Materiał budowlany znany jako silikat, to popularna cegła wapienno-piaskowe (calcium silicate brick). Krzemiany, za sprawą których powstaje cegła silikatowa, stanowią jedną z najliczniejszych, jak też najbardziej zróżnicowanych naturalnych grup minerałów na Ziemi.
Co to jest silikat?
To podstawowy składnik skał, dzięki któremu istnieją trwałe kontynenty, jak i współtworzy on dno oceaniczne. Ponadto, krzemiany stanowią elementarny składnik całego Wszechświata. Znajdowane są nawet w próbkach księżycowych, meteorytach i w większości asteroid.
Historia silikatów w budownictwie
Silikaty od tysiącleci wiążą się z historią budownictwa. Wapień i piaskowiec doskonale znane naszym przodkom, nadal stanowią ważną podstawę wielu surowców budowlanych.
Pod koniec XIX wieku niemiecki naukowiec Wilhelm Michaelis zaproponował sposób wytwarzania sztucznego piaskowca, a masowa produkcja silikatów zaczęła się już w 1894 roku w niemieckim Neumünster. Pierwsza wytwórnia na ziemiach, które obecnie leżą w Polsce, a dokładnie w Piszu, otworzyła działalność w 1903 roku.
Proces produkcyjny silikatów. Jak powstaje cegła wapienno-piaskowa?
Oczywiście, produkt znany jako współczesna cegła wapienno-piaskowa powstaje w sposób zdecydowanie bardziej zaawansowany. Dzięki temu, innowacyjna technologia produkcyjna w pełni wykorzystuje dostępne zalety surowców.
Surowce wchodzące w skład silikatów
Silikaty mają stosunkowo prosty skład, bo otrzymuje się je z mieszaniny piasku kwarcowego, z dodatkiem wapna palonego oraz wody. Klucz do sukcesu w otrzymaniu specjalistycznego silikatu tkwi w obróbce naturalnych surowców.
Surowce tworzą mieszankę, dojrzewającą w silosach przez kilka godzin. Zachodzi wtedy proces gaszenia wapna, wyróżniający się reakcją chemiczną pomiędzy tlenkiem wapnia, a wodą. Proces gaszenia wapna odznacza się temperaturą w okolicach od 60°C do 80°C. Jego prawidłowym wynikiem jest wodorotlenek wapnia.
Proces autoklawizacji
Podczas działania przegrzanej pary wodnej, która osiąga temperaturę 200°C przy ciśnieniu powiększonym aż do 16 atmosfer następuje chemiczny proces, nazywamy autoklawizacją. Mniej więcej od 4 do 7% krzemionki jednoczy się z wapniem. Autoklawizacja jest inaczej procesem rekrystalizacji.
Krzemian wapnia – Calcium silicate
W ten sposób pojawia się nierozpuszczalny krzemian wapnia (czyli Calcium silicate). Krzemian wapnia pojawia się podczas obróbki w różnych proporcjach tlenku wapnia i krzemionki. Co ciekawe, jest on podstawą nie tylko dla silikatowej cegły, ale również istotnym elementem cementu portlandzkiego.
Powstały związek krzemianu wapnia sprawnie wiąże ziarna piasku, co ma wpływa na poziom trwałości gotowego wyrobu silikatowego. Cały proces produkcji popularnych bloków wapienno-piaskowych trwa zaledwie około dwunastu godzin.
Zalety silikatów jako materiału budowlanego
Cegły wapienno-piaskowe określane często jako silikaty wyróżniają się przede wszystkim niezwykle wysoką gęstością. Osiąga ona od 1200 do nawet 1800 kg/m3.
Trwałość silikatu jego podstawową cechą
To sprawia, że silikaty są bardzo wytrzymałe. Dzięki temu możemy murować cieńsze ściany konstrukcyjne. Ma to szczególne znaczenie w domach jednorodzinnych w budynkach jednorodzinnych, gdzie każdy zaoszczędzony centymetr z sukcesem wpływa na przestrzeń do dyspozycji mieszkańców.
Za sprawą wysokiej wytrzymałości na ściskanie, można stawiać ściany konstrukcyjne posiadające grubość tylko 15 cm. Podczas użytkowania, silikaty dodatkowo twardnieją w czasie. Wapno wchodzi w reakcję z dwutlenkiem węgla i dochodzi do samoutwardzania się silikatów.
Silikaty cichym materiałem budowlanym
Wysoka gęstość materiału budowlanego zapewnia także bardzo dobrą izolacyjność akustyczną oraz poprawną akumulację ciepła. Dlatego ściany z cegieł wapienno-piaskowych stanowią skuteczne wewnętrzne przegrody, które zapewniają ciszę i spokój. Tłumienie dźwięku to efekt dużej twardości materiału, posiadającego dużą masę i gęstość.
Hałas wiąże się często z mieszkaniem w budynkach wielorodzinnych. Mieszkańcy muszą radzić sobie z niechcianym dźwiękiem, który dochodzi z innych lokali, klatki schodowej, szybu windy lub z zewnątrz. Dlatego silikaty okazały się popularnym materiałem budowlanym w blokach mieszkalnych.
Ekologiczny materiał budowlany
W upalne, letnie dni silikaty zapewnią optymalne warunki termiczne. Ponadto, silikat jest materiałem ekologicznym, w pełni nieszkodliwym dla otaczającego środowiska. Po rozbiórce silikatowej ściany, materiał budowlany nadaje się do ponownego użycia. Charakteryzuje go też odporność biologiczna, która wiąże się z zasadowym odczynem, jaki ma cegła wapienno-piaskowa.
Silikat jest materiałem budowlanym o niezwykle wysokiej paroprzepuszczalności, jak też wysokim poziomie akumulacji ciepła. Te cechy sprawnie stabilizują istniejącą temperaturę i wilgotność powietrza we wnętrzu.
Silikaty podczas pożaru
Silikat stosowany w budownictwie charakteryzuje się bardzo dużą odpornością ogniową. Jak się okazuje, blok wapienno-piaskowy posiada najwyższą klasę odporności na działanie ognia, A1. To znaczy, że jest to bezpieczny materiał budowlany. Niestety, do pożaru zawsze może dojść w nieprzewidziany sposób.
Bardzo istotne jest jednak zachowania się podczas pożaru bloczka silikatowego i muru z niego wykonanego. Warto znać aktualne badania wpływu wysokiej temperatury podczas pożaru na ścianę z cegieł silikatowych, które zamierzamy wykorzystać do budowy.
Może dojść nawet do zawalenia się ściany z powodu długotrwałego pożaru w wyniku zmniejszenia jej nośności. Konieczne jest także stosowanie przez straż pożarną dedykowanej taktyki dotyczącej gaszenia pożaru w silikatowym budynku.
Promieniowanie naturalne silikatu
Promieniowania gamma w budynku często może pochodzić z naturalnych pierwiastków promieniotwórczych znajdujących się w materiałach budowlanych. Wiąże się to z faktem, że powstały one z surowców pochodzenia mineralnego. Dom jednorodzinny w Polsce nie zostanie stworzony z surowców, które charakteryzuje przekroczona graniczna zawartość naturalnych pierwiastków promieniotwórczych.
Silikaty wyróżniają się najniższą naturalną promieniotwórczością w porównaniu ich z najpopularniejszymi materiałami budowlanymi stosowanymi w Polsce. Wartości naturalnej promieniotwórczości dla cegieł wapienno-piaskowych osiąga wartość znacznie poniżej wymaganych norm.
Wady silikatów wykorzystywanych w budownictwie
Niestety, jak każdy materiał budowlany, również silikaty posiadają pewne wady. Może do nich należeć wysoka przewodność cieplna, wysoka absorpcja wilgoci i wody, stosunkowa kruchość materiału i jego pewna niestabilność na skutek agresywnego działania środowiska kwaśnego i zasadowego.
Producenci bloczków wapienno-piaskowych starają się odpowiednio modyfikować skład chemiczny materiałów, jak też tworzyć optymalne systemy budowlane, które zastosowane w całości, minimalizują wszelkie niedogodności związane z silikatami, które są bardzo efektywnym i ciekawym surowcem do wznoszenia budynków.
Podczas prac budowlanych pewnych problemem może okazać się duży ciężar silikatów, co utrudnia szybkie stawianie ścian nawet doświadczonym ekipom wykonawczym.
Producenci silikatów w Polsce
Produkty Silka od Xella Polska to popularne na rynku, wapienno-piaskowe cegły o wysokiej wytrzymałości i doskonałej izolacyjności akustycznej. Bloki Silka są produktem mineralnym, który Xella Polska produkuje wyłącznie z naturalnych surowców. Zakłady Silka znajdują się w Iławie, Michałowie-Reginowie, Żabinku oraz Teodorach.
H+H wskutek nabycia Grupy Silikaty stał się jednym z największych producentów na rynku materiałów budowlanych ściennych w kraju. Grupa Silikaty posiada siedem zakładów produkcyjnych, zlokalizowanych w Krukach koło Ostrołęki, Piszu, Przysieczynie, Ludyni, Leżajsku, Kluczach i Jedlance.
Silikaty Szlachta są nowoczesną, rodzinną firmą, która produkuje bloczki silikatowe w zakładach znajdujących się w Szlachcie w powiecie starogardzkim oraz w Barwicach nieopodal Szczecinka.
Prefabet Osława Dąbrowa także produkuje nowoczesne ekosilikaty. SIL-PRO Bloczki Silikatowe w 2009 roku na Dolnym Śląsku, w Godzikowicach koło Oławy otworzyło zakład produkcyjny bloczków silikatowych. Silikaty UNISIL zlokalizowały z kolei swoją fabrykę w miejscowości Niemce nieopodal Lublina.
Stowarzyszenie Białe Murowanie
Białe Murowanie to Stowarzyszenie Producentów Silikatów, które powstało w 2012 roku. Wówczas założyło je ośmiu producentów wyrobów silikatowych. Obecnie Stowarzyszenie Białe Murowanie zrzesza producentów istniejących pod dwunastoma markami budowlanymi. Obejmuje ono łącznie 26, spośród istniejących 29 zakładów produkujących w Polsce bloki wapienno-piaskowe.
W ciągu swojego istnienia, Stowarzyszenie Białe Murowanie realizuje działania, które mają na celu zwiększenie popularności dostępnych wyrobów silikatowych w Polsce.
Zalecenia dotyczące stosowania silikatów w budownictwie
Specjaliści budowlani polecają zachowanie jednorodności materiału, kiedy używamy bloki silikatowe w budowaniu nowych obiektów. Więc kiedy zewnętrzne przegrody wzniesiono z silikatu, to powinno się również wewnętrzne ściany postawić z tego surowca. W ten sposób zmniejszymy prawdopodobieństwo wystąpienia napięć oraz pęknięć na skutek różnic właściwości.
