Nanododatki - skuteczne zabezpieczanie zaprawy klinkierowej

Nanododatki - skuteczne zabezpieczanie
zaprawyklinkierowejALPOLprzedwykwitami
Często z niedowierzaniem i irytacją spoglądamy na wymurowany z kształtek klinkierowych
przy znacznych nakładach finansowych mur lub
słupek ogrodzeniowy, oszpecony pojawiającymi
się wykwitami. W miarę upływu czasu początkowo
niewielkie naloty przekształcają się w brzydkie zacieki, które pokrywają coraz większą powierzchnię
spoin i cegieł, dając efekt podobny do dokonań
grupy wandali uzbrojonych w białą farbę. Pożałowania godny „efekt estetyczny” to tylko część
problemu. Wzrost objętości krystalizujących soli
tworzących wykwity powoduje uszkodzenia mechaniczne spoiny, a czasami także i kształtek klinkierowych. Przyczyn powstawania wykwitów może
być wiele. Największą rolę w tworzeniu się wykwitów odgrywa proces migracji na powierzchnię
spoin roztworów, z których w wyniku odparowania
wody krystalizujące sole, tworzą rozrastające się
w miarę upływu czasu białe plamy.
Migrujące sole mogą pochodzić zarówno
ze składników zapraw, kształtek klinkierowych
wykonanych z niewłaściwych surowców, jak też
stanowić produkt oddziaływań atmosferycznych
na składniki zapraw.
Najwięcej w zaprawie jest jonów wapnia, które
pochodzą z wodorotlenku wapnia stanowiącego
produktu hydratacji cementu, mogą być też wprowadzone z wodą zarobową lub w formie wapna
hydratyzowanego. Transportowane w roztworze
na powierzchnię, w wyniku karbonatyzacji, czyli
łączenia się z atmosferycznym dwutlenkiem węgla,
mogą tworzyć cienką warstwę nierozpuszczalnego
węglanu wapnia, hamując tym samym na pewien
okres proces wymywania. Reakcje chemiczne
przebiegają następująco:
Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
Węglan wapnia w wyniku dalszego działania
dwutlenku węgla łatwo przechodzi w rozpuszczalny wodorowęglan wapnia, często usuwany
samoistnie przez opady deszczu.
CaCO3+CO2+ H2O → Ca(HCO3)2
Brak wodorowęglanu wapnia nie eliminuje
jednak ponownego wysolenia. W wyniku zniknięcia warstwy utrudniającej migrację jonów, jaką
tworzył CaCO3, następuje dalsze wymywanie
jonów wapnia z zaprawy i powtórne pojawienie
się wykwitów.
Bardzo niekorzystne są występujące w wyniku
oddziaływania zanieczyszczonych opadów, a
także przenikające z gleby związki jonów siarcza-
nowych, szczególnie tam gdzie nie zastosowano
izolacji poziomych. Są one przyczyną powstania
innego rodzaju soli – krystalizującego dwuwodnego siarczanu wapnia.
CaO+SO3+2H2O → CaSO4·2H2O
Siarczany tworzą trudno rozpuszczalne sole, a
co za tym idzie, usunięcie ich wymaga zastosowania specjalistycznych środków.
Zastosowanie kształtek klinkierowych wykonanych ze złych surowców może spowodować
pojawienie się jonów magnezowych, które wraz
z jonami siarczanowymi tworzą rozpuszczalne
sole zwiększające swoją objętość podczas krystalizacji.
Jony potasowe bądź sodowe wprowadzone
ze składnikami zaprawy środkami chemicznymi
używanymi do czyszczenia mogą być przyczyną
powstawania syngenitu K2Ca2(SO4)2·H2O i chlorku
sodu NaCl.
Można, oczywiście w pewnym stopniu,
ograniczyć dostęp do związków pochodzących
z otoczenia mających wpływ na proces powstawania wykwitów, a także zmniejszyć wymywanie
już istniejących z zaprawy, poprzez impregnację
środkami hydrofobowymi. Zabiegi te jednak są
kosztowne i należy je, co pewien okres, powtarzać,
gdyż zaimpregnowana warstwa ulega erozji.
Chcąc zapewnić doskonałą trwałość i estetyczny wygląd słupków i elewacji wykonanych z kształtek klinkierowych firma Alpol Gips wprowadziła na
rynek Nanozaprawę murarską do klinkieru, opracowaną z wykorzystaniem najnowocześniejszych
technologii opartych na nanododatkach. Zaprawa
jest dostępna w siedmiu kolorach: grafitowym,
szarym, brązowym, czerwonym, jasnoszarym,
czarnym i piaskowym. Stanowi doskonały materiał
do łączenia kształtek klinkierowych.
Pod pojęciem nanododatki kryją się materiały
(dodatki) o nanometrycznych rozmiarach cząstek.
Przedrostek nano oznacza 10-9. Proporcje takie,
jak stosunek średnicy globu ziemskiego do średnicy piłki do tenisa stołowego.
Inżynieria wykorzystująca cząstki o wielkości
jednej milionowej milimetra pozwala uzyskiwać
nieznane dotychczas własności dobrze znanych
materiałów.
W każdej zaprawie, na skutek niewykorzystania
do hydratacji spoiwa całej zawartej w niej wody,
powstają rurkowate szczeliny o średnicy od kilku
nanometrów do kilkudziesięciu mikrometrów zwane porami kapilarnymi. Kapilary, ze względu na
swoją budowę mają zdolność do zasysania cieczy.
Tworząc system połączonych kanałów umożliwiających migrację roztworów dającą początek
powstawaniu wykwitów. W celu ograniczenia
tego procesu należy przerwać ciągłość struktury
kapilarnej. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu
dodatków o rozmiarach nanometrycznych. Zastosowanie tego typu technologii pozwoliło firmie
Alpol Gips uzyskać bardziej zwartą i szczelną mikrostrukturę zapraw, o zmniejszonym podciąganiu
kapilarnym, którego miarą jest absorpcja.
Eliminacja migracji rozpuszczonych związków
przez zaprawę ogranicza proces powstawania
wykwitów.
W laboratorium firmy Alpol Gips przeprowadzono badania, które potwierdziły, iż opracowana
zaprawa wykazuje dużo lepszą odporność na powstawanie wykwitów niż inne zaprawy dostępne
na rynku materiałów budowlanych.
Jedno z badań omawianych zapraw polegało na przechowywaniu beleczek normowych
wykonanych z różnych zapraw do klinkieru w
nasyconym roztworze siarczanu sodu przez
okres dwóch miesięcy. Beleczki były zanurzone
na głębokość jednego centymetra dłuższym bokiem, co wymusiło migrację roztworu soli przez
zaprawę. Następnie beleczki wyjęto z roztworu i
przełamano na pół, ustalając głębokości penetracji soli w zaprawie.
Zastosowanie nanododatków w Nanozaprawie
ALPOL zatrzymało migrację siarczanu sodu. W
przypadku pozostałych, sole przemieszczały się
przez zaprawę, a także zwiększając objętości
podczas krystalizacji, powodowały miejscowe
odspojenia i zniszczenia. Wykazano również, że
zaprawa z nanododatkami posiada lepsze własności robocze w porównaniu do innych, przez co jest
łatwiejsza w aplikacji.
Trwałość i estetyka, to podstawowe warunki stawiane konstrukcjom murowym. Chcąc
je zapewnić należy do ich wznoszenia użyć
materiałów, które zapewnią utrzymanie tych
cech przez lata.
98
I N F O R M A C J E
2/2007