Tynki ofiarne - klasyfikacja i właściwości

Czynnikiem inicjującym procesy destrukcyjne oraz powodującym najwięcej zagrożeń dla obiektów budowlanych jest woda. Występuje ona w postaci deszczu, śniegu, mgły, wody gruntowej itp.

Zawiera związki chemiczne, które w razie braku skutecznych hydroizolacji i/lub powłok ochronnych wnikają w konstrukcję i na skutek dalszych reakcji chemicznych oraz zjawisk fizycznych (zwłaszcza cykli zamarzania i odmarzania) powodują niszczenie fundamentów, ścian czy nawet sklepień. Stąd wynika konieczność ochrony tych elementów przed wspomnianym destrukcyjnym działaniem czynników zewnętrznych.

Funkcja tynku a wymagania

Przyjrzyjmy się dwów najczęściej spotykanym rodzajom tynków: wewnętrznym i zewnętrznym. Pierwsze mogą być wapienne, wapienno-cementowe (znacznie rzadziej cementowe), gipsowe, czasem również strukturalne.

Na zewnątrz natomiast najczęściej wykonuje się tradycyjne (cementowo-wapienne czy wapienno-cementowe) oraz strukturalne na dociepleniach (akrylowe, mineralne, silikonowe, silikatowe oraz ich kombinacje).

Można je podzielić na klasy (tylko w odniesieniu do tynków tradycyjnych), na jedno- i wielowarstwowe oraz pocienione. Kryterium podziału może być także rodzaj spoiwa – nie chodzi tu tylko podział np. na cementowe czy wapienne, ale i o rodzaj wapna (wiążące hydraulicznie i powietrznie).

Kwestią wymagającą dokładniejszej analizy są wymogi stawiane tym materiałom. Czy wystarczają tylko wymagania normowe, czy może równie istotne (jeżeli nie bardziej) są wymagania dodatkowe, wynikające z funkcji, jaką dany tynk ma pełnić? Kwestia ta dotyczy szczególnie tynków specjalistycznych, stosowanych np. na zasolonych i/lub wilgotnych murach, tynków odsalających, zaporowych itp.

Należy się zastanowić, które wymogi są najistotniejsze z punktu widzenia skuteczności. Czy trzeba się kierować wymaganiami normowymi (PN-EN 998-1:2012 [1]), których spełnienie jest obligatoryjne, czy o skuteczności tynku decydują także inne parametry i ewentualnie pozostałe składniki systemu, niewymienione w tym dokumencie.

Jednym z takich rodzajów tynków specjalistycznych są tzw. tynki ofiarne (z niem. Opferputze). Są to specjalne tynki (lub systemy tynków) o działaniu renowacyjnym i/lub ochronnym, przy czym czas ich działania jest ograniczony. Powinny one być łatwe do usunięcia z podłoża.

Czas ochrony, trwałości/skuteczności takiego tynku szacuje się na kilka miesięcy do maks. kilku lat. Rodzaj spoiwa stosowanego do wytwarzania jest rzeczą wtórną (choć ma zasadniczy wpływ na właściwości tynku). Dzieli się je na kilka rodzajów i klas w zależności od zastosowania i oczekiwanej funkcji [2].

Podstawowy podział to tynki do zastosowań wewnętrznych oraz tynki do zastosowań zewnętrznych. Stosuje się je do ochrony przed solami i wilgocią, przed oddziaływaniami zewnętrznymi (czynnikami atmosferycznymi, zanieczyszczeniami) oraz jako tynki tymczasowe, stosowane na bardzo zawilgoconych (mokrych) podłożach przy dość specyficznych przyczynach zawilgocenia.

Rodzaje tynków ofiarnych

Tynków ofiarnych nie należy mylić z typowymi tynkami renowacyjnymi, choć w niektórych przypadkach ich funkcja i działanie są podobne.

Tynki OP-I

Tynki chroniące przegrodę przed solami migrującymi z wnętrza przegrody oraz wilgocią oznaczane są w instrukcji WTA nr 2-10­‑06/D jako OP-I [2]. Ich działanie polega na przesunięciu strefy odparowania wilgoci z powierzchni przegrody do wnętrza tynku i na jego powierzchnię.

Relatywnie szybko wnikają w nie szkodliwe sole, dlatego mają względnie niską trwałość, co ogranicza ich zastosowanie do murów zawilgoconych i jednocześnie w niewielkim stopniu obciążonych solami (lub wręcz niezasolonych).

Tynki tej klasy nie powinny w znaczący sposób ograniczać wysychania przegrody. Ich zastosowanie ma na celu uniknięcie uszkodzeń lica muru na skutek wysychania przegrody, przebarwień, odspojeń oraz korozji mikrobiologicznej.

Z punktu widzenia zdolności do transportu wilgoci istotna jest porowatość tych materiałów, która musi być większa niż porowatość podłoża, oraz współczynnik nasiąkliwości powierzchniowej w > 1 kg/m²·h1/2.

Kompatybilność z podłożem i łatwość usunięcia tych materiałów jest możliwa dzięki wytrzymałości na ściskanie <5 MPa, modułowi elastyczności mniejszemu niż podłoża i przyczepności <0,5 MPa, przy czym nie może ona być wyższa niż 50% wytrzymałości podłoża na oderwanie.

Tynki OP-I-Salz

Tynki stosowane na wyjątkowo zasolonych podłożach (także przy wysokim zawilgoceniu podłoża) oznaczane są w instrukcji WTA nr 2­‑10­‑06/D [2] jako OP-I-Salz (RYS. 1). Ich trwałość mieści się między kompresami odsalającymi (trwałych od kilku dni do kilku tygodni) a tynkami renowacyjnymi (których trwałość ocenia się na kilka–kilkanaście lat). Służą do redukcji zasolenia podłoża.

Jednocześnie chronią powierzchnię przegrody przed uszkodzeniami na skutek krystalizacji soli. Często określa się je mianem tynków kompresowych lub traconych.

Z punktu widzenia skuteczności tych materiałów istotna jest odpowiednia porowatość (>60%) oraz rozkład porów (ilość porów ­kapilarnych i powietrznych), umożliwiających transport kapilarny wilgoci, dyfuzyjność (m < 10), współczynnik nasiąkliwości powierzchniowej w > 1 kg/m²·h1/2 oraz zdolność do wysychania.

Aby istniała możliwość łatwego usunięcia i kompatybilność z podłożem, ich minimalna przyczepność powinna wynosić 0,05 MPa, a jednocześnie maksymalna wartość musi być mniejsza niż 0,5 MPa oraz nie większa niż 50% wytrzymałości podłoża na oderwanie. Wytrzymałość na ściskanie musi być mniejsza niż 5 MPa.

Tynki OP-I-Feuchte

Tynki stosowane na wyjątkowo zawilgoconych podłożach z minimalnym (lub żadnym) obciążeniem solami oznaczane są w instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2] jako OP-I-Feuchte. Klasycznym przykładem zastosowania tych materiałów są budynki po powodzi.

Tynki tej klasy nie mogą ograniczać wysychania przegrody, a ich spoiwo musi mieć zdolność wiązania przy stosowaniu na mokrych podłożach i przy wysokiej wilgotności powietrza.

Stosuje się je w celu umożliwienia jak najszybszego użytkowania uprzednio zalanych pomieszczeń. Redukują także niebezpieczeństwo pojawienia się wizualnych mankamentów na wysychających przegrodach. Nazywane są także tynkami osuszającymi lub tynkami regulującymi wilgotność (choć ta ostatnia nazwa niekiedy stosowana jest do tynków klasy OP-I).

Muszą cechować się zdolnością do transportu wilgoci (m < 15), porowatością (>40%) oraz współczynnikiem nasiąkliwości powierzchniowej w > 1 kg/m²·h1/2. Ich minimalna przyczepność wynosi 0,05 MPa, maksymalna zaś musi być mniejsza niż 0,5 MPa i jednocześnie nie większa niż 50% wytrzymałości podłoża na oderwanie. Wytrzymałość na ściskanie musi być mniejsza niż 5 MPa.

Tynki zewnętrzne

Zupełnie inne wymagania stawia się tynkom do zastosowań zewnętrznych (RYS. 2). Produkty z tej grupy stosuje się w celu [2]:

• redukcji wpływu (częstości, intensywności) oddziaływań higrotermicznych/atmosferycznych (temperatura, wilgoć) – tynk klasy OP-A-PT według instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2]. 
  
  Wymusza to ograniczoną nasiąkliwość tynku i podwyższoną ciepłochronność, dlatego z konkretnych wymagań stawianych tynkowi istotna jest porowatość (>50% oraz większa niż porowatość podłoża), wytrzymałość mniejsza niż wytrzymałość podłoża i jednocześnie <5 MPa oraz dyfuzyjność (m < 15), a także zdolność do wysychania. 
  
  Współczynnik nasiąkliwości powierzchniowej w musi być mniejszy niż 1 kg/m²·h^1/2. Grubość takiego tynku powinna wynosić min. 1,5 cm. Przyczepność nie może być wyższa niż wytrzymałość podłoża na oderwanie;
• ochrony przed wpływem czynników zewnętrznych, takich jak sole, gazy, sadze itp. zanieczyszczenia oraz przed mikroorganizmami – tynk klasy OP-A-PS według instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2]. 
  
  Istotne są tu: wartość współczynnika nasiąkliwości powierzchniowej w < 0,5 kg/m²·h1/2, mniejsza niż współczynnik w podłoża, wytrzymałość tynku na ściskanie (<5 MPa oraz mniejsza niż wytrzymałość podłoża na ściskanie), przyczepność mniejsza niż wytrzymałość podłoża na rozerwanie. 
  
  W odniesieniu do tynku stosowanego jako ochrona przed solami i mikroorganizmani wytyczne WTA nr 2-10­–06/D [2] wymagają również odpowiedniej dyfuzyjności (m < 15) i gr. min. 1,5 cm (ten ostatni parametr tylko w celu ochrony przed solami);
• ochrony przed uszkodzeniem mechanicznym (np. cokołów, przejazdów) na skutek uderzenia, ścierania itp. – tynk klasy OP-A-PM według instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2]. 
  
  Tu istotne są parametry wytrzymałościowe (wytrzymałość na ściskanie 7–10 MPa, ale nie większa niż wytrzymałość podłoża). Przyczepność nie może być większa niż wytrzymałość podłoża na rozerwanie. Podobny wymóg dotyczy współczynnika nasiąkliwości powierzchniowej. Grubość tynku nie może być mniejsza niż 2 cm.

Z analizy wymagań stawianych tynkom ofiarnym przez wytyczne instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2] wynika, że pojęcie „tynku ofiarnego” jest dość trudne do jednoznacznego zdefiniowania. Tym terminem określa się najczęściej tynk nakładany na zasolone podłoże w celu jego odsolenia.

Rodzaje spoiw

Niezależnie od klasy tynki ofiarne opierają się na dwóch rodzajach spoiw:

• wiążących przez karbonatyzację (reakcja wodorotlenku wapnia z zawartym w powietrzu dwutlenkiem węgla (Ca (OH) 2+CO2+H2OCaCO3+2H2O),
• wiążących przez hydratację, na bazie wapna hydraulicznego oraz cementów.

Zastosowanie jako spoiwa wapna wiążącego przez karbonatyzację skutkuje tym, że przy wysokim zawilgoceniu podłoża tynk nie osiąga założonych parametrów wytrzymałościowych (zaburzony proces utwardzania przy występowaniu wilgoci od strony podłoża), a relatywnie niewielka porowatość (ok. 30%) przy wydajnym transporcie soli i wilgoci (wysokim udziale porów aktywnych kapilarnie) może skutkować szybkim ich wypełnieniem.

Z samej specyfiki spoiwa wynika także niewielka odporność tego typu tynków na krystalizujące sole. Niewątpliwą zaletą tynków wapiennych wiążących przez karbonatyzację jest niska wytrzymałość, co może mieć duże znaczenie przy stosowaniu na słabych podłożach.

Spoiwo wapienne w porównaniu z cementowym nadaje zaprawie znacznie mniejszy moduł elastyczności (zaprawa jest mniej sztywna) oraz jest traktowane przez konserwatorów zabytków jako spoiwo dobrze współgrające ze starą substancją murów.

Na spoiwie hydraulicznym opierają się natomiast tynki kompresowe (odsalające). One także nie gwarantują, że na powierzchni nie pojawią się wykwity i wilgotne plamy (co przy dużej zawartości soli w podłożu może się zdarzyć relatywnie szybko, dlatego ich trwałość w porównaniu z tynkami renowacyjnymi WTA jest krótka), jednak zestawienie z tynkami na bazie wapna wiążącego przez ­karbonatyzację wypada zdecydowanie na ich korzyść.

Przede wszystkim są dużo bardziej odporne na skrystalizowane sole oraz na obciążenie solami ze strony podłoża. Ze względu na efektywny transport wilgoci w fazie ciekłej z podłoża i wysoką porowatość przy dobrej dyfuzyjności (także po zmagazynowaniu pewnych ilości soli) są skuteczne w usuwaniu soli z muru i magazynowaniu ich w sobie, a niebezpieczeństwo zawilgocenia muru jest zminimalizowane.

Z kolei niska wytrzymałość pozwala na stosowanie na słabym podłożu. W praktyce po specjalnych kompresach odsalających są jednym z najskuteczniejszych sposobów odsalania muru.

Trzeba także zwrócić uwagę na subtelną, ale dość istotną różnicę między tynkami renowacyjnymi WTA [3] a tynkami kompresowymi. Tynk renowacyjny działa jak powolny kompres odsalający, jednak jego ideą jest uzyskanie przez jak najdłuższy czas suchej i czystej powierzchni bez widocznych wykwitów soli i plam wilgoci.

Tynk odsalający ma natomiast tylko usunąć z muru jak najwięcej soli. Dlatego w przypadku tynków ofiarnych wygląd (estetyka) powierzchni (gładkość, struktura itp.) nie ma żadnego znaczenia – działanie tynku ofiarnego jest z samego założenia ograniczone w czasie.

Odpowiedź na pytanie, czy tynk odsalający jest alternatywą dla tynku renowacyjnego, nie jest więc jednoznaczna. Każdy z tych rodzajów tynku ma inną funkcję do spełnienia.

Zakres badań

Punktem wyjścia jest zawsze zdefiniowanie problemu. Trzeba odpowiedzieć na pytanie o przyczyny uszkodzeń poprzednio wykonanych warstw, rodzaj i intensywność obciążeń (zasolenie, zawilgocenie, obciążenia mechaniczne/chemiczne), rodzaj i stan podłoża (materiał, parametry wytrzymałościowe, chłonność, porowatość) oraz ewentualne dodatkowe wymagania związane np. z ochroną zabytków.

Można korzystać m.in. z zaleceń instrukcji WTA nr 4-5-99/D [4], która w odniesieniu do prac renowacyjnych wymienia następujące badania:

• badania struktury muru za pomocą wierceń, metod endoskopowych, termografii (badanie typowe),
• badania szerokości rozwarcia i głębokości rys (badanie typowe),
• badania zmian szerokości rozwarcia rys,
• wykrywanie obecności pustek,
• oznaczenie zawilgocenia (wilgotności masowej – za pomocą np. metody CM, wago-suszarki itp.) (badanie typowe),
• oznaczenie chłonności kapilarnej za pomocą rurki Karstena,
• oznaczenie obecności soli (badanie typowe),
• określenie warunków cieplno-wilgotnościowych (badanie typowe),
• badania parametrów wytrzymałościowych (np. młotek Schmidta, metoda „pull-off”),
• badania otaczającego gruntu/badania geologiczne (badanie typowe),

Z badań laboratoryjnych zwraca uwagę na:

• badania parametrów wytrzymałościowych muru,
• oznaczenie wytrzymałości na ściskanie,
• oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu,
• oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie,
• oznaczenie wytrzymałości na rozłupanie,
• oznaczenie modułu elastyczności,
• oznaczenie rozszerzalności termicznej,
• oznaczenie mrozoodporności,
• analizę składu cegieł (kamieni), tzn. oznaczenie:
  – składu mineralnego,
  – uziarnienia,
  – składu chemicznego,
  – struktury (budowy),
• analizę zaprawy (spoiwa), tzn. określenie:
  – składu zaprawy,
  – ilości spoiwa,
  – uziarnienia,
• oznaczenie parametrów charakteryzujących strukturę materiałów budowlanych i ich zachowanie się wobec wody:
  – gęstości,
  – porowatości,
  – kapilarnego poboru wody,
  – dyfuzyjności,
  – wilgotności masowej/objętościowej,
  – wilgotności równowagowej,
  – wilgotności w stanie pełnego nasycenia (nasiąkliwości, wilgotności wysycenia),
  – pojemności kapilarnej,
  – ilości i rodzaju występujących soli (w znacznej większości przypadków wystarczy oznaczenie ilości azotanów, siarczanów i chlorków).

Oczywiście każdy obiekt trzeba traktować indywidualnie; w zależności od jego stanu technicznego, obciążeń i zamierzonego zastosowania tynków ofiarnych zakres badań będzie się różnił.

Na tym etapie należy ocenić stan techniczny budynku oraz dokonać wstępnego wyboru typu tynku ofiarnego (może się zdarzyć, że już wstępne oględziny i proste badania „in situ” wykluczą potrzebę lub możliwość stosowania tego typu tynków albo zostanie on wykluczony już na etapie wstępnej analizy obciążeń).

Z zagadnień typowo wykonawczych bardzo istotna jest ocena stanu podłoża (uwaga: niekiedy może ona być czynnikiem determinującym zarówno zastosowanie tynków ofiarnych, jak i wybór typu tynku). Ułatwieniem jest to, że można tu stosować także typowe czynności, takie jak przy stosowaniu tynków tradycyjnych.

W TABELI 1 podano wybrane sposoby sprawdzania stanu podłoża według wytycznych „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych, część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 1: Tynki” [5]. Wytyczne WTA [2] rozszerzają możliwy zakres badań podłoża o dodatkowe testy (TABELA 2).

Zagadnień związanych z podłożem w odniesieniu do tynków ofiarnych jest znacznie więcej niż w wypadku tradycyjnych tynków. Stąd też podane w TABELI 2 dodatkowe badania pozwalające na ocenę stanu podłoża.

Ze względu na to, że tynki ofiarne stosuje się przede wszystkim w obiektach zabytkowych, nie wolno bezkrytycznie stosować zaleceń dotyczących przygotowania podłoża przez analogię do tynków tradycyjnych czy nawet renowacyjnych.

Takie podłoża, jak detale architektoniczne, stiuki, wymalowania wymagają szczególnej analizy i indywidualnego podejścia. Koncepcja ich naprawy/konserwacji/ochrony musi wynikać z przyczyn uszkodzeń i projektowanego zastosowania tynków ofiarnych, a prace związane z przygotowaniem/zabezpieczeniem podłoża muszą być wykonywane przez wyspecjalizowane firmy, nierzadko z uwzględnieniem uwag konserwatora zabytków lub pod jego nadzorem.

Bezkrytyczne stosowanie tynków ofiarnych może być przyczyną późniejszych uszkodzeń zarówno substancji samego muru, jak i elementów dekoracyjnych/wykończeniowych. Ma to także związek z koniecznością późniejszego usunięcia tynków ofiarnych.

Bardzo istotną kwestią są badania kontrolne wykonywane po nałożeniu tynku. Służą one przede wszystkim do oszacowania trwałości wykonanej wyprawy tynkarskiej i określenia momentu jej usunięcia. Pierwsze badania kontrolne, odpowiadające typowi tynku i pełnionej przez niego funkcji, dobrze jest wykonać krótko po nałożeniu, a na tej podstawie określić termin następnego badania.

Konieczne jest również przeprowadzenie badań określających np. potrzebę nałożenia nowej wyprawy tynkarskiej lub potwierdzających osiągnięcie zamierzonego efektu (np. odsolenia ściany).

Także tu rodzaj badań należy ustalać indywidualnie (można i trzeba się kierować wytycznymi znajdującymi się w innych dokumentach i zaleceniach, musi być jednak spełniony podstawowy warunek – badania na etapie diagnostyki i badania kontrolne muszą być do siebie dopasowane).

Przygotowanie, aplikacja i pielęgnacja materiału powinny być zgodne z zaleceniami producenta, zasadami sztuki budowlanej oraz wymaganiami konserwatora zabytków (jeżeli dotyczą tego konkretnego zastosowania). Sposób usunięcia tynków ofiarnych nie może powodować uszkodzenia podłoża.

Czyszczenie podłoża z resztek tynków ofiarnych musi być przeprowadzone na sucho, w zależności od jego rodzaju i stanu, mechanicznie lub ręcznie. Skute tynki (zwłaszcza odsalające) muszą być jak najszybciej usunięte z obiektu w sposób wykluczający kontakt ze zdrowymi murami.

Podsumowanie

Szczegółowa analiza wymagań zawartych w wytycznych instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2] oraz normie PN-EN 998-1:2012 [1] po raz kolejny potwierdza (podobnie jak w wypadku tynków renowacyjnych WTA [6]), że wymagania normowe nie dają gwarancji skuteczności.

Aby wykonywane prace były poprawne, a przede wszystkim – by materiał miał odpowiednie właściwości, należy korzystać z instrukcji WTA nr 2-10-06/D [2] i stosować tylko materiały charakteryzujące się podanymi w niej parametrami, z uwzględnieniem zaleceń dotyczących diagnostyki i badań kontrolnych.

Literatura

1. PN-EN 998-1:2012, „Wymagania dotyczące zapraw do murów. Część 1: Zaprawa tynkarska”.
2. Instrukcja WTA nr 2-10-06/D, „Opferputze”.
3. Instrukcja WTA nr 2-9-04/D, „Sanierputzsysteme”.
4. Instrukcja WTA nr 4-5-99/D, „Beurteilung von Mauerwerk. Mauerwerkdiagnostik”.
5. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Część B: Roboty wykończeniowe. Zeszyt 1: Tynki”, ITB, Warszawa 2011.
6. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce”, DW Medium, Warszawa 2009.
7. M. Rokiel, „Renowacje obiektów budowlanych. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót”, Grupa Medium, Warszawa 2013.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!