Właściwości farb i tynków cienkowarstwowych a teorie na ich temat
Zalety tynków cienkowarstwowych | Rodzaje tynków cienkowarstwowych | Teorie na temat tynków cienkowarstwowych
Powierzchnie wypraw tynkarskich po próbie zginania: akrylowa (kolor czerwony), krzemianowa (biały) i silikonowa (żółty) / Properties of paints and thin-coat plasterworks and related theories
Archiwa autorów
Duży rozwój technologiczny w produkcji farb i tynków cienkowarstwowych w ciągu ostatnich dziesięciu lat sprawił, że znacznie zmieniły się właściwości tych wyrobów. Mimo to pewne cechy nadal kojarzone są przez wykonawców i użytkowników z tymi produktami.
Zobacz także
fischer Polska sp. z o.o. Zalecenia dotyczące renowacji istniejącego systemu ETICS
Przed podjęciem decyzji o wykonaniu dodatkowego docieplenia konieczna jest szczegółowa inwentaryzacja istniejącego układu/systemu ocieplenia oraz podłoża. Ocenę taką należy wykonać etapowo.
Przed podjęciem decyzji o wykonaniu dodatkowego docieplenia konieczna jest szczegółowa inwentaryzacja istniejącego układu/systemu ocieplenia oraz podłoża. Ocenę taką należy wykonać etapowo.
RAXY Sp. z o.o. Nowoczesne technologie w ciepłych i zdrowych budynkach
Poznaj innowacyjne, specjalistyczne produkty nadające przegrodom budowlanym odpowiednią trwałość, izolacyjność cieplną i szczelność. Jakie rozwiązania pozwolą nowe oraz remontowane chronić budynki i konstrukcje?
Poznaj innowacyjne, specjalistyczne produkty nadające przegrodom budowlanym odpowiednią trwałość, izolacyjność cieplną i szczelność. Jakie rozwiązania pozwolą nowe oraz remontowane chronić budynki i konstrukcje?
Purinova Sp. z o.o. Turkusowa drużyna Purios ciepło wita pomarańczowego bohatera
Wy mówicie, a my słuchamy. Wskazujecie na nudne reklamy, inżynierów w garniturach, patrzących z każdego bilbordu i na Mister Muscle Budowlanki w ogrodniczkach. To wszystko już było, a wciąż zapomina się...
Wy mówicie, a my słuchamy. Wskazujecie na nudne reklamy, inżynierów w garniturach, patrzących z każdego bilbordu i na Mister Muscle Budowlanki w ogrodniczkach. To wszystko już było, a wciąż zapomina się o kimś bardzo ważnym.
ABSTRAKT |
---|
W artykule omówiono wybrane właściwości mylnie przypisywane farbom i tynkom cienkowarstwowym jako ich cechy wyróżniające lub główne mankamenty. Opisano zmiany niektórych właściwości użytkowych tych wyrobów spowodowane rozwojem technologicznym, który nastąpił w ostatnich latach. |
The article discusses selected properties wrongfully attributed to paints and thin-coat plasterworks as their main drawbacks. Changes of some of the functional properties of these products caused by technological development in recent years are described. |
Farby i tynki cienkowarstwowe są powszechnie stosowane do zabezpieczania ścian zewnętrznych budynków.
Wprowadzenie
Pierwsze farby stosowano już w starożytności. Służyły one głównie do celów dekoracyjnych, aczkolwiek istnieje wiele dowodów świadczących o stosowaniu powłok malarskich również do zabezpieczania drewna przed niszczącym działaniem wody [1]. Tynki cienkowarstwowe nie mają tak bogatej historii. Największy ich rozwój nastąpił wraz z upowszechnieniem się systemów ocieplania budynków.
Spośród wielu różnych sposobów ocieplania ścian zewnętrznych największą popularność zyskała metoda ocieplania w systemie ETICS (ang. External Thermal Insulation Composite System), dawniej nazywana metodą bezspoinową (BSO), a jeszcze wcześniej metodą lekką-mokrą.
Polega ona na zamocowaniu do ścian zewnętrznych warstwy izolacji termicznej stanowiącej styropian lub wełnę mineralną, a następnie zabezpieczeniu tej izolacji siatką wykonaną z włókna szklanego zatopioną w zaprawie klejowo-szpachlowej. Całość pokrywana jest wyprawą tynkarską produkowaną w różnych technologiach, granulacjach i strukturach. To ona w dużym stopniu wpływa na oryginalność, niepowtarzalność oraz charakter obiektu.
Zalety tynków cienkowarstwowych
Przewagą tynków cienkowarstwowych nad innymi materiałami do zewnętrznego pokrywania ścian budynków jest to, że oferowane są w bogatej kolorystyce, a także dużej liczbie granulacji i faktur.
Jednakże w kształtowaniu wyglądu budynków kolorystyka i faktury to tylko część atrybutów tych materiałów. Inne ważne właściwości to trwałość kolorów, niska skłonność do zabrudzeń, wysoka odporność na pojawianie się przebarwień oraz na porastanie glonami lub grzybami.
Ponadto powłoki te chronią substancję budowlaną ścian przed działaniem czynników atmosferycznych w postaci wody, wysokich i niskich temperatur oraz innych czynników o destrukcyjnym charakterze występujących w zwiększonym natężeniu.
Takimi czynnikami mogą być związki chemiczne, np. tlenki siarki zawarte w spalinach przemysłowych oraz spalinach pochodzących z instalacji grzewczych budynków, a także z innych źródeł. Mogą to być również chlorki zawarte w środkach służących do odladzania w okresie zimowym itp.
Rodzaje tynków cienkowarstwowych
Obecnie wytwarza się cztery podstawowe rodzaje tynków:
- polimerowe,
- silikatowe,
- silikonowe,
- cementowe.
W produkcji tynków polimerowych jako spoiwo stosuje się głównie żywice polimerowe na bazie kopolimeru akrylanu n-butylu i styrenu bądź kopolimeru estru kwasu akrylowego i estru metakrylowego.
Tynki silikatowe, inaczej: krzemianowe, obok żywicy polimerowej zawierają potasowe szkło wodne.
W tynkach silikonowych oprócz żywic polimerowych stosowana jest dodatkowo żywica silikonowa.
Tynki cementowe, w odróżnieniu od poprzednio omawianych, oferowane są przez producentów w postaci suchych mieszanek, gdzie podstawowym spoiwem jest cement.
Teorie na temat tynków cienkowarstwowych
Istnieje wiele teorii o wyjątkowych właściwościach i zaletach tynków produkowanych w poszczególnych technologiach. Zdarza się jednak, że są to teorie bez pokrycia. Poniżej omawiamy kilka z nich.
Teoria 1: tynki krzemianowe i silikonowe charakteryzują się dużą trwałością barwy
To, czy z biegiem czasu kolor na elewacji ulega zmianie, nie zależy od technologii, w jakiej wykonywane są te materiały, ale przede wszystkim od rodzaju zastosowanych pigmentów.
Zasadniczo preparaty stosowane do barwienia materiałów powłokowych można podzielić na pigmenty pochodzenia organicznego i nieorganicznego. W zależności od odporności na promieniowanie UV dzieli się je na wewnętrzne i zewnętrzne.
Pigmenty pochodzenia nieorganicznego stosowane były już przez starożytnych Egipcjan i Rzymian, a malowidła wykonane z ich zastosowaniem przetrwały do dnia dzisiejszego [1]. Używane obecnie pigmenty nieorganiczne to głównie kolorowe tlenki żelaza, pigmenty kadmowe czy chromowe o wysokiej odporności na promieniowanie UV. W ośmiostopniowej skali odporności na UV uzyskują one najwyższą wartość. Inną ich zaletą jest wysoka odporność na alkalia.
Ze względu na wysoką alkaliczność produktów krzemianowych, która związana jest z obecnością potasowego szkła wodnego, do kolorowania farb i tynków krzemianowych można stosować tylko pigmenty pochodzenia nieorganicznego. Wadą takiego rozwiązania jest ograniczona kolorystyka wyrobów krzemianowych.
Tynki polimerowe nie wykazują już tak wysokiej alkaliczności, jak tynki krzemianowe, toteż do ich kolorowania można stosować zarówno pigmenty nieorganiczne, jak i pochodzenia organicznego.
Rozwój technologii otrzymywania pigmentów organicznych rozpoczął się z początkiem XX w. Pigmenty organiczne w odróżnieniu od nieorganicznych mają zdecydowanie mniejsze cząsteczki, wykazują duże zróżnicowanie względem odporności na promieniowanie UV oraz wykazują niską odporność na alkalia, przez co nie mogą być stosowane w farbach krzemianowych.
Ze względu na stosunkowo niewielki wymiar pojedynczych cząsteczek mają wyższą skłonność do migracji w utwardzonych powłokach wraz z dyfundującą wilgocią. Niewątpliwą ich zaletą jest bogata kolorystyka. Również w tej grupie pigmentów znajdują się takie, które wykazują bardzo wysoką odporność na promienie UV, dzięki czemu można uzyskać bardzo trwałe wybarwienia dla wyrobów produkowanych w innych technologiach, np. polimerowej [2].
Teoria 2: na powierzchni tynków krzemianowych mogą pojawić się plamy i przebarwienia spowodowane wilgotnością i temperaturą powietrza
Trudno temu zaprzeczyć, zwłaszcza wtedy, gdy wykonawcy przy nakładaniu tynków krzemianowych stosują się do tych samych reguł, jak w przypadku tynków polimerowych. A mianowicie polimerowe wyprawy tynkarskie powinny być nakładane przy umiarkowanej temperaturze powietrza – od tego zależy uzyskanie poprawnej faktury.
W okresie letnim takie warunki panują we wczesnych godzinach porannych oraz w późniejszych godzinach popołudniowych. Ponadto należy przy aplikacji stosować siatki ochronne, co poprawia jakość uzyskanej powłoki. Nie jest to jednak korzystne przy nakładaniu tynków krzemianowych.
Podwyższona wilgotność powietrza, zwłaszcza kumulująca się w przestrzeni rusztowania ograniczonej siatką, utrudnia szybkie odparowanie wilgoci z wyprawy i sprzyja migracji szkła wodnego na powierzchnię zewnętrzną wyprawy, co skutkuje pojawianiu się wybarwień i zeszkleń [3].
Warto jednak zauważyć, że w ostatnim dziesięcioleciu prowadzono prace badawcze nad doskonaleniem systemów krzemianowych, co zaowocowało pojawieniem się farb i tynków krzemianowych pozbawionych wymienionych mankamentów.
Było to możliwe dzięki zastosowaniu specjalnych spoiw nieorganicznych o ograniczonej alkaliczności wykazujących zdolność do krzemionkowania (reakcji chemicznej, w wyniku której powstaje trwałe połączenie powłoki z mineralnymi składnikami podłoża). Takie produkty stanowią nową, ważną grupę wyrobów powłokowych produkowanych w systemie polikrzemianowym [4].
Teoria 3: tynki i farby silikonowe charakteryzują się wysoką elastycznością
Ta teoria ma swoją genezę w podobieństwie silikonowych powłok budowlanych do jednoskładnikowych kauczuków silikonowych sieciujących bez ogrzewania pod wpływem wilgoci oferowanych jako silikonowe kity kauczukowe.
Należy jednak zwrócić uwagę, że ze względu na ogromne zróżnicowanie oferowanych przez producentów odmian kauczuków oraz innych składników mieszanek kauczukowych oraz różnych metod ich przetwarzania trudno doszukać się podobieństwa farb i tynków silikonowych do szczeliw silikonowych [5].
Główną zaletą, dzięki której silikony znalazły zastosowanie w produkcji powłok budowlanych, nie jest ich elastyczność, lecz hydrofobowość.
Elastyczności powłokom budowlanym nadają dyspersje polimerowe – stopień elastyczności farby czy tynku zależy od ich udziału w recepturze.
Farby i tynki silikonowe zawierają w recepturach produkcyjnych mniejsze ilości spoiwa polimerowego, przez co są mniej elastyczne.
Z drugiej zaś strony mają strukturę bardziej porowatą, dzięki czemu para wodna może przez takie powłoki swobodnie dyfundować. Z punktu widzenia trwałości powłok, a także fizyki budynku jest to bardzo korzystne zjawisko.
Na fot. 1–2 zaprezentowano dwie wyprawy tynkarskie: polimerową (fot. 1) oraz silikonową (fot. 2). Można zauważyć, że wyprawa silikonowa charakteryzuje się zdecydowanie większą porowatością niż polimerowa.
Ważnymi cechami silikonowych farb zewnętrznych do malowania elewacji są niska wodochłonność oraz dobra przepuszczalność pary wodnej. Ponadto cechują się one dobrą przyczepnością do podłoża, doskonałą odpornością na czynniki atmosferyczne, promieniowanie UV oraz korodujące gazy.
Fot. 3–5 ilustrują prosty eksperyment, mający na celu ocenę powierzchni utwardzonej wyprawy tynkarskiej po próbie zginania na okrągłym walcu. Próba polegała na tym, że utwardzone wyprawy tynkarskie otrzymane w systemie silikonowym, silikatowym i akrylowym wygięte zostały na okrągłym walcu o średnicy 50 mm.
Spękaniu uległa w największym stopniu wyprawa silikatowa, następnie silikonowa. Wyprawa akrylowa nie uległa zniszczeniu. Na podstawie uzyskanych wyników jednoznacznie można stwierdzić, że największą elastycznością charakteryzują się wyprawy polimerowe.
Wnioski
W literaturze, nierzadko fachowej, można znaleźć więcej mylnych opinii dotyczących farb i tynków cienkowarstwowych. Są one kształtowane niewiedzą na temat zmian we właściwościach użytkowych wyrobów spowodowanych rozwojem technologicznym, a także niedobrymi doświadczeniami z przeszłości w stosowaniu tych materiałów oraz deklarowanymi przez niektórych producentów właściwościami, które są trudne do uzyskania.
Należy pamiętać, że z ewentualnymi skutkami zastosowania nieodpowiedniej jakości materiałów można walczyć w oparciu o rękojmię czy też gwarancję, ale tylko wtedy, jeżeli wszystkie komponenty będą zgodne z informacją zawartą w dokumentacji technicznej producenta.
Literatura
- E. Tyrka, T. Witek, A. Gomółka, R. Jarosz, „Karty z historii polskiego przemysłu chemicznego. Historia polskiego przemysłu farb i lakierów”, tom 11, Wydawnictwo Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, Warszawa 2008.
- J. Winkler, „Dispergieren von Pigmenten Und Füllstoffen”, Vincentz Network, Hannower 2010.
- B. Müller, U. Poth, „Lackformulierung Und Lackreceptur”, Vincentz Network, Hannower 2009.
- W. Brachaczek, „Masa tynkarska polikrzemianowo-silikonowa”, Patent nr 214638, 2009.
- P. Rościszewski, M. Zielecka, „Silikony – właściwości i zastosowanie”, WNT, Warszawa 2002.