Technológia výroby starých tehál
Používanie pálených tehál na našom území zaviedli Rimania v 1.storočí n.l. Prvú výrobňu založili v Stupave asi v roku 71. V druhom storočí rozšírili výrobu pálenej tehly v Bratislave-Gerulate, Komárne a Trenčíne (1). Po odchode Rimanov z územia Slovenska pravdepodobne dočasne zaniká znalosť výroby pálenej tehly. Tá je obnovená až v stredoveku, keď sa tehla ako kvalitný a lukratívny prvok začína používať pri výstavbe chrámov a hradov.
Technológia výroby tehál sa nemenila po dlhé stáročia, zásadná zmena nastala až zavádzaním priemyselnej strojovej výroby, ktorej sa postupne podarilo úplne nahradiť vyčerpávajúcu ručnú prácu.
O procese výroby tehál sa zachovali ikonografické zobrazenia a opisy. Pred založením výroby tehál sa musel vykonať prieskum surovinových zdrojov. Keďže ešte neexistovali laboratórne skúšky, musela sa takáto prospekcia uskutočniť len na základe skúsenosti jednotlivých majstrov a pomocou nielen zraku a hmatu, ale i čuchu či chuti. Starí tamaulskí stavitelia napr. opisujú vhodnú hlinu ako „tú s vôňou dobytka“. Pachovými skúškami sa zisťovali najmä organické prímesi (typická plesnivá vôňa). Známe sú ale i „hryzacie skúšky“. Piesčité hliny vraj nepríjemne škrípu medzi zubami, prachové škrípu tiež, ale nie nepríjemne. Ílové hliny neškrípu, naopak sa zdajú byť hladké a múčne.
Tehly sa vyhotovovali z hliny s nízkym obsahom vápnika a vápenatého piesku, pretože materiál na výrobu pálených tehál nesmel obsahovať vápno. To sa totiž pri pálení v peci vypálilo a po následnom zvlhnutí zhasilo, čo spôsobilo prasknutie výrobku (cicváre).
Na zhotovenie tehál je vhodná hlina ílovitá, ktorá musí byť mastná, aby sa po rozpracovaní s vodou zmenila na plastickú hmotu, do ktorej možno spraviť čistý otlačok ruky. Z hliny sa odstraňovali nečistoty ako kamene či korienky. To sa robilo buď preosiatím suchej roztlčenej hliny, alebo hnetením, pri hline mokrej a odležanej v žumpe (zastrešenej jame). V prípade, ak sa napríklad nedbanlivým čistením do materiálu dostal väčší kameň, mohol tento pri výpale spôsobiť doslova explodovanie výrobku.
Na jeseň nakopaná a premrznutá hlina sa na jar spracovávala. Najprv ju preložili do žúmp a zaliali ju vodou. Po odležaní do nej primiešavali prímesi, takzvané ostrivá. Najčastejšie to bol kremičitý piesok, obyčajne v pomere 1:4. Zrná piesku akumulovali teplo a rovnomerne tak tehlu prehrievali, čím sa zabránilo jej popraskaniu.
V starších obdobiach (rímske a románske tehly) bolo zvykom pridávať organické ostrivo - obilné plevy a nasekanú slamu. Týmto získali tehly niekoľko vlastností, ktoré mohli byť užitočné:
a. každé ostrivo má najmä zmenšiť sklon plastických surovín k deformácii v priebehu sušenia a pálenia
b. rýchlejšie a rovnomernejšie odoberanie vlhkosti pri sušení. Výhodou mohlo byť skrátenie procesu sušenia ako aj úspora paliva pri sušení v peci.
c. zníženie vnútorného tlaku splodín v tehle pri vypaľovaní, čím sa znížilo riziko popraskania.
d. zníženie hmotnosti tehly, čo je práve významná úspora pri práci s materiálom. Prísada organických ľahčív do výrobnej zmesi má vyvolať väčšiu pórovitosť vypálených výrobkov tým, že vyhoria.
Niekedy sa pridávala do zmesi aj drtená tehlovina.
Z takto spracovanej hliny sa robili tehly vo formách drevených či plechových (od 19.stor.). Výška formy sa rovnala hrúbke tehly. Vnútorný priestor bol o jednu štvrtinu palca väčší ako mala byť výsledná tehla, pretože sa počítalo so zmrštením. Okrem typických pravouhlých tehál boli vyrábané i tehly určené na murovanie studní a pecí, ktoré mávali zrezané boky, aby mohli po spojení vytvoriť okrúhlu dutinu. Obľúbeným typom tehál boli k stavbe klenieb určené tehly klinové. Z toho istého materiálu robil tehliar i tehly krycie (strešná krytina) a na dláždenie využívané dlaždice.
Forma (kadlub) sa položila na hladkú dosku, vnútri sa navlhčila vodou, posypala pieskom a natlačila primeraným kusom hliny, tak aby sa vyplnili všetky rohy formy. Horná plocha zarovnala. Rímske a románske tehly boli obvykle zahladzované, gotické sú typické zreteľnými pozdĺžnymi stopami po prstoch, tzv. prstovaním. Toto mohlo slúžiť na urovnanie povrchu po mechanickom odstránení nadbytočnej hliny z formy, ako aj pre neskoršie pevnejšie spojenie s maltou a jej lepšiu stabilizáciu v múre. Novšie tehly boli zarovnávané dreveným nástrojom v tvare motyky.
Keď sa forma sňala, zostala tehla na doske. Aby sa mäkká hlina nelepila na drevený povrch, posypával sa pieskom, hoci niekedy mohol byť použitý aj organický materiál, obvykle seno. Potom sa tehly pomaly sušili (i niekoľko mesiacov) v dobre vetraných tienených priestoroch. Pre ušetrenie miesta boli kladené na hrany, tzv. štorcované, často na prútených či trstinových rohožiach. Ílová zložka hliny nasakuje vodu dvoma spôsobmi a to mechanicky a chemicky. Pri sušení sa keramické výrobky zbavujú mechanicky viazanej vody, ktoré je spojené lineárnym zmrašťovaním (2-10 %). Toto spôsobuje vo výrobkoch napätia, čo môže zapríčiniť vznik trhlín a prasklín. Sušiaci proces treba preto regulovať tak, aby sa voda odstraňovala rovnomerne.
Chemicky viazaná voda sa uvoľňuje až pri procese pálenia v rozmedzí teplôt 450 – 600 °C. Spevňovanie výrobku pálením sprevádza spravidla ďalšie zmrašťovanie, ktoré dosahuje v priemere 3 – 8 %.
Potom čo tehly vyzreli, mohlo to byť i niekoľko mesiacov, boli uložené do pece. Týchto bolo niekoľko typov, štvorcové, obdĺžnikové, ihlanovité, valcovité, homoľovité či vajcovité. Všetky však boli vybavené prieduchmi, ktoré sa podľa potreby vypaľovania otvárali alebo upchávali kameňmi či zamurovaním.
Tehly sa do pece ukladali na vymurované lavice či dierovanú podlahu, tak aby na ne nemohol bezprostredne šľahať plameň a bola dodržaná medzera na šírku prstu, aby teplo pôsobilo na ne rovnomerne. Potom sa v peci rozložil oheň. Najprv slabý, v dôsledku čoho vychádzal z pece prieduchmi mastný, smradľavý a vlhký dym, ktorým sa z tehál vyparovala vlhkosť. To trvalo niekoľko dní a nocí. Až keď sa dym zmenil na obyčajný, ktorý po priložení ruky na prieduch nespôsobil jej vlhnutie, a z pece šľahal biely plameň, bolo to znamením, že tehly sa už vysušili a je možné začať s výpalom. Pri zvýšenej teplote a otvorených prieduchoch niekoľko dní a nocí pec rozpaľovali. Teplota v peci dosahovala 800-900 °C. Na to prieduchy znovu uzavreli a na utlmenom ohni nechali tehly dopáliť. Po vychladnutí pece sa tehly prebrali a vyhodili sa popraskané a zle vypálené kusy.
Nie všetky tehly, vypálené v jednej várke boli rovnakej farby a kvality. Tehly viac vzdialené od kúreniska boli tvrdšie ako tehly v jeho blízkosti. Okrem pecí sa niekedy pálili tehly aj v milieroch, poľných peciach či jamách. Vtedy sa však veľmi veľa tehál nedopálilo.
Ako príklad môže slúžiť tehliarska pec z 15. stor. v nemeckom Öhringene – Michelbachu. Táto pec bola obdĺžniková, pravdepodobne klenutá. Bola široká 4 m a dlhá 5 m. Vnútri sa nachádzali tri kamenné oblúky s medzerami, ktorými prúdilo teplo z vykurovacieho kanálu priamo do pece.
Ručná výroba tehál bola remeselnícka činnosť so svojimi pravidlami a tradíciami. Kvalita týchto tehál bola pomerne vysoká a z tohto dôvodu sú zachované tehly dodnes veľmi cenené a opakovane sa využívali a dodnes využívajú do ďalších stavieb. Spriemyselnenie výroby, ktoré u nás začalo až v pol. 19. stor., prinieslo využívanie nových strojov a technológií. Tieto prevzali väčšinu ručnej práce, ako je ťažba a premiešavanie hliny, pomocou strojného lisu sa uľahčilo formovanie tehál, teplovzdušné sušiarne urýchlili proces sušenia a vysoko produktívne kruhové pece niekoľkokrát znásobili objem výroby. Tehla sa tak stala najpoužívanejším stavebným materiálom u nás.