Żelowe kleje do płytek

Klej powinien zapewniać mocne, trwałe i stabilne połączenie płytki z podłożem. W tym celu można wykorzystać tzw. kleje żelowe, których niewątpliwą zaletą jest połączenie specyficznych właściwości świeżej mieszanki kleju po zarobieniu wodą z wysokimi parametrami użytkowymi zaprawy klejowej po związaniu i stwardnieniu.

Zobacz też: Jak układać płytki wielkoformatowe

Rodzaje klejów do płytek

Na rynku krajowym oferowany jest bardzo szeroki asortyment klejów do płytek. Ich jednoznaczny podział jest w zasadzie niemożliwy. Oferowane są produkty różniące się składem, właściwościami, zastosowaniem i przeznaczeniem [1–4], uwzględniające:

• warunki stosowania:
  – wewnątrz pomieszczeń (tzw. kleje wewnętrzne),
  – do wnętrz i na zewnątrz pomieszczeń (tzw. kleje zewnętrzne),
• rodzaj przyklejanej okładziny:
  – płytki ceramiczne – glazura i terakota, gres, klinkier, cotto,
  – okładziny kamienne – np. marmur, granit, bazalt,
  – okładziny specjalne – np. mozaikowe, płytki ryflowane, płytki rektyfikowane,
• wielkość przyklejanej okładziny:
  – płytki o małych wymiarach (do 10x10 cm),
  – płytki o standardowych wymiarach (powyżej 10x10 cm do 33x33 cm),
  – płytki dużego formatu i wielkoformatowe (powyżej 33x33 cm),
• miejsce przyklejanej okładziny:
  – wyłącznie na powierzchnie poziome (podłogi),
  – na powierzchnie poziome i pionowe (na ściany i podłogi),
• rodzaj spoiwa w kleju:
  – cementowy (biały lub szary),
  – dyspersyjny,
  – na bazie żywic reaktywnych (np. epoksydowy, poliuretanowy),
• właściwości specjalne kleju (z normowego punktu widzenia):
  – bez dodatkowych właściwości specjalnych,
  – o obniżonym spływie,
  – o wydłużonym czasie otwartym pracy,
  – szybkowiążące,
  – odkształcalne – opisywane jako elastyczne lub wysokoelastyczne – kleje do aplikacji przede wszystkim na zewnątrz na tzw. podłoża trudne i do zastosowań specjalnych,
• właściwości specjalne kleju (z punktu widzenia aplikacji i właściwości użytkowych):
  – zwykłe (nieposiadające właściwości specjalnych),
  – tzw. kleje żelowe,
  – kleje rozpływne,
  – kleje bezpyłowe,
• grubość nanoszonej warstwy:
  – „standardowe” cienkowarstwowe – nanoszone w warstwie o grubości ok. 2–8 mm,
  – grubowarstwowe (opisywane również czasem jako „średniowarstwowe” – to kwestia nazewnictwa przez określonego producenta) – nanoszone w warstwie o grubości powyżej 8 mm, nawet do 25 mm,
• rodzaj podłoża:
  – standardowe – np. wylewka betonowa nieogrzewana, tynk cementowo-wapienny,
  – tzw. trudne – np. podkład z ogrzewaniem podłogowym, podkłady i betony na balkonach, tarasach, basenach,
  – specjalne – np. stare okładziny ceramiczne, lastriko, płyty wiórowo-cementowe, płyty gipsowo-kartonowe, płyty OSB,
• warunki użytkowania:
  – typowe – np. wnętrza pomieszczeń (bez ogrzewania podłogowego),
  – umiarkowanie trudne – np. loggie, ogrzewanie podłogowe,
  – krytyczne – np. baseny, balkony, tarasy,
• funkcję kleju:
  – wyłącznie przyklejanie okładzin,
  – podrównywanie (szpachlowanie) niedużych nierówności i przyklejanie okładzin,
  – klej i hydroizolacja (umożliwiające zarówno wykonanie hydroizolacji, jak i przyklejanie płytek),
  – klej i spoina – umożliwiające zarówno przyklejanie płytek, jak i ich spoinowanie,
• gęstość objętościową kleju:
  – kleje zwykłe (o standardowej gęstości),
  – kleje lekkie (zawierające lekkie wypełniacze, np. granulki gumy),
• ilość składników:
  – kleje jednoskładnikowe,
  – kleje dwuskładnikowe (np. na bazie żywic reaktywnych lub też w postaci suchej mieszanki na bazie cementu oraz roztworu dyspersji polimerowej i innych domieszek w płynie).

Producenci tych wyrobów, idąc naprzeciw oczekiwaniom odbiorcy końcowego, dzielą je przede wszystkim z uwagi na rodzaj spoiwa oraz przyklejanej okładziny. Produkowane są najczęściej kleje cementowe (C), stosowane do przyklejania różnego rodzaju okładzin:

• ceramicznych (glazura, terakota, cotto, gres, klinkier, kamionka),
• z kamieni naturalnych i sztucznych,
• z konglomeratów kamiennych (marmurowych – aglomarmur, granitowych, kwarcowych) spojonych żywicą,
• betonowych,
• z płyt cementowych,
• specjalnych – np. płytek mozaikowych, płyt wielkoformatowych itp.

Zazwyczaj dany rodzaj kleju umożliwia przyklejanie wielu rodzajów wymienionych okładzin.

Mniejszą popularnością, biorąc pod uwagę sprzedaż tych wyrobów, cieszą się kleje dyspersyjne (D) oraz kleje żywiczne (R).

Domieszki poprawiające właściwości reologiczne zapraw

Wykonawcy, oceniając jakość danego produktu, częstokroć kierują się jego właściwościami, jakie uzyskuje się bezpośrednio po zmieszaniu z wodą. Oceniane są, w zależności od rodzaju i przeznaczenia produktu, takie cechy klejów jak:

• łatwość wymieszania z wodą,
• łatwość aplikacji,
• wydłużony czas pracy z wyrobem czy
• łatwość obróbki.

Z tego powodu jednym z często dodawanych składników suchych zapraw są domieszki poprawiające właściwości reologiczne. Wykazują one najczęściej synergistyczne działanie z eterami celulozy. Są stosowane zarówno w wyrobach gipsowych (np. tynki, gładzie i gipsy szpachlowe), jak i w cementowo-wapiennych (np. wylewki).

Pewien rodzaj domieszek poprawiających właściwości reologiczne zapraw wykorzystano w specyficzny sposób w grupie zapraw klejowych do płytek i do ociepleń. Wypromowano tzw. kleje żelowe, których specyfika polega na ich unikalnej konsystencji, dzięki której wyrób taki posiada niedostępne dla typowych klejów właściwości [5–6]. Chodzi głównie o możliwość pracy z produktem o różnej zawartości wody, bez pogarszania jakości kleju. Realizowane jest to poprzez różnego rodzaju dodatki:

• specjalnie wyselekcjonowanych minerałów (zeolity, bentonity, montmoryllonity, wollastonit itp.),
• zmielony do odpowiednich rozmiarów żel krzemionkowy,
• wybrane polimery.

Najczęściej stosowane są minerały ilaste w postaci naturalnych lub organicznie modyfikowanych smektytów (np. bentonit, montmoryllonit itp.). Są to krzemiany warstwowe o pakietowej budowie. Nietypowa, warstwowa ich budowa powoduje, że woda w kontakcie z minerałami tego typu jest absorbowana (zatrzymywana) pomiędzy kolejnymi warstwami (pakietami). Dodatkowo minerały te, po interakcji z wodą, zwiększają swoją objętość, co skutkuje zupełnie inną zdolnością do wiązania wody w strukturze świeżo zarobionej zaprawy klejowej. Przykładową strukturę montmoryllonitu, minerału o budowie warstwowej (pakietowej), w postaci złączonych ze sobą warstw krystalicznych pokazano na FOT. [5].

Obecność wody zatrzymanej w strukturze kleju pozwala na pełniejszą hydratację cementu, niezależnie od rodzaju przyklejanej okładziny, i na rozszerzenie warunków aplikacji, zarówno w zakresie temperatury aplikacji, jak i stopnia chłonności podłoża pod przyklejaną okładziną [5]. Dzięki temu można przygotować produkt o różnej konsystencji, zarówno typowej cienkowarstwowej, jak i rozpływnej, bez pogorszenia jakości produktu [6].

Domieszki takie, szczególnie modyfikowane smektyty o bardzo dużym rozdrobnieniu, wpływają ponadto na modyfikację właściwości reologicznych tworzywa cementowego, nadając mieszance właściwości tiksotropowe. Domieszka ta stabilizuje ponadto mieszankę (brak segregacji składników, co może mieć znaczenie np. w jastrychach), nadaje jej charakterystyczną „masełkowatą” konsystencję, co pozwala na uzyskanie ładniejszej, gładszej powierzchni wyrobu po stwardnieniu. Niektóre z nich działają ponadto hydrofobowo.

Specyfika klejów żelowych

Kleje żelowe, zyskujące z roku na rok popularność, są to kleje oparte na spoiwie cementowym (czy też może precyzyjniej: cementowo-polimerowym), ale wykazujące specyficzne właściwości reologiczne, niedostępne dla typowych klejów do płytek. Ich specyfika polega na unikalnej konsystencji, dzięki której wyrób posiada niedostępne dla typowych klejów do płytek właściwości. Chodzi głównie o możliwość łatwej pracy z produktem o różnej konsystencji, bez pogorszenia właściwości roboczych oraz przyczepności po stwardnieniu kleju.

W przypadku zastosowania standardowej ilości wody do suchej mieszanki otrzymuje się typowy klej cementowy, umożliwiający nanoszenie w cienkowarstwowej warstwie. Natomiast przy nieco większej ilości wody uzyskuje się klej o konsystencji rozpływnej. Kleje takie, jak podano wyżej, opisując kleje upłynnione, nanoszone są najczęściej w nieco grubszej warstwie, nierzadko stosowane do układania płytek o dużych wymiarach, a konsystencja rozpływna pozwala na dokładne wypełnienie wolnych przestrzeni pod dużymi płytkami, zwiększając przyczepność kleju zarówno do płytki, jak i podłoża. Standardowy klej cementowy, przy większej ilości wody będzie po prostu „wodnisty”, a jego konsystencja znacząco odbiega od konsystencji typowej dla klejów rozpływnych.

Pewien nadmiar wody zawarty w strukturze kleju żelowego o konsystencji rozpływnej pozwala, według danych niektórych producentów, na ich aplikację nawet w wysokich temperaturach, przekraczających czasem w warunkach krajowych 30°C (niektórzy producenci dopuszczają ich stosowanie nawet do 35°C). W tak wysokich temperaturach nadmiar wody odparowuje, a w zaprawie pozostaje ilość potrzebna do właściwej hydratacji cementu.

Warto w tym miejscu nadmienić, że ilość wody w kleju żelowym nie może być dowolnie zwiększana w celu uzyskania konsystencji upłynnionej. Klej zachowuje swoje parametry, w tym głównie przyczepność, w bardzo wąskim przedziale współczynnika wodno-cementowego. Dodawanie większej ilości wody do suchej mieszanki, wbrew powszechnym opiniom, znacząco obniża przyczepność kleju.

W przypadku każdego rodzaju produktów opartych na cemencie (np. zaprawy, posadzki, suche betony, kleje) istnieje bardzo wąski zakres wodożądności produktu, optymalnego z punktu widzenia jego właściwości roboczych, powyżej którego tworzywo cementowe obniża swoje parametry mechaniczne (np. wytrzymałość czy przyczepność), co jest związane z tym, że nadmiar wody w stosunku do ilości niezbędnych do hydratacji cementu i koniecznych dla uzyskania właściwych parametrów roboczych danego produktu, po prostu wcześniej czy później wyparuje z twardniejącej zaprawy/betonu i będzie skutkować wytworzeniem bardziej porowatej mikrostruktury takiego tworzywa cementowego. Z tego względu warto w tym zakresie stosować się do wytycznych danego producenta, upewniając się czy przygotowanie kleju żelowego z większą ilością wody, w celu uzyskania konsystencji upłynnionej nie pogorszy właściwości mechanicznych kleju.

Kleje żelowe (jak każdy klej cementowy C2), w dodatku odkształcalne, świetnie sprawdzają się na trudnych podłożach, np. o niskiej nasiąkliwości czy poddawanych dużym wahaniom temperatury. Można je także stosować do uzupełniania drobnych ubytków i nierówności [7, 8]. Mogą one zatem być stosowane jako tzw. kleje 2w1, tj. zarówno wyrównujące nieduże nierówności podłoży, jak i przyklejające okładziny.

W artykule wykorzystano fragmenty książki „Chemia budowlana – produkty, właściwości, wykonawstwo” – do zamówienia stronie www.księgarniatechniczna.com.pl

Literatura

1. Górak P., Chłądzyński S. Walusiak K., „Cementy niskoemisyjne w suchych mieszankach chemii budowlanej. Część 3: Kleje do płytek”, „IZOLACJE” 9/2022, s. 104–111.
2. Chłądzyński S., Skrzypczyński R., „Okładziny kamienne (cz. 1)”, „Wokół płytek ceramicznych” 2/2010, s. 39–41.
3. Chłądzyński S., Skrzypczyński R., „Rodzaje i charakterystyka kamieni (cz. 2)”, „Wokół płytek ceramicznych” 3/2010, s. 46–47.
4. Chłądzyński S., Skrzypczyński R., „Kleje do okładzin. Część 1: Rodzaje i właściwości”, „IZOLACJE” 9/2011, s. 52–55.
5. Rokiel M., „Kleje żelowe – wybrane cechy i właściwości”. „IZOLACJE”, nr 7–8, s. 54–57, (2020).
6. Malinowski S., „Kleje żelowe do płytek – właściwości i zastosowanie”. „IZOLACJE”, nr 10, s. 42–43, (2022).
7. Rokiel M., „Kleje żelowe – wybrane cechy i właściwości”, „IZOLACJE” 7–8/2020, s. 54–57.
8. Malinowski S., „Kleje żelowe do płytek – właściwości i zastosowanie”. „IZOLACJE” 4/2023, s. 50–51.