Posledním stupněm vývoje cihlářských výrobků jsou cihlové systémy, jejichž pilířem je obvykle cihelná tvarovka typu THERM – výsledek výzkumu cihlářů, stavitelů i stavebních fyziků zabývajících se vlastnostmi stavebních konstrukcí a materiálů. Tato tvarovka využívá jako základ tisíci lety ověřené vlastnosti cihelného střepu a svou moderní konstrukcí (speciálními tvary otvorů, vylehčením hmoty drobnými póry, zámkovým systémem zazubení, velikostí tvarovky atd.) spolehlivě splňuje současné, často protichůdné požadavky na stavební dílo (tepelný odpor, pevnost, zdravé mikroklima, akumulace tepla, difuze vodních par atd.). Moderní cihla se tak může bez přehánění nazvat „materiálovým desetibojařem“, který sice nevítězí ve všech disciplínách, ale je v konečném součtu na špici pořadí stavebních materiálů, říká Ing. Antonín Horský spoluautor Cihlářského lexikonu.

Tepelné vlastnosti cihel

Dnešní vysoké požadavky na tepelnou izolaci, v současnosti jednu z nejdůležitějších vlastností obvodových konstrukcí, moderní cihelné tvarovky spolehlivě splňují. Mají totiž nejen speciálně tvarované děrování, ale navíc obsahují velké množství drobných pórů vyplněných vzduchem, který je v takovém případě nejlepším tepelným izolantem.

Dřívější „tepelné mosty“ v místě svislých maltových spár řeší systém zazubení (pero + drážka), kdy se styčná (svislá) spára maltou vůbec nevyplňuje. Pro vyplnění ložných spár se doporučují lehké neboli tepelněizolační malty. U nejčerstvější novinky – broušených cihel, je dokonce maltová spára minimalizována na 1 až 3 mm. Takto provedené zdivo např. z dnešních typických cihelných tvarovek pro tloušťku stěny 440 mm dosahuje stejných hodnot součinitele prostupu tepla U (přibližně převrácená hodnota dříve používaného tepelného odporu R) jako stěna z cihel plných o tloušťce 2,36 m!

Superizolační cihly – reaguje i na revidovanou normou zvýšenou tzv. doporučenou hodnotu součinitele prostupu tepla UN = 0,25 W∙m^-2∙K^-1 (dříve R = 3,83 m²∙K∙W^-1). Důležité je, že těchto hodnot dosahují cihelné tvarovky typu THERM jednovrstvou konstrukcí bez nutnosti dodatečného zateplování, což znamená jednoduchost zhotovení a nižší náklady nehledě např. na životnost zateplovacích systémů – zhruba 25 let, která je v porovnání s životností cihlových stěn, u nichž se uvažuje 100 let, nesrovnatelně nižší.

Dále je nutno zdůraznit, že nekomplexním řešením snížení tepelných ztrát domu, jehož zdivo splňuje v současné době normou požadovaný součinitel prostupu tepla UN = 0,38 W∙m^-2∙K^-1 (dříve R = 2,46 m²∙K∙W^-1), v drtivé většině případů pouze prostým snížením prostupu tepla (zvýšením tepelného odporu) vnějšího zdiva pomocí dodatečného zateplení očekávaná úspora nákladů nenastane. Tepelné ztráty totiž výrazněji, než na tepelném prostupu zdivem závisí na výplních otvorů (oknech, dveřích, infiltraci), chování obyvatel domu a otopné soustavě domu, teprve potom na obvodových konstrukcích a stropu; vliv mají také klimatické podmínky a nadmořská výška. Ukazuje se, že pro současnou cenovou hladinu energií a materiálů se optimální součinitel U pohybuje v rozmezí 0,35-0,30 W∙m^-2∙K^-1 (R = 2,7-3,2 m2∙K∙W-1), kdy tepelné ztráty zdivem činí 20- 25 %. Při dalším snižování součinitele U (zvyšování tepelného odporu R) se ztráty obvodovým zdivem snižují minimálně a narůstají u oken a dveří.

Vysvětlení vyplývá ze základních fyzikálních zákonů – teplo si hledá „cestu nejmenšího odporu“. Řešením sice může být dokonalé zateplení celé vnější obálky domu, ale zde narážíme na hygienické požadavky nutné výměny vzduchu v místnosti, což utěsněná okna nedovolují, takže taková úprava může fungovat pouze ve spojení s nákladnou vzduchotechnikou (nejlépe s rekuperací tepla), která požadovanou výměnu vzduchu zajistí. Vždy je tedy třeba tento problém řešit komplexně a zvážit také v tomto případě důležitý poměr cena/výkon.

Trvanlivost cihel

Trvanlivostí cihel se rozumí maximální doba, po kterou zůstanou při použití ve stavbě nezměněné a pevné. Zkušenosti ukazují, že správně vyrobené cihly patří mezi nejtrvanlivější stavební materiály vyrobené člověkem. Jejich životnost lze počítat na stovky let. Trvanlivost cihel závisí na některých faktorech, jako jsou: nasákavost, mrazuvzdornost a výkvěty.

• Hodnota nasákavosti. Tato vlastnost souvisí s pórovitostí cihly. Skutečná pórovitost je definována jako poměr objemu pórů k hrubému objemu vzorku látky. Zdánlivá pórovitost, častěji nazývaná hodnota absorpce nebo prostě absorpce, je množství vody absorbované vzorkem (cihly). Vyjadřuje se v procentech hmotnosti sušiny vzorku:

Absorpce=W2 – W1 / W1 x 100. Kde W2 je hmotnost po 24 hodinách ponoření do vody a W1 je suchá hmotnost vzorku v peci. Hodnoty absorpce cihel se značně liší. Doporučuje se však, aby u prvotřídních cihel nebyla vyšší než 20 % a u běžných stavebních cihel nebyla vyšší než 25 %.

Absorpční charakteristika cihel ovlivňuje jejich kvalitu mnoha způsoby:

Zaprvé: vyšší pórovitost znamená méně pevných materiálů, a proto se snižuje pevnost.
Za druhé: vyšší nasákavost vede k dalším vadám souvisejícím s vodou, jako je mrazuvzdornost a výkvěty.
Za třetí: vyšší nasákavost má za následek hlubší pronikání vody, která se stává zdrojem vlhkosti.

• Odolnost proti mrazu. Voda se při zmrznutí objemově rozpíná přibližně o 10 % a působí tlakem řádově 140 kg/cm². Při použití cihel v chladném podnebí může být jejich rozpad v důsledku tohoto jevu „působení mrazu“ běžným procesem. Je tomu tak zejména proto, že cihly jsou poměrně porézní materiály (zdánlivá pórovitost = 20-25 %). Je proto nezbytné, aby cihly v těchto oblastech byly řádně chráněny před deštěm, aby se minimalizovala jejich nasákavost.

• Degradace. Jedná se o běžný proces znetvoření a znehodnocení cihel v horkém a vlhkém podnebí. Pálené keramické materiály umístěné v exteriéru podléhají stejným korozním vlivům jako ostatní silikátové hmoty. V případě pálených cihel určených ke zdění jsou příčiny, způsob a následky koroze nejbližší kamennému zdícímu materiálu. Pokud je cihla dlouhodoběji zavlhčena, může degradovat následkem hydrolýzy pojivé sklovité matrice, silikátového skla. Toto riziko se vyskytuje také u podlahovin z pálených keramických hmot. V jejich případě je však zjevně tím nejvíce poškozujícím faktorem sám člověk. Pochůzná plocha je silně mechanicky namáhána, což vede k obrušování – abrazi keramické hmoty a často i k praskání. Jestliže jsou podlahoviny či obkladové hmoty povrchově chráněny glazurou a pokud k nim neprosákne voda z podzákladí objektu, je jejich životnost dlouhodobá, a to i v exteriéru.

Povrch cihel se pokrývá bílými nebo šedě zbarvenými skvrnami solí. Tyto soli jsou přítomny v původní cihlářské hlíně. Když do cihel pronikne dešťová voda, soli se snadno rozpustí. Po deštích se začíná odpařovat. Soli odcházejí spolu s vodou a vytvářejí na povrchu cihel tenké inkrustace. Soli, které se běžně srážejí při výkvětech, jsou: sírany vápníku, hořčíku, sodíku a draslíku. Proto je třeba klást velký důraz při zkoušení chemického složení hlíny pro výrobu cihel.

-jik-
Foto: iStock