Silikaty, keramzytobeton, ceramika, beton komórkowy - co wybrać?

Ściany zewnętrzne domu jednorodzinnego pełnią kilka funkcji:

- oddzielają wnętrze budynku od środowiska zewnętrznego – dlatego muszą mieć dobrą izolacyjność termiczną i akustyczną;

- przenoszą obciążenia ze stropu i dachu na fundamenty – dlatego muszą być wytrzymałe.

Ponadto powinny być wykonane z takich materiałów, które spełniają wymagania przepisów w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. Zanim odpowiemy na pytanie: jak rodzaj materiału wpływa na te cechy, wyjaśnimy kilka pojęć.

Ściany zewnętrzne mogą być jedno-, dwu- albo trójwarstwowe. Ściany jednowarstwowe składają się tylko z nośnego muru, zazwyczaj wykonanego z pustaków lub bloczków. Ściany dwuwarstwowe mają dodatkowo warstwę izolacji termicznej. Ściany trójwarstwowe to: nośny mur, izolacja termiczna, warstwa osłonowa.

Dla ścian zewnętrznych określa się współczynnik przenikania ciepła U, który opisuje izolacyjność termiczną przegrody. Im mniejsza wartość tego parametru, tym ściana ma lepsze właściwości termoizolacyjne. Współczynnik U oblicza się dla całej przegrody, tj. wszystkich warstw łącznie z ociepleniem i tynkami. Jego wielkość zależy m.in. od współczynnika przewodzenia ciepła λ, który opisuje właściwości cieplne pojedynczego materiału, oraz grubości danego materiału. Ze współczynnikiem λ jest podobnie jak z U – im niższy, tym lepiej. Dobrą izolacyjność cieplną ma gruba warstwa materiału o niskim współczynniku λ.

Ściana zewnętrzna chroni budynek przed dźwiękami powietrznymi. Żeby miała dobrą izolacyjność akustyczną, mur musi być szczelny, tzn. wszystkie spoiny poziome i pionowe powinny być dobrze wypełnione. Ciężkie materiały mają lepszą izolacyjność akustyczną niż lekkie.

Ściany zewnętrzne muszą mieć dobrą izolacyjność termiczną i akustyczną, muszą też być wytrzymałe. Ponadto powinny być wykonane z materiałów, które spełniają wymagania przepisów w zakresie bezpieczeństwa pożarowego. 

Ściany zewnętrzne przenoszą obciążenia ze stropu i dachu na fundamenty. Parametrem, który opisuje, jak duże obciążenie przeniesie pustak, jest wytrzymałość na ściskanie. Jest to klasa wyrobu, podawana przez producenta, określana w jednostce N/mm². Im wyższa klasa produktu, tym większa wytrzymałość na ściskanie i element przenosi większe obciążenia. Wymagana wytrzymałość na ściskanie pustaków lub bloczków jest zawsze podana w projekcie konstrukcji.

Przepisy dotyczące bezpieczeństwa pożarowego są dosyć skomplikowane. Parametry materiału w tym zakresie opisuje się za pomocą odporności ogniowej oraz klasy reakcji na ogień. Za pomocą odporności ogniowej określa się czas po jakim w trakcie pożaru dany element budynku przestanie spełniać swoją funkcję. Klasa reakcji na ogień wskazuje czy i w jakim stopniu materiał przyczynia się do rozwoju pożaru. Najniższa jest klasa A1, która oznacza, że materiał nie bierze udziału w pożarze, a w trakcie pożaru nie wydziela dymu, ani szkodliwych substancji.

Ceramika poryzowana – wytrzymała, ciepła i cicha

Ceramika poryzowana to pustaki ceramiczne z wydrążonymi otworami o dosyć dużych wymiarach. Niektóre można układać w ścianie w dowolnym kierunku, ale wtedy – w każdym z kierunków mają inny współczynnik przewodzenia ciepła.

Ceramika poryzowana:

• nadaje się na ściany jedno- i wielowarstwowe,
• ma dobre właściwości termoizolacyjne – współczynnik λ na poziomie 0,10-0,30 W/(mK), a dla pustaków z wkładką termoizolacyjną nawet 0,075 W/(mK),
• ma dobre właściwości akustyczne,
• ma dużą wytrzymałość na ściskanie – produkowana jest w klasach: 7,5, 10, 15, 20,
• jest niepalna – ma klasę reakcji na ogień A1,
• jest dosyć ciężka, trudno się ją tnie, w trakcie budowy powstaje sporo odpadów,
• jest nasiąkliwa – wymaga ochrony przed deszczem i śniegiem.

Właściwości termoizolacyjne konkretnego wyrobu zależą od jego grubości oraz ilości i wielkości otworów. Niektórzy producenci oferują pustaki, których szczeliny są wypełnione wełną mineralną. Ściana z takich elementów o grubości 44 cm ma bardzo niski współczynnik przenikania ciepła U = 0,17 W/(m²K). Ściana z podobnego pustaka o grubości 44 cm, ale bez ocieplenia w środku ma U = 0,22 W/(m²K). Do ścian dwuwarstwowych najczęściej wykorzystuje się pustaki o grubościach 25 cm i 30 cm. W tym przypadku właściwości cieplne muru zależą w dużej mierze od rodzaju i grubości warstwy termoizolacyjnej.

Ściana zewnętrzna chroni budynek przed hałasami. Żeby miała dobrą izolacyjność akustyczną, mur musi być szczelny, tzn. wszystkie spoiny powinny być dobrze wypełnione. Ciężkie materiały mają lepszą izolacyjność akustyczną niż lekkie.

Do murowania ścian używa się zapraw zwykłych lub cienkospoinowych. Zastosowanie tych drugich poprawia właściwości termoizolacyjne muru i przyspiesza roboty. Ścianę muruje się zazwyczaj tylko na spoinę poziomą, ponieważ pustaki zwykle mają wykończenie na tzw. pióro-wpust, co pozwala nie wykonywać spoin pionowych. Takie rozwiązanie znacznie przyspiesza czas wznoszenia muru. Dostępne są także pustaki mające niewyprofilowane boki, które wymagają stosowania spoin poziomych i pionowych.

Beton komórkowy – ciepły i zdrowy

Beton komórkowy biały, tj. bez popiołów lotnych, produkuje się z piasku, wapna i wody, dlatego ma niską promieniotwórczość naturalną. Jest wysoce paroprzepuszczalny, dzięki temu zapewnia zdrowy mikroklimat we wnętrzu. Produkowany jest w postaci bloczków o różnej gęstości. Im cięższe – tym większa wytrzymałość na ściskanie, ale gorsze parametry cieplne (wyższy współczynnik λ).

Beton komórkowy:

• wznosi się z niego ściany jedno- i wielowarstwowe,
• ma bardzo dobre właściwości termoizolacyjne – współczynnik λ na poziomie 0,095 W/(mK),
• ma niską izolacyjność akustyczną,
• w porównaniu z ceramiką albo silikatami ma niską wytrzymałość na ściskanie (2-5 N/mm²), ale wystarczającą do wznoszenia kilkukondygnacyjnych budynków,
• jest to materiał niepalny, o klasie reakcji na ogień A1,
• jest lekki i miękki – łatwo się go tnie, ale też łatwo go uszkodzić,
• jest nasiąkliwy – trzeba go chronić przed wodą.

Jednowarstwowe ściany z betonu komórkowego osiągają współczynnik przenikania ciepła na poziomie 0,23 W/(m²K) przy grubości 40 cm, a przy grubości 48 cm nawet 0,17 W/(m²K).

Pustaki mają duże wymiary, co ułatwia murowanie. Mury wznosi się zazwyczaj przy użyciu cienkiej spoiny (na tzw. klej) grubości 2-3 mm. Dzięki temu poprawia się izolacyjność cieplna ściany. Dostępne są bloczki zakończone na gładko, a także łączone na pióro-wpust – wtedy nie ma konieczności stosowania spoiny pionowej.

Silikaty – wytrzymałe, zdrowe i ciche

Silikaty to wyroby wapienno-piaskowe. Produkuje się je z wody, piasku i wapna. Są ekologiczne. Mają najniższą promieniotwórczość naturalną wśród materiałów do murowania ścian. Mają dobrą paroprzepuszczalność, zapewniają zdrowy mikroklimat we wnętrzu.

Silikaty:

• nie nadają się na ściany jednowarstwowe, muruje się z nich ściany dwu- i trójwarstwowe,
• mają wysoki współczynnik przewodzenia ciepła λ od 0,5 W/(mK) i słabe właściwości termoizolacyjne,
• mają wysoką izolacyjność akustyczną,
• mają dużą wytrzymałość na ściskanie (największą wśród materiałów do wznoszenia ścian murowanych), są produkowane w klasach: 5, 7,5, 10, 15, 20, 25, a nawet 35,
• są niepalne, ich klasa reakcji na ogień to A1,
• są ciężkie i bardzo trwałe, a jednocześnie kruche,
• są odporne na deszcz i mróz, wykonane z nich ściany można pozostawić nieotynkowane.

Za pomocą odporności ogniowej określa się czas po jakim w trakcie pożaru dany element budynku przestanie spełniać swoją funkcję. Klasa reakcji na ogień wskazuje czy i w jakim stopniu materiał przyczynia się do rozwoju pożaru. 

Ściany z silikatów, by spełniły wymagania przepisów w zakresie izolacyjności termicznej, muszą zostać ocieplone. Muruje się z nich ściany dwu- i trójwarstwowe. 

Produkty z silikatów mają, ze względu na znaczny ciężar, małe wymiary, dlatego ścianę wznosi się dosyć długo. Do murowania używa się zaprawy tradycyjnej lub cienkowarstwowej. Dostępne są bloczki typu pióro-wpust umożliwiające murowanie bez spoiny pionowej.

Keramzytobeton – ciepły i cichy

Keramzytobeton to beton, w którym zamiast zwykłego kruszywa zastosowano kruszywo sztuczne - keramzyt - powstałe z wypalania glin i łupków. Keramzytobeton jest paroprzepuszczalny.

Keramzytobeton:

• nadaje się do wznoszenia ścian jedno- i wielowarstwowych,
• ma dobre właściwości termoizolacyjne,
• ma dobrą izolacyjność akustyczną,
• nie ma dużej wytrzymałości na ściskanie (od 1 do 12,5 N/mm²), czasem zachodzi konieczność dozbrojenia muru,
• jest ognioodporny, o klasie reakcji na ogień A1,
• ma niską nasiąkliwość, ścian nie trzeba tynkować od razu po wzniesieniu.

Z keramzytobetonu produkuje się pustaki szczelinowe – z drążeniami podobnymi do tych w ceramice poryzowanej albo z wkładką termiczną ze styropianu lub granulatu styropianowego. Ściana z pustaków z wkładką termoizolacyną o grubości 42 cm może mieć współczynnik przenikania ciepła na poziomie 0,15 W/(m²K).

Dostępne są pustaki do łączenia na pióro-wpust. Do murowania wykorzystuje się zwykłą zaprawę lub ciepłochronną. Ta druga jest szczególnie polecana do ścian jednowarstwowych. W przypadku wznoszenia ścian z pustaków z wkładką termoizolacyjną problemy pojawiają się w miejscach, w których trzeba docinać elementy, np. przy otworach, ponieważ trzeba zachować ciągłość wypełnienia. W tym celu stosuje się systemowe elementy połówkowe, narożne, nadproża.