Dlaczego płytki się odspajają?

Rosnąca dynamika stosowania tworzyw gipsowych w wewnętrznych pracach wykończeniowych [1] ograniczona jest głównie rodzajem kleju, sposobem przygotowania podłoża oraz warunkami wilgotnościowymi i temperaturowymi panującymi w pomieszczeniach w czasie wykonywania prac oraz podczas eksploatacji.

Tworzywo gipsowe a wilgoć

Ze względu na występowanie różnych poziomów zawilgoceń w budynkach rozróżnia się trzy typy stref użytkowania:

• pomieszczenia suche,
• pomieszczenia wilgotne, jak łazienki w obiektach mieszkalnych, hotelach, szpitalach czy domowe kuchnie i toalety (do strefy tej należą również pomieszczenia z wannami czy natryskami),
• pomieszczenia o dużej intensywności zawilgocenia, mokre, takie jak łaźnie publiczne, baseny, browary, rzeźnie itp.

Tworzywo gipsowe nie nadaje się do stosowania w pomieszczeniach o dużej intensywności zawilgocenia. Jednakże ze względu na swoje właściwości – szybkie pochłanianie wilgoci z powietrza, a następnie jej oddawanie – ma zdolność regulacji klimatu i jest z tego powodu powszechnie stosowane w pomieszczeniach o wilgotności względnej do 70%.

Gips jako podłoże dla okładzin ceramicznych

Dzięki uniwersalności gipsu możliwe jest układanie na tym podłożu płytek ceramicznych. Ogólne warunki stosowania płytek ceramicznych na tych podłożach dopuszczają zastosowanie do tego celu klejów cementowych (fot. 1).

Nieprawidłowe zastosowanie klejów cementowych bezpośrednio na podłożu gipsowym może powodować powstawanie niekorzystnych związków chemicznych oddziałujących destrukcyjnie na styku cement – gips [2].

W reakcji jonów glinianowych pochodzących ze składników cementu oraz jonów siarczanowych dostarczonych przez gips powstaje ettringit. Reakcja powstawania ettringitu zachodzi zgodnie z równaniem:

6 Ca²⁺ + 4(OH)– + 3 SO₄^2– + 2 Al(OH)₄ – + + 26 H₂O = 3 CaOAl₂O₃ · 3 CaSO₄ · 32 H₂O.

Ponadto w miarę upływu czasu w sprzyjających warunkach temperaturowych (poniżej 4° C) może zachodzić przejście ettringitu w taumazyt, który jest złożonym związkiem wapniowym zawierającym jony węglanowe, siarczanowe i krzemianowe o wzorze CaSiO₃ · CaCO₃ · CaSO₄ · 15 H₂O.

Minerały te w trakcie krystalizacji zwiększają objętość i powodują wzrost wewnętrznych naprężeń, w wyniku których następuje zniszczenie materiału [3, 4]. Z tych powodów opisywana technologia wymaga ścisłego przestrzegania zasad przygotowania podłoża gipsowego pod okładzinę z płytek.

Przygotowanie podłoża

Stan podłoża gipsowego ma istotne znaczenie dla trwałości połączenia płytek ceramicznych, dlatego konieczne jest jego dokładne zbadanie. Podłoże gipsowe pod płytki ceramiczne nie powinno być szpachlowane. Musi być suche i wolne od pyłu i zanieczyszczeń. Należy zbadać jego wilgotność – nie może ona być większa niż 1%.

Układanie płytek (klejenie)

Przed klejeniem płytek należy zagruntować podłoże preparatem polecanym przez producenta kleju cementowego zastosowanego do łączenia płytek z podłożem gipsowym. W przypadku obszaru narażonego na oddziaływanie wody, np. wanny, natrysku, zalecane jest stosowanie tworzyw gipsowych impregnowanych wraz z dodatkowym zabezpieczeniem w postaci skutecznego środka izolującego.

Jednocześnie do izolacji w strefie narożników i styków należy stosować specjalne taśmy uszczelniające, a do fugowania odpowiednie materiały wodoodporne. Zimą płytki można układać tylko przy temperaturze powyżej +5°C. Temperatury te należy podtrzymywać aż do pełnej hydratacji kleju cementowego.

Przyczyny powstawania uszkodzeń

Pomijając nieprawidłowości związane z ruchami budowli oraz możliwością uszkodzeń mechanicznych podłoży, za najczęstsze przyczyny odspajania płytek ceramicznych od podłoży gipsowych należy uznać:

• nieprawidłowo dobrane kleje oraz środki gruntujące,
• wysoką wilgotność podłoża/pomieszczeń,
• niskie temperatury podłoża i otoczenia w trakcie układania płytek i wiązania kleju cementowego.

Nieprawidłowo dobrane kleje oraz środki gruntujące

Jedną z głównych przyczyn uszkodzeń w zakresie odspajania płytek ceramicznych od podłoży gipsowych są błędy związane z zastosowaniem niewłaściwego kleju. W przeważającej większości wypadków przy układaniu płytek ceramicznych na podłożu gipsowym stosowane są kleje cementowe.

Przewidziane w takich sytuacjach przez projektanta kleje cementowe [5] powinny być kompatybilne z podłożem. Również zgodnie z zasadami sztuki budowlanej przy prowadzeniu tych prac należy obowiązkowo zagruntować podłoże. Zazwyczaj środki gruntujące oferowane są przez producentów i łącznie z klejami stanowią system budowlany obejmujący przeznaczenie i zakres stosowania, właściwości oraz rodzaj podłoża.

Gruntowanie konieczne jest do:

• zapobiegania zbyt szybkiemu odciąganiu wody ze świeżo nałożonej warstwy kleju,
• wzmocnienia podłoża i zwiększenia przyczepności międzywarstwowej,
• stworzenia bariery uniemożliwiającej swobodną wymianę jonów między warstwami gips–cement.

Reakcje wymiany jonów między składnikami zaprawy kleju cementowego a podłożem gipsowym mogą zostać wstrzymane poprzez oddzielenie tych warstw od siebie przegrodą nieprzepuszczalną. W praktyce budowlanej uzyskuje się to właśnie przez pokrycie podłoża gipsowego warstwą preparatu gruntującego, zawierającego w swoim składzie m.in. kopolimery octanu winylu i składników akrylowych. Preparaty te po wyschnięciu tworzą na powierzchni warstwę odporną na działanie wody, stanowiącą barierę dla dyfuzji jonów.

Ważne jest, aby odporności na wodę warstwy preparatu towarzyszyła też jego przepuszczalność dla pary, co umożliwia odprowadzanie wilgoci z konstrukcji budowlanej. Jeśli zostanie stwierdzona niewystarczająca nośność podłoża gipsowego, wskazane jest zastosowanie dodatkowej warstwy sczepnej w postaci preparatu gruntującego zawierającego wypełniacz mineralny.

Dodawane do różnego typu preparatów gruntujących wypełniacze mineralne ułatwiają wzajemne zazębienie i zakotwiczenie powierzchni zaprawy klejowej z podłożem oraz zwiększają wytrzymałość międzywarstwową.

Przykład braku przyczepności międzywarstwowej na styku klej cementowy–gips przedstawiono na fot. 2.

Wysoka wilgotność podłoża gipsowego

Jest ona niekorzystna, ponieważ powoduje znaczne obniżenie parametrów wytrzymałościowych tworzywa gipsowego mające wpływ na przyczepność warstwy wiążącej kleju. W przypadku dużego zawilgocenia stwardniałego tworzywa gipsowego następuje osłabienie jego struktury.

Zawilgocenie, a także brak właściwej wentylacji stanowi również zagrożenie bakteriobójcze dla całego ustroju budowlanego. Rozwój grzybów pleśniowych na podłożu gipsowym w mocno zawilgoconym pomieszczeniu uwidacznia się pojawianiem czarnych plam na powierzchni.

Niskie temperatury podłoża i otoczenia

W połączeniu z wysoką wilgotnością stanowią znaczne zagrożenie dla procesu wiązania zapraw i prowadzą m.in. do powstawania minerałów zwiększających objętość podczas krystalizacji – ettringitu, a dalej w wyniku zachodzących reakcji chemicznych do powstawania minerału tworzącego luźny, niezwiązany z podłożem materiał mineralny – thaumasyt, co zazwyczaj jest główną przyczyną osłabienia połączeń na styku klej cementowy–gips (fot. 3).

Minerały te w przypadku warstwy stykowej ostatecznie zmniejszają ich wzajemną przyczepność [6], co prowadzi praktycznie do całkowitego zniszczenia połączenia płytki ceramicznej z podłożem gipsowym.

Podsumowanie

Aby uniknąć odspajania płytek, należy stosować preparaty gruntujące oraz przestrzegać zasad układania okładzin ceramicznych na podłożach gipsowych [7]. Jest to najskuteczniejszy sposób zapobiegania utracie przyczepności w długim okresie eksploatacji. Badania przeprowadzone na wybranych środkach gruntujących [8] wykazały, że przyczepność na styku gips-beton znacznie wzrasta właśnie po zagruntowaniu.

Literatura

1. „Warunki wykonania i odbioru robót budowlanych”, część B: „Roboty wykończeniowe. Okładziny i wykładziny z płytek ceramicznych”, Instrukcje, Wytyczne, Poradniki, nr 397/2004, ITB, Warszawa 2004.
2. Z. Tokarski, S. Wolfie, „Korozja ceramicznych materiałów budowlanych”, Arkady, Warszawa 1969.
3. W. Kurdowski, „Chemia cementu”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1991.
4. H. Kollmann i in., „Badania dla wyjaśnienia przyczyn pęcznienia spowodowanego przez uwodnione siarczany Ca-Al i uwodnione siarczano-węglany Ca-Si”, Tonid ZTG, 1997/3.
5. PN-EN 12004:2008, „Kleje do płytek. Definicje i wymagania techniczne”.
6. A. Jarmontowicz, „Karbonizacja tworzywa gipsowo- cementowo-pucolanowego”, „Cement – Wapno – Gips”, nr 7/1977.
7. P. Pichniarczyk, M. Wieczorek, „Mechanizmy destrukcji tynków gipsowych”, „Materiały Budowlane”, nr 10/2002.
8. P. Pichniarczyk, G. Malata, M. Sobala, „Trwałość tynków gipsowych na podłożu betonowym”, „Cement – Wapno – Beton”, nr 5/2002.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!