Ide o stavebnú dosku, kde je ako spojivo použitý Sorelov, čiže horečnatý oxychloridový cement. Ďalšou zložkou je bližšie nešpecifikované ľahké plnivo, odolné voči pôsobeniu alkalických látok (vápno, cement, mydlo, lúhy) a nakoniec doska Megapan, ktorá obsahuje výstužnú sieť zo sklených vlákien. Vlastnosti tejto dosky sú v niektorých prípadoch pozoruhodné:
- odoláva horeniu do teploty 800 °C a nevznieti sa do teploty 1200 °C,
- má nízku objemovú hmotnosť, podľa typu a obsahu plniva od 900 do 1 400 kg/m3,
- má vysokú pevnosť v ohybe – viac ako16 MPa a vynikajúcu rázovú pevnosť – viac ako 3,6 kJ/m2,
- neprepúšťa vodu a odoláva vlhkosti, je tvarovo stála v mokrom, vlhkom, suchom aj horúcom prostredí,
- dobre pohlcuje zvuk, má dobré zvukovo-izolačné vlastnosti,
- súčiniteľ tepelnej vodivosti je 0,216 W/(m.K),
- je odolná voči usadzovaniu halogénov a zachováva si tvar aj rozmery pri mechanickom namáhaní,
- je mrazuvzdorná, nezaznamenáva žiadnu stratu vlastností po 25 zmrazovacích cykloch (môže byť použitá do stien a stropov chladiarní pri teplotách až do –40 °C),
- môže byť prekrytá akoukoľvek pohľadovou či fasádnou úpravou alebo upravená farbou,
- jednoducho sa krája, reže, pribíja klincami,
- neobsahuje škodliviny akéhokoľvek typu (nie je v nej prítomnosť azbestu, formaldehydu, amoniaku atď).
Plošné rozmery dosiek Megapan
- 2500 mm × 1200 mm,
- 2600 mm × 1200 mm,
- 2800 mm × 1220 mm,
- 3000 mm × 1200 mm.
Hrúbky dosiek Megapan
Doska sa vyrába v hrúbkach 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 28, 34 nebo 38 mm.
Zvláštne rozmery je možné vyrobiť podľa konkrétnych požiadaviek.
Použitie Megapanu
Megapan je možné lámať, strihať, skracovať, opracovávať bežným elektrickým alebo ručným náradím do správnych tvarov. Takisto sa dá vŕtať aj zabrusovať. Megapan je možné pripevňovať sponkami alebo nekorodujúcimi vrutmi s kónickou hlavou určenými pre sadrokartónové dosky. Skrutky je možné zavŕtať 0,5 mm do povrchu materiálu. Nedoporučuje sa dosky Megapan pripevňovať k nosnej konštrukcii vo vzdialenosti menšej ako 15 mm od okraju dosky a 50 mm od rohu dosky. Výnimočné vlastnosti tejto dosky sa uplatnia v mnohých stavebných aplikáciách.
Protipožiarna ochrana
Je dôležité, že horečnaté spojivo v Megapane obsahuje 44 hmotnostných percent vody. Trochu tým pripomína sadru, ktorá v kryštalickej štruktúre tiež viaže molekuly vody, ale percentuálne menej než polovicu. Horečnaté oxychloridové spojivo v Megapane však viaže vodu oveľa pevnejšie, takže tá sa začína uvoľňovať až pri teplotách nad 800 °C. To má mimoriadny význam pri protipožiarnej ochrane. Napr. sadrové materiály, pri ktorých je požiarna odolnosť dobre známa, strácajú 3/4 vody už pri teplote 128 °C a zostatok vody pri teplote163 °C. S dehydratáciou sadry zároveň dochádza k strate súdržnosti.
Megapan až do teploty 800 °C plní všetky konštrukčné požiadavky a až pri vyšších teplotách začne uvoľňovať molekuly vody, pričom sa až do jej odbúrania adekvátne spomalí nárast teploty. To môže hlavne v prípade, že zdroje horenia začínajú byť vyčerpané, významne znížiť škody.
Megapan môže slúžiť ako bariéra proti šíreniu ohňa v medziizbových či medzibytových priečkach vrátane nosných. Ako fasádny či interiérový stenový obklad môže brániť rozšíreniu požiaru do nosnej konštrukcie alebo tepelných izolácií. Je možné z neho vytvárať požiarne uzávery, mimo iného aj v polystyrénových izoláciách, kde pri prípadnom požiari zabráni komínovému prúdeniu horúcich plynov. Prínosné z požiarneho hľadiska by bolo aj ich zabudovanie do medziokenných vložiek panelových domov.
Statika a priestorová tuhosť ľahkých stavieb
Výnimočná pevnosť, tuhosť a geometrická či tvarová stálosť predurčuje Megapan pre použitie v drevostavbách alebo v konštrukciách ľahkých striech. Popri protipožiarnych hodnotách prispeje k dosiahnutiu požadovanej statiky týchto stavieb a ich priestorovej tuhosti. Môže byť aplikovaný prakticky všade, kde sa do konštrukcií a obkladov používajú doskové materiály najrôznejších typov a to aj do miest s vysokou vlhkosťou. Je dobrý predpoklad, že tu Megapan zvýši nielen úžitkové vlastnosti, ale aj životnosť a solídnosť stavieb.
Obkladový materiál do interiéru aj na vonkajšie použitie
Nie každý materiál je možné aplikovať ako vo vnútri, tak aj vonku. Pre vyššiu variabilitu majú dosky Megapanu na každej strane rôzne upravený povrch. Hladký povrch Megapanu je vhodný pre nátery alebo tapetovanie bez predčistenia. Hrubá strana slúži k upevneniu keramickej dlažby alebo naneseniu fasádnej farby. Je možné použiť nátery ako na olejovej, tak aj na vodnej báze. Pokiaľ sú panely priamo vystavené dažďu a vonkajším poveternostným podmienkam, odporúča sa najskôr aplikovať akryl-siloxanovú základnú vrstvu a až potom farbu na olejovej báze. Pokiaľ sa na Megapan lepí keramický obklad (kúpeľne), doporučuje sa používať lepidlo na báze riedidiel.
GIGATHERM® – systém vonkajšieho zateplenia
Jedna z veľmi užitočných aplikácií Megapanu patrí do kategórie jeho využitia ako obkladu alebo finálneho pohľadového materiálu. Megapan je totiž dôležitou súčasťou vonkajšieho systému zateplenia so vzduchovými medzerami pre rodinné a bytové domy s názvom GIGATHERM®. Tu je použitý ako fasádny obklad či záklop, ktorý sa vyznačuje vysokou odolnosťou proti pôsobeniu poveternosti a ďalej vysokou mechanickou a už popísanou protipožiarnou odolnosťou. Pri zateplení bytových domov je pomocou vodorovných prepážok z Megapanu zabránené, aby v prípade požiaru vzniklo komínové prúdenie horúcich plynov a šíril sa oheň. Bližšie o tomto systéme v článku [3].
Megapan, ktorý je z výroby expedovaný ako biela doska, môže byť v aplikácii zateplený GIGATHERM® použitý priamo tak ako je, lícovým, tzn. lešteným povrchom von. Alebo môže byť upravený farebným náterom. Tretia možnosť je orientovať Megapan opačne, tzn. hrubým povrchom von a aplikovať keramický či iný obklad alebo omietku, vrátane klasickej hrubovrstvej.
Príčina výnimočných vlastností Megapanu
Cementové zmesi na báze oxidu chloridu horečnatého žijú trochu v tieni všeobecne známych portlandských, teda vápeno-kremičitanových cementov, aj keď ich história siaha ďaleko do minulosti.
V [1] je uvedené, že cementové zmesi z oxidu horečnatého (MgO) boli používané už v antických dobách, medzi inými krajinami aj v Nemecku, Francúzsku, Mexiku, Latinskej Amerike, Švajčiarsku, Indii, Číne a Novom Zélande. Napr. Veľký čínsky múr a veľa stúp (buddhistických sakrálnych stavieb) v Indii, ktoré dodnes stoja, boli zhotovené z cementov na báze horčíku. Tiež starí európski remeselníci používali výplne z oxidu horečnatého medzi drevené rámy vo výstavbe domov. Ani po 800 rokoch nie sú na týchto múroch, ktoré stále slúžia, patrné praskliny alebo trhliny.
Túto bohatú históriu prerušila na dlhých 175 rokov až éra portlandského cementu na báze vápenca, sadry, ílov a piesku. Stalo sa tak trochu paradoxne, pretože do výskumu a vývoja portlandských a podobných cementov museli byť vložené obrovské prostriedky, aby sa ich vlastnosti priblížili vlastnostiam, ktoré boli u horečnatých cementov samozrejmosťou. Navyše sa dokazuje [1], že horečnaté cementy sú šetrnejšie ku zdraviu aj k životnému prostrediu.
Horečnaté cementy
Horčík (magnézium) je prvok ležiaci v 2. hlavnej podskupine Mendelejevovej periodickej sústavy prvkov, hneď za vápnikom z rovnakej podskupiny, ktorá nesie tiež označenie kovy alkalických zemín. Horčík sa chemickou reaktivitou a ďalšími vlastnosťami približuje vápniku, prejavuje sa nimi však výraznejšie. Oxid horečnatý MgO tvorí zásaditú surovinu horečnatých cementov, podobnú rolu má oxid vápenatý CaO u bežných cementov. Ďalej chlorid horečnatý MgCl2,presnejšie aniónty či radikály Cl–, sú u horečnatých cementov obdobou kremičitanových anióntov SiO32– nebo SiO44–,ktorých zdrojom je pri bežných cementoch piesok.
Stanislas Sorel, francúzsky inžinier, ktorý sa narodil v roku 1803 do chudobnej rodiny výrobcu hodín, ako prvý uverejnil v roku 1867 zloženie cementu z oxidu a chloridu horečnatého a vody s molárnym podielom MgO:MgCl2:H2O ≈ 5:1:13. Cement tohto typu je dnes známy pod rôznymi anglickými názvami, česky sa mu hovoríSorelův, hořečnatý nebo hořečnatý oxychloridový cement (z angl. Magnesuim Oxychloride Cement). V porovnaní s portlandským cementom, píše S. Sorel či iní autori, napr. [1] a [2] má špičkové vlastnosti.
Hydratácia a tvrdnutie horečnatých cementov
Prebieha analogicky k portlandským cementom. Do suchej zmesi MgO a MgCl2 (vo vyššie uvedenom molárnom pomere) pridáme zodpovedajúce množstvo vody, čím spustíme chemické reakcie, na ktorých konci je vysoko tuhá a pevná hmota. Dochádza k hydratácii (podobne je tomu aj u bežných cementov), kedy sa molekuly vody jednak zlučujú s oxidom horečnatým za vzniku hydroxidu, jednak sa viažu k atómom horčíku za vzniku tzv. komplexných zložených molekúl, ktoré spôsobujú tuhnutie. Pričom sa uvoľňuje hydratačné teplo. Hlavným, chemicky veľmi stabilným zloženým komplexom, nájdeným v tuhej hmote, je podľa [2] komplex 5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O, ktorému citovaný zdroj hovorí 5-forma (angl. 5-form).
Betóny vyrobené z tohoto cementu dosahujú pevnosti v tlaku od 60 to 300 MPa a v ťahu viac ako 5,5 MPa, čo je mnohokrát viac, než u konvenčných betónov. Sú tiež pomerne ľahké, lebo sú zložené z ľahších prvkov.
Literatúra a zdroje:
[1] Swanson, George: Magnesium Oxide, Magnesium Chloride and Phosphate-based Cements, Building Biology Based New Building Protocol, Greenhomebuilding.com, www.greenhomebuilding.com/pdf/MgO- GENERAL.pdf.
[2] Shand, Mark A.: Magnesia Cements, Premier Chemicals Research Center, 2007, www.premierchemicals.com/corner/art icles/cements.htm
[3] Hejhálek, Jiří: GIGATHERM® – tepelnoizolačná fasáda so vzduchovými medzerami,, Stavebnictví a interiér 9/2010, str. 32-33.
