KLINKIER WE WSPÓŁCZESNYM BUDOWNICTWIE

Klinkier – najszlachetniejsza odmiana ceramicznych materiałów budowlanych – nie jest już, jak kiedyś, materiałem masowo wykorzystywanym do wznoszenia murów i ścian konstrukcyjnych. Obecnie przeżywa swój renesans jako element dekoracyjny (różnego rodzaju cegły licowe, płytki elewacyjne), decydujący o estetyce obiektu i jego otoczenia.

HISTORIA CERAMIKI BUDOWLANEJ

Historia powstania ceramicznych wyrobów budowlanych jest długa i zaczyna się od zwykłej cegły, której to zalety najwcześniej odkryli i wykorzystywali mieszkańcy starożytnej Mezopotamii, Egiptu i Babilonu. Stosowały ją również cywilizacje Dalekiego Wschodu – „budowniczowie” hinduscy i chińscy.

Pierwsze cegły, które pojawiły się na przełomie V i VI tysiąclecia przed naszą erą, nie były wypalane, a jedynie suszone na słońcu. Początkowo wyrabiano cegły z samej gliny lub gliny z dodatkiem piasku. Z czasem zaczęto dodawać do niej trawę i liście, by ograniczyć pękanie materiału w czasie suszenia.

Trwałość

Znacznie większą trwałość cegieł zyskano dzięki procesowi ich wypału. Miało to miejsce w połowie III tysiąclecia p.n.e. w Mezopotamii. Ogromny wpływ na popularyzację tego materiału i sztuki jego produkcji mieli Rzymianie. To właśnie oni, „rozwijając” sztukę prowadzenia wojen i prowadząc krwawą politykę podbojów, zupełnie nieświadomie podarowali wszystkim podbitym przez siebie krajom jedną dobrą rzecz – cegłę.

Rzymianie jako pierwsi rozwinęli też konstrukcje na bazie łuku. Dało to możliwość konstruowania nowego rodzaju przykryć otworów okiennych i drzwiowych. Przestrzennym rozwinięciem zastosowania łuków były różnego rodzaju sklepienia, z czasem powszechnie stosowane we wszelkiego rodzaju budynkach publicznych. Przykłady rzymskiego budownictwa z cegły z tamtego okresu, a zwłaszcza sklepienia i łuki, możemy podziwiać do dziś.

Cegła

To podstawowy materiał budowlany Europy średniowiecznej – idealny budulec na miejskie mury obronne, fosy, zamki, i obiekty sakralne. Od XII wieku centrami budownictwa ceglanego stały się Francja i Niemcy. Począwszy od architektury romańskiej, poprzez Gotyk aż do Renesansu – cegła ze względu na swą wytrzymałość, trwałość i wszechstronne zastosowanie zawsze była bardzo cenionym i pożądanym materiałem konstrukcyjnym.

Pomimo tego że maszynową produkcję cegieł rozpoczęli Anglicy, to epokowy przełom w produkcji cegieł został dokonany w Niemczech. Zastosowanie prasy ceglarskiej berlińskiego fabrykanta Schlickeysena 1854 w roku i prusko-austriackie zgłoszenie patentowe na piec kręgowy do wypału ceramiki budowlanej, skonstruowanego przez Friedricha Hoffmanna w roku 1858, były prawdziwym przełomem umożliwiającymi przemysłową produkcję cegieł.

Fot. 1 a. Działający piec kręgowy Hoffmanna w miejscowości Panoszów – Patoka

CEGŁA W CZASACH WSPÓŁCZESNYCH

Obecnie cegła nie  jest materiałem jak kiedyś wykorzystywanym masowo do wznoszenia murów – tu jej miejsce zajęły  wielkogabarytowe pustaki i bloczki. Odnalazła się jednak jako element estetyczny i po raz kolejny przeżywa swój renesans.

Uznana przed laty za „drogą” i wyparta przez tańsze tynki i siding ponownie wraca (ze względu na trwałość i ponadczasowy charakter) masowo  do naszych domów, ogrodów, a także  ulic i parków, gdzie znów możemy podziwiać ją na elewacjach budynków, ogrodzeniach, parkanach oraz nawierzchniach dróg, tarasów i podjazdów.

Cegła drogowa

Na podjazdy wykorzystuje się „ceramiczną cegłę drogową” zwaną popularnie brukiem klinkierowym. Jak w każdej branży, tak i w tej dziedzinie nastąpił ogromny postęp i rozwój produktów, zarówno pod względem kolorystyki, jak i faktury czy gabarytów.

Można wybierać w wyrobach gładkich, ryflowanych, piaskowanych, glazurowanych, rustykalnych, jednolitych kolorystycznie, cieniowanych, a nawet o własnościach fluoroscencyjnych – kumulujących w ciągu dnia energię światła słonecznego i oddających ją po zapadnięciu zmroku.

Wymienione efekty można osiągać, stosując cegły klinkierowe oraz wyroby licowe. Formowane maszynowo lub ręcznie – uzyskując dzięki nim różnorodne właściwości konstrukcji i bogate walory estetyczne. Możliwości takiej ceramiki budowlanej wciąż rosną, a wraz z nimi także zakres jej zastosowania.

CEGŁA KLINKIEROWA

Nazwa 'klinkier” pochodzi prawdopodobnie od holenderskiego słowa „klingen” (czyt. klinken), czyli „dzwonić”. Cegły klinkierowe charakteryzują się bowiem „metalicznym” dźwiękiem podczas uderzania jednej cegły o drugą. Nazwa ta jest obecnie często nadużywana w stosunku do innej grupy cegieł – tzw. cegieł licowych. Czym się różnią?

Przyjęło się wśród ceramików uważać, że aby cegłę móc nazwać klinkierową, powinna ona jako wyrób finalny charakteryzować się pewnymi cechami:

• powstać w procesie wypału gliny,
• posiadać nasiąkliwość mniejszą lub równą 6% (Niemcy dopuszczają 7%),
• posiadać wytrzymałość na ściskanie większą niż 30 MPa,
• być mrozoodporną.

Jeśli cegła nie spełnia choć jednego z ww. parametrów, formalnie nie można jej nazwać klinkierową, a co najwyżej – jeśli jest mrozoodporna – cegłą licową (do tej grupy należą niemal wszystkie cegły tzw. ręcznie formowane). Cegłę nieodporną na mróz (mimo że spełnia wszystkie inne wymagania), nazywa się po prostu cegłą budowlaną i po wmurowaniu należy ją chronić przed działaniem czynników zewnętrznych przez np. otynkowanie.

Fot. 1b. Elewacje ceglane

RODZAJE CEGIEŁ KLINKIEROWYCH

W każdym kraju istnieją pewne nawyki co do wymiarów wyrobów budowlanych, wynikające z tradycji produkcji cegły w danym regionie. W Polsce tradycyjnym formatem jest format RF 250 x 120 x 65 mm, choć równie często można spotkać (zwłaszcza w zachodniej części kraju) format NF 240 x 115 x 71 mm (format niemiecki).

Niezależnie od formatu najczęściej stosowanymi w budownictwie rodzajami cegieł są wyroby perforowane. W przypadku szczególnych wymagań dla konstrukcji przede wszystkim szczelności konstrukcji – stosuje się cegłę bez perforacji, zwaną potocznie cegłą pełną.

Fot. 2. Cegła klinkier. 
Fot. 3. Cegła licowa ręcznie formowana. 
Fot. 4. Płytka elewacyjna imitująca cegłę – Alfa 250 x 65 x 13 mm

CEGŁY PERFOROWANE

Stopień perforacji > 10% powierzchni kładzenia. Stosowane do wykonywania wszelkich konstrukcji naziemnych z wyłączeniem przewodów kominowych i wentylacyjnych oraz ich obudów.

CEGŁY PEŁNE

Bez perforacji, do wykonywania wszelkich konstrukcji w najbardziej surowych warunkach atmosferycznych, w tym studni, przepustów i kanalizacji oraz do wykonywania przewodów kominowych i wentylacyjnych oraz ich obudów bez ograniczeń.

CEGŁY SZCZELINOWE

Należy je traktować jak cegły perforowane oraz „kształtki” pozwalające na wykonywanie finezyjnych zwieńczeń, czap, warstw grenadierskich itp. – stanowią uzupełnienie oferty i różnią się kształtem w zależności od producenta.

PŁYTKI KLINKIEROWE

Nie każda elewacja wyglądająca jak murowana wykonana jest z cegieł. Mniej kłopotliwe – bo lżejsze – a równie estetyczne i trwałe jak elewacja z cegieł jest wykończenie ścian płytkami elewacyjnymi klinkierowymi lub (podział podobnie jak w przypadku cegieł) licowymi. Okładziny takie są cieńsze i lżejsze od obmurówki z cegły, a ponadto pozwalają wyeliminować wszystkie dodatkowe akcesoria konieczne do montażu elewacji ceglanej, tzn. zawiesia, konsole kotwy itp.

PŁYTKI CERAMICZNE

Na polskim rynku dominują płytki ceramiczne (klinkierowe) o grubości 6–13 mm, choć można spotkać także wyroby o grubości 20 mm.

Płytki o grubości ≤ 10 mm wymagają tzw. pełnego spoinowania (spoina licowana jest z płaszczyzną elewacji), co często sprawia, że elewacja jest pozbawiona trójwymiarowości – jest „płaska” i wygląda bardzo sztucznie.

W przypadku wyrobów o większej grubości możliwe jest – nieznaczne, ale jednak – cofnięcie spoiny względem lica płytki, co umożliwia uzyskanie na elewacji efektu trójwymiarowości, analogicznego do tego, jaki występuje w ścianach wykonanych z cegły.  By zaprawa poprawnie „trzymała się”, w przestrzeni między dwoma elementami murowymi musi mieć wnękę o głębokości min. 10 mm. Stąd przy płytkach o grubości 10 mm istnieje konieczność spoinowania ich do lica, by spełnić ww. warunek.

Jeśli płytka jest grubsza – 13 mm, 20 mm – możemy sobie pozwolić na lekkie cofnięcie spoiny o ok. 2–3 mm. Nie więcej jednak, gdyż cofając spoinę, tworzymy wnękę (półkę), na której odkładać się będzie np. brud.

Fot. 5. Dostępna kolorystyka płytek elewacyjnych

Fot. 6. Płytka licowa ręcznie formowana

Producenci płytek poszli w tym temacie jeszcze dalej – chcąc sprawić, by nie było możliwe w sposób wizualny odróżnienie elewacji wykonanej z cegły i płytki – wprowadzono płytki kątowe (narożne). Przy wykorzystaniu tych płytek na obiekcie nawet fachowiec nie jest w stanie, patrząc jedynie na elewację, ze 100% pewnością stwierdzić, czy dana elewacja jest wykonana z płytki czy z cegły*.

PŁYTKI LICOWE

Inną grupą produktów elewacyjnych, która w czasie ostatnich 5 lat zyskała na popularności, są płytki licowe ręcznie formowane.

Płytki te powstają poprzez mechaniczne ścięcie lica z wypalonej wcześniej cegły. Ze względu na swój nieregularny kształt oraz „ciepły wygląd” znajdują nierzadko zastosowanie na zewnątrz – na elewacjach, elementach małej architektury, choć przede wszystkim we wnętrzach.

Fakt, że płytki te posiadają nierówne krawędzie i wyglądają jak naturalny kamień, sprawia, że nie wymagają one wykonywania przesadnie równych spoin, a przypadkowo w trakcie użytkowania, np. obite, nie wymagają wymiany – tego typu wady są niezauważalne i można odnieść wrażenie, że dana płytka – nawet uszczerbiona – po prostu taka ma być. Licowe ręcznie formowane płytki charakteryzują się kilkakrotnie większą grubością (20–23 mm), co pozwala na uzyskanie na elewacji jeszcze większego „efektu głębi”.

Fot. 7. Elewacja – płytka ręcznie formowana – Alt Mass

Fot. 8. Przykład zastosowania płytek licowych ręcznie formowanych wewnątrz pomieszczeń

Płytki klinkierowe i licowe ręcznie formowane można stosować zarówno w nowo budowanych obiektach, jak i w budynkach już istniejących, gdy zależy nam na wykonaniu wytrzymałej, trwałej i estetycznej elewacji, a gdzie ze względu na brak odpowiedniego fundamentu (co się dość często zdarza) nie można oprzeć murowanej ściany osłonowej z cegły. Materiał ten można stosować w zestawieniu z każdym materiałem konstrukcyjnym oraz z izolacją ze styropianu, a od niedawna, używając „specjalnych” systemów klejów, także z izolacją z wełny.

Fot. 9. Przykładowe kolory bruków klinkierowych

BRUKI KLINKIEROWE

Klinkier to już nie tylko powierzchnie pionowe (elewacje, mury itp.), to także powierzchnie poziome, a wszystko za sprawą ceramicznej cegły drogowej, zwanej potocznie brukiem klinkierowym. Fizycznie jest to małogabarytowa cegła o wymiarach powierzchni kładzenia 200 x 100 mm oraz grubości 40–80 mm.

Wyroby te charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością mechaniczną (wytrzymałość na ściskanie często powyżej 200 MPa przy grubości 45 mm) oraz najwyższymi odpornościami na ścieranie oraz poślizg.

Na uwagę zasługuje także fakt, że bruk klinkierowy posiada aż 5 powierzchni licowych (2 powierzchnie kładzenia oraz 3 krawędzie boczne). W bruku można wykorzystać 2 powierzchnie kładzenia (200 x 100 mm), np. gdy jedna ulegnie uszkodzeniu, kostkę można wyjąć, obrócić o 180° i włożyć w to samo miejsce, eksponując przeciwległą powierzchnię. Oprócz tego 3 powierzchnie boczne – dwie krótkie 100 x 45 mm oraz jedną długą 200 x 45 mm.

Dzięki temu można bruk wykorzystać jako krawężniki, stopnice, podstopnice itp. Skutkuje to tym, że układając bruk klinkierowy w różnych płaszczyznach, możemy z niego wykonać nie tylko nawierzchnię, ale także obramowanie, krawężnik, schody. W przypadku zaś uszkodzenia nawierzchni w sposób trwały, uszkodzoną kostkę wystarczy wyjąć, obrócić o 180° i ułożyć w tym samym miejscu. Można też pójść nieco dalej – tzn. traktując bruk klinkierowy jako małogabarytową cegłę, można z niego wykonywać murki, słupki i inne elementy małej architektury.

KLINKIER – KOLORY

Wszystkie wyroby klinkierowe powstają w wyniku wypału odpowiednio wyselekcjonowanych gatunków glin (nie każda glina nadaje się do produkcji klinkieru) w temperaturze ok. 1000–1100°C. Do masy gliny nie dodaje się niemal nic więcej poza piaskiem i szamotem, które mają ograniczyć skurcz cegły oraz nadać gotowemu produktowi właściwe parametry fizyczne. W wyniku takiego działania otrzymujemy spiek o bardzo niskiej nasiąkliwości i dużej wytrzymałości mechanicznej.

Kolor klinkier

Kolor nieodłącznie związany z rodzajem gliny. Zależy on bezpośrednio od rodzaju złoża. W Polsce dominują złoża glin wypalających się naturalnie na kolor czerwony, jednak spotkać też można (np. w Gozdnicy w woj. lubuskim) rzadkie złoża glin wypalających się naturalnie na kolor żółty (złoża Monokliny Przedsudeckiej). Tym sposobem poprzez zmieszanie dwóch lub więcej gatunków glin można uzyskiwać kolory pośrednie lub wyroby cieniowane.

Innym sposobem uzyskiwania koloru cegły jest tzw. angobowanie. Jest to proces polegający na nakładaniu na uformowaną i wysuszoną cegłę wykonaną z masy o danym kolorze glinki o innym, zwykle kontrastowym kolorze.

Wypalenie

Po wypaleniu produktu uzyskujemy jednolity spiek w określonej kolorystyce. Jeszcze inną metodą zmiany kolorystki klinkieru jest tzw. redukcja. Polega ona na powtórnym wypaleniu gotowego wyrobu w środowisku, np. azotu, w następstwie czego np. wyroby żółte zmienią swój kolor na szary, czerwone na grafitowy itd.

Jako że do gliny nie dodaje się żadnych farb czy pigmentów, nie ma mowy o zmianie jej kolorystyki w czasie. W tym tkwi właśnie sekret trwałości koloru klinkieru – może on ulec zabrudzeniu czy zakurzeniu, ale nie ma prawa się odbarwić czy wyblaknąć.

Wszystkie cechy nadane w czasie procesu produkcji cegłom, płytkom czy brukom klinkierowym przenoszą się w późniejszym okresie na powstałe z nich konstrukcje. W tym na elewacje, nawierzchnie, elementy małej i dużej architektury. Tym sposobem uzyskujemy trwałe odporne na warunki zewnętrzne – i co ważne – także na blaknięcie konstrukcje, które poza tym, że są długowieczne, mają ponadczasowy charakter.

Fot. 10. Zastosowanie bruku klinkierowego

Fot. 11. Kolorystyka cegły uzyskiwana w procesie angobowania