Cegła formowana ręcznie „gotycka”

Pojęcie „cegła gotycka” możemy rozumieć dziś na kilka sposobów. Cegłą gotycką będzie na pewno każda cegła wyprodukowana w czasach szeroko rozumianego średniowiecza – mamy tu do czynienia z kryterium czasowym.

Dzisiaj jednak określenie to odnosi się także do cegieł produkowanych współcześnie, posiadających wymiary zbliżone do tych stosowanych w średniowieczu (w przybliżeniu 15 x 9 x 30 cm). Należy od razu zaznaczyć, że mianem cegły gotyckiej można określać produkty wytwarzane zarówno maszynowo, jak i ręcznie.

Obecnie inwestorzy oraz opiekunowie zabyt­ków stają coraz częściej przed problemem odbudowy lub renowacji obiektów, które zbudowano z tego rodzaju cegieł. Oddzielnym zagad­nieniem jest budowa zupełnie nowych budynków, które mają nawiązywać bądź współwystępować z obiektami średniowiecznymi. Istnieje także bardzo wiele obiek­tów, w których przeprowadzono prace konserwacyjne i remontowe przy użyciu cegieł wykonanych maszyno­wo (w formacie „gotyckim” i nie tylko), a które zaled­wie po najdalej 30-40 latach są kompletnie zniszczone (charakterystyczne złuszczenie cegły) i nadają się tylko do ponownej całkowitej renowacji.

Z podobną sytuacją mamy do czynienia na Zamku w Gniewie – właśnie w celu zgłębiania oraz rozwią­zywania tego problemu powstała nasza Manufaktura. Opierając się na naszych doświadczeniach chciałbym podzielić się z Państwem kilkoma informacjami dotyczą­cymi różnic między cegłą wyrabianą maszynowo i ręcz­nie, a także omówić ręczny sposób wytwarzania cegły.

Dobre, bo średniowieczne?

Jak to się dzieje, że cegły, które istnieją w budowlach kilka setek lat i przeszły różne dziejowe kataklizmy, wytrzymały tak długo, a cegły wyprodukowane w la­tach np. 60. XX wieku łuszczą się i rozpadają praktycz­nie w oczach? Kluczem do zrozumienia tego problemu są różnice, jakie zaszły w sposobach produkcji cegieł i innych materiałów ceramicznych na przestrzeni ubiegłego wieku.

Zdjęcia: Etapy formowania kształtki ceramicznej narożnikowej (Kościół w Piasecznie) oraz efekt końcowy.

W dużym skrócie mamy tu do czynienia ze zmianą z ręcznych i manufakturowych sposobów produkcji na technolo­gie maszynowe i wielkoseryjne. Przy czym należy stwier­dzić, że zmiany te dotyczą praktycznie wszystkich eta­pów produkcji i każda z tych zmian ma duże znacze­nie dla finalnego wyrobu.

Pierwszym etapem w produkcji cegły (i każdego inne­go wyrobu ceramicznego) jest pozyskanie odpowied­niego surowca do jej produkcji. Surowcem w produkcji ceramiki jest glina – stwierdzenie to jest banalnie pro­ste, ale w trakcie pracy w Manufakturze na własnej skó­rze odczuliśmy, ile pracy i kłopotów sprawia uczynienie wydobytej gliny „gliną właściwą” do produkcji ręcznie formowanej cegły gotyckiej. Należy zdać sobie sprawę, że złoża gliny występujące w naturze nie są wszędzie jednakowe i jednorodne. Każde złoże charakteryzuje się szczególnymi dla siebie właściwościami – dla naszych potrzeb znaczenie mają przede wszystkim: tempera­tura potrzebna do tego, aby wyrób był dobrze wypa­lony (im jest ona mniejsza, tym dla nas lepiej) i ko­lor gliny po wypaleniu. Ponadto bardzo ważną właści­wością jest tzw. skurcz masy oraz wrażliwość masy na suszenie. Ostatnia cecha, szczególnie w ręcznej produk­cji, ma kolosalne znaczenie. Wyroby ceramiczne kur­czą się bowiem podczas suszenia – jeżeli proces ten jest zbyt intensywny, gdy suszony wyrób jest wysta­wiony na działanie słońca i wiatru, to schnie on bar­dzo szybko na swojej powierzchni, w środku pozostając wilgotnym lub wręcz mokrym. Sytuacja taka powodu­je znaczne naprężenia, które powodują pękanie przed­miotu. Doskonałym przykładem tego zjawiska są cha­rakterystyczne spękania tworzące się na odkrytych powierzchniach gliniasto-błotnistej ziemi – po deszczu błoto schnie i pęka.

Cegła „gotycka” po uformowaniu posiada masę ok. 10 kg – nie można suszyć jej zbyt gwałtownie, mało tego należy częściowo spowolnić jej schnięcie tak, aby cegła wyschła „w całości”, w suszarni naturalnej schnię­cie takiej cegły trwa ok. 4-5 tygodni. W celu zminima­lizowania owego skurczu i polepszenia innych właści­wości dodaje się do gliny tzw. odchudzacze masy: żwir (najlepiej płukany), mączkę ceglaną, mączkę szamoto­wą czy piasek kwarcowy. Paleta dodawanych składni­ków jest dzisiaj bardzo szeroka i nie będę jej tu opisy­wał, trzeba jednak mieć świadomość, że ustalenie wła­ściwych proporcji i składników w masie jest rzeczą trud­ną i czasochłonną.

Z wodą czy bez?

W tym miejscu chciałbym zwrócić uwagę na pierw­szą poważną różnicę, jaka zachodzi pomiędzy produk­cją manufakturową a przemysłową. Glinę na potrzeby manufaktur średniowiecznych pozyskiwano prawdopo­dobnie za pomocą łopaty, składowano w dołach, do których dodawano dodatki i mieszano – a raczej depta­no – nogami. Istniały też kieraty napędzane przez zwie­rzęta. Masa taka wydobywana była precyzyjnie, pomija­no warstwy zawierające zanieczyszczenia czy inne nie­pożądane elementy. Dodawano tylko naturalne dodat­ki i mieszano przy dużym udziale wody.

Dzisiejsze surowce wybierane są ze złóż przez duże kombajny lub specjalne koparki, które czerpią ze złoża „jak leci”, nie rozróżniając różnych rodzajów gliny, frag­mentów gleby, skał itp. Następnie do gliny ze złoża taśmowo dodawane są różne dodatki: odchudzacze, plastyfikatory, środki barwiące itd. Czasami dodaje się też popiół czy wapno – składniki, które uniemożliwiły by ręczną produkcję lub przynajmniej skomplikowały ją ogromnie. Na końcu tego etapu składniki te są mieszane i przecierane w specjalnym młynie – przecieraku. Masa wychodząca z takiego urządzenia jest praktycznie bar­dzo dokładnie roztartą, półwilgotną mieszaniną doda­nych elementów. Charakterystyczne dla procesu prze­mysłowego jest dążenie do jak największego zreduko­wania udziału wody w każdym etapie produkcji – do­kładnie odwrotnie niż w procesie ręcznym, gdzie bez dokładnego rozmoczenia gliny nic się nie uda. Tak więc już na samym początku produkcji mamy do czynienia ze znacznym zróżnicowaniem surowca wyjściowego.

Luźno i nieregularnie

Etap drugi – formowanie cegły. Różnice w metodach produkcji na tym etapie są chyba największe, największe też są skutki dla ostatecznego kształtu i jakości naszej cegły. Formowanie cegły w średniowieczu odbywa­ło się w bardzo prosty sposób – do drewnianej formy (skrzynki) marzucano ręcznie glinę, jej nadmiar ściąga­no ręką lub jakimś patykiem czy listewką. (Listwę taką określało się mianem strychulca, a człowieka formu­jącego cegłę – strycharzem). Charakterystyczne ślady powstające na cegle po ręcznym ściągnięciu nadmia­ru gliny spowodowały nadanie tego rodzaju cegłom nazwy „cegła palcówka”. Po narzuceniu gliny wynoszo­no cegłę na miejsce schnięcia i prawdopodobnie nakry­wano słomą, ewentualnie budowano specjalnie do tego przeznaczone wiaty. Masa narzucana do form musia­ła być naprawdę miękka – konsystencją swoją przypo­minała błoto – świadczą o tym często spotykane przez nas odciski na powierzchni cegieł. Najciekawszym spo­tkanym przez nas jak do tej pory był odcisk łapy małe­go kota, natomiast odciski rąk czy palców spotyka­ne są dosyć często. Szczególnie charakterystycznym, wręcz sztandarowym śladem będącym pozostałością po narzucaniu do formy są „zmarszczki” na bocznych powierzchniach cegieł. Powstawały one w wyniku kil­kukrotnego narzucania masy – ślady są granicą pomię­dzy kolejnymi rzutami.

Podsumowując: cegła wytwarzana ręcznie w momen­cie powstania posiadała w swoim składzie dużo wody, w związku z tym musiała mieć dużo wypełniacza np. żwiru (w celu schudzenia masy), jej struktura z powo­du ręcznego narzucania była nieregularna. Cechy te powodują, że po wypaleniu cząsteczki masy są ułożo­ne „luźno i nieregularnie” – struktura ta przypomina w uproszczeniu pumeks lub gąbkę. Cegła taka nie jest może najtwardsza i najmocniejsza (cechy te rekompen­suje sam wymiar cegły, który, jak na dzisiejsze czasy jest przecież bardzo duży), ale za to wyrób może przyjąć i odparować dużą ilość wilgoci.

Tradycja i nowoczesność

Wróćmy teraz do cegieł wytwarzanych współcześnie. Cegła współczesna jest dokładnym przeciwieństwem cegły średniowiecznej. Masa współczesna (półsucha, zawierająca różne inne dodatki) trafia taśmociągiem do tzw. prasy ceglarskiej, w której odbywa się formo­wanie cegły. Jednak prasa ta jest urządzeniem szcze­gólnym – masa trafia na specjalne walce, które ją sca­lają, następnie jest pchana za pomocą ślimacznicy do ustnika. Z ustnika wychodzi już zwarta wstęga masy o formacie przekroju cegły. Wstęga cięta jest natych­miast przez obracający się na pałąkach drut – i właśnie „ścinki z wstęgi” są współczesnymi cegłami. Ciekawy jest sposób, jaki umożliwia „scalenie się” masy prawie pozbawionej wody. Otóż w prasie zainstalowana jest pompa próżniowa o dużej mocy, wysysająca powie­trze z materiału, co powoduje że jest on bardzo zwar­ty i nie potrzebuje praktycznie dodatkowego lepiszcza. Dodatkową konsekwencją przejścia masy przez ślimacznicę jest uzyskanie w formowanej wstędze spi­ralnej struktury. Wstęga jest cięta w poprzek i dlatego po odwróceniu cegły stroną zaprawy do góry „widzi­my” rysunek nieregularnej spirali.

Zdjęcia: Produkcja kształtki okapnikowej oraz wnętrze pieca przed wypałem.

Współczesna cegła ma więc bardzo zwartą struktu­rę, składniki są dokładnie przemieszane; w porówna­niu z „gotycką” jest też twarda, mocna i jednocześnie o wiele mniej nasiąkliwa. W budownictwie cegły pro­dukowane w ten sposób stosuje się przeważnie z zało­żeniem, że nie będą one wystawione na bezpośrednie działanie wpływów pogodowych, lecz zostaną zakryte tynkiem lub innym materiałem. Produkowane z myślą o eksponowaniu lica wyroby klinkierowe wytwarza się według nieco innej zasady. Ostatnim etapem w produkcji cegły jest jej wypał. Ten końcowy etap produkcji, chociaż bardzo spektakular­ny nie zmienił się za bardzo w swej istocie – masę cera­miczną trzeba po prostu dobrze wypalić w odpowied­niej dla niej temperaturze – niezależnie od tego, czy cegły wypalamy w nowoczesnym piecu tunelowym czy w innym. Obecnie nawet czołowi producenci klinkieru korzystają z pieców Hoffmana, które liczą sobie około 150 lat – fakt ten odbierany jest absolutnie pozytyw­nie, jako łączenie tradycji z współczesnością.

Erozja cegieł

Co stanie się, gdy w rekonstrukcji muru średniowieczne­go użyje się zwykłą cegłę maszynową? Odpowiedź jest prosta: właściwie nie stanie się nic złego, a przynajmniej nie od razu. Jednak praktyka jasno pokazuje, że nasią­kliwa cegła maszynowa nie oddaje wilgoci w stopniu odpowiednim (nie pozwala na to jej bardzo gęsta struk­tura cząsteczkowa) – „zawilgotniała” cegła zamrażana jest w kolejnych zimach i następuje prosty proces erozji. Proces ten następuje najszybciej w miejscach, do któ­rych wilgoć ma najłatwiejszy dostęp, czyli według gra­nic struktury cegły – spirali. To właśnie jest przyczyną charakterystycznego łuszczenia się murów. Złuszczone „blaszki” cegieł to po prostu fragmenty spiralnej struk­tury widzianej od boku. Często spotkać można również cegły maszynowe wmurowane „na płask” w podłogi – zdarza się, że możemy na nich oglądać spiralne pęk­nięcia w całej okazałości.

Proces erozji zachodzi w każdym materiale podda­nym wpływom środowiska, także w cegłach formo­wanych ręcznie. Jednak duże odstępy między czą­steczkami oraz nieregularna ich struktura sprawiają, że degradacja postępuje znacznie wolniej (tym wolniej, że cegła „gotycka” może być nawet 4-krotnie większa niż maszynowa). Jednak i tak materiał ten nie łuszczy się w „blaszki” wraz z upływem czasu, lecz roztapia się podobnie jak kostka mydła w wodzie. Stąd właśnie w starych murach można zauważyć cegły zaokrąglone w ten charakterystyczny sposób, a Zamku w Gniewie obserwuje się procesy erozji cegieł ręcznych (ale kilkaset lat po wyprodukowaniu) oraz cegieł maszynowych, i to już po latach kilkudzie­sięciu. Są znane przypadki łuszczenia się cegły maszy­nowej po zaledwie 20 latach!

Koniec

Autor: Grzegorz Rogiński Manufaktura Ceglarska na Zamku w Gniewie