Z czego budować ściany zewnętrzne?

Ceramika tradycyjna

Próbując wyeliminować te mankamenty zaczęto wykonywać elementy drążone, czyli z odpowiednio wyprofilowanymi otworami. Końcowy produkt jest bardziej kruchy od elementów pełnych i ma mniejszą wytrzymałość, ale za to znacznie większe wymiary i o wiele lepszą izolacyjność cieplną. Dlatego jest chętnie używany do budowy domów.

Ceramika poryzowana

W wyniku ciągłego dążenia do poprawienia izolacyjności cieplnej materiałów ceramicznych zmodernizowano starą technologię produkcji. Glinę zaczęto mieszać z mączką drzewną lub trocinami. Materiały te w procesie wypalania wyrobów utleniają się i pozostawiają mikropory. Dzięki temu zmniejszyła się gęstość materiału, a to było bezpośrednią przyczyną znacznego polepszenia jego izolacyjności cieplnej.

Ściana z pustaków poryzowanych o charakterystycznym układzie drążeń (fot. Wienerberger)

Zmieniono również tradycyjny układ szczelin: zwiększono ich liczbę, kształt i łączne pole przekroju. Pozwoliło to na budowanie ścian jednowarstwowych o bardzo dobrej izolacyjności cieplnej, dorównującej ścianom warstwowym.

Przy tym takie cechy, jak paroprzepuszczalność czy akumulacyjność cieplna, właściwie nie uległy zmianie. Co prawda, zmniejszyły się wytrzymałość, mrozoodporność oraz zdolność tłumienia dźwięków (głównie przez zastosowanie romboidalnych szczelin powietrznych), ale w stosunkowo niewielkich i lekkich budowlach, jakimi są domy jednorodzinne, nie ma to zbyt dużego znaczenia.

Pustaki z ceramiki poryzowanej mają postać dużych bloków, szerokości 248 mm, wysokości 238 mm i długości odpowiadającej grubości ściany – odpowiednio 380, 440 oraz 500 mm.

Dzięki łączeniu sąsiadujących pustaków na pióro i wpust (bez spoiny pionowej) czas wykonania ściany można skrócić o około 15%, a zużycie zaprawy zmniejszyć nawet o połowę.

Pustaków tych właściwie używa się tylko do wznoszenia ścian jednowarstwowych, bo przy zastosowaniu zaprawy termoizolacyjnej ich współczynnik przenikania ciepła wynosi odpowiednio:

U=0,29 W/(m²•K) dla ścian grubości 50 cm, U=0,31 W/(m²•K) przy grubości 44 cm i U=0,35 W/(m²•K) przy grubości 38 cm.

Beton komórkowy

Beton to materiał znany od wieków (stosowano go już w starożytnym Rzymie). Wprawdzie jest bardzo wytrzymały, ale jednocześnie ciężki (2400 kg/m³) i „zimny”. Jednak w wyniku ciągłego udoskonalania uzyskano jego bardzo lekkie odmiany o zupełnie innych właściwościach, tzw. beton komórkowy.

Budowa ściany jednowarstwowej z bloczków betonu komórkowego (fot. Prefbet)

Wyroby z tego materiału powstają w wyniku zmieszania cementu, piasku (czasami również popiołów lotnych), wapna, wody i środka spulchniającego, jakim zwykle jest proszek lub pasta aluminiowa. W wyniku procesu autoklawizacji, podczas którego na materiał działa para wodna o temperaturze 180-190°C, następują reakcje chemiczne, powodujące powstanie w materiale pęcherzyków gazu. Dzięki temu gęstość objętościowa betonu komórkowego wynosi 350, 400, 500, 600 i 700 kg/m³.

Uzyskane w ten sposób wyroby są lekkie, paroprzepuszczalne, łatwe w obróbce, mają bardzo dobrą izolacyjność cieplną i na dodatek są stosunkowo tanie. Niestety, ich wytrzymałość, izolacyjność akustyczna i mrozoodporność są znacznie gorsze niż betonu zwykłego. Poza tym są bardzo nasiąkliwe (nawet do 45%).

Jednocześnie jednak dość szybko wysychają. Dlatego okazują się jednym z najlepszych materiałów ściennych na terenach powodziowych. Przy budowie domów jednorodzinnych są niemal tak uniwersalne jak wyroby z ceramiki. W zależności od odmiany (ciężaru objętościowego) nadają się do wznoszenia właściwie wszystkich rodzajów ścian powyżej poziomu gruntu: zewnętrznych, wewnętrznych, nośnych, osłonowych, działowych.

Bloczki z betonu komórkowego wytwarza wielu producentów, w kilku odmianach wytrzymałościowych i o bardzo różnorodnych wymiarach, odpowiednich do przeznaczenia). Wyroby cięższe i o mniejszej izolacyjności cieplnej (odmiany M600 i M700) są dość powszechnie stosowane do budowy wewnętrznych warstw nośnych ścian dwu- i trójwarstwowych (grubości 17,5, 18, 20 i 24 cm).

Wtedy najczęściej są łączone zwykłą zaprawą cementowo-wapienną lub termoizolacyjną, na grube spoiny zarówno poziome, jak i pionowe. Natomiast odmian M400 oraz M500 używa się przede wszystkim do budowy ścian jednowarstwowych grubości 36, 36,5, 40 lub 42 cm.

Bloczki te zwykle mają krawędzie profilowane, przystosowane do łączenia na pióro i wpust. Odznaczają się też bardzo niewielką tolerancją wymiarów (są równe i powtarzalne). Muruje się je na zaprawę klejącą (grubości 1 mm), którą układa się tylko w spoinach poziomych.

Dzięki temu ściana może osiągnąć bardzo dobry współczynnik przenikania ciepła U=0,26 W/(m²•K). Produkowane są jeszcze lżejsze odmiany betonu komórkowego (M350, a nawet M300), ale powinno się je stosować głównie jako ściany osłonowe, czyli nie przenoszące obciążeń od stropów lub dachu.

Kształtki nadprożowe, stanowiące szalunek tracony, ocieplenie wieńców lub nadproża zespolone to elementy uzupełniające, decydujące o kompletności danej technologii. Powinny być stosowane we wszystkich jednowarstwowych ścianach z betonu komórkowego.

Materiały wapienno-piaskowe

Do produkcji tych wyrobów, zwanych silikatowymi, używa się wapna, piasku oraz wody, czyli materiałów ekologicznych i zdrowych dla człowieka. Równie „czysty” jest proces ich wytwarzania, ponieważ nie stosuje się w nim żadnych domieszek czy szkodliwych substancji zanieczyszczających środowisko.

Stosunkowo duża gęstość objętościowa wyrobów silikatowych powoduje, że odznaczają się one wysoką wytrzymałością oraz trwałością. Są mrozoodporne, cechują się ponadto bardzo dobrą akumulacyjnością cieplną i izolacyjnością akustyczną. Dzięki porowatej strukturze są paroprzepuszczalne i mają zdolność hydroregulacji, czyli pobierania nadmiaru wilgoci z otoczenia oraz oddawania jej, gdy powietrze jest zbyt suche.

W ten sposób zapewniają w pomieszczeniach korzystny mikroklimat. Zdolność hydroregulacji powoduje również, że silikaty mają wysoką odporność na działanie ognia, bo w pierwszej fazie pożaru uwalnia się zawarta w nich woda. Dodatek wapna sprawia, że mają właściwości grzybobójcze. Ponadto są stosunkowo tanie. Dlaczego więc materiał ten jest tak niedoceniany i rzadko stosowany na budowach domów jednorodzinnych?

Elewacja z łupanych cegieł wapienno-piaskowych to znakomita alternatywa dla klinkieru (fot. Xella)

Przyczyny są co najmniej dwie. Silikaty nie mają dobrych właściwości termoizolacyjnych i nie da się z nich murować ścian jednowarstwowych. W czasach powszechnej pogoni za energooszczędnością prawie się o nich nie mówi, pomimo że znakomicie nadają się do budowy warstw nośnych ścian dwu- i trójwarstwowych, ścian elewacyjnych oraz działowych.

Drugą przyczyną jest tradycja. W czasach, gdy do wyboru była cegła zwykła lub silikatowa, każdy wybierał cieplejszy materiał ceramiczny. W niezbyt dobrze izolowanych domach nawet ścian działowych nie chciano budować z „zimnych” cegieł wapienno-piaskowych. Jednak obecnie nie powinno to mieć żadnego znaczenia, bo w wielu domach (w tym i z silikatów) o izolacyjności cieplnej ścian i tak decyduje grubość warstwy wełny mineralnej lub styropianu.

Różne rodzaje bloczków silikatowych do budowy ścian nośnych i działowych (fot. Silikaty Teodory)

Jednak nie powinno się ich używać do budowy ścian piwnicznych i fundamentowych. Natomiast dzięki gładkim powierzchniom oraz równym krawędziom bardzo dobrze się nadają do wykonywania elewacji ścian trójwarstwowych (nie trzeba ich tynkować). Tym bardziej że mogą być zarówno białe, jak i kolorowe. W tym celu produkuje się również cegły wapienno-piaskowe o fakturze przypominającej łupaną skałę. Koszt takiej ściany jest kilkakrotnie niższy od elewacji z cegieł klinkierowych.

Bloczki są zwykle drążone. Zmniejsza to ich ciężar i ułatwia murowanie. Często krawędzie są wyprofilowane na pióro i wpust, żeby nie trzeba było wykonywać spoin pionowych. Niektóre mają uchwyty montażowe i specjalne otwory do przeprowadzenia przewodów instalacji elektrycznej.

Zwykle muruje się je na cienką zaprawę klejową. Wysokość bloczków jest dostosowana do modułu 20 cm, długość elementów wynosi zwykle 34 cm, a szerokość jest równa grubości ściany – 15, 18 i 24 cm (dla ścian konstrukcyjnych).

Produkuje się także bloki grubości 8 i 12 cm z przeznaczeniem na ściany działowe.

Kształtki uzupełniające to elementy nadprożowe w postaci szalunku traconego oraz bloczki wentylacyjne wyrównawcze i połówkowe, stanowiące uzupełnienie ścian nośnych.

Wapienno-piaskowy pustak wentylacyjny i kształtka nadprożowa to elementy uzupełniające ułatwiające wznoszenie ścian z silikatów (fot. Silikaty Ostrołęka)

Keramzytobeton

Budowa ścian nośnych z pustaków keramzytobetonowych (fot. Betard)

Pustaki keramzytobetonowe typu Alfa (fot. Keramzyt Mszczonów)

Ciągłe dążenie do poprawienia cieplnej izolacyjności wyrobów z betonu spowodowało, że ciężki żwir zaczęto zastępować materiałami znacznie lżejszymi: wiórami drzewnymi, trocinami, granulkami styropianu. Jednak najlepsze wyniki osiągnięto stosując keramzyt, czyli rodzaj lekkiego kruszywa sztucznego, otrzymywanego w procesie wypalania łatwo pęczniejących glin i iłów.

Odznaczają się także dużą odpornością chemiczną oraz biologiczną.

Pustaki to podstawowe wyroby z keramzytobetonu.

Produkowane są w kilku rodzajach. Elementy o wymiarach 24x24x49 cm oraz 17,5x24x49 cm są przeznaczone do wykonywania warstw nośnych w ścianach dwu- i trójwarstwowych.

Muruje się je zwykle na zaprawę cementowo-wapienną. Natomiast z pustaków o wymiarach 36,5x24x50 cm wykonuje się ściany jednowarstwowe o współczynniku przenikania ciepła U=0,39 W/(m²•K).

Dzięki połączeniom na pióro i wpust zaprawę termoizolacyjną układa się tylko w spoinach poziomych, co przyśpiesza murowanie i wpływa na obniżenie kosztów.

Element ścienny stanowiący szalunek tracony (fot. Grema Ekosystem)

Pustaki z wkładką – oczywiście styropianową – to jeden z najlepszych materiałów do wykonywania ścian jednowarstwowych. Przez nadanie wkładce odpowiedniego kształtu uzyskano znakomitą cieplną izolacyjność ścian (w każdym przekroju) i jednocześnie dużą wytrzymałość.

Z bloczków o wymiarach 36 lub 31x24x49 cm można wybudować przegrodę o współczynniku przenikania ciepła U=0,19 W/(m²•K).

W ścianach grubości 36 cm pogrubioną warstwę keramzytobetonu umieszcza się od strony wewnętrznej, co pozwala na wieszanie w dowolnym miejscu szafek, urządzeń i instalacji. Jak większość wyrobów nowoczesnych, bloczki te muruje się jedynie na spoiny poziome.

Cegły pełne – jeden z najstarszych i najbardziej uniwersalnych materiałów budowlanych. Nadają się do budowy właściwie każdego rodzaju ścian: zewnętrznych, wewnętrznych, nośnych, działowych, osłonowych, elewacyjnych, piwnicznych, fundamentowych, a nawet fundamentów.

Przykłady cegieł pełnych do różnorodnych zastosowań (fot. Cegielnia Trojanowscy)

Ich niewielkie wymiary (6,5x12x25 cm; waga 3,7 kg) to zaleta, a jednocześnie wada, ponieważ murowanie z cegieł jest pracochłonne i zabiera sporo czasu.

Z tego powodu obecnie są stosowane głównie do wykonywania warstw osłonowych oraz elewacyjnych w ścianach trójwarstwowych a także do budowy ścian działowych.

Cegły drążone – dziurawki, kratówki i tzw. modularne zwykle są lżejsze, mniej wytrzymałe i tańsze od cegieł pełnych, dlatego używa się ich głównie przy wznoszeniu ścian działowych, rzadziej osłonowych.

Przykłady cegieł drążonych przeznaczonych do budowy ścian nośnych i działowych (fot. ZCB Hadykówka)

Elewacja z cegieł klinkierowych - obiekt pożądania wielu inwestorów (fot. CRH Klinkier)

Cegły klinkierowe są również z gliny, ale wypala się je w temperaturze znacznie wyższej.

Dzięki temu mają właściwości o wiele lepsze niż zwykłe cegły: bardzo dużą wytrzymałość, mrozoodporność – ponad 100 cykli, znikomą nasiąkliwość – zwykle około 6%, odporność na działanie kwasów i zasad itp.

Poza tym mają ładniejszy wygląd (kolor, fakturę). Ponieważ jednak są znacznie droższe, stosuje się je przede wszystkim do budowy warstwy elewacyjnej w ścianach trójwarstwowych.

Pustaki to wyroby o wymiarach znacznie większych niż cegły, dlatego buduje się z nich o wiele szybciej. Produkowane są w wielu rodzajach i typach, ale najbardziej popularne to Max (szer. 188 mm, dł. 288 mm, wys. 220, 188 lub 138 mm) i U (188 lub 220x188x250 mm).

Pustaki mają wiele zalet: są stosunkowo lekkie, dość wytrzymałe, paroprzepuszczalne, akumulują ciepło.

Dobrze tłumią dźwięki (szczególnie gdy prostokątne szczeliny są ustawione prostopadle do płaszczyzny ściany). Dawniej wykonywano z nich jednorodne ściany zewnętrzne (grubości 44 cm), ale obecnie takie ściany nie spełniają już obowiązujących norm.

Dlatego pustaki te stosuje się głównie do budowy wewnętrznych warstw nośnych w ścianach dwu- i trójwarstwowych. Przy grubości zaledwie 188 mm są jednym z najlepszych materiałów do tego celu.

Tadeusz Lipski