VÁPNO

Země, oheň, voda, vzduch. Čtyři elementy, ze kterých se skládá naše planeta, se zhutnily v materiálu, jenž představuje v pravém slova smyslu zednické řemeslo a umění: ve VÁPNĚ. Kouzlo celého tohoto procesu je v tom, že se ze země sebere kámen, vypálí se a ohněm se rozdrobí, pomocí vody se stane tvárným, lze jej pak zpracovat podle potřeby a díky působení vzduchu znovu zpevnit. Jedná se kompletní cyklus, jehož prostřednictvím se po řadě dalších následujících kroků získává v. přírodě široce rozšířený materiál – vápenec – hlavní pojivo, jež člověk většinou používal používal při realizaci staveb během posledních pěti tisíc let , aniž by kdy tento materiál ztratil výchozí charakteristiky: to znamená chemické a fyzikální vlastnosti původní horniny. Skutečná proměna hmoty, která se mění, transformuje a znovu se skládá, aby byla nakonec sama stále stejná. Toto vše se děje zásluhou a z vůle celé řady odborných činností – od lamačů kamene přes povozníky, vápeníky, až po pomocné dělníky zabývající se balením malty – kteří se všichni podílejí na tom, aby zedníkům připravili takové vápno, které je nutné pro stavění zdí, přípravu omítky, dokončování jemných dekorativních a povrchových prací. Vápno je tím nejstarším a nejoceňovanějším pojivem, které člověk používal pro realizaci, dekoraci a ochranu svých staveb. Když bylo vápno smícháno s pískem, používalo se od nepaměti pro maltu do zdiva a vynikajícím způsobem zachovalé archeologické nálezy až do současnosti dokládají jeho hodnotu a životnost. Po více než 10.000 let představovalo vápno rozpuštěné ve vodě prostředek k bílení a hygienické ochraně architektonických povrchů; při smíchání s barevnými hlínami a minerálními pigmenty představovalo základní materiál pro kolorování, nástěnné dekorace a fresky. Dnes se vápno téměř nepoužívá, nahradila jej pojiva cementového typu a syntetické polymery a z tohoto starobylého pojiva zůstává pouze vzpomínka vtisknutá do historických budov a nacházející se pojednáních o umění a architektuře. Ze starobylého pojiva zůstává pouze vzpomínka vtisknutá do historických budov a nacházející se pojednáních o architektuře, ve svědectví starých zedníků. A přesto si stále více uvědomujeme, že každý restaurátorský zákrok musí vycházet právě z tradičních materiálů, z jejich správného a koherentního použití. Vše začíná od dobrého vápna používaného v minulosti. A přesto si stále více uvědomujeme, že přednosti a kvalita vápna musí být opět zhodnoceny: nejen při restaurátorských zákrocích, kde je nezbytné správné a koherentní použití materiálů, které jsou stejné jako materiály původní, ale také a především v tradičním stavebnictví, v oblasti bioarchitektury, kde moderní materiály definitivně ukázaly svoje limity. Vápno je obecný termín, který v sobě zahrnuje chemické a fyzikální produkty a formy představující kysličníky anebo hydroxidy vápna nebo hořčíku. Používání termínů jako vápno vzdušné, nehašené, žíravé, hašené, pálené, dolomitské atd .nám umožňuje rozlišovat různé produkty, které všechny souvisí se stavebním vzdušným vápnem tak, jak jsou definovány v evropské normě UNI EN 459-1.

VZDUŠNÉ VÁPNO
Vzdušné vápno, které se takto jmenuje z důvodu tvrdnutí vstřebáváním kyseliny uhličité ze vzduchu, je produktem pálení nejčistšího vápence, horniny o vysokém obsahu uhličitanu vápenatého.
Ve specifickém rámci stavebních vápen jsou pod termínem vzdušné vápno označovány dva produkty:

• „nehašené“ vápno, skládající se převážně z oxidu vápenatého;
  
• „hašené“ vápno, skládající se převážně z hydroxidu vápenatého.

Pálením vápence, který obsahuje rovněž uhličitan hořečnatý, se získá ještě „nehašené vápno“ a posléze „hašené vápno“, které spolu s oxidem/hydroxidem vápenatým obsahuje i oxid/hydroxid hořečnatý.
Termíny nehašené vápno a hašené vápno se proto používají nezávisle na tom, zda obsahují nebo neobsahují hořčík, ale pokud chceme specifikovat pouze přítomnost vápníku nebo vápníku a hořčíku společně, rozlišují se „vápna vápenatá“ (CL) a „vápna dolomitická“ (DL).
Nehašené vápno se nedá používat ve stavebnictví přímo, při východu z pece se proto přeměňuje na hašené vápno pomocí reakce s vodou (hydratace).
Hašené vápno, používané pro výrobu malty, omítek, architektonických povrchových úprav atd, je na trhu k dostání jako práškové nebo jako pasta.

PRÁŠKOVÉ HAŠENÉ VÁPNO
Práškové hašené vápno se získává pomocí kontrolované reakce nehašeného vápna s vodou prostřednictvím přístrojů nazývaných hydratizárory. Práškové hašené vápno je moderní průmyslovou formou vápna, vyrábí se na základě spolupůsobení cementových pojiv jako potřeba obchodování se suchými pojivy, která se prodávají v pytlích podobně jako cement. Práškové hašené vápno je k sehnání v pytlích a je ceněno výlučně díky pohodnému balení.

HAŠENÉ VÁPNO JAKO PASTA
Vzdušné vápno se prodává rovněž ve formě pasty, to znamená jako hutná disperze vápna (hydroxid vápenatý). Vápno ve formě pasty se získává tak, že se ve fázi hydratace přidává velké množství vody vzhledem k množství, které je nutné k transformaci veškerého nehašeného vápna (CaO) na vápno hašené (Ca(OH)2). Vzdušné vápno ve formě pasty lze získat také rozředěním práškového hašeného vápna ve vodě do té míry, že se z něho stane homogenní produkt.
Hašené vápno ve formě pasty se obecně nazývá „vodou hašené vápno“. Vodou hašené vápno je ve skutečnosti produktem s osobitými vlastnostmi a takovými charakteristikami. Které jej činí jedinečným a nelze jej spojovat s pastou z hašeného vápna.

VODOU HAŠENÉ VÁPNO
Hašené vápno ve formě pasty a vodou hašené vápno jsou dva velmi odlišné produkty a nikdy nesmí být zaměněny jeden za druhý!
Hlavním rozdílem mezi hašeným vápnem ve formě pasty a vodu hašeným vápnem je, že první z nich nemá ten mimořádný účinek, který časem působí na chemickou a fyzikální strukturu materiálu během procesu, kterému se říká stárnutí nebo zrání.
Během procesu zrání (fáze, která charakterizuje a rozlišuje vodou hašené vápno od hašeného vápna ve formě pasty) zaznamenávají krystaly hydroxidu vápenatého (portlandit) významnou morfologickou přeměnu a změnu rozměrů a výsledkem je zvýšená tvárnost, zpracovatelnost a zadržování vody.
Některé výhody získané během výroby malty a maleb za použití správně uleželého vodou hašeného vápna oproti hašenému vápnu ve formě pasty jsou následující:
díky vodou hašenému vápnu se získá „mastnější“, tvárnější a zpracovatelnější malta, tedy tedy malta, které méně podléhá smrštění, sání ze strany zdiva, a proto je z technického i estetického hlediska výhodnější;
malby provedené za použití vodou hašeného vápna mají oproti malbám realizovaným hašeným vápnem ve formě pasty (nebo prášku) menší tendenci opadávat, nevyžadují žádné organické přísady, karbonatují, rychleji a silněji přilnou k podkladu a pokud jsou dobře naneseny, nemají tendenci „prášit“;
vodou hašené vápno karbonatuje rychleji než vzdušné vápno ve formě pasty (nebo prášku), je výhodnější, pokud jde o životnost a odolnost díla, které má být realizováno, ať jde o maltu, o omítku nebo o malbu na stěnách atd.

HYDRAULICKÉ VÁPNO
Existují různé druhy pojiv, každé z nich je vhodné pro jiný typ použití, z tohoto důvodu i z jiných důvodů nesmí být nikdy vzdušné vápno zaměněno za hydraulické vápno, pojiva jsou naprosto odlišné co do jejich původu, chemické složení i procesy sání a tvrdnutí. Hydraulické vápno se od vzdušného vápna liší tím, že jeho směsi mohou tvrdnout při kontaktu s vodou. Hydraulický charakter zaručuje rovněž možnost postupného tvrdnutí, s to i za podmínek, kdy jsou omezené možnosti záměny za kyselinu uhličitou ve vzduchu, která umožňuje proces tvrdnutí vzdušného vápna.
Hydraulické vápno je tradiční stavební materiál a představuje základní etapu historie pojiv používaných v architektuře před příchodem cementu Portland.
První příklady používání hydraulických malt pocházejí z antického Říma a ještě předtím od antických Řeků. Ve skutečnosti tyto národy získávaly hydraulické směsi smícháním vzdušného vápna a pucolánu a ne přímo pomocí hydraulického vápna takového, jaké je známe my, což je rozhodně moderní produkt.
Existence vápna získaného pálením vápence zvláště bohatého na jíl, které je známé i jako „silné vápno“, je dobře zdokumentována, ale až v osmnáctém století bylo správně zjištěno, že mechanismus reakce hydraulického vápna se váže na přítomnost jílovitých nečistot, v té době se započalo s experimentováním v oblasti pálení uměle vyrobených směsí vápence a jílu.
V roce 1793 J. Smeaton náhodně objevil, že pálení vápence obsahujícího jílovité nečistoty vytváří určitý druh vápna (a to právě hydraulické vápno) se stejnými vlastnostmi jako mají směsi vápna s pucolánem.
Adjektivum „hydraulický“, vztahující se k určitému pojivu, bylo zavedeno francouzským inženýrem Louisem Vicatem (1786 – 1861), který jako první přesně stanovil poměry mezi vápencem a jíly nutné pro výrobu takového materiálu, který je schopen sát a tvrdnout i za přítomnosti vzduchu nebo za přítomnosti vody. Vicat rovněž navrhl první a z noha hledisek stále ještě platnou klasifikaci hydraulických vápen. Pod pojmem hydraulické vápno se rozumí produkty pocházející z pálení opukových vápenců či vápencové opuky (přírodní směsi, které obsahují určité množství, od 6 do 22%, jílů či jiných aluminosilikátových hydrátů) podrobených pálení při teplotách běžně mezi 110 a 1250°C.
Za takovýchto podmínek se tvoří oxid vápenatý (CaO), který se následně zčásti pojí s křemitou hlinkou a kaolinovou hlinkou a vytváří křemičitany a hlinitany, směsi, které na základě chemické reakce s vodou tvoří stabilní a nerozpustné hydráty, díky kterým materiál tvrdne a je i pod vodou stabilní (hydraulický efekt).
Hydraulické vápno (HL) nebo přírodní hydraulické vápno (NHL)?
Za posledních sto let doznaly významy termínů používaných pro hydraulická pojiva některých významných změn.
To způsobilo uživatelům vápna značný zmatek a dezorientaci.
V současné době, na základě normy UNI EN 459-1:2001, to, co se obchodně označuje jako hydraulické vápno (zkratka HL), se nevyrábí pálením opuky nebo směsí vápence a jílu, ale fakticky se získává smícháním cementu Portland s vysokým obsahem filleru (inertní jemně rozemletý materiál, obecně vápencového typu) a malého množství provzdušňovacích přísad.
Produkty získané pálením přírodní opuky nebo homogenních směsí vápencového kamene a jílovité hmoty se označují jako přírodní hydraulická vápna.
Přírodní hydraulická vápna se označují zkratkou NHL (Natural Hidraulic Limes), neboť nejsou změněny a hydratovány přísadou pucolánových či hydraulických materiálů (kabřinec, cement, popel atd.).
Ve specifickém případu přírodních hydraulických vápen se podle předpisů stanoví rozlišení na základě mechanické odolnosti a množství volného vápna; takovéto rozlišení je definováno ve třech kategoriích: NHL 2, NHL 3,5, NHL 5.

Norma UNI EN 459-1:2001. Pozor na zkratky!

NORMA UNI EN 459-1:2001 ŘADÍ HYDRALICKÁ VÁPNA DO TŘÍ KATEGORIÍ.
Přírodní hydraulická vápna (NHL): odvozená výlučně z přírodní opuky nebo křemitého vápence bez jakýchkoliv přísad, pouze s vodou na jejich hašení;
Přírodní hydraulická vápna s přísadami (NHL-Z): stejná jako výše uvedená vápna, do kterých se přidávají až do 20% hmotnosti hydraulizující materiály či pucolán;
Hydraulická vápna (HL): vápna skládající se převážně z hydroxidu vápenatého, křemičitanů a hlinitanu vápenatého, které se vyrábí smícháním „vhodných materiálů“. Díky této normě bylo konečně stanoveno, co se rozumí pod pojmem přírodní hydraulické vápno (NHL). Podle této klasifikace jediným materiálem, který může být právem označován a používán jako takový, je materiál označený zkratkou NHL.
Číslo, které doprovází zkratku (NHL 2, NHL 3,5 A NHL 5) určuje mechanickou odolnost vápna stanovenou jako minimální odolnost při stlačení na vzorku malty po 28 dnech uležení, vyjádřenou v MegaPascalech (Mpa). Klasifikace odolností platí také pro další dvě kategorie hydraulických vápen, to je pro NHL-Z a HL, která byla vytvořena proto, aby byl ponechán prostor pro všechny další produkty, které až do nedávna zabíraly pole přírodního hydraulického vápna ve vlastním slova smyslu řečeného.

CYKLUS VÁPNA
Proces výroby vápna spočívá v pálení vápence (vzdušné vápno) nebo křemitého či jílovitého vápence (hydraulické vápno) za vysoké teploty (cca 900°C při výrobě vzdušného vápna a cca 950-1250°C při výrobě hydraulického vápna).
Při výstupu z pece se vápno (nehašené vápno) přemístí do hydratačního zařízení, aby se získaly další produkty ( hašené vápno, vápenné mléko, vodou hašené vápno, hydraulické vápno).
„Je to velké kouzlo sebrat kámen ze země, vypálit ho a ohněm ho rozdrtit, pomocí vody ho učinit tvárným, podle potřeby jej zpracovat a znovu ho nechat ztuhnout díky působení vzduchu“, to napsal řecký filosof, básník a vědec Empedokles ve svém spisu O přírodě, když se zabýval přípravou vápna, a poprvé zavedl termín, kterému dnes říkáme „cyklus vápna“.
Je to kompletní cyklus, který po řadě následných kroků, díky němuž se materiál, jenž se v přírodě bohatě nachází, vápenec, stane hlavním pojivem pro většinu staveb, které člověk realizoval za posledních pěttisíc let.

TĚŽBA
Produktivní cyklus vápna začíná objevením lomu (opuka) nebo řečiště (křemitý vápenec). V minulých staletích se těžil a sbíral tam, kde bylo kamene dostatečné množství a měl vlastnosti vhodné k přípravě vynikajícího vápna s určitým stupněm hydraulicity. Tento úkol byl svěřován vozkům, kteří ze své zkušenosti uměli pouhým pohledem oka rozeznat „dobré“ oblázky bělavě oříškové či nažloutlé barvy, ideální pro výrobu vápna, od těch „matných“ s šedými tóny, které se téměř výlučně skládají z křemenné hlinky.

ČTYŘI OKAMŽIKY CYKLU VÁPNA
Cyklus vápna se skládá ze čtyř základních okamžiků, jež odpovídají výběru vápence (1), pálení (2), hašení (3) a karbonataci (4). jedná se o zjednodušené schéma, protože chemické a fyzikální přeměny, ke kterým dochází během jednotlivých procesů, jsou ve skutečnosti dosti komplikované a členěné.

1. Výběr vápence: Mineralogické a chemické vlastnosti vápence užívaného jako surovina pro výrobu vápna nemají zásadní význam. Nejvhodnější vápenec pro výrobu vzdušného vápna musí mát mikrokrystalickou strukturu, vysoký obsah uhličitanů a musí obsahovat určité procento nečistot, a to zvláště jílovité povahy, ne vyšší než 5%.
2. Pálení: Vápenec je ve fázi pálení vložen do pece a přiveden na teplotu okolo 900°C. Za těchto podmínek se uhličitan vápenatý rozkládá na oxid vápenatý (nehašené vápno) a na oxid uhličitý. Schématické reakce procesu je následující: CaCO3 → CaO + CO2
   
3. Hašení: Nehašené vápno při kontaktu s vodou reaguje silným vydáváním tepla a transformuje se na bílý prášek (nebo na pastu), nazývá se pal hašené vápno, chemicky hydroxid vápenatý. Schéma reakce je následující: CaO + H2O → Ca(OH)2
   
4. Karbonatace: Při zpracovávání, ve formě malty, štuků, maleb atd., se objevuje proces karbonatace. Tento proces , ke kterému může docházet pouze za přítomnosti oxidu uhličitého (a volné vody), způsobuje transformaci hašeného vápna na kalcit a uzavírá se tak cyklus nazývaný cyklus vápna. Schéma reakce karbonatace je následující: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

Přestože je předcházející reakce správná z formálního hlediska, reálná reakce je komplikovanější. Při pozorování předchozí reakce se zdá, že k procesu dochází mezi tuhým Ca(OH)2 a plynem CO2, zatímco ve skutečnosti k reakci dochází ve vodní fázi díky vodě ve směsi vápna.

VÁPNO V ARCHITEKTUŘE
Vápno představuje v pravém slova smyslu stavařské řemeslo a umění. Vápno se používá při stavbě budov, do malty pro zdivo, pro zdobení, štuky, přidává se do vnitřních i vnějších omítek, do betonu používaného pro základy, zdivo atd.
Vápno se rovněž v architektuře používá pro povrchovou úpravu, štuky a mramorové obklady, stejně jako pro malbu stěn a fresek. Je absolutně kompatibilní se všemi stavebními materiály, kameny, cihlami, dřevem, neopracovanou hlínou atd,, a to z něj dělá nejvíce ceněné a používané pojivo v jakékoliv době a ve všech civilizacích a při restaurování se mu dává přednost před všemi ostatními pojivy.

MALTY
Malta je směsí anorganických pojiv, převážně jemných agregátů, vody a případných dalších složek (organických či anorganických), a to v takovém poměru, aby byla hmota vhodně zpracovatelná a měla dobré fyzikální a chemické vlastnosti po završení všech procesů přilnutí a tvrdnutí. Malta je směs, v níž se poměr pojiva, agregátu a vody mění tak, aby byla získána plastická hmota se schopností tvrdnutí během více či méně dlouhé doby, a to podle látky, která se používá jako pojivo. Úkolem agregátu je zvýšit objem hmoty, usnadnit průchod oxidu uhličitého nezbytného pro dobré přilnutí a ztvrdnutí a zamezit smrštění jejího objemu s následnou tvorbou prasklin.
Pojivo způsobuje díky fyzické transformaci a chemické reakci sjednocení částic agregátu, které jinak nejsou koherentní. Jednotlivé druhy malty se klasifikují na základě typu použití: malty pro zdivo (zdobné, vyplňovací atd.); malty pro omítku; dekorační malty (tloušťka, reliéf atd.); malty pro speciální použití (štuky, pečeti, spárování atd.); malty pro nanášení obkladů (podlahy, stěny atd.).

VÁPENNÉ MALTY: VZDUŠNÉ NEBO HYDRAULICKÉ?

Rozlišení různých typů malty může být založeno také na povaze směsi, která je definována jako „vzdušná“ nebo jako „hydraulická“, a to v souvislosti se schopností tvrdnutí na vzduchu (vzdušná malta) nebo také v přítomnosti vody (hydraulická malta). Při použití vzdušného vápna nebo hydraulického vápna jako pojiva pro tvorbu malty lze získat tři základní typy směsí.

OBYČEJNÁ MALTA (VZDUŠNÁ)
Jedná se o maltu, která přilne a tvrdne pouze za přítomnosti vzduchu (oxidu uhličitého). Jsou to směsi vzdušného vápna (hašené vápno ve formě prášku nebo hašené vápno s vodou) a agregátů (ne těch pucolánových) a vody. V souvislosti s používáním, s texturou a s požadovanou barvou mohou být agregáty písky o různé zrnitosti a povaze, částečky a prach z litofágních materiálů jako je mramor, vápenec atd. I když bylo dokázáno, že se agregát nechová vůči maltě „inertně“, v tomto druhu malty se nepoužívají materiály, které se chovají jako pucolán, a k tvrdnutí směsi dochází pouze prostřednictvím procesu karbonatace vápna.

Vzdušné vápno dodává maltě následující vlastnosti:

• ohebnost a zpracovatelnost
  
• podporuje pojivou sílu
  
• schopnost zadržovat vodu
  
• vysoká flexibilita a pružnost pod napětím
  
• malá tendence tvorby zvětralin
  
• vysoká schopnost odpařování, která umožňuje snadné vypařování vnitřní vlhkosti.

HYDRAULICKÁ MALTA (ZE VZDUŠNÉHO VÁPNA)
Z malty realizované na základě vzdušného vápna (hašené vápno ve formě prášku, hašené vápno ve formě pasty nebo hašené vápno s vodou) se může stát hydraulická malta, jestliže se při hnětení přidají kousky pucolánu nebo ještě lépe pucolánového materiálu*.
Materiály, které se chovají jako pucolán, jsou přírodní látky nebo vedlejší průmyslové produkty s amorfní či částečně krystalickou strukturou a skládajíc se z oxidu křemičitého nebo křemičitano-hlinitanů či z jejich kombinace.
Samotný pucolán při kontaktu s vodou netvrdne, ale pokud je jemně rozdrcený, může reagovat s hydroxidem vápenatým za přítomnosti vody a při pokojové teplotě a může tvořit hydráty křemičitanu vápenatého. Hydraulické malty ze vzdušného vápna jsou z historického hlediska velice významné, neboť je používali staří Římané pro velké stavby, které se vynikajícím způsobem uchovaly až do dnešních dnů.

Další vlastnosti směsí vápna a pucolánu jsou oproti obyčejné maltě následující:

• vyšší mechanická odolnost
  
• nižší propustnost vody
  
• vyšší životnost ve vnějším prostředí.

* Pucolán, který se zpočátku těžil v lomech v Pozzuoli, je produkt vulkanického původu, která se skládá převážně z hydroxidů křemičitanu vápenatého, ze 70% oxidu křemičitého, z oxidu železa, draslíku, sodíku a hořčíku. Mají kyselou povahu a reagují s oxidem vápenatým, a tak vznikají amorfní křemičitany.
Pálená inertní hlína používaná již od starověku je hlína složená z páleného a rozdrceného křemičitanu hlinitého. Lze jej považovat za umělý pucolán, který byl používán již od starověku pro realizaci prací za přítomnosti vody (vodovody, kanalizace, přístavy atd.) a jako impregnace krytin.
Za nejlepších realizačních podmínek, pokud jde o složení, vibraci a zrání, se může odolnost při stlačení malty vytvořené z vápna a pucolánu měnit od 3 do 9 Mpa, což je lehce vyšší než u malty vyrobené ze vzdušného vápna.

HYDRAULICKÁ MALTA (Z PŘÍRODNÍHO HYDRAULICKÉHO VÁPNA)
Používání hydraulické malty se datuje už od starověku, ale až do XVII. století nejsou žádné zprávy o tom, že by byly používány jiné hydraulické malty než ty, které jsou citovány výše, z vápna a pucolánu.
Hydraulické malty z hašeného vápna se vyrábí právě z přírodního hašeného vápna a agregátu, který se nemusí nutně chovat jako pucolán.
Příliš často jsou nejrozšířenějšími hydraulickými maltami malty získané takovým způsobem, že se do hašeného vápna přidá určité různé procento cementu: jedná se o určitý zvyk, který se ale zvláště při restaurátorských pracích nedoporučuje.

Předpisy

Pro lepší orientaci v předpisech týkajících se malty je nutné odkázat na Jednotnou evropskou normu UNI EN 998-1-Specifikace malt pro zdivo – Malty pro vnitřní a vnější omítku, podle Evropského nařízení 89/106 CEE - Označení CE pro stavební produkty. Norma UNI EN 998-1, v platnosti od 1.února 2005, provádí klasifikaci jednotlivých typů malty na základě konceptu jako malty se zaručeným výkonem a jako malty s předepsaným složením; na základě způsobu výroby jako průmyslově vyrobené malty, jako průmyslově vyrobené polotovary malty nebo jako malty vyrobené na staveništi a dále také na základě vlastností či použití jednotlivých typů malty. Norma stanoví náležitosti, které musí mít ztužené malty a čerstvé malty.
Pokyny pro používání: Všechny typy vápna mají zásaditou povahu a při kontaktu s vodou vytváří velmi vysoké pH (pH>12).
Vápenné malty silně dráždí pokožku a oči a prach z tohoto produktu dráždí dýchací cesty. Při jejich používání je tedy nezbytné respektovat povinná upozornění a používat vhodné osobní ochranné prostředky.

OMÍTKY
Maltě se říká „omítka“, když se používá proto, aby vytvořila vrstvu obkladu zdiva. Termín omítka se v architektuře používá pro označení vnější části povrchového obkladu vertikálních struktur. Zvyk provádět povrchovou úpravu zdiva za pomoci vápenných a pískových omítek pochází ze starověku, je to s jistotou doloženo na památkách z některých měst antického Řecka: ve městě Delo byly objeveny stěny omítnuté dvěma, třemi, čtyřmi a někdy i pěti vrstvami.
V římské době hodně mluví o nástěnných vyzdívkách Vitruvius, který doporučuje použití až sedmi vrstev. Obecněji řečeno pak se všemi technickými variantami zaměřenými na různorodá použití člověk po všechna dlouhá staletí historie chránil a používal povrchovou úpravu zdiva budov pomocí omítek schopných odolávat po staletí, jestli ne dokonce po tisíciletí.
Dnes bohužel neexistuje žádná kontinuita mezi historickými technikami omítání, a to jak na materiální, tak na technologické úrovni: vápno, přednostní pojivo pro všechny typy omítky, bylo postupně nahrazeno cementem, a to na úkor estetické kvality a potřeby prodyšnosti hmoty zdiva. To pak způsobilo rovněž fakt, že byly téměř úplně opuštěny nejrozšířenější techniky povrchové úpravy vápnem (malby, fresky atd.).

OMÍTKY A VÁPNO
Omítky, stejně jako jednotlivé typy malty, se rozlišují podle použitého pojiva: omítka na bázi vápna představuje směs, ve které je jediným pojivem vápno, a to vápno vzdušné či hašené. Po téměř jednom století, kdy bylo zapomenuto, během něhož byly na stavbách způsobeny značné škody, se znovu přistupuje k používání vápna jako hlavního pojiva pro omítky. Neopodstatněné předsudky, podle kterým nebylo vápno pevné a odolné jako cement, ztrácí dnes svůj význam a vápenné omítky jsou stále více považovány z různých hledisek za nejlepší a absolutně jako jediné kompatibilní s tradičními starobylými stavebními materiály (cihly, kámen atd.).
Výhodou vápenných omítek je rovněž prodyšnost, která usnadňuje vylučování vody obsažené ve zdivu a přispívá tak ke konzervaci budov a k dobrému bydlení.

NANÁŠENÍ OMÍTKY
Omítka na bázi vápna se může skládat podle typu zděné struktury z jedné nebo dvou vrstev.
V případě tradičních podkladů, jako je kámen, cihla nebo jejich kombinace (cihla a kámen) se upřednostňuje ruční nanášení tří vrstev, z nichž první má funkci zachycení (omítnutí na hrubo), druhá se nanáší proto, aby se vytvořila vhodná tloušťka (hrubá omítka), a třetí má funkci povrchové úpravy (ustálení).

OMÍTÁNÍ NA HRUBO
Omítání na hrubo se provádí pomocí inertního materiálu o hrubé zrnitosti a s vysokou dávkou pojiva, reguluje podklad a připravuje jej tak, aby zabezpečil dobrou přilnavost pro další vrstvy. Malta se nahazuje zednickou lžicí velkou silou proti stěně. Tloušťka závisí na snížení a nestejnorodosti povrchu: v místech, kde je zvýšený, se vkládají kousky cihel.

HRUBÁ OMÍTKA
Když se omítnutí na hrubo dokonale suché, nanese se vrstva hrubé omítky, která musí proniknout a prolnout se s nerovností omítnutí na hrubo tak, aby byla zeď dokonale rovná a celistvá, bez zvlnění. V hrubé omítce, jejíž funkcí je převážně držet omítku pohromadě a nepropustnou, limituje menší množství pojiva možnost smrštění. Tato omítka se skládá z jedné části vápna a ze dvou až tří částí písku o průměrné zrnitosti. Důležité je, aby nebylo v maltě mnoho vody a zabránilo se tak smrštění ve fázi tvrdnutí a tím výskytu prasklin. Tloušťka hrubé omítky závisí na přítomnosti otvorů v podkladovém zdivu: obecně by neměla být nikdy nižší než půl centimetru. Povrch by měl být uhlazen kusem dřeva tak, aby byla omítka o pevné zrnitosti a bez švů, třepení či jiných vad.

USTÁLENÍ
Nanesení konečné vrstvy, ustálení, plní estetickou funkci. Tato vrstva se skládá z malty vyrobené z písku o jemné zrnitosti, její tloušťka může dosáhnout až půl centimetru, i když je běžně nižší, a to především pokud je malta bohatá na vápno. Tato konečná vrstva musí být pokud možno nanášena na hrubou omítku, jež je ještě spíše čerstvá, tak, aby se vytvořilo stabilní napojení.

DŮLEŽITÁ UPOZORNĚNÍ
Při ukončení prací je nezbytné stěnu pečlivě namočit, aby se tak zamezilo tomu, že by podklad absorboval vodu ze směsi omítky a vzniklo tak riziko odpadávání nebo, ještě častěji, tvorby prasklin z důvodu smršťování kvůli příliš rychlému schnutí.
Kromě nezbytného namáčení jsou zvlášť významným faktorem také atmosférické podmínky v okamžiku omítání: stěny, které jsou příliš teplé, příliš vystavené slunci nebo poryvům větru a nízké vlhkosti vzduchu (smršťování se citlivě zvyšuje v případě snižování vlhkosti okolního prostředí), toto vše nejsou určitě ideální podmínky pro realizaci dobrého omítnutí.
Takto musí být ošetřeny také a hlavně stěny postavené na velmi porézním podkladu. Potom také, jestliže je omítka, třebaže mistrovsky nanesená, vymalovaná dříve, než došlo k jejímu přirozenému uzrání a tedy než proběhla celá fáze smršťování a z velké části ztvrdnutí, objeví se nezbytně na jejím vymalovaném povrchu mikroprasklinky, které jsou předvídatelné z důvodu samotné povahy směsi.
Za účelem zamezení výskytu prasklinek na omítce je nutné:
stavět zdi pomocí dobře upěchovaných vertikálních a horizontálních maltových spojů, bez výdutí či záhybů vzhledem k blokům;
před zahájením omítání zeď namočit;
věnovat zvláštní pozornost tepelným a hygrometrickým podmínkám a zamezit tak práci za podmínek příliš vysokých teplot, větru, příliš nízké vlhkosti okolního prostředí (ideální podmínky jsou mezi 5 až 20°C, s Ur rovnajícím se cca 50%);
realizovat omítku alespoň ve třech vrstvách;
umožnit dozrání vrstvy hrubého omítnutí před nanesením vrstvy hrubé omítky a konečné vrstvy;
po několik dní omítku namáčet;
vymalovat až ve chvíli, kdy došlo ke ztvrdnutí. Je nutné počkat alespoň 20 dní, než se nanese vápenná malba na předem navlhčený povrch, pokud se práce provádí během zvláště teplých a větrných dní.

SGRAFITA
Sgrafita představují omítku složenou ze dvou vrstev odlišné barevnosti. Do první vrstvy se provede rytí, odstraní se podle předem připraveného dekorativního schématu a objeví se spodní vrstva odlišné barvy.
Sgrafitové dekorace se provádí tak, že se na hrubé omítnutí vápnem, které se nechá dostatečně zaschnout, nanese několikamilimetrová vrstva smíšeného vápna obecně tmavé barvy, jež bude tvořit podklad. Na tuto dobře vyhlazenou vrstvu se štětcem nanese jeden odstín vápenného mléka, téměř bílý, kterým musí být vymalována celá fasáda; potom se pomocí ocelového rydla odstraní nános vápenného mléka tak, že se odhalí na tmavém podkladu požadované vyobrazení, které bylo na zeď předtím načrtnuto.

BETON
Termín beton, který se obecně pojí s moderním stavebním materiálem, zahrnuje ve skutečnosti také kombinované materiály na bázi vzdušného vápna, jež byly hojně používané ve starověku. Italské slovo calcestruzzo (beton) pochází z latinského calcis structio, což znamená struktura složená z vápna.
Až od XVIII.století se začaly takto nazývat všechny umělé konglomeráty skládající se ze směsi tvořené pojivem, vodou, pískem a fragmenty kamene různých rozměrů.
Již v roce 300 př.n.l. Staří Římané vytvořili konglomerát vápno-kámen s vynikajícími mechanickými vlastnostmi.
Vitruvius ve svém spisu „De Architectura“ píše o calcestruzzo (betonu) (opus caementicium) skládajícím se z kousků tufu, pucolánu a vápna (Pantheon v Římě byl postaven právě z tohoto materiálu).
Rozdíl mezi moderním betonem a opus caementicium není tolik v metodě pokládání, ale spíš v druhu použitého pojiva: dnes se používá cement, zatímco v minulosti se používalo vzdušné vápno a pucolán. Beton tvořený vápnem se používal ve všech historických obdobích díky značně nízkým nákladům na pojivo, které se získávalo zvýšením objemu směsi přidáním hrubé kostry, což vylepšuje i jeho mechanickou odolnost.

ŠTUKY A NAPODOBENINY MRAMORU

Štuky: Když se ve starověku mluvilo o „štuku“, rozuměla e pod tímto pojmem směs na bázi vápna a kamenného či mramorového prachu, která se dala modelovat a barvit na stavbě,, ještě než zatvrdla.
Dnes se obecně a chybně pojem štuk bez rozlišení vztahuje jak na štuk na bázi vápna, tak na štuk na bázi sádry, ale tyto dvě formy, které z toho vyplývají, se od sebe velmi liší, a to jak z technického, tak z estetického hlediska.
V minulosti se pod slovem štuk rozuměla výlučně směs na bázi hašeného vápna, zatímco štuk na bázi sádry, což je typicky průmyslový produkt v moderním stavebnictví, se rozšířil během XIX.století, a to především z ekonomických důvodů a rychlé a jednoduché aplikace.
Vápenný štuk byl zpracováván během „provádění stavby“ před zaschnutím, sádra je vhodná pro zpracování u stolu nebo pro provádění kopií a v důsledku toho je vhodnější pro průmyslový proces.
Napodobenina mramoru: Rovněž „Marmorino“ (napodobenina mramoru) je termín, jehož význam je komplexní, je často chybně interpretován a zahrnuje v sobě mnoho významů, jež jsou svědectvím nespočetné řady změn, ke kterým došlo během mnoha historických období.
„Marmorinem“ se nazývá malta připravená za pomoci hašeného vápna (vápna hašeného vodou) smíchaného s mramorovým prachem a používaná jako štuk nebo jako omítka.“Marmorino“ je proto synonymem štuku, když se směs zpracovává tak, aby imitovala konzistenci a zářivost mramorových povrchů.
„Marmorino“ se může pojit rovněž se speciálním typem omítky (mramorová omítka), jestliže se nanáší jako konečná vrstva, složená ze směsi vápna hašeného vodou a mramorového prachu, případně vyleštěná.
Technika mramorové omítky je popsána v technickém slovníku z roku 1884: „Mramorová omítka. Staří Římané vyráběli barevnou omítku a nanášeli ji v šesti rozdílných vrstvách, které všechny dohromady neměly tloušťku více než 27 milimetrů: první tři vrstvy byly z vápna a písku a odpovídaly běžným omítkám, které se používají v současnosti: další tři nanášené vrstvy se skládaly z vápenné pasty a mramorového prachu: poslední vrstva se nahazovala pomocí dřevěné naběračky a poté se leštila mramorem, aby dostala matný vzhled, tedy bez lesku. Na tuto omítku se potom aplikovaly barvy, které zůstávaly zářivé, jestliže byly předtím utřeny s voskem rozpuštěným v nejčistším oleji a poté zahřátém. Když se vosk ochladil, nechal se znovu rozpustit pomocí ohřívadla, které se umístilo v blízkosti zdi a ponechalo se tam, dokud omítka vosk dostatečně nevsákla“.
Používání „marmorina“ pro povrchovou úpravu budov bylo znám již za časů starých Římanů, Vitrurius o tom hovoří již v I.století př.n.l. Ve svém spise „De Architectura“; v těch časech se používalo v silných mnohočetných vrstvách, které dosahovaly i deseti centimetrů, tím se docílilo hladkého, kompaktního a plochého povrchu. Někdy se první vrstvy skládaly z vápna a hliněných střepů, které, neboť byly porézní, byly schopné absorbovat vyšší množství rozpustných solí ve vlhkém zdivu. Podobné realizace vyžadovaly samozřejmě použití velkého množství pracovní síly a obdivuhodnou organizaci práce, protože bylo nezbytné obzvláště rychlé zpracování, a to jak z důvodu, aby se docílilo kompaktnosti inertního materiálu, tak proto, aby voda ve směsi obsažená prosákla na povrch.
Ve středověku byla omítka s mramorovým prachem používaná pouze pro základní podklady, na které se pak malovaly fresky. Takovéto používání bylo omezeno na oblast severního Jadranu a jeho původ je možná v Říši Východořímské.
Tehdejší organizace práce neumožňovala komplexní zpracování, na jediné struktuře nacházíme vskutku, pouze dva až tři milimetry, s vyhlazeným povrchem charakteristickým zvlněním, bílý povrch jako je povrch plátna připraveného k malování.
Muselo se počta až do období Renesance, kdy bylo „marmorino“ znovu objeveno, když se začalo všeobecně věnovat více pozornosti klasické kultuře.
Od konce patnáctého století byla realizována celá řada staveb, které se snažily navázat na římskou architekturu a byly jednoduše hlazené pomocí vápna a mramorového prachu na omítce s pískem, to znamená to, co dnes nazýváme hlazení vápnem pomocí špachtle, tehdy se používala zednická lžíce. Postupně se tento postup sjednocuje ve své původní konfiguraci „marmorina“ se vrstvou hliněných střepů. Tato elegantní povrchová úprava bude velice charakteristická pro benátskou renesanční architekturu, bude zdobit průčelí domů, které se zrcadlí v Canale Grande, a splývat s průčelími domů z istrijského kamene stejně jako mnoho méně významných povrchů v historických centrech kraje Veneto. „Marmorino“ bude charakteristické i pro mnoho obdivuhodných architektonických staveb velkých benátských umělců jako Jacopo Tatti, zvaný il Sansovino, Andrea di Pietro dalla Gondola, zvaný il Palladio, Vincenzo Scamozzi a mnoho dalších. Stavby jako Procuratie Nuove, kostely San Giorgio e del Redentore v Benátkách, benátské vily della Malcontenta, di Maser a della Rotonda, Loggetta di San Marco v Benátkách, to jsou všechno stavby ceněné na celém světě i díky jejich drahocenné povrchové úpravě. Takovou povrchovou úpravu, která napodobuje ušlechtilý materiál jako je kámen, nám připomíná případ Palazzo dei Diamanti ve Ferraře, kde část kamenného obložení dosahuje téměř až na konec hlavního šlechtického patra, totiž tam, kde omítka napodobuje kámen; tento prostředek pak charakterizuje mnohé architektonické stavby té doby.
Sedmnácté a osmnácté století je potom období, kdy se „marmorino“ velice rozšířilo, především v oblasti kraje Veneto. Vrstva vápna a mramorového prachu se realizuje ve větších tloušťkách, průměrně čtyři milimetry, a zpracovává se pomocí širších želez, které umožní dokonalé vyrovnání plochy. Tyto postupy byly tehdy vyžadovány podle předpisů i pro další vrstvu, skládající se z vápna a hliněných střepů, která se zvláště doporučovala ve vlhkých oblastech. Na základě takovýchto realizací, které budou charakteristické pro mnoho budov v kraji Veneto, bude mít původ i samotný název „marmorino veneziano“, který se vztahuje právě na celek těchto různých vrstev omítky.
Stejně jako přírodní kámen i umělý kámen, „marmorino“, byl používán za účelem zvýšit jeho lesk a jeho odolnost proti atmosférickým vlivům, a ve spisu „L´Architettura“ od Leona Battisty Albertiho se dozvídáme o povrchové úpravě pomocí vosku a pomocí mýdla. První z těchto povrchových úprav, ve skutečnosti směs vosku a pryskyřicového tmelu s trochou oleje, se nanášela na suchou omítku a penetrovala do povrchu pomocí tepla vydávaného ohřívadly na žhavé uhlí, potom se musel povrch pečlivě vyleštit. Druhá povrchová úprava byla rozhodně snadnější, poslední vrstva se leštila pomocí svlažování bílým mýdlem rozpuštěným ve vlažné vodě. Účinek těchto dvou povrchových úprav byl absolutně protikladný, první způsobila barevné nasycení, byla tedy vhodná pro realizace malých rozměrů s intenzívními barvami, zatímco při druhé povrchové úpravě plocha zbělela, byla tedy vhodnější pro aplikaci na velké světlé stěny. Je třeba podtrhnout, že je někdy vosková technika zaměňována za starobylou techniku enkaustiku, což ovšem znamená malování na omítku barvami smíchanými s voskem.
V devatenáctém století došlo k obrovské změně způsobené zvýšením nákladů vynakládaných na pracovní sílu a z tohoto důvodu pracná zpracování vápna jsou stále vzácnější a zvyšuje se počet realizací a receptů tzv. „marmorini“ skládajících se ze sádry a lepidla.

VÁPENNÁ BARVA
Technické a estetické vlastnosti vápenných barev, jako jsou chemicko-fyzikální účinky, prodyšnost, kompatibilita s podkladem, měkké tónování, bohatost a lesk barevných komponentů atd, jsou při srovnání s vlastnostmi jiných typů nástěnných maleb odjakživa známé a dodnes se jim věnuje velká pozornost. Vápno zředěné vodou až do té míry, že má vzhled kravského mléka, představuje nejstarší, nejlevnější a nejušlechtilejší systém úpravy architektonických povrchů, a to vnitřních i vnějších. Vápenné barvy umožňují rovněž realizaci velmi bohaté „palety barev“ za použití anorganických pigmentů (přírodních hlín) a minerálních oxidů. Ale kvalita a údržba malby realizované vápennými barvami hodně závisí na způsobu použití, na schopnostech a citlivosti zpracování. Od 60.let dvacátého století byly tradiční malby realizované pomocí vápna rychle a zcela zatlačeny do pozadí moderními „vodovými/latexovými barvami“ na bázi polymerových pojiv a pigmentů získaných chemickou cestou. Rozšíření těchto maleb způsobilo celou řadu nepříjemností, zvláště pak velmi závažných problémů v případě starobylých budov.
Dnes jsme svědky postupného návratu k malování vápennými barvami, neboť tyto barvy mají několik takových vlastností, které je činí jedinečnými.

Jedná se zvláště o následující skutečnosti:

1. vápenné malby dokonale chrání zdi, zabezpečují především jejich prodyšnost a blahodárné bydlení, což je faktor, kterému moderní malby velmi často nevěnují žádnou pozornost,
   
2. vápenné malby jsou z chemického a fyzikálního hlediska zcela kompatibilní s vápennými omítkami, zamezují odlupování a následnému poškození zdiva,
   
3. udržování vápenných maleb je jednoduché a levné, nevyžaduje např. odstraňování předchozích vrstev, ani aplikaci syntetických primerů, které zajišťují, že horní vrstvy drží na starých vrstvách,
   
4. vápenné malby mají vysokou estetickou hodnotu (což je dáno díky optickým vlastnostem vápence),
   
5. hloubka a různorodost vápenných maleb jsou takové kvality, kterých nemůže dosáhnout žádný jiný typ malby.
   

Optické vlastnosti vápence a vápenných maleb

Jednou z nejvýznamnějších fyzikálních vlastností vápence je dvojlom neboli zdvojení světelných paprsků, které prostupují krystalem. Jestliže přiložíme klenec o transparentní štěpivosti na jeden nakreslený bod na listu papíru a budeme jej pomocí krystalu pozorovat, tento bod se nám bude ukazovat zdvojený. Pokud krystalem otočíme, uvidíme jeden bod, který zůstává na svém místě (řádný paprsek) a jeden bod, který se točí spolu se samotným krystalem okolo pevného bodu (mimořádný paprsek). Dvojlom je fyzikální vlastnost všech dvoumetrických a trimetrických minerálů, ale je zvláště zřetelný u vápence díky velké rozdílnosti mezi oběma indexy lomu, který je v případě řádného paprsku 1.658 a v případě mimořádného paprsku 1.486.
To také vysvětluje, proč má vápenná barva, která se po karbonataci skládá z příkrovu miliardy vápencových krystalů velice malých rozměrů, takovou jedinečnou a neopakovatelnou estetickou kvalitu.

FRESKA
Čerstvá malba, obecněji nazývaná „freska“, je technika nástěnné malby, která byla již od nejstarších dob upřednostňována.
Podle etymologie tohoto slova se freskou rozumí každá malba vzniklá nanášením barvy (barva se jednoduše získává rozpuštěním pigmentů ve vodě) na čerstvě nanesenou omítku, která ještě nezatvrdla nebo lépe řečeno ještě nezkarbonatovala.
Pigmenty, vybrané z těch, které jsou kompatibilní s vápnem, jsou naneseny na stěnu a stávají se součástí procesu karbonatace vápna obsaženého v omítce a reakcí, které způsobují vznik uhličitanu vápenatého a křemičitanu hlinitého, které zaručují kompatibilitu a životnost. Freska vyžaduje dobrý podklad, proto hrubá omítka a omítka musí být naneseny, co nejpečlivěji je to možné, a velká pozornost musí být věnována výběru agregátů a reakcím s vápnem.
Freska vyžaduje rovněž značnou rychlost provedení, protože povrch omítky musí být namalován dříve, než se završí proces karbonatace; z tohoto důvodu se běžně přistupuje k aplikaci poslední vrstvy omítky a k malbě jednotlivých omezených částí (dny nebo části).

POZNÁMKY K TECHNICE FRESKY

Technika tvorby fresky doznala během staletí významné přeměny. Jestliže již v antickém Řecku znali pravděpodobně její postup, zcela určitě byla používaná v Pompejích. Od starokřesťanských dob až do pozdního středověku byla tvorba fresek spojená se systémem řečeným „mostním“, který počítal s jejich realizací podle po sobě jdoucích úrovní pásu zdiva nacházejícího se před mosty lešení. Tento postup byl v italském umění na konci třináctého století nahrazen zvykem pracovat „po dnech“ tak, že byl nátěr nanesen pouze na jednu část zdi, se kterou se počítalo, že bude namalována během jednoho dne. Používání systému „dnů“ je spojeno zásadně se jménem Giotta, který předvedl tuto novou metodu při malování velké lodi v bazilice Basilica Superiore v Assisi. V tom samém období se rozšířila technika „sinopií“, přípravných nákresů okrové barvy realizovaných nad kresbou provedenou uhlem předem narýsovanou na vrstvě hrubé omítky. Nejstarší a nejkomplexnější zprávy o tradici freskových maleb spojené s tímto obdobím se nachází v Knize o umění - Libro dell´arte od Cennina Cenniniho (cca 1390). Užívání sinopií přežilo až do XV.století, kdy byly nahrazeny systémem „oprášení“. V rámci tohoto procesu byl přípravný nákres proveden na papíru o velikosti fresky, která měla být vytvořena, tento papír se proděravěl pomocí kovových hrotů, které sledovaly obrys nákresu; poté byl tento papír připevněn na omítku, přejelo se po něm pytlem s uhelným prachem, který pronikl malými otvory papíru a reprodukoval obrysy nákresu na povrch stěny. Od počátku šestnáctého století byl papír, používaný pro přípravné nákresy, nahrazen „kartónem“, který umožnil připevnit na omítku obrysy dané kompozice bez procesu oprášení. Poté, co byl kartón připevněn na vlhkou omítku, byl pomocí nástroje s hrotem vyvíjen lehký tlak na obrysy nákresy, který byl na kartónu zobrazen, a zanechával tak na stěně pod ním stopu. Úkolem umělce bylo téměř výlučně vytvořit pouze přípravný nákres, zatímco vytvoření fresky bylo ponecháno zručnosti pomocníků.
Další technika nástěnné malby se nazývá „na sucho“ a spočívá v aplikaci vápenných nebo temperových barev na suchou stěnu. Tento systém, známý již v byzantské a římské kultuře, byl používán převážně pro dokončení a zdokonalení freskových maleb. Na rozdíl od ostatních maleb, které jsou se stěnou pevně spojené, malby na sucho jsou charakteristické svou vysokou křehkostí.
Barvy kompatibilní s freskovou malbou
Pro malbu fresky není možno používat všechny pigmenty. Žíravost vápna působí na některé pigmenty „agresívně“ a v některých případech zcela mění jejich chromatické vlastnosti.
Pigmenty, které nejsou s vápnem kompatibilní, se používají na sucho, to znamená, že jsou smíchány s organickým pojivem a naneseny na plochu stěny až poté, co byl proces karbonatace ukončen.
V následující tabulce jsou uvedeny hlavní pigmenty použitelné pro fresky, v tabulce je rovněž uvedeno chemické složení a stabilita pigmentů při působení světla a vzduchu.

Hlavní pigmenty použitelné pro tvorbu freskových maleb

JAK SE ROZEZNÁ FRESKA OD MALBY NA SUCHO

Může pomoci několik jednoduchých konstatování. Pokud by nestačila, lze odkázat na laboratorní analýzy.

• Lesk a životnost barev. Barva nanesená na fresku se běžně více leskne díky krystalizaci vápence na povrchu. Vápencový film způsobuje běžně rovněž dobrou životnost fresek. Samotné tyto prvky nicméně nejsou rozhodující.
  
• Omezená barevná škála. Na freskách nemohou být použity některé druhy pigmentů, protože se v kontaktu s vápnem mění. Pro tvorbu fresek může být tedy použita pouze určitá omezená škála barev. Toto je také důvod, proč tam, kde mělo být použito větší množství barev, se počítalo s tónováním naneseným „na sucho“.
  
• Znaky na ploše. V některých případech, když pozorujeme malovanou plochu těsně u země, lze zaznamenat skutečné rytiny odpovídající nákresu.
  
• Často se v takovýchto případech mylně říká, že se jedná o plochu malovanou „na čerstvo“. Ve skutečnosti byla rytina vytvořena tehdy, když byla omítka ještě čerstvá, je ale možné, že byla barva z nejrůznějších příčin (ekonomických, na základě technických možností, nejrůznějších nahodilostí atd.) následně nanesena „na sucho“.Nedostatek takovýchto rytin jinak nemůže vyloučit nanášení barev „na čerstvo“; existují totiž fasády malované jediným barevným tónem, které tedy nevyžadují zvláštní nárysy, malby „na čerstvo“ nebo také namalované plochy, na kterých malíř použil různé systémy, jak provést na povrch namalované stěny nákres (např. oprášení). Významnější pro rozeznání techniky nanášení barev je znak dnů, který se vyskytuje pouze v tvorbě fresek.
  
• Způsob poškození. V případě nedostatku (kvůli poškození) malby na sucho lze pozorovat hladký podklad omítky, na který byla tato omítka nanesena. V případě, kdy se z fresky odlupují a odpadávají části zabarvení, zahrnuje to několik málo milimetrů nebo desetin milimetrů omítky (to protože barva na fresce prostupuje do hloubky). Když budeme plochu pozorovat zblízka, bude se jevit vrásčitá a vybledlá. Pokud po ní přejedeme prstem, velice snadno se odloupne několik zrnek.

VÁPNO V RESTAUROVÁNÍ

Při obnově a restaurování starobylých památek je používání pojiv, která nejsou kompatibilní se starými materiály, jedním z nejvýznamnějších rizikových faktorů pro ochranu našich historických a architektonických památek.
Neuvážené používání nevhodných pojiv, zvláště pak cementového typu, pro přípravu malty pro zdobení, štuky a omítky, představuje z důvodu chemické a fyzikální nekompatibility s tradičními podklady dodnes jeden z hlavních problémů, kterým je potřeba čelit při restaurování starobylých památek.
Údaje vyplývající z experimentů a vědecký výzkum specifikují vápno jako jediný materiál opravdu kompatibilní s většinou architektonických památek, které člověk vytvořil od starověku až do počátku dvacátého století.
Při vědomí této skutečnosti je všech jasné, že pro restaurátorské práce představuje používání vápna téměř vždy povinnou volbu a logický důsledek procesu náhrady a doplnění předem existujícího materiálu, kterým by se měla řídit každá práce.

VÁPNO VERSUS CEMENT

Vápno (vzdušné vápno) a cement (Portland) jsou od sebe velice odlišná stavební pojiva: jakékoliv jejich porovnání by bylo povrchní, kdyby byly oba materiály používány výlučně na uvedených stavbách podle svých chemicko-fyzikálních a mechanických vlastností.
K tomu nedochází a jestliže je pravda, že moderní architektura a většina staveb, které jsou denně realizovány, by nemohly existovat, kdyby neexistoval cement Portland, bylo také uznáno, že by tento cement neměl být téměř nikdy použitý při restaurování historických a architektonických památek.
V rámci současné produkce pojiv představují vzdušné vápno a cement Portland pouze dva „extrémy“ celého značně širokého spektra produktů, které zahrnuje na příklad přírodní hašená vápna, z nichž mnohá jsou kompatibilní a značná jejich část se dá použít pro restaurátorské práce.
Nicméně, při absolutní neexistenci odpovídajících předpisů a malé pozornosti, kterou tomuto problému věnují pracovníci, je dodnes cement Portland široce používán v rámci restaurátorských prací.

VÁPNO NEBO CEMENT: VÝHODY A NEVÝHODY

Hlavní výhody a nevýhody používání vápna oproti cementu, vztahující se k maltě používané při restaurátorských pracích, jsou uvedeny v přiložené tabulce.

NEEXISTENCE KOMPATIBILITY MEZI MATERÁLY POUŽÍVANÝMI VE STAVEBNICTVÍ V MINULOSTI A CEMENTEM
Neexistence kompatibility mezi materiály používanými ve stavebnictví v minulosti a cementem Portland je způsobena přítomností potenciálně nebezpečných složek: jedná se zvláště o krystalické fáze o vysoké teplotě (C3A, C4AF), o zásadité prvky a sádru přidávanou do cementu ve výrobní fázi jako regulátor tuhnutí.


JAKÉ VÁPNO BY MĚLO BÝT POUŽÍVÁNO PŘI RESTURÁTORSKÝCH PRACÍCH?
Čisté vápno (vzdušné vápno) a moderní cement typu Portland jsou každý na opačném konci širokého spektra pojiv s odlišnými vlastnostmi a zvláštnostmi.
Ale právě uprostřed této škály můžeme a musíme hledat a nacházet materiály vhodné k restaurování každé určité historické budovy.
Jednotlivé varianty vápna (The Lime Spectrum) Test Iana Brocklebanka
Specialisté, kteří se zabývají restaurátorskými pracemi v oblasti architektury, jsou si odjakživa vědomi důležitosti vápna pro restaurování a konzervaci historických budov, jakož i nebezpečí vyplývajícího z nadměrného a nevhodného používání cementu. To často znamená, že vápno je oproti považováno za dobrý materiál a cement je vždy v každém případě brán za materiál špatný. Ve skutečnosti se čisté vápno (vzdušné vápno) a moderní cement Portland nacházejí na obou opačných stranách širokého spektra pojiv a právě uprostřed této škály musíme hledat materiály vhodné pro restaurování určité historické budovy.

 

Na obr. 1 je zobrazeno zjednodušené spektrum všech typů vápna a cementů, které se během staletí používaly, založené na hlavních chemických složkách, protože na jejich různé kvalitě a množství závisí jednotlivé rozdíly mezi pojivy.
K vázání vápna (na diagramu zobrazeno ve světle žluté barvě) dochází karbonatací hydroxidu vápenatého (Ca(OH)2) a vytvořením uhličitanu vápenatého (CACO3) prostřednictvím pomalé reakce s oxidem uhličitým, který se vyskytuje v atmosféře.
K této reakci dochází pouze v přítomnosti vody, z tohoto důvodu je zásadní, aby bylo síťování pomalé a aby malta, omítka či štuk byly udržovány po celé týdny vlhké tak, aby bylo možno celý proces dovést do konce.
Je nezbytné udržovat během karbonatace rovnováhu podmínek okolního prostředí, protože kdyby směsi zaschly příliš rychle, reakce by se zablokovala; stejně tak k tomu dochází při nadměrné vlhkosti, která způsobuje nasycení průduchů v materiálu a neumožňuje reakci oxidu uhličitého s vápnem. Rovněž je třeba zamezit práci s vápnem, když hrozí nebezpečí mrazu.
Materiál, který se váže prostřednictvím pouhé karbonatace, je čisté vápno, nazývané vzdušné vápno (na levé straně spektra).
Vzdušné vápno se na trhu nachází ve formě pasty (vodou hašené vápno) nebo ve formě prášku (hašené vápno v prášku).
Tyto materiály jsou z chemického hlediska téměř totožné; rozdíl tkví v odlišných metodách výroby, které dodávají těmto materiálům různé fyzikální vlastnosti.
Vápno hašené vodou je produkt určený k hašení oxidu vápenatého (nehašené vápno neboli CaO) s přebytkem vody, pasta, která se tímto způsobem získá, se poté nechá časem dozrát; hašené vápno v prášku se naopak vyrábí (průmyslově) za účelem „stechometrické“ hydratace nehašeného vápna za použití přesného množství vody, která přemění veškeré CaO na Ca(OH)2.
Proces dozrávání vodou hašeného vápna umožňuje pomalou transformaci krystalů Portlandite tak, že se tímto postupem dodávají danému produktu reologické vlastnosti zpracovatelnosti, díky nimž lze kvalitní vodou hašené vápno dobře rozeznat a ocenit, hašené vápno je naopak produktem, který takovéto vlastnosti nemá.
Tyto rozdíly neznamenají žádný problém, pokud se vápno v prášku smíchá s pískem a cementem v moderním stavebnictví, zatímco by hašené vápno nemělo být používáno pro povrchovou úpravu, omítky a malby, kdy se vždy doporučuje vodou hašené vápno.
Hydraulická vápna se vyrábí ze směsí vápence s hlínou, která je přirozeně obsažena v nečistém vápenci (odsud pochází přírodní hydraulická vápna: NHL podle normy EN 459-1: 2001), nebo záměrným přidáním odměřeného množství hlíny a čistého vápence před tepelným zpracováním (HLs v tom samém standardu). Teplem aktivovaná hlína se pojí s vodou a volným vápnem ve směsi a vytváří spojení vytvořené především na bázi vápníku křemičitého. K této reakci může dojít i v bez přítomnosti vzduchu, jako na příklad pod vodou, odsud pak pochází původ názvu „hydraulická vápna“. Obecně platí to, že čím je množství hlíny v původním materiálu vyšší, tím vyšší bude z toho vyplývající hydraulicita.
V hydraulických vápnech jsou obsaženy dva hlavní typy komponentů, které jim dodávají hydraulicitu, které chemici zabývající se cementem podle své fantazie nazvali jako „alit“ a „belit“. Alit (na diagramu zobrazený temně šedou barvou) je hlavně směs C3S, zatímco belit (na diagramu zobrazený středně šedou barvou) je na bázi C2S.
V obou případech jsou přítomné hlinitany a ostatní chemické produkty v menším množství. Alite i belit mohou mít základ ve stejném původním materiálu, výskyt jedné nebo druhé fáze závisí především na teplotě pálení:
alit se tvoří pouze při teplotě nad 1260°C, zatímco belit se tvoří při teplotě mezi 950 a 1200°C (jde o běžnou škálu teplot používaných pro vápno). Alit se pojí rychleji než belit, hydraulická vápna jsou ponejvíce tvořena z belit, zatímco v cementu převládá alit.
Ne dávno se diskutovala o tom, zda produkt, obchodně nazývaný jako „belitový cement“, by neměl být považován a klasifikován jako umělé hydraulické vápno (HL v normě EN 459-1), ale mohlo by to potenciálně způsobit ještě větší zmatek.
Hydraulická vápna jsou vždy složena ze směsi vápna a belitu, které působí paralelně. V případě používání těchto materiálů je třeba brát v úvahu tuto dvojí přítomnost a je nutné se ujistit, že zpočátku proběhla hydraulická reakce (za níž zodpovídá belit) a následně pak pomalejší reakce karbonatace vápna. Jestliže některé z hydraulických vápen obsahuje málo belitu, směsi, které se tím získají, se pojí pomalu a postupně a hotový materiál je pak velice propustný a ohebný; vyšší přítomnost belitu způsobuje rychlejší tvrdnutí, a to na úkor dobré zpracovatelnosti, propustnosti a flexibility. Karbonatace následuje vždy po hydraulickém spojení, délka této reakce je přirozená, až dokud nedosáhne daný materiál konečného stádia ztvrdnutí. Z tohoto důvodu je třeba věnovat stejnou pozornost podmínkám okolního prostředí, ve kterém dochází k procesům spojení a ztvrdnutí vzdušného vápna a hydraulického vápna, a to i při použití značně hydraulického vápna.
Moderní cement typu Portland obsahuje ještě belit a vápno, ale rychlost a odolnost pojení alitu prakticky anuluje účinky obou procesů karbonatace a hydratace, které jsou pomalejší a slabší vzhledem k alitu. Portland je velmi vhodný k výrobě železobetonu a z několika hledisek „toleruje“ i špatné zpracování, nicméně nebylo ještě vyhodnoceno, zda je z dlouhodobého hlediska tento typ cementu vhodný pro výrobu malt pro zednické práce na nových stavbách, kvalita hotového díla pak nevyhnutelně nižší vzhledem k takovému dílu, pro které bylo použito vápno. Z důvodu menší ekonomické náročnosti je tendence vyrábět moderní Portland se širokou škálou průměrů: zde vstupují do hry komplexní chemické reakce, které jsou často nežádoucí. Z důvodu zpomalení rychlosti přirozeného pojení (ke kterému by mohlo jinak dojít během několika málo vteřin) se do cementu přidává sádra s tím, že výsledkem tohoto procesu je získání takového materiálu, který nemusí být nezbytně tvrdý, křehký a nepropustný, ale obsahuje rovněž značné množství z roku rozpustných sulfátů, které v nejlepším případě způsobí povrchové zvětrání, jestliže jsou uvolněny při kontaktu s vodou, a v nejhorším případě způsobí těžké poškození sousedních materiálů (cihly a kámen) tím, že se znovu zkrystalizují do pórů, které se v nich nacházejí. Problém rozpustných solí představuje jistou příčinu neúspěchu tam, kde se cement Portland používá při restaurování historického cihlového zdiva. Většina každodenně vyráběných cihel má vysokou mechanickou odolnost a zčásti může vyloučit poškození, která soli způsobují cementu, zatímco staré cihly pálené za nižších teplot snášejí účinky rozpustných solí velmi špatně.
Hydraulicita vápna může být odvozena či zvýšena také použitím pucolánu. Pucolán je tvořen reaktivními křemičitany, které zvyšují hydraulicitu směsi a během procesu tvrdnutí se váží s volným vápnem a vytváří belit (v případě, že by byl použit drcený cihlový prach a přírodní vulkanická zemina jako je ta z Pozzuoli a tras z Německa) a někdy i alit (kdy jako pucolán se použijí granulované strusky z vysokých pecí, popel z pohonných látek rozemletých na prášek a materiál vyrobený za vysoké teploty). Proto všechny materiály obsahující určitou část volného vápna, do kterého byl přidán pucolán, lze přesunout na pravou stranu daného diagramu.
Na diagramu je rovněž zobrazeno podrozdělení jednotlivých druhů vápna, které provedl Vicat („slabě hydraulická vápna“, „lehce hydraulická vápna“ a „vysoce hydraulická vápna“), které se ukázalo jako praktické a vhodné pro tyto materiály.
Tato klasifikace byla na evropské úrovni nahrazena již výše citovanou normou EN 459-1 z roku 2001, která klasifikuje přírodní hydraulické vápno v NHL 2, 3.5 a 5.
Bylo nicméně zaznamenáno, že tato nová podrozdělení nejsou ekvivalentní s těmi, která navrhl Vicat. Nejslabší moderní kategorie (NHL2) je bližší Vicatově kategorii „lehce hydraulická vápna“, zatímco NHL3.5 se více přibližuje kategorii „vysoce hydraulická vápna“.
Vápna NHL5 mohou snadno dosáhnout stejné odolnosti jako ta vápna, která Vicat označil jako „přírodní cement“.
Jak je na diagramu patrné, v klasifikaci EN459-1 existuje volné kritické místo mezi vzdušnými vápny a NHL2, kde byla dříve umístěna Vicatova kategorie „“slabě hydraulické vápno“. Tento fakt představuje značný problém, např. v Anglii, neboť mnoho druhů vápna v minulosti vysoce hodnocených a vyhledávaných bylo podle Vicata klasifikováno jako „slabě hydraulické vápno“. Nejvýznamnější z nich je asi vápno Dorking, které se získává z šedého vápence v Surrey, z něhož byla postavena většina Londýna, od British Museum až po West India Docks, ale které bylo převezeno i do mnohem vzdálenějších míst.
Tato vápna, která se ve Spojeném království nazývala „hubená vápna“ (na rozdíl od „tučných“ vápen) představují zvláště zajímavou kategorii vápen díky charakteristice svého zpracování.
Zatímco moderní hydraulická vápna se vyrábějí v prášku (prostřednictvím procesu částečné hydratace), někdy jsou dokonce drcená jako v případě cementu, slabě hydraulická vápna se tradičně hasila na místě a ihned se používala a vyznačovala se vynikající zpracovatelností a pomalým vázáním, a proto představovala soubor vysoce ceněných vlastností.
V Londýně bylo běžné hasit vápno v pátek a použít jej až následující týden.
Je škoda, že se v normě EN 459-1 nepočítalo s touto kategorií produktů, ne z důvodu, že by výše uvedená vápna nebyla použitelná, ale pouze z důvodu, že test, který byl zvolen pro vyhodnocení jejich odolnosti při stlačení (rozdrcení standardního vzorku), je odvozen z metod používaných pro testování cementu a tyto metody se ukázaly jako nespolehlivé pro tlakovou sílu nižší než 2 N/mm2.
V posledních letech se rozšířil zvyk uvádět hydraulická vápna NHL3.5 jako nejlepší řešení pro každou situaci. Tento fakt zastávají často dokonce i oficiální orgány, obvykle aniž by se zabývaly stavem příslušné budovy, kde mají být práce provedeny. Vápna NHL3.5 mají tu praktickou výhodu, že představují materiál se snadným použitím pro nezkušené pracovníky, který se zpočátku rychle pojí. Nicméně zhruba před rokem 1870 se takto odolná vápna vyskytovala spíše vzácněji a v každém případě by byla používána pro civilní inženýrské stavby jako jsou mosty, tunely, přístavní doky, kanály atd., spíše než pro zděné stavby a pro omítání budov. Tento omyl se často kombinuje s dalším určitým problémem normy EN 459-1: měření odolnosti malty při stlačení se provádí po pouhých 28 dnech. Je to spojeno s chemickým složením cementu, od chvíle, kdy je hydratace alitu po uplynutí tohoto období zcela dokončena. Hydratace belitu přesto dál pokračuje (po dalších 90 nebo více dní), tak, že všechny ostatní kategorie hydraulického vápna NHL mají tendenci produkovat hotovou mnohem více odolnou maltu (a méně propustnou či flexibilní), než jak se všeobecně uznává. V důsledku toho můžeme pozorovat, že přes rozšiřující se návrat vápna se pro historické budovy stále ještě používají materiály mechanicky odolné mnohem více než materiály původní a veškeré důsledky tohoto přibližného chování musí být ještě vyhodnoceny.
Pokud na trhu chybí slabě hydraulická vápna, je možné získat podobné výsledky přidáním vzdušného vápna do NHL, přestože byla tato metoda kritizována v moratoriu, o které požádala English Heritage z důvodu používání „nastavované malty“ před několika lety. V tomto případě je zásadní vědět, jaká část přidaného hydraulického vápna se bude chovat fakticky jako inertní; tudíž směs vzdušného vápna + NHL3.5 dá podobné výsledky jako ty, které by byly získány na základě směsi vápna + NHL2. V obou případech mohou nicméně vyvstat problémy způsobené jinými variantami, proto se zásadně doporučuje provádět specifické testy. Na druhou stranu je opravdu žádoucí, aby se co nejdříve na trhu objevilo kvalitní slabě hydraulické vápno.
Stejně jako v případě vápna existuje již dlouhou dobu také široká škála různých druhů cementu s různými podíly alitu, belitu a dalších složek. I v tomto případě, když ve spektru různých druhů vápen a cementů, jež jsou k dispozici, nacházíme velké rozdíly, neexistuje dnes žádný materiál mezi NHL5 a moderním cementem Portland, který by se jevil jako obzvláště významný pro konzervování budov z konce devatenáctého a z první poloviny dvacátého století, včetně těch z prvního modernistického období. V mnoha případech byl cement používán pro tyto budovy jako základní složka stavby a povrchové úpravy, ale materiál který byl tehdy k dispozici, se velice lišil od toho, který lze na trhu sehnat dnes.
Existuje pouze málo rovnocenných materiálů, pokud se chceme přiblížit k odolnosti při stlačení, kterou měl cement před první světovou válkou, lze použít NHL5, možná s přísadou pucolánu, přesto není snadné dosáhnout stejných vlastností jako měl originál, a to včetně vzhledu a dlouhodobého chování. Mohla by být použita stavební vápna, která obecně představují hybridní směsi cementu Portland a hydraulického nebo hašeného vápna (běžně s přísadou dalších aditiv). Kromě toho, že používání takovýchto materiálů znamená tichý souhlas s relativní nevhodností cementu Portland pro zdivo z cihel či kamene, nemáme žádnou záruku, že je určitá specifická komerční směs vhodná pro určitou zvláštní historickou budovu a v každém případě je k dispozici málo druhů.
Nedávný mezinárodní výzkumný program financovaný Evropskou unií, ve Spojeném království představovaný Universitou v Bradfordu, provedl studii „Římského cementu“, který se vyráběl a hojně používal v devatenáctém století, zvláště ve Velké Británii počínaje hrudkami septarie, které se vyskytují v londýnské hlíně. Vzhled tohoto přírodního cementu lze velmi dobře rozlišit, má načervenalou barvu až dohněda, kterou je velice těžké napodobit. Velmi zajímavý je pokus znovu navázat na výrobu tohoto materiálu, kterým se program zabývá. „Římský cement“ se přestal používat právě v době, kdy se začal užívat cement Portland po roce 1870. Ostatní druhy přírodního cementu se na britském trhu udržely především pro průmyslové potřeby spojené s pitnou vodou díky svému nízkému obsahu rozpustných chemických látek a díky své rychlé pojivosti. Většina z nich jsou předem smíchané malty speciálně vyvinuté pro opravy vodárenských budov, při restaurátorských pracích jsou málo používané. To nevylučuje možnost, že lze v budoucnu vyvíjet i produkty s vhodnými vlastnostmi.
Závěrem: provádět konfrontaci a ptát se, zda je vápno lepší než cement, znamená, že se pak často zapomíná na velké množství různých pojiv používaných při konzervování budov. Bylo by lepší se ptát: „jaké vápno nebo jaký cement?“ Materiály používané v různých obdobích v minulosti mohou mít své současné vhodné ekvivalenty, přestože v celkové škále stále ještě zůstávají místa, která je třeba vyplnit. Všechny tyto materiály, které jsou v současnosti k dispozici, staví specialisty zabývající se konzervováním a restaurátory staveb do pozice, ve které se nikdy předtím nenacházeli, nicméně je stále nezbytné seznámit se s každým takovým materiálem do hloubky, aby bylo možno dosáhnout žádaných výsledků.
Přestože zbývá ještě mnoho práce, je naděje, že v blízké budoucnosti bude možné docílit celkové škály všech druhů vápna a cementu tak, aby bylo možno pokaždé si vybrat a použít ten nejvhodnější produkt pro konzervaci a stavbu určité budovy.
Článek napsaný Ianem Brocklebankem – presidentem Building Limes Forum, Anglie
Tento článek byl poprvé publikován v časopise „Context“, Journal of the Institute of Historic Building Conservation, v roce 2006. Překlad, který vypracovala Camilla Massara, je revidovanou verzí a byl autorem autorizován a podrobně a úplně převzat (jako mnoho dalších částí z díla Forum Italiano Calce).
Postscriptum: V návaznosti na zveřejnění tohoto článku a jako odpověď na návrh, který předložili britští představitelé, výbor Euronorm principiálně souhlasil s tím, aby byla norma EN 459 podrobena revizi za účelem zavedení slabší kategorie přírodního hydraulického vápna, provizorně nazývaná NHL 1. V tom okamžiku se alespoň jeden anglický výrobce rozhodl zahájit výrobu obdobného produktu.

STAROVĚKÝ EGYPT
Nástěnná malba, objevená v Thébách a pocházející z roku 1950 př.n.l., je naopak prvním příkladem malty a konglomerátu na bázi vápna v Egyptě. Nález pojiva s hydraulickými vlastnostmi, které je schopné se pojit a tvrdnout i v podvodním prostředí, pochází od Féničanů. Jak je známo, jejich civilizace byla velice pokroková a připisují se již nejrůznější vynálezy jako odlévání kovů, první abeceda atd. Féničanům se rovněž připisuje příprava malty pomocí vzdušného vápna a vulkanického písku z místa Kyklady. Nádrže na vodu omítnuté hydraulickou maltou byly objeveny v Jeruzalémě a pocházejí od období vlády krále Šalamouna (X.století př.n.l.) a jsou připisovány zručnosti fénických dělníků.

STAROVĚKÉ ŘECKO
Řekové hojně používaly pojiva na bázi vápna; znalost výrobní technologie a použití pojiv přebrali od krétsko-minojské civilizace a následně se tyto znalosti dostaly k Etruskům a Římanům. Některá řecká díla z období Erotoda (cca 450-500 př.n.l.), jako je akvadukt v Argosu ze směsi mramoru a vápna, dokazují, že bylo toto pojivo tehdy dosti běžné.

STAROVĚKÝ ŘÍM
V Římě byla směs vápna a kamene poprvé zdokumentována v roce 300 př.n.l. na dílech Appia Claudia Cieca: akvadukt Appio a Via Appia. Římané značně vylepšili výrobní technologii vzdušného vápna pálením velmi kvalitního vápence a pečlivým hašením nehašeného vápna, které pak bylo následně smícháno s čistým pískem. Římané znali pouze vzdušné vápno, to znamená vápno schopné se pojit při styku se vzduchem, zatímco hydraulické vápno, které bylo schopné se pojit i pod vodou, neznali. Římané byli nicméně schopní získat hydraulickou maltu přidáním pucolánu do dané směsi. Jako před nimi již Řekové a Féničané, i Římané věděli, že některé vulkanické usazeniny, když se rozdrtí a smíchají s pískem a vzdušným vápnem, vytvoří maltu, která mí nejenom vyšší mechanickou odolnost než je odolnost normálního vápna, ale je schopná odolávat i účinkům jak sladké, tak mořské vody. Pro výrobu hydraulické malty využívali staří Římané hlavně červený nebo purpurový vulkanický tuf, který byl objeven n různých místech v oblasti Neapolského zálivu. Protože nejlepší z těchto hlín pocházela z blízkosti Pozzuoli, začalo se tomuto materiálu říkat „pucolán“ (z latiny pulvis puteolana). Římané využívali rovněž ložiska přírodního pucolánu, které znali již staří Řekové, na ostrově Santos nebo vulkanickou hlínu tmavé barvy na ostrově Thera a později úložiště rýnského trasu, což byl vulkanický tuf z jižního Německa. Z toho vyplývá, že hlavním pojivem v období starověkého Říma byl fakticky „cement“, malta získaná z vodou hašeného vápna, písků, pucolánových písků, úlomků z pálených cihel, ve všech svých variantách. Dnes jsou dobře známé důvody takovéhoto výběru: jedná se o mimořádnou schopnost přilnavosti přírodního i uměle vytvořeného pucolánového materiálu a vápna. Pokud tedy staří Římané neměli k dispozici vulkanickou hlínu, používali střešní tašky, cihly nebo nádobí z pálené hlíny, rozdrcené či umleté, se stejnými hydraulickými účinky. Tato činnost pravděpodobně časově předchází používání vulkanických materiálů: existují důkazy, které prokazují že minojská civilizace na Krétě (cca 1700 př.n.l.) přidávala zbytky rozdrcených nádob do vápenné malty pro vylepšení její mechanické odolnosti, nepropustnosti a životnosti.
K rozšíření technologie starých Římanů pomohlo okolo roku 13 př.n.l. vydání spisu „De architectura“ architekta a inženýra Marca Vitruria Pollioneho. Toto dílo představuje výjimečně podrobný zdroj informací, pokud jde o způsob římské výstavby a je považováno de facto za první příklad průmyslových norem na světě.
V kapitole V., v níž hovoří Vitrurio o vápnu (calx), předkládá svědectví o svých nezbytně empirických, ale jistě platných znalostech: „Po představení různých druhů písku je třeba zaměřit veškeré své úsilí na oblast kolem vápna, aby bylo páleno z bílého kamene či křemene (ndA: znamená pouze tvrdý kámen); a vápno vyrobené z nejkompaktnějšího a nejtvrdšího kamene bude potom to nejužitečnější pro výrobu, vápno z porézního kamene se bude hodit pro omítky. Když se vápno uhasí, umíchá se do hmoty takovým způsobem, že pokud by byl písek zkamenělý (z lomu), smísí se tři části takovéhoto písku a jedna část vápna. Pokud by byl písek říční či mořský, smísí se jeden takovýto druh se dvěma druhy zkamenělého písku; a takovýto bude ve směsi správný poměr. A jestliže se do říčního či mořského písku přidá třetí část rozdrcených či prosetých cihel, vytvoří se hmota, jejíž složení bude pro dané použití ještě lepší“. Znalosti starých Římanů týkající se přípravy malty se rozšířily až do nejvzdálenějších regionů říše, jak to dokazuje kvalita zdiva objeveného v Anglii, které je stejné jako zdivo staveb nalezených v Římě.

STŘEDOVĚK
Spolu s pádem Římské říše zaniklo mnoho výrobních schopností až do té doby nabytých, ale výroba a používání vápna jsou doloženy jak podle archeologických nálezů, tak z písemných zdrojů. Ve středověku bylo zanedbáváno mnoho dříve popsaných upozornění spojených s realizací pecí a byl zcela všude zaznamenán návrat k venkovským cihlářským pecím vertikálního typu, které nebyly obloženy cihlami a v nichž se vyrábělo mnoho „nedopáleného“ materiálu neboli nepálený kámen, zapuštěný do země v zónách hodných pro použití dvou úrovní zátěže, té kamenné nahoře a té ze dřeva a vápenného odpadu vespod. Byl zaznamenám návrat dokonce i k nakloněné cihlářské peci. Obecně dochází k postupnému úpadku kvalitativní úrovně vápenné malty užívané ve stavebnictví, který trval po celé období středověku. Pro výrobu malty se stále více používal špinavý a hlínou znečistěný písek, opustilo se používání vulkanického pucolánu a hliněných střepů a konečně přestala být používána i technika správného napěchování malty a cementu zalitého trochou vody. Výsledkem používání těchto cihlářských pecí byl všeobecný úpadek kvality vápna. Až později, ve 14.století, po zavedení stále ještě přerušovaných pecí, ale již zděných a na dřevo, a v 18.století, s roštem na uhlí, byl možný návrat ke kvalitě z římského období. V Anglii tento úpadek charakterizuje období nadvlády Sasů a Normanů (cca 450 – 1150 n.l.), jak je jasně prokázáno na stavbách z oné doby, pro které je často příznačná přítomnost malty se špatným složením a byly často realizované pomocí špatně páleného vápna. V jednom svém díle, jehož tématem je průzkum budov postavených ve Francii, jeho autor Eugene Emmanuel Viollet-le-Duc dochází k závěru, že během 9., 10. a 11. století se téměř vytratilo umění spojené s pálením vápna, protože se při stavbách běžně používalo vápno obsahující špatně pálené chuchvalce bez přísady zdrcené pálené hlíny. Počínaje 12.stoletím kvalita vápna, páleného lepším způsobem a dostatečně prosévaného, začala stoupat. Poté se ve 14.století situace dále zlepšovala, byly nalezeny vynikající malty, kdy se při jejich výrobě písek dobře promýval, zbavoval se obsahu zeminy a hlíny. Tento fenomén lze připisovat i probuzení ideí humanismu, kdy se začala překládat a číst latinská díla, mezi nimi i Vitruriovy a Pliniovy spisy, což byly texty, které umožňovaly zavést správnějším způsobem i výrobu a používání vápna. K dalšímu zlepšení pak docházelo v následujících staletích, zvláště pak v 17. a 18.století v souvislosti s nejrůznějšími novinkami zavedenými do technologie výroby vápna, kdy bylo při pálení dřevo nahrazeno uhlím a byly odhaleny nové zdroje materiálů s vlastnostmi pucolánu pro výrobu hydraulické malty. V každém případě se během těchto staletí se všeobecná kvalitativní úroveň velice měnila a běžně již nebylo nikdy dosaženo standardů z dob starých Římanů.

DEVATENÁCTÉ STOLETÍ
Na metody starých Římanů bylo navázáno a byly oživeny ve Francii v období stavby velkých vodních děl prováděných k královském sídle ve Versailles v 18.století, zvláště pak architekty Loriotem, De la Faye, Faujas de Saint-Fond a především Rondeletem. Loriot v jedné své vzpomínce z roku 1774 píše, že: „Odhalil a ukázal jednoduchý postup, který používali staří Římané, aby dodali svým stavbám tu stabilitu, která je stále ještě prokazována díky jejich životnosti: jde o dokonalé složení použité malty“. Jean Rondelet vydal roku 1805 nejvýznamnější dílo na toto téma, Traktát o umění stavět. Provedl pozorný průzkum staveb z časů starých Římanů a podnikl četné experimenty, aby došel k závěru, že výlučnost jejich stavebních malt nezávisela na žádném tajemství hašení či složení vápna (jednalo se stále ještě o vzdušné vápno), ale na extrémní pečlivosti při míchání směsi a v jejím pěchování. V tom samém období se ve Velké Británii, zemi s širokým pobřežím, začíná projevovat potřeba vyrábět taková pojiva, která by byla vhodná k realizaci staveb i přímořském prostředí. V roce 1750 byl John Smeaton pověřen stavbou majáku v Eddystonu blízko Plymoutu a zrealizoval jej velice originálním způsobem za použití kamenných modulů zaklíněných jeden do druhého jako rybina a jako dekorační maltu použil vápno a holandský tras. Smeaton náhodně objevil, že pálením vápence obsahujícího hliněné nečistoty se získá určitý typ vápna (hydraulického vápna) se stejnými vlastnostmi jako má směs vápna a pucolánu, a to nicméně s tou výhodou, že není třeba používat právě pucolán, který není vždy k dispozici. Po získání těchto poznatků, to je, že mechanismus reakce hydraulického vápna je spojen s přítomností hliněných nečistot, začaly experimenty na poli pálení umělých směsí vápence a jílu. V roce 1796 si James Parker nechal patentovat zvláštní druh přírodního hydraulického cementu, řečeného římský cement, který byl získán kalcinací hrudek vápence znečistěných jílem (septaria).Ten samý prostup byl použit ve Francii v roce 1802. V roce 1812 připravil Francouz Luis Vicat umělé hydraulické vápno tak, že nechal kalcinovat umělé směsi vápence a křídy. Vicat provedl jako první rozlišení mezi přírodním a umělým hydraulickým vápnem: první z nich bylo získáno na základě pálení jílovitého vápence, druhé na základě směsí vápence a jílu. Vicat provedl rovněž první rozlišení hydraulického vápna a cementu: jakýkoliv produkt, který je po uhašení zpracováván, se musí nazývat hydraulické vápno, pokud není uhašen, pak se nazývá cement. V roce 1822 zkompletoval James Frost celý „recept“ rozdrceným vápencovým materiálem. Potom je třeba počkat až do roku 1824, než jeden anglický zedník, Joseph Aspdin, zdokonalí postupy výběru správného vápence a než získá takovou úroveň kvality a odolnosti, která se předává až do dnešní doby. Díky Aspdinově kreativitě byl objeven cement Portland, který byl takto nazván, neboť získaná hmota se podobala skalám na ostrově Portland. Aspdin po pozorném zkoumání jednotlivých podílů vápence a jílu smíchal tyto dva materiály, které, když se pálili ve stejné peci jako je pec pro vápno, vytvořily pojivo (ve skutečnosti ještě hydraulické vápno) s vyššími vlastnostmi než ostatní pojiva do té doby zkoušená. Rozhodujícím impulsem vývoje hydraulických pojiv byla intuice Isaaca Charlese Johnsona, kterému se v roce 1845 podařilo vyrobit pojivo se srovnatelnými vlastnostmi jako má dnešní cement Portland tím způsobem, že dovedl surovinu až do stádia počátečního skelnatění. Za tímto účelem byla použita speciální pec na přerušovaný oheň (zvaná Johnsonova pec), v níž došlo ke kvalitativnímu skoku z 850-900°C, jež stačily na získání hydraulického vápna (kterému se podobal „cement“ zvaný Aspdinův Portland), na cca 1450-1500°C, což je teplota nutná pro výrobu pravého cementářského slínku.

DVACÁTÉ STOLETÍ
V Itálii až v osmdesátých letech 19.století, se zpožděním více jak čtyřiceti let oproti jiným rozvinutějším evropským zemím, se ustálily prohloubené znalosti týkající se technologie výroby hydraulických vápen. První pece na výrobu takovýchto pojiv byla vertikální zařízení ve formě lahve nebo komolého kužele (jako první závod, který postavil Aspdin v Kentu) s teplotou pálení řádově okolo 850-900°C a se značným rozptylem tepla. Postupně byla zavedena celá řada technologických inovací spočívajících v používání paliv o vysokém tepelném výkonu (uhlí a pak také deriváty nafty), která nahradila tradiční zdroj palivové dříví a kryt pece byl přizpůsoben vysokým teplotám spalování pomocí zdvojení stěn, díky čemuž se i v naší zemi přistoupilo k výrobě hydraulických vápen a cementu. Cement je jediným a nesporným stavebním pojivem po většinu dvacátého století. Naftová krize v sedmdesátých letech snad poprvé zdůraznila křehkost Portlandu, alespoň tedy z energetického hlediska, z důvodu enormního množství zdrojů, které jsou nutné pro jeho výrobu. Od roku 2000 se potom slova jako „Udržitelnost životního prostředí“, „Ekologická architektura“ a „Konzervování kulturního bohatství“ stávají hlavními ekonomickými a politickými tématy nejrozvinutějších zemí: vápno se tak znovu stává jedním z možných řešení těchto problémů.
Vápno se nám dnes nabízí, díky nižším energetickým nákladům na svou výrobu, díky zdravému vlivu, kterým na budovy působí, a díky naprosté kompatibilitě s historickými stavbami, jako stavební pojivo třetího tisíciletí, a to s onou „čerstvostí“ a „schopností uchvátit“, kterou se může pochlubit pouze mimořádný materiál po mnoha staletích tvrdé a neúnavné práce.