OGNIOWA KLASYFIKACJA – REAKCJA NA OGIEŃ WYROBÓW BUDOWLANYCH
11 listopada 2023
ŚCIANY – PODSTAWOWE INFORMACJE
11 listopada 2023
Wyroby ceramiczne stanowią dobry, wypróbowany od wieków materiał budowlany i jakiekolwiek współczesne „substytuty” budowlane nigdy w pełni nie zastąpią cegły. Wyroby ceramiki budowlanej znane są już od przeszło 6 tysięcy lat. Wspaniałe budowle wykonane z cegły ceramicznej przetrwały setki lat.
Ceramika stosowana w budownictwie to ceramika otrzymywana z dobrze rozdrobnionej i wymieszanej z wodą gliny. Po uformowaniu i wysuszeniu wyroby są wypalane. W trakcie tego procesu glina zamienia się w twardy czerep a wyroby zachowują nadany im wcześniej kształt. Wyroby używane w budownictwie można podzielić na grupy:
- wyroby o czerepie porowatym (nasiąkliwość wagowa waha się od 6% do 22%) – do grupy tej należą:
- wyroby ceglarskie, do tej grupy należą wyroby z ceramiki tradycyjnej czyli cegły, pustaki ścienne i stropowe, dachówki, sączki drenarskie itp.;
- wyroby szkliwione – kafle piecowe, płytki ścienne,
- wyroby o czerepie zwartym ( o nasiąkliwości wagowej do 6%)
- cegły i kształtki klinkierowe,
- płytki podłogowe (terakota), wyroby kamionkowe,
- ceramika półszlachetna – wyroby fajansowe i porcelanowe np. wyposażenie łazienek (umywalki, sedesy itp.).
Właściwości ceramicznych wyrobów budowlanych, to:
- wysoka izolacyjność termiczna (można z nich wykonywać zewnętrzne ściany jednowarstwowe bez docieplenia);
- akumulacyjność cieplna;
- wysoka izolacyjność akustyczna;
- wytrzymałość;
- trwałość;
- niepalność i odporność ogniowa;
- lekkość;
- paroprzepuszczalność;
- wiatroszczelność;
- ekonomiczność;
- łatwość i szybkość budowania.
Realizacja ścian z wyrobów ceramicznych to nie tylko wygoda w dowolnym komponowaniu elementów ścian ale wykorzystywanie specyficznych własności tworzywa takich jak wysoka skuteczność w zakresie izolacji termicznej i akustycznej. Tylko wyroby ceramiczne posiadają wysoką porowatość względną (otwartą) i niską gęstość pozorną, co pozwala no osiągnięcie najważniejszego efektu, jakim jest termoizolacyjność ścian a także parochłonność, paroprzepuszczalność, dyfuzja wilgoci. W każdej budowli pojawia się zagadnienie konieczności wyprowadzania pary wodnej poprzez ściany lub poprzez klimatyzację. Para wodna jest praktycznie wszędzie i we wszystkich zamieszkałych pomieszczeniach /wydzielana przez ludzi ok. 2 l/dobę i w wyniku czynności bytowych ok. 1,5 l/dobę. Zjawiskiem wyrównującym stężenie cząstek (molekuł) pary wodnej jest dyfuzja. Mikroporowatość tworzyw ceramicznych umożliwia dyfuzję pary wodnej powszechnie określaną paroprzepuszczalnością i jest to związane z kapilarnością (włoskowatością) tworzywa ceramicznego, czyli na zdolność do podciągania wody przez włoskowate, otwarte kanaliki materiału (kapilary) pozostające w zetknięciu z wodą a także na higroskopijność, czyli na zdolność do wchłaniania wilgoci z otaczającego powietrza. Cząsteczki pary wodnej, ruchem przypadkowym, poruszają się z przestrzeni o wilgotności wyższej do przestrzeni o wilgotności niższej. Ruch cząsteczek pary wodnej powoduje, zatem różnica (gradient) wilgotności. Ma to wpływ na wchłanianie pary wodnej. Zaletą takiego rozwiązania jest fakt, iż rdzeń muru znajduje się w ciepłej strefie, poza strefą przemarzania, natomiast mur wewnętrzny nagrzewa się razem z pomieszczeniem i praktycznie ma tę samą temperaturę, co powietrze w pomieszczeniu stwarzając określony komfort temperaturowy. Występująca średnia różnica temperatur w objętości muru między latem a zimą zapewnia stabilność temperaturową zdolność do akumulacji ciepła. Wyroby ceramiczne charakteryzują się korzystną dla układu grzewczego pojemnością cieplną (podobnie jak piec kaflowy) i stabilizują tym samym pracę układu grzewczego. W murach ceramicznych nie następuje skraplanie się pary wodnej w objętości muru. Wyroby ceramiczne charakteryzują się wyjątkowymi własnościami, które dodatkowo można polepszać na drodze tzw. poryzowania. Wyroby z ceramiki poryzowanej (ciepłej ceramiki) powstają z gliny z domieszką trocin, mączki drzewnej lub innych materiałów, które ulegają spaleniu podczas wypalania, pozostawiając w ceramice zamknięte mikropory. Dodatkowym czynnikiem polepszającym własności wyrobów ceramicznych są drążenia, których skomplikowany układ poprawia ich parametry cieplne.
Wyroby z ceramiki o czerepie spieczonym (nasiąkliwości wagowej do 12%) produkowane są z glin o niskiej temperaturze spiekania i wysokiej temperaturze stapiania.
Właściwości:
- wysoka wytrzymałość mechaniczna;
- trwałość mrozoodporność;
- niska nasiąkliwość;
- odporność chemiczna.
Asortyment:
- cegły klinkierowe i płytki elewacyjne ceramiczne mają powierzchnię gładką lub reliefową, szkliwioną, częściowo szkliwioną lub nieszkliwioną;
- cegły elewacyjne (licowe) są przeznaczone do wykonywania warstwy elewacyjnej ścian. Ich cechą charakterystyczną jest specjalne wykończenie (kolor i faktura) dwóch wzajemnie prostopadłych powierzchni, które będą widoczne na elewacji. Mają różne wymiary.
- Kształtki licowe są to elementy pełne lub drążone przeznaczone do wykonywania fragmentów elewacji w sąsiedztwie okien, drzwi, schodów itp.
Cegły klinkierowe i elewacyjne mogą być produkowane bez otworów lub z drążeniami (do 40% powierzchni postawy). Charakteryzują się małą nasiąkliwością (do 6%) i mrozoodpornością. Ich odporność chemiczna na działanie kwasów i zasad, pozwala na stosowanie w środowiskach o dużej agresji chemicznej. Można z nich budować ściany nośne i osłonowe, fundamenty oraz budowle inżynieryjne. Ze względu na walory estetyczne cegły klinkierowe i elewacyjne stosuje się wszędzie tam, gdzie chce się uzyskać bez tynkowania ładny wygląd muru, do wykonania warstwy elewacyjnej ścian zewnętrznych warstwowych, do zaakcentowania wybranych fragmentów elewacji, na podmurówki, filary, balustrady, kominki i elementy małej architektury, ponieważ są trwałe i nie wymagają konserwacji.
PODSUMOWANIE:
Materiały ceramiczne, jakie można stosować do budowy każdego rodzaju obiektu pozwalają na osiągnięcie następujących korzyści użytkowych:
- duża wytrzymałość na ściskanie, w granicach od 3,5 do 35 MPa, pozwala na stosowanie wyrobów ceramiki budowlanej w konstrukcjach przenoszących bardzo duże obciążenia;
- dobra odporność na działanie mrozu sięgająca 20 25 cykli zamrażania odmrażania, co pozwala na stosowanie wyrobów ceramiki budowlanej praktycznie w każdych warunkach klimatycznych;
- duża trwałość liczona nie na dziesiątki, ale nawet na setki lat wskazuje, że z tych wyrobów można wznosić solidne budynki i monumentalne budowle;
- niski współczynnik przewodności cieplnej murów z wyrobów ceramicznych w granicach 0,35 0,77 W/(mK) umożliwia wykonywanie ścian o bardzo dobrej izolacyjności cieplnej przy stosunkowo niskim zużyciu materiałów termoizolacyjnych;
- dobra izolacyjność akustyczna pozwala np. na wykonywanie ścian międzymieszkaniowych o grubości 25 cm z cegły pełnej; stropy ceramiczne mają znacznie lepszą izolacyjność akustyczną od innych rozwiązań materiałowych;
- duża zdolność akumulacji ciepła i paroprzepuszczalność wyrobów ceramiki budowlanej tworzą przyjemny i korzystny dla użytkowników pomieszczeń mikroklimat;
- dobra przyczepność do zapraw budowlanych umożliwia wykonywanie z ceramicznych wyrobów budowlanych nawet najbardziej skomplikowanych konstrukcji murowych, a przy tym murowanie nie jest sztuką trudną;
- wysoka odporność ogniowa wyrobów ceramicznych umożliwia wykonywanie ścian i budynków o najwyższych klasach odporności ogniowej:
- duża różnorodność kształtu i wymiarów wyrobów budowlanych ceramicznych pozwala na ich szerokie zastosowanie w różnych rodzajach budownictwa i różnych konstrukcjach budowlanych,
- duża estetyka wyrobów niektórych wyrobów ceramicznych takich jak cegła klinkierowa i elewacyjna. W historii architektury, w gotyku, ceramika elewacyjna była czynnikiem kształtującym ten styl.
Reasumując tylko wyroby ceramiczne są optymalnym rozwiązaniem w technologii budowania w odniesieniu do warunków klimatycznych, jakie panują w Polsce w tym przede wszystkim dla budownictwa energooszczędnego i pasywnego.
Opracowanie: inż. Ryszard Belak
