Hlíněné cihly

Vlastnosti hliněných stavebních konstrukcí a materiálů je možno rozdělit do několika kategorií. Kromě mechanických, fyzikálních a tepelně technických vlastností hraje důležitou roli hledisko ekologické, estetické a pocitové.Snadná dostupnost vstupních surovin, možnost recyklace těchto materiálů, nízká energetická stopa jsou hlediska, která v dnešní době nabývají na významu. Plošné uplatnění hliněných a ostatních přírodních materiálů ve stavebnictví může mít výrazný vliv na snížení spotřeby energie při výrobě stavebních materiálů v globálním měřítku. Při práci s těmito materiály máte možnost uplatnit svou vlastní tvořivost, kontakt s hlínou je příjemný při zpracování i v hotovém stavu po dokončení stavby. Nezanedbatelný je také estetický dojem, kterého můžete při vhodné aplikaci těchto materiálů dosáhnout.Celkově lze říct, že hliněné materiály jsou svými vlastnostmi rovnocenným partnerem a některými parametry, jako je přirozená regulace vlhkosti v objektu, zabránění přestupu par do konstrukcí, akumulační vlastnosti a pocit tepelné pohody, tyto standardní materiály převyšují a můžete je považovat za nezastupitelné. Velkou pozornost a samostatný výzkum by si zasloužilo právě téma vlivu hliněných zdí a omítek v interiéru v souvislosti s pocitem tepelné pohody člověka v místnosti. Lidské tělo vyzařuje teplo do chladnějšího okolí a použití „tvrdých“ a studených omítek (vápno, cement) může vést k nadměrným ztrátám lidského tepla a s tím spojeným pocitem chladu, zvýšeným napětím svalů a případnými revmatickými obtížemi. Těmto obtížím zabrání použití hliněných omítek v místnosti, které jsou „měkké“ a mají nižší vodivost a při stejné teplotě vzduchu v interiéru navozují pocit tepelné pohody.Když si uvědomíme, že rozdíl mezi teplotou vzduchu v místnosti o jeden stupeň Celsia nás při konečných teplotách v nákladech na vytápění stojí kolem 8% ceny, tak je to vážné téma jak ekologické, tak i ekonomické.S postupným rozšířením využití hliněných materiálů lze také počítat s příznivým cenovým vývojem vzhledem k dosažitelnosti, nízké technologické a energetické náročnosti při jejich výrobě.

Požární bezpečnost:

Je dostatečná, omazávek bylo užíváno k ochraně dřeva v konstrukcích.

Absence nebezpečných záření:

Při výběru vstupního hliněného materiálu je důležité provést měření těchto záření – jsou hlíny s vysokou hladinou záření a také hlín zcela bez měřitelného množství těchto záření.

Mechanické vlastnosti:

1. objemová hmotnost - bez přísad 1600-2000 kg/m3; s lehčivy 1000-1600 kg/m3
2. pevnost v tlaku - parametry dle hutnění, složení, vlhkosti atd.
hliněné cihly a monolitické konstrukce splňují požadavky pro nízkopodlažní výstavbu – 3-10 N/mm2
hliněné omítky – 1-3 N/mm2
3. pevnost v tahu ohybem - v závislosti na zpracování, složení směsi, stabilizaci, vlhkosti atd.
cca 1-4 N/mm

Fyzikální vlastnosti:

Voda na stěně

 eroze - nastává působením klimatických vlivů na povrch hliněné konstrukce, odolnost proti ní závisí na zhutnění a způsobu zpracování hliněných materiálů a v zabránění působení těchto vlivů na konstrukce (přesahy střech atd.

 kondenzace - je nutno konstrukce navrhovat tak, aby vodní páry kondenzovaly mimo hliněnou konstrukci

 přirozená vlhkost - v našem pásmu kolísá od 2% v létě do 5% v zimě v případě oddělení od kapilární, srážkové a jiné vlhkosti. Hliněné konstrukce jsou schopny regulovat vlhkost v místnosti.

Tepelně technické vlastnosti:

(součinitel prostupu tepla u je převrácenou hodnotou tepelného odporu)

 součinitel tepelné vodivosti

 závisí na objemové hmotnosti, obsahu vlhkosti a složení konstrukce- při běžných tloušťkách konstrukce nevyhoví normě

 tepelná akumulace - schopnost materiálu uchovávat teplo po určitou dobu. Tepelně akumulační vlastnosti jsou velmi dobré a jsou využívány.

Teplota povrchu:

Rozhodující faktor pro tepelnou pohodu v místnosti – nesmí být nižší než 2°C oproti teplotě v místnosti.

Mikroklimatické poměry:

Hliněné konstrukce jsou schopné regulovat teplotu v místnosti.

Hlína nutně nemusí být dominantním materiálem při stavbě domu, ale využitím jejích dobrých vlastností v jedno- tlivých konstrukcích na stavbě můžeme pozitivně ovlivnit kvalitu bydlení.

Všimněme si využití hlíny v tradičním stavitelství, kde zvláště u lidových staveb je její uplatnění nezastupitelné a dlouhodobě fungující.

Současné nedocenění hlíny jako stavebního materiálu, dané mnohaletým nevyužíváním technologie zavržené jako přežité a zastaralé, zapříčinilo:- malou informovanost o možnostech využití hliněných

materiálů- nedůvěru projektantů, stavebních firem a investorů
k hlíně- skutečnost, že teoretické poznání hlíny zaostává za ostatními stavebními materiály- minimální využití hlíny v realizovaných novostavbách- absenci normy pro hliněné stavby

V sousedních evropských zemích mají hliněné materiály ve stavitelství již několik desetiletí své místo, zvláště v ekologických a nízkoenergetických domech, a jsou tak vnímány jako běžná alternativa.Jsme přesvědčeni, že i u nás se po překonání výše uvedených problémů v této oblasti stane hlína rovnocenným stavivem, které zaujme svým přírodním vzhledem a výjimečnou povahou, a najde si tak své příznivce.

Jednotlivé možnosti využití:

 nosné konstrukce - (zdi, klenby, základy) – hliněné cihly, válkové zdivo, pěchované (monolitické) zdivo, zdící hliněné malty

výplňový materiál - v brázděných konstrukcích (s přidáním přírodních lehčiv), jako mezivrstva u stropu a podlah, spáry srubových konstrukcí

 podlahy - hliněné mazaniny, hliněné dlažby (topinky), využití hliněných malt jako lože pro různé druhy dlažeb (pálená cihla, kámen, keramika)

 hydroizolace - jílové izolace historických objektů (svislé i vodorovné), moderní bentonitové izolace

 otopné systémy

hliněné cihly – konstrukce omítaných kamen, sporáků, chlebových pecí, horkovzdušných tahů- monolitické konstrukce chlebových a pizzových pecí- využití hliněných malt pro stavbu pecí

 nenosné konstrukce - akumulační zdi, příčky, přizdívky (z cihel nebo monolitu), zdící hliněné malty

 obklady, podhledy - dřevohlinité desky, OSB desky s povrchovou úpravou hliněnou omítkou

 úpravy povrchů - hrubé hliněné omítky, jemné hliněné omítky, omazánky roubených a týněných konstrukcí, hliněný pačok (nátěr)

Předmět řešení: Zkoušky fyzikálně mechanických vlastností nevypálených plných cihel

Informace o zadání, použité podklady:
Zkoušky nevypálených plných cihel z běžné cihlářské výroby byly provedeny na základě požadavku p. Marka Vlčka z Lysovic.
Bylo požadováno stanovení pevnosti v tlaku jako základní fyzikálně mechanické vlast-nosti. Pro celkové hodnocení byly provedeny i zkoušky objemové hmotnosti a zkoušky pev-nosti v tahu ohybem.
Zkoušky byly provedeny pro stanovení vlastností nevypálených cihel pro zdění hlině-ných staveb.
Bylo dodáno celkem 12 vzorků cihel, 10 ks běžného rozměru plných pálených cihel a 2 ks se stejným půdorysem a větší výškou.

Přehled výsledků pevnostních zkoušek:
10 vzorků – J 077 (1) … J 086 (10)

Objemová hmotnost: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
1913 kg/m³
1963 kg/m³
1931 kg/m³
Pevnost v tahu ohybem: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
1,90 MPa
3,13 MPa
2,63 MPa
Smluvní pevnost v tlaku: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
3,50 MPa
6,10 MPa
4,79 MPa

2 vzorky – J 087 (11) a J 088 (12)

Objemová hmotnost: 1958 1955 kg/m³
Pevnost v tahu ohybem: 1,53 1,84 MPa
Smluvní pevnost v tlaku: 3,10 3,25 MPa

Zkoušky provedl a vyhodnotil Ing. Jiří Habarta, CSc., autorizovaný inženýr v oboru Zkoušení a diagnostika staveb – číslo autorizace 1000407.
Brno, 30.3.2006

Zkoušky hliněných omítek

Pevnostní zkoušky na trámečcích


Informace o zadání a programu zkoušek:
Předmět řešení: Provedení pevnostních zkoušek hliněných omítek na zkušebních tělesech – trámečcích.

Na základě objednávky od stavební firmy a podle specifikace provedené p. Michalem Navrátilem byly provedeny zkoušky hliněných omítek. Pro zkoušky byly předány suché směsi, připravené p. M. Vlčkem. Celkem bylo zkoušeno osm směsí, z toho sedm bylo připraveno z dostupných místních surovin a jedna směs byla od firmy BAYOSAN. Zkoušky byly provedeny jako součást studijních zkoušek pro výběr optimální receptury.
Pro rozlišení jednotlivých směsí byla používána následující označení:

- označení podle složení směsi (H 2a, ..)- pořadové číslo ve skupině zkoušek (1 … 8)- označení podle evidence vzorků v laboratoři (J 130 … J 137)

H 2a 1 J 130 J 8 5 J 134
H 2e 2 J 131 J 9 6 J 135
H 2g 3 J 132 J 10 7 J 136
H 2h 4 J 133 VL 14 G 8 J 137 (BAYOSAN)

Zkoušky a jejich vyhodnocení byly prováděny podle ustanovení českých technických norem, platných pro zkoušení malt pro omítky a pro zdění.

Vlhkosti omítkových směsí a objemové hmotnosti volně sypaných směsí:

xx … nezjišťováno

Výsledky pevnostních zkoušek trámečků z omítkových směsí:

Zkoušky mají studijní charakter, závěrečné hodnocení by mělo být provedeno až po realizaci všech zamýšlených laboratorních zkoušek.

Zkoušky hliněných omítek provedl, vyhodnotil a sestavil závěrečnou zprávu Ing. Jiří Habarta, CSc., autorizovaný inženýr v oboru Zkoušení a diagnostika staveb – číslo autorizace 1000407, držitel Průkazu o certifikaci způsobilosti pro specifickou činnost NDT zkoušení ve stavebnictví č. 201-0031/NZS.
Brno, 20.3.2006

Zkoušky vzorků pro cihly z nepálené hlíny

Zkoušky fyzikálně mechanických vlastností vzorků a cihel z nepálené hlíny

Na základě požadavku p. Marka Vlčka z Lysovic byly provedeny materiálové zkoušky zkušebních vzorků a celých cihel z nepálené hlíny. Bylo požadováno stanovení základních fyzikálně mechanických vlastností, zejména objemových hmotností a pevností. Dohodnuty byly zkušební metody podle platných technických norem platných pro zkoušky malt a cihel.
Pro zkoušky bylo dodáno deset sad (trojic) zkušebních trámečků vyrobených ve for-mách se jmenovitými rozměry 40 x 40 x 160 mm.
Dále bylo dodáno pět cihel a jedna půdovka.
Bylo sděleno označení jednotlivých sad s informací o jejich složení.
em a větší výškou.

 

Přehled výsledků pevnostních zkoušek:

10 vzorků – J 077 (1) … J 086 (10)

Objemová hmotnost: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
1913 kg/m³
1963 kg/m³
1931 kg/m³
Pevnost v tahu ohybem: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
1,90 MPa
3,13 MPa
2,63 MPa
Smluvní pevnost v tlaku: minimum
maximum
průměr z 10 hodnot
3,50 MPa
6,10 MPa
4,79 MPa

Zkouškami stanovené vlastnosti materiálu sad trámečků a celých cihel uvádí následující tabulky:

Vzhledem k tomu, že budou výsledky zkoušek použity v dalším postupu hodnocení a posuzování vybraných materiálů, není provedeno jejich hodnocení a zatřídění.

Zkoušky provedl a vyhodnotil Ing. Jiří Habarta, CSc., autorizovaný inženýr v oboru Zkoušení a diagnostika staveb – číslo autorizace 1000407, držitel Průkazu o certifikaci způso-bilosti pro specifickou činnost NDT zkoušení ve stavebnictví č. 201-0031/NZS.
Brno, 21.5.2004

Přírodní materiály ve stavebních konstrukcích HLÍNA A POKUSY

Co vše je možné provádět s hlínou?

1. Vyrábět zkušební vzorky:

 návrh složení hliněných směsí (příp. s vylehčujícími složkami) v závislosti na účelu a použití ve stavební konstrukci

 příprava a výroba zkušebních trámků

2. Zjišťovat vlastnosti hliněného staviva na zkušebních trámcích:

 pevnost v tahu za ohybu

 pevnost v tlaku

 objemová hmotnost

 vlhkost

3. Navrhovat skladby obvodových stěn (kombinace dřevo + hlína + TI):

 výpočet U a posouzení hodnot dle tepelně-technické normy

4. Tepelně-technické měření pomocí měřících ústředen:

 zjišťování parametrů tepelně-vlhkostního mikroklimatu ve stavbách z přírodních materiálů

5. Tepelně-technické měření pomocí termovizní kamery:

 

Hnětením dobře promíchaných surovin vzniká plastické těsto, přičemž se roztírají drobné hrudky hlíny. Teprve dokonalým rozmělněním mohou částice jílu dobře plnit funkci pojiva ve směsích a využít tak svých vlastností co nejlépe.

Dostatečná homogenizace a zhutnění směsi má vliv na výsledné pevnosti hliněných stavebních materiálů.

 

Tradiční způsob zpracování:

nakopání a odležení hlíny- zvlhčení vodou- přidání plniv a ostřiv- ruční zpracování (motyky, hrábě)- prošlapání (bosýma nohama, event. pomocí dobytku v malém výběhu)

 vlastní použití (plnění do forem – cihly, dusání do bednění – nabíjené zdivo, hliněné války, mazaniny, omítky)

 

Dnešní způsob zpracování z jednotlivých komponentů:

 doprava jednotlivých složek přímo na stavbu

 proházení jílovité hlíny sítem

zpracování v míchačce, speciálních strojích nebo ručními mísidly (rozmělnění jílu s vodou, postupné přidání plniv a ostřiv)

 použití na konkrétní konstrukce

 

Z průmyslově vyrobených suchých nebo mírně vlhkých směsí:

 doprava suchých směsí (v pytlích á 30 kg nebo vacích á 500-1000 kg) na stavbu

 zpracování v běžných míchacích strojích, event. pomocí ručních mísidel – pouze s přidáním vody

 vlastní využití

 

Z průmyslově vyrobených mokrých směsí:

 doprava připraveného materiálu ve formě mokré směsi (na korbě nákl. automobilů výrobce)

 vlastní využití

Designed by Edinburgh Taxi