Při výběru stavebního materiálu pro dům nebo jinou stavbu se stále častěji objevuje otázka: z čeho stavět, aby stavba vydržela, byla energeticky úsporná, zdravá a zároveň cenově dostupná? Jedním z nejtradičnějších a zároveň stále velmi aktuálních řešení jsou pálené cihly. Tento přírodní stavební materiál prověřený staletími si zachovává své výjimečné vlastnosti i v moderním stavebnictví. Pálené cihly patří k nejrozšířenějším materiálům používaných zejména v konstrukcích obytných budov. Dá se říci, že cihelné zdivo je jakýmsi etalonem stavebních konstrukcí, neboť všechny jiné materiály jsou právě srovnávány výhradně s cihelným zdivem.
Historie a výroba pálených cihel
Historický vývoj pálených cihel
Pálené cihly mají za sebou bohatou historii sahající až do starověkých civilizací. První důkazy o jejich používání pocházejí z období kolem 7 500 př. n. l. v oblasti Blízkého východu, konkrétně z dnešního Turecka a Jericha. Ve středověku se cihly staly běžným stavebním materiálem, zejména v oblastech s nedostatkem kamene. Výroba cihel se k nám dostala asi v 8. století, společně s křesťanstvím. Cihlářství bylo do té doby proslulé hlavně ve Středomoří. Rozmach výroby cihel u nás začal ve 12. století, během vlády Vladislava II. Ve 14. století už bývaly majitelé cihelen dokonce součástí měšťanské šlechty a v Praze tou dobou založili vlastní cihlářský cech. Cihláři si nejdříve museli vyhlédnout dobrou lokalitu - naleziště s kvalitním jílem, které zároveň nebylo daleko od města. Z nejstarších velkých cihelen je na západě Čech zmiňována lokalita v Chebu. Právě v Chebu byla velká poptávka po cihlách. Mohutné hradby Chebského hradu po vzoru citadely jsou právě a jen z pálených cihel.
Průmyslová revoluce v 19. století přinesla zásadní změny ve výrobě cihel. Cihly nejsou vynálezem moderní doby. Cihly (tehdy hliněné) se na stavbu domů používají od roku 6300 př. n. l. Cihla patří mezi nejstarší stavební prvky, který se využívá v různých formách tisíce let. Nejstarší formou cihel jsou tzv. vepřovice - sušené cihly s příměsí pilin nebo slámy. Vepřovice mají za sebou přes 10 tisíc let používání, u nás jejich zapojení do stavebního procesu probíhalo až do 20. století. Ještě před sto lety si lidé stavěly domy z hlíny a dřeva nebo vepříků, tedy nepálených cihel z hlíny a slámy. Takové domy se většinou do dneška nedochovaly. Zato pálená cihla nebo taška vydrží věky.
Proces výroby pálených cihel
Pálené cihly se vyrábějí z přírodního jílu, který se tvaruje do cihelných formátů a následně se vypaluje v pecích při teplotách 800-1100 °C. Tento tradiční způsob výroby je po staletí zdokonalený a dnes už přináší i moderní formáty cihel. Hlína je těžena pomocí korečkových bagrů a rypadel v tzv. hliništích. Po těžbě je hlína přepravena na odležovací haldu, kde dochází k jejímu promíchání a homogenizaci. Následně je materiál dopravován do přípravny, kde se upravuje přidáním lehčiv. Homogenizovaná směs je tvarována ve vakuových šnekových lisech, které z těsta odvádějí vzduch.
Pálená cihla se vyrábí z cihlářské hlíny, která se po nařezání vysouší 2-3 dny v sušárně na vlhkost do 2 %. Po zaschnutí se cihly několik dní sušily. Následně se cihla dostává do vypalovací pece, kde stráví v teplotě mezi 700 a 1000 °C jeden až dva dny. Po sušení jsou cihly vypalovány v tunelových pecích při teplotách 800-1100 °C po dobu 24-35 hodin. Po vypálení jsou cihly roztříděny, v některých případech se ještě povrchově upravují (impregnace, glazura). Vzhledem k tomu, že během sušení a vypalování dochází ke smrštění materiálu, jsou cihly po vypálení broušeny na požadovaný rozměr pomocí diamantových brusných kotoučů. Nejstarším způsobem vypalování cihlářského zboží je vypalování v milíři.
Čtěte také: Materiály pro gabionový plot a jejich trvanlivost
Klíčové vlastnosti pálených cihel
Pálené cihly jsou stále aktuálním a spolehlivým řešením pro moderní stavbu. Nabízejí vyvážený poměr mezi cenou, kvalitou a technickými vlastnostmi. Díky tomu, že jsou z keramiky, si zachovávají výjimečnou trvanlivost a neměnnost svých parametrů. Tímto se může chlubit málokterý materiál. Cihlové zdi jsou oblíbené pro svůj okouzlující vzhled a vysokou kvalitu bydlení. Dalším důvodem ve prospěch cihel je jejich nezničitelnost díky obrovské odolnosti vůči povětrnostním vlivům. Hlavní výhodou těchto cihel je jejich vynikající odolnost proti erozi. Dokladem jsou neomítané stěny domů, odolávají povětrnostním vlivům mnohdy déle než sto let. Mezi jejich hlavní výhody patří:
- Pevnost a nosnost: Pevnost a nosnost pálených cihel je jeden z hlavních důvodů, proč je tento materiál stále oblíbený mezi projektanty a stavebníky. Z páleného cihlového zdiva lze postavit až osmipatrové budovy.
- Akumulace tepla: Cihly dokážou akumulovat teplo. V zimě ho udrží v interiéru, v létě naopak zabránit přehřívání. Cihelné zdivo si udržuje příjemné vlhkostní i teplotní mikroklima, vyznačuje se dobrou propustností vodných par i schopností dobře akumulovat teplo.
- Akustické vlastnosti: Díky své hustotě a hmotnosti mají pálené cihly výborné akustické vlastnosti.
- Ekologické a zdravé řešení: Jíl - základní surovina pro výrobu cihel - je přírodní a ekologický materiál. Během výroby se nepřidávají žádné zdraví škodlivé látky.
- Požární odolnost: Cihly jsou nehořlavé (třída reakce na oheň A1), což zvyšuje bezpečnost stavby.
Standardní rozměr plné pálené cihly je 290 × 140 × 65 mm, což odpovídá tradičnímu formátu používanému ve stavebnictví po generace. Cihla má rozměr 290 x 140 x 56 mm, skladebný rozměr (s omítkou a maltou) je 300 x 150 x 75 mm.
| Tloušťka zdi | Spotřeba cihel (ks/m²) |
|---|---|
| 290 mm | 89 |
| 140 mm | 45 |
| 65 mm | 22 |
Evoluce a moderní typy cihel
Vývoj tepelněizolačních parametrů
Pálené cihly patří k nejrozšířenějším materiálům používaných zejména v konstrukcích obytných budov. Do nedávné minulosti jsme si pod pojmem cihla představili plnou pálenou cihlu. V souvislosti s vývojem požadavků na součinitel prostupu tepla zejména konstrukcí obvodových plášťů se cihla začala proměňovat. Požadavky na U obvodových stěn se za posledních 50 let zpřísnily přibližně 6krát, z toho za posledních deset let asi 2krát. U zdiva z pálených cihel došlo k navýšení tepelného odporu za posledních 50 let 11krát, z toho za posledních 10 let asi 3krát. Došlo k zefektivnění výroby, úspoře keramického materiálu, ale i materiálů jakou jsou malty či omítky.
Modifikace cihel pro lepší izolaci
S vývojem požadavků na stěnové konstrukce se také začíná měnit tvar cihel. Od plných cihel se přechází v období let 1946-1960 k příčně děrovaným cihlám typu CDm. V letech 1961-1980 se objevuje typ cihly CDK a CD Týn. Cihly typu CD Týn můžeme považovat za mezník, neboť se jednalo o bloky s rozměry (délka × šířka × výška), např. 290 × 190 × 215 nebo 240 × 365 × 238 mm, neboli o velkoformátové cihelné bloky. Výškový modul zdiva byl 250 mm při použití maltového lože o tloušťce 12 mm.
V 90. letech přichází cihla „současného“ typu Therm se suchou styčnou spárou mezi jednotlivými cihelnými bloky označovanou pero drážka, též P+D. V sousedním Německu se v první polovině 90. let začínají objevovat tzv. broušené cihly, které mají zbroušené ložné plochy. V současnosti jsou na trhu dostupné cihly, které jsou vhodné i pro jednovrstvé konstrukce obvodových plášťů pasivních domů. Jednovrstvé zdivo z cihelných bloků typu Therm o šířce 440 mm bez problémů splňuje hodnotu U = 0,25 W/(m2‧K), která odpovídá doporučené hodnotě podle normy ČSN 73 0540-2:2007 pro vnější těžké stěny. Zdivo tloušťky 440 mm dosahuje součinitele prostupu tepla kolem hodnoty U = 0,21 W/(m2‧K) případně i nižší. Je jasné, že z pohledu požadavků na zvýšení tepelného odporu zdiva se nevyvíjel pouze tvar cihel, ale i samotný keramický střep, spojovací malta a také omítky.
Čtěte také: Asfaltový šindel: Co potřebujete vědět
Stejně tak jako v Rakousku či Německu se v České republice začínají na trhu uplatňovat cihelné bloky o šířce 500 mm (v Německu je používaný rozměr 490 mm). Zdivo z těchto bloků dosahuje hodnot součinitele prostupu tepla nižších než U = 0,16 W/(m2‧K), což odpovídá ekvivalentní hodnotě součinitele tepelné vodivosti λ = 0,085 W/(m‧K), a tedy tepelnému odporu R = 5,88 m2‧K/W nebo i hodnotám lepším. Při vyplnění dutin tepelně izolačním materiálem je dosaženo až U = 0,11 W/(m2‧K). Podle ČSN 73 0540-1:2005 je za izolační materiál považován takový materiál, který má λ ≤ 0,1 W/(m‧K).
Vývoj je v současné době zaměřen na snižování tepelné vodivosti střepu při zachování maximální možné pevnosti. Další podmnožinou tohoto směru vývoje je používání surovin, zejména charakteru odpadních hmot, které jednak zlepšují vlastnosti střepu (např. tvorbou pórů svým vyhoříváním při vypalování), snižují energetické nároky na výpal, zlepšují proces sušení apod. Další oblast vývoje spočívá v hledání nových možností vytváření samotné geometrie cihelných bloků potlačující přenos tepla. S tím souvisí samozřejmě i vývoj nových technologií. Třetí oblast tvoří vývoj v oblasti kombinování páleného cihelného bloku a izolačního materiálu. I v tomto směru se již pokročilo a úspěšně se vyvíjejí izolační hmoty na anorganické bázi.
Jako izolační materiál se v současnosti nejvíce používá minerální vlna a to ve formě rozřezaných desek do tvaru velkých dutin nebo ve formě granulátu pro vyplnění malých dutin, dále pak perlit nebo expandovaný polystyrén. Cihelné bloky s minerální vlnou či expandovaným perlitem mají výhodu v požární odolnosti konstrukce a zdivo dosahuje výborných hodnot vzduchové neprůzvučnosti. Pokud jsou dutiny v cihlách vyplněné lehkými hmotami a je nutné dosáhnout srovnatelné vzduchové neprůzvučnosti, musí se uzpůsobit geometrie děrování cihelného bloku. Nové technologie a metody, kterými lze zvýšit izolační a užitné vlastnosti cihelných bloků pro jednovrstvé zdivo používají i tuzemští výrobci a drží tak krok s technologicky vyspělými zahraničními výrobci. Pro dosahování velmi nízkých hodnot U zděných stěn jsou dostupné klasické pálené cihelné bloky moderního typu, které splňují i kritéria pro stavbu pasivních domů. Na zahraničních trzích se začínají uplatňovat cihelné bloky s integrovaným izolačním materiálem.
Další formy a typy cihel
V současnosti existuje celá řada velikostí, tvarů a formátů pálených cihel či tvárnic. Cihla normálního formátu má rozměry 24 x 11,5 x 7,1 cm, zatímco cihla starého říšského formátu měla menší rozměry 25 x 12 x 6,5 cm, ale celkově byla větší. Německý říšský formát má rozměry 24 x 11,5 x 63 cm. Kromě celých cihel se používají také v různých odvozených rozměrech:
- „devítka“ - 3/4 cihly = 9″ - také „tříčtvrtka“
- „půlka “ - 1/2 cihly
- „kvantlík“ - 1/4 cihly - také „čtvrtka“
- „pásek“ - 1/2 cihly rozpůlené po délce
Mezi další druhy cihel patří:
Čtěte také: Srovnání plastových oken
- NF - Normalformat: Normalformat je mezinárodně standardizovaná jednotka pro děrované cihly, které se využívají ve střední a východní Evropě. Rozměr NF je 250 x 120 x 65 mm.
- WF - Waalformat: Waalformat je mezinárodně standardizovaná jednotka pro lícové cihly. Tento typ cihel se používá nejčastěji v západní a severní Evropě, ale je oblíbený také v České republice. Rozměry WF jsou 210 x 100 x 50 mm.
- Lícové cihly ražené: Ražené cihly se vyrábí oproti klasické CPP ražením hlíny do speciálních forem. Cihla má díky tomu ze všech 4 stran vzor, který vynikne v každém interiéru. Z lícovek nejčastěji realizujeme oplocení, komíny, krby, ale také interiérové zídky. Nasákavost ražené lícovky je do 18 %.
- Cihly klinker: Klinkery mají nasákavost do 6 % a jsou vyráběny strojově. Tři strany jsou pohledové, 1 je pak hladká. Tyto cihly se používají zejména na pohledové zdivo bez dalších povrchových úprav, stavbu krbů, plotových sloupků, nebo jako cihlová dlažba. „Vynikající vlastnosti předurčují tyto cihly zejména pro stavbu nosných neomítaných zdí u vinných sklípků nebo neomítaných zdí s vysokou odolností vůči klimatickým vlivům.
Z plných cihel se nejčastěji staví nosné stěny (300 nebo 450 mm) a příčky (75 nebo 150 mm). U starších staveb bývají ve spodní části budovy stěny mnohdy výrazně silnější. V dnešní době se však klasické plné cihly používají zejména ke stavbě obezdívek komínů, podezdívek plotů a dalších dekoračních prvků. Nacházejí využití i při rekonstrukcích některých historických budov a mohou posloužit i při rekonstrukcích či dostavbách venkovských domů včetně rekreačních chalup, kde byl tento materiál použit i v původní konstrukci stavby.
Zdění z pálených cihel a vazba zdiva
Princip vazby zdiva
Základem úspěšného zdění z cihel je dodržení některé ze základních typů vazeb. Zdění ve vazbě znamená, že cihly v druhé a dalších řadách je nutné klást tak, aby vždy celý kus překryl styčnou spáru cihel v předchozí řadě. Pro budoucí pevnost a stabilitu zdí je nezbytné docílit toho, aby v jednotlivých řadách kladených na sebe nevznikala průběžná linie styčných spár. Princip správné vazby ostatně neplatí jen pro klasické cihly, ale uplatní se i při použití tvárnic či opracovaných kamenů. Typy vazeb se vyvíjely víceméně od počátku používání cihel pro stavění zdí. Jejich dodržení velmi usnadňuje normovaná velikost: jsou-li cihly rozměrově shodné, není problém dodržet rytmus pravidelně se opakujících vzorců. A zvolíte-li cihly pro jejich specifickou krásu i jako pohledový materiál bez dalšího omítání, je dodržení vazby nezbytné, jinak by fasády či zídky působily disharmonicky. Popis jednotlivých vazeb může na laika působit na první pohled složitě, ale kombinace cihel v nich má poměrně jednoduchou logiku.
Základní typy vazeb
- Běhounová vazba je nejjednodušší cihelná vazba používaná především pro zdění příček. Nehodí se pro zdi, které mají nést další konstrukce. Tloušťka bývá při použití běžných cihel 15 cm. Cihly se převazují o polovinu nebo čtvrtinu své délky.
- Vazáková vazba se používá pro zdění stěny o tloušťce 30 cm. Takto vyzděná stěna má již vyšší nosnost a může být použita pro uložení například stropních konstrukcí. Cihly se převazují o polovinu své šířky.
- Polokřížová vazba připadá v úvahu pro zdění zdí tloušťky 45 cm. Zeď vyzděná polokřížovou vazbou může být použita jako nosná i obvodová stěna. V líci se v tomto případě střídají běhounové a vazákové vazby.
- Křížová vazba je určena pro vyzdívání zdí tloušťky 60 cm. Také takto vyzděná stěna může sloužit jako nosná nebo obvodová. Kombinují se u ní rovněž běhounové a vazákové vazby, ale oproti polokřížové jsou u této vazby běhouny v líci nad sebou a kryjí se jen ve vrstvě první, páté, deváté atd.
- Gotická vazba se rovněž nazývá polská a je založena na zděných hlavách ve sloupci, přičemž každá kratší strana je posunuta o polovinu délky cihel v řadě nad a pod ní. Je to pracná vazba, jejíž hlavní výhodou je možnost vytvoření atraktivního pohledového vzoru.
Postup zdění z cihel
Dodržování vodorovných a svislých rovin je alfou a omegou úspěšného zdění z klasických cihel.
- Zdí se vždy na vodorovný podklad, případné nerovnosti základu je potřeba vyrovnat maltou. Mezi základové pasy a cihlovou zeď se vkládá izolační asfaltový pás.
- U zdění na šířku jedné cihly je pro správné vyrovnání nutné silné maltové lože. Na oba konce zamýšlené zdi položte do malty cihlu, vyrovnejte ji pomocí vodováhy a pak mezi obě cihly napněte provázek, podle nějž se dorovnávají další cihly v řadě.
- Tloušťka maltou vyplněné spáry by neměla přesáhnout 1,5 cm.
- Cihly se vyrovnávají poklepem kladívka nebo gumové paličky, rovinu kontrolujte vodováhou.
- Mezi položenými cihlami se nechává mezera asi 1 cm, která se vyplňuje maltou. Přebytečná stékající malta se hned odstraňuje zednickou lžící.
- Přilnavost malty posílíte navlhčením cihel.
- Při žádné ze zvolených vazeb se styčné (svislé) spáry v jednotlivých řadách nesmějí opakovat nad sebou na stejném místě. Posouvejte je do vazby o 1/4 až o 1/2 cihly.
- Vyzdívání rohu nebo napojení dvou zdí do sebe vyžaduje správné provázání. To znamená, že je nutné zachovat vazbu (posunutí svislých styčných spár) mezi sousedními vrstvami cihel minimálně o 1/4 cihly. Kříží-li se vám zdi, necháte vždy jednu proběhnout a druhou přizdíte. V další vrstvě je to naopak, druhá probíhá, první je přizděna.
- Pokud přizdíváte novou příčku ke stávající nosné konstrukci, svážete je vysekáním kapes nebo vložením armovacího železa do spáry nové zdi a zavrtáním do zdi stávající.
Tradiční cihelné zdivo sluší i venkovním kuchyním či krbům.
Pálená střešní krytina
Kromě cihel existuje ještě jeden typ tašek, který se používá na střešní krytiny. Střešní taška je rovněž vyrobena z pálené hlíny a slouží k ochraně domu před pronikající vlhkostí a dalšími vnějšími vlivy. Tradiční pálenou střešní krytinu volí většina stavitelů nejen pro samotný vzhled, ale především pro její vlastnosti, které jsou považovány za samozřejmé. Hlína je fyzikálními procesy upravována tak, aby měla ideální vlastnosti nutné pro další zpracování. Během tohoto procesu dochází mimo jiné také k přimíchání přírodních pigmentů pro oživení a standardizaci přirozeného odstínu.
Pálená střešní krytina se vyrábí v celé řadě kombinací modelů, povrchových úprav a barevných provedení. Barva povrchu takovéto pálené tašky vzniká pálením a odvíjí se od charakteru suroviny. Engoba znamená matný, matně lesklý až lesklý povrch. Jedná se o speciálně upravený jílový kal, do kterého jsou podle požadované barvy přimíchávány příslušné minerály či oxidy kovů. Tzv. Jílová břečka se nanáší na ještě nevypálenou tašku. Při glazurování je na povrch tašky je podobně jako u engobování před výpalem nanesena vrstva jílové břečky - obsahuje ovšem větší množství křemičitých látek - skla. Stejně jako u režného provedení, ani u engoby a glazury nejsou pro výrobu tradiční pálené tašky použity žádné chemické úpravy - jedná se o nanesení jen a pouze přírodních materiálů. Ke každému modelu, povrchové úpravě a barevnému provedení pálené střešní tašky se rovněž vyrábí ucelená kolekce střešních doplňků.
Pálené tašky jsou vysoce odolné proti mechanickému poškození. Střecha z pálených tašek je pochozí (pro údržbu, případnou opravu či kontrolu). Systém dvojitých drážek zaručuje mimořádnou ochranu a bariéru proti vnikající vodě, vířivému sněhu i prachu. Pálené tašky nejsou nijak dobarvovány, jak je tomu u jiných střešních krytin. Vyrábí se z čistě přírodních materiálů (hlíny, jílů, vody) za působení ohně. Neobsahují žádné škodliviny či chemické přísady a při výrobě se používá ekologických postupů, které neškodí ovzduší.
tags: #zivotnost #palene #cihly