Rodzaje i właściwości farb mineralnych przeznaczonych do malowania elewacji

Na rynku znajduje się bardzo dużo rodzajów farb elewacyjnych. Jednym z nich są farby mineralne, które charakteryzują się zawartością spoiwa mineralnego w postaci wapna, krzemianów czy cementu. Ze względu na rodzaj spoiwa wyróżniamy następujące rodzaje farb mineralnych:

• farby krzemianowe (silikatowe),
• farby wapienne,
• farby cementowe,
• farby polikrzemianowe (zolo-krzemianowe).

Obecnie określenie farby mineralne odnosi się z reguły do farb krzemianowych, jako że są one najbardziej rozpowszechnione.

Aby wybrać odpowiednią farbę, warto dobrze znać jej właściwości. Każdy rodzaj farby ma bowiem swoje unikalne cechy i znajduje zastosowanie w innym przypadku.

Farby silikatowe (krzemianowe)

Farby silikatowe (krzemianowe) są najczęściej spotykanymi farbami mineralnymi. Nie należy ich mylić z farbami silikonowymi. Jako że do produkcji farb krzemianowych używa się surowców mineralnych (ich spoiwem jest szkło wodne potasowe), są one przyjazne dla środowiska oraz nieszkodliwe dla zdrowia. Z tego powodu doskonale wpisują się w zasady budownictwa zrównoważonego.

Farby silikatowe charakteryzują się średnią nasiąkliwością, bardzo wysoką paroprzepuszczalnością oraz średnią podatnością na zabrudzenia. Ich mineralny skład sprawia, że naniesione warstwy nie ładują się elektrostatycznie, a tym samym nie przyciągają cząsteczek kurzu.

Ze względu na wysokie pH farby silikatowe wykazują naturalną odporność na porastanie glonami, grzybami pleśniowymi czy mchami – zasadowe środowisko nie sprzyja bowiem rozwojowi mikroorganizmów. Choć w przypadku grzybów ważniejsza od odczynu podłoża wydaje się jego wilgotność, ich wzrost może następować zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Jednak najbardziej charakterystycznymi cechami farb silikatowych są ich trwałość (nawet ponad 100 lat) oraz zdolność do chemicznego wiązania z podłożami mineralnymi, co ogranicza ryzyko złuszczenia się powierzchni.

Niestety farby silikatowe nie nadają się do stosowania na każdym typie podłoża. Farb silikatowych nie wolno stosować do renowacji elewacji, które są pokryte farbami silikonowymi, akrylowymi czy olejnymi. Nie nadają się także na podłoża gipsowe. Są za to odpowiednie do malowania tynków silikatowych oraz mineralnych, np. cementowych, cementowo-wapiennych czy wapiennych na wapnie hydraulicznym. Dobrze łączą się również z podłożem betonowym i kamieniem naturalnym. Powinny być stosowane na podłoża, które wymagają dużej paroprzepuszczalności, np. na elewacje ocieplone wełną mineralną, a także obiekty zabytkowe, które wymagają swobodnej dyfuzji pary wodnej przez przegrodę.

Farby krzemianowe wykazują również wysoką odporność na promienie UV, podczas gdy inne powłoki malarskie mogą wykazywać tendencję do kredowania i pękania. Wykazują też wysoką stabilność kolorów oraz charakteryzują się matową optyką. Tę właściwość uzyskują dzięki zastosowaniu pigmentów nieorganicznych, które nie zmieniają koloru nawet pod wpływem promieniowania ultrafioletowego.

Należy pamiętać, że ten rodzaj farb przez wysoki odczyn zasadowy ma właściwości żrące. Przed ich użyciem należy nałożyć rękawiczki ochronne oraz zabezpieczyć inne części ciała. Farbę silikatową jest bardzo ciężko usunąć, dlatego należy dokładnie zabezpieczyć kamień, szkło, metal i ceramikę w pobliżu prowadzonych prac – szczególnie barierki metalowe, ślusarkę aluminiową czy obróbki blacharskie. W przeciwnym wypadku możemy trwale uszkodzić ich powierzchnię.

Wysoka alkaliczność spoiwa krzemianowego ogranicza również dostępność kolorystyczną farb z powodu braku odporności niektórych pigmentów na takie środowisko.

Farby silikatowe wymagają większej wiedzy i doświadczenia od wykonawcy, ponieważ są dość wrażliwe na warunki podczas aplikacji. Zaleca się stosować je przy temperaturze minimum +10°C oraz przy wilgotności względnej powietrza nieprzekraczającej 70% (brak opadów). Warto pamiętać, że zbyt niska temperatura, zwłaszcza przy wysokiej wilgotności, może prowadzić do przebarwień – farba wyschnie, ale wystarczająco nie zwiąże. Proces silikatyzacji trwa relatywnie długo – od 2 do 4 tygodni.

Do największych zalet silikatowych farb elewacyjnych należą:

• odporność na warunki atmosferyczne,
• wysoka odporność na UV,
• wysoka paroprzepuszczalność i niepalność,
• matowa optyka powierzchni,
• ekologiczność.

Farby wapienne

Ten rodzaj farb był przez wieki najpowszechniej stosowanym materiałem malarskim przy pracach elewacyjnych. W XX wieku farby wapienne stopniowo zastępowały farby krzemianowe, które charakteryzują się większą odpornością na warunki atmosferyczne. Obecnie stosuje się je głównie przy konserwacji obiektów zabytkowych do malowania podłoży wapiennych. Ich spoiwem jest wapno białe lub wapno gaszone – Ca(OH)2 – wodorotlenek wapniowy.

Zaletą elewacyjnych farb wapiennych jest wysoka paroprzepuszczalność, która umożliwia swobodną dyfuzję pary wodnej. Są również odporne na pojawienie się grzybów i pleśni. Niestety cechują się wysoką podatnością na zabrudzenia oraz są podatniejsze na działanie wilgoci. Charakteryzują się również niską wodoszczelnością. W celu poprawienia właściwości aplikacyjnych mogą być modyfikowane organicznymi dodatkami, np. kazeiną, lub wypełniaczami. Są wrażliwe na zasolone podłoża, przez co może dojść do złuszczenia farby.

Do wad farb wapiennych należy na pewno ograniczony wybór kolorów, ograniczający się głównie do odcieni pastelowych.

Farby cementowe

Głównym spoiwem farb cementowych jest cement portlandzki. Mają one postać suchej mieszanki gotowej do użycia po rozrobieniu z odpowiednią ilością wody lub specjalnym preparatem dostarczanym przez producenta. Cechuje je dobra paroprzepuszczalność i dość duża nasiąkliwość, co wpływa na osadzanie się brudu na elewacji oraz możliwość pojawienia się zacieków i plam.

Farby cementowe nie charakteryzują się wysoką trwałością. Obecnie są rzadko stosowane. Jednak ich zaletą jest niska cena w porównaniu do farb silikatowych i wapiennych. Tak jak w przypadku farb wapiennych, paleta kolorów farb cementowych ogranicza się do barw pastelowych.

Farby polikrzemianowe (zolo-krzemianowe)

Są to farby, których spoiwem jest mieszanina płynnego szkła potasowego oraz zolu krzemionkowego. Pojawiły się one na polskim rynku dopiero w 2002 roku. Charakteryzują się wysoką paroprzepuszczalnością, odpornością na działanie wody oraz łatwą aplikacją. Dzięki niższemu pH są mniej żrące od farb silikatowych. Dodatkowo cechuje je trwałość, niska nasiąkliwość powierzchniowa i niska podatność na zabrudzenia. Można je stosować zarówno na podłożach mineralnych, takich jak tynki cementowe i cementowo-wapienne, jak i na tynkach i powłokach akrylowych i silikonowych. Spoiwo ­zolo-krzemianowe wiąże z podłożem mineralnym tak samo dobrze jak tradycyjne farby krzemianowe.

Do największych zalet farb polikrzemianowych należy brak konieczności usuwania starych, ale jeszcze wystarczająco nośnych warstw organicznych czy też stosowania specjalnych warstw gruntujących.

Odmianą farby na spoiwie zolo-krzemianowym jest półprzejrzysta farba lazurująca. Farby te są przeznaczone do wykonywania dekoracyjnych, laserunkowych (nie w pełni kryjących) powłok malarskich. Stosuje się je w celu ujednolicenia kolorystycznego oraz podkreślenia atrakcyjnej faktury i „rysunku” elewacji.

Powłoki laserunkowe są bardzo estetyczne i nadają powierzchni wyjątkową głębię. Doskonale redukują również przebarwienia, powstałe np. w wyniku wcześniejszych napraw.

Farby lazurujące są dostępne w różnych odcieniach, możliwych do uzyskania dzięki dodaniu pigmentów nieorganicznych. Są łatwe w nakładaniu i można je stosować zarówno na podłożach mineralnych jak i tworzywach sztucznych. Mają niskoalkaiczny odczyn, są odporne na działanie warunków zewnętrznych, cechuje je wysoka paroprzepuszczalność i niska nasiąkliwość powierzchniowa.

Jak wybrać odpowiedni kolor farby?

Przy wyborze koloru farby warto pamiętać o jednej regule, która pomoże nam uniknąć rozczarowania, kiedy zobaczymy efekt pomalowanej elewacji. Na rynku istnieje kilka standaryzowanych systemów oznaczania barw, takich jak NCS czy RAL, ale jest również duża liczba tzw. kolorów autorskich, charakterystycznych dla danego producenta. Paleta barw jest ogromna – od jasnych, pastelowych kolorów, po mocno nasycone czy jaskrawe.

Wyboru koloru dokonuje się najczęściej na podstawie wzornika z próbkami kolorów wielkości kilku lub kilkunastu centymetrów kwadratowych. Z tego powodu często zdarza się, że kolor ładnie wyglądający na wzorniku na ścianie okazuje się być zbyt nasycony. Dlatego warto kierować się zasadą, zgodnie z którą wybieramy kolor, który na próbniku wydaje się o ton za jasny. Kolor o ton ciemniejszy często po pomalowaniu okazuje się zbyt mocny.

Choć efekt wizualny jest ważny, to nie jest on najważniejszy. Elewacja spełnia bowiem nie tylko funkcję estetyczną, ale również ochronną. Należy pamiętać, że farba powinna zapewnić odpowiednie działanie ochronne przed czynnikami zewnętrznymi, takimi jak: promieniowanie UV, temperatura czy woda. Z tego powodu należy zwrócić uwagę na jej kilka istotnych parametrów.

Najważniejsze parametry farby elewacyjnej

Współczynnik odbicia światła – bardzo ważnym parametrem farby jest jej współczynnik odbicia światła. Zazwyczaj podawany jest on w wartościach procentowych lub dziesiętnych. Określa on ilość światła, która ulega odbiciu. Zgodnie z podstawowymi zasadami fizyki, im kolor jest ciemniejszy, tym więcej pochłania światła (powierzchnia mocniej się nagrzewa), a im jaśniejszy, tym więcej światła ulega odbiciu (temperatura powierzchni jest niższa). Jest to tym bardziej ważne, że wraz ze wzrostem temperatury powierzchni, następuje rozszerzanie się struktury elewacji, co może prowadzić do spękań. Z tego powodu należy stosować kolory elewacji o współczynniku wyższym niż 20%.

Paroprzepuszczalność – parametr ten określa zdolność do odparowania nadmiaru wody przenikającej z wnętrza pomieszczeń. Jest wyrażona w gramach – określa ilość wody, jaka jest w stanie przeniknąć przez daną powierzchnię membrany w ciągu doby. Odpowiednio wysoka paroprzepuszczalność ma istotne znaczenie dla sprawnego odprowadzania wilgoci na zewnątrz budynku i zapewnia „oddychanie” elewacji. Jest to szczególnie ważne w przypadku starych budynków, a także w systemach ociepleń opartych na wełnie mineralnej.

Nasiąkliwość – jako że farba elewacyjna jest farbą zewnętrzną, jest narażona na częsty kontakt z wodą. Jej zadaniem jest skuteczne powstrzymywanie przed nadmiernym przenikaniem wilgoci do wnętrza domu. Dlatego przy wyborze farby fasadowej powinniśmy zwrócić uwagę na jak najmniejszy współczynnik nasiąkliwości powierzchniowej.

Woda wpływa destrukcyjnie nie tylko na strukturę elewacji, ale również na jej wygląd, ponieważ wilgotna powierzchnia jest bardziej podatna na osadzanie się brudu i pojawienie się grzybów.

Z nasiąkliwością bezpośrednio związany jest parametr hydrofobowości. Określa on skłonność cząsteczek chemicznych do odpychania wody. Od niego zależy, w jakim stopniu farba będzie zabezpieczać elewację przed nasiąkaniem.

Warto również zwrócić uwagę na zawartość spoiwa. Spoiwo to kluczowy składnik farby świadczący o jej jakości i trwałości, co oczywiście przekłada się na jej cenę. Tanie farby zawierają dużo wypełniaczy, które mają na celu zwiększenie ich objętości, pogarszając przy tym ich właściwości.

Egalizacja powierzchni - dostosowanie farby do rodzaju podłoża

Przy wyborze farby nie powinniśmy się kierować jedynie jej właściwościami. Jak już wcześniej wspomniano, ważnym czynnikiem jest również rodzaj podłoża, na którym farba będzie zastosowana. Normy nie określają rodzaju farby pod konkretne podłoże. Takie zalecenia można jednak znaleźć w „Wytycznych wykonawstwa ETICS”, wydanych przez Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń.

Ogólna zasada mówi, że rodzaj farby powinien być taki, jakie jest podłoże. Jeśli np. podłożem jest tynk akrylowy, farba również powinna być akrylowa, a jeśli silikatowy, to farba silikatowa. Jest to zasada tzw. egalizacji powierzchni. Zmniejsza ona ryzyko pojawienia się niepożądanych efektów, takich jak spękanie czy odspojenie farby od podłoża. Może do tego dojść na przykład w przypadku zastosowania farby o niskiej paroprzepuszczalności na podłożu o niskim oporze dyfuzyjnym. Egalizacja umożliwia również dodatkowe uszczelnienie i wygładzenie warstwy tynku, co ogranicza możliwość przywarcia zabrudzeń do jego powierzchni i ogranicza rozwój mikroorganizmów.

Farba elewacyjna powinna być wybierana już na etapie projektowania budynku, które powinno uwzględniać m.in. konkretne parametry fizykochemiczne produktu, określone w kartach technicznych.