Statických problémů u historických objektů, v jejichž konstrukci jsou použity cihly (pálené či nepálené), je celá řada. Každý z konstrukčních prvků stavby, který je proveden z cihelného zdiva, vykazuje z hlediska statiky poruchy, jež jsou z velké části závislé na jeho umístění v nosném systému stavby. Z hlediska materiálu je zásadním parametrem ovlivňujícím možnost vzniku poruchy kvalita cihel. Zde je hlavním kritériem to, zda se jedná o cihly pálené nebo nepálené. Nepálené cihly se používají hojně v lidové architektuře, mají oproti cihlám páleným výrazně nižší pevnost v tlaku.
Nechápe-li se jedná o rozsáhlý text, shrňme hlavní parametry: pevnost suchých nepálených cihel se udává v rozmezí 3-5 MPa, se vzrůstající vlhkostí zdiva se jejich pevnost výrazně snižuje. Pálené cihly lze nalézt u významnějších šlechtických a měšťanských staveb, staveb sakrálních a u opěrných stěn. Pevnost pálených cihel zpravidla začíná okolo hodnoty 10 MPa, ostře pálené cihly mají pevnost až 40 MPa.
Nejvýraznějším činitelem způsobujícím poruchy základového zdiva je pronikající vlhkost (obr. 1). Jedná se buď o vzlínající zemní vlhkost (1), v horším případě o proudící zasakující srážkovou vodu (2). Dalším zdrojem může být i zasakování odstřikující srážkové vody v úrovni povrchu terénu (3). Co se dále děje s vlhkým zdivem? Pronikající voda vyplavuje vodorozpustné složky malty i kusového staviva. Malta po ztrátě pojiva (zpravidla vápna) ztrácí pevnost a soudržnost a dochází k jejímu postupnému rozpadu na nezpevněné kamenivo (písek), které je z ložných a styčných spár zdiva dál postupně vyplavováno. Vlhké prostředí zároveň urychluje chemické reakce ve stavivu i v maltě a může vést ke vzniku výkvětů.
Vlhké zdivo je také daleko náchylnější k narušování mrazem a nemá dostatečnou pevnost vzdorovat krystalizačním tlakům při tvorbě ledu. Dále je živnou půdou pro náletovou zeleň, mechy, řasy a plísně. Cihelné zdivo je porézní a umožňuje kapilární vzlínání vody z podzákladí, čímž se vlhkost šíří do základového zdiva a v nadzákladové části migrují vodorozpustné soli k povrchu zdiva, kde vytvářejí výkvěty na omítkách.
U neudržovaných objektů často dochází k zakořenění náletových dřevin (4). U mělkých základů, s úrovní základové spáry nad nezámrznou hloubkou, dochází v zimním období i k promrzání zeminy v podzákladí (5). V důsledku těchto činitelů může dojít ke snížení pevnosti zdiva v tlaku a jeho porušení při překročení pevnosti od zatížení nadzákladovými konstrukcemi (6).
Další typickou konstrukcí historických cihelných staveb jsou ohradní, zárubní a opěrné a fortifikační zdi. Hlavním zdrojem poruch zdiva těchto konstrukcí jsou klimatická zatížení a jejich vzájemné kombinace. Jsou to srážková voda, změny teplot a vítr. Nejvýraznějším zdrojem poruch je srážková voda, která zatěžuje korunu stěny (1), kde je zdivo střídavě suché a mokré, dochází k vyluhování pojiva a vzniku trhlin vlivem teplotních změn.
V oblasti pod korunou zdiva dochází k lokální koncentraci vlhkosti v místech odkapu vody z koruny zdi (2). V úrovni terénu za rubem zdi nastává porucha kvůli nefunkčnímu odvodnění terénu (3). Nechráněná rubová strana zdi je namáhána vlhkostí i z úrovně pod terénem (4). Další oblastí je ukloněná lícová plocha (5). Nad patou zdi bývá stěna smáčena odstřikující vodou a kapilárním vzlínáním (6, 7). Teplotní dilatace pak způsobují cyklické objemové změny, které vedou k tvorbě trhlin.
Podobně jako u základů může být zdivo narušováno kořenovým systémem náletové zeleně (8). Pokud byl za rubem osazen drenážní systém odvádějící zasáklou srážkovou vodu, mohlo dojít k jeho zanesení (9). Nedostatečně odvodněná rubová strana může způsobit zvýšení zemního tlaku (10) a statické narušení zdiva (posun, vyklonění).
Velmi rozšířenou konstrukcí u historických staveb jsou cihelné klenby. Ty se dělí na klenby valené a kopule. Klenby valené jsou plochy translační, tvořené posunem jedné křivky po druhé. O stabilitě a únosnosti klenby rozhodují tři podmínky rovnováhy: rovnováha v pootočení, rovnováha v posunutí a úhel mezi výslednicí tlaku a kolmicí k ploše průřezu. Při průzkumu porušených kleneb je třeba sledovat deformace, průběh trhlin a stav zdiva.
Hlavní hrozbou jsou trhliny ve čtvrtinách rozpětí, které se často objevují ve spojení s deformací klenby. Trhlina ve vrcholu klenby je pro statiku méně významná. Zvláštním případem jsou stropní klenby sklepů, které bývaly uvnitř objektů a po vybourání se staly klenbami pod volnými plochami. Při statickém zajišťování nosných stěn je nejprve nutné eliminovat příčiny jejich porušení (zatékání, přetížení, poklesy základů). Následuje oprava poškozené části, zesílení konstrukce nebo výměna.
Pokud jsou nosné stěny dimenzovány správně a poruchy nejsou rozsáhlé, lze drobné poruchy opravovat přezděním. Při napojování plomb a původního zdiva se často objevují potíže s určením místa a hloubky napojení plomby. Modul pružnosti zdicí malty by měl být nižší než modul pružnosti cihel, a proto je nutné napojit dozdívky správně vůči ponechané části zdiva. Při nedostatečné možnosti výměny porušené části konstrukce lze použít metody zvyšující pevnost zdiva v příčném tahu a další techniky, které nejsou detailně uvedeny zde.
- Hydrostatické a hydrofyzické vlivy na nosné zdivo
- Rovnováha kleneb a deformace při zatížení
- Historické zásahy do nosného systému během přestaveb
- Nepřesnosti při spojování omítky a zazdívek
- Podrobná diagnostika trhlin a jejich vývoj
V dalším textu se nachází poznámky a ukázky z terénních průzkumů a archeologických výzkumů, které demonstrují komplikovanost identifikace nosného systému a datace částí staveb. Důležité je rozlišovat nosné a nenosné stěny a určovat jejich vzájemný vztah se stropy a klenbami. U starších staveb je třeba brát v úvahu i rozmanitost kvalit cihel a malty, doplňkovou roli omítek a zazdívek, a historické zásahy do konstrukce, které mohou ovlivňovat současnou statiku.
Další kapitoly popisují zejména regionální kontext cihelné neogotiky na Hlučínsku, významné stavby a architekty, kteří přinesli režnou cihlu do gotických staveb regionu. Příkladem jsou dvorní a kostelní stavby, které dokládají popularitu cihel v pruském Slezsku a šíření neogotiky do regionu po 19. století. V tabulce níže jsou vybrané významné stavby a jejich charakteristiky.
