Rodzaje i zastosowanie chemii budowlanej

Chemia budowlana – rodzaje i zastosowanie produktów

Chemia budowlana sucha

Zaprawy to suche mieszanki przeznaczone – po zarobieniu na budowie wodą lub wodnym roztworem spoiwa – do łączenia wybranych elementów, np. drobnowymiarowych elementów murowych. Oprócz zapraw chemia budowlana sucha to również specjalistyczne podkłady podłogowe: masy samopoziomujące, jastrychy, betony oraz kleje do płytek ceramicznych i do systemów ociepleń, hydroizolacje jednoskładnikowe i dwuskładnikowe modyfikowane roztworem spoiwa oraz specjalistyczne gładzie.

Chemia budowlana mokra

Gotowe mieszaniny w postaci ciekłej to przede wszystkim fabrycznie wytworzone tynki zewnętrzne (tynki cienkowarstwowe) i wewnętrzne (gotowa gładź finiszowa) na spoiwach organicznych przeznaczone do pokryć zewnętrznych i wewnętrznych ścian, słupów, ścian działowych i piwnic. Wyroby te wytwarza się w postaci masy gotowej do zastosowania, istnieją również alternatywne produkty w postaci suchej do zarobienia z wodą na budowie: tynk cienkowarstwowy mineralny oraz gładź gipsowa. Cienkowarstwowe gotowe masy tynkarskie to również masy na spoiwach nieorganicznych i krzemoorganicznych, takich jak silikaty, silikony (nanosilikony), silany, siloksany oraz ich hybrydy.

Zaprawy do murów – podział i przeznaczenie zapraw

Zaprawy do tynkowania zewnętrznego oraz wewnętrznego

Wytwarza się je fabrycznie w zakładzie, a ich podstawą są mieszaniny jednego lub więcej spoiw nieorganicznych, kruszywa, wody i czasami domieszek i/lub dodatków. Zaprawy tego rodzaju stosuje się jako tynki zewnętrzne lub tynki wewnętrzne ścian, sufitów, słupów i ścian działowych. Nie dotyczy to zapraw, w których głównym aktywnym czynnikiem wiążącym jest spoiwo gipsowe (dopuszcza się stosowanie gipsu jako spoiwa dodatkowego w połączeniu z wapnem powietrznym jako spoiwem głównym). Specjalne zaprawy ognioodporne i akustyczne, zaprawy do reperacji konstrukcji i powierzchni elementów budynku, takie jak materiały do wygładzania lub malowania, powlekania organicznych cienkowarstwowych tynków zewnętrznych i wewnętrznych oraz elementów np. prefabrykowanych płyt gipsowo-kartonowych, nie są objęte zapisami Normy Europejskiej EN 998-1 i stanowią inną podgrupę wyrobów budowlanych.

Tynki na bazie cementu i wapna dzieli się na zaprawy murarskie:

• ogólnego przeznaczenia (GP);
• lekkie (LW);
• kolorowe, barwione fabrycznie (CR);
• jednowarstwowe do użytku zewnętrznego (OC);
• renowacyjne (R);
• termoizolacyjne (T).

Obecnie najpopularniejsze na rynku są tynki cementowo-wapienne. Pierwszy człon ich nazwy określa rodzaj spoiwa i jest go więcej objętościowo w suchej mieszance. Tynki te mają szerokie zastosowanie we wszelkiego rodzaju pomieszczeniach. Cechują się dużą twardością – wyższą do tynków gipsowych, nawet tych określonych jako „twarde”. Tynki cementowo-wapienne mają zastosowanie w pomieszczeniach mokrych i łazienkach, gdyż są odporne na działanie wilgoci i nie zmieniają przy nich właściwości mechanicznych.

Natomiast tynk gipsowy, ze względu na swój charakter spoiwowy, jest materiałem łatwo nasiąkliwym, ze skłonnością do rozmiękczania, tzn. traci swoje parametry mechaniczne pod wpływem zmiany wilgotności w pomieszczeniu (twardość, wytrzymałość, przyczepność). Ze względu na te zmiany nie zaleca się stosowania tynków gipsowych w pomieszczeniach wilgotnych, choć producenci i wykonawcy zalecają i wykonują je w łazienkach, w których wilgotność powietrza dochodzi do 80%. Autor opracowania nie do końca zgadza się z tą teorią, gdyż najczęściej w tych pomieszczeniach wilgotność przekracza 80%, a ponadto istotne jest również to, jak długo taka wilgotność utrzymuje się w pomieszczeniu i jakie są jej cykle.

Dużą popularnością w Polsce cieszą się tynki cementowo-wapienne lekkie, tzn. z wypełniaczem lekkim (głównie perlit ekspandowany), do zastosowania na głównie na sufitach, choć wykorzystuje się je i szerzej. Ich istotną zaletą jest znacząco mniejsze zużycie (ok. 30% w porównaniu z tradycyjnymi tynkami). Ze względu na niższą gęstość, uzyskaną dzięki zastosowaniu lekkich wypełniaczy oraz dodatkowo domieszek napowietrzających, mieszanka mokra zawiera nawet do 30% powietrza, a tynk uzyskuje stosunkowo niski współczynnik przewodzenia ciepła w granicach 0,3–0,5 W/(m·K). Na rynku dostępne są również tynki i zaprawy ciepłochronne o większej zawartości wypełniacza lekkiego – ich współczynnik wykazuje nawet w kategorii T1 λ ≤ 0,1 W/(m·K).

Zaprawy murarskie

Zaprawa murarska wytwarzana fabrycznie w zakładzie jako mieszanka sucha (do układania, łączenia i spoinowania drobnowymiarowych elementów murowych) jest przeznaczona do ścian murowych, słupów i ścian działowych (np. w murach licowych i tynkowanych, konstrukcjach murowych przenoszących obciążenia, w budownictwie i inżynierii lądowej).

Przy doborze zaprawy do murów przyjmuje się kilka podstawowych zasad:

• Do murowania elementów ceramicznych (cegły, pustaki), fundamentowych bloczków betonowych, bloczków i pustaków z betonu lekkiego (keramzytowych) stosuje się cementowe zaprawy do grubych spoin, tzw. zaprawy murarskie ogólnego przeznaczenia (oznaczone symbolem G) – nazywane zaprawami zwykłymi, dla których nie określa się szczególnych właściwości. Z elementów takich można wznosić ściany: konstrukcyjne, działowe, osłonowe, piwniczne i fundamentowe.
• Do murowania bloczków z betonu komórkowego i elementów silikatowych stosuje się zaprawy murarskie do cienkich spoin (najczęściej 0,5–3 mm, oznaczone symbolem T) – z kruszywem o drobniejszym uziarnieniu (zazwyczaj maks. 0,5 mm) oraz ze środkiem retencyjnym (zatrzymującym wodę w zaprawie i zwiększającym lepkość, aby porowaty element murowy szybko nie zredukował wody z cienkiej spoiny potrzebnej do hydratacji spoiwa cementowego). Jednakże do ułożenia pierwszej warstwy bloczków należy stosować zaprawę murarską ogólnego przeznaczenia do grubych spoin.
• Do murowania i fugowania elementów klinkierowych stosuje się specjalne zaprawy do klinkieru z trasem (minerału pochodzenia wulkanicznego, naturalnej pucolany), które ograniczają powstawanie wykwitów wapiennych i przebarwień. Dodatki pucolanowe redukują białe przebarwienia poprzez wiązanie chemiczne związków wapnia w zaprawie. Dodatki pucolanowe oraz domieszki uszczelniające mają ograniczyć nasiąkliwość takiej spoiny oraz zapewnić niski stosunek woda/zaprawa podczas jej rozrabiania.
• Zaprawą murujemy i fugujemy zawsze „na sucho”, nigdy „na mokro” (szlamowanie). Zwiększona ilość wody w zaprawie zwiększa porowatość, a to sprzyja powstawaniu białych nalotów. Gotowa zaprawa do murowania i fugowania na sucho powinna mieć gęstą konsystencję, podobną do wilgotnej ziemi. Tak przygotowana zaprawa jest plastyczna i łatwa w kładzeniu, dzięki czemu nie brudzi klinkieru i jest szczelna. Rynek budowlany oferuje wiele zapraw, ale nie wszystkie są w stanie sprostać wysokim wymaganiom, jakie są im stawiane.
• Do murowania ścian jednowarstwowych użyć można lekkiej zaprawy murarskiej (oznaczone symbolem L). Lekkie zaprawy murarskie to mieszanki ciepłochronne, których gęstość w stanie suchym wynosi ≤ 1300 kg/m³, a współczynnik przewodzenia ciepła λ ≤ 0,2 W/(m·K). Stosuje się je do murowania np. do bloczków z betonu komórkowego, pustaków ceramicznych oraz pustaków betonowych na bazie kruszyw lekkich. W przypadku murowania gazobetonu wypierane są one przez zaprawy cienkowarstwowe. Należy jednak pamiętać, że zaprawy lekkie nie mogą tworzyć konstrukcji stykających się z ziemią oraz do ułożenia pierwszych warstw bloczków. Aby uzyskać mur jednorodny pod względem izolacyjności cieplnej, współczynnik przewodzenia ciepła zaprawy powinien być zbliżony do współczynnika elementu murowego.

Podkłady podłogowe

Podkłady podłogowe to warstwa lub warstwy z materiałów podkładowych wykonane na budowie bezpośrednio na podłożu (związane z nimi lub niezwiązane siłami przyczepności) lub ułożone na warstwach pośrednich lub izolujących w celu uzyskania określonego poziomu ułożenia posadzki. Zwyczajowo podkład podłogowy nazywa się powszechnie jastrychem bądź wylewką betonową (szlichtą). Obecnie w budynkach mieszkalnych podkłady podłogowe wykonuje się najczęściej w formie pływającej, czyli na warstwie termoizolacji z podłogowego polistyrenu ekspandowanego (EPS) lub styropianu ekstrudowanego (XPS) układa się paroizolacyjną folię i wylewa zaprawę posadzkową cementową, rzadziej anhydrytową.

Masy samorozlewne

Masy samorozlewne (popularnie nazywane samopoziomującymi lub samoniwelującymi) to produkowane fabrycznie suche mieszanki. Ich podstawowym składnikiem jest anhydryt (bezwodny siarczan wapnia) lub cementy z wypełniaczami mineralnymi, dodatkami, a niekiedy domieszkami włókien wzmacniających. Pozwalają łatwo uzyskać idealnie gładką i równą powierzchnię, pod warunkiem użycia masy samopoziomującej. Może być ona podłożem przeznaczonym pod podłogę lub samodzielną posadzką wymagającą jedynie odpowiedniego zabezpieczenia powierzchni. Po zastygnięciu wylewkę można pomalować lub ułożyć na niej podłogę drewnianą (panele, deskę, parkiet), wykładzinę winylową, dywanową, płytki ceramiczne lub kamienne.

Bardzo istotne przy doborze masy samopoziomującej jest jej przewidywane obciążenie. W pomieszczeniach o dużych obciążeniach (np. garażach) czy dużym natężeniu ruchu należy używać mas na bazie cementu, które w swoim składzie mają dodatek proszku polimerowego octanu winylu i etylenu (VAE). Masy samopoziomujące nakłada się mechanicznie za pomocą pomp, ale na niewielkich powierzchniach można je też wylewać ręcznie.

Obecnie oferowane na rynku masy samopoziomujące są przeznaczone do:

• wyrównywania i korygowania powierzchni stropów;
• wykonywania samopoziomujących podkładów betonowych pod terakotę i wykładziny oraz m.in. jastrychów pływających;
• wykonywania jastrychów samozagęszczalnych w systemie ogrzewania podłogowego;
• wykonywania samopoziomujących wylewek spełniających po pomalowaniu lub odpowiednim wykończeniu powierzchni zewnętrznej rolę posadzki (np. w halach produkcyjnych lub garażach).

Oferta rynku w tej dziedzinie jest bardzo bogata i różnorodna. Każda firma specjalizująca się w produktach chemii budowlanej ma w swojej ofercie kilka ich typów. Wybór zależy od podłoża, na którym ma być wylana warstwa samopoziomująca, przewidzianej lub koniecznej jej grubości (w zakresie od 2 do około 30 mm), a także sposobu wykończenia zewnętrznej powierzchni.

Beton

W Polsce od kilku lat coraz większą popularnością cieszą się workowane suche mieszanki betonowe. Beton workowany stanowi alternatywę dla betonu towarowego produkowanego w wytwórni. Od zaprawy cementowej beton różni się głównie obecnością kruszywa frakcji 2/8 i/lub 8/16 mm. Zaprawa budowlana jest mieszaniną zaczynu i kruszywa drobnego, czyli takiego o uziarnieniu nieprzekraczającym 4 mm; w normie PN-EN 206 zawarto bowiem zapis: „betonu z kruszywem o D_max równym 4 mm lub mniejszym (zaprawa)”.

Beton jest kojarzony jako materiał do zastosowań konstrukcyjnych o szerokich przekrojach. Beton zwykły – według starej normy od B20 do B30, czyli obecnie C16/20 – to materiał konstrukcyjny doskonały na fundamenty, ściany, nadproża, schody itp. W budownictwie jednorodzinnym najbardziej popularny to C25/30.

Producenci suchych mieszanek betonowych, wprowadzając wyrób budowlany BETON, powołują się na normy „Podkłady podłogowe” (omówiono wcześniej ich zastosowanie) oraz „Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych”. Wyroby tego typu są przeznaczone do konstrukcyjnych i niekonstrukcyjnych napraw betonu konstrukcyjnego. Obejmują zaprawy i betony naprawcze, z możliwością stosowania w połączeniu z innymi wyrobami i systemami, do rekonstrukcji i/lub przy usuwaniu uszkodzeń betonu oraz zabezpieczaniu zbrojenia, niezbędnymi do przedłużania okresu użytkowania konstrukcji betonowej narażonej na niszczenie.

Reasumując kwestię normalizacji i zamierzonego zastosowania betonu zwykłego a „suchej mieszanki, betonu workowanego”, deklaracja producenta powinna odzwierciedlać faktyczne właściwości wyrobu oraz jego zamierzone zastosowanie, a także spełnienie wymagań podanych w specyfikacji technicznej (normie lub ocenie technicznej). Nazwa handlowa oraz zamierzone zastosowanie nie powinny wprowadzać klienta w błąd.

Środki gruntujące do podłoży

Środki gruntujące do podłoży można podzielić na trzy podgrupy wyrobów według ich zastosowania:

• zmniejszające i wyrównujące chłonność podłoża – zbudowane głównie na bazie dyspersji styrenow0-akrylowej o średniej wielkości cząstek ok. 150 nm, które mają utworzyć powłokę w warstwie wierzchniej w celu wyrównania i zmniejszenia podciągania wody z kolejnych powłok;
• wzmacniające istniejące słabe porowate podłoże – zbudowane głównie na bazie drobnocząsteczkowego kopolimeru akrylowego o średniej wielkości cząstek ok. 50 nm, których zadaniem jest wniknięcie w strukturę podłoża, a nie jak w poprzednich – stworzenie powłoki na powierzchni (czyli aplikacja kilkukrotna i wnikanie preparatu w głąb podłoża), zwiększenie jego wytrzymałości, pylistości oraz dodatkowe zmniejszenie i wyrównanie chłonności podłoża;
• warstwa, mostek sczepny – polimerowy z drobnoziarnistym kwarcowym wypełniaczem do podłoży o niskich nasiąkliwościach, tradycyjnie nazywany Beton Kontaktem, oraz 2-składnikowa emulsja kontaktowa dodawana do zaprawy cementowej lub posadzki jastrychowej.

Gładzie

Na rynku dostępna jest bardzo szeroka oferta polimerowych mas szpachlowych, gipsów i gładzi. Wyroby typu masa i gładzie „finisz” są przeznaczone do wykonywania cienkowarstwowych gładzi, a także aplikowane w cienkich warstwach jako ostateczna powłoka pod malowanie. Z kolei głównym zastosowaniem mas do spoinowania – gips, masa szpachlowa – jest spoinowanie, łączenie płyt gipsowo-kartonowych, a w przypadku niektórych gipsów i mas również wykonywanie warstwy finiszowej.

Hydroizolacje

Hydroizolacje to wyroby nieprzepuszczające wody, stosowane w postaci ciekłej pod płytki ceramiczne mocowane klejami. Systemy ciekłych uszczelniaczy na bazie zapraw cementowych modyfikowanych polimerami do pokryć na bazie żywic reaktywnych i żywic w zawiesinach mają zastosowanie pod płytkami i płytami ceramicznymi na ścianach (murach) i podłodze wewnątrz i na zewnątrz budynków.

Hydroizolacje stosuje się w dość w szerokim zakresie (w większym niż wskazuje norma), do:

• uszczelnień zespolonych podpłytkowych balkonów i tarasów;
• uszczelnień balkonów z posadzką podniesioną oraz tarasów wentylowanych;
• uszczelnień pomieszczeń mokrych i wilgotnych (łazienki, baseny itp.);
• uszczelnień zbiorników na wodę, również wodę pitną;
• wykonywania poziomych i pionowych hydroizolacji zagłębionych w gruncie części budynków i budowli, takich jak ławy, ściany i płyty fundamentowe;
• uszczelnień stref cokołowych budynków;
• uszczelnień przy negatywnym parciu wody (odrywanie hydroizolacji od podłoża) – zagłębienie do 3 m poniżej zwierciadła wody gruntowej;
• wykonywania wtórnych izolacji budynków i budowli (ściany, posadzki), także typu wannowego;
• uszczelnień wstępnych i jako warstwa sczepna pod uszczelnienia z polimerowo-bitumicznych mas uszczelniających (KMB);
• wykonywania warstwy sczepnej na kolejne warstwy, np. zespolenie z jastrychem spadkowym;
• czasowych uszczelnień w trakcie trwania budowy.

Na rynku chemii budowlanej pojawiają się również różne hybrydy tych produktów; istotnymi ich parametrami przy uszczelnieniach są jednak:

• wysoka wodoszczelność, także przy parciu wody;
• bardzo dobra przyczepność do rożnych podłoży (udział proporcji cementu do kopolimeru);
• zdolność mostkowania rys (także w ujemnych temperaturach) oraz elastyczność (również w niskich temperaturach, –20ºC); zależnie od zastosowanego udziału polimeru i jego temperatury zeszklenia Tg.

Dostępne na rynku układy – w zależności od udziału polimeru (sztywne, półelastyczne, elastyczne) – powinny cechować: odporność na mróz, starzenie się i wpływ promieniowania UV (niektóre dyspersje polimerowe, np. styrenowe, nie są odporne na UV); nadzwyczaj łatwa obróbka przy użyciu pędzla, pacy, wałka lub natryskowo.

Chemia budowlana stosowana do kładzenia płytek

Kleje do płytek ceramicznych

Płytki ceramiczne są używane niemalże wszędzie: na ścianach, podłogach w zastosowaniach wewnętrznych i zewnętrznych. Ich główne zadanie to dekoracja i długotrwała funkcjonalność: wodoodporność i łatwość w czyszczeniu. Stosowane obecnie technologie są w użyciu już od ponad 50 lat. Zaprawę klejową nakłada się na podłoże przy pomocy pacy zębatej o różnych wymiarach zębów – dobranej do rozmiaru płytki. W zależności od rodzaju płytki grubość warstwy wynosi od 2 do 15 mm.

Dzięki wysokiej pseudoplastyczności (tiksotropii) uzyskuje się zaprawy klejowe, które funkcjonują w dwóch lub trzech proporcjach wody zarobowej, oraz łatwo wykonuje się grubość warstw nawet ponad 15 mm.

Zalety zastosowania tej technologii:

• dużo szybsza technika nakładania;
• duże oszczędności w renowacji;
• łatwość w użyciu nawet dla nieprofesjonalistów;
• płytki i podłoże nie wymagają namaczania (jak w starych technologiach);
• produkt gotowy do użycia, łatwa kontrola.

Spoiny (fugi)

Dostępne na rynku rozwiązania to systemy epoksydowe (gotowe produkty żywiczne) oraz powszechnie stosowane suche zaprawy do spoinowania. Spoiny cementowe produkuje się w postaci wyrobów do wypełnienia fug o różnej szerokości (zależy to od rodzaju i uziarnienia wypełniacza: węglanowego i/lub kwarcowego): wąskie – od 1 do 6 mm, szerokie – od 4 do 25 mm.

Do stosowania wewnątrz na podłoża nieodkształcalne są przeznaczone typowe fugi cementowe oznaczone jako CG1. Do przyklejania płytek wewnątrz, ale na podłożach odkształcalnych (np. ogrzewanych), oraz na zewnątrz poleca się spoiny o podwyższonych parametrach, typu CG2. Na balkonach i tarasach należy stosować zaprawy spoinujące oznaczone symbolem CG2 W Ar, które cechują się zmniejszoną absorpcją wody i/lub zwiększoną odpornością na ścieranie. Szerokość fugi na zewnątrz nie może być mniejsza niż 5 mm (dla płytek 30 × 30 cm szerokość spoin powinna wynosić 7–8 mm).

Chemia budowlana w systemach ociepleń ETICS

Złożone systemy ocieplania ścian zewnętrznych budynków (ETICS, ang. External
Thermal Insulation Composite System) z zastosowaniem styropianu lub wełny mineralnej i wypraw tynkarskich składają się z dwóch warstw podstawowych – warstwy termoizolacyjnej i warstwy wierzchniej, łączonych z ocieplaną ścianą za pomocą zaprawy klejącej i/lub łączników mechanicznych.

System (ETICS) stosuje się jako zewnętrzną izolację cieplną ścian budynków. Zestaw izolacji służy do wykonywania ociepleń ścian zewnętrznych budynków nowo wznoszonych i użytkowanych bez istniejącego ocieplenia. Może być stosowany na ścianach wykonanych z drobnowymiarowych elementów murowych (cegły, bloczki, kamień itp.) lub betonu (monolitycznego lub elementów prefabrykowanych). System ociepleń może także pełnić funkcję drugiej warstwy ocieplenia na ścianach już ocieplonych, jeżeli istniejące ocieplenie wymaga renowacji lub ściana potrzebuje zwiększenia izolacyjności termicznej.

Podstawowymi komponentami zestawu ETICS są:

• zaprawa lub masa klejąca do mocowania płyt materiału termoizolacyjnego;
• płyty materiału termoizolacyjnego;
• łączniki mechaniczne;
• zaprawa lub masa klejąca do zatapiania siatki zbrojącej;
• siatka zbrojąca;
• środek gruntujący pod wyprawę zewnętrzną – stosowany opcjonalnie, zależnie od rozwiązania;
• cienkowarstwowa zaprawa lub masa tynkarska o zróżnicowanej fakturze;
• farba elewacyjna wraz z podkładem dostosowanym do rodzaju farby – stosowane opcjonalnie, zależnie od systemu.

www.arsanit.pl