Využití hliněných materiálů ve výstavbě

Od roku 2004 se v ČR začaly vyrábět hliněné omítky, což vedlo k jejich masivnějšímu používání v běžných stavbách. Bez použití pigmentů byla z barevných hlín pocházejících z ČR vytvořena řada barev od bílé, žluté, oranžové, červené, až po zelenou, modrou a černou. Díky barevným možnostem se začalo uplatňovat estetické hledisko těchto materiálů a začaly se postupně vytvářet velmi zajímavé interiéry. Většina výrobců se snaží tento materiál vyrábět bez přidávání chemických přísad a zachovat tak čistotu výrobků.
Důvodů, které vedou k používání tohoto materiálu v současných stavbách, je několik: Velkou oblibu si získal především u ekologicky smýšlejících lidí, kteří stavby provádí svépomocí. Hlíny je většinou v okolí stavby velké množství a při jejím smíchání s pískem a slaměnou řezankou je možné tento materiál nanášet přímo na stěnu v podobě hrubých a jemných omítek. Avšak nejdůležitější vlastností hliněných materiálů je schopnost regulovat vlhkost v interiérech domů a pomáhat tak ke zlepšení vnitřního prostředí staveb. Jako jeden z mála stavebních materiálů dokáže hlína okamžitě pojmout velké množství zvýšené vzdušné vlhkosti, aby ji mohla při jejím poklesu hned vrátit zpět do interiéru (viz graf č. 1). Sorpční křivka znázorňuje chování hliněné omítky, hliněné cihly a vápenné omítky. Test se prováděl v klimatizační komoře při teplotě 21 °C, kde se pomocí roztoků nasycených solí zvyšovala vzdušná vlhkost ze 47 % na 76 % a po 48 hodinách došlo k jejímu opětovnému snížení na 47 % po dobu 48 hodin. Testovaly se materiály o síle 15 mm.
Hliněná omítka dokáže daleko lépe reagovat na zvýšení a následné snížení vlhkosti vzduchu než vápenná omítka, která je sice do určité míry zvýšenou vlhkost schopna pojmout, ale nedokáže ji během krátké doby vrátit zpět do vzduchu. Obdobným způsobem se chová většina stavebních materiálů. Schopnost hliněných materiálů regulovat vlhkost je dána především druhem a množstvím jílových minerálů obsažených v daném výrobku. Graf č. 2 srovnává tři druhy nejpoužívanějších produktů, které jsou vyrobeny ze stejného druhu hlíny. Nejhůře reguluje vlhkost základní hliněná omítka, jež obsahuje až 75 % písku. O něco lépe reguluje vlhkost hliněná omítka s řezankou, která obsahuje 65 % písku a výrazně nejlépe je na tom hliněná cihla, do níž se při výrobě nepřidává žádný písek. Vyrábějí se ještě hliněné cihly tzv. lisované, do kterých se při výrobě přidává 40-50 % písku. Z pohledu regulace vlhkosti je důležitá i síla omítky. Na grafu č. 3 je znázorněna závislost síly omítky na schopnosti pojímat vlhkost během šestnáctidenního testu při nárůstu vlhkosti z 50 % na 80 %. Z grafu je patrné, že absorpční schopnost 20 mm silné omítky je během 24 hodin stejná jako u omítky silné 40 a 80 mm [1]. Pro správné navrhování hliněných omítek v interiéru je dobré znát dobu a množství vody, kterou chceme pojmout. Hliněná omítka dokáže absorbovat zvýšenou vlhkost určitou omezenou rychlostí. Z toho vyplývá, že v koupelně nebude hrát důležitou roli síla omítky, ale především její plocha a v ložnici tomu bude zase naopak.

¤ Graf 1. Sorpčni křivka znazorňuje chovani hliněne a vapenocementove omitky z hlediska regulace vlhkosti

¤ Graf 2. Srovnani tři druhů nejpouživanějšich produktů z hlediska regulace vlhkosti, ktere jsou vyrobeny ze stejneho druhu hliny

¤ Graf 3. Zavislost sily omitky na schopnosti pojimat vlhkost

Hliněné cihly
Hliněné cihly se velmi dobře osvědčily především v dřevostavbách a v domech s nucenou výměnou vzduchu, kde výrazným způsobem přispívají ke stabilizaci vnitřního prostředí jak teplotně, tak především vlhkostně. Jsou používány zejména pro stavbu nenosných interiérových příček. Pracuje se s nimi stejným způsobem jako při zdění s pálenými cihlami, s tím rozdílem, že se během jednoho dne může vyzdít maximálně sedm řad - cca 1 m výšky stěny. Je to způsobeno pomalým vysycháním zdicí hliněné malty, která by kvůli vysokému zatížení mohla být příčinou deformace, případně zřícení stěny. Po zaschnutí, a tedy zatvrdnutí malty lze bez problémů pokračovat ve zdění. Takto vyzděná příčka se následně omítá hrubou a jemnou hliněnou omítkou v síle 15-20 mm.

¤ Obr. 5. Přiklad hliněnych vyrobků s vysokym obsahem jilů

Hliněné panely
Hliněné panely patří k novým stavebním materiálům. Jsou většinou vyráběny s minimálním podílem písku, a proto také velmi dobře regulují vlhkost v interiéru. Vyrábí se v síle od 20 do 50 mm. Panely se montují přímo na dřevěný rošt nebo záklop, dřevěný či z OSB desek. Je z nich možné oplášťovat stropy, šikmé podhledy, předsazené stěny nebo také vytvářet příčky. Na takto vytvořený povrch se nanese tenká vrstva hliněné omítky s armovací mřížkou a druhý den lze omítku malovat. Tento materiál je vhodný především pro dřevostavby a všude tam, kde se vyžaduje rychlost provedené práce.

¤ Obr. 6. Přiklad montaže hliněnych panelů

Hrubé hliněné omítky
Hrubé hliněné omítky, stejně jako vápenocementové, slouží k vyrovnání podkladu. Většinou se nanášejí v síle 15-25 mm na takřka jakékoli podklady. U savých podkladů, jako např. pálená a nepálená cihla, se omítka nanáší přímo na podklad, který se nejprve ošetří penetračním nátěrem. U nesavých, případně hladkých povrchů (hladký beton) je nutné vytvořit zdrsněný povrch pomocí cementového postřiku. U povrchů dřevěných (prkenný záklop, OSB desky) se provede mechanické přichycení rákosové rohože nebo se vytvoří dřevěný rošt z latí 20x20 mm, za nějž se omítka zachytí. Omítky je možné nanášet ručně nebo strojně. Pro nanášení silnějších vrstev (20-30 mm) jsou nejvhodnější hliněné omítky s přídavkem slaměných nebo konopných vláken. Tyto omítky jsou vhodné také pro nanášení na problematické podklady (smíšené zdivo, dřevěný podklad), kde díky přítomnosti organických vláken dochází k omezení vzniku trhlin.

¤ Obr. 4. Přiklad hrube omitky

Jemné hliněné omítky
Jemné omítky jsou nanášeny na hrubé omítky po jejich dokonalém proschnutí. Jemné omítky je většinou vyrábí z hlíny a písku o zrnitosti 1-2 mm. Některé jemné omítky obsahují i vlákna, která zabraňují tvorbě trhlin. Nanášejí se v tloušťce od 2 do 6 mm v jedné nebo dvou vrstvách. Do první vrstvy je možné zapracovat výztužnou mřížku. Povrch jemných omítek se většinou filcuje. Takto vytvořený povrch se už nemusí dále upravovat nebo je možné jej natřít kaseinovými či vápennými barvami. Tyto druhy nátěrů jsou vysoce paropropustné a neomezují schopnost omítek regulovat vlhkost.

¤ Obr. 3. Přiklad jemne omitky

Dekorativní omítky
Dekorativní omítky jsou většinou vyráběny z jílů a mramorových mouček o zrnitosti do 0,7 mm. Nanášejí se na hladký podklad v síle do 2 mm v jedné nebo dvou vrstvách. Povrch jemných omítek se filcuje nebo leští. Při technice leštění dochází k vytvoření hladkého povrchu, který vykazuje větší odolnost v otěru a povrch je velmi příjemný na dotyk. Dekorativní omítky jsou vyráběny většinou v bílé barvě, která se může barvit přírodními pigmenty, nebo se pro výrobu používají přirozeně zbarvené jíly. Díky jemnosti těchto omítek lze vytvářet nejrůznější designové a dekorativní techniky. Dusání je způsob zpracování hliněných materiálů, kdy se do bednění vrství hlína v cca 100 mm tloušťce a následně se ručně nebo strojně hutní. Díky používání různých barev hlín a tlaku při hutnění je možné vytvářet velmi zajímavé struktury. Tato technika zpracování je velmi stará a v současné době se používá především k vytváření rustikálních interiérových příček.

¤ Obr. 2. Přiklad dekorativni omitky

Venkovní použití
Hliněné materiály jsou v současné době určeny výhradně pro používání v interiérech. Pokud nejsou v exteriérech chráněny nátěrem či jiným ochranným prostředkem, dochází postupem času k jejich degradaci vlivem působení dešťové vody. V minulosti se na hliněné povrchy nanášela vrstva vápenné omítky, která je chránila před nepřízní počasí. Se vzrůstající oblibou hliněných materiálů se objevují snahy o úpravu hliněných omítek do takové míry, aby mohly být vystaveny vnějšímu prostředí. Objevují se snahy pro zlepšení vlastností do hliněných omítek přidávat jak přírodní, tak chemické látky, ale do současné doby není znám žádný osvědčený způsob úpravy, který by ve venkovním prostředí zamezil degradaci omítky.

Trhliny v hliněných omítkách
K omezení trhlin v hliněné omítce se, mimo jiné, používá jutová či sklovláknitá mřížka, která je zapravována do vrchní vrstvy hrubé nebo jemné omítky. Jutová mřížka je v hliněných omítkách používána velmi často, ale bohužel proti sklovláknité mřížce (perlinka) má nižší účinnost při ochraně před tvorbou trhlin. Hliněné omítky jsou k tvorbě trhlin náchylnější, a proto musí být věnována značná pozornost prevenci. Veškerá místa, kde dojde k narušení celistvosti hliněné omítky nebo podkladu (vedení el. kabelů, vodovodní potrubí) musí být vždy překryta výztužnou mřížkou. Jaký druh mřížky, popř. s jakými přesahy má být provedena, se nedá souhrnně říci. Vždy záleží na citu, zkušenosti a předvídavosti daného řemeslníka. Pokud se bude provádět bandážování vysekané a zapravené spáry po elektrických kabelech, postačí jutová mřížka s přesahy 100 mm. Jestliže ve stěně bude pod omítkou dřevěný či ocelový sloup, tak mnohdy nemusí postačit ani sklovláknitá mřížka s přesahy 1 m. Problémem bývá i napojení hliněných omítek na jiné materiály (dřevo, kov). U těchto detailů se osvědčilo vytvořit v omítce ve styku s těmito materiály zaoblení, díky němuž se v daném místě omítka zeslabí a případná trhlina se objeví v tomto zeslabení. Trhlina je přesná a bez otřepů.

Spóry plísní
Hlína patří mezi materiály, které nepodporují vznik plísní. Pokud však obsahuje organickou příměs, může během výstavby za určitých podmínek nebezpečí vzniku plísní vzniknout, ale jen do té doby, než materiál vyschne a zůstane suchý. Tento jev může nastat u hrubých hliněných omítek, které obsahují např. slaměnou řezanku, konopí nebo len. Hrubá hliněná omítka nanesená na stěnu v síle 10-20 mm obsahuje velké množství vody, která se pomalu odpařuje do okolního vzduchu. Pokud není zajištěno průběžné provětrávání během vysychání, může se stát, že těsně nad povrchem omítky bude dlouhodobě vysoká koncentrace vodních par, které po delší době mohou zapříčinit vznik plísní. Pro dobré vysychání je vhodné zajistit, aby se teplota vzduchu pohybovala nad 15 °C, jinak vysychání probíhá velmi pomalu. Zamezení vzniku plísní je možné, pokud do směsi přimícháme 1,5 % hašeného vápna (objemově), obr. 7 a 8. Je velmi důležité tento poměr dodržet, protože při menším poměru hašené vápno nemá účinek desinfekční, ale spíše opačný, a přídavek vápna, stejně jako cementu, způsobuje snížení pevnosti hliněných omítek. Při větším obsahu jak 7 % (objemově) dochází ke zvyšování pevnosti, ale zde už přestávají fungovat vazby mezi jílovými minerály, které nahrazují vápno a cement. Pak se již nedá hovořit o hliněných omítkách, ale o hlinovápenných či hlinocementových.

¤ Obr. 7. Test vzniku plisně na povrchu hliněnych omitek. Omitky byly během tři měsiců vystaveny trvalemu působeni vody: a) hliněna omitka bez organicke přiměsi; b) hliněna omitka s přiměsi řezanky; c) hliněna omitka s přiměsi řezanky + přidavek 0,5 % hašeneho vapna (objemově).

¤ Obr. 8. Test vzniku plisně na povrchu hliněnych omitek: d) hliněna omitka s přiměsi řezanky + přidavek 1 % hašeneho vapna (objemově); e) hliněna omitka s přiměsi řezanky + přidavek 1,5 % hašeneho vapna (objemově).

Rekvalifikační kurzy
Zvyšující se zájem o hliněné materiály vede i k nutnosti zabývat se profesionálním vzděláváním projektantů a řemeslníků. Na rok 2010 připravuje Sdružení hliněného stavitelství, o.s., rekvalifikační kurzy. Jejich výukový materiál se v současné době překládá a upravuje pro české prostředí v rámci projektu HlinArch podle osnov výuky vypracovaných v Německu, Francii, Belgii a dalších státech [2].

¤ Obr. 9. Diky použivani různych barev hliny a tlaku při hutněni je možne vytvařet zajimave struktury

¤ Obr. 10. Uplatněni hliněnych materialů v interieru stavby

Závěr
Hliněné materiály lidstvo provází od pradávna. Kdysi jsme je vnímali daleko intenzivněji než dnes. Nebyly tolik upravovány a skrývány v jiných materiálech (léky, lepidla, pneumatiky). Dalo by se s nadsázkou říci, že jsme jimi obklopeni i dnes. Díky hliněným omítkám či nepáleným cihlám můžeme tento materiál vnímat daleko intenzivněji všemi našimi smysly. Tím, že neprochází žádnými tepelnými a chemickými úpravami, je tento materiál stále nositelem života.

Použitá literatura:
[1] Gernot Minke - Příručka hliněného stavitelství
[2] http://www.hlina.info/