1
Úvod Technologie zpracování kamene je předmět zaměřený na popis jednotlivých činností v kamenoprůmyslu. Při vysvětlování jednotlivých výrobních postupů popisuje současné možnosti opracování. Předmět je orientovaný na praxi v oboru. Využívá v přiměřené míře dostupných vědeckých informací a poznatků ověřených v praxi. Poslední dvacetiletí prožívá kamenoprůmysl převratné změny. Tyto změny ovlivňuje otevření naší země větší měrou mezinárodnímu obchodu a týká se nových možností dovozu strojního zařízení a kamene z celého světa. Nová je potřeba provázání našich norem sjednocením s evropskými normami. Řada našich tradičních postupů je nahrazena efektivnějšími mechanickými postupy. Převážnou většinu výrobků kamenoprůmyslu provádíme stroji s nepatrnými manuálními zásahy před finalizací výrobků. Řemeslo kamenické mělo dlouho zcela rukodělný charakter. Dnes je vybaveno pneumatickým i elektrickým nářadím. Práce, které manuálně prováděli kvalifikovaní kameníci, dnes zhotovují stroje. Vývoj řady programově řízených strojů nabízí budoucí provádění mnoha druhů povrchových úprav, tvarování ploch nebo formátování deskových polotovarů v pravoúhlém tvaru a tvarování masivních prvků. Studijní materiál předkládaný pro žáky střední odborné školy je rozdělen do těchto částí: 1) Hrubá a čistá kamenická výroba 2) Pomocné a údržbářské provozy 3) Manipulace s materiálem 4) Ušlechtilá kamenická výroba 5) Vodní a kalové hospodářství 6) Konglomerované kamenické výrobky a teraco 7) Montáž výrobků z kamene Vznik a vývoj kamenoprůmyslu Kamenický obor vznikl postupným rozvíjením řemeslné dovednosti zpracovat kámen. Hmoty přírodního původu jako dřevo, hlína, kosti i kámen byly zpracovávány od nejstarších dob. U nich se postupně rozvíjel osobitý přístup při opracování hmoty. Kámen má výhodu relativně velmi vysoké trvanlivosti a odolnosti. Doklady o opracovaných kamenech jsou z paleolitu i neolitu. Od prvních společenství až k starověkým státům, všude se uplatnil kámen. Velmi vzácné doklady o zpracování kamene se dochovaly v Egyptě, starověkém Řecku i antickém Římu až do dnešních dnů. 2
Dovednost opracování kamene nelze vztahovat jen na Evropu a Přední Asii. Historické doklady o kamenných dílech jsou z různých míst Země. Opracování kamene postupně dozrálo na velmi vysokou úroveň. Dovednosti řemesla byly přenášeny z generace na generaci. Dosažená úroveň řemesla se často neudržela ovlivněna historickými událostmi. Řemeslníci, kteří dosáhli určitou úroveň řemeslné dovednosti, se sdružovali do malých společenství, hutí. Společenstva, bratrstva a cechy byly poměrně malými, řemeslně zdatnými skupinami, Tvořili ji kameníci, zedníci, kováři a mnoho dalších pomocných sil. Všechny stavby pro panovníky, šlechtu a církve dokumentují jejich společenské postavení a význam. Cechy představovaly výrobní jednotku řemeslného charakteru. Kamenické cechy zanikly s postupujícím rozvojem průmyslové výroby do konce 19. století. S rozvojem industrializace společnosti vznikaly i malé kamenické dílny. Takové živnostenské podnikání pokrylo místní potřebu výrobků z kamene. Zlom v kamenickém oboru představuje zavádění železnice. Původní možnosti získat surovinu ke zpracování se vázala k potřebě zhotovit výrobek v místě výlomu nebo aspoň v hrubé formě zpracovat a také odlehčit o nadbytečnou hmotu opracováním. Doprava železnicí dala příležitost zpracovávat dosud nedostupné suroviny i v místech, kde se vhodné druhy kamene nevyskytovaly. Určité oblasti, například ve Slezsku v okolí Jeseníků, rozšířily těžbu kamene pro potřebu vývozu suroviny i mimo tehdejší Rakousko-uherské mocnářství. Navíc se začal kámen i dovážet z ciziny, příkladně z Německa, Švédska a Balkánu. Nově vytvářené kamenické dílny měly výlučně řemeslný charakter. Ve společenském povědomí bylo kamenické řemeslo vysoko ceněno. Získat výuční list nebyla snadná záležitost. Mladík šel do učení a musel být přijat učebním pánem. Tím byl uznávaný člen cechu a později, koncem 19. století členem společenstva živnostníků. Po vyučení měl povinnost pracovat dva roky u jiných mistrů, aby se zdokonalil. Kamenické dílny byly postupně vybaveny nově vzniklým strojním zařízením s parním pohonem pro řezací pily, brousící stroje a soustruhy. Podobně se využilo stlačeného vzduchu pro vrtací stroje v lomech. Parní pohony strojů přes transmise byly nahrazeny začátkem 20. století elektrickým pohonem. Zpracování kamene prošlo vývojem během mnoha tisíciletí. Kámen má výsadní postavení v lidské historii. Kamenické řemeslo soustřeďuje dovednosti zpracování kamene. Od nejstarších dob až do konce 19. stol. si zachovalo manuální charakter. Výčet náčiní a pomůcek pro opracování kamene byl omezený. Na ručně vedené nástroje, tzv. náčiní, bylo přiklepáváno kladivy různé hmotnosti, u měkkých hornin také dřevěnými paličkami. Vývoj pneumatických systémů byl uplatněn při dobývání a opracování kamene. Stlačený vzduch zvýšil účinnost nástrojů pneumatického nářadí, zejména u vrtacích i dlabacích kladiv. Na přelomu 19. a 20. stol bylo vyvinuto 3
mnoho typů řezacích a brousících strojů, které se uplatnily při rozšíření sortimentu kamenických výrobků a zvýšení výroby. Kameny na stavbách od starověku až k začátku 20. stol byly masivní. Kamenné prvky s opracováním líce, s tloušťkou umožňující zdění líce staveb a také s odpovídající úpravou ložných a styčných ploch (spár). Posledních deset století jsou v Českých zemích zastoupeny všechny architektonické slohy. Kamenické práce jsou na stavbách doby románské, gotické, renesanční, barokní, klasicistní. Zkušený architekt, stavitel vyzvaný k vedení takových prací přiváděl na zhotovení náročných úkolů zkušenější cizí mistry. Byla to doba malých dílen, jednotlivých mistrů s houfem tovaryšů, sdružovaných do cechů. Úroveň řemesel udržovaly vazby uvnitř cechů, protože si postupně vytvářely cechovní pravidla určující místo jednotlivcům (učedník, tovaryš, mistr). Migrace řemeslníků byla vyvolána povinností po vyučení odejít do jiných dílen na určitý smluvený čas. Tyto zvyklosti se u nás udržely až do konce 19. století. V Bavorsku jsou tato pravidla dodržována ještě dnes. Začátkem 20. stol. řemeslné společnosti vytvářely nové vazby, společenství orientované na širší krajové nebo zemské základně. Tento vývoj zpřetrhaly válečné události a zejména poválečný vývoj. Těsně po roce 1945 byly zavedeny nucené správy v oblastech, kde se připravoval odsun Sudetských Němců. Po roce 1948 se začalo likvidací velkých podniků (přes 50 zaměstnanců). Znárodňování následně postihlo všechny živnostníky, kteří museli předat dílny, strojní vybavení i suroviny. Tento majetek byl státem odkoupen, zůstal v bankovních ústavech a spořitelnách na vázaných vkladech, které později znehodnotila měnová reforma v roce 1953. Řemesla všech druhů se ve městě a nejbližším okolí spojovala do Komunálních podniků, později Družstev a po různých transformacích do Podniků služeb města. Větší provozy, kamenolomy, zavedené kamenické dílny prošly podobným vývojem. Po válce zavedené nucené správy převzaly Sdružení stavebních hmot. Jejich formování se upravovalo od let 1951 až do vzniku Československého kamenoprůmyslu s generálním ředitelstvím v Praze. Tato organizace zajišťovala těžbu a výrobu drceného a těženého kameniva, těžbu a zpracování kamene v Čechách, na Moravě a Slezsku i na Slovensku. Generální ředitelství sdružovalo deset velkých podniků začleněných zhruba do krajů a podle specializace. Za účelem racionalizace výroby a zvláště těžby bylo mnoho těžebních lokalit uzavřeno (pro malé kondice, malý počet pracovníků, či staré výrobní zařízení). Kapacity se soustředily jen na perspektivní těžby. Stejná cesta vedla při využívání stávajícího strojního vybavení. Do strojového parku kamenické výroby byly vkládané omezené finanční prostředky. Řada strojů dosahovala fyzického i morálního opotřebení, ale přesto se některým restituentům vrátily zpět některé dílny i stroje po čtyřiceti letech. 4
Modernizace provozů pokračovala pomalu. Byl postaven a vybaven provoz v Dobřichovicích. Tento zcela nový provoz, první v Čechách po 2. světové válce, byl vybrán pro výrobu masivních i deskových stavebních výrobků. Navíc zde započala slibná výroba příměrných desek, první výroba v republice a ve východním bloku. Kamenický průmysl od počátku trpěl nedostatkem měkkých kamenů, proto dovážel od poloviny 50. let mramory, travertiny z Bulharska, Jugoslávie, Maďarska, Rumunska a SSSR, později i z Kuby. Byly převzaty technologie z Itálie pro deskovou konglomeraci na bázi pryskyřice od firmy TEMA. Na Slovensku byla vybudovaná provozovna v Tuháru na výrobu pryskyřičných konglomerovaných bloků od firmy Breton. Po politickém zvratu v roce 1989 došlo ke změnám zákonů a řada majitelů požádala o vydání vyvlastněného majetku. Restituce probíhaly v několika vlnách, ale pro kamenické řemeslo včetně těžby kamenných bloků, došlo k uzavření restitucí kolem roku 1996. Některé provozy přešly do společností s ručením omezeným, jiné do akciových společností. Menší počet dílen byl vrácen restituentům. Řada podnikatelů se uchopila příležitosti přestavět nebo vybudovat nové investice na modernější úrovni. Došlo k výraznému zlepšení strojního vybavení provozů. Dovážené suroviny jsou v cenových relacích jen obtížně srovnatelných s vyššími cenami tuzemské suroviny. Dovoz deskových polotovarů předčí objemem, plošnými rozměry, pestrostí struktur a barev všechny místní produkované materiály. Skončil dovoz surovin a deskových polotovarů od partnerů ze socialistického bloku (z tzv. RVHP Rady vzájemné hospodářské pomoci). Soběstačnost kamenického oboru zajišťuje hlavně hrubá kamenická výroba, kde je dosud stále vysoký podíl ruční a strojně ruční práce. Produkce nových strojů má již dokonalou nabídku na automatizaci činností, stroje zvládají složité úkony programovým vybavením a velmi kvalitními diabortovými nástroji. Dochází k většímu využití nových povrchových úprav např. tryskání, termickému opalování, kartáčování. Zajímavý vývoj při využívání vysokotlakého vodního paprsku v těžbě a zpracování není ještě plně doceněn. Technologie zpracování kamene Pevné horniny ve svrchní části zemského pláště představují pestrou paletu materiálů. Zákon č. 44/1988 Sb. o ochraně a využití přírodního bohatství (horní zákon) dělí nerosty do dvou skupin horniny vyhrazené a horniny nevyhrazené. Do skupiny vyhrazených jsou včleněny dekorativní kameny, např. granit, granodiorit, diorit, gabro, diabas, hadec, dolomit a vápenec, pokud jsou blokově dobyvatelné a leštitelné a travertin. Pokud jde v lokalitě o významné 5
nahromadění nerostu, má charakter ložiska výhradního. Jedná se o vlastnictví státu, ložisko je odděleno od vlastního pozemku. Dekorační kameny jsou pevné horniny různého geologického původu. V České republice jsou těženy a zpracovány především horniny magmatické, v menším rozsahu horniny sedimentární a omezeně i metamorfované. Jejich současné zastoupení na českém trhu je ve srovnání s evropskými státy malé. Mnoho běžných deskových stavebních výrobků je vyráběno z dovezených materiálů. Hrubá kamenická výroba zahrnuje lomový kámen, soklový kámen, dlažební kostky, obrubníky, schodišťové stupně, kámen pro vodní stavby. Požadované vlastnosti suroviny: mineralogicko-petrografické složení vybrané fyzikálně-mechanické vlastnosti struktura textura blokovitost. Do výběru vhodných surovin patří především hlubinné vyvřeliny, méně se uplatní ostatní druhy této skupiny hornin (žilné horniny ). kvádry pro obnovy historických staveb a náhrobky. Ušlechtilá kamenická výroba zahrnuje výrobky masivní i deskové. Z desek jsou vyráběny obklady stěn exteriérů a interiérů, dlažby, soklíků, deskové obložení schodišť, parapetů. Z masivních výrobků především profilové Požadavky na takovou surovinu se rozšíří, když mimo uvedené položky mohou být posuzovány ještě další vlastnosti: leštitelnost barevnost vzhled trvanlivost vzhledové odchylky, např. od shluků odlišných minerálů různá pásma zpevnění u sedimentů pásma drcení u metamorfovaných hornin. Těžené hlubinné vyvřeliny jsou převážně světlé, v menším objemu těžby tmavé; tedy žuly, granodiority, diority, syenity a gabra. Z neovulkanitů vyhovuje jen trachyt. Sedimentární horniny zastupují hlavně pískovce a leštitelné vápence. Z metamorfovaných hornin jsou významné krystalické vápence a dolomity, v malém rozsahu i fylity. V České republice bylo v roce 2008 evidováno 162 ložisek, z toho těžených je 57, podle stavu zásob v roce 2008. 6
Zásoby představují 187 131 tis. m 3 z toho bilančních prozkoumaných 81 864 tis. m 3 z toho bilančních vyhledaných 66 464 tis. m 3 těžba na výhradních ložiscích 229 tis. m 3 těžba na nevýhradních ložiscích 45 tis. m 3 Dekorační kámen (stav výměny zboží 2008 a porovnání s minulým rokem) Dovoz mramorů, travertinu a p. 5 233 t (rok 2007 2635 t) Vývoz mramorů a p. 15 t (rok 2007-4 t) Dovoz žul, porfyru, pískovce aj. 13 736 t (z Itálie 5 330 t) Vývoz žul, porfyru, pískovce aj. 11 937 t (do SRN 8 296 t) Dovoz dlažba, obruby, dlaž.desky 6 383 t (rok 2007-3 038 t) Vývoz dlažba, obruby, dlaž.desky 90 934 t (rok 2007-106 485 t) (Statistické údaje z publikace MŽP ČR: Surovinové zdroje České republiky Nerostné suroviny; stav roku 2008). V novějších statistikách ČR je užíváno pouze dvojí zaměření kamenického průmyslu - hrubá kamenická výroba (HKV) a ušlechtilá kamenická výroby (UKV). Dříve se používal název - čistá kamenická výroba (ČKV). Název zahrnoval řemeslnou práci ruční a strojně ruční kamenickou práci pomocí pneumatického nářadí. Popis činností za současného stavu v oboru zpracování kamene vyhoví hlavně zaměření HKV a UKV. Pro HKV jsou používány výrobně jednoduché strojně ruční postupy za pomocí pneumatických klínovacích kladiv nebo štípacích strojů. V UKV jsou zahrnuty všechny strojní postupy výroby bez potřeby ruční řemeslné kamenické práce. Tomuto stavu dnes odpovídá i kritický počet vyučených kameníků. V textu je nadále řešena hrubá kamenická výroba jako celek, včetně výkladu o ČKV, tj. některých postupů kamenického řemesla a práce ručními kamenickými nástroji, nutná na dokončení tvarově složitých výrobků. Technologie hrubého a čistého opracování kamene Charakteristika hrubých a čistých kamenických výrobků Rozdělení kamenických výrobků je tradičně odvozeno podle stupně povrchových úprav, od použitých nástrojů a dosažené dovednosti kameníků. Hrubé kamenické výrobky [HKV] jsou na povrchu, tedy na lícních plochách se stopami po dělení suroviny klínem, vrtáním, štípáním, výjimečně i ručním přetloukáním. Čisté kamenické výrobky [ČKV] jsou na lícních plochách opracované špičákem, dlátem, pemrlicí, zubákem, rýhovačkou. 7
Při popisu a hodnocení kamenických výrobků předpokládáme, že základní tvar kvádru má rovné plochy a těleso je v pravoúhlém tvaru. Kvádr jako trojrozměrný objekt odborně nazýváme pravoúhlý rovnoběžnostěn. Některé výrobky nemají plný tvar, mají některou z ploch zkosenou. Pro zjištění požadovaného objemu suroviny ke zhotovení výrobku vycházíme z tvaru opsaného rovnoběžnostěnu. Na výrobku rozlišujeme plochy lícové, ložné a styčné. Plochy lícové jsou přesně a kvalitně opracované. Počet lícových ploch je určen výrobní dokumentací. Běžné jsou kvádry s jednou lícovou plochou, kvádry se dvěma lícovými plochami, popřípadě s dalšími lícovými plochami. Obr. 1. Zobrazení a popis základních ploch kamenického výrobku Na výrobku jsou plochy ložné a styčné redukovány počtem lícových ploch. Plochy, které po zabudování do stavby nejsou vidět, ale jsou zatěžované tlakem, nazýváme ložné plochy (dle ČSN EN 771-6); starším vžitým výrazem jsou nazývány ložnou spárou. Odlišují se v kvalitě provedení roviny i jejich povrchové úpravy od ploch lícních i styčných. Při tradičním ručním opracování byla povolena nerovnost v ploše, ale vždy přesné provádění roviny lemy. Plochy, navazující na sousední kameny, nazýváme styčné plochy (dle ČSN EN 771-6); starší výraz je styčná spára. Po osazení do stavby mají styčnou plochu vyplněnou spárovací hmotou, tmelem, cementovou maltou a jejich úprava obvykle nevyžadovala náročnou úpravu. Styčné plochy neměly přenášet zatížení konstrukcí a tak se na vypracování těchto ploch nevyžadovala větší přesnost. Naopak bylo přípustné tzv. podražení plochy při prýskání. 8
Výjimkou je kvalitní provedení lemu na styku s lícními plochami. Provedení jednotlivých ploch stanoví technologický postup. Kamenické výrobky dělíme podle tloušťky (limitujícího rozměru). A. Masivní výrobky, výrobky s tloušťkou 50 mm B. Deskové výrobky, výrobky s tloušťkou 50 mm. Do masivních výrobků spadá všechna produkce HKV a ČKV. Starší ruční a pozdější strojně ruční kamenické práce zhotovené pneumatickým nářadím se liší kvalitou provádění. U hrubých kamenických výrobků jsou hodnoceny především rozměry a provedení rovin v předepsané tolerancí, která je odvislá od použité technologie. HKV jsou pouze masivní výrobky. Pro čisté kamenické výrobky jsou charakteristickými znaky lícových ploch tvar, rovinnost, přesnost úhlů, kvalita povrchové úpravy ploch, hran i rohů, rozměry v dané toleranci. Na ložné a styčné plochy jsou kladeny menší nároky. ČKV jsou pouze masivními výrobky. Ušlechtilé kamenické výrobky deskové jsou křehké a citlivé na údery a otěr. Nelze je ručně opracovat tradičním náčiním. Pro desky používáme také nové strojní technologie napodobující tradiční opracování povrchu. Příkladně strojem upravíme plochy desek špicováním nebo pemrlováním. Suroviny, druhy surovin, hodnocení bloků Suroviny používané pro jednotlivé výrobky musí odpovídat požadavkům v platných normách. Současné platné normy mají označení ČSN EN xxxx. Pokud se jedná o surovinu nesplňující požadovaná kriteria podle běžných požadavků, např. podle zrušených norem musí se obě smluvní strany dohodnout na minimálních požadavcích. Základní normy harmonizované s Evropskou unií: ČSN EN 12670 Přírodní kámen Pojmenování ČSN EN 12440 Přírodní kámen Terminologie Obě normy jsou úvodem pro všechny další detailní normy pro kamenické výrobky. Jedná se o normy odsouhlasené v EU. V současnosti jsou neplatné normy ČSN, ON i THP ve vztahu ke kamenickému průmyslu, mohou se pouze doporučit. Pro nově platné normy ČSN EN jsou u každého výrobku uvedeny v přehledu požadavky nutných zkoušek a normy, podle kterých jsou zkoušky prováděny. Je na smluvních stranách dojednat minimální požadované hodnoty podle předepsaných zkoušek. Při vyhodnocování nerostného bohatství státu některé horniny řadíme do samostatné skupiny označené dekorativní kameny. Jsou to pevné horniny magmatického, sedimentárního i metamorfního původu, které jsou blokově dobyvatelné a svými vlastnostmi vyhovují pro hrubou nebo ušlechtilou 9
kamenickou výrobu. Pro hrubé kamenické výrobky jsou rozhodující mineralogicko-petrografické složení, fyzikálně-mechanické vlastnosti, struktura, textura, blokovitost a druhotné přeměny. U ušlechtilé kamenické výroby se k uvedeným vlastnostem přiřadí ještě vzhled, barevnost, leštitelnost a stálost materiálů. Pro hrubou kamenickou výrobu jsou zpracovávány různé těžené druhy hornin i z lokalit velmi narušených tektonickými procesy. Využíváme všech těžených ložisek, i když poskytují jen menší množství kvalitních bloků k dalšímu zpracování, např. řezáním na desky. Především využíváme kvalitní druhy granitů/žul, granodioritů. Tyto horniny představují v ČR kolem 70 % těžených výhradních ložisek. Z ostatních magmatických hornin jsou zpracovatelná gabra, bazalty/čediče, syenity, diority, křemenné diority, diabásy, trachyty, křemenné porfyry, ryolity, tufity. Mnohé z výskytů hornin má nedostatečnou blokovitost. Ze sedimentárních hornin to jsou dolomitické vápence, droby, hrubé pískovce/ grity, pískovce/arenity, kvarcit, slepenec. Řada metamorfovaných hornin vznikla z magmatických hornin tzv. ortoruly nebo ze sedimentů, tzv. pararuly. Pro HKV mohou mít rovněž uplatnění, ale v České republice se byly využívané jen místně. Během koncentrace těžebních i výrobních kapacit začátkem druhé poloviny dvacátého století, řada lokalit ukončila těžbu. Prakticky může být každá soudržná hornina použita na vybrané druhy hrubých kamenických výrobků. Každý výrobce si zajistí u konkrétního materiálu odzkoušení potřebných vlastností horniny. Posouzení vhodnosti suroviny je na výrobci. Velikost finálního výrobku je podřízena primární surovině. Pro výrobky hrubé kamenické výroby mají využití bločky i nevyhraněné suroviny pod 0,25 m 3. Surové bloky větších rozměrů a vylomené do přibližného tvaru kvádru mají při dalším zpracování větší výtěžnost, tedy méně odpadu, odseků, odštěpků, které v současnosti nemají použití, odklízí se do odpadu. Bezodpadová technologie, využívající 100 % vytěžené suroviny, se dosud neplánuje pro vysokou ekonomickou náročnost. Druhy povrchových úprav a jejich technologie Odborné názvy jsou uvedeny v souladu s evropskou normou ČSN EN 12440 Přírodní kámen - Terminologie. Základní normované výrobky z oblasti HKV a UKV jsou v ČSN EN. 1. Zdící prvky z přírodního kamene 2. Desky přírodního kamene pro venkovní dlažbu 3. Dlažební kostky z přírodního kamene pro venkovní dlažbu 4. Obrubníky z přírodního kamene pro venkovní dlažbu 5. Hrubé desky 10
6. Rozměrné kamenické výrobky Výrobky podle ČSN EN mají širší nabídku povrchových úprav. Jejich výběr je na investorovi i výrobci, který může dát doporučení materiálu v konkrétních případech. Některá z norem EN nabízí také více tvarů, které v původních normách nebyly uvedeny. Žádná z uvedených norem ČSN EN nepředepisuje základní hodnoty podle materiálových skupin, ale odkaz na zkoušky. Členění kamenické výroby do tří skupin je podle vzhledu a způsobu opracování plochy kamene. Tab. 1. Přehled povrchových úprav kamene s charakteristikou Hrubá kamenická výroba - HKV lomový povrch dělení (split) přetloukaná povrchová úprava lomová povrchová úprava drsný povrch vzniklý rozpojením kamene rozpojování hornin podél jedné přednostní plochy pomocí klínu nebo štípačky po použití pneumatického kladiva, hrubý povrch, event. ručně pomocí přetloukací palice Čistá kamenická výroba ČKV bosovaná povrchová úprava špicovaná povrchová úprava opracovaná povrchová úprava strojně opracovaná povrchová úprava pemrlovaná povrchová úprava špicovaná povrchová úprava zubovaná povrchová úprava trhaná plocha, loupaná plocha přírodní štípaná povrchová úprava hrubý a drsný povrch od špičáku nebo sekáče hrubý a drsný povrch od špičáku nebo sekáče a) se stopami po opracování nástroji b) se stopami opracováním stroji po opracování povrchu nástroji a se zřetelnými stopami po nástrojích polohrubá úprava použitím čtyřhroté a vícehroté pemrlice polohrubá povrchová úprava povrchu špičákem opracování povrchu zubákem opracování s náhodnými a nepravidelnými výstupky použití špičáku nebo strojně poloautomatem pro metamorfované horniny např. břidlice a kvarcity Ušlechtilá kamenická výroba UKV řezaná povrchová úprava po rámové pile nebo kotouči povrchová úprava řezaná diamantovou pilou list nebo kotouč diamantovou pilou 11
řezaná vodním paprskem vodní paprsek s abrazivem tryskaná povrchová po nárazu písku nebo jiného abraziva úprava opalovaná povrchová po vysokoteplotním opracování kamene úprava strukturovaná povrchová jedním nebo více procesy mechanickými nebo úprava tepelnými broušená povrchová brousící disk s karbidem křemíku s cílem zajistit úprava plochý, jednolitý vzhled hrubě broušená povrchová hrubé broušení SiC zrnitostí F. 60, cílem je odstranit úprava nerovnosti středně broušená střední broušení SiC zrnitostí F. 120 povrchová úprava (vl.int.) jemně broušená jemné broušení SiC zrnitostí F. 220 povrchová úprava matově broušená jemné broušení SiC zrnitostí F. 400, plochý povrchová úprava jednolitý a neleštěný povrch leštěná povrchová úprava po úpravě leštícím kotoučem nebo plstí voskovaná povrchová úprava přirozené dutiny zaplněné cementem, šelakem, pryskyřicí nebo jinými materiály Povrchové úpravy kamenické práce hodnocené podle normy Svazu kameníků a kamenosochařů ČR (neplatné od roku 2003) měly podrobnější členění jednotlivých úprav. Zákazník může některou náročnější formu požadovat a proto je zde stručný přehled vybraných variant pro porovnání: ČSN EN platné od dubna 2003 Povrchová úprava dle TNSK 01/1992 lomová povrchová úprava lámání hrubé, čisté, lámání perforováním špicovaná povrchová úprava špicovaná hrubě, polohrubě, jemně, velmi jemně vzhledově: běžné nebo ušlechtilé* pemrlovaná povrchová úprava pemrlovaná hrubě, polohrubě středně, jemně, velmi jemně, (číselně 1. 5. pemr.) vzhledově: běžné nebo ušlechtilé* lemovaná plocha hrubě, polohrubě, jemně běžné ušlechtilé (jen bez hrubé úpravy)* strukturovaná povrchová úprava rýhovaná mělce, rýhovaná hluboko zrnovaná hrubě, polohrubě, jemně zubovaná hrubě, polohrubě, jemně * běžné úpravy mohou mít nestejný vzhled; * ušlechtilé povrchy jsou bez zjevných odchylek vzhledu, velice pravidelné. 12
Parametry kontroly výrobků uplatněné na provádění povrchových úprav: 1. rovinnost - uvádí se v procentech z nejdelšího rozměru lícové plochy 2. pravoúhlost - v procentech z nejdelší přímé hrany lícové plochy 3. rovnoběžnost protilehlých ložných ploch - v mm 4. kvalita vzhledu posouzená okem (rovnoměrnost opracování, stopy po předchozím opracování hrubším nástrojem atd.) 5. vzhledové odchylky (barva, skvrny a shluky některých minerálů) Zkoušení výrobků z přírodního kamene Stanovení geometrických charakteristik výrobků ČSN EN 13373: 1. pro měření tvaru/rozměrů výrobků se zvolí referenční soustava (x, y, z), rozlišuje se hrubá a čistá délka; podobně pro šířku a výšku 2. pro měření rovinnosti použijeme pravítka na podpěře umístěné na krajích roviny a pomocí tenkých podložek se proměřují odchylky roviny; místo podložek je použitelné speciální měřidlo hloubky. Technologie povrchových úprav nástroji Lomová povrchová úprava Úprava kamene má drsný povrch vzniklý prostým rozpojením kamene. Existuje více postupů lámání, rozlišuje se podle druhu použitých klínů. Lámání klínem pneumatickým klínovacím kladivem se špičatým sekáčem na ploše kamene vytvoříme jamky pro klíny. Po zahloubení jamky použijeme plochý sekáč se zaobleným břitem a vyostříme dno jamky. Vysekané jamky osadíme klíny. Usměrnění jamek s osazenými klíny do přímky je důležité, protože ovlivní rovinu rozpojení kamene. Klíny přiklepáváme palicí. Pokud je třeba pojistit kolmost směru rozlamované plochy, vypracují se další otvory na boku kamenného bloku. Klín pro lámání žul Klín pro lámání pískovce Obr. 2. Klínování tvrdých a měkkých kamenů 13
Varianta A použití platí pro všechny tvrdé materiály, tedy magmatické horniny a všechny ostatní horniny mimo sedimentární horniny klastické. Klín je tupý, proto nesmí dosednout na dno díry, jinak po úderu palicí dosedne na dno a z díry odskočí! Odskočení je velice nebezpečné pro lamače i jeho blízké okolí. Na vyplnění otvoru do díry přiložíme ocelové plechy z obou stran klínu. Trhací síla klínu působí na boky otvoru. Varianta B platí pro pískovce, klastické horniny s proměnlivým množstvím tmelu. Používá se ostrý klín, který se zakousne na dno díry a současně způsobí tlak do boků díry. Vždy přiklepáváme klíny rovnoměrně po celé délce rozlomu. Volíme stejnou intenzitu úderů, dokud nedojde k rozpojení kamene. Trhací síla působí na dno i boky otvoru. Lámání pérovými nebo hydraulickými klíny Pneumatickým vrtacím kladivem navrtáme krátké vývrty. Třídílný pérový klín má použití pro všechny druhy kamene. Do vývrtů vložíme pérové klíny, které srovnáme přesně ve směru rozlomení. Na rozlamování metrového bloku je vhodné použít minimálně tří pérových klínů. Na klíny přiklepáváme menší palicí (3 kg). Vrtáme otvory s dostatečnou hloubkou převrtání. Klín nesmí dosednout na dno. Obr. 3. Pérový klín Hydraulické klíny mají vyšší hmotnost. Při jejich používání pro HKV si lamači navrtají krátké vývrty do více kamenů Hydroklíny postupně rozlamují připravené kameny. Zařízení je citlivé na zacházení a údržbu (hadice a mazání ploch klínu). Z řady hydroklínů se volí menší a lehčí typy, které vyvíjejí dostatečnou trhací sílu. Obr. 4. Hydraulický štípací klín 14
Podobně jako u pérových klínů, rozhoduje orientace hydroklínu o výsledku rozlomení. Používá se obvykle jen jeden vývrt pro hydroklín. Štípaná povrchová úprava Štípanou povrchovou úpravu provádíme strojní štípačkou. Hydraulické štípačky umožní dělení kamene různé velikosti, např. délky až 2000 mm štípaného kusu (extrém). Důležitým rozměrem je výška/tloušťka kusu (až do 1000 mm). Obr. 5. Proměnlivá pozice dělených čelistí štípaček Štípaný povrch vzniká stisknutím kamene řadami protilehlých dělených nožů. Povrchy štípaného kamene vykazují rozdílnou kvalitu rovin. Závisí na vlastnostech suroviny (textura, struktura) i na směru dělení rovin. Pro štípačky se připravují kameny odvrtáváním nebo lámáním klíny. Bosovaná povrchová úprava Znamená pouze hrubé srovnání roviny bloku nebo hranolu špičákem, sekáčem. Dříve tuto činnost prováděli nekvalifikovaní dělníci. Jedná se o pomocné srovnání kamene, tzv. pasírování, s malou přemírou. Dnes tuto činnost neprovádíme; využívá se úprava řezacími stroji. Špicovaná povrchová úprava Je prováděna špičákem, na špičák přiklepáváme kladivem. Špičák je zakalen a má úhel špičky odpovídající obtížnosti opracování materiálu. Špicováním jsou prováděny různé varianty úpravy povrchu kamene. Rozhodující je rovinnost plochy. Špicováním dochází ke zjemnění povrchu vedením kratších stop špičáku po ploše. Vzdálenost mezi stopami se také zmenšuje. 15
Špicované plochy běžné jsou prováděny na ploše olemované dlátem i bez lemů, jsou méně přesné. Ukázka v tabulce zachycuje požadavky podle TNSK. Provedení ušlechtile špicované plochy je velmi náročné. Směr stop špičáku je volitelný (obvykle diagonální). Vyžaduje se předběžné srovnání roviny a vysekání obvodových lemů. Nepřipouští se ojedinělá vyloupnutí v ploše (lysiny). Špicování je povrchovou úpravou použitelnou na všech kamenických surovinách s výjimkou břidlic. Špicované povrchy se prováděly na masivních kvádrech. Tuto úpravu lze najít jen na některých významnějších stavbách, na památnících a starších náhrobcích (cca do roku 1940). Některé náročné varianty špicování jsou proveditelné strojním zařízením. Především strojem upravíme pouze řezaný deskový materiál, jsme omezeni tloušťkou. Strojem máme možnost špicovat pod daným úhlem, zvoleném směru a s určitou roztečí stop špičáku. Tab. 2. Špicování plochy dle TNSK doporučené Název povrchové Mezní odchylky rovinnosti [mm] Mezní odchylky hloubky stop [mm] úpravy Nástroj Špicování hrubé 8 20 ± 4 špičák, (1 ) Špicování polohrubé 6 15 ± 3 špičák, (1 ) Špicování jemné 4 8 ± 2 špičák, (1 ) Špicování velmi jemné 2 4 ± 2 špičák, (1 ) (1 ) dalšími použitelnými nástroji jsou dvojzub, dvojnic (nelze použít pro granity a jiné tvrdé materiály). Trhaná povrchová úprava Obr. 6. Trhaná (loupaná) plocha Trhaná povrchová úprava, jinak nazývaná loupaná, má dvě výrobní varianty. Trhaná plocha prováděná na lámané ploše nebo prováděná na řezané ploše. Na tvrdých materiálech je práce velmi obtížná. Obvykle nezajistí pěkný vzhled plochy. Velmi výrazný vzhled mají trhané plochy na středně tvrdých pískovcích. Na ploše špičákem vyrazíme kus plochy. Po každém úderu kladiva je třeba nasadit špičák na nové vybrané místo. 16
Postupujeme diagonálně od vzdáleného rohu plochy k sobě a stále kontrolujeme rovnoměrnost opracování plochy. Pemrlovaná povrchová úprava Pemrlice je opatřena po obou stranách kladiva hroty. Pemrlování je vyhrazeno pro opracování tvrdých materiálů. Pemrlujeme jen kamenicky připravenou rovinu nebo řezanou plochu. Po ruční kamenické práci je plocha po obvodu olemovaná dlátem a do zhlédnutí. Kámen mezi lemy je sešpicován do úrovně od 7 do - 8 mm nad lemy. Nezáleží na směru špicování, ale na kvalitě provedení. Při používání pneumatického kladiva je možné ponechat vyšší špicování, až do 15 mm nad lemy. Obr. 7. Špicovaná plocha jemně (3. st.) Tab. 3. Úpravy ploch pemrlicemi dle TNSK - doporučené Název povrchové úpravy Strojní pemrlice rozteč hrotů [mm] Ruční pemrlice rozteč hrotů [mm] Pemrlování hrubé (1. st.) 10-15 9-11 10 / 3 Pemrlování polohrubé (2. st.) < 10 6 8 6 / 2 Pemrlování střední (3. st.) 5 6 4 5 4 / 2 Pemrlování jemné (4. st.) 3 3 4 / 1,5 Pemrlování velmi jemné (5. st.) < 3 < 3 2 / 1 Mezní odchylky roviny / nad lemy [mm] V současné době pemrlujeme pneumatickým klínovacím kladivem uchyceným na otočném rameni. Postupně vyměňujeme strojní pemrlice od hrubé po jemnější. Pokud opracováváme malé plošky kamene, např. na boku kusu, pemrlujeme volně z ruky. Pemrlování patří mezi fyzicky náročnou činnost se stálým ohrožením zdraví. Na kameníka škodlivě působí hluk, prach, vibrace a vyšší fyzická zátěž. Obr. 8. Pemrlování pneumatickým kladivem 17
Zrnovaná povrchová úprava K zrnování se vyžaduje speciální nástroj sestavený z více špičáků do jednoho širokého nástroje (viz obr. kamenického nářadí). Zrnovák držíme za rukojeť a je určen pouze pro ruční kamenickou práci. Do držáku rukojeti jsou postupně vyměňovány špičáky s různými profily (20/10 15/10 10/10 mm), které určují různé rozteče hrotů. Špičáky jsou oboustranně zakaleny. Tab. 4. Úpravy ploch měkkých pískovců zrnováním dle TNSK - doporučené Název Mezní odchylky Mezní odchylky povrchové úpravy rovinnosti [mm] hloubky stop [mm] Zubovaná povrchová úprava Nástroj zrnovák rozteč hrotů [mm] sada [ks] Zrnování hrubé 5 15 ± 3 20/5 Zrnování polohrubé 4 10 ± 3 15/7 Zrnování jemné 3 8 ± 3 10/10 Zrnovákem bývala dokončována rovina předem olemovaná a sešpicovaná. Tato úprava je vhodná pouze na méně kvalitní povrchové úpravy. Konečná povrchová úprava je vhodná pouze pro zdící prvky z měkkého pískovce. Zrnování se používalo také k rychlému srovnání přebytku materiálu nad lemy plochy před další úpravou. Tradiční výrobky kopáky z pískovců - byly na lícních plochách upraveny olemováním a zrnováním. Plochu rovnáme a upravujeme pomocí zubáků. Pracuje se na připravené rovné špicované ploše. Úprava je vhodná pouze pro měkčí druhy kamenů např. pískovce, opuky, travertiny. Pro opracování velkých ploch se zubák nehodí. Vyobrazení zubáku je v příloze. Zubák byl v minulosti i současnosti použit k úpravě povrchu mnoha sochařských děl provedených v pískovci i mramoru. Tím se stal pro architekty zajímavější, např. k úpravě malých plošek v kombinaci s hladkými povrchy. Tab. 5. Přehled úprav ploch měkkých kamenů zubáky dle TNSK - doporučené Název Mezní odchylky Mezní odchylky Nástroj povrchové úpravy rovinnosti [mm] hloubky stop [mm] zubák rozteč hrotů [mm] Zubování hrubé 7 4 4 6 Zubování polohrubé 6 3 3 4 Zubování jemné 5 2 < 3 18
Povrchová úprava lemováním Lemování doplňuje povrchové úpravy plochy prováděné ručně. Používá se lemovacího dláta šířky 20 30 mm. Hodí se k opracování většiny dobývaných surovin. Při opracování tvrdých kamenů je používáno pneumatické klínovací kladivo a nástrojem je strojní lemovací dláto. U měkkých kamenů je vhodné použít ruční opracování. Vyobrazení je v příloze. Tab. 6. Přehled úprav lemování ploch dlátem dle TNSK - doporučené Název povrchové úpravy Mezní odchylky rovinnosti [mm] Mezní odchylky hloubky stop [mm] Nástroj [mm] Lemování hrubé 6 2 Dláto Lemování polohrubé 4 1 Dláto Lemování jemné 3 1 Dláto Rýhovaná povrchová úprava Rýhování je konečnou povrchovou úpravou vyhrazenou pro měkké pískovce. Méně používanou je pro tvrdší opuky, travertiny s ohledem na jejich vyšší pevnost. Nástroj má šířku břitu mezi 60 až 100 mm. Tab. 7. Úpravy ploch měkkých kamenů rýhovačkou dle TNSK - doporučené Název povrchové úpravy Mezní odchylky rovinnosti [mm] Mezní odchylky hloubky stop [mm] Rýhování mělké 2 1 Rýhování hluboké 4 2 Kvalitní rýhování se vyznačuje usměrněnými otisky břitu rýhovačky v kameni. Směr stop rýhování je možno upřesnit s ohledem na orientaci lícové plochy kamene. Výborným dojmem působí vertikální rýhování ploch na svislých kvádrech nebo obkladech. K zajištění dobrého vzhledu je vhodné předkreslit krokování pro nasazování rýhovačky. Zvláštní dojem vyvolá plocha kanelovaná (rozteče 10 až 15 mm). Uvedený výčet povrchových úprav není konečný, ale byl zaměřen na provádění hrubých a čistých kamenických výrobků ručně a strojně ručně. Do detailu nejsou uvedeny některé finty řemeslných postupů. Je pochopitelná snaha, nahradit zdlouhavou a drahou práci kameníků, efektivním výrobním postupem pomocí strojů, ale bez nasazení prašného a hlučného pneumatického zařízení. 19
Všechny povrchové úpravy prováděné pomocí strojů jsou zahrnuté do ušlechtilých povrchových úprav (viz výroba UKV). Obr. 9. Pneumatické zařízení na sloupu s klínovacím kladivem a odsáváním Strojně ruční postupy výroby, práce s pneumatickým nářadím Opracování povrchu strojně ručním postupem provádíme kombinovaně. Střídáme ruční práci s náčiním s prací pneumatickým klínovacím kladivem a výměnnými nástroji. Ručně odprýskáváme hrany ploch prýskačem. Strojně opracujeme bosírovanou plochu špičákem, lemovací pemrlicí provádíme olemování plochy. Plochu mezi lemy opemrlujeme strojní pemrlicí. Postupně měníme hrubé pemrlice za jemnější, s menší roztečí hrotů a tím dosáhneme jemnější povrchové úpravy. Obr. 10. Pneumatické klínovací kladivo na vozíčku systém Vokřínek při úpravě roviny špicováním (školní poloprovoz SPŠKS Hořice, 1982) 20
Hmota nad lemy je zarovávána na úroveň lemů. Pneumatické nářadí je nasazeno do lehkého vodícího ramene. Ulehčí se vedení pneumatického kladiva a nástrojů při pemrlování a lemování. Ruční vedení pneumatického nářadí (pneumatické kladivo musíme pevně držet oběma rukama) se používá na operace mimo horizontální rovinu; např. při svislém opracování hlavy obrubníků, masivních schodišťových stupňů apod. Dnes výrobu těchto ploch řeší technolog použitím řezacího stroje. Porovnáním ručního a strojně ručního opracování kamene pneumatickým nářadím lze dospět k několika závěrům: o strojně ruční opracování je výkonnější o strojně ruční opracování klínováním je v ČR převažující technologií strojně ruční opracování ohrožuje lidské zdraví (vysokou hladinou hluku, vytvářením mikrónových částic prachu, vibracemi různých částí těla během držení pracujícího nářadí, poškozením očí). Rozdíly obr. 10. a 11. jsou pouze v ochranných prostředcích! Obr. 11. Strojní pemrlování s odsáváním (provozovna Nečín, asi 1955) Pro snížení rizikovosti práce s pneumatickým nářadím je nutné pracovat s několika osobními ochrannými pomůckami. Jsou to bezpečnostní brýle s úpravou proti rozbití, s boční ochranou proti drobným odštěpkům a prachu, ochrana sluchu, respirátor proti prachu. Rukojeti některého nářadí má antivibrační úpravu držadel nebo jsou rukavice s antivibrační úpravou. Technologické postupy výroby vybraných výrobků Výrobky kamenického průmyslu jsou s ohledem na opakovanou a dlouhodobou potřebu normalizované. I v minulosti se vytvářely přesné normy výrobků. 21
V současnosti se vytváří nové soubory norem se širokou platností, které mohou respektovat republikové zvyklosti např. maximální a minimální délky určitých prvků. Pro snadný přístup na evropský trh je důležité napojení na normy ČSN EN, které jsou schváleny pro všechny připojené evropské země. Do souboru vybraných výrobků zařadíme kámen pro dlažbu, obrubníky, silniční krajníky, haklíky a kopáky jako část zdících prvků z přírodního kamene. Výroba dlažebních kostek Strojně ručním dělením z menších bločků, nepravidelných bloků i větších odlomků lámáním připravíme bločky nebo plátky. Bločky a plátky jsou děleny v násobcích rozměrů kostek. Nejlépe se bloky dělí napůl. Surovinou pro výrobu dlažebních kostek jsou převážně granity a granodiority jemnozrnné až střední zrnitosti. Ostatní suroviny byly v minulosti místně používány (čedič, křemence, pískovce, droby) a dnes jsou využívány s ohledem na rekonstrukce veřejných ploch. Obr. 12. Bloček před štípáním (A), dělené nože pro větší bloky (B) Nejlepší výsledky dělení jsou u středně zrnitých až jemnozrnných materiálů. Drsnost lomové plochy je ovlivněna směrem rozlomu. V lokalitě, kde se těží bloky, jsou patrné směry tří ploch odlučnosti; směr ležení (ložná plocha), směr po dobré a směr po špatné. Při převaze ruční práce byly tyto vlastnosti kamene v každém lomu známé a respektované lamači i kameníky. Výrobní proces při výrobě kostek má dvě fáze: 1. Přípravu polotovaru strojně ručním dělením zajišťují lamači a plátkaři. 2. Postupné štípání polotovarů na štípacím stroji provádí štípači. Obr. 13. Podávací kleště k hydraulické štípačce firmy Pakon 22
Odlamováním menších částí suroviny klínováním dává horší až špatné výsledky. Kámen je nejlépe půlit. Oba kusy se od sebe odklopí a pokračuje v dělení klínováním. První rozlom poskytne základní rovinu k dalšímu dělení každé části. Rozvrhneme směry dělení a připravíme další otvory pro klíny. Dělením kamene je potřeba postupně získat plátky výšky budoucích kostek nebo bločky tloušťky dvojnásobku budoucích kostek. Příkladně v přípravě bločku pro rozlom na drobnou kostku velikosti 100 mm jsou lámány z kamene tloušťky 200 mm i s malou přemírou podle povolené tolerance (180 220 mm). Odlomené bločky jsou narovnané na palety a přepraveny ke štípačce. Přípravu kamene pro štípačky zajišťují plátkaři. Polotovary od dvojice plátkařů zpracuje jedna štípačka (pro drobné kostky). Dobře připravený plátek poskytne až čtyři kvalitní kostky. Bloček dělíme štípáním na menší části, dodržujeme předepsané rozměry s povolenou tolerancí. Nepravidelné odseky pod míru skončí v odpadu. Naštípané kostky jsou ukládány na členité skládky. Rozhoduje velikost kostek a kvalita. Starší provozy řešily ukládání kostek na svahových skládkách. Tyto skládky byly přímo spojeny skluzy s hotovou produkcí. Dnes se pro manipulaci s kostkami se využívá ocelových korb, kontejnerů nebo nověji plní textilní vaky. Pro štípání jsou v nabídkách různé typy hydraulických štípaček. V linkách s velkými štípačkami je možno připravovat polotovary pro štípání dlažebních kostek nebo štípat hranoly a další kvádrové zdivo. Obr. 14. Pohled na štípací linku firmy Gestra Hydraulické štípačky se liší podle výkonnosti. Pro velký výkon (100 t/směna), střední výkon (podle kvality do 30 t/směna) a malý výkon (pro kostky do 8 t/směna). 23
Denní výkon jednoho pracovníka na štípačce činí v průměru 4 6 t drobných žulových kostek; pro přípravu je počítáno s jedním pracovníkem na přípravu plátků. Plátkař za směnu připravil cca 2,6 t štípaných hranolů (1,2 m 3 /směna). Přechodem výroby HKV na kompletní štípací linky je přesouvána část přípravy suroviny na primární dělení v lince. Rozhoduje kapacita prvního stroje a velikost vstupního otvoru (např. 1000 x 600 mm apod.). Linka je vybavena manipulátory pro posouvání i obracení přivezeného kamene. Dopravníkem je polotovar přesunut mezi hydraulické čelisti různých velikostí. Výběr kusů připravených pro linku a vkládaných na podávací stůl ovlivni výkon celé linky. V přípravě polotovarů pro výrobu kostek jsou v zemích našich sousedů odlišné výrobní postupy (Rakousko, Německo). Na hydraulických štípačkách jsou vyráběny také štípané hranoly. Jedná se o výrobek vhodný pro zdění např. hrází, teras a který nebyl revidován v minulé normě TNSK. Všechny strany hranolu byly lámané, štípané a přibližně pravoúhlého tvaru. Původně byly hranoly připravovány výhradně pneumatickými kladivy a klínováním, shodně s přípravou plátků. Výroba silničních krajníků (tradiční výrobek) Krajník má jednu vrchní lícní plochu. Vybírá se nejrovnější úzká plocha. Všechny plochy krajníku jsou lámané. Krajník je součástí vozovky. Lícní plocha ztužuje okraj živičného krytu vozovky. Dá se předpokládat i jiné použití. Vyvýšené osazení krajníku nad okolní rovinu chodníku ohradí plochy zeleně. Šířka lícní plochy krajníků má tři varianty s tolerancí ± 10 mm: KS 1 = 180 mm KS 2 = 160 mm KS 3 = 130 mm; Výška krajníků je 200 mm ± 20 mm. Převažuje zájem pouze o krajníky KS 3. Délky výrobků jsou pro dobré využití lámané suroviny od 300 mm do 800 mm. Postup lámání vychází z postupného dělení vytěžené suroviny z lomu. Výchozí surovina zpracovávaná pro kostky a krajníky nemá příliš upravený tvar. Má přibližné rozměry, používá se rozměrnější odpad z těžby bloků. Některé lokality, se zcela nevyhovujícími rozměry bloků, mají výrobu zaměřenou pouze na HKV. Na ideálním schématu jsou vyznačeny doporučené směry dělení. Začínáme dělení na ložném směru (na lágru) a podle potřeby zkrátíme délku krajníku po špatné. Nakonec rozlamujeme po dobrém směru, protože dává největší jistotu kvalitního rozlomu. Krajníky jsou osazovány do betonového lože podle projektu vozovky. 24
Obr. 15. Dělení suroviny krajníku KS 3 s využitím ploch odlučnosti Výroba haklíků a kopáků Oba tradiční výrobky jsou vyráběné ze dvou skupin surovin. Tvrdé materiály jsou zastoupeny granity a granodiority, ostatní magmatické horniny nejsou používané. Ze sedimentárních hornin patří k velice oblíbeným klastické pískovce různé pevnosti. Použití obou výrobků bylo omezeno na provedení soklů budov, tvorbu hrubého zdiva. Obvykle tvoří líc vnějšího zdiva objektů a zbylá část je přizdívaná nebo doplněna betonem. Lícní plocha je lámaná, prýskačem zaprýsknuta do roviny. Plochy spár mají od lícní plochy zasekané lemy. Podle druhu kamene dlátem (tvrdé materiály) nebo zubákem (měkké materiály). Zbytek spár je srovnán do roviny špičákem, zrnovákem nebo zubákem. Hrubé haklíky (granity) jsou při zdění pokládány se širšími spárami, povolená tolerance je ± 20 mm. Čisté haklíky (z pískovce) mají povolenou toleranci ± 10 mm a jsou zděny se spárami cca 10 mm. Při zdění jsou haklíky převazovány v řádcích i na výšku. Povoluje se převázání až na výšku tří kamenů. Haklíky mají doporučenou velikost v rozmezí 130 až 580 mm. Tvary haklíků jsou čtvercové nebo obdélníkové. Zcela odlišným výrobkem jsou kopáky. Jsou to kameny s jednou lícní plochou, tvar lícní plochy je obdélníkový, délky 200-800 mm, tloušťky 300 mm. Každá vrstva má shodné výšky vrstvy; od 200 do 400 mm (s odstupem po 25 mm). Rohové kameny se při zdění kladly první, malá část kamenů se upravovala až na stavbě. 25
Obr. 16. Zdivo z kopáků Tradiční výroba je pomalá. Novější postupy řeší výrobu tohoto typu zdiva zpracováním polotovarů. Používají se oboustranně řezané desky. Tloušťka desek tvoří výšku haklíku. Rozlomením desky na tloušťku haklíků (do 100 mm) se vytvoří polotovar, kde stačí upravit boční spáry (tzv. hlavy kusu) a do zhlédnutí zaprýsknout rovinu líce. Podobně se dají zpracovat krajiny (zbytkové krajní desky vzniklé při řezání surového bloku pilou) větší tloušťky (nad 100 mm). Krajina se urovná na stůl kotoučové pily a musí se rozřezat podélnými řezy; volí se několik výšek haklíků. Lámaná strana krajiny se zaprýskne do roviny líce haklíku. Výrobky naší tradiční výroby haklíky a kopáky jsou podle evropských norem zařazeny do výrobků podle ČSN EN771-6 Zdící prvky z přírodního kamene. Tato norma umožní volit i jiné povrchové úpravy jako špicováním, pemrlováním, rýhováním, tryskáním atd.) Obr. 17. Ukázka žulových haklíků 26
Výroba chodníkových obrubníků (doporučené podle ČSN 72 1850 zn. OP 1 až OP 7) Chodníkové obrubníky jsou vzájemně odlišeny výrobní šířkou (B). Nejužívanější chodníkovým obrubníkem v ČR je typ OP 3. Obrubník má rozměry 250 x 200 x (800 2000) mm (BxHxL). Povrchy lícních ploch horizontální stupnice a vertikální podstupnice byly pemrlované polohrubě. Používala se strojní pemrlice s roztečí hrotů 10 mm; u ruční pemrlice byla rozteč hrotů 6-8 mm. Okosená hrana mezi lícními plochami o rozměrech 10/10 mm byla upravena dlátem. Ostatní plochy spár byly olemované, sešpicované pod úhel a srovnané pemrlicí. Podle příčného profilu byla chodníkový obrubník plný (obdélník) nebo zkosený (se zkosenou lícní hranou od vozovky). Pro úpravu půdorysu chodníků byly přímé obrubníky doplněny obloukovými tvary koutovými a nárožními. K provedení pravoúhlého obratu chodníků slouží obrubníky koncové levé nebo pravé. Starší obrubníky měly na hlavách zámkové spojení čepem a dlabem. Vyhovovalo to způsobu ukládání obrubníků do pískového lože. Dnešní konstrukce vozovky a chodníku má obrubníky na betonovém loži. Zámky na hlavách nejsou nutné. Teprve při rekonstrukcích jednotlivých tradičních obrubníků je třeba úpravy zámků hlav. Tradičně se výroba obrubníků prováděla pneumatickým klínovacím kladivem a sekáčem na hrubé špicování, strojní lemovací pemrlicí na olemování roviny a strojní pemrlicí na srovnání a dokončení roviny. Klínovací kladivo je snadno vedené na lehkém rameni. Druhé kladivo je volné pro strojně ruční práci na svislých plochách, např. na hlavách. Část operací byla prováděna jen ručně, např. odprýsknutí hran prýskačem, hrubé špicování svislé spáry na hlavách. Technologický postup současné výroby obrubníků vylučuje tradiční výrobu chodníkových obrubníků. Výjimkou jsou tvarované úpravy nárožních a koutových kusů a oblé zakončené hlav. Výroba má tyto fáze: a) surový blok rozřežeme listovými nebo lanovými pilami, na tlusté desky s rozměry podle výšky obrubníků b) tlusté desky rozřežeme kotoučovými pilami na trámce, rozměry jsou určeny podle šířky obrubníků c) kotoučovou pilou zařezáváme pravoúhlé hlavy podle délky obrubníků do max. využití suroviny d) provádíme úpravu hranolu sražením okosené hrany 10/10 mm, lehkým pneumatickým kladívkem nebo elektrickou úhlovou bruskou e) povrchovou úpravu volíme řezáním, tryskáním pískem nebo plamenem f) výrobek má na pravé hlavě označenou délku nesmazatelnou barvou. 27
Obr. 18. Chodníkové obrubníky různá zobrazení názvosloví Nové pojetí chodníkových obrubníků je stanoveno nornou Obrubníky z přírodního kamene pro venkovní dlažby ČSN EN 1343:2004. Určení výrobku: k lemování pozemní komunikace, vozovky, vymezení dopravních ploch, chodníků. Nově jsou formulované tyto vybrané pojmy. Obrubník dílec delší než 300 mm. Maximální délka není stanovena, ale s ohledem na manipulaci je vhodné doporučit přípravu polotovarů do délky max. 2000 mm, což odpovídá tradiční normě. 28
Druhy obrubníků podle půdorysného tvaru: přímé - s podélnou osou přímou obloukové - vydutý obrubník (obrubník koutový) s vydutým lícem, vypouklý obrubník (obrubník nárožní) s vypouklým lícem zvláštní koncový obrubník s levou nebo pravou hlavou a obrubník neobvyklého půdorysného tvaru (viz stará norma). Názvy ploch obrubníku a hodnocení délek - Lícní plochy: stupnice, podstupnice, splávek (okosená hrana) nebo jiné úpravy. Rozměry: délka, šířka, výška (větší část je viditelná a druhá menší část zabudovaná). Rozhodující je celková šířka obrubníků. Náběh záměrná odchylka povrchu obrubníku, dříve nazývaný zkosená hrana šikmého obrubníku. Povrchové úpravy obrubníků: štípaný neopracovaný, povrch lámaný, po štípání hydraulickou štípačkou; pozn.: srovnává se s výrobkem původních označení silniční krajníky KS1, KS2, KS3, zákazník může vyžadovat pro stejný účel i jiné rozměry špicovaný opracovaný špičákem se zřetelnými stopami po nástroji pemrlovaný pemrlicí se čtyřmi hroty; tradiční obrubník měl povrch pemrlovaný polohrubě, rozteč 6 8 mm hrubě opracovaný s větším rozdílem než 2 mm mezi výstupky a prohlubněmi opracování pemrlicí, pískováním, plamenem, obrobením; pozn.: nejedná se mezní odchylku roviny, ale jen pro vyhodnocení rozdílu výstupek prohlubeň jemně opracovaný opracovaný povrch s největším rozdílem 0,5 mm mezi výstupky a prohlubněmi leštěný, broušený, řezaný diamantovým kotoučem nebo břitem (listem); vysvětlení shodné s předchozím hrubě opracovaným povrchem broušený matný povrch nebo matná politura dekorativně opracovaný obrubník s jednou nebo několika úpravami povrchu. Obrubníky jsou dodávány v běžných délkách, tj. v metrech. Na výrobku vyznačíme délku barvou na hlavě (platí jen pro přímé obrubníky). Doporučené jsou délky od 300 do 2000 mm. U obloukových obrubníků je délkou větší průměr, tato délka se měří pouze na lícní straně. Nejmenší délka obloukových obrubníků má být 500 mm. Starší norma řešila zaoblení od poloměru 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,5; 15,0; 20,0; až do 25 m. Poloměry nad 25 m tvořil oblouk 29