VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ. Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc. a kolektiv STAVEBNÍ LÁTKY MODUL BI-M04 KERAMIKA, DŘEVO, KOVY A SKLO

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc. a kolektiv STAVEBNÍ LÁTKY MODUL BI-M04 KERAMIKA, DŘEVO, KOVY A SKLO STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

2 Jazyková korektura nebyla provedena, za jazykovou stránku zodpovídá autor. Ing. Michal Stehlík Ing. Jan Koukal, CSc. Ing. Pavel Schmid, Ph.D.

3 Stavební látky OBSAH 1 ÚVOD Cíle Požadované znalosti Doba potřebná ke studiu Klíčová slova KERAMIKA Keramické výrobky Cihlářské výrobky Prvky pro svislé konstrukce Prvky pro vodorovné konstrukce Pálená krytina Výrobky pro zvláštní účely Zdravotní keramika Porcelán Kamenina Stavební kamenina Kanalizační kamenina Chemická kamenina Žárovzdorné výrobky (ČSN ) Šamotové výrobky (ČSN ) Dinasové výrobky (ČSN ) Magnezitové, dolomitové a chromitové žárovzdorné výrobky Uhlíkové a uhlíkaté výrobky Tepelně izolační výrobky Speciální žárovzdorná keramika Zrněné žárovzdorné výrobky Kontrolní otázky Korespondenční úkol Autotest Klíč Klíč ke kontrolním otázkám Klíč ke korespondenčnímu úkolu Závěr (72) -

4 Shrnutí Studijní prameny Seznam použité literatury Seznam doplňkové studijní literatury Odkazy na další studijní zdroje a prameny STAVEBNÍ SKLO Hlavní složky a základní suroviny Výroba skla Obecné vlastnosti skel Druhy stavebního skla Ploché sklo tažené (ČSN EN 572) Ploché sklo válcované (ČSN EN 572) Tvarovaná skla Pěnové sklo (ČSN ) Výrobky z vláken Skleněná vlákna (ČSN ) Čedičová vlákna Minerální vlna Kontrolní otázky Korespondenční úkol Autotest Klíč Klíč ke kontrolním otázkám Klíč ke korespondenčnímu úkolu Závěr Shrnutí Studijní prameny Seznam použité literatury Seznam doplňkové studijní literatury Odkazy na další studijní zdroje a prameny KOVY Úvod Výroba železa Přehled výroby surového železa Výroba oceli (72) -

5 Stavební látky 4.4 Vliv přísadových prvků Druhy ocelí Značení ocelí Vlastnosti ocelí Tváření oceli Ocel betonářská Vlastnosti a rozdělení betonářských ocelí Koroze výztuže Tepelné zpracování oceli Povrchové tvrzení oceli Litina Neželezné kovy Hliník a jeho slitiny Měď a její slitiny Ostatní kovy Kontrolní otázky Korespondenční úkol Autotest Závěr: Shrnutí: Studijní prameny Klíč DŘEVO Charakteristika dřeva Dřevo Druhy dřevin Struktura dřeva Vlastnosti dřeva Trvanlivost dřeva a materiálů na jeho bázi Ochrana dřeva Základní druhy a typy dřevěných výrobků Lesní spotřební sortimenty Pilařské výrobky Zušlechtěné dřevěné materiály Dřevo pro konstrukční účely (72) -

6 5.5 Kontrolní otázky Korespondenční úkol Autotest Závěr Shrnutí Klíč Ke kontrolním otázkám Korespodenční úkol (72) -

7 1 ÚVOD 1.1 Cíle Předkládaná učební pomůcka je určena studentům prezenčního a kombinovaného studia v prvních ročnících pobytu na stavební fakultě. Získané znalosti se stanou nezbytnými vstupy při studiu odborných předmětů všech směrů ve vyšších ročnících. Nezbytným doplňkem těchto textů jsou kontrolní otázky, korespondenční úkol, autotest s klíčem ke kontrolním otázkám a korespondenčnímu úkolu, doporučená studijní literatura a seznam norem. V této části studijního textu se seznámíte s informacemi keramice, dřevu, kovech a sklu. 1.2 Požadované znalosti Pro porozumění studijního textu jsou nezbytné znalosti středoškolské fyziky a a základní laický přehled o problematice. Základní údaje jsou v úvodu studijního textu zopakovány a vysvětleny. 1.3 Doba potřebná ke studiu Doba studia závisí na znalostech čtenáře, obecně se dá říci, že na studium tohoto studijního textu 6 až 8 hod. studia. 1.4 Klíčová slova Keramika, kamenina, dřevo, kovy, železo, ocel, sklo, neželezné kovy. - 7 (72) -

8 Stavební látky 2 KERAMIKA K tradičně nejstarším oborům lidské činnosti patří průmysl keramiky. Keramikou se v širším slova smyslu rozumí průmyslové zhotovování výrobků pálením keramických surovin, k nimž patří zejména hlíny, jíly, kaolíny, spraše, jílovité břidlice, lupky atd.,tedy využívání anorganických nerudných surovin. Pro keramický průmysl je typické, že výrobky jsou tvarovány za studena a potom zpevňovány pálením, případně odléváním taveniny. V současné době říkáme, že keramické výrobky se zpracovávají: keramickým způsobem - nejčastěji, tj. vytvářejí se za sucha a potom se zpevňují pálením - pálená keramika hutnickým způsobem - tj. roztavením surovin v žáru a odléváním taveniny - keramika odlévaná. Keramika je soudržná polykrystalická látka, získaná převážně z přírodních anorganických nekovových surovin s určitým podílem skelné fáze, získaná zpracováním do tvaru a vypálením v žáru,při kterém dojde slinováním ke zpevnění a dosažení požadovaných fyzikálně mechanických vlastností. Pro keramiku je typický technologický postup výroby, který sestává z následujících etap : těžba, úprava a zpracování surovin vytváření za normální teploty, sušení výrobků, výpal za vysokých teplot. Úprava surovin Úprava surovin se provádí buď za sucha nebo (a to nejčastěji) za mokra. Principem mokré úpravy je rozplavování suroviny v přebytku vody za vzniku suspenze kalu, z něhož se usazováním nebo na sítě odstraní hrubší zrna příměsí. Při úpravě za sucha se jedná o drcení, mletí a třídění vhodnými zařízeními jako jsou drtící válce, různé drtiče, sušící mlýny, hrotové mlýny a síta, za účelem dosažení stejnorodosti výrobní směsi. Vytváření Výrobní směs získává po úpravě vlastnosti, které se jeví v tom, že ji lze převést ručně nebo strojně do předepsaného tvaru, což označujeme jako vytváření. Podle obsahu vody (konzistence) rozlišujeme v zásadě tři vytvářecí způsoby : vytváření z plastického těsta - tažením na šnekových lisech, lisováním nebo vytáčením na hrnčířském kruhu. Obsah rozdělávací vody se pohybuje okolo 25 %. vytváření ze zavlhlé směsi neboli drolenky - suchý způsob, kde obsah vody se pohybuje od 8 do l2 % a vytváření probíhá lisováním. - 8 (72) -

9 vytváření z břečky - litím do tlustostěnných vysušených sádrových forem, tzn. při přebytku vody, které se pohybuje okolo 40 %. Sušení Výtvorek, zvláště z plastického těsta, obsahuje značné množství vody, které je nutno před pálením odstranit. Odstranění vody se provádí sušením. Výpal Je zpravidla poslední technologickou etapou, při níž výrobek získává své charakteristické vlastnosti jako stálost tvaru, pevnost, vzhled, barvu, tepelně technické vlastnosti, odolnost proti působení povětrnosti, agresivním látkám a pod. a to při teplotách 900 až 1400 o C. Při výpalu jde o kompaktaci pórovité látky o malé pevnosti (syrového střepu) na výrobek (vypálený střep) mnohonásobně pevnější. Zpevňování keramických výtvorků se děje pochodem, který nazýváme slinování.v žáru dochází k chemickým reakcím v tuhé fázi za částečného vzniku taveniny, která utuhne a vytvoří ve střepu spojovací skelnou fázi. Obecně se slinování definuje jako zpevňování práškové nebo pórovité látky vzájemným spojováním zrn účinkem teploty, aniž by se látka musela tavit. Tomuto spojování říkáme keramická vazba. Pece k pálení keramických výrobků dělíme na : pece periodické - s přetržitým provozem, k nimž náleží pece komorové, muflové, vozokomorové a poklopové, pece kontinuální - s nepřetržitým provozem, ponejvíce zastoupeny pecemi tunelovými, rotačními, šachtovými či staršími pecemi kruhovými. Důležitým charakteristickým znakem keramických výrobků je keramický střep. Pod tímto označením rozumíme buď oddělenou část nebo celý keramický výrobek. Keramické výrobky potom podle vlastností střepu dělíme : dle nasákavosti (NV) : o pórovitý,kde NV je nad l2 %, o polohutný kde NV je 8-l2 %, o hutný s NV 2-8 %, o slinutý s NV pod 2 %, dle barvy střepu: - bílý, o barevný, dle charakteristiky střepu : - cihlářský, o bělninový, o kameninový, o žárovzdorný, o porcelánový, o ostatní, dle použití : - 9 (72) -

10 Stavební látky o stavební keramika (cihlářské výrobky,kamenina), o zdravotnická keramika, o žárovzdorné materiály, o technická keramika (konstrukční a elektrotechnická), o speciální keramika. 2.1 Keramické výrobky Tradiční keramická výroba je založena na použití přírodních surovin, které mají schopnost, po smíchání s vodou, vytvářet plastické těsto.vytvarované výrobky z tohoto těsta jsou schopny podržet si svůj tvar i po vysušení. Suroviny střepové jsou suroviny základní. Tyto rozdělujeme dále, podle jejich chování po rozdělání s vodou na : suroviny tvárlivé (plastické), které po rozdělání s vodou poskytují plastické těsto schopné tvarování a které po výpalu dodávají výrobku charakteristické vlastnosti, které rozdělujeme do čtyř druhů podle typicky vysokého stupně disperze na jíly, hlíny, prachy a písky. Každý z těchto druhů musí obsahovat podíly (frakce) určité velikosti které mají zvláštní pojmenování : jílovina se zrny menšími než 0,002 mm, prachovina se zrny 0,002-0,050 mm, pískovina se zrny od 0,050 do 2,0 mm. Potom jíly jsou s obsahem nad 50 % jíloviny, hlíny % jíloviny a % prachoviny s pískovinou, prachy nad 30 % prachoviny, pod 50 % pískoviny a pod 20 % jíloviny, písky nad 50% pískoviny a pod 20 % jíloviny. suroviny netvárlivé (neplastické). Kromě základní plastické složky obsahují surovinové směsi ještě neplastické suroviny (přísady), jejichž společným znakem je, že nejsou schopny samy o sobě vytvořit plastické těsto. Dělí se na : ostřiva, taviva, lehčiva. Ostřiva se svými vlastnostmi a chemickým složením (povahou obsažených oxidů) blíží chemickému složení surovinové směsi. Za syrova snižují plastičnost, nebezpečí smrštění a tvorbu smršťovacích trhlin při sušení, za tepla napomáhají vzájemné reakci s oxidy přítomnými v základní surovině, aby vznikl hutný střep. Jako ostřiva se nejběžněji používají písek (křemen), kalcinovaný jíl (šamot),popílek, - 10 (72) -

11 škvára, struska a ostřiva,které řadíme do tzv. zvláštních jako korund, SiC,magneziový slínek,wollastonit atd. Taviva ovlivňují tavitelnost surovinových směsí tak, aby již při relativně nízkém žáru nastalo zhutnění až slinutí střepu. Nejrozšířenějším tavivem jsou u nás živce sodný, draselný a vápenatý. Dále pegmatity a taviva eutektikální, což jsou suroviny obsahující ve vhodné formě některý z tavících oxidů - CaO, MgO, FeO ap. Tyto reagují v žáru s SiO 2 a dalšími oxidy a vytváří nízkotavitelné sloučeniny. Lehčiva zmenšují objemovou hmotnost keramického střepu,např. tvorbou pórů a tím zlepšují tepelně izolační vlastnosti. Jako lehčiv se používá uhelný prach, dřevěné piliny, rašelina a pod., které při výpalu vyhoří a vytvoří tak póry. Dále se jako lehčiva používají i lehká kameniva jako křemelina, keramzit, perlit a pod. Mineralogické složení Mineralogické složení hraje velmi důležitou roli při posuzování technologických vlastností jílovitých zemin. Jílové nerosty jsou v podstatě vodnaté hlinitokřemičitany, které někdy obsahují také hořčík, železo a alkálie. Zjednodušeně je rozdělujeme do čtyř skupin, kde název je současně dán nejdůležitějším zástupcem. Tak rozeznáváme : skupinu kaolinitu z nichž nejdůležitější jsou kaolinit a halloysit, chemického složení Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O, resp. u halloisitu 4H 2 O skupinu montmorillonitu,kam patří i nontronit a beidellit chem.složení Al 2 O 3.4SiO 2.nH 2 O u ostatních s možností přítomnosti Al 2 O 3. skupinu illitu neboli jílových slíd či hydroslíd chemického složení nk 2 O.Al SiO 2.nH 2 O ve své struktuře podobné montmorillonitu skupinu chloritu, vyskytující se hojně v cihlářských zeminách, chem. složení l0 MgO.2Al 2 O 3.6SiO 2.8H 2 O. 2.2 Cihlářské výrobky Cihlářskou výrobou nazýváme tu část hrubé keramické výroby, při níž formováním přírodních méně hodnotných surovin, hlín a jílů, do požadovaných tvarů a výpalem při teplotách 900 až 1100 o C vznikají výrobky, které se vyznačují pórovitým a barevným (ponejvíce červeným) střepem. Výrobky jsou většinou neglazované, plné, nebo vylehčené otvory (příčnými či podélnými), dutinami nebo zvyšováním pórovitosti. Třídění cihlářských výrobků, jejich vlastnosti a zkoušení je popsáno v ČSN Společná ustanovení a následujících, vymezujících vlastnosti a podmínky zkoušení (72) -

12 Stavební látky Podle této ČSN, platné s účinností od l.l.1990, se cihlářské výrobky třídí podle použití na : výrobky pro svislé konstrukce, výrobky pro vodorovné konstrukce, výrobky pro pálenou krytinu, výrobky pro zvláštní účely Prvky pro svislé konstrukce Do této skupiny patří různé cihly a tvarovky pro zdění i pro keramickou prefabrikaci Cihly plné - CP (ČSN ) Dnes se vyrábějí ve dvou formátech: velký (290x140x65) mm a malý (250x120x65) mm s průměrnou hmotností u velkého formátu 4,2 až 5,0 kg a malého formátu od 3,1 do 3,7 kg. Max.objemová hmotnost u CP je 1900 kg.m -3,v závislosti na velikosti a informativní hmotnosti. Podle pevnosti v tlaku jsou výrobky děleny na P6, P7, P8, P10, P15, P20 a P25, což je minimální průměrná pevnost min. ze tří kusů vzorků. Po P8 jsou cihly nemrazuvzdorné, P10, 15 a 20 jsou mrazuvzdorné alespoň pro l5 zmrazovacích cyklů a P25 min. pro 25 zmrazovacích cyklů. U všech CP je nasákavost hmotnostní min. 10 %. Třídy jakosti jsou I a II podle mezních odchylek rozměrů v mm. Součinitel tepelné vodivosti λ = 0,65-0,8 W.m -1.K -1. Modifikací CP je cihla lícová plná nebo děrovaná vhodná pro neomítané zdivo, stejných rozměrů a podobných vlastností jako CP. Má jednu nebo dvě lícové strany upravované. Musí mít přesné rozměry, pěkný vzhled a stejnoměrné zabarvení, musí být mrazuvzdorné a musí vyhovovat zkoušce na cicvár a na výkvěty Cihly děrované Děrované cihly se vyrábějí v různých druzích, které svými rozměry odpovídají násobku normálního formátu cihel. Patří sem příčně děrované cihly, tvarovky a kvádry. Děrované cihly mají nízkou objemovou hmotnost v rozmezí od 900 do 1450 kg.m -3 a velmi dobré tepelně izolační vlastnosti, jsou tenkostěnné s velmi kvalitním střepem, mrazuvzdorné i nemrazuvzdorné, v I neb II jakostní třídě. Jsou určeny jak pro obvodové tak i pro vnitřní nosné i výplňové zdivo. Lze z nich vytvářet jednovrstvé, dvouvrstvé i vícevrstvé zdivo. U vnějšího zdiva se obvykle povrchově upravují omítkou nebo obkladem. Cihlářských výrobků pro svislé konstrukce je velké množství,není možné se všemi detailně zabývat a proto vybrané z nich jsou uvedeny v přehledné tabulce v [1] na stranách 108 a (72) -

13 Keramické dílce Z některých keramických tvarovek se dle požadavků zákazníka vyrábí keramické dílce a to jak výplňové, tak i pro vnější i vnitřní nosné stěny Cihelné dlaždice a obkládačky Patří sem: dlaždice stájové, půdovky, tažené cihelné obkladačky, cihelné obklady lité. Stájové dlaždice CDž-S(t) se používají pro zhotovení dlažeb ve stájích a chlévech tradičním způsobem. Kladou se do cementové malty. Půdovky se používají převážně pro kladení půdních prostorů, ale i pro dlažby jiných užitkových místností a chodeb,sklepů ap., do nastavované cementové malty. Tažené cihelné obkládačky se vyrábějí se v druzích s délkou : 290,250, a 145 mm, šířkou 140, 120, 65 a 40 mm, tloušťkou 16 mm, s různě upravenými hranami a upravenou lícní plochou. Používají se pro obklady vnějšího zdiva i interiéru u občanských i bytových staveb. Povrchově upravované engobou či glazurou se dnes používají pro úpravu interiérů, obložení účelových místností, prostorů pasáží, schodišť, podchodů apod. Cihelné obkladačky lité se odlévají do sádrových forem, jsou dokonale tvarovány, s přesnými rozměry a jsou lehké. Stavební keramika Patří sem keramické obkladačky pórovinové i hutné, keramické dlaždice, kachle a keramická topná tělesa. Keramické obkládačky Vhodné pro obkládání vnějších i vnitřních povrchů stěn, zabraňující nebo omezující vnikání kapalin a plynů do podkladu, usazování prachu a nečistot, zvyšující odolnost zdiva proti opotřebení, vlivům povětrnosti, chemickým vlivům a pod. Podle nasákavosti střepu je dělíme na : pórovinové s w nad 6 %, hutné s w pod 6 %, porcelaninové s w pod l,5 % (72) -

14 Stavební látky Keramické dlaždice Vyráběné z vápnitých zemin slinujících při nízké teplotě, do C, s jemným hutným střepem, lisované z hmot v práškovém stavu tlakem MPa. Je jich velké množství, z nichž nejznámější je šatovská dlaždice vyráběná ze slínu s obsahem jemně rozptýleného CaCO Prvky pro speciální účely Jedná se o pálené cihlářské výrobky jako např. cihly kanalizační, komínové, plotovky, studnovky a trativodky a antuka. Podrobnosti najdete v [2] na straně Prvky pro vodorovné konstrukce Jedná se o různé keramické tvarovky, ze kterých se montují vodorovné, nejčastěji stropní nebo střešní konstrukce bez použití zvedacích prostředků. Společným znakem těchto výrobků je velmi malá hmotnost, dosahovaná objemovým vylehčením, tzn. vytvořením velkých dutin ve tvarovce.objemová hmotnost tvarovek umožňuje snižovat vlastní hmotnost stropní konstrukce, při dostatečné únosnosti, až na 150 kg.m -2. Tyto výrobky slouží jak pro monolitické stropní konstrukce, tak pro montované konstrukce s použitím vložek nebo pro stropní keramické dílce vyztužené nebo předpínané Stropní vložky SIMPLEX-REKORD (ČSN ) Používají se jako výplň železobetonových žebírkových stropů, zhotovovaných na stavbě. Vložky umožňují snížení celkové hmotnosti stropní konstrukce a získání rovného podhledu. Jsou určeny pro monolitické konstrukce. Vyrábějí se ve čtyřech druzích, označovaných CSV-SIMPLEX-REKORD 8,12,15,19 a s patkou Pa. Číslo udává výšku stropní vložky v cm,délka je 360 a šířka 320 mm, u patky 175 mm. SIMPLEX 8 se používá jen v kombinaci s ostatními druhy jako nástavec u stropů s velkými rozpony Stropní desky HURDIS (ČSN ) Vyrábějí se s kolmými čely - HURDIS 1, nebo se šikmými čely - HURDIS 2, k nimž pak náleží ještě patky. HURDIS l se vkládají přímo mezi ocelové nebo betonové nosníky s osovou vzdáleností, odpovídající délce desky a u desek se šikmými čely se desky vkládají na patky navlečené na ocelových nosnících I profilu a osová vzdálenost nosníků se prodlužuje proti délce desky o 2x50 mm. Lze je použít i pro zdění příček, výjimečně i pro obvodové zdivo v nízkopodlažní zástavbě. Často se také používají jako římsovky, zejména při stavbě rodinných domků. Jako nosníky pro stropní konstrukci z desek HURDIS se používají různé keramické nosníky, např. trámec KNTH či HONOS (72) -

15 Stropní vložky Miako (ČSN ) Používají se pro stropy montované na stavbě. Vkládají se mezi cihelné nosníky, jejichž osová vzdálenost je 600 nebo 450 mm podle druhu použitých vložek. Pro jejich montáž se používají speciální cihelné nosníky K-PZT-4 s uložením na nosné zdivo do maltového lože. Nosníky je nutno při montáži podpírat podpěrami. Zmonolitnění stropní konstrukce se provádí betonovou zálivkou.. Obr. IX.1 Obr. IX Stropní vložky ARMO (ČSN ) Tyto stropní tvarovky se mohou používat buď jako výplňové vložky pro monolitické, žebrové železobetonové stropy nebo jako výplň prefabrikovaných stropních dílců. Tvarovky ARMO se dodávají s pevností v tlaku P l2, P l7, P 25 a P 35. Rozměry 290x290x výška (120,170,220)mm. Hmotnost od 5 do l0 kg, nasákavost min. l2 %. Kritéria a druhy horizontálních konstrukcí najdete v [2] na straně Pálená krytina Používá se k pokrývání střech s dřevěnou konstrukcí krovu. Je vhodná pro sklony střešních plášťů nad 35 o a pro nadmořskou výšku staveb do 400 m. Pálenou krytinou se rozumějí různé druhy tašek, které se vyrábějí buď tažením na šnekových lisech - tažená krytina,nebo přelisováním pláství na revolverových lisech- ražená krytina.výhodou taškových střech je jejich rychlá montáž a snadná opravitelnost. Tato krytina musí být položena tak, aby zamezovala pronikání prachu, sazí, sněhu a vody (72) -

16 Stavební látky Z původního širokého sortimentu pálené keramické krytiny se dnes výroba soustředila na určité druhy, jako např: Tašky obyčejné - bobrovky (ČSN EN 1304) Obdélníkového tvaru s dolní zaoblenou hranou, hladké nebo rýhované, na spodní straně opatřené nosem pro uchycení na latích, rozměrů 380x175x15 mm s přibližnou hmotností 1,75 kg a únosností U 5500, vyráběné ve dvou jakostních třídách, odolné proti mrazu při 25 zmrazovacích cyklech Tašky drážkové tažené (ČSN EN 1304) Jsou kvalitnější než bobrovky, obdélníkového tvaru,rozměrů 400x225x24 mm, v současné době dodávány ve dvou typech a to Steinbrück a Standart, případně méně vyráběný Stadler, zpravidla se dvěma drážkami a buď neupravenou lícní plochou nebo s engobou či glazurou. Hmotnost tašky asi 2,6 kg a únosnost 80 kg Tašky drážkové ražené (ČSN EN 1304) V současné době dodávány ve dvou druzích francouzská a Holland. Taška ražená francouzská rozměrů 415x225 mm, vhodná zejména do podhorských oblastí s nepříznivými klimatickými podmínkami. Někdy, za účelem zlepšení vzhledu, je opatřována glazurou,na objednávku i s barevnými odstíny. Hmotnost asi 3 kg a únosnost do 100 kg. Při sklonech nad 45 o je ji nutno přibíjet neb přichycovat sponami či háčky. Taška ražená Holland má rozměry 410x265 mm a obdobného použití a vlastností jako taška francouzská. Je však dosahováno lepšího architektonického a estetického vzhledu, zejména při stavbě stylových rodinných domků a je také používána při obnově střešních krytů památkových objektů Taška ražená prejzová Používá se od sklonu střechy 45 o do nadmořské výšky 400 m.je to krytina složená ze dvou krycích prvků háků a prejzů nebo také říkáme korýtek a kůrek. Používána hlavně v Čechách a to ke krytí památkových objektů a významných budov, kde dosahuje požadovaného architektonického účinku. Háky jsou vyráběny v rozměrech 380x200 mm a prejzy 380x60/l00 mm (šířka se zužuje) Hřebenáče Dodávají se ve druzích hladké a drážkové. Hladké hřebenáče se používají ke krytí hřebenů a nároží střech z tašek bobrovek, tašek drážkových tažených a prejzů.drážkové hřebenáče pak na střechy z tašek drážkových ražených. Musí být mrazuvzdorné při 25 cyklech. Podrobněji o všech druzích tašek najdete v publikaci [2] na str (72) -

17 2.4 Výrobky pro zvláštní účely Do této skupiny zahrnujeme pálené cihlářské výrobky pro speciální použití jako např. kanalizační cihly, komínové cihly, plotovky, studnovky a trativodky. Podrobně v [2] na str Zdravotní keramika Je souhrnný název pro tzv.instalační předměty jako jsou umývadla, klozety, pisoáry, bidety, dřezy a pod. pro hygienická zařízení bytových, občanských i průmyslových staveb, dále pro vybavení lékařských zařízení, laboratoří a pod. Vyrábí se buď z póroviny nebo z kameniny při vypalování téměř do slinutí. Pórovinové výrobky se vypalují při teplotách o C a kameninové, které se vypalují až do slinutí, při teplotách do 1300 o C.Vytváří se většinou litím z břečky do tlustostěnných rozebíratelných sádrových forem a opatřují se bílou nebo barevnou glazurou. 2.6 Porcelán Porcelánem se nazývá keramický výrobek se slinutým bílým střepem, v tenké vrstvě průsvitným, nepropouštějícím vodu ani plyny.výjimkou je barevný porcelán, který se získá přídavkem zvláštních keramických barev do hmoty. Jinak se vlastnostmi neliší.podle obsahu použitých surovin a teploty výpalu rozeznáváme "tvrdý" a "měkký" porcelán. 2.7 Kamenina Pod pojmem kamenina si obvykle představujeme těžké keramické výrobky obyčejně užívané pro chemické přepravní nádoby a vedení různých kapalin,zpravidla oboustranně glazovaných. Podle bruselské definice z roku l955 "Kamenina znamená keramický střep, který je hutný, nepropustný, dostatečně pevný, aby odolával rýpání ocelovým hrotem, částečně slinutý".obecně říkáme, že kamenina je hutná keramika s hutným střepem, malou nasákavostí (do 6 %), velkou pevností a odolností proti chemikáliím a abrasivním látkám.kameninové výrobky jsou vytvářeny z kameninových jílových slinujících surovin a to buď samotných nebo ve směsi s ostřivy a tavivy.teplota výpalu se pohybuje od 1150 do 1300 o C. Výrobní směs obvykle tvoří % kameninových jílů, které slinují při teplotách do 1300 o C, % křemene a 7-20 % živců. Jako ostřivo se mohou přidávat i rozemleté kameninové střepy. Od roku 1995 se pro kameninu používá nová norma : ČSN EN 295 ( ) " Slinuté pálené trouby a fitinky a troubové spojky pro odvodnění a odpady". Pro naše účely je zcela postačující rozdělení kameninových výrobků na : - 17 (72) -

18 Stavební látky Stavební kameninu Kanalizační kameninu Chemickou kameninu Stavební kamenina Sem patří kameninové dlaždice, kameninové cihly a kabřincové pásky. Kameninové dlaždice - hutná dobře slinutá kamenina určená pro dláždění. Jsou velmi tvrdé, se střepem odolným proti obroušení, červené nebo hnědé barvy používané v provozech s vyšším mechanickým namáháním, uložené na pevný základ pro terasy, haly a výrobu továrních podlah. Kameninové cihly - vyráběné ve formátu 290x140x65 mm nebo 250x120x65 mm (velký a malý formát) opatřené solnou glazurou. Používají se v potravinářském a chemickém průmyslu, hlavně na stavbu kyselinovzdorných nádrží. Kameninové pásky - rozměrů 250x65x17 mm používané na obklady fasád vystavených přímým účinkům povětrnostních změn, případně jsou vhodné i pro dekorační úpravu interiérů. Musí být mrazuvzdorné při min l5 zmrazovacích cyklech Kanalizační kamenina Kanalizační kamenina musí odolávat jak chemickým tak i povětrnostním vlivům po celou dobu životnosti stavby. Požívá se všude tam, kde je třeba vybudovat dobře pracující kanalizační zařízení bez oprav a nebezpečí opotřebení tzn. k odvedení odpadových vod, kalů, k vedení technických kapalin nebo roztoků ve všech druzích staveb. Patří sem trouby (zpravidla hrdlové),tvarovky (fitinky), vpusti, kameninové zátky, stokové žlábky a žlaby, desky a vložky. Výrobky jsou na povrchu opatřeny glazurou (i oboustranně).trouby jsou opatřeny hrdlem, rozšířeným koncem, upraveným pro vložení dříku druhé trubky zpravidla rýhováním. V poslední době se do hrdel trubek vkládá již při výrobě pryžové těsnění pro rychlé a snadné provádění jejich spojování. Délka kameninových hrdlových trub je mm, světlosti od 100 do 600 mm Chemická kamenina Jsou to slinuté, zpravidla neglazované, keramické výrobky pro použití v chemických provozech. Obvykle má jemnější strukturu než stavební kamenina. V USA je tento druh kameniny nazýván chemický porcelán, my jej řadíme spíše do poloporcelánu. Zahrnuje výrobky používané na stavby kyselinovzdorných nádrží, nádoby na uskladňování a přepravu kyselin, různé destilační nádoby a pod. V dosti širokém měřítku se tato kamenina uplatňuje v elektrotechnice jako elektrolytické vany, izolátory a pod. a také jako trouby a tvarovky s vysoce chemicky odolným střepem s kyselinovzdorností až 97 % (72) -

19 2.8 Žárovzdorné výrobky (ČSN ) Významné a velmi důležité místo mezi keramickými výrobky zaujímá žárovzdorná keramika. Za žárovzdorné považujeme v keramice takové výrobky, které jsou schopny trvale odolávat vysokým teplotám a jejichž žárovzdornost je 1500 o C.V keramice mají zvláštní postavení, poněvadž co do rozmanitosti střepu, mikrostruktury střepu a fyzikálně chemických vlastností, se s nimi nemůže žádný jiný výrobek srovnat. Proto u žárovzdornin není jejich hlavním kriteriem pórovitost a nasákavost, nýbrž žárovzdornost. Uplatňují se v podobě různých tvarovek nebo v zrněné formě. Žárovzdorné výrobky rozdělujeme na různé druhy podle typických chemických a fyzikálních vlastností. Nejběžněji používané rozdělení je podle chemického charakteru na : kyselé - dinas, šamot, zásadité - magnezit, dolomit, neutrální - uhlíkové a uhlíkaté výrobky. Mnohem podrobnější je rozdělení podle chemicko-mineralogického složení, které rozeznává celkem 31 základních skupin žárovzdorných výrobků. Pro nás je postačující ještě další rozdělení a to podle žárovzdornosti na: obyčejné používané do teploty 1770 o C, velmi žárovzdorné - do teploty 2000 o C, vysokožárovzdorné - nad teplotu 2000 o C. Hlavní požadavky na žárovzdorné výrobky jsou : odolávat vysoké teplotě bez závad a co nejdéle, dostatečně izolovat ostatní části zařízení před účinkem vysokých teplot. Teplota pálení v běžných průmyslových pecích a topeništích se pohybuje v rozmezí o C (v některých průmyslových oborech i výše). Proto je zapotřebí, aby teplota měknutí (deformace) žárovzdornin ležela výše, než je provozní teplota a tím se získal potřebný stupeň bezpečnosti při provozu tepelného agregátu. Surovinová směs Hlavní a rozhodující složku surovinové směsi tvoří: ostřivo tj.neplastická složka často předem vypalovaná na vysokou teplotu (lupky), aby byla tepelně stabilizována a nepodléhala již změnám při dalším výpalu, pojivo, poskytující vytvářecí směsi potřebnou vaznost, aby směs byla schopná vytváření za přijatelných lisovacích tlaků, voda až na výjimky při použití organických plastických látek. Výlisky se po vysušení vypalují v různých pecích, kde vypalovací teplota je nejméně 1300 o C (72) -

20 Stavební látky Šamotové výrobky (ČSN ) Tyto výrobky náleží k nejvíce rozšířeným žárovzdorným materiálům, které stručně označujeme jako šamot, a řadíme je mezi kyselé žárovzdorniny (i když některé výrobky s vyšším obsahem Al 2 O 3 jsou zásadité povahy). Vyznačují se celkovým vysokým obsahem dvou oxidů - křemičitého SiO 2 a hlinitého Al 2 O 3 a to nad 90 %,při poměru SiO 2 : Al 2 O 3 = 2-4. Žárovzdornost roste s obsahem Al 2 O 3, ze kterého vzniká minerál mullit jako jediná krystalická sloučenina odolávající vysokým teplotám. Kromě žárovzdornosti se šamot vyznačuje dobrou pevností, únosností v žáru, odolností proti změnám teploty, tepelnou izolačností ad. Nedostatky : malá odolnost vůči zásaditým agresivním látkám a měknutí a deformace výrobků v širokém teplotním intervalu. Uplatňuje se ve všech odvětvích, která tepelně zpracovávají svoje výrobky a hlavně všude tam, kde jsou periodické (přerušované) tepelné provozy Dinasové výrobky (ČSN ) Dinas je typický představitel kyselých žárovzdornin.je to žárovzdorný materiál s vysokým obsahem SiO 2 a to nad 93%, vyrobený z křemenných hornin s vápenným nebo jiným pojivem a vypalovaný při teplotě zajišťující polymorfní přeměnu křemene (SiO 2 ) v tridymit a cristobalit. Dinas získal svůj název od města v jižním Walesu kde se prvně těžila surovina pro jeho výrobu tj. křemenec označovaný jako ganistr.v zahraničí se dinas nazývá také silika. Vlastnosti : má kyselý charakter a kromě žárovzdornosti se vyznačuje příznivými žárotechnickými vlastnostmi, které závisí na mikrostrukturálních vlastnostech střepu - velká únosnost v žáru, odolnost proti kyselým taveninám a velká výdržnost v agregátech trvale, nebo po dlouhou dobu, vystavených vysokým teplotám a odolnost proti deformaci v žáru, která se blíží bodu tání a je značně vyšší než u šamotu, i nad 1680 o C. Nedostatky : malá odolnost proti změnám teploty pod 870 o C, způsobená objemovými změnami modifikací SiO 2, nedostatek vhodných surovin a škodlivé působení na lidský organismus při jeho výrobě (silikoza). Použití : k vyzdívání míst tepelných agregátů velmi namáhaných, jako jsou klenby a zdivo hutnických a sklářských pecí, ke zdění koksárenských pecí, regenerátorů, elektrických obloukových pecí a také např. ve slinovacím pásmu rotačních pecí při výrobě cementu Magnezitové, dolomitové a chromitové žárovzdorné výrobky Do této skupiny žárovzdorných staviv patří kromě magnezitu výrobky magnetochromové, chromomagnezitové, chromitové (spinelové) a dolomitové. Nazývají se podle výchozích surovin používaných k jejich výrobě. Představují významnou skupinu žárovzdornin, pro niž je typický zásaditý charakter vyjma chromitu, který považujeme za neutrální (72) -

21 Magnezitové výrobky neboli stručně magnezit patří k žárovzdorninám,které se vyznačují velkým obsahem MgO nad 80%, kdy zbytek tvoří oxidy Fe 2 O 3, CaO, SiO 2 a Al s velkým podílem periklasu (MgO) doprovázeným menším množstvím sloučenin ostatních oxidů. Obsahují-li výrobky Cr 2 O 3, označujeme je jako magnezitochromové - pod 18%, chromomagnezitové - nad 18% a chromitové - nad 35%. Dolomitové výrobky neboli dolomit jsou charakterizovány velkým obsahem MgO a CaO a to nad 95% v přibližném poměru 1:1, s krystaly periklasu a CaO, doprovázenými malým množstvím silikátů a ferritů. Vlastnosti: Magnezitové výrobky se vyznačují větší únosností v žáru o C než výrobky šamotové a velkou odolností proti působení zásaditých strusek. Jako jejich nevýhoda se uvádí malá odolnost proti změnám teploty. Lepší odolností vůči změnám teploty se vyznačují výrobky magnezitochromové a chrommagnezitové. Nedostatky: malá odolnost proti změnám teploty (zlepšuje se přídavkem Cr 2 O 3 ). Mají také větší citlivost k vodní páře a vodě. Uvedené výrobky nalézají své hlavní uplatnění v hutnictví při výrobě železa na vyzdívání různých pecí, zejména ocelářských. Dolomitové výrobky mají dobrou únosnost v žáru, okolo 1650 o C a uplatňují se zejména na vyzdívání konvertorů (tj.způsob výroby oceli). Značná část těchto výrobků se používá v zrněné formě na dusání a opravy hutnických pecí Uhlíkové a uhlíkaté výrobky Jsou reprezentanti neutrálních žárovzdornin. Jejich žárovzdorné vlastnosti jsou založeny na vlastnostech uhlíku, (a jeho sloučenin), který má vysoký bod tání. Žárovzdorné výrobky na bázi uhlíku vykazují kromě žárovzdornosti i objemovou stálost v žáru (není-li přítomen kyslík, poněvadž v oxidačním prostředí hoří), dobrou tepelnou a elektrickou vodivost a odolnost proti korozi kyselými i zásaditými látkami.k výrobkům tohoto druhu řadíme: výrobky uhlíkaté neboli tuhové (grafitové), výrobky uhlíkové. U tuhových výrobků doplňuje uhlík v podobě tuhy vlastnosti šamotu, u druhých tvoří základní složku výrobků. Uhlík je znám ve dvou modifikacích - grafitu a diamantu. Tuhové výrobky (uhlíkové) U těchto výrobků se používá uhlík ve formě tuhy neboli grafitu, převážně dovážených. Výrobní směs se skládá ze žárovzdorného, snadno slinujícího jílu (35-50 %), šamotového ostřiva (20-40 %) a tuhy (od 15 do 50 %). Někdy se přidává i ferrosilicium - FeSi. Směs k vytváření se zpracovává plastickým způsobem. Vypalují se v zásypu z koksu na teploty o C. Přídavek tuhy - 21 (72) -

22 Stavební látky zlepšuje jejich odolnost proti změnám teploty a proti korozi, jakož i tepelnou vodivost. Výrobky : tuhové kelímky, zátky a výlevky v ocelářských pánvích. Mají větší odolnost proti změnám teploty i proti korozi. Uhlíkové výrobky Tyto výrobky se získávají z koksu nebo antracitu a z dehtového pojiva, rovněž v zásypu s koksem. Surovinová směs pro výrobky malých rozměrů se skládá z koksu a dehtu, u velkorozměrových prvků z termoantracitu a dehtu s 5 % přídavkem tuhy. Směs se zpracovává dusáním do forem neb lisováním cca při 30 MPa a vypaluje při teplotách O C po dobu 20 až 30 hod. U těchto výrobků se provádí někdy tzv.grafitizace,tj. vystavení teplotě 2500 o C v redukčním prostředí, kde se amorfní uhlík přemění v krystalický grafit. Vlastnosti : jsou obdobné jako u tuhových výrobků. Použití : uhlíkové výrobky se uplatňují při vyzdívání spodků a nístějí vysokých pecí, pecí na tavení barevných kovů, ferrosilicia ad. Zhotovují se z nich kelímky, tvarovky, bloky, trouby, odporové prvky ap. V moderní technice se uplatňují jako zpomalovače neutronů v atomových reaktorech, v raketách a turbínách Tepelně izolační výrobky Jsou to ponejvíce lehčené výrobky, které svými tepelně izolačními vlastnostmi zlepšují hospodárnost tepelných zařízení a snižují spotřebu paliva tím, že omezují tepelné ztráty vyzdívkou. Své tepelně izolační vlastnosti získávají zvětšením podílu pórů ve střepu. Tyto póry naplněné vzduchem jsou špatnými vodiči tepla a proto se použitím lehčených výrobků zmenšuje spotřeba tepla o 20 až 70 %. Rozdělujeme je : pro nízké teploty do 200 o C (topenářské izolace), pro střední teploty do 900 o C (teplárenské izolace), pro vysoké teploty nad 900 o C (žárotechnické izolace). Izolační výrobky se vylehčují buď nepřímo přísadami křemeliny, expandovaného perlitu, vermikulitu ap. a nebo přímo vytvořením pórů vyhořením pilin, uhlí, koksu ap. Používají se ve formě tvarovek (kamenů) nebo v podobě drtí na zásypy.objemová hmotnost těchto výrobků je zpravidla pod 1200 o C, u pěnových výrobků i pod 800 O C. Podrobnosti najdete v [1] na str Speciální žárovzdorná keramika Do této skupiny žárovzdornin zahrnujeme výrobky s vysokou žárovzdorností, příp. se specifickými mechanickými a tepelnými vlastnostmi. Rozdělujeme je podle výchozích surovin a hlavní výrobky jsou : - 22 (72) -

23 Korundové výrobky - kde výrobní surovinou je buď Al 2 O 3 nebo elektrotavený korund ( α-al 2 O 3 ). Používají se hlavně pro výrobu hořáků. Zirkoničité výrobky - vyráběné ze ZrO 2. Výborně odolávají roztaveným zásaditým i kyselým struskám avšak nesnášejí změny teplot.pro složitost a náročnost výroby se používají jen na speciální výrobky jako vložky do výlevek na kontinuální lití oceli a na kelímky pro tavení kovů. Siliciumkarbidové výrobky - vyráběné z karbidu křemíku SiC, známé pod obchodním názvem karborundum. Kromě vysoké únosnosti v žáru (u jílové vazby nad 1530 o C a u ostatních nad 1800 o C) mají tyto výrobky výbornou odolnost proti změnám teploty, dobrou tepelnou a elektrickou vodivost a odolnost proti kyselým struskám Zrněné žárovzdorné výrobky Zrněné neboli netvarované žárovzdorné výrobky jsou keramické směsi jednoho nebo několika zrněných žárovzdorných ostřiv s jedním nebo několika pojivy, schopné zpracování do různých tvarů nebo pro jiné použití. Vlastní výpal a vytvoření keramické vazby proběhne teprve po jejich zabudování nebo použití. Jejich žárovzdornost musí být alespoň 1500 o C. 2.9 Kontrolní otázky 1) Jaký je obecný technologický postup výroby keramiky keramickým způsobem? 2) Stanovte maximální hodnotu zbytkové vlhkosti ve vytvarovaném keramickém výrobku po vysušení. 3) Rozdělte keramické výrobky dle nasákavosti. 4) Jaké znáte složky neplastické části keramické surovinové směsi? 5) Rozdělte cihlářské výrobky dle použití. 6) Jmenujte dva technologické postupy výroby pálených tašek. 7) Rozdělte žárovzdorné výrobky dle chemického charakteru. 8) Jakými složkami je tvořena surovinová směs pro žárovzdorné výrobky? 2.10 Korespondenční úkol Rozhodněte, co obsahuje označení: CP 290x140x65 P I M15 ČSN (72) -

24 Stavební látky 2.11 Autotest Zpracování odpovědí na kontrolní otázky. Správné odpovědi v klíči Klíč Klíč ke kontrolním otázkám 1) Obecný technologický postup výroby keramiky se skládá ze čtyř následujících fází: a) těžba, úprava a zpracování surovin b) vytváření za normální teploty c) sušení výrobku d) výpal za vysokých teplot. 2) Zbytková vlhkost surového výlisku po vysušení činí max. 2% hmotnostní. 3) Keramické výrobky dle nasákavosti lze rozdělit na: a) pórovité, NV > 12% b) polohutné, NV je 8-12% c) hutné, NV je 2-8% d) slinuté, NV < 2%. 4) Neplastická část keramické surovinové směsi může obsahovat ostřiva, taviva a lehčiva. 5) Rozdělení cihlářských výrobků dle použití: a) výrobky pro svislé konstrukce b) výrobky pro vodorovné konstrukce c) pálená krytina d) zvláštní účely. 6) Pálené tašky se vyrábí buď tažením na šnekových lisech (tažení) nebo přelisováním pláství na lisech (ražení) (72) -

25 7) Žárovzdorné výrobky dle chemického charakteru jsou kyselé, zásadité a neutrální. 8) Hlavní složky surovinové směsi pro výrobu žárovzdorných výrobků jsou ostřivo, pojivo a voda Klíč ke korespondenčnímu úkolu Označení představuje: cihlu plnou s rozměry 290*140*65 mm pevnost v tlaku 10 MPa maximální objemová hmotnost je 1800 kg/m 3 třída jakosti I mrazuvzdornost při 15 cyklech použitá ČSN Závěr Průmysl keramiky patří k nejstarším oborům lidské činnosti. Tradiční keramická výroba je založena na použití přírodních surovin, které mají schopnost, po smíchání s vodou, vytvářet plastické těsto. Cihlářskou výrobou nazýváme tu část hrubé keramické výroby, při níž formováním přírodních surovin do požadovaných tvarů a výpalem při teplotách C vznikají pórovité a barevné výrobky Shrnutí V kapitole 2. Keramika je podrobně popsán základní technologický postup výroby keramického zboží tzv. keramickým způsobem, tj. úprava surovin, vytváření, sušení a výpal. Dále je pozornost věnována rozdělení cihlářského střepu dle nasákavosti, barvy, charakteristiky a užití. Část 2. kapitoly seznamuje s keramickými surovinami a jejich mineralogickým složením. Velká pozornost je dále soustředěna na členění cihlářských výrobků podle použití. Závěr je pak věnován žárninám, jejich rozdělení a klasifikaci (72) -

26 Stavební látky 2.14 Studijní prameny Seznam použité literatury [1] Adámek, J., Novotný, B., Koukal, J.: Stavební materiály, přednášková skripta, Fakulta stavební VUT v Brně, Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, 1997, ISBN Seznam doplňkové studijní literatury [2] Pytlík, P.: Cihlářství, přednášková skripta, Fakulta stavební VUT v Brně, Akademické nakladatelství CERM, s.r.o. Brno, 1995, ISBN [3] ČSN Cihlářské prvky pro svislé konstrukce. Cihly plné CP Odkazy na další studijní zdroje a prameny [4] Jeřábek, V. a kol.: Stavební hmoty I, přednášková skripta, Fakulta sta - vební ČVUT v Praze, Praha 1, Husova 5, (72) -

27 3 STAVEBNÍ SKLO K významným silikátovým hmotám patří sklo a sklářské výrobky. Ve stavebnictví se sklo používá především k zasklívání. Významně se také uplatňuje jako architektonický prvek při vytváření interiérů i exteriérů svým dekoračním účinkem. V technickém slova smyslu je to anorganická amorfní látka vzniklá tavením vhodných surovin a následným řízeným ochlazením. Ztuhnutí v tomto případě však není způsobeno krystaliazací, která nastává při ochlazování taveniny většiny látek, nýbrž plynulým růstem viskozity až na tak vysokou hodnotu, že se látka jeví navenek pevnou. Sklo vytváří celá řada anorganických látek. Nejběžnější jsou skla oxidová a z nich, podle převažující složky, skla křemičitá a boritokřemičitá. Mezi nejrozšířenější sklo používané ve stavebnictví patří sklo oxidové-křemičité soustavy SiO 2 -CaO-Na 2 O. 3.1 Hlavní složky a základní suroviny SiO 2 - sklotvorná látka. Základní surovinou je čistý křemičitý písek s obsahem SiO %, zrnistosti do 0,4 mm (při tavení ve vanách max 1,5 mm), chemicky čistý, zpravidla zušlechtěný praním, sušením a tříděním. Nesmí obsahovat větší množství barvících látek, zvl. Fe 2 O 3 (u okenního skla max.0,2 %). CaO - přidává se ve formě jemně mletého CaCO 3, který upravuje rozpustnost a chemickou odolnost. Na 2 O, K 2 O - (alkálie) přidávané ve formě sody nebo potaše (Na 2 CO 3, K 2 CO 3 ) snižující teplotu tavení. Toto jsou hlavní složky pro výrobu průmyslového skla používaného ve stavebnictví a taktéž se nazývají sklářským kmenem. Dále se přidávají ještě čeřiva a skleněné střepy. Čeřiva jsou látky, které se přidávají do sklářského kmene v malém množství, aby odstranily z roztavené skloviny bublinky a nečistoty a současně ji homogenizovaly. Často pomáhají urychlit i tavící pochody a napomáhají i při odbarvování skloviny. Jsou to sírany (sodný, vápenatý, barnatý) a dusičnany - ledky (draselný, vápenatý a barnatý). Skleněné střepy se přidávají ke sklářským surovinám v množství do 30 %. Způsobují urychlení tavení a zlepšují i počáteční homogenitu skloviny. 3.2 Výroba skla Hlavní technologické operace při výrobě skla jsou : - 27 (72) -

28 Stavební látky příprava vsázky a její dávkování - dnes sklárny většinou kupují přímo již suroviny vhodné k dalšímu zpracování. Složky vsázky se mísí ručně nebo strojně. Strojní mísidla musí být uzavřená, aby se zamezilo prášení surovin. tavení skla - provádí se ve sklářských tavících pecích a to ponejvíce buď pánvových, nebo vanových (periodických či kontinuálních). Tavící proces se rozděluje na tři hlavní fáze : vlastní tavení, čeření a homogenizace a chlazení skloviny (sejití) pro tvarování. Při tavícím procesu se dosahuje obvykle teplot o C. Palivem je nejčastěji generátorový plyn vyráběný přímo v závodě nebo zemní plyn. tvarování skla - při tvarování se využívá viskózní deformace a silné závislosti viskozity skloviny na teplotě. Složení skla musí být takové, aby během tvarování nemohla nastat krystalizace. Sklo se tvaruje buď ve styku s plynnou atmosférou, nebo pomocí kovových forem z šedé litiny nebo chromové oceli. Provádí se od ručních až po plně automatizované postupy foukáním, tažením, válcováním, litím nebo lisováním. Zvláštní způsob tvarování je tzv. Float proces, kde proud skla vstupuje do komory s roztaveným cínem, na kterém se v důsledku povrchového napětí a gravitačních sil roztéká, získává hladkou plochu rovnoměrné tloušťky a horní plocha se vyhlazuje působením teploty v atmosféře N 2 + H 2 vlivem povrchového napětí. chlazení - provádí se ve speciálních chladících pecích zpravidla v teplotním intervalu o C. Jedná se o řízené chlazení, kterým se ve výrobku odstraní nebo zabrání vzniku nevhodně rozloženého vnitřního pnutí. Proces chlazení skla nemusí vždy znamenat pouze eliminaci vnitřního pnutí, ale vnesením vhodně rozloženého napětí se může podstatně zvýšit pevnost skla (tvrzení skla). 3.3 Obecné vlastnosti skel Jsou již charakterizovány a v širších mezích je lze ovlivňovat složením sklářských surovin, tj. volbou jednotlivých složek a jejich poměrného množství. Ve stavebnictví se sklo používá zejména pro svoji průzračnost (průhlednost) a průsvitnost, vodotěsnost a vzduchotěsnost, reflexi a absorpci, čímž se nejvíce liší od ostatních stavebních materiálů. Hustota je kg.m -3, průměrná objemová hmotnost se udává asi 2500 kg.m -3. Pevnost skla v tlaku dosahuje až 1200 MPa a v tahu MPa, v ohybu MPa, modul pružnosti je GPa, ale je křehké, koeficient délkové teplotní roztažnosti = 6 až K -1 (1 m skla se v rozmezí teplot -20 do +50 o C prodlouží nebo zkrátí asi o 0,5 mm) součinitel tepelné vodivosti λ = 0,6-0,9 W.m - 1.K -1, Poissonův součinitel je 0,14-0,32, tvrdost dle Mohsovy stupnice je 6-7 (odpovídá tvrdosti křemene a živce). Optické vlastnosti - propustnost, průzračnost. U jednoduchých plochých skel tloušťky 2-3 mm je propustnost až 92 %. Jiné druhy skel, jako zrněná skla či drátosklo, mají propustnost % (72) -

29 Absorpce a reflexe - zde se jedná o nanesené vrstvy na povrchu skel pomocí nichž se reguluje propustnost světla v mezích od 35 do 85 %. 3.4 Druhy stavebního skla Průmyslově vyráběné stavební sklo lze rozdělit na : Ploché sklo - tažené a válcované Tvarované sklo Pěnové sklo Skleněná vlákna Ploché sklo tažené (ČSN EN 572) Ve stavebnictví se používá především jako zasklívací materiál pro okna, dveře, přepážky, stěny, výkladní skříně ap. Požadavky : rovné, hladké, průhledné, čiré. Dle tloušťky je rozdělujeme na : tenká - tloušťky 0,7-1,35 mm střední - tloušťky 2-4 mm tlustá - tloušťky 5-7 mm až 20 mm. Vyrábí se v šesti jakostních třídách, různých rozměrů tabulí.pro zasklívání oken se používá sklo střední 2-4 mm. Tažené ploché sklo je výchozím materiálem pro výrobu dalších druhů skla jako matové, ledové, smaltované, determální, skla zrcadlová, izolační a bezpečnostní. Další typy tažených skel naleznete v [1] na str Ploché sklo válcované (ČSN EN 572) Vyrábí se vzorované a surové lité a to kontinuálním válcováním mezi dvěma kovovými válci a používá se k zasklívání konstrukcí uvnitř i vně budov a to světlíků, dveří, vrat, stěnových přepážek ap. Vyrábí se v tloušťkách 3-8 mm. Propustnost je % s dobrým rozptylem světla a nežádoucím průhledem. Další typy válcovaných skel naleznete v [1] na str Tvarovaná skla Ve stavebnictví se jedná o skleněné tvárnice používané na sklobetonové konstrukce stěn, stropů, kleneb a bání. Vyrábí se jako duté (svařované, otevřené), plné, korýtkové, tašky a trouby. Zde mohou být jako staticky spolupůsobící s betonovou výplní nebo tvoří pouze průsvitnou výplň. Dále se jedná o duté - 29 (72) -

30 Stavební látky skleněné tvarovky, plné skleněné tvarovky, copility, skleněné potrubí a žlaby a skleněné tašky. Obr Skleněné tvarovky - stěnovky Pěnové sklo (ČSN ) Je to anorganická skleněná ztuhlá pěna s pravidelnými neprodyšně uzavřenými póry, tedy lehká izolační hmota. Vyrábí se z nízkotavitelné skloviny, která se v žáru napěňuje ve formách vhodnými zpěňovadly. Zpěňovadlem může být 1% sazí nebo hnědého uhlí. Póry jsou naplněny směsí různých plynů vzniklých při výrobě. Za normální teploty je v nich podtlak. Objemová hmotnost je max. 180 kg.m -3 a pevnost v tlaku je jen do 0,8 MPa. Lze je řezat pilou na dřevo. Je nehořlavé a nenasákavé. Má nepatrnou navlhavost a nepropustnost pro vodní páru. Je vhodné jako tepelná izolace podlah, střech, stropů, stěn obytných a provozních místností dále teplovodů a p. 3.5 Výrobky z vláken Skleněná vlákna (ČSN ) Jedná se o moderní výrobek, který je výborným polotovarem pro řadu výrobků používaných ve stavebnictví jako tepelně a zvukově izolační materiál. Vlákna mají tloušťku do 25 µm různých délek a dodávají se buď jako stavební skleněná vlna (Mitaver), kterou lze snadno přizpůsobit tvaru izolovaných částí, nebo jako rohože, matrace a desky. Známé jsou též izolační pásy Rotaflex. Vlákna jsou náchylná ke korozi vlivem vlhkosti, proto se již při výrobě opatřují ochranným filmem (lubrifikace) z roztoků nebo emulzí některých organických sloučenin (72) -