tak začala realizovat z cihel. K jejímu širokému využití přispěl zejména fakt, že v porovnání s kamenem se dala snadněji zpracovat a vykazovala lepší vlastnosti. V 19. století se s velkým rozvojem průmyslu a rychlé výstavbě kladl i tlak na použití materiálu a vznikala různá forma lehčených cihel. Vylehčení se dosahovalo pomocí dutin a vznikaly tzv. dvojdutinky apod. Jejich použití bylo rozličné od lehkých příček pro tepelněizolační přizdívky k obvodovému zdivu.
V padesátých letech 20. století se poprvé začala v důsledku prvních vážnějších požadavků na úspory energie vyrábět cihla vylehčená vzduchovými dutinami (děrované cihly). V osmdesátých letech se na trh uvedly cihly s pórovitým střepem a větším podílem dutin. Po změnách, které zažila naše společnost počátkem 90. let minulého století, se začala dostávat do popředí individuální výstavba a cihelné bloky začaly prodělávat překotný vývoj i díky vstupu zahraničních technologií. Pod pojmem cihla si už málokdo představoval cihlu plnou pálenou, ale byl to již cihelný blok „moderního typu”, tedy cihla svisle děrovaná - voštinová dosahující až jedenáctinásobku původního objemu klasické cihly.
Čtěte také: Vlastnosti modřínového stavebního dřeva
Počátkem 21. století dochází k přelomu ve způsobu tradičního zdění. Již dříve tlak na rychlejší výstavbu odstranil maltování styčných spár a zavedl stykování tvarovek na pero a drážku. Nyní však poprvé dochází k odstranění klasického maltování v ložných spárách a je nahrazeno přesným zděním na tenkovrstvou maltu v tl. 1 mm. Z pohledu historie cihel, jenom okamžik poté, přišla na trh nová technologie zdění, která odstranila maltu úplně a byla nahrazena systémem Dryfix zdění na zdicí pěnu. To umožnilo opět zrychlit a zjednodušit výstavbu.
Typy cihel a jejich vlastnosti
Cihly lze dělit nejenom podle tvaru a provedení nebo určení, ale i podle váhy, barvy a materiálu. Z jedněch se staví příčky, druhé se hodí například pro jednovrstvé obvodové zdivo, další do vícevrstvých systémů. Nabídku cihelných výrobků lze v současnosti rozdělit do následujících základních kategorií:
- Pro zdivo vnější: cihly v tloušťce 365 až 490 mm s tepelně izolačními vlastnostmi dle normy.
- Pro zdivo nosné: cihly v tloušťce 140 až 365 mm, které slouží především jako nosné vnitřní.
- Pro nenosné zdivo: cihly 65 až 115 mm sloužící pro nenosné příčky staveb.
Nepálená cihla (vepřovice, kotovice)
Cihla vyrobená z hlíny bohaté na jíl s příměsí plev a někdy vepřových štětin. Po vytvoření tvaru se cihly sušily na slunci. Použití především ve vesnickém stavitelství asi od 18. století. Dnes určitá renesance - návrat k přírodě. Vlastnosti: slušná tepelná izolace a akumulace, menší pevnost, malá odolnost proti vodě.
Pálená cihla
Tradiční prvek stavební výroby. Základní surovinou pro výrobu cihly je cihlářská hlína. Ta se po vytěžení haldy, mísí s příměsemi, mele a nechává odležet. Cihla získává svůj tvar na vakuovém lisu. Po vysušení jdou cihly do pece, kde se vypalují při teplotách kolem 900 °C, také asi 24 až 35 hodin. Pálené cihly se ve stavebnictví používají po tisíce let. Vlastnosti: dobrá pevnost, výborná schopnost akumulace tepla, malý tepelný odpor, zvuková izolace, požární odolnost, přírodní materiál.
V současnosti se v převážné míře vyrábějí příčně děrované cihly s přívlastkem nebo předponou therm-. Vyrábějí se s výrazně vylehčeným střepem v přesném a tvarově náročném provedení. Vzduchové dutiny jsou cíleně uspořádány a spolu s pórovitým střepem zvyšují hodnotu tepelného odporu při tloušťce zdiva 380 mm na více než 2 m2.
Čtěte také: Žádost o stavební povolení
Výhody a nevýhody pálených cihel
- Výhody: Vysoká pevnost, dobrá tepelná izolace, dlouhá životnost.
Porobetonové cihly
Druhým v současnosti nejrozšířenějším materiálem jsou porobetonové cihly vyrobené z přírodních materiálů. Díky vzduchovým dutinám, které vznikly při výrobě hmoty, jsou lehké a snadněji opracovatelné. I když sníží hmotnost konstrukce, na její pevnosti to nebude znát. Snadná manipulace patří mezi další výhody porobetonových cihel. Materiál nařežete i ruční pilou a při pokládce spotřebujete méně malty než u běžných tvárnic. Porobetonové cihly ve formě tvárnic, tvarovek či desek využijete především pro stavbu stěn, příček a stropů.
Betonové cihly
Pro nezateplené stavby, jako jsou základy, dozdívky a zděné konstrukce jsou vhodné betonové cihly. I když tvarem a rozměry připomínají pálené cihly, jsou oproti nim pevnější a téměř nenasákavé, tudíž trvanlivější. Navíc odolají mrazu, chemickým rozmrazovacím látkám i žáru. Jsou proto vhodné tam, kde běžné cihly nevyužijete - pro stavbu sklepů, šachet a jiných technických prostor pod úrovní země.
Vápenopískové cihly
Tento typ cihel vyniká vysokou nosností v kombinaci s nízkou tloušťkou zdiva. Protože jsou rozměrově přesné, lze na ně aplikovat tenkovrstvé omítky bez síťoviny. Díky tomu se s oblibou využívají jako interiérové příčkové zdivo. Jelikož mají vysokou pevnost v tlaku, používají se i jako nosné obvodové zdivo. Vápenopískové tvárnice mají podobné složení jako pórobeton, jejich hustota je však mnohem vyšší. Díky tomu jsou mimořádně pevné a skvěle izolují. Díky vysoké pevnosti mohou být obvodové stěny užší, a tak zvýší užitnou plochu stavby.
Výhody a nevýhody vápenopískových cihel
- Výhody: Výborná akustická izolace, pevnost, životnost.
- Nevýhody: Vyšší hmotnost.
Šamotové cihly
Při stavbě krbů využijte žáruvzdorné šamotové cihly. Šamot odolá teplotě až 1 650 °C. Má typickou šedobí až béžovou barvu a z více než poloviny ho tvoří oxid křemičitý. Druhou polovinu pak tvoří oxid hlinitý a různé příměsi, ať už jde o hořčík, železo nebo vápník. Při výběru šamotových cihel se zaměřte na složení materiálu. Některé cihly se jako šamotové jen tváří svým zbarvením a tvarem, obsahují však jiné suroviny, kvůli kterým nejsou tak tepelně odolné.
Kromě těchto základních typů existují i cihly specifické pro konkrétní použití:
Čtěte také: Stavební řezivo Brno: Průvodce
- Soklové: vhodné pro pokládku na základové či stropní desky.
- Dekorativní (lícové): pro pohledové části staveb, u kterých má být vzhled cihly přiznaný. Štípaná cihla je velmi dekorativní a používá se hlavně na fasády a jiné pohledové zdi, zpravidla ovšem jako součást zdicího systému tvořeného více vrstvami.
Klíčové parametry cihel
V současnosti je cihla produktem automatizovaného výrobního procesu, ve kterém jsou pečlivě sledovány všechny rozhodující parametry. K nim patří:
- Rozměry cihly: u nichž se sleduje i rovinnost a rovnoběžnost ložných ploch výrobku.
- Tvar a uspořádání zdicího prvku: směr otvorů v něm a poměrný objem těchto otvorů.
- Objemová hmotnost a pevnost cihly v tlaku.
- Tepelně-izolační vlastnosti: zda cihla splňuje hodnoty dané normou.
- Trvanlivost: mrazuvzdornost a nasákavost cihly s ohledem na její deklarovanou použitelnost.
- Propustnost vodních par: prostřednictvím faktoru difúzního odporu cihelného výrobku a přídržnost cihly deklarovanou hodnotou počáteční pevnosti ve smyku.
Zdění a vazby cihel
Pro budoucí stavaře - pochopení modulové koordinace, vazeb zdiva, základů prostorové představivosti - učební látka stále nenahraditelná. Rozměry cihel se dělí na výrobní a skladebné.
Typy vazeb:
- Běhounová vazba: Cihla je uložená delším rozměrem rovnoběžně s lícem stěny.
- Vazáková vazba: Cihly jsou uloženy kolmo k líci stěny.
- Vazba nároží: Založení rohu - tříčtvrtky.
- Polokřížová vazba
- Křížová vazba
Cihla v moderním stavebnictví
Pálený cihelný střep je se svou schopností regulovat obsah vodních par v prostředí a kombinovat tepelnou akumulaci s tepelným odporem jedinečný. Zlepšování dílčích užitných vlastností a spojení jednotlivých prvků do komplexu představuje hlavní vývojový trend posledních let v cihlářském průmyslu. Moderní cihelné bloky se vyrábějí automatizovaným výrobním procesem při současném dodržování standardů řízení kvality (ISO 9001) ve velkokapacitních cihelnách lokalizovaných v těsné blízkosti vhodného ložiska hlíny.
Mnoho pokrokově smýšlejících stavitelů a architektů v dnešní době používá cihly ve spojení s dobrou solární pasivní konstrukcí a izolací. Stavba z cihel pomáhá snižovat výkyvy vnitřní teploty, a tím zajišťuje příjemné podmínky pro bydlení a práci po celý den. Cihly mají výjimečnou tepelnou hmotnost, a to znamená, že cihla pohlcuje teplo a zpomaluje jeho přenos. V létě cihly postupně pohlcují teplo ze slunce a udržují budovy v nejteplejší části dne chladnější.
Porovnání cihla (keramická tvárnice) vs. pórobeton
| Vlastnost | Keramická tvárnice (cihla) | Pórobeton |
|---|---|---|
| Snadnost práce | Vyšší objemová hmotnost, hůře se s ní pracuje. | Snadná manipulace, snadné opracování (řezání, vysekávání drážek). |
| Tepelná vodivost | Velmi dobrá izolace. | Dobrá tepelná vodivost (díky vzduchovým dutinám). |
| Pevnost v tlaku | Pevná v tlaku. | Nižší pevnost v tlaku. |
| Nasákavost | Nenasákavá. | Lehká (díky vzduchovým dutinám). |
| Křehkost | Křehká, vysekávání drážek může být pracnější. | Nízká. |
Význam tepelné hmotnosti
Při zkoumání padesátiletého životního cyklu se ukázalo, že až 89 % energie se spotřebuje v provozní fázi domu, nikoliv při jeho stavbě. Zejména vytápění, větrání a klimatizace představují mnohem větší zdroj emisí skleníkových plynů než výroba a stavba cihel, proto má smysl zaměřit se při stavbě domu na snížení provozní energie použitím materiálů s vysokou tepelnou hmotností, jako jsou cihly.
Udržitelnost a ekologie
Cihla patří mezi ekologické výrobky. Celý její životní cyklus, tj. výroba, zabudování, užívání a údržba cihlových staveb a také jejich případná demolice a recyklace cihelného materiálu, zatěžuje životní prostředí jen minimálně. Obsah přírodních radionuklidů je v případě cihly hluboko pod povolenými hodnotami. Cihly lze řadit k trvale udržitelným materiálům, toto tvrzení jednoznačně podtrhují miliony cihelných domů po celém světě stavěné po tisíce let.
Za posledních zhruba třicet let se výrobní proces cihel skutečně zdokonalil, což přispělo k udržitelnosti výrobku. Výrobní závody byly přepracovány tak, aby využívaly vysoce účinné tunelové pece, které se vypalují zemním plynem, a veškeré odpadní teplo a hlína se recyklují v rámci téhož závodu. Cihly lze znovu použít nebo recyklovat třemi způsoby. Za prvé, díky jejich dlouhé životnosti a trvanlivosti lze cihlové budovy často renovovat pro různé účely, čímž odpadá nutnost stavět zcela novou budovu se všemi souvisejícími dopady na životní prostředí. Za druhé lze cihly zachránit, vyčistit a znovu použít pro stavbu nových budov. A za třetí, recyklovaný cihelný materiál lze využít jako část vstupní suroviny pro další výrobu cihel nebo recyklát využít do jiných výrobků, např. do cihlobetonu či antuky nebo i pro výspravu polních a lesních cest.
Volba stavebního materiálu a moderní systémy
Volba stavebního materiálu pro nosnou konstrukci domu je základ, se kterým se potká každý stavebník. Hlavní roli při výběru sehrává mnoho faktorů - osobní preference, zkušenosti, cena, životnost i rychlost výstavby. Cihla si jasně zvolilo 40 % stavitelů. Jako hlavní důvody uvádí tradici, snadnou dostupnost a dlouhou životnost. Druhý v pořadí skončil pórobeton a beton s 15 %. Dřevo by si pro svou stavbu zvolilo 12 % z dotazovaných lidí.
Aby se odstranily problémy s variabilitou výrobků při montování, dodávají společnosti vyrábějící cihly a keramické tvarovky kompletní stavební systémy, které zahrnují prvky na stropy, stěny, příčky, spojovací prvky i maltu. Použitím takového uceleného systému lze omezit výskyt tepelných mostů.
Systém Porotherm
Takřka třetinový podíl mezi cihlovými zdicími materiály zaujímá na českém trhu systém Porotherm. Ten zahrnuje širokou škálu zdicích prvků pro obvodové i vnitřní nosné stěny stejně jako příčky, disponuje nejrůznějšími typy okenních a dveřních překladů a stropních prvků a patří k němu i klinkerová dlažba a lícovky. V doplňkovém programu jsou např. rohové cihly a celá škála dalších prvků, takže celý systém umožňuje bez řezání a sekání vyskládat prakticky jakoukoliv stavbu. Jeho výrobcem je Wienerberger Cihlářský průmysl, a. s.
Vícevrstvá zdiva
Vícevrstvá zdiva jsou systémy, kde každá vrstva má svůj účel a dohromady tvoří jeden funkční celek. Například vnitřní zeď může být z omítnutých nosných zdicích bloků, vnější z pohledových cihel a mezi nimi je vrstva izolační. Existuje velké množství kombinací, ale mělo by vždy jít o materiály, které jsou si technologicky blízké a určené ke společnému použití v uceleném systému.
tags: #stavebni #cihly #prezentace #článek