Cihlové zdivo patří mezi nejčastěji používané konstrukční prvky u rodinných domů, bytových domů i historických budov. Pálená cihla má velmi dobré izolační a mechanické vlastnosti, ale i přesto podléhá degradaci, zejména v případech, kdy dojde k porušení nebo chybějící hydroizolaci. V takové situaci může vlhkost ze země vzlínat do konstrukce a narušovat její stabilitu i vzhled. Cihla jako materiál je přirozeně nasákavá. Pokud není dostatečně chráněna proti vlhkosti, dochází k jejímu postupnému poškozování.
Typy cihel a jejich vlastnosti
Statických problémů u historických objektů, v jejichž konstrukci jsou použity cihly (pálené či nepálené), je celá řada. Z hlediska materiálu je zásadním parametrem ovlivňujícím možnost vzniku poruchy kvalita cihel. Zde je hlavním kritériem to, zda se jedná o cihly pálené nebo nepálené. Nepálené cihly, používané hojně v lidové architektuře, mají oproti páleným cihlám výrazně nižší pevnost v tlaku (3-5 MPa), která se při vzrůstající vlhkosti zdiva ještě výrazně snižuje. Pálené cihly lze nalézt u významnějších šlechtických a měšťanských staveb, staveb sakrálních a u opěrných stěn. Pevnost pálených cihel zpravidla začíná okolo hodnoty 10 MPa, ostře pálené cihly mají pevnost až 40 MPa.
Vývoj zdicích prvků se nyní ubírá intenzivním směrem, tzn. zvyšováním požadavků na tepelnou ochranu budov. Zvětšování podílu plochy otvorů v cihlách bylo později vyvoláno i zvyšováním požadavků na tepelnou ochranu budov, které poprvé kulminovaly při první světové energetické krizi v 70. letech. Na vytápění a chlazení se spotřebovává velké množství tepelné energie, při jejíž výrobě dochází ke znečištění ovzduší skleníkovými plyny, které pak jsou jednou z více příčin oteplování Země. Tyto nároky mohou být splněny dvěma způsoby - zateplením stávajících nevyhovujících konstrukcí a výstavbou nových konstrukcí buď zateplených ETICS nebo lépe tzv. sendvičových konstrukcí.
Příčiny vlhkosti a degradace zdiva
Nejvýraznějším činitelem způsobujícím poruchy základového zdiva je pronikající vlhkost. Jedná se buď o vzlínající zemní vlhkost, v horším případě o proudící zasakující srážkovou vodu. Dalším zdrojem může být i zasakování odstřikující srážkové vody v úrovni povrchu terénu. Co se dále děje s vlhkým zdivem? Pronikající voda vyplavuje vodorozpustné složky malty i kusového staviva. Malta pak po ztrátě pojiva (zpravidla vápna) ztrácí pevnost a soudržnost a dochází k jejímu postupnému rozpadu na nezpevněné kamenivo (písek), které je z ložných a styčných spár zdiva dál postupně vyplavováno. Vlhké prostředí zpravidla urychluje i průběh chemických reakcí ve stavivu i v maltě. Protože je cihelné zdivo porézní, umožňuje kapilární vzlínání vody z podzákladí. Vzlínající zemní vlhkost transportuje do základového zdiva vodorozpustné soli, které v nadzákladové části migrují k povrchu zdiva, kde při vysychání krystalizují a vytvářejí výkvěty na omítkách. U neudržovaných objektů často dochází k zakořenění náletových dřevin. U mělkých základů, s úrovní základové spáry nad nezámrznou hloubkou, dochází v zimním období i k promrzání zeminy v podzákladí. V důsledku působení výše uvedených činitelů pak může dojít ke snížení pevnosti zdiva v tlaku a jeho porušení při překročení jeho pevnosti od zatížení nadzákladovými konstrukcemi.
Další typickou konstrukcí historických cihelných staveb jsou ohradní, zárubní a opěrné a fortifikační zdi. Hlavním zdrojem poruch zdiva těchto konstrukcí jsou klimatická zatížení a jejich vzájemné kombinace. Jsou to srážková voda (déšť, sníh), změny teplot (oslunění, promrzání, teplotní dilatace) a vítr (tlak a sání větru). Z nich nejvýraznějším zdrojem poruch je srážková voda. Nejvíce namáhanou partií je koruna stěny, kde je zdivo střídavě suché a mokré, je vyluhováno pojivo z malty ve spárách krycí vrstvy koruny, dochází k rozpadu materiálu vlivem promrzání vlhkého zdiva, ke vzniku a rozvoji trhlin v koruně vlivem teplotních změn (výrazné teplotní dilatace). V oblasti pod korunou zdiva dochází k lokální koncentraci vlhkosti v místech odkapu vody z koruny zdi. K poruchám zdiva v úrovni terénu za rubem zdi dochází z důvodu nefunkčního odvodnění terénu za opěrnou zdí, kdy je srážková voda často ke stěně přiváděna spádováním terénu nad opěrnou zdí. Nechráněná či z pohledu izolace narušená rubová strana zdi je namáhána srážkovou vlhkostí zasakující do zdiva i z úrovně pod terénem za rubem zdi. Další oblastí výrazně namáhanou srážkovou vodou je ukloněná lícová plocha. Oblast nad patou zdi je často smáčena odstřikující vodou a kapilárním vzlínáním, v přímé vazbě na nasákavost cihel a malty. Dalším činitelem narušujícím strukturu zdiva jsou teplotní a vlhkostní dilatace. Stěny jsou vzhledem ke své venkovní expozici vystaveny výrazným teplotním rozdílům, u povrchových vrstev to může být až 50 °C. Tyto objemové změny se cyklicky opakují a po vyčerpání pevnosti materiálu dochází ke vzniku a následnému rozvoji trhlin. Obdobně jako u základů může být zdivo narušováno kořenovým systémem náletové zeleně. V případech, kdy byl za rubem osazen drenážní systém odvádějící zasáklou srážkovou vodu, mohlo dojít k jeho zanesení. V případě nedostatečně odvodněné rubové strany může dojít ke zvýšení zemního tlaku a statickému narušení zdiva (posun, vyklonění).
Čtěte také: Nastavení velikosti písma Firefox
Diagnostika a příprava sanace
Před samotným návrhem vhodné metody vždy provádíme důkladné měření vlhkosti, sondážní vrty a případně laboratorní rozbory. Na základě výsledků stanovíme nejúčinnější řešení. Dům, který prochází značnou rekonstrukcí, je ideální pro zhotovení dodatečných hydroizolací a tepelných izolací. Tím, že máte kamenný základ, který není relativně vysoký, a dům je od přechodové (srovnávací) spáry vyzděný z cihel ve vodorovných průběžných spárách, máte ideální druh zdiva pro vytvoření dodatečné izolace pro zamezení vzlínající vlhkosti. Injektáž doporučuji zhotovit rozhodně v nějaké spáře, která bude výškově ta nejvhodnější. Popis značně degradovaných cihel bych poupravil, spíše se zatím jedná o povrchovou erozi vnější svislé plochy cihel, a to u nejspodnější řady.
Příprava kamenného základu
Máte dvě možnosti, jak základ ošetřit pro následné popsané práce. Po odkopání zeminy, nejlépe až na základovou spáru, se základ očistí mechanicky např. kartáčem (druhý den po odkopání zeminy bývá povrch již oschlý), případně vodou přes trysku vysokotlakého čističe. Po očištění základu, tím je myšleno očištění od zbytků zeminy a nepevných částic na povrchu zdiva, můžete zhotovit šalunk na přibetonování základu. Tím si základ zpevníte, ale je otázkou, zda je to vůbec nutné.
Druhý postup pro přípravu zhotovení přijatelného podkladu před vytvořením svislé hydroizolace: kamenné, ale i případně cihelné zdivo po očištění jeho povrchu přijatelně zarovnáte za pomoci hladítka a univerzální malty. Univerzální malta se dá hladítkem natahovat na svislé i kamenné konstrukce a po vyzrání je vysoce pevná k podkladu a tím si vytvoříme spolehlivý adhezní můstek mezi kamenným základem/povrchem a novou svislou hydroizolací. Nejedná se o vytvoření svislé roviny, jako by tomu bylo u šalování betonem, ale o vyplnění povrchových netěsností mezi kameny a srovnání značných podkladových nerovností, které by mohly vytvářet riziko pro novou svislou hydroizolaci. Kámen je z většiny pod úrovní terénu a plán je vyrovnat zeď a udělat i svislou hydroizolaci.
Metody sanace a zpevňování zdiva
Pro sanaci cihlového zdiva se používá několik metod, z nichž každá má své výhody a specifické použití.
Chemická injektáž
Chemická injektáž je moderní, šetrná a velmi účinná metoda, při níž se do zdiva aplikuje hydrofobní gel nebo krém. Nejvyšší náklad u krémové injektáže je samotný injektážní krém, což je jeho spotřeba na daný výměr. Aplikační zařízení a vrták/y jsou, co do výše nákladů, ve Vašem rozsahu finančně nepodstatné, respektive nízké. Výpočet spotřeby si snadno můžete vypočítat na elektronické kalkulačce.
Čtěte také: Optimalizace sedlové střechy
Pokud by se jednalo o zpevnění zdiva jako celku, je potřeba na tuto speciální injektáž si zapůjčit šnekové čerpadlo a kousek po kousku, samozřejmě ve spárách, zdivo zainjektovat cementovou směsí. To, že se dají spáry snadno vyškrábat, není neobvyklé a neznamená to, že je zdivo staticky nestabilní. Pokud ale myslíte předinjektovat zdivo cementovou směsí před zhotovením injektáže Systémem AquaStop Cream v místě linie vrtů, nebylo by to tak technicky náročné a samozřejmě byste si mohl, pokud je zdivo opravdu tak nehomogenní, udržet doporučenou spotřebu injektážního krému. Musím ale podotknout, že by se ve zdivu muselo nacházet značné množství kaveren a výdutí, ale to se mi zdá u žulového zdiva, vyzděného z kvádrů, nepravděpodobné. Běžné netěsnosti ve zdivu určitě budou, ale injektážní krém AquaStop Cream je značně hustý a tak běžné netěsnosti ve zdivu překlene a nemá tendenci zdivem nekontrolovatelně protéci.
Co se mi ve Vašem případě zdá smysluplné a určitě bych tento postup doporučil, je proškrábat spáry do hloubky 50 - 100 mm a to nejen v místě linie vrtů před krémovou injektáží, ale v celé ploše a tím se zdivo po následném vyspárování např. zdicí maltou nejen částečně zpevní, ale i bude opět plnit funkci i estetického pohledového povrchu, pokud takto zdivo bylo při výstavbě opravdu vyzděno. Po vyspárování se provede injektáž v průběžné spáře, nikoliv do kamene, jelikož je žula extrémně tvrdá a vrtat do žuly v podstatě nedává žádný smysl, jelikož žula je absolutně nesavý kámen. O to je ale složitější v takovémto zdivu vytvořit dodatečnou vodorovnou hydroizolaci ať už jakoukoliv metodou. Pokud je ale zdivo vyzděné z kvádrů ve vodorovných řadách, měly by tam být průběžné vodorovné spáry, a tak do výškově vhodné spáry by byla krémová injektáž naprosto spolehlivá.
Pokud to je tak, jak jsem popsal, průběžná spára žulového zdiva nebude velmi pravděpodobně navazovat na průběžnou spáru cihelné vnitřní přizdívky. Navrhoval bych tento postup: zhotovit injektáž do spáry mezi vodorovnými řadami žulového zdiva, která je k podlaze nejbližší a zejména ke spáře cihelného zdiva, kde se bude taktéž provádět injektáž, ale z vnitřní strany. Jednoduše řečeno, kamenné zdivo navrtat a zainjektovat z venkovní strany a cihelné zdivo navrtat z vnitřní strany, aby výšky obou samostatně zainjektovaných zdí byly co možná k sobě výškově nejblíže. Případné zaomítnutí žulového zdiva nevidím jako to nejšťastnější řešení. Injektážní krém má doběh, tzn. vzdálenost, kterou dokáží aktivní látky injektážního krému nasytit póry zdiva, značnou. Záleží to ale na více faktorech: jaká je momentální procentuální vlhkost ve zdivu, jak je zdivo porézní a tím nasákavé a jak se provede samotná injektáž. Vyšší procentuální vlhkost ve zdivu je výhodou, cihelné zdivo a zejména jeho maltová spára je považované za velmi porézní materiál a výplň určitě neošidíte. Nevyužití průběžné spáry považuji za ztrátu nabízející se výhody. Rozhodnutí o výšce je ale na Vás. Já bych Vám doporučil zhotovit injektáž v té nejbližší spáře k podlaze, do které se dostanete vrtem ve vodorovném navrtání. Nejnižší spára je v úrovni podlahy. Další pak o cihlu výš (8-10cm). To je ta vždy nejméně výhodná výška spáry. Do první spáry, která je viditelná u podlahy, se opravdu ve vodorovném provedení vrtem nedostanete a tak musíte injektáž zhotovit o spáru výš. Je to sice pořád v přijatelné výšce, ale přesně jak popisujete, může teoreticky vzniknout nízký zavlhající proužek mezi spodním krajem vzniklé pásové clony a podlahou.
Injektáž historického zdiva s degradovaným pojivem, popř. zdícími prvky, zdiva s nedostatečnou únosností, narušeného trhlinami, s velkou mezerovitostí a dutinami a zdiva vícevrstvého, je jednou z často v praxi aplikovaných metod sanace, obnovení jeho celistvosti a zvýšení únosnosti. Návrh injektážní směsi, postupu a způsobu injektáže vyžaduje provedení podrobného stavebně technického průzkumu zahrnujícího zhodnocení stavu zdiva (fyzikálně mechanické vlastnosti zdiva a jeho složek, poruch a stupně zvětrání a narušení zdiva trhlinami, mezerovitost, dutiny) pórový systém pojiva, popř. Injektáž zdiva pro zlepšení fyzikálních a mechanických charakteristik lze provádět prostředky na bázi mineralogických látek např. na bázi hydraulického vápna s přísadami, které upravují proces tuhnutí a tvrdnutí, viskozitu apod. (cihelný prach, pucolány, jíly apod.), prostředky na bázi vápna a malým množstvím cementu (např. trasové vápno, římský cement 5-15 %). V některých případech při velkém rozsahu trhlin rozdílné šířky, je nutné provést vícestupňovou injektáž prostředky na bázi pryskyřic, popř. prostředky na bázi pryskyřic s vhodnými plnivy (např. křemenný písek se zrnitostí do 1 mm). Při použití injektážních prostředků na bázi křemičitanů, epoxidů nebo akrylátům dochází částečně k úpravě vlastností pórového systému.
V rámci výzkumného projektu (NAKI DG16P02M055) byly vyvinuty konsolidační prostředky na bázi nanočástic vápna, které nepřesahují velikost 1 μ označené CA-Mg, Ca4 a Ca4O s vysokou schopností průniku do struktury materiálu, jejichž částice nepřesahují velikost 1 µm. Nanočástice vápna, které jsou jemně rozptýleny v nanosuspenzi, mají ve srovnání s běžnými makročásticemi vápna mnohonásobně vyšší výkon, vysokou chemickou výkonnost, vynikající plastické, konsolidační a difuzní vlastnosti, nízkou teplotu slinutí, čistící schopnosti a další. Dosažené hodnoty pevnosti cihelného zdiva v dostředném tlaku (převažující velikost pórů cihel 0,6-2 μm, vápenné malty 7,5-30 μm) se částečně pohybovaly v pásmu rozptylu pevností v dostředném tlaku neinjektovaného zdiva a dosahovaly hodnot 87 až 119 %. Dosažené hodnoty pevnosti kamenného zdiva (opuka, trachyt, vápenec) v dostředném tlaku se podobně jako v případě cihelného zdiva převážně pohybovaly v pásmu rozptylu pevností v dostředném tlaku neinjektovaného zdiva.
Čtěte také: Materiály pro hydroizolaci zdiva
Výzkum vlivu injektáže na celkovou pórovitost prokázal změnu celkové pórovitosti zdicích prvků a malty vlivem injektáže. U všech použitých injektovaných materiálů došlo ke snížení celkové pórovitosti v rozmezí 1-9,5 % celkového objemu materiálu a v rozmezí od 20 % do 50 % celkového objemu pórů. Na základě analýzy a porovnání výsledků experimentálního výzkumu injektovaných cihelných zděných pilířů s umělou dutinou, popř. s umělou trhlinou zatížených dostředným tlakem lze konstatovat, že účinnost injektáže z hlediska experimentálně stanovených hodnot mezní únosnosti v dostředném tlaku je rozdílná. V případě pilířů s umělou dutinou došlo k prokazatelnému zvýšení únosnosti v dostředném tlaku injektovaného pilíře v důsledku vyplnění uměle vytvořené dutiny injektážní látkou na rozdíl od injektovaných pilířů s umělou trhlinou ve vnitřní části zdiva, kde účinnost injektáže prováděné injektážním vrtem z hlediska zvýšení únosnosti zdiva v dostředném tlaku nebyla dostatečně prokázána. Mezní únosnost v dostředném tlaku injektovaných cihelných pilířů s umělou trhlinou se pohybuje v rozmezí 85 až 145 % průměrné hodnoty mezní únosnosti v dostředném tlaku referenčních tj. neinjektovaných pilířů. Předpokladem pro dosažení vyšší únosnosti zdiva injektáží je dokonalé vyplnění trhliny, popř. dutiny injektážní směsí a odpovídajících mechanických vlastností injektážních směsí (adheze, pevnost v tlaku).
Plné cihly mají vynikající schopnost přijímat sanační materiály, což umožňuje téměř stoprocentní úspěšnost sanace. Na cihelné stavby lze aplikovat různé sanační technologie. Nejčastěji se používají sanační krémy, polyuretanové pryskyřice nebo gely, které účinně blokují další šíření vlhkosti. Pokud se po čase objeví nové projevy vlhkosti, lze problém jednoduše vyřešit re-injektáží.
Podřezání zdiva
Podřezání zdiva je metoda volená tam, kde je vlhkost příliš rozsáhlá nebo injektáž není účinná.
Sanační omítky a povrchové úpravy
Po stabilizaci vlhkosti je důležité obnovit vnější vrstvy zdiva. Starou, vlhkou a zasolenou omítku je nutné odstranit do výšky min. 80 - 100 cm nad viditelnou hranici vlhkosti. Vyrovnání nerovností se provádí již podkladní nebo přímo sanační omítkou, do které vkládáme úlomky propustného materiálu jako jsou úlomky cihlových tašek a cihel. Nesmíme používat úlomky betonu a betonových tašek. Podklad lze také vyrovnat dozděním na vápenocementovou maltu. Vzhledem k nutnosti zajištění stejnoměrné konzistence a zejména pórovitosti je nejúčinnější použití kontinuální míchačky s míchací zónou pro sanační omítky. Vlastní sanační omítka se provádí minim. po 1 dni. Sanační omítka se nanáší ve vrstvě nejméně 20 mm, při vrstvách silnějších se provádí nanášení vícevrstvě a závěrem se stáhne a zarovná latí nebo uhladí. Nemá-li být účinek sanační omítky negativně ovlivňován, smějí být na plochy sanačních omítek k vytváření struktur a barevného provedení použity pouze minerální a silikátové, případně silikonové materiály bez penetrace, silikátové, silikonové nátěry nebo nátěr weberton silikát. V interiéru použijeme kerasil bez penetrace.
Vznikají mokré mapy, výkvěty solí, odpadávající omítky a zdivo začíná ztrácet své původní vlastnosti. Kvalitně provedená sanace cihlového zdiva přináší hned několik výhod. Zvyšuje životnost konstrukce, zlepšuje mikroklima v interiéru, snižuje náklady na vytápění, a předchází vzniku plísní a dalších škodlivých jevů. Každý objekt je jedinečný, a proto vyžaduje individuální přístup. Sanace cihlového zdiva není pouze technický zásah, ale komplexní proces, který začíná diagnostikou a končí precizním provedením všech navržených kroků. Pracujeme výhradně s ověřenými materiály, moderními technologiemi a zkušenými techniky. Sanace cihelných staveb je bezpečný a účinný proces, který přináší trvalé výsledky. Sanace cihelného zdiva je efektivní nejen u tradičních rodinných domů, ale také u historických budov, bytových domů či průmyslových objektů. Sanace cihelného zdiva patří mezi nejspolehlivější řešení a díky našim rozsáhlým zkušenostem ji provádíme s maximální pečlivostí. Každý případ nejprve důkladně analyzujeme a volíme nejefektivnější sanační metodu, která přinese dlouhodobý výsledek.
Vysoušení zdiva
S požadavkem na vysušení zvlhlého zdiva či stěn se setkáváme dosti často. Může vzniknout i u novostaveb, kde po mokrých procesech zůstane v konstrukcích zabudovaná vlhkost. Průnik vzdušné vlhkosti (vodní páry) do konstrukce stavby může mít pro dům vážné následky. Voda v kapalné podobě může do zdiva či stěn vsáknout v množství, které představuje dalších cca 10 až 20 hmotnostních procent, někdy i více. Vyjadřuje se takzvanou nasákavostí nebo nasycenou vlhkostí. Jde o nějakých 100 litrů na m3 zdiva, resp. 50 litrů na jeden m2 zdi. Stěna či zeď je na omak i pohled mokrá. Jde o kapalnou vodu, která nemůže volně odtéct, jsouc držena v kapilárách a pórech kapilárními silami. Jediný způsob, jak ji dostat pryč, je nechat ji z kapilár a pórů odpařit.
Než se pustíme do vysoušení, měli bychom odstranit všechny trvalé zdroje vlhkosti, ať už jde o zemní vlhkost nebo vlhkost vnikající do zdí shora kvůli nekvalitnímu návrhu stavby nebo provedení střechy. V prvním případě to znamená zajistit vodotěsnost, případně parotěsnost hydroizolace pod stěnami a pod podlahou. Snazší a rychlejší bývá opatření, které zabrání dešťové vodě, aby smáčela zdi a další konstrukce domu. "Mokrá” vlhkost se může ze stěny či zdi dostat ven jen jako vodní pára relativně pomalými difúzními mechanizmy. Ideální je, když pára může z vlhkých stěn unikat na obě strany, u obvodových stěn ven i dovnitř domu. Nutné však je, aby pára měla otevřenou cestu alespoň v jednom směru, lepší možnost je směrem ven.
Fyzikální principy vysoušení
Směr a velikost difúze řídí jediný hnací potenciál, a tím je rozdíl částečných tlaků vodní páry ve zdivu a okolním prostředí. Vodní pára postupuje difúzí na tu stranu, kde je částečný tlak vodní páry nižší, pokud jí v tom nebrání nějaká překážka (již zmíněné paronepropustné vrstvy). Tam, kde je zdivo mokré, je částečný tlak páry právě na úrovni částečného tlaku syté páry. Cílem při vysoušení je, aby na obou stranách stěny či zdi, nebo alespoň na té straně, která je otevřená pro únik vodní páry, byl částečný tlak vodní páry výrazně nižší, než je nejnižší částečný tlak syté vodní páry v mokrých místech stěny.
Mikrovlnné záření rozkmitává molekuly vody, nevodné molekuly, vytváří teplo a tímto teplem se mění voda ve vodní páru. Ohřev, který dnes skoro každý díky mikrovlnným troubám zná, příliš nepůsobí. Mikrovlnné záření působí pouze na polární molekuly H2O, které tvoří kapalnou vodu, a mění je v páru. Vysoušení pomocí mikrovlnné energie tak prohřívá jen mokré partie zdi nebo stěny, suchá místa ponechává bez povšimnutí. Hlavní předností tohoto způsobu vysoušení je tedy rychlost. Mikrovlnné generátory v počtu 6 ks mohou z klasického cihelného zdiva odloučit za 24 hodin až 450 litrů vody. Zdivo o tloušťce 45 cm s počáteční vlhkostí 15 až 20 % hmotnostní vlhkosti, je vysušeno za dobu 6 až 8 dnů.
| Teplota (°C) | pS (Pa) |
|---|---|
| -10 | 260 |
| 0 | 610 |
| 10 | 1230 |
| 20 | 2340 |
| 30 | 4240 |
| 40 | 7380 |
tags: #zvetseni #zdiva #cihloveho #informace