Uszkodzenia elewacji z kompozytów akrylowych

Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat nastąpiły istotne zmiany wymagań prawnych w zakresie ochrony cieplnej budynków. Zmiany te są z jednej strony podyktowane rosnącymi cenami nośników energii, z drugiej zaś poprawą świadomości ekologicznej właścicieli i zarządców budynków.

Najbardziej rozpowszechnioną technologią ocieplania przegród zewnętrznych jest system ETICS. Polega on na przymocowaniu do ściany systemu warstwowego składającego się kolejno z:

• materiału termoizolacyjnego,
• warstwy zbrojonej (siatka z włókna szklanego zatopiona w zaprawie klejowej),
• cienkowarstwowej wyprawy tynkarskiej.

Komponenty omawianego systemu mocowane są do przegrody poprzez zaprawę klejącą i ewentualnie dodatkowe łączniki mechaniczne.

Od kilku lat obserwuje się stosowanie zróżnicowanych rodzajów tynków cienkowarstwowych. Systemodawcy oferują coraz ciekawsze produkty z punktu widzenia proponowanych rozwiązań materiałowych, faktur zewnętrznych oraz kolorystyki.

W standardowo wykonywanym systemie ociepleń koncepcja architekta może być realizowana w różny sposób poprzez:

• dobór kolorystyki tynku,
• sposób ukształtowania faktury tynku (poprzez dobór uziarnienia tynku oraz rodzaj faktury: nakrapianej lub rustykalnej),
• zastosowanie izolacji termicznej o zróżnicowanej grubości (w celu modyfikacji przestrzennej bryły budynku),
• elewacyjnych kształtek imitujących bonie, gzymsy lub elementy sztukaterii.

Pomimo dużych możliwości kształtowania koncepcji architektonicznej w budynkach ocieplanych w systemie ETICS zdarza się, że projektanci lub inwestorzy odrzucają tynk cienkowarstwowy w rozwiązaniach elewacji lub dopuszczają fragmentaryczność jego stosowania. Dotyczy to zwłaszcza obiektów nowych.

Nierzadko dąży się do urozmaicenia rozwiązań elewacji obiektu zróżnicowanymi fakturami, imitującymi materiały powszechnie stosowane w przeszłości.

Rozwiązania materiałowe

Ścienne okładziny z kompozytów akrylowych występują w formie elastycznych płytek (imitujących cegłę lub kamień) oraz listew (imitujących drewniane deski) (FOT. 1 - zdjęcie główne i FOT. 2). Okładziny te w większości składają się z wypełniaczy w postaci niebarwionego lub barwionego piasku kwarcowego. Substancją wiążącą są wodne dyspersje polimerowe.

Efekt kolorystyczny opisywanych okładzin uzyskuje się dzięki zastosowaniu w ich składzie pigmentów.Skład, w zależności od producenta, uzupełniają substancje dodatkowe, modyfikujące właściwości fizyczne wyrobów ściennych.

Na polskim rynku budowlanym funkcjonują okładziny z kompozytów akrylowych różnych producentów, zarówno krajowych, jak i zagranicznych.

Płytki imitujące cegłę ceramiczną, w zależności od producenta, mają gr. 3-5 mm, elementy imitujące kamień naturalny charakteryzują się grubościami 3-6 mm, natomiast listwy imitujące deskę produkuje się grubości ok. 3 mm ± 1 mm.

Płytki mogą być produkowane z mieszaniny barwionych piasków kwarcowych, pigmentów żelazowych, naturalnych piasków kwarcowych, wodnej dyspersji kopolimeru akrylowo-styrenowego oraz zróżnicowanych dodatków.

Listwy okładzinowe mogą być dodatkowo wzmacniane poprzez wtopienie w masę wyrobu siatki z włókna szklanego.

Materiały produkowane na bazie wodnej dyspersji modyfikowanego polimeru winylowo-akrylowego, wypełniaczy, pigmentów oraz substancji modyfikujących cechują się wysoką elastycznością.

Kompozyty mogą być także produkowane przy wykorzystaniu piasków kwarcowych, żywic polimerowych oraz pigmentów na bazie tlenku żelaza.

Płytki oraz listwy mogą być mocowane do podłoża za pomocą systemowego kleju, wykonanego z piasków kwarcowych niebarwionych, wspomnianej wyżej dyspersji, pigmentów, wypełniaczy i substancji dodatkowych lub kopolimeru akrylanu n-butylu, wypełniaczy, pigmentów i środków modyfikujących.

Klej, oprócz mocowania wyrobów do podłoża, przeznaczony jest również do wykonywania fug. Zgodnie z informacjami zamieszczonymi w materiałach producentów okładziny można stosować na zróżnicowanych podłożach wykonanych z tynków cementowych i cementowo-wapiennych, płyt gipsowo-kartonowych, cegły silikatowej i ceramicznej, betonu, pianobetonu, pustaków ceramicznych, szpachli i zapraw klejowo-szpachlowych z zatopioną siatką.

Należy jednak podkreślić, iż nie wszystkie dokumenty dopuszczające do powszechnego stosowania w budownictwie podają w sposób jednoznaczny informacje odnośnie stosowania kompozytów akrylowych na podłożach wykonanych ze styropianu lub wełny mineralnej. W przypadku wybranych rozwiązań producenci dopuszczają wykonywanie okładzin elewacyjnych dla ścian ocieplanych styropianem w technologii ETICS oraz dla systemu przewidzianego do wykonania na ociepleniu z lamelowych płyt z wełny mineralnej. W przypadku podłoży ze styropianu lub wełny mineralnej należy wykonać dodatkową warstwę zbrojoną na izolacji termicznej.

Poprawnie przygotowane podłoże powinno być nośne, zwarte, suche, oczyszczone z kurzu, brudu, resztek olejów i tłuszczów, farb, pleśni, glonów, mchów itp. Elementy, które mogą pogorszyć przyczepność (tynki osypujące się, słabo przyczepne, powłoki malarskie), powinny być usunięte. W przypadku wybranych systemów aprobata wskazuje na konieczność zabezpieczenia okładziny przy zastosowaniu środka gruntującego.

Do gruntowania podłoża dopuszczane są m.in. powszechnie stosowane grunty pod tynki akrylowe lub np. systemowe preparaty gruntujące w postaci mieszaniny wodnej dyspersji akrylowo-styrenowej, poliksilanów modyfikowanych i poliglikoli.

Mocowanie okładzin powinno odbywać się po wyschnięciu gruntu w warunkach bezdeszczowych, najczęściej w zakresie temperatur od +5°C do +25°C.

Pomiędzy zagruntowaniem podłoża a nałożeniem kleju powinna mieć miejsce przerwa technologiczna. Klej powinien być nakładany pacą zębatą.

W przypadku okładziny z desek pasma kleju powinny być układane prostopadle do nich. Klejenie płytek bądź desek rozpoczyna się od górnej linii.

Okładziny powinny być dociśnięte do podłoża w taki sposób, by nie dopuścić do powstania pustek powietrznych pod nimi. Również wzdłuż krawędzi nie mogą występować jakiekolwiek szczeliny pomiędzy krawędzią a podłożem.

Płytki oraz deski powinny być układane na całej powierzchni z nałożonym klejem, przy czym nie można dopuścić do jego przyschnięcia. Przyschnięty klej powinien być całkowicie usunięty.

Deski powinny być dociskane od środka do brzegów najpierw dłonią, potem twardym wałkiem malarskim. Podczas dociskania okładzin nadmiar kleju musi być usuwany.

Po ułożeniu kolejnej listwy należy obie docisnąć wałkiem wzdłuż i w poprzek, usuwając przy okazji nadmiar kleju wydobywający się ze szczelin.

W przypadku ułożenia kilku m² okładziny należy całość ponownie docisnąć wałkiem w celu wyeliminowania nierówności i nadmiaru kleju. Po wyschnięciu kleju okładziny powinny być zabezpieczane impregnatem wodorozcieńczalnym.

Płytki należy chronić przed opadami deszczu do czasu całkowitego wyschnięcia kleju. Tego typu okładziny nie powinny być stosowane w miejscach narażonych na ciągłe oddziaływanie wody.

Szerokość spoin pionowych i poziomych zależy od szczegółowych wytycznych systemodawcy. W spoinach klej wygładzany jest przy użyciu wilgotnego pędzla. Powierzchnia oklejona płytkami okładzinowymi powinna być chroniona przed deszczem, silnym wiatrem i dużym nasłonecznieniem.

Studium przypadku

Ocena stanu technicznego elewacji wykonanej w postaci kompozytu akrylowego została przedstawiona na przykładzie nowo zrealizowanego budynku jednorodzinnego.

Ściany zewnętrzne budynku zostały wykonane z pustaków ceramicznych, ocieplone styropianem gr. 20 cm. Wykończenie elewacji stanowi częściowo cienkowarstwowy tynk mineralny (ETICS) oraz okładziny z kompozytu akrylowego (imitacja deski drewnianej).

Warto tutaj zaznaczyć, iż dokumentacja projektowa zakładała zastosowanie na elewacjach tynku cienkowarstwowego oraz impregnowanego drewna elewacyjnego na ruszcie. Wykonawca robót zastosował jednakże rozwiązanie zamienne.

Badania makroskopowe elewacji przedmiotowego budynku wykazały zróżnicowane nieprawidłowości. Dotyczyły one:

• niestarannego dopasowania w narożach okładzin imitujących deskę,
• nierówności i braku właściwego dopasowania poszczególnych elementów,
• miejscowych zanieczyszczeń i wykwitów na powierzchni wykonanych z elementów kompozytowych.

Ponadto na elewacji stwierdzono:

• odspojenia fragmentów okładzin od podłoża, prowadzące do wytworzenia szczelin pomiędzy sąsiednimi listwami,
• nieszczelności na połączeniu cienkowarstwowej wyprawy tynkarskiej z okładziną kompozytową,
• wybrzuszenia i pęcherze powietrzne na powierzchni okładzin, świadczące o braku dostatecznego ich mocowania do podłoża (warstwy zbrojonej na ociepleniu ze styropianu) (FOT. 3, FOT. 4, FOT. 5, FOT. 6, FOT. 7 i FOT. 8).

W ramach oceny stanu technicznego elewacji przedmiotowego budynku wykonana została również odkrywka kontrolna w miejscu zetknięcia się okładziny z kompozytu akrylowego i wyprawy tynkarskiej.

Do badania pobrano fragment systemu ocieplenia wraz z warstwami wykończeniowymi. Pomiary i badania laboratoryjne wykazały kolejne nieprawidłowości wykonania ocieplenia ścian zewnętrznych.

W odkrywce stwierdzono zróżnicowanie grubości warstwy zbrojonej w zakresie od 3 mm do 10 mm. Dodatkowo stwierdzono brak dostatecznej przyczepności warstwy zbrojonej do styropianu i brak prawidłowego zatopienia siatki zbrojącej w warstwie zbrojonej (FOT. 9-12).

Przedstawione nieprawidłowości, zaobserwowane podczas badań makroskopowych oraz badań laboratoryjnych pobranego fragmentu ocieplenia, świadczą o licznych błędach popełnionych przez wykonawcę robót budowlanych.

Dokonując zestawienia wszystkich stwierdzonych nieprawidłowości, można wyróżnić tutaj dwie grupy błędów.

Pierwsza grupa to błędy związane z nieprawidłowym i niestarannym wykonaniem warstwy zbrojonej systemu ocieplenia w technologii ETICS.

Obejmują one zarówno wadliwe przygotowanie podłoża pod wykonanie warstwy zbrojonej, jak i wady wykonania samej warstwy zbrojonej poprzez brak właściwego zatopienia siatki zbrojącej w warstwie kleju.

Nieprawidłowości te mogą wpływać na trwałości nie tylko fragmentów elewacji wykonanych z kompozytów akrylowych, lecz także fragmentów wykończonych cienkowarstwową wyprawą tynkarską - co potwierdzają też obserwacje w ramach badań makroskopowych.

Druga grupa to błędy związane z niestarannym wykonaniem elewacji z kompozytów akrylowych.

Wynikają one z braku przestrzegania reżimu technologii układania okładzin systemowych opisanej w aprobacie technicznej producenta oraz instrukcji technicznej systemodawcy.

Odspojenia okładzin imitujących deski drewniane mogą wynikać z braku dostatecznego związania kleju mocującego listwy do podłoża. Przyczyną takiego stanu rzeczy może być zbyt wczesne układanie listew na niedostatecznie związanej warstwie zbrojonej.

Szczeliny na połączeniach z tynkiem cienkowarstwowym mogą wynikać z naniesienia na podłoże niedostatecznej ilości kleju do mocowania okładzin bądź z przekroczenia jego czasu wiązania. W takim przypadku klej należało usunąć.

W miejscach niedostatecznego przywarcia listew do podłoża, wskutek przedostania się wody opadowej, doszło do ich częściowego odspojenia od warstwy zbrojonej.

Część nieprawidłowości może wynikać również z braku odpowiedniego zabezpieczenia świeżo ułożonej okładziny kompozytowej przed działaniem czynników atmosferycznych.

Błędy wykonawcze będą powodować w przyszłości dalszą degradację wykończenia kompozytowego, z uwagi na pojawianie się dodatkowych dróg migracji destrukcyjnych czynników atmosferycznych, potęgowanych dodatkowo naprzemiennym zamrażaniem i rozmrażaniem w okresie zimowym. W konsekwencji skutkować to będzie pogarszaniem trwałości całego systemu ocieplenia budynku.

Podsumowanie

W ostatnim czasie obserwuje się wzrost popularności okładzin elewacyjnych nawiązujących do tradycyjnych materiałów budowlanych (cegła, kamień, drewno).

Elastyczne płytki czy listwy wykonane z piasków kwarcowych związanych polimerami stanowią ciekawą alternatywę dla dobrze już znanych tynków cienkowarstwowych wykorzystywanych w bezspoinowych systemach ociepleń ścian zewnętrznych (ETICS). Pozwala to na urozmaicenie elewacji modernizowanych oraz nowopowstających budynków.

O tym, czy dane rozwiązanie w postaci kompozytu akrylowego można stosować jako zamiennik tynku cienkowarstwowego na podłożach ocieplanych styropianem lub wełną mineralną, powinny decydować dokumenty dopuszczające określony system elewacyjnych do powszechnego stosowania.

Obecnie na polskim rynku budowlanym funkcjonują już systemy, których aprobaty techniczne dopuszczają taką możliwość. Jednak niezbędnym czynnikiem do skutecznego wdrożenia tego typu rozwiązań jest odpowiednie przygotowanie merytoryczne wykonawców robót budowlanych.

Literatura

1. P. Krause, T. Steidl, "Uszkodzenia i naprawy przegród budowlanych w aspekcie izolacyjności termicznej", PWN, Warszawa 2017.
2. Materiały techniczne Sysdekor Prochem.
3. Materiały techniczne systemu Izoflex.
4. Materiały techniczne systemu Elastolith.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!