Samonivelační sádrové podlahy urychlí výstavbu a zvýší pohodlí

Pro investora, který se zamýšlí nejen nad rychlou a cenově přijatelnou realizací obytné stavby, ale klade si také rozumné požadavky na budoucí pobytovou pohodu v obytných prostorách, může být běžný stavební materiál, jakým je sádra a výrobky z ní, doslova převratným objevem. Výrobky na bázi sádry lze velmi efektně použít jako povrchový materiál do svislých i vodorovných konstrukcí.

Průkopníkem využití výrobků na bázi sádry v České republice byla společnost Knauf, která i dnes táhne v mnohých směrech vývoj i popularizaci sádrových materiálů. To se týká nejen »suchých« sádrokartonových a sádrovláknových desek pro výstavbu svislých konstrukcí, ale i »mokrých« materiálů, z nichž se dnes zastavíme u litých samonivelačních podlahových potěrů.

Proč staviva na bázi sádry

Základními komponentami všech těchto výrobků je anhydrit, což je bezvodý síran vápenatý CaSO₄, dále sádra - všem kutilům známý bílý prášek spontánně pohlcující vzdušnou vlhkost a vodu s chemickým názvem hemihydrát síranu vápenatého CaSO₄·1/2H2O a konečně také produkt jejich hydratace - dihydrát síranu vápenatého CaSO₄·2H₂O, který v přírodě vytváří minerál sádrovec. K těmto látkám jsou přidávána plniva - např. drcený sádrovec, křemenný písek apod. a nakonec různé ztužující látky nebo reologické přísady zlepšující zpracovatelnost.

Přidáním vody do této směsi dojde k exotermní hydrataci, při níž anhydrit a sádra váží do krystalové struktury molekuly vody za vzniku dihydrátu síranu vápenatého CaSO₄·2H₂O. Přitom dojde v celém objemu hmoty k její rekrystalizaci a vysokému vytvrzení. Zároveň se uvolní na každý kg čisté sádry 136 kJ tepla (pro srovnání: 136 kJ ohřeje 1l vody o cca 32 ^oC). Toto teplo samozřejmě přispěje k chemickému a fyzikálnímu zesíťování materiálu.

Zázračná krystalová voda

Výjimečnost sádrových staviv spočívá v tom, že v krystalové mříži jejich hlavní složky, sádrovce CaSO₄·2H₂O, jsou koordinační chemickou vazbou vázány molekuly vody. Celkový obsah vázané vody je asi 210 g vody na 1000 g sádrovce, což představuje nějakých 252 l vody v 1 m³ vyzrálé sádrové konstrukce.

Vysoká protipožární odolnost

Vysoký obsah vody vedl k historicky prvnímu masovějšímu využití tohoto materiálu v protipožárních konstrukcích: rozhodující prvek, krystalová voda, se začíná uvolňovat již při 128 ^oC (sádrovec -> sádra + voda) a ještě razantněji při 163 ^oC (sádrovec -> anhydrit + voda).

Rychlé a řízené tuhnutí

Velmi zajímavý je mechanismus tuhnutí sádry, který přímo souvisí se vznikem vázané krystalové vody. V případě samonivelační sádro-anhydritové licí suspenze, charakterizované velkým přebytkem vody, neproběhne hydratace složek do konce, ale ustálí se přibližně na 90 % obsahu sádrovce CaSO₄·2H₂O. Po nalití, když se začne postupně hydratačním teplem odpařovat voda, toto procento klesá (až pod 60 %), ale jen do chvíle, kdy souvislé vodní prostředí v důsledku odpařování zanikne. V této chvíli, kdy je sádrový potěr už zavadlý a pochozí, začne na pevné částice působit vodní pára unášená vzduchem, který potěrem proniká a sytí se přitom zbytkovou vlhkostí přítomnou v potěru. Teprve molekuly vodní páry (při obvyklé teplotě kolem 20 ^oC) vyvolají dokonalou 100 % hydrataci sádry a anhydritu a tím konečné vytvrzení potěru. Doba tohoto vytvrzování závisí v podstatě jen na době transportu potřebného množství vodní páry k nehydratovaným částicím. Tyto skutečnosti vyplynou z rozboru chemických rovnováh mezi složkami tohoto systému při použití tabulkových hodnot slučovacích entalpií a Gibbsových energií, viz. např. [1] a [2].

Tvarování sádry

Za normálních okolností je krystalová voda vázána ve struktuře sádrového výrobku velmi pevně, hydratace sádry a anhydritu na sádrovec je úplná a trvalá a výrobek má charakteristickou pevnost a tuhost. To platí beze zbytku i v případě, že je výrobek vlhký, ale difúzně propustný pro vzduch a vzdušnou vlhkost. Krystalovou vodu ve výrobku, přestože jí je relativně hodně, nelze reálně využít pro ovlivnění prostorové vlhkosti. Vazba molekul vody v krystalové mříži však výrazně slábne při vyšších teplotách: např. při teplotě nad bodem varu vody - a to i v prostředí o 100 % obsahu vodní páry - se uvolní polovina i více krystalové vody a zmizí chemické i fyzikální vazby do takové míry, že se výrobek nechá tvarovat, zejména ohýbat. To se samozřejmě neuplatní u anhydritových podlah, ale spíše u sádrokartonu (firma Knauf tuto technologii dobře zvládá). Po ochlazení na obvyklou teplotu dojde opět k hydrataci a rekrystalizaci, přičemž zůstávají zachovány původní mechanické vlastnosti bez vnitřních pnutí (jak je tomu u násilně deformovaných materiálů).

Samonivelační podlahy

Podlaha představuje významnou součást místnosti, na níž jsou kladeny zásadní užitné a funkční požadavky, a proto je její návrh a realizace v popředí pozornosti každého uvážlivého stavaře i investora. Samonivelační podlahy pod finální nášlapnou vrstvu, které na český trh uvedla firma Knauf, představují průlom ve stavební technice a technologii. Ve světě osvědčený systém prokázal skvělé výsledky nejen v použití u průmyslových staveb, ale zejména v občanské bytové výstavbě. Speciální maltová směs ve složení, jehož podstata je uvedena výše, se smíchá s vodou za vzniku dostatečně tekuté malty, která se pomocí čerpadla lije na podklad a srovnává se do dokonalé vodorovné roviny pomocí speciálních tyčí. Litý potěr je za 24 hodin pochozí a po třech dnech plně zatížitelný. Tímto způsobem lze denně připravit až 1000 m2 podlahy. Podle údajů Knauf vykazuje jeho litá podlaha vysokou pevnost v tlaku a v tahu za ohybu. Materiál je zdravotně nezávadný a ekologicky neškodný. Krátký čas nutný ke zhotovení snižuje náklady.

Ačkoliv materiál na bázi sádry má proti betonu podstatně vyšší poddajnost a vůči zvukovým vlnám tedy i znatelně větší tlumicí účinek, bývá vhodné i u anhydritového potěru provést zvukovou a kročejovou izolaci pomocí tlumicí vrstvy z minerálních vláken. Samozřejmostí přitom je, že podlaha nesmí být tuhou vazbou spojena s nosnými i nenosnými konstrukcemi, k čemuž v podstatě vede i prováděcí technologie, kdy se tekutý potěr lije na vodotěsnou, dostatečně pevnou a silnou fólii.

Díky stavebně fyzikálním vlastnostem je potěr ideální pro podlahové vytápění. Anhydritový potěr se svými fyzikálně-technickými vlastnostmi nalézá přibližně mezi vlastnostmi betonu a dřeva a z předností jednoho či druhého mu vždy zůstává významná část, jak je vidět z přiložené tabulky (údaje z [3]):

• sádra má tepelnou vodivost asi třikrát větší než dřevo, takže není nutné přehřívání otopných trubek, aby byl do prostoru přenášen potřebný tepelný výkon. Přehřívání otopných trubek může vést k poruchám v důsledku teplotních roztažností materiálů;

• objemová tepelná kapacita anhydritového potěru je srovnatelná se dřevem i betonem, a tudíž má i podobný akumulační účinek;

• součinitel tepelné vodivosti má vliv na tzv. dotykovou teplotu. V tomto ohledu se anhydritový potěr (podobně jako svislá sádrokartonová deska) blíží velmi příjemnému dřevu;

• součinitel teplotní vodivosti, který vypovídá o rychlosti změny povrchové teploty podlahy po zahájení nebo skončení vytápění, je u anhydritové podlahy uprostřed mezi dřevem a betonem. Podlaha se bude rychleji zahřívat a chladnout než dřevo a pomaleji než beton. Při rychlém poklesu teploty vytápěného povrchu podlahy (po skončení vytápění) na hodnotu prostorové teploty, která bývá u podlahového vytápění nižší než u klasického, může být pociťován nepříjemný chlad.

Sádra, oproti betonovým potěrům, má další výhodu v tom, že nepodléhá v takové míře smrštění. Kontakt otopné trubky s hmotou potěru zůstává při vytvrzení anhydritového potěru pevný, nedochází k oddělení trubky od potěru a vzniku vzduchových mezer s velkými přechodovými odpory, které zhoršují činnost otopné soustavy. Technologickou přirozeností lité podlahy je pak dokonalá rovinatost, která je téměř nezávislá na (ne)šikovnosti zhotovitele.

Závěr

Volbou anhydritové podlahy, nejlépe v kombinaci s podlahovým vytápěním, získá investor několik výhod najednou. Vysokou rychlost realizace a tím úsporu na pracnosti, dokonalý, vodorovný povrch, tepelně akumulující podlahovou plochu s příjemnou dotykovou teplotou a teplotní setrvačností a vysokou zvukovou izolaci. Je to ideální příspěvek k estetickému a pobytovému komfortu. rPro investora, který se zamýšlí nejen nad rychlou a cenově přijatelnou realizací obytné stavby, ale klade si také rozumné požadavky na budoucí pobytovou pohodu v obytných prostorách, může být běžný stavební materiál, jakým je sádra a výrobky z ní, doslova převratným objevem. Výrobky na bázi sádry lze velmi efektně použít jako povrchový materiál do svislých i vodorovných konstrukcí.