Nowoczesne domy z silikatów. Silikaty – materiał budowlany XX wieku

Poszukiwania dobrych materiałów budowlanych trwają od początków cywilizacji. Ludzie prowadząc osiadły tryb życia musieli budować, najpierw budowano z naturalnych materiałów, takich, jakie w danym regionie się znajdowały, najczęściej były to kamień i drewno. Ale nie wszędzie te materiały występowały, a i rosnące potrzeby, w miarę rozwoju społecznego i gospodarczego, powodowały poszukiwania sposobów wytwarzania materiałów budowlanych z ogólnie dostępnych surowców. A wszędzie występowały glina i piasek. Najpierw była więc ceramika, a silikaty znacznie, znacznie później, bo dopiero w końcu minionego wieku, ale zrobiły zawrotną karierę.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Sposób produkcji silikatów, sztucznego kamienia imitującego piaskowiec opisany został przez W. Michaelisa w 1880 r. Do odkrycia tego przyczyniło się zapewne poznanie warunków w jakich tworzyło się wiele skał występujących w przyrodzie, o inspiracją dla wynalazcy było ogromne zapotrzebowanie na materiały budowlane w wieku uprzemysłowienia. Chodziło przy tym o to, by nowy materiał budowlany był równie trwały jak naturalny kamień ? piaskowiec, ale równocześnie by umożliwiał łatwe kształtowanie, łatwe i trwałe łączenie, by miał lepsze właściwości cieplno-wilgotnościowe i umożliwiał produkcję w miejscach zbliżonych do rynków budowlanych. Takim właśnie materiałem okazała się cegła silikatowa produkowana z naturalnych, ekologicznych surowców: wapna, piasku i wody.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Sposób produkcji wyrobów silikatowych polega na wymieszaniu wapna i piasku, nawilżeniu mieszaniny, wstępnym zgaszeniu wapna w masie, uformowaniu i sprasowaniu wyrobów, autoklawizacji pod ciśnieniem w atmosferze nasyconej pary wodnej i późniejszym dojrzewaniu w celu uzyskania docelowej wytrzymałości.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Nie od razu jednak produkcja silikatów rozwinęła się na skalę masową. Dopiero mechanizacja procesu produkcyjnego, zwiększenie zdolności produkcyjnej zakładów i zmniejszenie kosztów wytwarzania spowodowały lawinowy wzrost produkcji, zwłaszcza po Drugiej Wojnie Światowej. Przykładem Niemcy, gdzie w 1950 r. produkowano 1,2 mld sztuk cegieł silikatowych, a w 1964 r. już 6,0 mld. W miarę rozwoju produkcji i doskonalenia wyrobów, rozszerza się również zakres stosowania wyrobów silikatowych, ale w Polsce silikaty stosowane są głównie do budowy ścian i wykonywania elewacji. Silikaty mogą być stosowane we wszystkich rodzajach budownictwa.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Szczególnie w ostatnich latach widoczne jest zwiększone zainteresowanie wyrobami silikatowymi, inwestorzy i projektanci coraz częściej sięgają po ten materiał budowlany, coraz więcej domów, zwłaszcza mieszkalnych buduje się z silikatów i coraz więcej silikatów widzimy na elewacjach.
Można powiedzieć, że dopiero obecnie ugruntowała się w Polsce pozytywna opinia o silikatach jako materiale szczególnie przydatnym do budowy domów mieszkalnych. Silikaty zyskały powszechne uznanie i należą do głównej grupy materiałów ściennych.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Ta pozytywna opinia o wyrobach silikatowych kształtowała się przez wiele lat, ale o szczególnym zainteresowaniu nimi obecnie zdecydowały następuje względy:
? zwiększenie wymagań dotyczących budynków, w tym: nośności, izolacyjności cieplnej, izolacyjności akustycznej, odporności ogniowej i zdrowotności;
? korzystne właściwości wyrobów silikatowych potwierdzone wieloletnimi doświadczeniami w czasie budowy i eksploatacji budynków;
? racjonalne projektowanie polegające na łączeniu różnych materiałów przy budowie ścian, w tym łącznie silikatów z materiałami termoizolacyjnymi;
? niska cena wyrobów silikatowych w porównaniu do cen wszystkich innych wyrobów ściennych.
Dobra opinia o wyrobach silikatowych wynika również z ich gwarantowanej jakości, a ta z kolei jest wynikiem stabilizacji procesu produkcyjnego. Jak zatem wygląda produkcja silikatów?

Produkcja silikatów
Silikaty produkowane są w dużych, zmechanizowanych zakładach, w których przebieg procesu produkcyjnego jest ściśle programowany i kontrolowany. W Polsce, poczynając od lat pięćdziesiątych, wybudowano 22 stosunkowo duże zakłady o łącznej zdolności produkcyjnej 1,2 mld jednostek cegłowych. Pierwszy zakład, obecnie już wyłączony z eksploatacji, wybudowano w Radzyminie k/Warszawy, a pierwszy zakład wyposażony w prasy automatyczne w Teodorach k/Łaska. Obecnie wszystkie zakłady wyposażone są w prasy automatyczne, reaktorowy system przygotowania mieszanki, automatyczny system dozowania składnikow masy oraz nowoczesny system autoklawizacji działający przy ciśnieniu 1,2?1,6 MPa.
Zakłady przystosowane są do produkcji różnego rodzaju wyrobów ? cegieł, bloków drążonych, pustaków i kształtek elewacyjnych. Mogą sprostać różnorodnym życzeniom odbiorców. W procesie produkcji silikatów z piasków kwarcowych, wapna palonego mielonego i wody najistotniejszym elementem jest proces autoklawizacji. W czasie autoklawizacji zachodzą reakcje polegające na tworzeniu uwodnionych krzemianów wapnia, które nie zachodzą w temperaturze pokojowej i ciśnieniu normalnym. W wyniku tych reakcji, z ziarn piasku i wapna oraz z wody tworzą się trwałe związki chemiczne, które są podstawą struktury nowego materiału o wysokiej wytrzymałości, odporności na działanie mrozu, niezbyt dużej nasiąkliwości i innych właściwościach fizycznych i chemicznych pożądanych dla materiałów budowlanych.

Właściwości
Silikaty należą do tych nielicznych materiałów budowlanych, które charakteryzują się wieloma korzystnymi właściwościami.
Wyroby silikatowe mają dużą WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE, od 5 do 25 MPa i więcej, dzięki czemu mogą być stosowane do wykonywania ścian przenoszących duże obciążenia. Z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane ściany wielokondygnacyjnych budynków oraz słupy i filary. Wyroby silikatowe mają wysoką ODPORNOŚĆ NA DZIAŁANIE MROZU, 25 do 50 i więcej cykli zamrażania-odmrażania, są odporne na działanie wszelkich zmieniających się czynników atmosferycznych, mogą być stosowane we wszystkich strefach klimatycznych.
Wyroby silikatowe charakteryzują się wysoką ODPORNOŚCIĄ NA KOROZJĘ BIOLOGICZNĄ ze względu na silny odczyn zasadowy, jaki im nadaje wapno używane do produkcji.
Wyroby silikatowe mają stosunkowo niski WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA, zwykle od 0,7 do 0,9 W/(mK), co przy dużej łatwości łączenia z materiałami termoizolacyjnymi umożliwia wykonywanie ścian o bardzo małych stratach ciepła.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku
Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

 

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Wyroby silikatowe charakteryzują się dużą ZDOLNOŚCIĄ AKUMULACJI CIEPŁA I PAROPRZEPUSZCZALNOŚCIĄ, co pozwala na zniwelowanie skutków szybkich zmian temperatury w ciągu doby; temperatura i wilgotność wewnątrz pomieszczeń nie ulegają takim wahaniom, zmiany są rozłożone w czasie.
Silikaty mają dużą TRWAŁOŚĆ porównywalną z trwałością naturalnego kamienia budowlanego piaskowca; z wyrobów silikatowych można budować dom na sto i więcej lat.
Ściany z wyrobów silikatowych maja bardzo dobrą IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNĄ; w budynkach, w których ściany zewnętrzne wykonano z silikatów mamy gwarancję dobrej ochrony przed hałasem napływającym z zewnątrz; z silikatów mogą być wykonywane również bardzo cienkie ściany działowe i międzymieszkaniowe, które dobrze chronią przed hałasem napływającym z sąsiednich pomieszczeń.
Wyroby silikatowej są materiałami niepalnymi i mają bardzo wysoką ODPORNOŚĆ OGNIOWĄ, od 60 do 240 min. w zależności od grubości ściany; wykonanie ścian z wyrobów silikatowych pozwala na zwiększenie klasy odporności pożarowej budynku; z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane ściany przeciwpożarowe i rozgraniczające strefy ochrony pożarowej budynku, kominy i kotłownie. Wyroby silikatowe mają dobrą PRZYCZEPNOŚĆ DO ZAPRAW BUDOWLANYCH dzięki czemu, można wykonywać z nich różnorodne konstrukcje, a sam proces murowania przebiega szybko, w szczególności przy murowaniu na wpust-wypust oraz ze spoinami pocienionymi.
Silikaty są materiałem EKOLOGICZNYM, nie zawierają żadnych związków szkodliwych dla użytkowników domów i otoczenia.
ASORTYMENT WYROBÓW silikatowych jest bardzo obszerny pod względem kształtu, wymiarów technik murowania oraz stopnia drążeń (gęstości objętościowej) i wytrzymałości na ściskanie; rozmaitość asortymentową wyrobów silikatowych ilustruje zamieszczona poniżej charakterystyka ważniejszych grup wyrobów.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Charakterystyka wyrobów
Z całego zbioru wyrobów silikatowych można wyróżnić następujące grupy wyrobów:
? cegły pełne i drążone,
? bloki drążone,
? kształtki ścienne pełne i drążone,
? pustaki o określonym przeznaczeniu,
? cegły i kształtki elewacyjne łupane,
? płytki elewacyjne łupane.
W zależności od techniki murowania, wyroby silikatowe mogą być przystosowane do:
? murowania zwykłego (tradycyjnego), ze spoinami o grubości 8?10 mm,
? murowania ze spoinami pocienionymi, o grubości do 3 mm,
? murowania na suchy styk, z otworami na styku wyrobów zalewanymi zaprawą,
? murowania na wpust wypust, ze złączami pionowymi bez zapraw czy klejów.
Wyroby silikatowe mogą być produkowane w kolorach naturalnych ? białym lub jasnopopielatym, stosowane do wykonywania ścian wewnętrznych, murów tynkowanych oraz warstw wewnętrznych ścian. Wyroby barwione, w kolorach żółtym, beżowym, brązowym, zielonym, niebieskim, czerwonym i grafitowym przeznaczone są do stosowania w elewacjach.
Wyroby elewacyjne mogą mieć powierzchnie licowe gładkie lub łupane czy młotkowane o fakturze przypominającej naturalny piaskowiec.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Cegły pojedyncze zwykłe i barwione (1NF)
Numer normy: PN-B-12066
Wymiary: 250 × 120 × 65 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 7,5?25 MPa
Masa: 3,5?3,7 kg
Cegły podwójne i potrójne drążone (2NFD, 3NFD)
Numer normy: PN-B-12066
Wymiary: 250 × 120 × 140; 250 × 120 × 220 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 7,5?20 MPa
Masa: 6,2; 6,9 kg
Bloki drążone (6NFD)
Numer normy: PN-B-12066
Wymiary: 250 × 250 × 220 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 7,5?20 MPa
Masa: 18?20 kg
Bloki drążone (BSD)
Numer normy: PN-B-12066
Wymiary: 500 × 120 × 220; 500 × 180 × 220; 500 × 250 × 220 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 7,5?20 MPa
Masa: 18; 26; 35 kg
Kształtki ścienne pełne i drążone (KSP, KSD)
Numer normy: PN-B-12054
Wymiary: 250 × 65 × 220; 250 × 80 × 220 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 7,5?20 MPa
Masa: 7,2 i 6,2 oraz 8,0 i 6,6 kg
Cegły (kształtki) elewacyjne łupane
Numer normy: PN-B-12062
Wymiary: 250 × 110 × 65; 250 × 100 × 65; 250 × 90 × 65; 250 × 60 × 65 mm
Wytrzymałość na ściskanie: 15?20 MPa
Masa: 3,4; 3,1; 2,8; 1,8 kg
Płytki elewacyjne łupane
Numer normy: PN-B-12062
Wymiary: 250 × 65 × 10; 250 × 65 × 20; 250 × 65 × 30; 250 × 120 × 32; 250 × 65 × 30 mm
Masa: 0,3; 0,6; 0,9; 1,0; 0,4 kg
Pustaki wentylacyjne i ogrodzeniowe
Numer normy: PN-B-12054
Wymiary: 250 × 250 × 220 mm i 250 × 250 × 120 mm
Masa: 20 kg i 11 kg

Zakres stosowania
Wyroby silikatowe, jak już wspomniano, mogą być stosowane we wszystkich rodzajach budownictwa, we wszystkich strefach klimatycznych, w 1, 2 i 3 klasie środowiska wg PN-B-03002:1999.
Z wyrobów silikatowych można wykonywać ściany w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej, przemysłowych i usługowych. Mogą być wykonywane ściany zewnętrzne i wewnętrzne, konstrukcyjne i niekonstrukcyjne, jednomateriałowe i warstwowe łączone z innymi wyrobami i materiałami.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Rysunek 1. Ściana z bloków lub cegieł silikatowych z izolacją cieplną ze styropianu. Współczynnik przenikania ciepła ściany U = 0,21 W/(m2K).

W szczególności z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane:
? ściany nośne o grubości 120, 180, 250, 380 i 510 mm;
? ściany zewnętrzne warstwowe, łączone z materiałami termoizolacyjnymi, o współczynniku przenikania ciepła U, rzędu 0,2 W/(m2K);
? warstwy osłonowe ścian zewnętrznych o grubości 80, 90, 110 i 120 mm;
? ściany wewnętrzne międzymieszkaniowe oraz ściany między budynkami jednorodzinnymi;
? ściany działowe wszystkich typów;
? przewody wentylacyjne i inne przewody kominowe w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej;
? elewacje budynków i okładziny wewnętrzne ścian o różnych kolorach i fakturze;
? nadproża o różnej rozpiętości;
? ażurowe mury, ogrodzenia i inne elementy architektury.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Rysunek 2. Ściana z bloków i cegieł silikatowych z izolacją cieplną z wełny mineralnej lub styropianu. Współczynnik przenikania ciepła ściany U = 0,24 W/(m2K) lub U = 0,20 W/(m2K) w przypadku wełny mineralnej nowego typu.

Cegły silikatowe zwykłe stosuje się do wykonywania murów i filarów o najwyższej nośności. Cegły elewacyjne barwione lub łupane służą do wykonywania warstw elewacyjnych ścian, okładzin wewnętrznych ścian i innych elementów architektury. Bloki drążone przeznaczone są głównie do wykonywania murów ścian zewnętrznych i wewnętrznych, na ogół tynkowanych. Kształtki ścienne służą głownie do wykonywania ścian działowych, ale również do wykonywania przewodów do odprowadzenia zużytego powietrza z pomieszczeń. Pustaki ogrodzeniowe służą zarówno do wykonywania słupów, jak i ażurowych murów ogrodzeń. Płytki elewacyjne, zgodnie z nazwą przeznaczone są do wykonywania okładzin zewnętrznych, ale również wewnętrznych ścian. Biorąc pod uwagę tak obszerny i urozmaicony zakres stosowania wyrobów silikatowych, można powiedzieć, że silikaty znajdują zastosowanie przy budowie każdego domu. W kolejnych rozdziałach omówione zostaną parametry techniczne ścian z wyrobów silikatowych, w aspekcie wymagań Prawa Budowlanego i rozporządzenia MSWiA w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich posadowienie.
Ściany powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby zapewnione było bezpieczeństwo konstrukcji; powinno przenosić z odpowiednim stopniem niezawodności wszystkie obciążenia i oddziaływania, jakie mogą wystąpić w czasie ich wykonywania i użytkowania; powinny być przy tym odpowiednio trwałe.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Rysunek 3. Ściana z bloków i cegieł silikatowych z izolacją cieplną z wełny mineralnej lub styropianu. Współczynnik przenikania ciepła ściany U = 0,24 W/(m2K) lub U = 0,20 W/(m2K) w przypadku wełny mineralnej nowego typu.

Metody obliczania konstrukcji murowych polegają na określeniu stanów granicznych nośności i użytkowalności, po których przekroczeniu konstrukcja przestaje spełniać założone w projekcie wymagania.
Nośność muru zależy od wytrzymałości charakterystycznej muru i przyjętych współczynników materiałowych (częściowych współczynników bezpieczeństwa) i współczynników korekcyjnych. Wytrzymałość charakterystyczna murów z wyrobów silikatowych jest bardzo duża, przykładem wytrzymałość charakterystyczna na ściskanie, fk (MPa), określona na podstawie aktualnych badań ITB, wynosi:
fk = 0,77 MPa
zarówno dla cegieł, jak i bloków drążonych o wytrzymałości na ściskanie 15 MPa i wytrzymałości zaprawy 13 MPa. Tak określona wytrzymałość charakterystyczna może być podstawą projektowania muru i obliczania nośności wg PN-B-03002:1999, tj. określenia wytrzymałości obliczeniowej, nośności obliczeniowej i określenia stanu granicznego nośności przez porównanie z odpowiednią wartością obciążenia czy oddziaływania.
Z wyrobów sylikatowych można projektować ściany nośne już o grubości 120 mm oraz filary wielokondygnacyjnych budynków. Podkreślić przy tym należy, że wyroby silikatowe produkowane są z dużą dokładnością, odchyłki wymiarów ? 1 mm nie należą do rzadkości, pozwala to na murowanie z cieńszymi spoinami, co również wpływa na zwiększenie nośności muru.

Izolacyjność cieplna
Wykonywanie ścian wielowarstwowych z zastosowaniem wyrobów silikatowych pozwala na uzyskanie wszystkich niezbędnych parametrów, jakimi powinny charakteryzować się ściany zewnętrzne. Stosując wyroby silikatowe w warstwie wewnętrznej można uzyskać niezbędną nośność ściany. Zastosowanie odpowiedniej grubości warstwy wełny mineralnej czy styropianu umożliwia uzyskanie żądanej izolacyjności cieplnej. I zastosowanie wyrobów silikatowych, np. cegieł łupanych czy barwionych, w warstwie zewnętrznej pozwala na uzyskanie ładnej i trwałej elewacji.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Rysunek 4. Ściana z bloków i cegieł silikatowych, izolacją cieplną z wełny mineralnej lub styropianu ze szczeliną powietrzną wentylowaną. Współczynnik przenikania ciepła ściany U = 0,27 W/(m2K) lub U = 0,23 W/(m2K) w przypadku wełny mineralnej nowego typu.

Aktualne rozporządzenie MSWiA, które określa warunki, jakie powinny spełniać budynki w zakresie oszczędności energii i izolacyjności cieplnej nakłada obowiązek obliczania sezonowego zapotrzebowania ciepła w sezonie grzewczym. Ale w przypadku budynków zabudowy jednorodzinnej można zrezygnować z tego obliczenia, pod warunkiem, że przegrody spełniają wymagania dotyczące maksymalnych wartości współczynnika przenikania ciepła U. Są to warunki bardziej rygorystyczne, w przypadku ścian z zastosowaniem materiałów termoizolacyjnych współczynnik przenikania ciepła nie powinien przekraczać 0,30 W/(m2K), a w przypadku pozostałych ścian 0,50 W/(m2K).
Biorąc pod uwagę, że projektowanie i wykonywanie ścian o jak najlepszej izolacyjności cieplnej jest ze wszech miar uzasadnione, zwiększone nakłady na budowę zwracają się w ciągu kilku lat eksploatacji, przyjmujemy do dalszych rozważań to dalej idące wymaganie, czyli U < 0,30 W/(m2K). Przykłady ścian z zastosowaniem wyrobów silikatowych, które z nawiązką spełniają ten warunek przedstawiono na rysunkach od 1 do 4.
Wyjaśnić tu należy, że w ostatnim czasie znalazły się na rynku nowe typy wełny mineralnej o znacznie zmniejszonym współczynniku przewodzenia ciepła, do 0,033 W/(mK), których stosowanie pozwala na znaczne zmniejszenie współczynnika przenikania ciepła ścian lub zmniejszenie grubości warstwy izolacji cieplnej. Przy rysunkach 2, 3 i 4 podane zostały zmniejszone wartości współczynnika przenikania ciepła ścian przy zastosowaniu wełny mineralnej nowego typu, bez zmiany grubości warstwy izolacji.
W ścianach wielowarstwowych obie warstwy muru, wewnętrzna i zewnętrzna powinny być w sposób trwały ze sobą połączone za pomocą łączników, a wszystkie elementy ściany powinny być dobrze zaizolowane tak, by nie tworzyły się mostki cieplne.
Efekty nawet najlepszych izolacji mogą być zniweczone przez mostki cieplne i inne wady wykonawcze. Przykłady izolacji cieplnej różnych elementów ścian przedstawiono na rysunkach 5 i 6.
Z najczęściej występujących wad wykonawczych należy wymienić występowanie szczelin między murem ocieplanym, a warstwą materiału termoizolacyjnego. Materiał termoizolacyjny powinien dobrze przylegać do muru ocieplanego i powinien być przytwierdzony odpowiednio dobranymi łącznikami.

Nośność
Ściany budynków powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby mogły przenosić z odpowiednim stopniem niezawodności wszystkie obciążenia i oddziaływania, jakie mogą wystąpić w czasie ich wykonywania i użytkowania; powinny być przy tym odpowiednio trwałe. Warunki te można bardzo łatwo spełnić w budynkach z wyrobów silikatowych. Nośność muru zależy od wytrzymałości charakterystycznej muru i przyjętych współczynników materiałowych (częściowych współczynników bezpieczeństwa) i współczynników korekcyjnych.
Wytrzymałość charakterystyczna murów z wyrobów silikatowych jest bardzo wysoka. Wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie, dla najczęściej spotykanej wytrzymałości wyrobów 15 MPa i marce zaprawy 5, wg PN-87/B-03002, wynosi:
? 2,3 MPa w przypadku murów z cegieł pełnych,
? 2,7 MPa w przypadku bloków drążonych.
W rzeczywistości wytrzymałość ta jest znacznie, nawet trzykrotnie, wyższa. Według ostatnio przeprowadzonych badań wg metody przyjętej w normach europejskich, wytrzymałość charakterystyczna ww. murów z wyrobów silikatowych wynosi 7,7?7,9 MPa. W najbliższym czasie dotychczasowa norma dotycząca obliczania i projektowania murów zostanie zastąpiona normą PN-B-03002, w której metodę obliczania przyjęto według norm europejskich.
Z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane mury nośne o grubości 120 mm oraz 180 i 250 mm w wielokondygnacyjnych budynkach.

Odporność ogniowa
Wyroby silikatowe są materiałem niepalnym i mają bardzo dobrą odporność ogniową. Ściany z wyrobów silikatowych wykonywane z zastosowaniem zwykłych zapraw cementowo-wapiennych mają odporność ogniową:
? REI 240 min (ze względu na nośność, szczelność i izolacyjność) przy grubości muru 250 mm,
? RE 240 min i REI 180 min przy grubości muru 180 mm,
? REI 60 min i REI 120 min przy grubości muru 120 mm w zależności od rodzaju wyrobu. Z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane zatem, przegrody przeciwpożarowe i ściany rozgraniczające strefy ochrony pożarowej budynku.

Izolacyjność akustyczna
Pomieszczenia we wszystkich budynkach przeznaczonych do przebywania ludzi powinny być chronione przed hałasem:
? przenikającym spoza budynku,
? wytwarzanym przez użytkowników innych pomieszczeń, tj. ludzi i urządzenia powszechnego użytku w obrębie tego samego mieszkania,
? pochodzącym od instalacji i urządzeń budynku.
Ściany zewnętrzne wykonane z wyrobów silikatowych stanowią bardzo dobrą ochronę przed hałasem przenikającym z zewnątrz. Izolacyjność akustyczna ściany o grubości 180 mm wynosi 52?57 dB, a więc znacznie więcej niż wymagania norm. Ściana o grubości 250 mm stanowi pod tym względem jeszcze lepszą ochronę. Można śmiało powiedzieć, że względy konstrukcyjne wymuszające stosowanie określonej grubości i liczby warstw ściany, powodują, że stanowi ona równocześnie wystarczające zabezpieczenie przed hałasem zewnętrznym.
Aby zapewnić niezbędny komfort przebywania w mieszkaniu czy miejscu pracy ściany wewnętrzne powinny charakteryzować się szczególnie dobrą zdolnością tłumienia dźwięków. A trzeba dodać, że niewiele jest materiałów, z których można budować ściany wewnętrzne i które równocześnie spełniają, uzasadnione, wysokie w tym przypadku wymagania. Wyroby silikatowe są szczególnie przydatne do budowy ścian wewnętrznych.
Z wyrobów silikatowych mogą być wykonywane:
? ściany działowe między pokojami oraz ściany w budynkach administracyjnych, o grubości 65 i 80 mm,
? ściany działowe między pokojami i sanitariatami o grubości 80 i 120 mm,
? ściany między klasami w budynkach szkolnych o grubości 120 i 180 mm,
? ściany między budynkami w budownictwie jednorodzinnym o grubości 250 mm.
Dodać należy, że dalsze zwiększenie izolacyjności akustycznej ścian wewnętrznych można uzyskać poprzez dobre ich utwierdzenie, wykluczające możliwość powstawania rezonansu. Na ogół produkowane i stosowane są wyroby silikatowe drążone, ale w szczególnych przypadkach, gdy zachodzi potrzeba dodatkowego zwiększenia izolacyjności akustycznej, mogą być stosowane wyroby pełne, których produkcja nie nastręcza żadnych trudności.

Materiały - Nowoczesne domy z silikatów - Silikaty ? materiał budowlany XX wieku

Rysunek 5. Przykład izolacji cieplnej wieńca stropowego pierwszej kondygnacji ściany czterowarstwowej.

Rysunek 6. Przykład izolacji cieplnej wieńca stropowego i nadproża pośredniej kondygnacji ściany dwuwarstwowej.

Właściwości higieniczne i zdrowotne
Silikaty produkowane są z naturalnych surowców wapna, piasku i wody, które nie zawierają związków szkodliwych dla zdrowia czy otoczenia. Również w procesie produkcji w wyrobach silikatowych nie tworzą się jakiekolwiek związki negatywne dla zdrowia. Wyroby silikatowe nie zawierają żadnych substancji szkodliwych i nie stwarzają jakichkolwiek zagrożeń dla użytkowników domów. Potwierdzają to świadectwa zdrowotności wydawane przez Państwowy Zakład Higieny, którymi legitymują się wszyscy producenci silikatów. Również pod względem emisji promieniotwórczości naturalnej wyroby silikatowe należą do całkowicie bezpiecznych materiałów. W wyniku wieloletnich badań i obserwacji, silikaty zostały zaliczone do na tyle dobrych pod tym względem materiałów, że nie wymagają obowiązkowej kontroli.
W procesie produkcji silikatów zużywa się znacznie mniej energii cieplnej, niż ma to miejsce w przypadku wielu innych materiałów. Nie wydala się szkodliwych odpadów, a emisja spalin do atmosfery jest niewielka.
Ściany z wyrobów silikatowych dzięki paroprzepuszczalności i dużej zdolności do akumulacji ciepła tworzą bardzo korzystny mikroklimat wewnątrz pomieszczeń. A jeżeli dodać do tego wymienioną poprzednio dobrą izolacyjność akustyczną, to wyroby silikatowe i ściany z nich wykonywane uzyskują bardzo dobrą ocenę pod względem higienicznym i zdrowotnym.
Reasumując niniejszy przegląd właściwości i różnych aspektów stosowania wyrobów silikatowych, można z przekonaniem stwierdzić, że zarówno względy konstrukcyjne, jak również użytkowe i zdrowotne przemawiają za upowszechnieniem budownictwa z silikatów. Jeżeli do tego jeszcze dodać, że wyroby silikatowe są stosunkowo tanie, to można powiedzieć także, że warto budować z silikatów.

Mgr inż. Włodzimierz Babik
W artykule wykorzystano zdjęcia ze zbioru PPH ?Silikaty-Białystok? oraz ZPS ?Ludynia?

WARSTWY ? DACHY i ŚCIANY numer 2’2000

Udostępnij ten wpis

Post Comment