Test cihel Heluz Family 50 s různými izolačními výplněmi dutin

Důležitou informaci o míře kondenzace v cihlovém termoizolačním zdivu s dutinami vyplněnými vzduchem nebo tepelnými izolacemi získal rakouský Bautechnisches Institut v Linci. Na cihlách Heluz Family 50 otestoval výplně z minerální vlny, pěnového polystyrénu, polyurethanu a perlitu. Test simuloval skutečné zimní podmínky a jeho závěr byl, že "přírůstky kondenzované vlhkosti jsou velmi malé, pod 0,6 hmotnostních procent."

Testy tohoto typu v České republice chybějí. Bývají nahrazovány výpočty, které jsou rychlejší a pohodlnější a navíc vyhlížejí docela logicky. Jenže právě v tom může být zakopaný pes. Logika přírody může být jiná, než logika a technické vidění tvůrce programu. V době, kdy se počítalo na logaritmickém pravítku, řekl dánský vizionář Villum Kann Rasmussen, že jeden experiment je lepší než tisíce výpočtů. V době počítačů můžeme říct, „než miliony ...”

Popis aparatury

Jde o simulaci transportu vodní páry zdivem v klimatické komoře (oficiální název je BTI-Klimakammer vyvinutém v Bautechnisches Institutu v Linci), ve které lze navodit podmínky, s jakými se můžeme setkat ve skutečnosti. Klimatická komora je rozdělena zdí, kterou testujeme, na teplou a chladnou část, kde je udržována teplota a vlhkost, které reprezentují vnitřní a venkovní prostředí.

Konkrétně u první série testů se teploty na pravé, „interiérové” straně komory nepravidelně, ale přibližně cyklicky měnily s denní periodou kolem teploty 15,8 °C (min. 10,7 °C a max. 20 °C), zatímco na levé, „venkovní” straně kolem teploty –8,1 °C (min. –13,9 °C a max. 6,1 °C). Podobně to bylo i u relativních vlhkostí: na vnitřní straně kolem hodnoty 58 % RH (min. 33 % RH a max. 93 %) a venkovní straně kolem hodnoty 82 % RH (min. 59 % RH a max. 92 %). Délka měření byla 39 dní.

Podobná, ale nikoliv totožná proměnlivost byla i u 2. série testů. Proměnlivost teplot i vlhkostí vzduchu lépe vystihuje reálné podmínky, než setrvalé, stacionární hodnoty teplot a vlhkostí na obou stranách komory. Délka měření byla 33 dní.

Příprava vzorků

Měřeny byly broušené cihelné bloky Heluz Family stavební tloušťky 50 cm a sice bez izolační výplně dutin nebo s 6 typy izolační výplně těmito materiály:

• Minerální vlna hydrofobizovaná
• Perlit
• Minerální vlna přirozená
• PU pěna
• Pěnový polystyrén č. 1 (EPS 1)
• Pěnový polystyrén č. 2 (s nižší objemovou hmotností, EPS 2)

Princip měření

Z takto připravených bloků, které byly před testem zváženy, byla v klimatické komoře postavena stěna (bez lepidel a cementu). Po uzavření komory bylo v obou polovinách komory – teplé i chladné – spuštěno řízení teplot a vlhkostí s požadovanou kvaziperiodicky proměnnou dynamikou a zahájeno odpočítávání času.

Jednalo se o střádací měření. Vodní pára postupovala difúzí a prouděním stěnou z poskládanou na sraz z broušených bloků s různými výplněmi. Část z prostupující vodní páry v blocích zkondenzovala. Zóna kondenzace se podle zprávy vyskytovala v hloubi tvárnic poblíž chladného okraje stěny. Po skončení měření byla stěna rozebrána a jednotlivé bloky byly opět zváženy. Z rozdílu hmotností bloků před a po zkoušce bylo odvozeno nahromaděné zkondenzované množství vlhkosti.

Dvě série měření

Experiment zahrnoval dvě zkoušky, z nichž každá se skládala ze dvou po sobě jdoucích testů v klimatické komoře.

V první zkoušce byly nejprve měřeny cihelné tvárnice tak, jak je zadavatel, společnost Heluz cihlářský průmysl v.o.s., dovezl, tzn. ve stavu s dodanou vlhkostí (graf na obr. 4). Poté byly tvárnice vysušeny při 70 °C a následoval druhý test (graf na obr. 5).

Před druhou zkouškou byly tvárnice z první zkoušky vysušeny při 90 °C a pak byla  část bloků nahrazena novými bloky s polystyrénem č.2. Tento polystyrén v nových blocích vykazoval o cca 35 % nižší objemovou hmotnost než polystyrén č.1. Následovalo týdenní uskladnění ve skladu o teplotě ca 15 °C s relativní vlhkostí asi 50 %. Poté proběhl první test (graf na obr. 6). Podobně jako u první zkoušky byly i teď tvárnice vysušeny při 70 °C a následoval druhý test (graf na obr. 7).

Výsledky a závěr

Výsledky ukazují grafy na obr. 4 až 7. Obecný závěr technické zprávy z měření konstatoval, že přírůstky vlhkosti všech testovaných cihlových bloků během doby, kdy byly vystaveny podmínkám v klimatické komoře, a sice ve srovnání s běžnou, dlouhodobou ustálenou vlhkostí, jsou velmi malé.

Pozorný pohled ale ukáže, že mezi jednotlivými výplněmi je významný rozdíl. Například u vzorků s původní dodanou vlhkostí, ke které ještě přibyla vlhkost z 1. testu první zkoušky, byla po následném vysušení naměřena v 2. testu zvýšená absorpce vlhkosti u tvárnic s výplní z perlitu a pěnového polystyrénu č.1. V druhé zkoušce byl tento jev mnohem slabší a u tvárnic s výplní pěnovým polystyrénem č.2 se neprojevil vůbec. To naznačuje, že molekuly vody vytvářejí v obou materiálech slabé vazby, jejichž vznik je pomalý (určený pomalou difúzí vodní páry, která je u polystyrénu s nižší objemovou hmotností rychlejší – tento polystyrén vykazoval nižší hodnoty vlhkosti než EPS 1), ale zánik při vyšší teplotě sušení rychlý. Tyto vazby ovšem nevytvářejí žádný "mokrý" stav a na tepelnou vodivost nemají vliv.

Provedené zkoušky byly důležité pro zvolení vhodné tepelněizolační výplně dutin v cihlách. Co se týče absorpce vlhkosti, velmi dobré výsledky vykazovala v tomto měření hydrofobizovaná minerální vlna. Vzhledem k dalším aspektům, jako jsou bezpečnost při práci, hmotnost cihelného bloku s výplní a nenasákavost výplně, se jako nejvhodnější ukázalo použití EPS č.2 (polystyrénu s nižší objemovou hmotností), který se používá v komerčně dostupných cihlách HELUZ Family 2in1.

Téma: Heluz

Téma: Cihly Heluz