Tynki cienkowarstwowe na spoiwach organicznych

11/2005
TYNKI CIENKOWARSTWOWE NA SPOIWACH ORGANICZNYCH
Co na styropian?
Tynki cienkowarstwowe, łatwe w wykonaniu a zarazem pozwalające uzyskać różnorodne
faktury i kolory, zaistniały w budownictwie po wprowadzeniu technologii ociepleń budynków
metodą „lekką mokrą”. Często stosowane są tynki polimerowe, w których spoiwo stanowi
wodna dyspersja polimerów, takich jak m.in. polimery i kopolimery akrylowe.
M
asy tynkarskie ze spoiwami organicznymi zaczęto stosować w budownictwie w latach 50. ubiegłego
wieku. Szybko nastąpiło ich upowszechnienie, a rozwój chemii spowodował pojawienie się nowych wyrobów, zawierających jako
jedyne spoiwo żywice syntetyczne.
Obecnie stosowane tynki cienkowarstwowe na spoiwach organicznych nazywane są tynkami dyspersyjnymi, polimerowymi, żywicznymi, bądź - jeśli do ich produkcji
użyto polimerów lub kopolimerów akrylowych – tynkami akrylowymi. Są one produkowane w postaci gotowych do użycia mas
o konsystencji pasty. Tynki organiczne przygotowywane na budowie z suchych mieszanek fabrycznych nie znajdują jak dotąd szerszego zastosowania. Spotykane są natomiast polimerowe masy tynkarskie zawierające jako spoiwo polimer w formie roztworu
w rozpuszczalniku organicznym.
Tynki polimerowe wykorzystywane są
przede wszystkim jako zewnętrzna warstwa wykończeniowa w bezspoinowych
systemach ocieplania ścian budynków.
Mogą być ponadto stosowane do wykonywania wypraw pocienionych na podłożach
betonowych, a także na podłożach z zaprawy cementowej lub cementowo-wapiennej
i innych materiałach mineralnych na
zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń.
Charakterystyka tynków
polimerowych
Cechą tynków polimerowych jest ich bardzo
duża elastyczność, odporność na uszkodzenia mechaniczne, mała nasiąkliwość wodna,
dobra przyczepność do różnych podłoży,
bogata kolorystyka, duża odporność na
wykwity solne i przebarwienia. Są ponadto
łatwe do nakładania i stosunkowo szybko
twardnieją w wyniku fizycznego wysychania.
Mają jednak ograniczoną paroprzepuszczalność. Z tego względu nie są zalecane do stosowania w systemach ocieplania z wełną
mineralną, a także na niedostatecznie
wyschniętych podłożach ściennych, np. na
świeżych murach z betonów komórkowych.
Przy nakładaniu na wilgotne podłoża,
względnie przy wystąpieniu spękań tynku
(np. w wyniku naprężeń termicznych) i przedostawania się przez te pęknięcia wody
deszczowej pod wyprawę, należy się liczyć
z możliwością odspojenia powłoki i pojawienia się pęcherzy na otynkowanej powierzchni. Ponadto, obserwowane czasem po deszczu rozmiękanie powłoki i tworzenie się
pęcherzy - może być związane ze spęcznieniem żywicy o zbyt dużej nasiąkliwości. Zjawisko to dodatkowo potęguje użycie nieodpowiedniego środka gruntującego, jak
i osłabienie przyczepności tynku do podłoża, ujawniające się zwłaszcza po okresie
Właściwości fizyczne elewacyjnych tynków dyspersyjnych
Spoiwo
Dyspersja wodna polimeru wielkocząsteczkowego
Udział polimeru w odniesieniu do masy wyschniętej powłoki (wg DIN 18558):
• min. 8% wag. - przy średnicy największego
ziarna ≤ 1 mm
• min. 7% wag. - przy średnicy największego
ziarna > 1 mm
Elastyczność
Bardzo duża
Hydrofobowość i ochrona przed deszczem
Dobra do bardzo dobrej
Oddawanie wilgoci po działaniu deszczu
Powolne
Porowatość
Średnia do dużej, zależna od stopnia pigmentacji
Przepuszczalność CO2
Mała do średniej, zależna od składu i faktury
Kapilarne wchłanianie wody
Małe
Podciąganie kapilarne wody α [kg/m2·h0,5]
< 0,1
Przepuszczalność pary wodnej
Mała do dużej, zależna od składu i faktury
Współczynnik przepuszczalności pary wodnej µ
< 150
Opór dyfuzyjny względny Sd [m]
0,2 – 0,5
XIV rynek CHEMII BUDOWLANEJ
zimowym. Tynki polimerowe mogą wykazywać tendencję do nadmiernego brudzenia
się na skutek termoplastyczności żywic,
przylepności i elektryzowania się. Natomiast
nie obserwuje się brudzenia strukturalnego,
powstającego w wyniku przenoszenia przez
wodę opadową zanieczyszczeń w głębsze
warstwy tynku. Mała przepuszczalność CO2
powoduje, że tynki polimerowe mogą stanowić ochronę betonu przed zbyt szybką karbonatyzacją. Nie nadają się jednak do nakładanie na tynki wapienne.
Szczegółowa charakterystyka elewacyjnych tynków dyspersyjnych jest podana
w tabelach 1, 2 i 3. Wymagania i badania
dotyczące mas tynkarskich do wypraw
pocienionych na spoiwach organicznych są
zawarte w normie PN-B-10106:1997 Tynki
i zaprawy budowlane – Masy tynkarskie do
wypraw pocienionych. Ponadto, wymagane
właściwości techniczne polimerowych mas
tynkarskich do wykonywania wypraw
wewnętrznych oraz wymagane właściwości
techniczne samych wypraw, podano
w ZUAT-15/VIII.06/2002.
Odmianą tynków polimerowych są tzw.
tynki zimowe (czasem oznaczane jako QS
– quick set). Produkowane są najczęściej
jako masy, które mogą być nakładane
w temperaturach od +1°C do ok. +10°C.
W temperaturze +1°C i przy względnej
wilgotności powietrza 95% tynki te uzyskują odporność na deszcz po 6÷7 godzinach. Po 4÷5 godzinach od nałożenia na
ściany nie szkodzą im nocne spadki temperatury do -5°C. Spotykane są także
wyroby możliwe do stosowania w zakresie
temperatur od –15°C do +20°C.
Innym rodzajem cienkowarstwowych
wypraw polimerowych są tynki o zwiększonej elastyczności, charakteryzujące się
wydłużalnością rzędu 250-300%.
www.rynekchemiczny.com.pl
11/2005
Specjalny rodzaj tynków akrylowych
stanowią tynki mozaikowe (kamyczkowe).
Kolor i strukturę tych wypraw uzyskuje się
dzięki zastosowaniu różnobarwnej mieszaniny naturalnych kruszyw kolorowych
lub trwale powierzchniowo barwionych,
zatopionych w bezbarwnej (po wyschnięciu) żywicy akrylowej. W zależności od
zamierzonego efektu dekoracyjnego, stosowane są różne kruszywa: jednofrakcyjne
lub wielofrakcyjne o różnym kształcie ziaren. Dobre parametry wytrzymałościowe,
odporność na wpływy atmosferyczne,
walory estetyczne oraz łatwość utrzymywania w czystości predysponują te tynki
do stosowania w miejscach eksponowanych, narażonych na uszkodzenia mechaniczne i zabrudzenia, zarówno na zewnątrz
(np. na cokoły), jak i wewnątrz budynków.
Skład tynków polimerowych
W skład polimerowych mas tynkarskich
wchodzą: spoiwo polimerowe, wypełniacze
mineralne o strukturze krystalicznej (kruszywa fakturujące i wypełniające), wypełniacze mineralne o strukturze bezpostaciowej (mączki kamienne), pigmenty, środki zagęszczające, mikrozbrojenie, środki
zwilżające, odpieniające, środki hydrofobi-
[email protected]
Właściwości estetyczne elewacyjnych tynków dyspersyjnych
Kolorystyka
Możliwość stosowania pigmentów nieorganicznych i organicznych; nieograniczona zdolność do barwienia; bardzo duża trwałość barwy
Faktura i wzornictwo
Bardzo różnorodne, w zależności od uziarnienia oraz techniki wykonawczej
Skłonność do zabrudzeń Mała do dużej, zależna od składu i faktury
zujące, koalescenty, biocydy.
Podstawowymi kryteriami doboru spoiwa polimerowego do mas tynkarskich są
następujące cechy: odporność na działanie środowiska alkalicznego, giętkość
w niskich temperaturach, szczelność, niska
nasiąkliwość i odporność na działanie
wody, dobra przyczepność do podłoża,
dobra zdolność do mieszania z wypełniaczami mineralnymi i pigmentami, duża
szybkość wysychania, odporność na promieniowanie UV, nie wykazywanie termoplastyczności, przylepności i elektryzowania się. Korzystne jest stosowanie dyspersji nie zawierających amoniaku, z minimalną ilością substancji lotnych
powodujących nieprzyjemny zapach.
Obecnie najpopularniejsze są masy tynkarskie produkowane na bazie dyspersji
polimerów akrylowych (np. polimerów
estrów kwasu akrylowego i metakrylowego)
i kopolimerów akrylowo-styrenowych (np.
kopolimeru akrylanu butylu i styrenu).
Aby uzyskać wyprawy o zwiększonej
trwałości i zmniejszonej podatności na brudzenie, wykorzystuje się żywice, w których
występują poprzeczne wiązania pomiędzy
końcami łańcuchów polimerowych.
W podstawowej grupie tynków żywicznych stosowane są przede wszystkim kruszywa węglanowe – czysto wapienne lub
dolomitowe. W porównaniu do kruszyw
kwarcowych charakteryzują się one większą
zwilżalnością powierzchni ziaren, co zwiększa przyczepność pomiędzy kruszywem
i pozostałymi składnikami masy. Kruszywa
dzieli się czasem na fakturujące i wypełniające. Zawartość poszczególnych frakcji jest
różna w zależności od typu planowanej faktury. W przypadku tynków mozaikowych
stosowane są niebarwione kruszywa kwarcowe lub kruszywa naturalne trwale
powierzchniowo barwione przy użyciu żywic
poliuretanowych.
Jako wypełniacze bezpostaciowe
używane są mączki marmurowe. Stosuje
rynek CHEMII BUDOWLANEJ XV
11/2005
ściej stosowana wodo-rozcieńczalna emulsja modyfikowanego polisiloksanu, oprócz
poprawy wodoszczelności podnosi paroprzepuszczalność powłoki.
Środki przeciwpieniące służą do
zmniejszenia zawartości powietrza
w masie tynkarskiej podczas jej mieszania
przed użyciem. Zapobiegając nadmiernemu napowietrzeniu przyczyniają się do
poprawy właściwości roboczych.
Koalescenty to środki obniżające temperaturę tworzenia filmu stosowane w celu
się je w celu uszczelnienia powłoki i wyeliminowania tworzenia się kraterów.
Zadaniem zagęstników jest zwiększenie retencji wody i poprawa urabialności
masy tynkarskiej podczas wykonywania
wyprawy. Do grupy tej należą etery celulozy, a przede wszystkim metylohydroksyetyloceluloza (MHEC) i metylohydroksypropyloceluloza (MHPC) – nazywane
potocznie metylocelulozami. Innym
rodzajem zagęstników są produkty na
bazie bentonitu. Substancje te mogą być
stosowane łącznie z eterami celulozy.
Zadaniem środków zwilżających jest
przeciwdziałanie aglomeracji pigmentów
bądź wypełniaczy i poprawa jednorodności masy tynkarskiej. Środki te chronią
także przed wypływaniem pigmentów na
powierzchnię.
Działanie środków hydrofobizujących polega na zapobieganiu wnikaniu
wody w głąb wyprawy. Domieszki te
wyraźnie poprawiają odporność wypraw
na działanie opadów atmosferycznych
i mrozu. W przypadku gotowych mas tynkarskich stosowane są związki krzemoorganiczne lub woski polimerowe. Najczę-
umożliwienia aplikacji mas tynkarskich
w niskich temperaturach (powyżej 0°C,
z tolerancją wynikającą z możliwości obniżenia się temperatury na skutek parowania składników świeżej masy tynkarskiej).
W przypadku biocydów, stosowane są
dwie grupy tych środków. Pierwsza z nich to
środki konserwujące, mające za zadanie
zabezpieczyć masę tynkarską w czasie przechowywania w pojemnikach (in can). Druga
grupa to środki zabezpieczające powłokę
(wyprawę) przed korozją mikrobiologiczną
w trakcie eksploatacji (in film). Duża część
z występujących obecnie receptur biocydów,
Właściwości technologiczno-eksploatacyjne elewacyjnych tynków dyspersyjnych
Odpowiednie podłoża
Wszystkie nośne i odpowiednio przygotowane podłoża, za
wyjątkiem zapraw na wapnie powietrznym oraz na wapnie
naturalnie hydraulicznym
Technologiczność
Dobra
Dostawa w dużych pojemnikach lub
silosach
Zdatne
Możliwość mechanizacji wykonawstwa
Dobra
Stosowanie wewnątrz budowli
Zdatne
Odporność na zawarte w powietrzu szko- Bardzo dobra
dliwe substancje
Odporność na czynniki starzenia naturalnego (UV, ozon)
Mała do średniej, zależnie od składu
Odporność na glony i grzyby
Mała do średniej; z dodatkowym zabezpieczeniem biocydami
początkowo bardzo duża, stopniowo malejąca
Odpowiednie powłoki malarskie
Farby dyspersyjne, farby silikonowe
Przydatność w bezspoinowych systemach ocieplania elewacji
Zdatne, przy zachowaniu współczynnika odbicia rozproszonego ≥ 25% (wg ÖNORM B 6400: 2004); barwy ciemniejsze
na powierzchni nie większej niż 10% elewacji; nie zalecane
w przypadku izolacji termicznej z wełny mineralnej
Ochrona betonu
XVI rynek CHEMII BUDOWLANEJ
Dobra (w przypadku faktur rowkowej oraz ziarnistej, wyłącznie przy zastosowaniu odpowiedniego gruntowania)
skonstruowana jest wg zasady dwa fungicydy (karbendazym + oktyloizotiazolina lub
pirytionian cynku) i jeden algicyd (diuron
lub jedna z pochodnych trójazyny, np. irgarol, terbutryna). Ze względu na wzrastające
wymagania odnośnie ochrony środowiska
dąży się jednak do stworzenia nowych receptur. Należy sobie także zdawać sprawę z faktu, iż nie ma substancji ani mieszanin, które
byłyby odporne na takie czynniki zewnętrzne jak: promieniowanie UV, wymywanie,
wpływy alkaliczności i inne. Dlatego też
zabezpieczenie biocydami ma określony
czas skuteczności, jednak nie krótszy niż 5
lat. Wartym zaznaczenia jest także fakt, że
w niektórych przypadkach dostateczne
zabezpieczenie stwarza podstawowy skład
masy tynkarskiej, a biocydy dodawane są
przez producenta w sytuacjach szczególnych, np. gdy tynki mają być stosowane na
terenach nadmorskich, czy też w miejscach
częstego pojawiania się mgły.
Pigmenty nieorganiczne i organiczne
stosowane są w celu nadania barwy tynkom.
Jednym z najważniejszych pigmentów nieorganicznych jest dwutlenek tytanu rutylowy. Jest to silnie kryjący pigment o największym spośród białych pigmentów współczynniku załamania światła wynoszącym 2,73.
Dzięki swym właściwościom dwutlenek tytanu w znacznym stopniu zabezpiecza polimery przed degradacją wskutek oddziaływania
promieniowania UV. Pigmenty barwne stosowane są w postaci suchej lub past pigmentowych. Barwienie masy może być wykonywane w disolwerach lub w przypadku mniejszych partii bezpośrednio w handlowych
pojemnikach z masą tynkarską.
W wyprawach tynkarskich stosowane
jest mikrozbrojenie redukujące mikrorysy i odkształcenia skurczowe. W tym
celu używa się włókien celulozowych lub
syntetycznych (np. poliamidowych).
Wpływają one ponadto na poprawę obrabialności, redukują niepożądaną kleistość
masy tynkarskiej do narzędzi, zmniejszają
skłonność do rozpryskiwania. Wykorzystywane są też właściwości pseudoplastyczne włókien, zmniejszające osuwanie
się mas nakładanych na powierzchnie pionowe i umożliwiające nanoszenie grubszych warstw w jednym cyklu roboczym.
W artykule wykorzystano materiały
informacyjne firm: BASF, Baumit, Dryvit,
Kreisel Technika Budowlana, Rotex Consulting.
Mariusz Gaczek, Sławomir Fiszer
Instytut Konstrukcji Budowlanych
Politechniki Poznańskiej
www.rynekchemiczny.com.pl