Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu

Hydrofobizacja | Zaprawy ciepłochronne
Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu | Hydrophobised insulating mortar containing perlite and LECA
Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu | Hydrophobised insulating mortar containing perlite and LECA
Archiwa autorów

Obecnie na rynku dostępne są różnorodne środki i domieszki hydrofobizujące. Ich skuteczność można określić i porównać na podstawie wyników badań laboratoryjnych.

Lekka zaprawa ciepłochronna to mieszanka cementowa lub cementowo-wapienna z dodatkiem składników polepszających izolacyjność termiczną. Do wykonania takich zapraw używa się tradycyjnych spoiw, lekkich wypełniaczy i kruszyw w postaci granulek styropianowych, perlitu, wermikulitu lub keramzytu oraz dodatków i domieszek uszlachetniających.

Lekkie wypełniacze w zaprawie powodują zmniejszenie wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Po zarobieniu wodą i stwardnieniu zaprawa w stanie suchym ma gęstość pozorną nie większą niż 950 kg/m3, wytrzymałość na ściskanie większą niż 3 MPa, a wartość współczynnika przewodzenia ciepła mniejszą niż 0,18 W/(m×K). Ciepłochronna zaprawa murarska charakteryzuje się nasiąkliwością wagową nieprzekraczającą 45% [1].

Przeczytaj też: Specyfika i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających

Zamiana piasku na perlit ekspandowany lub keramzyt powoduje istotne zmiany parametrów fizycznych i cech użytkowych zaprawy. Proporcjonalne zwiększanie objętościowego udziału lekkich wypełniaczy w zaprawie, kosztem piasku, obniża jej parametry wytrzymałościowe i zmniejsza ciężar, ale poprawia termoizolacyjność, odporność ogniową i zdolność pochłaniania hałasu.

W przypadku dodatku perlitu wzrasta ponadto odporność zaprawy na podciąganie kapilarne, poprawia się jej przyczepność do podłoża oraz zwiększa zdolność do pełzania.

ABSTRAKT

W artykule dokonano analizy porównawczej działania preparatów na bazie związków krzemoorganicznych na właściwości zapraw ciepłochronnych z perlitem oraz keramzytem. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ hydrofobizacji powierzchniowej i hydrofobizacji w masie zapraw lekkich na korozję siarczanową i mrozową.

The article presents a comparative analysis of the action of products based on organosilicon compounds on the properties of insulating mortar containing perlite and LECA. Particular attention is paid to the influence of surface hydrophobisation and mass hydrophobisation on sulphate and frost corrosion of lightweight mortar.

Ze względu na możliwość zastosowania tych materiałów w budownictwie energooszczędnym w literaturze zagranicznej można zaobserwować wzrost zainteresowania badaniami zapraw ciepłochronnych z użyciem lekkich wypełniaczy, przede wszystkim z perlitem ekspandowanym [2–4], polistyrenem [3], mikrokrzemionką i popiołami lotnymi [5], granulowaną korą [6], pianką poliuretanową [7], żużlem wielkopiecowym [8], pumeksem [9,10], włóknem szklanym i poliestrem [11].

Nasiąkliwość materiałów i proces hydrofobizacji

Aby uzyskać większą porowatość zapraw, do ich produkcji stosuje się domieszki napowietrzające i spulchniające. Zbyt duże ich użycie może jednak obniżyć szczelność i wytrzymałość zaprawy, a także podwyższyć zdolność do chłonięcia wody i w konsekwencji doprowadzić do utraty zdolności termoizolacyjnych [12].

Przemieszczająca się w strukturze materiału woda może pobierać z otoczenia lub rozpuszczać zawarte w niej sole i tworzyć w zależności od ich stężenia miejscowe zawilgocenia lub wykwity. Rozpuszczone sole zalegają w porach w zewnętrznej powierzchni materiału. W wyniku procesu krystalizacji dochodzi do zwiększania objętości soli i napierania na ścianki porów, co prowadzi do powstania rys oraz pęknięć.

Następstwem krystalizacji soli na powierzchni materiału są plamy, przebarwienia, wykwity, zacieki i puszyste naloty. Zawilgocone materiały ulegają przyspieszonemu niszczeniu na skutek wielokrotnego zamrażania i odmrażania wody zawartej w porach i kapilarach.

Zobacz też: Tynki ofiarne - klasyfikacja i właściwości

Aby ograniczyć nasiąkliwość porowatych zapraw ciepłochronnych, zastosowano hydrofobizację, która jest procesem nadawania powierzchniom materiałów porowatych własności hydrofobowych, tj. zdolnych do odpychania wody przez zmianę kąta zwilżania kapilarów.

Hydrofobizacja nie zmienia dyfuzji gazów i pary wodnej, a pory pozostają otwarte. Głębokość, na jaką migruje preparat, zależny od wielkości porów i kapilar w materiale oraz rodzaju i stężenia substancji czynnej zastosowanej w danym środku hydrofobizującym [13].

Głównym celem hydrofobizacji jest uzyskanie jak największego napięcia powierzchniowego między wodą a impregnowanym materiałem [3].

Do hydrofobizacji materiałów budowlanych najczęściej stosuje się związki krzemoorganiczne, których cząsteczki zawierają atom krzemu czterowartościowego powiązany z atomami wodoru, węgla, fluorowca, tlenu lub azotu.

Podstawą budowy polimerów krzemoorganicznych nie są wiązania Si - Si, lecz wiązania siloksanowe Si - O - Si oraz wiązania krzemo-węglowe Si - C - Si [14].

W porównaniu z innymi środkami stosowanymi do hydrofobizacji zapraw zastosowanie sproszkowanego silikonu i oleinianu sodu wykazało najlepszą odporność na penetrację wody, podczas gdy mydła metaliczne w postaci stearynianu wapnia i stearynianu cynku wykazały najniższą odporność na jej działanie [15].

Bardzo dobrą efektywność hydrofobizacji zapraw lekkich uzyskano w badaniach A. Frattolillo i in. [16], F. Tittarellego [17] oraz E. McGettigana [18]. Ponadto badania R. Polder i in. [19] i L. Basheer i in. [20] potwierdziły wzrost odporności na korozję chlorkową zapraw i betonów po hydrofobizacji.

Skład mineralny próbek

Aby przeprowadzić analizę porównawczą działania preparatów na bazie związków krzemoorganicznych na właściwości zapraw ciepłochronnych z perlitem oraz keramzytem, opracowano składy 4 mieszanek mineralnych zapraw lekkich. Na RYS. 1 oraz w TABELI 1 przedstawiono skład zapraw z dodatkiem keramzytu, a na RYS. 2 oraz w TABELI 2  - skład zapraw z dodatkiem perlitu.

Wykonane próbki oznaczono następująco:

  • K1, K2, K3 - zaprawy z dodatkiem keramzytu,
  • P1, P2, P3 - zaprawy z dodatkiem perlitu.

Przy czym:

  • K1, P1 - zaprawy bez domieszki hydrofobizującej,
  • K2, P2 - zaprawy z domieszką szlamu mineralnego uszczelniającego,
  • K3, P3 - zaprawy K1, P1 bez domieszki hydrofobizującej zabezpieczone powierzchniowo roztworem żywicy metylosilikonowej w benzynie lakowej.

Mineralny szlam uszczelniający zastosowany w mieszankach K2 i P2 jest cementową domieszką hydroizolacyjną nadającą zaprawom wodoszczelność (także przy obciążeniu wodą pod ciśnieniem), dobrą przyczepność do podłoża, odporność na wodę i obciążenia chemiczne, mrozoodporność i przepuszczalność pary wodnej [21].

Warto przeczytać: Grunty i farby podkładowe - błędy i braki w wymaganiach norm oraz problemy jakościowe

Do hydrofobizacji powierzchniowej mieszanek K3 i P3 zastosowano żywicę metylosilikonową w benzynie lakowej. Preparat ten jest środkiem wodorowęglanowym stosowanym bez rozcieńczenia, przeznaczonym do hydrofobizacji zewnętrznych powierzchni murów, tynków cementowo-wapiennych i porowatych materiałów budowlanych. Podstawowe parametry preparatu to:

  • lepkość - 2,846 Pa·s·10-3,
  • napięcie powierzchniowe - 24,3 N/m·10-3,
  • gęstość - 0,82 g/cm³,
  • stężenie substancji czynnej - 11% [15].

Przygotowanie próbek

Do badań przygotowano zestaw próbek prostopadłościennych z wymienionych zapraw o wymiarach 40×40×160 mm zgodnie z normą PN-EN 196-7:2008 [22]. Próbki rozformowano po 24 godz., oznaczono na górnej powierzchni i umieszczono w komorze klimatycznej na 21 dni w temp. 23,5°C i wilgotności 73,5%, gdzie przebywały aż do rozpoczęcia badań.

Przed przystąpieniem do hydrofobizacji powierzchniowej próbki K3 i P3 wysuszono do stałej masy. Następnie zanurzano je w roztworze żywicy metylosilikonowej w benzynie lakowej na 10 s oraz poddano 7‑dniowemu okresowi sezonowania w warunkach laboratoryjnych celem zapewnienia prawidłowego przebiegu polikondensacji hydrolitycznej.

Właściwości fizyczne zapraw

Objętość porów otwartych, gęstość objętościowa, porowatość otwarta

Badanie gęstości objętościowej (pozornej), objętości porów otwartych, a także porowatości otwartej zapraw ciepłochronnych przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN 1936:2010 [23]. Do badania użyto 12 próbek o wymiarach 40×40×160 mm ponumerowanych w trwały sposób:

  • 6 próbek bez domieszki hydrofobizującej (3 próbki K1, 3 próbki P1),
  • 6 próbek z domieszką szlamu mineralnego uszczelniającego (3 próbki K2, 3 próbki P2).

Objętość porów otwartych, gęstość pozorną oraz porowatość otwartą wyznaczono odpowiednio na podstawie wzorów:

gdzie:
V - objętość porów otwartych [cm³],
ms - masa nasyconej próbki w powietrzu [g],
mh - masa próbki zanurzonej w wodzie [g],
ρrh - gęstość wody użytej do badania [0,998 g/cm³],

gdzie:
ρb - gęstość pozorna [g/cm³],
md - masa próbki wysuszonej [g],
ms - masa nasyconej próbki w powietrzu [g],
mh - masa próbki zanurzonej w wodzie [g],
ρrh - gęstość wody użytej do badania [0,998 g/cm³].

gdzie:
Po - porowatość otwarta [%],
ms - masa nasyconej próbki w powietrzu [g],
md - masa próbki wysuszonej [g],
mh - masa próbki zanurzonej w wodzie [g].

Gęstość i porowatość całkowita

Oznaczenie gęstości całkowitej wykonano na podstawie metody piknometrycznej opisanej w normie PN-EN 1936:2010 [23]. Badanie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na próbkach: K1, K2, P1, P2. Temperatura otoczenia wynosiła ok. 20°C. Gęstość i porowatość całkowitą obliczono odpowiednio zgodnie z wzorami:

gdzie:
ρr - gęstość całkowita próbki [g/cm³],
m - masa wysuszonej i sproszkowanej próbki [g],
m2 - masa piknometru wypełnionego denaturatem [g],
m1 - masa piknometru wypełnionego denaturatem i sproszkowaną próbką [g],
ρrh - gęstość płynu użytego do badania (denaturatu) [g/cm³],

gdzie:
P - porowatość całkowita [%],
ρb - gęstość objętościowa próbki [g/cm³],
ρr - gęstość całkowita próbki [g/cm³].

Nasiąkliwość

Nasiąkliwość zaprawy murarskiej ciepłochronnej na bazie keramzytu i perlitu oznaczono według normy PN-B-04500:1985 [24]. Do badania wykonano po 12 próbek zaprawy murarskiej ciepłochronnej na bazie keramzytu oraz perlitu o wymiarach 40×40×160 mm - po 4 próbki K1, K2, K3 oraz po 4 próbki P1, P2, P3.

Przed rozpoczęciem badania próbki zostały wysuszone do stałej masy, a pomiar nasiąkliwości wagowej przeprowadzono po 14 dniach, według ZUAT-15/VI.11-1/00 [25]. Nasiąkliwość wagową określono na podstawie wzoru:

gdzie:
nw - nasiąkliwość wagowa [%],
ms - masa próbki wysuszonej do stałej masy [g],
mw - masa próbki nasyconej wodą [g].

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 2/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Dobierz najlepszy materiał termoizolacyjny. Sprawdź »


Ocieplenie powinno być trwałe i odporne na niekorzystne oddziaływanie czynników atmosferycznych... ZOBACZ »


Jak ochronić przed wodą podpiwniczenia i fundamenty?

Wykańczasz dom i potrzebne Ci wysokiej jakości materiały?

W przypadku aplikacji na podłożach wykazujących mikropęknięcia, przy wykonywaniu izolacji wodoszczelnej wanien...
czytaj dalej »

Dopasuj rozwiązanie do Twoich potrzeb i rodzaju wykonywach prac... czytaj dalej »

Hydroizolacja fundamentów - co musisz wiedzieć »

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Uszczelnianie dachu - to warto wiedzieć »

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Przeczytaj, zanim zdecydujesz się na zakup konkretnego materiału. czytaj dalej » Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Akustyczne płyty ścienne i sufitowe »

Energooszczędne płyty warstwowe z izolacją z wełny mineralnej o unikalnych właściwościach przeciwpożarowych i strukturalnych...  czytaj dalej »


Jak przyspieszyć prace budowlane?

Zobacz, jak możesz zaoszczędzić czas (i pieniądze). Uzyskaj bezpłatną wycenę materiałów w 48 godzin!  czytaj dalej »


Alternatywa dla tradycyjnych materiałów izolacyjnych »

Gdzie stosować izolację polimocznikową?

Powłoka ta stanowi elastyczne, trudnościeralne pokrycie posadzek betonowych szczególnie polecane do...
czytaj dalej »

Być może wciąż zastanawiasz się czy Twoja firma powinna zainwestować w posadzki epoksydowe? Jeśli szukasz odpowiedniego materiału na podłogę w hali produkcyjnej... czytaj dalej »


Jak trwale zabezpieczyć budynki przed wodą?

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Rozwijamy kreatywne rozwiązania dla osiągniecia pożądanego sukcesu nawet w przypadku specjalnych projektów czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



dr inż. Danuta Barnat-Hunek
dr inż. Danuta Barnat-Hunek
Danuta Barnat-Hunek ukończyła kierunek budownictwo o specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie na Wydziale Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej. Pracuje na stanowisku ... więcej »
dr inż. Piotr Smarzewski
dr inż. Piotr Smarzewski
Piotr Smarzewski ukończył kierunek budownictwo o specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie na Wydziale Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej. Pracuje na stanowisku adiu... więcej »
mgr inż. Małgorzata Szafraniec
mgr inż. Małgorzata Szafraniec
Małgorzata Szafraniec ukończyła kierunek budownictwo o specjalności technologia i organizacja budownictwa na Wydziale Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej oraz kierunek matematyka o sp... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
6/2019

Aktualny numer:

Izolacje 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Problemy eksploatacyjne tynków wewnętrznych
  • - Warunki techniczne robót murarskich
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.