Artykuł dostępny w całości jako dokument pdf

Przegląd
technologii budowy
ścian zewnętrznych
Jacek Sawicki
obok i poniżej:
Asortyment wyrobów z ceramiki tradycyjnej
Najbardziej rozpowszechnione są
pustaki ceramiczne o różnych kształtach
i rozmiarach.
Materiały ceramiczne są najczęściej stosowanym budulcem do wznoszenia domów
mieszkalnych. Inwestorzy cenią je za trwałość, solidność i sprawdzone wzory. Można
zbudować z nich domy o najróżniejszych
kształtach, ciepłe i zdrowe.
Ceramika tradycyjna
Technologia wypalania cegieł z gliny sięga
czasów starożytnych. Materiały ceramiczne,
pełne i drążone, wypalane są w temperaturze
850–1000°C. Wyroby pełne to cegła dziurawka i klinkier. Wyroby drążone to cegła
kratówka i dziurawka oraz pustaki ceramiczne
o różnych rozmiarach i kształtach.
• Cegłę pełną produkuje się w pięciu klasach, odpowiadających jej wytrzymałości
na ściskanie (w MPa): 5; 7,5; 10; 15; 20.
• Cegłę klinkierową otworową i bezotworową produkuje się w klasach 25, 30 i 35.
Można nią licować ściany zewnętrzne bez
wymogu tynkowania.
• Cegła dziurawka mrozoodporna o klasie
5 może być używana na ściany zewnętrzne.
Występuje w dwóch odmianach: „wozówkowa” i „główkowa”. Kształty i wymiary
otworów mogą być różne. Ściany nośne
wykonuje się z cegieł grubościennych. Do
ścian zewnętrznych wypełniających można
stosować dziurawkę cienkościenną.
• Cegła kratówka produkowana jest w trzech
typach: K1, K2, K3 oraz w czterech klasach:
7,5; 10; 15 i 20.
cieplna i akustyczna, niepalność, odporność
na działanie mrozu i deszczu, ekonomiczność,
ekologiczność, jednorodność sposobu budowy od piwnicy aż po dach, nieskomplikowane
prowadzenie prac murarskich, zachowujące
estetykę montażu. Ceramiczne elementy ścienne wysokiej jakości nie wymagają murowania
na spoiny pionowe, co znacznie przyspiesza
przebieg prac.
Ceramika poryzowana
Ten typ wyrobów ma właściwości mechaniczne porównywalne do tradycyjnej cegły, ale
jednocześnie lepszą izolacyjność cieplną i akustyczną. Mankamentem jest jednak większa
kruchość i nasiąkliwość. Przed włożeniem do
pieca glinę ceramiczną miesza się z łatwopalnymi, ulegającymi samozapłonowi i utlenieniu
składnikami (na przykład mączką drzewną,
trocinami, granulkami polistyrenu) i wstępnie
suszy. W wysokiej temperaturze materiał ulega
spaleniu, a wydzielające się gazy poryzują ceramikę. W rezultacie otrzymuje się wyrób o bardzo dobrych właściwościach termoizolacyjnych.
Przestrzeń, którą wypełniają mikropęcherzyki
© cegielnia markowicze
© cegielnia markowicze
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
może zajmować nawet do 30% ogólnej objętości
wyrobu. Poryzowana ceramika charakteryzuje
się wysoką wytrzymałością mechaniczną na
ściskanie (minimum 10 MPa) i względnie niską
wagą, a przy tym materiał ten ma doskonałe
własności dyfuzyjne, gwarantujące dobrą paroprzepuszczalność. Inne jego zalety to: trwałość
i wytrzymałość, oszczędność w zużyciu zaprawi klejów na spojenia, doskonała izolacyjność
© cegielnia markowicze
Ceramiczne ściany zewnętrzne
© FAKRO
12
© leier
lub poryzowanej jest bardzo szeroki.
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
13
jednowarstwowe. Z powodzeniem nadaje się on również
na ściany wielowarstwowe. Różne wymiary elementów
pozwalają na wznoszenie konstrukcji z cieńszym
© ytong
lub grubszym ociepleniem.
14
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
betonu, tym większa jest jego przewodność
cieplna. Dobór odmiany zależy od funkcji,
jaką w budynku ma spełniać ten materiał.
Inna jego słaba strona to stosunkowo niskie parametry wytrzymałościowe, a właśnie
wytrzymałość na ściskanie, czyli tak zwana
marka, jest parametrem w znacznym stopniu
decydującym o przydatności betonu komórkowego jako materiału konstrukcyjnego.
Produkty o małych gęstościach (300–500)
nie mogą przenosić obciążeń ze stropów
lub innych elementów budynku i należy
je stosować tylko do wykonywania ścian
© ytong
© ytong
zewnętrznych jednorodnych oraz jako materia ł ocieplający niektóre części budynku (na
przykład wieńce). Beton komórkowy odmian
wyższych od 500 można stosować do wykonywania warstwowych ścian zewnętrznych
z warstwą izolacji cieplnej (ze styropianem
bądź wełną mineralną).
Ściany zewnętrzne z bloczków komórkowych projektuje się jako jednowarstwowe grubości 36,5 lub 30 cm. Można też wykonywać
ściany szczelinowe z wewnętrzną warstwą nośną z bloczków i z warstwą zewnętrzną z cegły
klinkierowej.
Beton komórkowy i inne wyroby autoklawizowane
znajdują zastosowanie niemal we wszystkich
elementach budynku.
© xella
Z betonu komórkowego można budować ściany
Beton komórkowy jest materiałem znanym
już od prawie 80 lat. Podstawowe składniki
do jego produkcji stanowią piasek, wapno,
cement, sproszkowany tlenek glinu, substancje
powierzchniowo czynne (detergenty), a niekiedy również — zamiast piasku — popioły
lotne, bądź mieszaniny piasku z popiołem
(tzw. betony komórkowe szare).
Na skutek reakcji hydratacji glinu z wodorotlenkiem wapnia wydziela się wodór, który
poryzuje strukturę materiału. W trakcie tego
procesu betonowa masa zarobowa pęcznieje.
Lekki wodór wydostaje się z mikroporów na
zewnątrz, a jego miejsce zajmuje powietrze.
W procesie utwardzenia betonu w autoklawie
zachodzą reakcje chemiczne, w wyniku których powstają uwodnione krzemiany wapnia,
decydujące o jego ostatecznym wyglądzie i cechach fizyko-chemicznych. W efekcie uzyskuje
się materiał o dobrych właściwościach ciepłochronnych, wytrzymały na ściskanie, łatwy
w obróbce (można go piłować, ciąć, wiercić
otwory, wycinać bruzdy, wbijać haki, gwoździe itp.), mający dobrą paroprzepuszczalność,
odporny na działanie mrozu, ognia i korozji
biologicznej. Ściany wykonane z niego skutecznie chronią wnętrze domu przed gwałtownymi zmianami temperatury i stwarzają
w nim dobry mikroklimat. Do negatywnych
jego cech trzeba jednak zaliczyć znaczną nasiąkliwość związaną z porowatością materiału, co
obniża jego własności izolacyjne, dlatego też
elementy oraz gotowe ściany należy chronić
przed zalewaniem wodą. Nasiąknięte ściany
mogą przemarzać, co powoduje kruszenie
i rozsadzanie bloczków. Z tej przyczyny —
według obowiązującej normy — nie zaleca
się stosowania tego materiału do fragmentów
ścian usytuowanych poniżej wysokości 50 cm
od poziomu terenu.
Beton komórkowy pozwala na wykonanie ściany jednowarstwowej, murowanej na
cienką spoinę, o współczynniku przenikania ciepła U <= 0,3 [W/(m 2K)]. W obrocie
najczęściej spotyka się bloczki odmian 400,
500, 600 i 700. Odróżnia je gęstość pozorna i współczynnik przewodności cieplnej
według kryterium, że im wyższa odmiana
© ytong
© ytong
© ytong
Ściany zewnętrzne z betonu
komórkowego
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
15
© thermodom
© optiroc
przykład styropianowych szalunków traconych
16
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
Bloczki keramzytowe i wyroby
keramzytobetonowe
Keramzyt jest sztucznym lekkim kruszywem
wytwarzanym z wysoko ilastych pęczniejących
glinek, które formowane są do postaci granulek, wstępnie podsuszane, a później prażone
w temperaturze 1200°C w specjalnym ceramicznym piecu obrotowym. W tym czasie
granulat czterokrotnie zwiększa swoją objętość,
zyskuje twarde, spieczone skorupki i porowate
wnętrza i uzyskuje pożądaną cechę czyniącą go
izolatorem ciepła.
Przez zastąpienie kruszywa w betonie keramzytem otrzymuje się keramzytobeton,
materiał konstrukcyjny zachowujący wszelkie
zalety wyrobów ceramicznych i mający bardzo
dobre parametry izolacyjne. Uzyskany produkt
bardzo dobrze klimatyzuje pomieszczenia, ma
świetne własności termoizolacyjne i fonoizolacyjne, niewielki ciężar, łatwo poddaje się
obróbce mechanicznej, jest mrozoodporny,
niepalny, nie ulega biokorozji, nie dopuszcza
do rozwoju na powierzchni grzybów, pleśni
i mikroorganizmów. Ponadto ma niską nasiąkliwość (4–10%).
Z keramzytobetonu produkuje się różne detale do budowy ścian: pustaki szczelinowe oraz bloczki z wkładką termoizolacyjną przeznaczone do wznoszenia ścian
jednowarstwowych, a także wymagające ocieplenia bloczki pełne, z których buduje się
ściany dwu- i trójwarstwowe.
Ściany z pustaków — obok dobrej izolacyjności cieplnej i akustycznej — są paroprzepuszczalne i ognioodporne, a przy tym
nie są kruche ani nasiąkliwe. Pustaki zaleca się murować na zaprawę ciepłochronną
z dodatkiem keramzytu. Można je murować
na spoiny pionowe i poziome lub tylko na
spoiny poziome, bowiem pustaki na ściany
zewnętrzne mają boczną powierzchnię wyprofilowaną na „pióro i „wpust”. Nadproża
wykonuje się z kształtek „U” lub zbrojonych
belek. Na ścianach wykonuje się wieniec
żelbetowy, który ociepla się dodatkowo
warstwą styropianu i dopiero na nim opiera
się strop. Powierzchnie detali keramzytowych są chropowate, dzięki czemu mają
dobrą przyczepność dla tynków. „Zdobną”
fakturę ściany można również zachować;
nie tynkować, a jedynie pomalować farbą
elewacyjną.
W bloczkach keramzytobetonowych ocieplanych styropianem powierzchnie boczne są
profilowane na zamek. Podczas murowania
dokładnie wypełnia się je zaprawą ciepłochronną, aby później nie uciekało przezeń
ciepło. Wykończenie ściany keramzytowej
można wykonać w dowolny sposób, np. okrywając ją tynkiem cementowo-wapiennym.
W bloczkach z wkładką styropianową
warstwy ocieplające są tak ukształtowane,
by nie powstawały „mostki” termiczne. Dwie
warstwy styropianu dochodzą do krawędzi
bloczka, dzięki czemu nie ma przerw w izolacji na stykach sąsiadujących elementów.
Ściany takie muruje się na cienkościennej
zaprawie ciepłochronnej. Nienasiąkliwość
i mrozoodporność materiału umożliwia
otynkowanie ścian w dowolnym czasie po
wymurowaniu.
© leier
Gdy do betonu doda się różne domieszki
—trociny, wióry czy granulki styropianu —
to otrzymuje się materiały o zupełnie nowych
właściwościach. Nie są to nowe technologie,
ale w Polsce mało znane. W innych krajach
stosowane z powodzeniem od kilkudziesięciu
już lat.
Betony z wypełniaczami organicznymi
(wiórobetony, trocinobetony), są to lekkie
termoizolacyjne betony, w składzie których
spoiwem jest cement portlandzki, a wypełniaczami — trociny, wióry i zrąbki drzew
iglastych (sosna, jodła lub świerk) o ściśle
określonych wymiarach i właściwościach,
bez zanieczyszczeń, zbutwień. Trociny mają
długość do 10 mm, wióry — do 60 mm,
a wymiary zrąbków 40 × 20 × 6 mm (długość,
szerokość, grubość). Wypełniacze poddawane są mineralizacji, która zapobiega gniciu,
zapewnia odpowiednią trwałość, zmniejsza
skurcz własny, zwiększa przyczepność do zaczynu cementowego i umożliwia właściwe
wiązanie oraz twardnienie betonu. Są dwa
sposoby mineralizacji — powierzchniowa
i wgłębna. Pierwsza polega na tym, że środek
mineralizujący — chlorek wapnia lub siarczan
glinu — otacza pojedyncze wióry, podczas
mineralizacji wgłębnej wszystkie nasycone są
mineralizatorem.
Zależnie od składu mieszanki betonowej
uzyskuje się betony o różnej gęstości pozornej i różnym przeznaczeniu (konstrukcyjne
i termoizolacyjne). Do takich betonów mogą
również wchodzić różne dodatki mineralne
jak piasek, popiół lotny, mączka ceglana, żużel
paleniskowy i pumeksowy itp. Z takiego betonu produkuje się pustaki, bloczki lub płyty.
Do zalet tej technologii zaliczyć można małe
zużycie energii podczas produkcji elementów,
niewielki ich ciężar (o 50–75% lżejsze od
porównywalnych elementów ceramicznych),
niski koszt budowy domu, który wynika z małej pracochłonności, szybkości, łatwości wznoszenia ścian i mniejszych kosztów transportu,
wynikających z małego ciężaru i wymiarów
elementów oraz łatwości montażu.
Elementy z wypełniaczami organicznymi
dobrze znoszą mróz i deszcz — jeżeli nawet
nasiąkną powierzchniowo, szybko oddają wilgoć (składowanie pod gołym niebem im nie
szkodzi), mają łatwość obróbki („poddają”
się gwoździom i śrubom), a równocześnie są
wytrzymałe. Powinno sie je kupować u sprawdzonych producentów, ze względu na ryzyko
zastosowania do mineralizacji prefabrykatów
złej jakości, a od tego procesu zależy trwałość
i jakość wszystkich elementów. Domy zbudowane z takich materiałów są czyste ekologiczne. Tworzą mikroklimat wnętrza (podobny jak
w domach z drewna).
© keramzyt mszczonów
Trocinobetony, wiórobetony,
styrobetony
Bloczki keramzytobetonowe
nadają się do wznoszenia ścian
Znany od dawna beton nadaje się do budowy ścian,
jednowarstwowych. Stosuje się
ale przy zastosowaniu wypełniaczy organicznych
w nich wówczas wkładki termoizolacyjne
lub kruszyw podnoszących jego właściwości
(np. styropianowe). Ściana zbudowana z takich
termoizolacyjne. Najczęściej stosowanym kruszywem
elementów nie potrzebuje wtedy dodatkowego
do elementów ściennych jest keramzyt.
ocieplenia.
Styropianowe szalunki tracone
Ta interesująca metoda konstruowania ścian
zewnętrznych stosowana jest w Polsce już od
kilkunastu lat. Jest to system wznoszenia domów z kształtek styropianowych pełniących
rolę szalunku traconego, które wypełniane są
betonem konstrukcyjnym. Styropian pełni tutaj podwójną rolę — jest jednocześnie izolacją
i konstrukcją budynku.
Tym sposobem można stawiać budynki do
wysokości 25 m. Zazwyczaj w skład systemu
wchodzi ponad dwadzieścia rodzajów elementów styropianowych pasujących do siebie
jak klocki Lego. Montaż ścian zewnętrznych
rozpoczyna się na dokładnie wypoziomowanej ławie fundamentowej. Są dwa sposoby
montażu:
• można zestawić kształtki styropianowe na
wysokość kondygnacji (max do 3 m) i zalać
kanały betonem za pomocą pompy o wydajności do 10 m3/h;
• ustawia się trzy warstwy foremek i ręcznie
zalewa betonem.
Beton powinien mieć konsystencję półciekłą i być klasy przynajmniej B-15 (lub innej
wg obliczeń konstrukcyjnych). Rozpływa się
w elementach pod własnym ciężarem i nie
wymaga dodatkowego zagęszczenia. Pustaki
styropianowe układa się mijankowo, podobnie
jak cegły w murze. Wznoszenie ścian rozpoczyna się od naroży. Do kształtowania narożników
służą podstawowe kształtki ścienne i zatyczki
zaślepiające końcówki pustaków.
Ściany grubości 25 cm mogą mieć współczynnik przenikania ciepła U0 = 29 W/(m2K),
ściany grubości 35 cm U0 = 0,16 W/(m2K),
a dla 45 cm U0 = 0,16 W/(m2K).
Wewnętrzną część ściany najlepiej wykończyć płytami gipsowo-kartonowymi klejonymi do wewnętrznej strony pustaków. Stronę
zewnętrzną ściany można pokryć dowolnym tynkiem cienkowarstwowym na siatce
z włókna szklanego, albo oblicować cegłą,
mrozoodpornymi płytkami ceramicznymi,
bądź obłożyć sidingiem. Zaletami domu wykonanego z pustaków styropianowych jest
jego neutralność dla srodowiska, dom taki jest
ciepły, nie gnije.
Jacek Sawicki
Artykuł pochodzi z serwisu e-izolacje.pl
KREATOR–PROJEKTY • 2/2008
17