V článcích v Materiálech pro stavbu 4 a 5/2015 jsme se seznámili s nejrozsáhlejším testováním cihel v dějinách České republiky. Jedna část si však vyžádala speciální pozornost, protože při uvádění cihel plněných minerální vatou na trh se deset z deseti stavebníků zeptalo „A co když se do nich dostane voda?“
Působení vody a vlhkosti
Tehdejší nedostatek informací v této oblasti totiž bezostyšně zneužívala neseriózní konkurence, která bez jakýchkoli důkazů, vědomostí nebo zkoušek šířila poplašné zprávy o znehodnocování minerální vaty vodou, jejím nedostatečném vysychání a tím pádem ztrátě výsledných tepelněizolačních vlastností. Vznikla tak neopodstatněná obava, jak se bude chovat minerální vlna uvnitř cihel, když dojde k jejímu promáčení vodou. Když pomineme fakt, že k takové situaci může dojít pouze v případě hrubé technologické nekázně na stavbě, tak pro tuto problematiku neexistují žádné normové zkoušky ani postupy. Bylo nutno vymyslet a navrhnout celou metodiku testování tak, aby byly zahrnuty pokud možno všechny situace, ke kterým na stavbách může dojít.
Postup testování
Zkoušky byly seřazeny za sebou tak, jak by zkoušené situace na reálné stavbě mohly nastat.
1. Cihly stojící v kaluži vody
Situace, kdy jsou cihly ponořeny do vody s určitou stálou výškou hladiny. Při dodržení zásad správného skladování by tato situace na reálné stavbě neměla nastat (obr. 1, 2).
Z naměřených výsledků během zkoušky vyplývají tyto závěry:
– keramika je po 72 hodinách máčení ve vodě kompletně nasáklá;
– minerální vata je mokrá jen do výšky hladiny vody – voda nevzlíná výše;
– keramika i minerální vata jsou po cca 21 dnech vysychání opět téměř suché.
2. Cihly ponořené do vody (nereálná extrémní situace)
Vzorek byl na tři dny úplně ponořen do vody (obr. 3, 4).
Závěry ze zkoušky:
– proces vysychání je nejrychlejší na začátku;
– i extrémně nasáklá cihla se může v relativně krátkém čase zbavit podstatné části obsahu vody;
– minerální vata je i v takto extrémních podmínkách po zhruba dvou měsících suchá.
3. Cihly na intezivním dešti
Cihly „zapomenuté“ na základové desce, vystavené silnému dešti (33 mm za den, tj. 33 litrů na m²; obr. 5, 6)
Cihly vysychaly ve více variantách: volně za plného přístupu vzduchu, jednak zabudované ve fragmentu zdiva od střechou (obr. 7) nebo pouze zakryté PE fólií venku (obr. 8).
Závěry ze zkoušky:
– nasákání odspodu má větší vliv na obsah vlhkosti v cihlách než přímý déšť působící shora;
– proces vysychání je zpočátku velmi rychlý;
– rychlost vysychání zabudovaných cihel v chráněném a nechráněném prostředí je přibližně stejná, rozdíl je minimální;
– vysychání nasáklých cihel zabudovaných do zdiva je pomalejší než vysychání cihel nezabudovaných;
– minerální vata vysychá podstatně rychleji než keramika;
– minerální vata je po zhruba dvou měsících suchá.
4. Podmáčení první vrstvy cihel ve zdivu
Situace, která může na stavbě nastat v případě, že základová deska má spád směrem k okrajům a v důsledku deště se vytvoří bazén ohraničený obvodovou stěnou z vnější strany. Do vytvořeného bazénu byla napuštěna voda do výšky 3 cm a po třech dnech působení byly cihly změřeny (obr. 9, 10).
Z naměřených výsledků během zkoušky vyplývají tyto závěry:
– keramika je po 72 hodinách působení vody odspodu na vnitřní líc cihel kompletně nasáklá;
– minerální vata uvnitř cihel je zcela suchá;
– keramika je po cca 21 dnech vysychání v laboratorních podmínkách opět téměř suchá.
5. Pronikání srážkové vlhkosti do zdiva
Fragment zdiva 3,5×2,5 m (polovina omítnutá) byl v klimakomoře vystaven povětrnostním vlivům dle evropské metodiky ETAG 004. Do zdiva byla zabudována čidla vlhkosti a během zkoušky bylo na stěnu nastříkáno 40 m³ vody (obr. 11, 12).
Neomítnutá polovina:
– keramika je nasáklá rovnoměrně po celé tloušťce stěny;
– první vrstva minerální vaty ze strany exteriéru je silně navlhlá;
– druhá vrstva minerální je vaty navlhlá několikanásobně méně;
– minerální vata výrazněji nasákne pouze při přímém kontaktu s velkým množstvím vody;
– v ostatních vrstvách minerální vaty je pouze stopové množství vlhkosti;
– keramika chrání minerální vatu před nasáknutím.
Omítnutá polovina:
– je patrný výrazný rozdíl mezi omítnutou a neomítnutou částí;
– nekvalitní provedení detailů může být příčinou pronikání vody i pod omítku;
– první a druhá vrstva minerální vaty ze strany exteriéru je vlhká podstatně méně než v neomítnuté části;
– v ostatních vrstvách minerální vaty je jen stopové množství vlhkosti.
6. Kondenzace vodní páry ve zdivu
Ve zkušebně BTI Linz v Rakousku bylo zjišťováno, v jaké míře dochází ke kondenzaci vodní páry ve zdivu z cihel plněných minerální vatou v reálných klimatických podmínkách (70 dnů cyklování; obr 13, 14).
Výsledky a závěry ze zkoušky v BTI Linz:
– velmi nízký obsah vlhkosti: 0,11 % hm., tj. cca 0,02 l vody na 1 cihlu,
– žádné vizuální změny na minerální vatě;
– hromadění většího množství vody v důsledku kondenzace je velmi nepravděpodobné;
– poškození cihel v důsledku kondenzace je velmi nepravděpodobné;
– obsah vlhkosti v minerální vatě je pod hranicí sorpční vlhkosti, tj. velmi zanedbatelný – minerální vata nenabrala skoro žádnou vlhkost;
– všechna zkondenzovaná vlhkost je pouze v keramice.
Výsledky testů kondenzace vlhkosti ve zdivu, vzlínání vody, působení deště na nezakryté zdivo, vysychání zabudovaných vlhkých cihel, zkouška zdiva zkrápěného hnaným deštěm (zkouška určená pro ověření trvanlivosti kontaktních zateplovacích systémů) a mnoho dalších ukázaly, že obavy z negativního působení vody na vatu jsou skutečně zbytečné. Díky kapilárním vlastnostem cihelného střepu totiž docházelo ve všech případech k prakticky okamžitému „vysávaní“ případné vlhkosti z vaty a následném transportu ven ze zdiva tak rychle, že obvykle do měsíce byla vata za běžných podmínek okolního prostředí uvnitř cihel suchá. A to i v případě absolutně nereálného extrému, kdy byla vatovka na tři dny celá ponořena do vody. Na tomto místě je však třeba opět zdůraznit, že k masivnímu zatížení zdiva vlhkostí může dojít výhradně při hrubém nedodržení technologických postupů. Přesto ani taková nedbalost vatovku neznehodnotí, zdivo rychle vyschne (podle vnějších podmínek) a jeho vlastnosti se vrátí k původním hodnotám.
Můžeme tedy s klidným svědomím říci, že tyto obavy jsou dávno rozptýleny, dotazy na vliv vody na minerální izolaci se už vyskytují pouze občas a stovky referencí v podobě dobře fungujících budov jasně potvrzují závěry testování, které by šlo s jistou nadsázkou označit za dynamicky kreativní.
Cihly plněné minerální vatou byly vyvinuty za podpory Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu TIP Projekt č. FR-TI3/231 Vývoj zděných konstrukcí za účelem zlepšení užitných vlastností staveb.
HYNEK STANČÍK
foto archiv firmy Wienerberger cihlářský průmysl, a. s.
Ing. Hynek Stančík, Ph.D., (*1973) absolvoval FAST VUT v Brně, obor materiálové inženýrství. Pracoval jako technolog – produktový technik ve firmě Wienerberger cihlářský průmysl, a. s. V současné době je produktmanagerem firmy TONDACH Česká republika, s. r. o.
