Elementy murowe ceramiczne – charakterystyka i właściwości

Oceń
(4 głosów)

Wstęp

Przepisy prawne obowiązujące we wszystkich krajach będących członkami Unii Europejskiej zmieniły zasady związane z zapewnieniem bezpieczeństwa, jakości i trwałości obiektów budowlanych. Podstawowe zasady zostały ujęte w przepisach administracyjno-prawnych w postaci ustaw, rozporządzeń, zarządzeń, czy obwieszczeń ministrów. Stosowanie tych przepisów jest obowiązkowe. Zasady szczegółowe są zawarte w normach, instrukcjach, wytycznych itp. dokumentach, których stosowanie jest dobrowolne. Jeżeli jednak dokumenty te są powołane w przepisach administracyjno-prawnych, to następuje obowiązek ich stosowania, mimo że zachowują one status dokumentów dobrowolnych.

Normy europejskie dotyczące wyrobów budowlanych (w tym także ceramicznych elementów murowych) mają inny charakter niż stosowane wcześniej normy krajowe. W normach krajowych wyrób budowlany był całkowicie zdefiniowany przez określenie jego kształtu i wymiarów oraz właściwości i ich poziomu. Przy zróżnicowaniu właściwości podana była także klasyfikacja. Często podawano także przeznaczenie i zakres stosowania wyrobów. Taka norma miała charakter zamknięty. Normy europejskie dotyczące wyrobów budowlanych mają charakter norm otwartych, w których podaje się jedynie zbiór wymagań zwykle nie określając poziomu tych wymagań. Poziom wymagań w europejskich normach wyrobów jest określony tylko dla niektórych właściwości. W stosunku do większości wymagań dotyczących ceramicznych elementów murowych norma zawiera ustalenia warunkowe w postaci: jeżeli jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego element murowy jest wprowadzany do obrotu, producent powinien deklarować określone właściwości.

W tej sytuacji stwierdzenie, że element murowy jest zgodny z normą nie określa jego właściwości, ani zakresu jego stosowania. Z postanowień normy wynika, że producent powinien określać szczegółowo właściwości elementu murowego oraz jego przeznaczenie i zakres stosowania. Charakter nowych ustaleń normowych powoduje także zwiększenie odpowiedzialności projektanta, który w projekcie powinien określić nie tylko rodzaj wyrobu, jaki ma być zastosowany w danej konstrukcji, ale powinien określić także właściwości wyrobu i ich poziom w celu zrealizowania trwałej i bezpiecznej konstrukcji murowej, zapewniającej użytkowanie obiektu budowlanego zgodnie z jego przeznaczeniem.

Właściwości ceramicznych elementów murowych

Ceramiczne elementy murowe, powinny odpowiadać wymaganiom podanym w normie [ 1 ]. W tej normie rozróżnia się dwa rodzaje ceramicznych elementów murowych:

  • LD – o gęstości objętościowej brutto nie większej od 1000 kg/m3, przeznaczonych do stosowania w murach zabezpieczonych.
  • HD – przeznaczone do stosowania w murach niezabezpieczonych (niezależnie od gęstości objętościowej) oraz elementy murowe o gęstości objętościowej brutto większej niż 1000 kg/m3, stosowanych w murach zabezpieczonych.

Mur zabezpieczony – zgodnie z definicją podaną w p. 3.3 normy [ 1 ] - to mur, który jest zabezpieczony przed penetracją wody; może to być mur w ścianach zewnętrznych, jeżeli jest zabezpieczony np. warstwą odpowiedniego tynku lub okładziny; może to być mur w wewnętrznej warstwie ściany zewnętrznej wielowarstwowej; może to być mur w ścianie wewnętrznej. Podanie przez producenta rodzaju elementów murowych (LD lub HD) daje już wskazówkę odnośnie miejsca zastosowania tych elementów.

Przykłady ceramicznych elementów murowych rodzaju LD podano na rysunku 1, a ceramicznych elementów murowych rodzaju HD – na rysunku 2.

Stosowane dotychczas nazwy ceramicznych elementów murowych jak np. cegła klinkierowa, kratówka, dziurawka, pustak MAX itp. mogą obecnie występować jedynie jako nazwy handlowe. Producenci ceramicznych elementów murowych powinni przede wszystkim określić czy produkowane przez nich elementy murowe są rodzaju LD, czy HD.

W zależności od rodzaju elementów murowych producent powinien deklarować określone właściwości, przy czym niektóre właściwości muszą być deklarowane w każdym przypadku, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego ceramiczne elementy murowe są wprowadzane do obrotu. Producent powinien zatem szczegółowo określić przeznaczenie i zakres stosowania wprowadzanych do obrotu ceramicznych elementów murowych, podając wszystkie właściwości i ich poziom, niezbędne dla tego zastosowania.

Właściwości ceramiczne elementów murowych zawarte w normnie [ 1 ] zestawiono w tablicy 1, podając jednocześnie, które właściwości producent musi deklarować w każdym przypadk, a które - w zależności od zastosowania.

Rys. 1. Przykłady ceramicznych elementów murowych rodzaju LD

Rys. 1. Przykłady ceramicznych elementów murowych rodzaju LD

Wymiary i odchyłki wymiarów

Producent ceramicznych elementów murowych powinien deklarować wymiary nominalne w mm. W postanowieniach normy [ 1 ] inaczej definiowane są długość i szerokość elementu murowego w stosunku do ustaleń dotychczasowych. Jako długość przyjęto wymiar poziomy elementu murowego równoległy do lica muru, a jako szerokość tego elementu – wymiar prostopadły do lica muru, po ułożeniu elementu w murze. Wiele ceramicznych elementów murowych po ułożeniu w murze będzie mieć długości i szerokości zamienne, np. cegła ceramiczna pełna.

Drugą właściwością ceramicznych elementów murowych jaką producent jest zobowiązany deklarować jest kategoria wartości średnich odchyłek wymiarów. W normie [ 1 ] występują następujące kategorie wartości średnich odchyłek wymiarów: T1, T1+, T2, T2+, Tm. Poszczególnym kategoriom wartości średnich odchyłek wymiarów przypisane są wartości graniczne, zależne od wielkości wymiaru, z wyjątkiem kategorii Tm, w której producent deklaruje dowolne odchyłki wymiarów (większe lub mniejsze od innych kategorii).

Kategorię rozpiętości wymiarów producent powinien deklarować w przypadkach, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego elementy murowe są wprowadzane do obrotu, np. w murach na cienkie spoiny lub w przypadkach konieczności sporządzania dokładnych projektów detali architektonicznych. W normie [ 1 ] występują następujące rozpiętości wymiarów: R1, R1+, R2, R2+, Rm. Podobnie jak w przypadku kategorii wartości średnich odchyłek wymiarów poszczególnym kategoriom rozpiętości wymiarów są przypisane wartości graniczne, zależne od wielkości wymiaru, z wyjątkiem kategorii Rm, w której producent deklaruje dowolne rozpiętości wymiarów (większe lub mniejsze od innych kategorii).

Odchyłki wymiarów i rozpiętość wymiarów są zdefiniowane przez wzory typu:

  • - dla odchyłek wymiarów
  • - dla rozpiętości wymiarów

w których:
k – współczynnik zależny od kategorii odchyłek lub rozpiętości,
anom. - wymiar nominalny ceramicznego elementu murowego.

Może być podana jedna wartość graniczna odchyłek lub rozpiętości wymiarów. Zamiast posługiwać się wzorami podanymi w normie [ 1 ] łatwiej będzie skorzystać z wykresów podanych na rysunku 3. Pozwoli to na szybkie odczytywanie odchyłek lub rozpiętości wymiarów dla określonych wymiarów nominalnych i kategorii ewentualnie mając wymiary nominalne i odchyłki można określić kategorie odchyłek lub rozpiętości wymiarów.

Płaskość powierzchni kładzenia i równoległość powierzchni kładzenia producent powinien deklarować w przypadku zastosowania elementów murowych w murach na cienkie spoiny. W przypadku płaskości powierzchni kładzenia i równoległości powierzchni kładzenia nie podano wartości granicznych.

Kształt i budowa

Kształt i budowę ceramicznych elementów murowych producent powinien deklarować w przypadkach, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego elementy murowe są wprowadzane do obrotu. W normie [ 1 ] podano dwa sposoby deklarowania tych właściwości. Producent może powołać się na jedną z grup zdefiniowanych w normie [ 2 ], może również podać wybrane cechy elementów murowych z następującego wykazu:

  • kształt i cechy szczególne łącznie z kierunkiem drążeń (opis lub rysunek),
  • objętość wszystkich drążeń jako procent iloczynu długość x szerokość x wysokość elementu,
  • objętość największego drążenia jako procent iloczynu długość x szerokość x wysokość x wysokość elementu,
  • objętość otworów chwytowych jako procent iloczynu długość x szerokość x wysokość elementu,
  • grubość ścianek wewnętrznych,
  • grubość ścianek zewnętrznych,
  • łączna grubość ścianek wewnętrznych i zewnętrznych liczona od jednej powierzchni licowej do drugiej powierzchni licowej,
  • pole powierzchni drążeń na powierzchni kładzenia jako procent iloczynu długość x szerokość.

Każda z wyżej wymienionych wartości może być podana jako granica górna lub dolna albo jako przedział wartości.

Obecnie konstrukcje murowe są projektowane według normy [ 2 ] , w której kryteria podziału ceramicznych elementów murowych na grupy podano w tablicy 2.

Grubość ścianek wewnętrznych i zewnętrznych oraz pole powierzchni otworów chwytowych producent powinien deklarować w przypadku elementów murowych przenoszących obciążenia.

Kryteria zaliczania ceramicznych elementów murowych do poszczególnych grup, podane w normie PN-EN 1996-1-1 nie są jednoznaczne. Znaczna część produkowanych w Polsce ceramicznych elementów murowych według podanych wyżej kryteriów może być zaliczona zarówno do grupy 2, jak i do grupy 3. W takich przypadkach elementy murowe powinny być zaliczane do grupy 2.

Komentarza wymaga tekst podany w tablicy 1, w odsyłaczu a) dotyczący grubości zastępczej ścianek elementu murowego. Podano tam, że grubość zastępczą ścianek wewnętrznych i zewnętrznych należy mierzyć we właściwym kierunku, nie podając jaki kierunek jest właściwy. Kierunek pomiaru zastępczej grubości ścianek ceramicznego elementu murowego zależy od sposobu jego usytuowania w murze po wbudowaniu. Jeżeli element murowy zajmuje tylko jedno położenie w murze, to kierunek pomiaru powinien być prostopadły do powierzchni elementu murowego, która będzie równoległa do lica muru. Jeżeli element murowy może zajmować różne położenia w stosunku do lica muru, to kierunki pomiaru zastępczej grubości ścianek należy przeprowadzać w kierunkach prostopadłych do powierzchni, które mogą być równoległe do lica muru. Kierunki pomiaru zastępczej grubości ścianek ceramicznego elementu murowego podano na przykładach na rys. 4. Zastępcza grubość ścianek ceramicznego elementu murowego może decydować o zaliczeniu go do odpowiedniej grupy, dlatego producent powinien deklarować tę wartość, a projektant powinien zwracać na to szczególną uwagę, ponieważ między innymi na tej podstawie przyjmuje się grupę elementów murowych, a w konsekwencji także wytrzymałość muru na ściskanie.

Właściwości ceramicznych elementów murowych deklaruje producent tych wyrobów, dlatego byłoby korzystniej, gdyby kryteria podziału elementów murowych na grupy w zależności od cech geometrycznych znajdowały się w normie wyrobu, czyli [ 1 ], a nie w normie projektowania konstrukcji murowych, czyli [ 2 ].

W normie [ 2 ] znajduje się zapis, że producent powinien deklarować grubość ścianek wewnętrznych i zewnętrznych ceramicznych elementów murowych przenoszących obciążenia. Zapis ten nie jest zbyt precyzyjny, gdyż nie podano o jakie obciążenia chodzi. Każdy mur, zatem i element murowy przenosi określone obciążenia. W tym przypadku należy przyjąć, że ceramiczne elementy murowe są przeznaczone do wykonywania muru przenoszącego obciążenia ponad ciężar własny.

Rys. 2. Przykłady ceramicznych elementów murowych rodzaju LD

Rys. 2. Przykłady ceramicznych elementów murowych rodzaju HD

Gęstość

Pod pojęciem gęstości należy rozumieć gęstość objętościową ceramicznych elementów murowych. W normie [ 1 ] rozróżnia się gęstość brutto jako iloraz masy elementu murowego i jego objętości brutto, czyli iloczynu wymiarów gabarytowych oraz gęstość netto jako gęstość objętościową czerepu ceramicznego.

Producent jest zobowiązany do deklarowania gęstości brutto ceramicznych elementów murowych rodzaju LD w stanie suchym, która nie może być większa niż 1000 kg/m3.

W przypadku ceramicznych elementów murowych rodzaju HD producent jest zobowiązany do deklarowania gęstości brutto tylko w przypadku, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego element murowy rodzaju HD jest wprowadzany do obrotu, a także we wszystkich przypadkach elementów murowych rodzaju HD przeznaczonych do stosowania w elementach budynku podlegających wymaganiom akustycznym.

Gęstość ceramicznych elementów murowych netto w stanie suchym jest deklarowana przez producenta tylko w przypadku, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego elementy murowe są wprowadzane do obrotu.

Gęstość ceramicznych elementów murowych, zarówno brutto jak i netto, nie powinna różnić się od deklarowanej przez producenta więcej niż o wartości jednej z niżej podanych kategorii:

  • D1 – 10%
  • D2 – 5%
  • Dm – większa lub mniejsza od podanych wyżej.

Gęstość netto ceramicznych elementów murowych jest szczególnie istotna w przypadkach oceny parametrów izolacyjności cieplnej wyrobów i konstrukcji murowych (np. przy zastosowaniu metod obliczeniowych), izolacyjności od dźwięków powietrznych ewentualnie odporności ogniowej. Korzystne byłoby deklarowanie przez producenta zarówno gęstości brutto jak i gęstości netto.

Wytrzymałość na ściskanie

Zgodnie z postanowieniami normy [ 1 ] producent ceramicznych elementów murowych powinien deklarować wytrzymałość na ściskanie tych elementów jedynie w przypadku, gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego elementy murowe są wprowadzane do obrotu oraz dla wszystkich elementów przeznaczonych do stosowania w elementach budynku podlegających wymaganiom konstrukcyjnym. Prawie wszystkie ceramiczne elementy murowe są stosowane do wykonywania konstrukcyjnych elementów budynku. Asortyment ceramicznych elementów murowych, które z założenia są przeznaczone do wykonywania niekonstrukcyjnych elementów budynku jest bardzo skromny. W większości przypadków należy oczekiwać deklarowania przez producenta wytrzymałości na ściskanie. Nawet dla elementów murowych z założenia nieprzeznaczonych do wykonywania konstrukcyjnych elementów budynku pożądane jest deklarowanie przez producenta wytrzymałości na ściskanie jako wskaźnika jakościowego wyrobów.

W normie [ 1 ] wymaga się aby producent deklarował średnią wytrzymałość na ściskanie. Producent powinien deklarować także znormalizowaną wytrzymałość na ściskanie jeżeli jest to uzasadnione. Te zapisy mogą budzić pewne wątpliwości. Jeżeli wytrzymałość na ściskanie jest deklarowana przez producenta tylko gdy jest to istotne ze względu na zastosowanie (np. w elementach budynku podlegającym wymaganiom konstrukcyjnym), to automatycznie jest uzasadnione deklarowanie przez producenta znormalizowanej wytrzymałości na ściskanie, bo taka wytrzymałość na ściskanie elementów murowych stanowi podstawę wyznaczania charakterystycznej wytrzymałości na ściskanie muru. Wytrzymałość znormalizowana elementu murowego na ściskanie uwzględnia wpływ proporcji wymiarów i wielkości elementu na wytrzymałość muru na ściskanie. Producent ceramicznych elementów murowych powinien zawsze deklarować znormalizowaną wytrzymałość na ściskanie. Znormalizowana wytrzymałość na ściskanie ceramicznych elementów murowych powinna być deklarowana jako średnia wytrzymałość na ściskanie partii wyrobów. Zasady wyznaczania tej wytrzymałości zostały opisane w artykule.

Dodatkowo producent powinien deklarować kategorię elementów murowych, I lub II. Ceramiczne elementy murowe są zaliczane do kategorii I jeżeli producent deklaruje średnią znormalizowaną wytrzymałość na ściskanie z prawdopodobieństwem nie większym niż 5%, że może wystąpić średnia znormalizowana wytrzymałość na ściskanie mniejsza od deklarowanej. Kategorię II ceramicznych elementów murowych przyjmuje się wtedy, gdy warunki dla kategorii I nie są spełnione. W przypadku II kategorii ceramicznych elementów murowych producent deklaruje średnią znormalizowaną wytrzymałość ceramicznych elementów murowych jako średnią znormalizowaną wytrzymałość na ściskanie elementów w próbce pobranej do badań, przy czym znormalizowana wytrzymałość na ściskanie poszczególnych badanych próbek nie może być mniejsza niż 80% wytrzymałości deklarowanej. Deklarowanie przez producenta kategorii ceramicznych elementów murowych ma bardzo duże znaczenie w obliczeniach statycznych konstrukcji murowych, ponieważ wpływa na przyjmowanie wartości częściowego współczynnika bezpieczeństwa muru.

Różnice w wytrzymałości muru na ściskanie spowodowane przyjęciem II, a nie I kategorii elementów murowych dochodzą nawet do 30%.

Rys. 3. Wykres wartości odchyłek wymiarów (T) i rozpiętości wymiarów (R) w zależności od wymiarów nominalnych i kategorii odchyłek lub rozpiętości wymiarów, lu - długość elementu murowego, tu - szerokość elementu murowego, h - wysokość elementu murowego

Rys. 3. Wykres wartości odchyłek wymiarów (T) i rozpiętości wymiarów (R) w zależności od wymiarów nominalnych i kategorii odchyłek lub rozpiętości wymiarów, lu - długość elementu murowego, tu - szerokość elementu murowego, h - wysokość elementu murowego

Właściwości cieplne

Zgodnie z postanowieniami normy [ 1 ] producent ceramicznych elementów murowych powinien podać informację o właściwościach cieplnych elementów jeżeli jest to istotne ze względu na zastosowanie, dla którego elementy są wprowadzane do obrotu oraz dla wszystkich elementów murowych przeznaczonych do stosowania w elementach budynku podlegających wymaganiom dotyczącym izolacyjności cieplnej. Informacja taka powinna być podana przez powołanie się na normę [ 3 ]. Dodatkowo należy podać cy deklaracja jest oparta na wartościach tabelarycznych, badaniach, czy na obliczeniach. W cytowanej wyżej normie nie podano jakie właściwości cieplne powinien deklarować producent. Samo odwołanie się do normy [ 3 ] jeszcze niczego w tym względzie nie przesądza.

Właściwości cieplne ceramicznych elementów murowych to opór cieplny elementu murowego w kierunku przewidywanego przepływu ciepła albo współczynnik przewodzenia ciepła określony także w kierunku przewidywanego przepływu ciepła. W przypadku ceramicznych elementów murowych pełnych (bez otworów) należy przewidywać trzy możliwe kierunki przepływu ciepła: równolegle do długości, szerokości i wysokości, ponieważ w praktyce takie sytuacje mogą wystąpić. W przypadku ceramicznych elementów murowych pionowo lub poziomo drążonych z wyjątkiem elementów murowych przewidywanych do łączenia na wpust i wypust możemy się spodziewać przepływu ciepła w dwóch kierunkach, równolegle do poziomych wymiarów elementu murowego. W przypadku ceramicznych elementów murowych łączonych na wpust i wypust istnieje tylko jedna możliwość przepływu ciepła w kierunku prostopadłym do powierzchni elementu nie zawierającej wpustów i wypustów.

W normie [ 3 ] nie określa się jakie wartości właściwości cieplnych producent ceramicznych elementów murowych powinien deklarować. Określa się jedynie metody ustalania wartości podstawowych, czyli dla elementów suchych, w średniej temperaturze + 10ºC oraz wartości obliczeniowych, czyli w średniej temperaturze w warunkach użytkowania elementów murowych i wilgotności eksploatacyjnej tych elementów. Aby właściwości cieplne deklarowane przez producenta ceramicznych elementów murowych mogły być wykorzystane w pracach projektowych powinny być wartościami obliczeniowymi. Tylko wtedy mogą być wykorzystane w celu prawidłowego oszacowania izolacyjności cieplnej konstrukcji murowych w danych elementach budynku.

W dotychczasowej praktyce spotyka się bardzo dużo nieprawidłowości w deklarowaniu przez producentów ceramicznych elementów murowych właściwości cieplnych. Zdarzają się przypadki, że element murowy o gęstości brutto i gęstości netto większej ma korzystniejsze parametry izolacyjności cieplnej (współczynnik przewodzenia ciepła i opór cieplny) niż taki sam element murowy (o takiej samej geometrii), o gęstości brutto i gęstości netto mniejszej.

Świadczy to o błędach popełnianych przy wyznaczaniu właściwości cieplnych ceramicznych elementów murowych.

Obliczeniowe wartości cieplne ceramicznych elementów murowych w normie [ 3 ] są oznaczone następującymi symbolami:

  • ?U – obliczeniowa wartość współczynnika przewodzenia ciepła,
  • RU – obliczeniowa wartość oporu cieplnego.

Producenci ceramicznych elementów murowych powinni deklarować wartości tych parametrów cieplnych podając jednocześnie kierunek przepływu ciepła.

W normie [ 3 ], w p. 6.3 podano metody określania wartości oporu cieplnego muru lub ekwiwalentnej wartości współczynnika przewodzenia ciepła muru wykonanego z elementów murowych (w tym ceramicznych) i zaprawy. W treści tego punktu jest powołanie Załącznika B zawierającego tabelaryczne zestawienia wartości wyżej wymienionych właściwości, w zależności od geometrii elementu murowego, wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiału elementów murowych (w naszym przypadku czerepu ceramicznego) i wartości współczynnika przewodzenia ciepła zaprawy. W p. 6.3.1.1 podano informację, że w Załączniku B są podane wartości podstawowe (bez uwzględnienia wpływu temperatury i wilgotności materiału) służące do wyznaczania obliczeniowych wartości oporu cieplnego lub ekwiwalentnej wartości współczynnika przewodzenia ciepła muru. W p. 6.3.1.1 podano także zalecenie, aby w przypadku braku danych odnośnie wilgotności muru przyjmować wartość współczynnika przeliczeniowego wilgoci w wysokości 6%. Dla ceramicznych elementów murowych jest to wartość zbyt wysoka. Wartość tego współczynnika należy przyjmować w wysokości 1,5%.

W Załączniku B podano, że wartości tabelaryczne odnoszą się jedynie do murów tylko z poziomymi spoinami wypełnionymi zaprawą. Tylk w niektórych przypadkach podano także wartości dla murów ze spoinami poziomymi i pionowymi wypełnionymi zaprawą. Takie dane ograniczają możliwości stosowania tego Załącznika.

Jeżeli producent ceramicznych elementów murowych ma deklarować właściwości cieplne muru według p. 6.3 normy [ 3 ], to powinien dokładnie określić położenie elementów murowych w murze oraz rodzaj zaprawy jaka powinna być użyta do murowania i jej właściwości cieplne. Dane te powinny być zamieszczone także w dokumentacji technicznej obiektu budowlanego. Korzystniejszym rozwiązaniem jest deklarowanie przez producenta ceramicznych elementów murowych właściwości cieplnych tylko elementów murowych w postaci obliczeniowych wartości oporu cieplnego i ekwiwalentnej wartości współczynnika przewodzenia ciepła, pozostawiając większą swobodę projektantowi przy ustalaniu obliczeniowych wartości właściwości cieplnych przegrody budowlanej.

Rys. 4. Przykłady kierunków pomiaru zastępczej grubości ścianek ceramicznych elementów murowych, a) w jednym kierunku, b) w dwóch kierunkach

Rys. 4. Przykłady kierunków pomiaru zastępczej grubości ścianek ceramicznych elementów murowych, a) w jednym kierunku, b) w dwóch kierunkach

Trwałość

W normie [ 1 ] zagadnienia trwałości ceramicznych elementów murowych mają nieco inną formę dla elementów rodzaju LD i HD.

W przypadku ceramicznych elementów murowych rodzaju LD wymagania dotyczące trwałości są sformułowane bardzo ogólnie. Stwierdza się jedynie, że jeżeli według zamierzonego sposobu zastosowania ceramicznych elementów murowych rodzaju LD przewiduje się tylko ograniczoną ochronę (np. zaprawa cienkowarstwowa), to w krajach, w których obowiązują wymagania dotyczące odporności na zamrażanie-odmrażanie, ocena i deklaracja powinny być zgodne z przepisami obowiązującymi w zamierzonym miejscu stosowania tych elementów. W Polsce wymagania i kryteria oceny dotyczące odporności ceramicznych elementów murowych na zamrażanie-odmrażanie są ujęte w normie [ 4 ].

W uwadze dodatkowo podano, że jeżeli według zamierzonego sposobu zastosowania ceramicznego elementu murowego rodzaju LD przewiduje się całkowite zabezpieczenie przed penetracją wody (np. gruba warstwa odpowiedniej zaprawy lub okładzina, a także, gdy jest to wewnętrzna warstwa muru szczelinowego lub ściana wewnętrzna), wówczas nie stosuje się wymagań dotyczących odporności na zamrażanie-odmrażanie.

Zagadnienia trwałości ceramicznych elementów murowych HD w normie [ 1 ] są ograniczone wyłącznie do odporności na zamrażanie-odmrażanie. Producent ceramicznych elementów murowych HD powinien deklarować kategorię odporności na zamrażanie-odmrażanie przez podanie przewidywanego zastosowania w murach lub elementach budynku narażonych na działanie warunków obojętnych, umiarkowanych lub surowych. W tym przypadku nie ocenia się właściwości wyrobu które decydują o zakresie jego stosowania, tylko warunki, w jakich wyrób może być stosowany. Kategorie warunków, w jakich mogą być stosowane ceramiczne elementy murowe HD, oznaczono następującymi symbolami:

  • F0 – warunki obojętne,
  • F1 – warunki umiarkowane,
  • F2 – warunki surowe.

Określenie warunków znajduje się w normie [ 1 ], w Załączniku B, w p. B3. Należy zwrócić w tym miejscu uwagę na fakt, że Załącznik B jest załącznikiem informacyjnym, a nie normatywnym. Nie można traktować informacji podanych w tym Załączniku jako wymagania.

W p. B3 normy [ 1 ] podano przykłady murów narażonych na działanie różnych warunków, do których są przypisane odpowiednie kategorie.

    Mury narażone na działanie warunków surowych – kategoria F2:
  • nieotynkowany mur blisko zewnętrznego poziomu gruntu, gdzie może następować nasączanie z zamrażaniem,
  • nieotynkowane parapety, gdzie może występować nasączanie z zamrażaniem,
  • nieotynkowane zewnętrzne kominy murowane, gdzie może występować nasączanie z zamrażaniem,
  • pokrycia, zwieńczenia oraz parapety na obszarach, gdzie mogą występować warunki zamarzania,
  • wolno stojące mury ogrodzeniowe i ażurowe ściany, gdzie będzie występować nasączanie z zamarzaniem,
  • ziemne ściany oporowe, gdzie będzie występować nasączanie z zamrażaniem, np. gdy ściana nie została wyposażona w skuteczne zwieńczenie lub izolację wodochronną na powierzchni oporowej.
    Mury narażone na działanie warunków umiarkowanych (powinny być zabezpieczone przed nasączaniem) – kategoria F1:
  • szczyty ścian osłonięte przez nawisy dachu (okapy),
  • wystające parapety (podokienniki) z kapinosami,
  • warstwy przeciwwilgociowe na szczycie lub u podstawy ściany.
    Mury narażone na działanie warunków obojętnych – kategoria F0:
  • mury w ścianach zewnętrznych wyposażone w odpowiednie zabezpieczenie, którego rodzaj dostosowano do warunków klimatycznych, np. nieprzepuszczalna okładzina,
  • mury w ścianach wewnętrznych i wewnętrznych warstwach ścian szczelinowych.

Tak sformułowane wymaganie nie jest jednoznaczne, nie wiadomo jak zbadać ceramiczne elementy murowe i jak ocenić kiedy można je zastosować w odpowiednich warunkach, norma [ 1 ] tego nie określa.

Wobec takich ustaleń normy [ 1 ] należy przyjąć, że mury narażone na warunki umiarkowane i surowe (kategorie F1 i F2) powinny być wykonywane z ceramicznych elementów murowych odpornych na działanie mrozu według kryteriów podanych w normie [ 4 ], natomiast jeżeli mury będą narażone na działanie warunków obojętnych (kategoria F0), to elementy murowe stosowane do wykonywania takich murów nie muszą być odporne na zamrażanie i odmrażanie.

Absorpcja wody

Absorpcja wody powinna być deklarowana przez producenta w przypadku ceramicznych elementów murowych HD przeznaczonych do stosowania w zewnętrznych elementach budynku z wyeksponowaną powierzchnią licową elementu murowego. W tych przypadkach średnia wartość absorpcji wody nie powinna być większa od wartości deklarowanej. Absorpcja wody powinna być deklarowana przez producenta także w przypadku ceramicznych elementów murowych przeznaczonych do stosowania w warstwach odpornych na wilgoć.

W normie [ 1 ] nie podano granicznych wartości absorpcji wody, przy których ceramiczne elementy murowe rodzaju HD będą przydatne do określonego zastosowania. Brak takich kryteriów nie pozwoli na podejmowanie decyzji o zastosowaniu danych elementów murowych w określonych warunkach.

Maksymalna wielkość absorpcji wody ceramicznych elementów murowych powinna być uzależniona od warunków środowiskowych na jakie będzie narażona konstrukcja murowa wykonana z tych elementów. Jeżeli mur będzie narażony na warunki surowe (kategoria F2), to maksymalna wielkość absorpcji wody nie powinna być większa niż 6% masowo. W przypadku, gdy mur będzie narażony na warunki umiarkowane, to maksymalna wielkość absorpcji wody nie powinna być większa niż 18% masowo. W warunkach obojętnych (kategoria F0) muru maksymalna wartość absorpcji wody nie powinna wynosić więcej niż 26% masowo. Należy pamiętać o równoczesnym spełnieniu wymagań dotyczących odporności ceramicznych elementów murowych na zamrażanie-odmrażanie.

Początkowa wielkość absorpcji wody

Początkowa wielkość absorpcji wody ceramicznych elementów murowych rodzaju HD producent powinien deklarować jeżeli jest to niezbędne ze względu na sposób zamierzonego zastosowania. Średnia początkowa wielkość absorpcji wody nie powinna być większa niż deklarowana.

Podobnie jak w przypadku absorpcji wody ceramicznych elementów murowych rodzaju HD (p. 2.1.3.7) w normie [ 1 ] nie podano granicznych wartości początkowej absorpcji wody tych elementów, przy której wyroby te będą przydatne do określonego zastosowania.

W tym zakresie nie ma dostatecznych krajowych doświadczeń w ocenie przydatności ceramicznych elementów murowych ze względu na początkową wielkość absorpcji wody. Należy zatem przyjmować wielkości deklarowane przez producenta.

Zawartość aktywnych soli rozpuszczalnych

W normie [ 1 ] wymaga się deklarowania przez producenta zawartości aktywnych soli rozpuszczalnych w ceramicznych elementach murowych jedynie w przypadkach zastosowania tych elementów w murach częściowo zabezpieczonych (np. zaprawa cienkowarstwowa). W tych przypadkach producent powinien deklarować kategorię zawartości soli rozpuszczalnych w wodzie oznaczoną symbolami S0, S1, S2. Kategorii S1 i S2 jest przypisana maksymalna zawartość kationów sodu, potasu i magnezu w % masy, natomiast dla kategorii S0 maksymalnej zawartości soli rozpuszczalnych nie wymaga się, należy przez to rozumieć, że zawartość soli rozpuszczalnych może być dowolna.

W uwadze do tego punktu dodano, że w przypadku muru całkowicie zabezpieczonego przed penetracją wody (np. grubą warstwą odpowiedniej zaprawy lub okładziną, a także gdy jest to wewnętrzna warstwa muru szczelinowego lub ściana wewnętrzna) wymagań dotyczących zawartości aktywnych soli rozpuszczalnych w wodzie się stosuje się.

Takie sformułowanie wymagań dotyczących zawartości aktywnych soli rozpuszczalnych w wodzie nie daje informacji o skutkach takiej lub innej wielkości deklarowanej przez producenta. Brak tej informacji nie pozwala na podejmowanie decyzji o zastosowaniu elementów murowych do wykonania muru w określonym środowisku. W tej sytuacji celowe jest zalecenie, aby w przypadkach murów narażonych na działanie wilgoci (nawet w przypadkach przegród narażonych na dyfuzję pary wodnej) elementy murowe stosowane do wykonania takich murów nie zawierały aktywnych soli rozpuszczalnych w wodzie.

Rozszerzalność pod wpływem wilgoci

Dla ceramicznych elementów murowych rodzaju LD wymagania normy [ 1 ] w zakresie rozszerzalności pod wpływem wilgoci ograniczają się tylko do elementów poziomo drążonych, które mają co najmniej jeden wymiar równy 400 mm lub większy oraz grubość ścianek zewnętrznych mniejszą niż 12 mm, przeznaczonych do tynkowania. W tych przypadkach producent powinien deklarować przez powołanie się na przepisy obowiązujące w zamierzonym miejscu zastosowania elementów, zgodnie z normą [ 5 ].

Takie zapisy wymagań dotyczących rozszerzalności pod wpływem wilgoci budzą wiele zastrzeżeń. Potrzeba deklarowania wartości rozszerzalności pod wpływem wilgoci nie powinna zależeć od kraju, w którym obowiązują wymagania w tym zakresie, tylko od wielkości ceramicznych elementów murowych i warunków środowiskowych, w których elementy są stosowane. Nie wydaje się słuszne, aby wymagania w tym zakresie ograniczać tylko do ceramicznych elementów murowych poziomo drążonych o grubości ścianek mniejszej niż 12 mm. Ponadto tynkowanie ścian ma nieistotny wpływ na powstawanie uszkodzeń spowodowanych rozszerzalnością pod wpływem wilgoci. Uszkodzenia takie powstają w ścianach tynkowanych i nietynkowanych.

W normie nie podano podstawowego wymagania związanego z rozszerzalnością pod wpływem wilgoci – wartości rozszerzalności, która może być dopuszczona, bez obawy powstawania uszkodzeń.

Wymaganie deklarowania przez producenta wartości rozszerzalności pod wpływem wilgoci powinno dotyczyć ceramicznych elementów murowych, których co najmniej jeden wymiar jest nie mniejszy niż 350 mm. Dla ceramicznych elementów murowych, których co najmniej jeden wymiar jest mniejszy od 400 mm, ale większy lub równy 350 mm jako dopuszczalną wartość rozszerzalności pod wpływem wilgoci można przyjąć 0,3 mm/m, a dla ceramicznych elementów murowych, których co najmniej jeden wymiar jest większy lub równy 400 mm dopuszczalna wartość rozszerzalności pod wpływem wilgoci powinna wynosić 0,2 mm/m. Producenci ceramicznych elementów murowych w podanych wyżej przypadkach powinni deklarować wartości tej właściwości. Jak wykazały badania, ceramiczne elementy murowe spełniają podane wymagania.

W odniesieniu do ceramicznych elementów murowych rodzaju HD w normie [ 1 ] nie ma wymagań w zakresie rozszerzalności pod wpływem wilgoci. Jest tylko odsyłacz do przepisów krajowych, zgodnie z którymi właściwość ta powinna być oceniana w zależności miejsca zastosowania.

Dla ceramicznych elementów murowych rodzaju HD należałoby przyjąć takie same kryteria oceny jakie podano dla ceramicznych elementów murowych rodzaju LD.

Reakcja na ogień

Technologia produkcji ceramicznych elementów murowych zapewnia spełnienie wymagań normy [ 1 ] dotyczących zawartości materiałów organicznych pozwalających zaliczać te wyroby do klasy reakcji na ogień A1. Wyjątek mogą stanowić ceramiczne elementy murowe, które po uformowaniu, wysuszeniu i wypaleniu zostały dodatkowo wypełnione materiałami organicznymi (np. drążenia pustaków ceramicznych mogą być wypełnione styropianem lub pianką poliuretanową, tworzącymi integralną część z czerepem ceramicznym).

Przepuszczalność pary wodnej

Przepuszczalność pary wodnej producent deklaruje tylko w przypadku ceramicznych elementów murowych przeznaczonych do stosowania w zewnętrznych elementach budynku. Producent deklaruje wartość współczynnika dyfuzji pary wodnej na podstawie wartości tabelarycznych podanych w normie [ 3 ].

Wytrzymałość spoiny

W rzeczywistości nie jest to właściwość ceramicznych elementów murowych, tylko połączenia tych elementów zaprawą. Wytrzymałość spoiny jest charakterystyczną początkową wytrzymałością muru na ściskanie w przekroju przechodzącym przez spoiny nieprzewiązane. Deklarowanie tej właściwości jest obowiązkowe w przypadku ceramicznych elementów murowych przeznaczonych do stosowania w elementach budynku podlegających wymaganiom konstrukcyjnym. Producent może deklarować wartość wytrzymałości spoiny na podstawie badań lub na podstawie wartości ustalonych w normie [ 6 ], Załącznik C. Podstawę określenia wartości wytrzymałości spoiny producent powinien podać w swojej deklaracji.

Wytrzymałość spoiny (wytrzymałość na ściskanie muru w przekroju przechodzącym przez spoiny nieprzewiązane) jest parametrem technicznym, którego wartość przy projektowaniu konstrukcji murowych jest przyjmowana z normy [ 2 ]. Deklaracja producenta w tym przypadku jest nie wykorzystana i mogłaby być nie deklarowana.

Publikacje

[ 1 ] PN-EN 771-1 Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 1: Elementy murowe ceramiczne
[ 2 ] PN-EN 1996-1-1 Eurokod 6. Projektowanie konstrukcji murowych. Część 1-1: Reguły ogólne dla zbrojonych i niezbrojonych konstrukcji murowych
[ 3 ] PN-EN 1745 Mury i wyroby murowe. Metody określania obliczeniowych wartości cieplnych
[ 4 ] PN-B-12012:2007 Metody badań elementów murowych. Określenie odporności na zamrażanie-odmrażanie elementów murowych ceramicznych
[ 5 ] PN-EN 772-19 Metody badań elementów murowych. Część 19: Określenie rozszerzalności pod wpływem wilgoci dużych, poziomo drążonych elementów murowych ceramicznych
[ 6 ] PN-EN 998-2 Wymagania dotyczące zapraw do murów. Część 2: Zaprawa murarska
[ 7 ] Jarmontowicz R.: Wytrzymałość na ściskanie ceramicznych elementów murowych. Ceramika Budowlana nr 2 i 3 z 2006 r.

dr inż. Roman Jarmontowicz
Ceramika Budowlana nr 1/2010

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to.

Zrozumiałem