POROTHERM.DRYFIX – zdivo na PUR-pěnu – Zkoušky pevnosti zdiva

Příběh zdění bez malty začal v březnu 2004. Tehdy si Helmut Roithmair podal mezinárodní přihlášku vynálezu s názvem Metoda pro spojování stavebních prvků, jakož i spojení stavebních prvků. Od té doby jsou metoda i spojení chráněny dle platné legislativy. Nikdo tedy nesmí použít tuto metodu spojování, pokud si PUR-pěnu jakéhokoliv názvu nezakoupil pro zdění broušených cihel nebo jiných zdicích prvků od společnosti s licencí od autora vynálezu. V roce 2006 nabídl Helmut Roithmair tuto licenci centrále společnosti Wienerberger ve Vídni.

 

Podmínkou firmy Wienerberger pro koupi licence bylo kompletní odzkoušení zdiva vyzděného na PUR-pěnu včetně otestování vlastní pěny. Vliv stárnutí speciální pěny pro zdění, od června 2007 s chráněnou obchodní značkou DRYFIX, byl prověřen v renomované nizozemské zkušebně TNO Eindhoven, vlivy na tvrdnutí pěny v německém ibac Aachen. Zkoušky statiky a požární odolnosti se třemi druhy cihelných bloků vyrobených v rakouských cihelnách proběhly v TZÚS Brno a PAVUS Veselí nad Lužnicí pod odborným vedením a se závěrečným vyhodnocením doc. Ing. Jaromíra Kloudy, CSc.

Po tomto komplexním odzkoušení firma Wienerberger Ziegelindustrie AG zakoupila licenci na zdění a zdivo spojované PUR-pěnou DRYFIX. Zároveň byla do Bruselu podána žádost o vystavení evropského technického schválení (ETA) na novou technologii. Podle odhadu odborníků bude proces schvalování probíhat ještě 2 až 3 roky.

Testování pro ČR

Aby bylo možné technologii využívat i v ČR, musela dceřiná společnost vlastníka licence, Wienerberger cihlářský průmysl, a. s., nechat provést prakticky totožnou sadu testů. Ty se uskutečnily na vlastních cihlách z výroben broušených cihel Jezernice a Tuněchody.

Z výsledků zkoušek provedených pro rakouské cihelny vyplývá, že na rovnoběžnosti rovin a přesnosti zabroušení ložných ploch cihelných bloků závisí pevnosti zdiva – čím vyšší přesnost, tím lepší pevnost. Proto byla v rámci společnosti Wienerberger cihlářský průmysl, a. s., pro výrobu broušených cihel přijata přísnější kritéria, která pro dodávky cihel POROTHERM CB DF fungují od dubna 2008. Rovinnost ložných ploch je nyní předepsána hodnotou odchylky max. 0,3 mm, odchylka od rovnoběžnosti rovin ložných ploch hodnotou max. 0,6 mm. Těchto mezních hodnot však cihly z běžné produkce dosahují pouze výjimečně, většinou jsou zjištěné odchylky menší.

Zkoušky zdiva z broušených cihel vyzděného na PUR-pěnu DRYFIX proběhly v tomto rozsahu: statické zkoušky, zkouška požární odolnosti pod zatížením, zkouška vzduchové neprůzvučnosti, zkouška bezpečnosti (průlomové odolnosti). U PUR-pěny byly převzaty výsledky ze zahraničních zkušeben.

 

Soubor statických testů proběhl opět v režii doc. Kloudy v brněnské pobočce TZÚS. Skládal se:

● ze zkoušek pevnosti a přetvárnosti zdiva v tlaku podle ČSN 73 2601-1 a 2;

● zkoušek pevnosti a přetvárnosti zdiva v tlaku podle ČSN EN 1052-1;

● zkoušek pevnosti zdiva v tahu za ohybu v obou rovinách podle ČSN EN 1052-2;

● zkoušek počáteční pevnosti zdiva ve smyku podle ČSN EN 1052-3.

Zkoušky pevnosti a přetvárnosti zdiva v tlaku se uskutečnily jak podle ČSN 73 2601-1 a 2, tak podle ČSN EN 1052-1 na stěnách tlouštěk 440 a 240 mm. Důvodem byla možnost porovnání přetvárného chování zkušebních fragmentů zcela nového zdiva s již dříve odzkoušeným zdivem podle ČSN 73 2601-1 a 2. Při zkouškách podle evropské normy po jednotlivých zatěžovacích stupních totiž nedochází k odtížení a nezíská se tolik potřebných údajů o chování zdiva jako v minulosti.

Hodnoty pevnosti zdiva v tlaku vzešlé ze zkoušek jsou pro deklaraci výrobcem zatím redukovány o 30 % a mají charakter dočasných hodnot. Dosud totiž nebylo prokázáno chování zdiva pod dlouhodobým zatížením. Z toho důvodu probíhají jednoroční testy při třech různých hladinách zatížení s cílem ověření dlouhodobé pevnosti zdiva a získání hodnot součinitele dotvarování. Výsledky by měly být známy v červenci 2009. Je proto možné, že na jejich základě bude výrobcem dodatečně upravena deklarovaná pevnost zdiva v tlaku.

 

Výsledky veškerých statických zkoušek byly doc. Kloudou shrnuty v Protokolu o posouzení vlastností zdiva z přesných bloků POROTHERM CB zděných na jednosložkovou polyuretanovou pěnu DRYFIX k použití ve stavbách. Současně deklarované návrhové charakteristiky jsou následující:

Statické parametry pro výpočet podle ČSN 73 1101:

● Pro třídy pevnosti v tlaku zdicích prvků P8 až P15 výpočtové zatížení zdiva v tlaku:

– pro f_b = 8 N/mm²: R_d = 0,9 N/mm²,

– pro f_b = 10 N/mm²: R_d = 1,1 N/mm²,

– pro f_b = 12 N/mm²: R_d = 1,3 N/mm²,

– pro f_b = 15 N/mm²: R_d = 1,5 N/mm²;

● Součinitel přetvárnosti zdiva v tlaku

α = 800 (tl. 240 mm);

● Součinitel přetvárnosti zdiva v tlaku

α = 1000 (tl. 440 mm);

● Výpočtová pevnost zdiva v tahu za ohybu rovnoběžně s ložnými spárami:

R_{tfd, R} = 0,065 N/mm²;

● Výpočtová pevnost zdiva v tahu za ohybu kolmo k ložným spárám: R_{tfd, K =} 0,050 N/mm²;

 

● Pro třídy pevnosti v tlaku zdicích prvků P8 až P15 návrhová pevnost zdiva v tlaku, pro g_M = 2,2:

– pro f_b = 8 N/mm²: f_d = 0,8 N/mm²,

– pro f_b = 10 N/mm²: f_d = 0,9 N/mm²,

– pro f_b = 12 N/mm²: f_d = 1,1 N/mm²,

– pro f_b = 15 N/mm²: f_d = 1,3 N/mm².

 

Konstituční vztah:

^uf _k = 0,42 . (f_b)^0,7 platný pro upravenou charakteristickou pevnost zdiva,

f_d =  ^uf _k/ g_M platný pro návrhovou pevnost zdiva.

 

● Součinitel přetvárnosti zdiva v tlaku

K_E = 650 (tl. 240 mm);

● Součinitel přetvárnosti zdiva v tlaku

K_E = 800 (tl. 440 mm);

● Charakteristická pevnost zdiva v tahu za ohybu rovnoběžně s ložnými spárami:

f_xk1 = 0,13 N/mm²;

● Charakteristická pevnost zdiva v tahu za ohybu kolmo k ložným spárám: f_xk2 = 0,09 N/mm²;

● Charakteristická počáteční pevnost zdiva ve smyku a úhel vnitřního tření:

– f_vko = 0,09 N/mm² (úhel a_k = 22 °) pro stěny 240 a 300 mm,

– f_vko = 0,08 N/mm² (úhel a_k = 20 °) pro stěny 440 a 365 mm;

 

Konstituční vztah pro suché svislé spáry:

– f_vk = 0,5 . ^DFf _vko + 0,40 s_dpro stěny 240 a 300 mm,

– f_vk = 0,5 . ^DFf _vko + 0,36 s_dpro stěny 440 a 365 mm.

 

Zkouška požární odolnosti se uskutečnila ve zkušebně PAVUS Veselí nad Lužnicí na zatížené stěně tloušťky 240 mm (cihelná část). Ta byla oboustranně omítnuta běžnou vápenocementovou omítkou do tloušťky 20 mm. Stěna bez potíží dosáhla maximálně možné doby trvání zkoušky ve zkušebně, tj. požární odolnosti 180 minut.

 

Měření vzduchové neprůzvučnosti proběhlo na oboustranně omítnuté zkušební stěně tloušťky 240 mm vyzděné ve Zkušebně akustiky CSI, a. s., Praha, s výsledkem 47 (–1; –5) dB. Na téže stěně poté firma TrezorTest, s. r. o., Klecany, provedla zkoušku na průlomovou bezpečnost s hodnocením bezpečnostní třída 2. Tato bezpečnostní třída bývá požadována pro výstavbu trezorových místností.

 

Pro tepelně-technické hodnocení stěn obou tlouštěk byly převzaty tepelné výpočty Zkušební laboratoře při ÚTHD FAST VUT v Brně pro stěny z broušených cihel POROTHERM CB vyzděné na maltu pro tenké spáry. Tyto hodnoty jsou stavební veřejnosti přístupny již více než dva roky na internetu nebo v technických podkladech společnosti Wienerberger.

 

Završením procesu bylo hodnocení vlastností zdiva z broušených cihel POROTHERM CB vyzděného na PUR-pěnu POROTHERM.DRYFIX ve smyslu šesti základních požadavků na stavby podle zákona č. 183/2006 Sb. (Stavebního zákona) a vyhlášky č. 137/1998 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu.

Výsledkem je osvědčení č. OIV/2008/009-000004 o vhodnosti zdiva z přesných bloků POROTHERM CB zděných na jednosložkovou polyuretanovou pěnu POROTHERM.DRYFIX k použití ve stavbách s platností do 31. prosince 2009.

V srpnu 2009 bude vydáno nové osvědčení s upravenými hodnotami pevnosti v tlaku, ve kterém bude zohledněno chování zkoumaného zdiva pod dlouhodobým zatížením.

 

Výše uvedený komplex zkoušek je zatím jediný, který byl pro použití tohoto druhu zdiva v České republice realizován. Na českém trhu jsou oprávněny používat tuto technologii pouze firmy Wienerberger a Pichler.