Cegła - materiał budowlany w kształcie prostopadłościanu (także klina, wycinka pierścienia kołowego lub kształtki) uformowany z gliny, wapna, piasku, cementu (bloczki betonowe) lub innych surowców mineralnych, który wytrzymałość mechaniczną i odporność na wpływy atmosferyczne uzyskuje poprzez proces suszenia, wypalania lub naparzania parą wodną. Cegły służą m.in. do wznoszenia ścian, murów, filarów, słupów, a także fundamentów i ścian fundamentowych. Cegły mogą też być wypełnieniem stropów (→strop Kleina).
Historia
Początki produkcji cegieł
Najwcześniej zalety cegieł odkryli i wykorzystywali mieszkańcy starożytnej Mezopotamii, Egiptu i Babilonu. Stosowały ją również cywilizacje Dalekiego Wschodu. Pierwsze cegły, które pojawiły się na przełomie V i VI tysiąclecia przed naszą erą nie były wypalane, a jedynie suszone na słońcu.
Znacznie większą trwałość - właśnie dzięki procesowi wypału - ceramika zyskała już w połowie III tysiąclecia p.n.e. w Mezopotamii.
Zaczęły powstawać pierwsze monumentalne światynie, takie jak w Susie czy Uruk. Około 2000 lat przed naszą erą rozpoczęto budowę wieży w Babilonie. Była ona potem wielokrotnie niszczona, ale równie często odbudowywana. Całe miasto Babilon było wówczas bardzo intensywnie rozbudowywane, a podstawowym materiałem była właśnie cegła. Tutaj powstała także slynna brama Isztar .
Cegła w Starożytnym Rzymie
Sztuka produkcji cegieł była rozpowszechniana przez Rzymian we wszystkich krajach przez nich podbitych. Gdziekolwiek prowadziły ich kampanie wojenne, tam prawie zawsze towarzyszyła im cegła. Rzymianie jako pierwsi rozwinęli konstrukcje na bazie łuku.
Od XII wieku centrami budownictwa ceglanego były Lombardia, Francja i Niemcy. Począwszy od architektury romańskiej, poprzez Gotyk aż do Renesansu - cegła zawsze była bardzo cenionym materiałem konstrukcyjnym.
Pomimo tego, że maszynową produkcję cegieł rozpoczęli Anglicy, to epokowy przełom w produkcji cegieł został dokonany w Niemczech. Zastosowanie prasy ceglarskiej berlińskiego fabrykanta Schlickeysena w roku 1854 i prusko-austiackie zgłoszenie patentowe na piec kręgowy do wypału ceramiki budowlanej, skonstruowanego przez Friedricha Hoffmanna w roku 1858, były prawdziwymi "krokami milowymi" umożliwiającymi przemysłową produkcję cegieł.
Ceramika wypalana w sposób tradycyjny miała i ma niewystarczające dla naszego klimatu właściwości termoizolacyjne, wymagające stosowania różnych systemów dociepleń. Dlatego kolejnym, współczesnym już przełomem w rozwoju tego materiału okazała się produkcja tak zwanej "ciepłej ceramiki" czyli ceramiki poryzowanej. Zastosowanie w procesie produkcyjnym domieszek z mączki drzewnej lub trocin, ulegającym wypaleniu podczas wypały ceramiki w piecu, powoduje powstanie w strukturze materiału sieci zamkniętych mikroporów, znacznie poprawiających właściwości termoizolacyjne.
Rodzaje cegieł
Cegła suszona (określana często w rozmaitych językach w tym w angielskim i w polskim terminem adobe, pochodzącym z języka hiszpańskiego) - podstawowy, obok drewna i kamienia, materiał budowlany używany w rejonach świata o gorącym klimacie. Cegła ta jest suszona na słońcu, ale nie jest dodatkowo wypalana.
Otrzymywana jest z gliny, iłu lub mułu wymieszanego z trawą lub słomą, ukształtowanego najczęściej w prostopadłościan i wysuszonego na słońcu. Cegła tak otrzymana jest tania, ale brak jej odporności na opady deszczu i wilgoć. W suchym, pustynnym klimacie sprawdza się dobrze. Zapewnia stosunkowo niską i stałą temperaturę wnętrza
Cegła ceramiczna - materiał budowlany otrzymywany z glin ilastych, morenowych, wstęgowych, łupków, mułków oraz lessów. Surowcami pomocniczymi przy produkcji ceramiki budowlanej są piasek kwarcowy, złom suszarniowy. Podstawowym składnikiem jest kaolin. Całość surowców poddaje się rozdrobnieniu i wymieszaniu z wodą na jednolitą masę, formowaniu wyrobów (na tym etapie otrzymujemy surowe wyroby, czyli tzw. surówkę), suszeniu ich i wypalaniu w temperaturze od 850°C do 1000°C.
Cegłę ceramiczną produkowano przez wieki ręcznie (tzw. palcówka, nazwa pochodzi od odciśniętych palców podczas formowania), proces mechanizacji produkcji rozpoczął się ok. 150 lat temu.
Gotowe wyroby można podzielić ze względu na stopień wypalenia (niedopałkę, wiśniówkę, zendrówkę, kopciałkę)
Produkowane w Polsce cegły, w zależności od sposobu wykonania ewentualnych drążeń podzielone są na następujące typy, które oznacza się literami:
B - bez otworów
P - pełne, dopuszczalne są drążenia w podstawie, ale o łącznej powierzchni nie przekraczającej 10% powierzchni podstawy i maksymalnej powierzchni otworu 2,0 cm²
D - drążone, z otworami o łącznej powierzchni powyżej 10% i nie więcej niż 40% powierzchni podstawy; powierzchnia pojedynczego otworu nie większa niż 6,0 cm²
S - szczelinowe, z otworami o łącznej powierzchni jak dla cegieł typu D, szczeliny o szerokości do 15 mm
W zależności od sposobu wykończenia powierzchni bocznych cegły podzielone są na dwie grupy wyrobów, które są oznaczone literami:
Z - zwykłe
L - licowe
Wszystkie cegły i pustaki ceramiczne produkowane są w podziale na klasy, które określają wytrzymałość mechaniczną wyrobu. W Polsce produkowane są wyroby w klasach (liczba odpowiada wytrzymałości na ściskanie wyrażonej w MPa:
dla grupy Z - 3,5; 5; 7,5; 10; 15; 20 i 25
dla grupy L - 10; 15; 20; 25
Rodzaje cegieł:
cegła zwykła pełna - typu B lub P, obecnie produkowane w Polsce cegły mają najczęściej wymiar (h x b x l) =6,5 x 12,0 x 25,0 cm.
cegła dziurawka - o wymiarach jak cegła pełna lecz z otworami przelotowymi (prostokątnymi, owalnymi, okrągłymi) biegnącymi wzdłuż główki (G - główkowe) lub wozówki (W - wozówkowe).
cegła sitówka - o dużej liczbie (60 do ponad 100) małych, najczęściej kwadratowych otworów, prostopadłych do podstawy cegły).
cegła kratówka - cegłą typu D o rombowych otworach prostopadłych do podstawy,
cegły poryzowane cechują się mniejszą gęstością i przewodnością cieplną osiągniętą przez dodatek do gliny środków powodujących zwiększenie porowatości wyrobu. Maksymalna gęstość wyrobów wynosi 1,2 kg/dm³.
cegła klinkierowa - produkowana jako pełna lub z otworami o różnej kolorystyce i różnym wykończeniu powierzchni bocznych. Cegły klinkierowe stosowane są w budownictwie do murowania ścian i ich licowania.
cegła kanalizacyjna - stosowana do wykonywania murowanych przewodów kanalizacyjnych, produkowana jako prosta (P)
Cegła wapienno-piaskowa (wapienno-krzemianowa, silikatowa) - materiał budowlany otrzymywany z mieszaniny zmielonego piasku kwarcowego (ok. 90-92% masy) i wapna palonego (ok. 5 - 8% masy) z małą ilością wody.
Otrzymany materiał cechuje się jasną barwą. Barwę można zmieniać przez dodanie pigmentów.
Zaletą wyrobów wapienno-piaskowych jest ich znaczna wytrzymałość mechaniczna, mrozoodporność i niska cena (tańsza w produkcji od cegły ceramicznej). Metoda produkcji na skalę przemysłową opracowana w 1880 r.
Używana jest do murowania ścian konstrukcyjnych wewnętrznych i zewnętrznych (tynkowanych i nietynkowanych), ścianek działowych, ogrodzeń, licowania elewacji itp. Nie sprawdza się natomiast w przypadku murów podziemnych (fundamentów) - nie jest odporna na zawilgocenie.
Zalety i wady
1. Wysoka wartość budynku
Wysokiej jakości ściany z ceramiki podwyższają atrakcyjność rynkową budynku przy jego ewentualnej sprzedaży. Dom z cegieł zachowuje wysoką, stałą wartość rynkową pomimo upływu lat, ponieważ ściany ceramiczne w miarę upływu czasu nie zmieniają swych właściwości użytkowych - ceramika była, jest i bedzie zawsze w cenie.
2. Wielopokoleniowa trwałość
Cegły ceramiczne, wśród wszystkich materiałów budowlanych, wykazują jedną z najmniejszych podatności na zmienności kształtu np. pod wpływem obciążeń statycznych, ciepła lub niskich temperatur.
Konstrukcje z cegły są szczególnie trwałe i odporne na działanie czynników atmosferycznych. Budynki z ceramiki wymagają niewielkich nakładów finansowych przy ewentualnych naprawach bądź renowacjach.
3. Izolacyjność termiczna
Tradycyjnie wypalana ceramika nigdy nie posiadała parametrów termoizolacyjnych, zapewniających wystarczającą ochronę cieplną. Dopiero dzięki procesowi poryzacji możliwe stało się wytwarzanie tzw. ciepłej ceramiki.
Takie Cegły charakteryzują się bardzo wysoką izolacyjnością cieplną. Z ceramiki poryzowanej można wykonywać obecnie jednowarstwowe ściany bez dodatkowego ocieplenia.
4. Izolacyjność akustyczna
Dzięki temu ściany z cegieł wykazują doskonałą izolacyjność akustyczną i w połączeniu z ceramicznymi stropami zapewniają spokojne, komfortowe mieszkanie oraz pewne zabezpieczenie przed uciążliwymi dźwiękami pochodzącymi zarówno spoza, jak i z wewnątrz budynku.
5. Ognioodporność
Cegła ceramiczna jest materiałem niepalnym. Odporność ogniowa ścian z cegieł sięga 4 godzin, spełniając najwyższe wymagania polskich przepisów z zakresu ochrony przeciwpożarowej. Ceramika jest materiałem nietoksycznym, czyli podczas pożaru nie wydziela żadnych szkodliwych bądź trujących substancji.