Tynki gipsowe o zwiększonej twardości powierzchni

Standardowy asortyment produkowanych w kraju tynków gipsowych obejmuje dwa rodzaje tynków gipsowych:

• tynki „zwykłe”,
• tynki „lekkie” – z dodatkiem lekkiego wypełniacza (zazwyczaj perlitu).

Oba rodzaje z uwagi na sposób nanoszenia dzielone są na ręczne i mechaniczne. Specyficzną odmianę tynków gipsowych stanowią tynki cienkowarstwowe nanoszone w postaci cienkiej warstwy nieprzekraczającej zazwyczaj 3 mm. Materiały te polecane są zazwyczaj do tynkowania ścian i sufitów oraz wszelkiego rodzaju podłoży budowlanych w pomieszczeniach wewnętrznych o wilgotności względnej nieprzekraczającej 70%.

Poprawne wykonawstwo wnętrza z zastosowaniem tynku gipsowego wymaga użycia precyzyjnie dobranych materiałów z uwzględnieniem docelowego przeznaczenia i charakteru pracy wykańczanej konstrukcji. Takie podejście uwzględniające zastosowania specjalne znalazło odzwierciedlenie w zapisach normy europejskiej PN-EN 13279-1 „Spoiwa gipsowe i tynki gipsowe. Część 1: Definicje i wymagania” [1].

Wymagania normowe

Tynki i zaprawy gipsowe ujęte w PN-EN 13279-1 podzielono na dwie zasadnicze grupy:

• tynki gipsowe – oznaczone symbolem B,
  – B1 – tynk gipsowy,
  – B2 – tynk na bazie gipsu,
  – B3 – tynk gipsowo-wapienny,
  – B4 – lekki tynk gipsowy,
  – B5 – tynk lekki na bazie gipsu,
  – B6 – tynk lekki gipsowo-wapienny,
  – B7 – tynk gipsowy o zwiększonej twardości powierzchni;
• tynki i zaprawy gipsowe specjalnego przeznaczenia – oznaczone symbolem C:
  – C1 – zaprawa gipsowa do wyrobów gipsowych z dodatkiem włókien,
  – C2 – gipsowa zaprawa murarska,
  – C3 – tynk gipsowy do izolacji akustycznej,
  – C4 – tynk gipsowy do izolacji cieplnej,
  – C5 – tynk gipsowy ogniochronny,
  – C6 – tynk gipsowy cienkowarstwowy.

Analizując ów podział, nie sposób nie zauważyć, że grupa wyrobów gipsowych ujętych w normie PN-EN 13279-1 [1] jest bardzo duża, podczas gdy dotychczasowa norma krajowa PN-B-30042 [2] dzieliła tynki gipsowe na dwa rodzaje, w zależności od sposobu ich nakładania. Podany w normie europejskiej bardzo różnorodny asortyment tynków gipsowych pozwala więc na pojawienie się nowych produktów na rynku krajowym [3, 4].

Szczególną odmianę tynków gipsowych stanowi tynk gipsowy o zwiększonej twardości powierzchni (B7). Wymagania normowe dotyczące właściwości fizycznych stawiane tynkom gipsowym o zwiększonej twardości powierzchni, w porównaniu z pozostałymi tynkami zwykłymi (B1 do B6), przedstawiono w tabeli 1.

Tynki gipsowe o zwiększonej twardości powierzchni wykazują właściwości odbiegające od cech pozostałych tynków gipsowych zwykłych. Dotyczy to szczególnie parametrów mechanicznych, takich jak wytrzymałość i twardość powierzchniowa. Wymagania normowe dotyczące wytrzymałości na zginanie i ściskanie tynków o zwiększonej twardości są odpowiednio dwukrotnie i trzykrotnie większe niż w przypadku pozostałych tynków zwykłych B1–B6. Tynki gipsowe B7 wykazują twardość powierzchniową co najmniej 2,5 N/ /mm2. Materiały te charakteryzują się ponadto dużą ilością spoiwa gipsowego, która w przeliczeniu na bezwodny siarczan wapnia powinna wynosić co najmniej 50% masy tynku. Wymagania co do początku wiązania tynku i przyczepności do podłoża są takie same jak w przypadku pozostałych tynków.

Badania laboratoryjne

Część badawczą podzielono na dwa etapy:

• badania produktów krajowych,
• badania próbek przygotowanych w laboratorium.

Badania produktów krajowych

Badania wyrobów z przemysłu miały na celu sprawdzenie asortymentu produktów krajowych oraz tynków odmiany B pod kątem wymagań wytrzymałości i twardości powierzchniowej stawianych tynkom gipsowym o zwiększonej twardości powierzchni. Sprawdzono również właściwości krajowych spoiw gipsowych A jako składnika kształtującego właściwości fizyczne tynku. Zbadano 9 próbek krajowych spoiw gipsowych A oraz 15 próbek tynków gipsowych B1 i B4 zawierających co najmniej 50% spoiwa w przeliczeniu na CaSO4 (tabela 1).

Zastosowano metody badawcze opisane w normie czynnościowej PN-EN 13279-2 [5]. Oznaczenie twardości powierzchniowej przeprowadza się za pomocą specjalnego urządzenia (fot. 1). Badanie wykonuje się na trzech beleczkach o wymiarach 4×4×16 cm, uzyskanych z zaprawy o konsystencji normalnej, przechowywanych tak samo jak w przypadku badań wytrzymałości, tj. przez 7 dni w warunkach laboratoryjnych (T = 23±2°C, RH = 50±5%) i następnie suszonych do stałej masy (T = 40±2°C). Mierzy się głębokość wgniecenia (fot. 2), jakie zostawia na bocznych ściankach beleczek kula o średnicy 10 mm przenosząca obciążenie 200 N przez 15 s. Twardość H tynku/zaprawy oblicza się następnie ze wzoru:

gdzie:

F – siła nacisku [N],

D – średnica kuli [mm],

t – średnia głębokość odcisków [μm].

Wyniki oznaczeń twardości powierzchniowej zamieszczono w tabeli 2, natomiast wyniki oznaczeń wytrzymałości zestawiono w tabeli 3.

Uzyskane wyniki wskazują jednoznacznie, że postawione w normie kryterium twardości dla tynków B7 o zwiększonej twardości nie jest właściwe. Wszystkie badane tynki gipsowe B, w tym tynki lekkie, spełniają wymagania normowe dotyczące twardości powierzchniowej (tabela 3).

Twardość tynku determinowana jest w dużej mierze zawartością spoiwa gipsowego. Biorąc pod uwagę wymagania normowe dla tynków B7, czynnikiem decydującym, czy wyrób spełnia wymagania normowe, będzie nie tyle ocena twardości, co wytrzymałość. Norma PN-EN 13279-1 przewiduje bowiem w przypadku tynku B7 znacznie wyższe wymagania dotyczące wytrzymałości niż w przypadku pozostałych tynków B (tabela 1). Badania tynków z produkcji krajowej wykazały, że wyroby te nie spełniają wysokich wymagań wytrzymałości na zginanie i ściskanie, stawianych tynkom B7 o zwiększonej twardości powierzchni.

Badania próbek laboratoryjnych

Badania próbek laboratoryjnych wykonano w celu ustalenia optymalnej zawartości spoiwa oraz wpływu wypełniacza na wymagania normowe tynków o zwiększonej twardości powierzchni. Do badań przygotowano cztery próbki o składzie podanym w tabeli 4. Zbadano tynki różniące się udziałem spoiwa i rodzajem wypełniacza. W celu zwiększenia parametrów mechanicznych tworzyw gipsowych w recepturach tynków uwzględniono niewielki dodatek dyspersji polimerowej.

W odniesieniu do próbek tynków gipsowych o składzie podanym w tabeli 4 oznaczono konsystencję normalną, wytrzymałość na zginanie i ściskanie, twardość powierzchniową oraz przyczepność do betonu według metodyki podanej w normie europejskiej PN-EN 13279-2 [5]. Wyniki badań zestawiono w tabeli 5.

Wyniki badań próbek laboratoryjnych wykazały, że tynki gipsowe o zwiększonej twardości powierzchni powinny zawierać bardzo dużą ilość spoiwa przekraczającą 80% masy tynku. Bardzo duży udział gipsu w recepturze tynku pozwala na uzyskanie tworzywa gipsowego o wysokiej twardości i wytrzymałości mechanicznej, spełniającego wymagania normy PN-EN 13279-1.

Zastosowanie wypełniacza w postaci piasku kwarcowego zwiększa nieco twardość powierzchniową tynku, lecz praktycznie nie wpływa na jego wytrzymałość. Dlatego też, biorąc pod uwagę wymagania normowe w tym zakresie, za istotny problem technologiczny przy opracowaniu receptury tynku gipsowego B7 o zwiększonej twardości powierzchni należy uznać właściwy dobór spoiwa w recepturze tynku. Ilość spoiwa niezbędnego w masie tynku B7 można prawdopodobnie zmniejszyć poprzez dodatek dyspersji polimerowej.

Charakter działania redyspergowalnej żywicy proszkowej w mieszance gipsowej jest bardzo złożony; przyczynia się ona do zwiększenia retencji wody w zaprawie, zwiększenia parametrów mechanicznych tworzywa oraz przyczepności zaprawy do różnych podłoży budowlanych. Dobre właściwości robocze oraz czas wiązania tynku należy dopracować poprzez właściwy dobór dodatków modyfikujących.

Podsumowanie

Możliwości pojawienia się nowych produktów na rynku krajowym, jakie daje norma europejska PN-EN 13279-1, dotychczas nie zostały wykorzystane. Przedmiotem szczególnego wykorzystania mogą być tynki gipsowe o zwiększonej twardości powierzchni zawierające duże ilości spoiwa w recepturze wyrobu. Wymagania normowe w tym zakresie wskazują na odpowiedni dobór ilości i jakości spoiwa, z uwzględnieniem wysokich parametrów mechanicznych tworzywa po stwardnieniu.

Bogaty asortyment dobrej jakości dodatków modyfikujących pozwala na stosunkowo łatwe dobranie właściwej kompozycji, zapewniającej odpowiedni czas wiązania tynku oraz dobre właściwości robocze zaprawy tynkarskiej po zarobieniu wodą.

Warto w tym miejscu również wspomnieć o tynkach i zaprawach specjalnego przeznaczenia oznaczonych w normie PN-EN 13279-1 symbolem C. Konstrukcje i przegrody, w których wykorzystuje się prefabrykaty gipsowe, projektowane są nierzadko jako elementy o właściwościach określanych jako specjalne, lecz typowych dla spoiw gipsowych – wysokiej odporności na działanie ognia, dużej izolacyjności cieplnej i akustycznej. Wyroby te wymagają wykończenia z zastosowaniem materiału o właściwościach kompatybilnych z parametrami konstrukcji.

Literatura

1. PN-EN 13279-1:2005 (U) „Spoiwa gipsowe i tynki gipsowe. Część 1: Definicje i wymagania”.
2. PN-B-30042:1997 „Spoiwa gipsowe. Gips szpachlowy, gips tynkarski i klej gipsowy”.
3. S. Chłądzyński, M. Wieczorek, „Porównanie właściwości tynków gipsowych badanych krajowymi i europejskimi metodami”, IZOLACJE nr 10/2006, s. 26–30.
4. S. Chłądzyński, P. Pichniarczyk, „Gips i wyroby gipsowe w świetle wymagań norm europejskich”, „Materiały Budowlane” nr 10/2006, s. 42–46.
5. PN-EN 13279-2:2006 „Spoiwa gipsowe i tynki gipsowe. Część 2: Metody badań”.

WRZESIEŃ 2009

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!