Porovnanie hlinených spekaných tehál, cementových tvárnic a penových tehál

Nasleduje súhrn rozdielov, výrobných procesov, scenárov použitia, výhod a nevýhod spekaných tehál, cementových tvárnic (betónových tvárnic) a penových tehál (zvyčajne sa vzťahujú na pórobetónové tvárnice alebo penobetónové tvárnice), čo je vhodné pre rozumný výber v stavebných projektoch:
I. Porovnanie základných rozdielov

II.Rozdiely vo výrobných procesoch

1.Spekané tehly
●Proces:
Triedenie surovín → Drvenie surovín → Miešanie a miešanie → Sušenie → Spekanie pri vysokej teplote (800 – 1050 ℃) → Chladenie.
●Kľúčový proces:
Vypaľovaním dochádza v hline k fyzikálnym a chemickým zmenám (tavenie, kryštalizácia), čím vzniká vysoko pevná hustá štruktúra.
●Charakteristiky:
Hlinené zdroje sú bohaté. Využitie odpadu, ako je troska z uhoľných baní a hlušina z úpravy rúd, môže znížiť znečistenie. Dá sa industrializovať pre hromadnú výrobu. Hotové tehly majú vysokú pevnosť, dobrú stabilitu a odolnosť.

2.Cementové tvárnice (betónové bloky)
●Proces:
Cement + Piesok a štrk + Miešanie a miešanie vody → Tvarovanie vibrovaním / lisovaním vo forme → Prirodzené vytvrdzovanie alebo vytvrdzovanie parou (7 – 28 dní).
●Kľúčový proces:
Hydratačnou reakciou cementu sa dajú vyrobiť plné bloky (nosné) alebo duté bloky (nenosné). Na zníženie vlastnej hmotnosti sa pridávajú niektoré ľahké kamenivá (ako napríklad troska, keramzit).
●Charakteristiky:
Proces je jednoduchý a cyklus krátky. Môže sa vyrábať vo veľkom meradle a pevnosť sa dá regulovať (riadená pomerom miešania). Vlastná hmotnosť je však väčšia ako u penových tehál. Náklady na hotové tehly sú vysoké a produkcia je obmedzená, čo je vhodné pre malosériovú výrobu.

3.Penové tehly (prevzdušnené / penobetónové tvárnice)
●Proces:
Suroviny (cement, popolček, piesok) + Penotvorné činidlo (vodík vzniká reakciou hliníkového prášku s vodou za vzniku peny) miešanie → Liatie a penenie → Statické tuhnutie a vytvrdzovanie → Rezanie a tvarovanie → Vytvrdzovanie v autokláve (180 – 200 ℃, 8 – 12 hodín).
●Kľúčový proces:
Penotvorné činidlo sa používa na vytvorenie rovnomerných pórov a autoklávovaním sa vytvára porézna kryštalická štruktúra (ako napríklad tobermorit), ktorá je ľahká a má tepelnoizolačné vlastnosti.
●Charakteristiky:
Stupeň automatizácie je vysoký a energeticky úsporný (spotreba energie pri autoklávovaní je nižšia ako pri spekaní), ale požiadavky na pomer surovín a kontrolu penenia sú vysoké. Pevnosť v tlaku je nízka a nie je odolný voči mrazu. Môže sa použiť iba v rámových konštrukciách budov a výplňových stien.

III.Rozdiely v aplikáciách v stavebných projektoch
1.Spekané tehly
●Použiteľné scenáre:
Nosné steny nízkopodlažných budov (ako sú obytné budovy pod šiestimi poschodiami), obvodové múry, budovy v retro štýle (s použitím vzhľadu červených tehál).
Časti vyžadujúce vysokú odolnosť (ako sú základy, vonkajšia dlažba).
●Výhody:
Vysoká pevnosť (MU10-MU30), dobrá odolnosť voči poveternostným vplyvom a mrazuvzdornosť, dlhá životnosť.
Tradičný proces je vyzretý a má silnú prispôsobivosť (dobrá priľnavosť k malte).
●Nevýhody:
Využíva ílové zdroje a proces vypaľovania spôsobuje určitý stupeň znečistenia (v súčasnosti sa ako náhrada hlinených tehál presadzujú najmä spekané tehly z popolčeka/bridlice).
Veľká vlastná hmotnosť (približne 1800 kg/m³), ktorá zvyšuje konštrukčné zaťaženie.
2.Cementové blokové tehly
●Použiteľné scenáre:
Nosné bloky (plné / pórovité): Výplňové steny rámových konštrukcií, nosné steny nízkopodlažných budov (trieda pevnosti MU5-MU20).
Nenosné duté tvárnice: Vnútorné priečky výškových budov (na zníženie vlastnej hmotnosti).
●Výhody:
Výkon jedného stroja je nízky a náklady sú mierne vysoké.
Pevnosť je možné nastaviť, suroviny sú ľahko dostupné a výroba je pohodlná (blok je veľký a účinnosť muriva je vysoká).
Dobrá odolnosť, možno použiť vo vlhkom prostredí (ako sú toalety, základové múry).
●Nevýhody:
Veľká vlastná hmotnosť (približne 1800 kg/m³ pre plné tvárnice, približne 1200 kg/m³ pre duté tvárnice), všeobecný tepelnoizolačný výkon (je potrebné zahustiť alebo pridať ďalšiu vrstvu tepelnej izolácie).
Vysoká nasiakavosť, pred murovaním je potrebné poliať a navlhčiť, aby sa zabránilo strate vody v malte.
3.Penové tehly (prevzdušnené / penobetónové tvárnice)
●Použiteľné scenáre:
Nenosné steny: Vnútorné a vonkajšie priečky výškových budov (ako sú výplňové steny rámových konštrukcií), budovy s vysokými požiadavkami na úsporu energie (je potrebná tepelná izolácia).
Nie je vhodné pre: Základy, vlhké prostredie (ako sú toalety, pivnice), nosné konštrukcie.
●Výhody:
Ľahká (hustota je iba 1/4 až 1/3 hustoty spekaných tehál), čo výrazne znižuje štrukturálne zaťaženie a šetrí množstvo železobetónu.
Dobrá tepelná a zvuková izolácia (tepelná vodivosť je 0,1 – 0,2 W/(m·K), čo je 1/5 tepelnej vodivosti spekaných tehál), spĺňajúca normy úspory energie.
Pohodlná konštrukcia: Blok je veľký (pravidelný rozmer), dá sa píliť a hobľovať, rovinnosť steny je vysoká a vrstva omietky je znížená.
●Nevýhody:
Nízka pevnosť (pevnosť v tlaku je väčšinou A3,5-A5,0, vhodná len pre nenosné časti), povrch sa ľahko poškodí a je potrebné sa vyhnúť nárazom.
Silná absorpcia vody (miera absorpcie vody je 20 % – 30 %), vyžaduje sa úprava rozhrania; ľahko zmäkčuje vo vlhkom prostredí a vyžaduje sa vrstva odolná voči vlhkosti.
Vyžaduje sa slabá priľnavosť s bežnou maltou, špeciálnym lepidlom alebo tmelom.
IV.Ako si vybrať? Základné referenčné faktory
●Požiadavky na nosnosť:
Nosné steny: Uprednostnite spekané tehly (pre malé výškové budovy) alebo vysokopevnostné cementové bloky (MU10 a vyššie).
Nenosné steny: Zvoľte penové tehly (uprednostnite úsporu energie) alebo duté cementové tvárnice (uprednostnite náklady).
●Tepelná izolácia a úspora energie:
V chladných oblastiach alebo energeticky úsporných budovách: Penové tehly (so zabudovanou tepelnou izoláciou), nie je potrebná žiadna ďalšia tepelnoizolačná vrstva; v horúcich letných a chladných zimných oblastiach je možné výber kombinovať s podnebím.
●Podmienky prostredia:
Vo vlhkých priestoroch (ako sú pivnice, kuchyne a toalety): Možno použiť iba spekané tehly a cementové tvárnice (vyžaduje sa hydroizolácia) a treba sa vyhnúť penovým tehlám (náchylným na poškodenie v dôsledku absorpcie vody).
Pre vonkajšie exponované časti: Uprednostnite spekané tehly (silná odolnosť voči poveternostným vplyvom) alebo cementové bloky s povrchovou úpravou.

Zhrnutie

●Spekané tehly:Tradičné vysokopevnostné tehly, vhodné pre nízkopodlažné nosné a retro budovy, s dobrou stabilitou a odolnosťou.

●Cementové blokové tehly:Malá investícia, rôzne štýly produktov, vhodné pre rôzne nosné/nenosné steny. Vzhľadom na vysokú cenu cementu sú náklady mierne vysoké.

●Penové tehly:Prvá voľba pre nízku hmotnosť a úsporu energie, vhodná pre vnútorné priečky výškových budov a scenáre s vysokou tepelnou izolácioupožiadavky, ale pozornosť by sa mala venovať odolnosti voči vlhkosti a obmedzeniam pevnosti.

Podľa špecifických požiadaviek projektu (nosnosť, úspora energie, životné prostredie, rozpočet) by sa mali rozumne používať v kombinácii. Pre nosné steny zvoľte spekané tehly. Pre základy zvoľte spekané tehly. Pre obvodové múry a obytné budovy zvoľte spekané tehly a cementové tvárnice. Pre rámové konštrukcie zvoľte ľahké penové tehly na priečky a výplňové steny.