Okładziny włóknisto-cementowe są bardzo trwałe, niepalne, odporne na działanie warunków atmosferycznych oraz biochemicznych. Elewacja z nich nie butwieje ani nie ulega zagrzybieniu.
Głównym celem artykułu jest omówienie aspektów technicznych związanych z projektowaniem, wykonaniem i odbiorem elewacji wentylowanych z zastosowaniem okładzin włóknisto-cementowych. Ogólne zasady projektowania, wykonywania i odbioru elewacji wentylowanych zostały omówione w publikacjach [1, 2, 3]. Jednym z często stosowanych we współczesnym budownictwie typów elewacji wentylowanych są elewacje z okładzinami włóknisto-cementowymi.
Włókno-cementem lub fibrocementem (łac. fibro – włókno, i caementum – cement) nazywamy materiał budowlany składający się z cementu lub krzemianu wapniowego (utworzonego w wyniku reakcji chemicznej materiałów krzemionkowych i wapiennych) i mineralnych wypełniaczy, zbrojony włóknami (przypadkowo rozproszonymi lub ciągłymi splotami i taśmami bądź siatkami i tkaninami). Płyty z włókno-cementu charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną (minimalna wytrzymałość na zginanie płaskich elewacyjnych płyt włókno-cementowych wynosi 4 MPa), elastycznością i trwałością.
Współczesne wyroby włókno-cementowe (sprzedawane legalnie na rynku UE) są nieszkodliwe dla zdrowia ludzi. W większości przypadków okładziny z włókno-cementu są odporne na korozję, gnicie, powstawanie grzybów, odporne są również na działanie UV.
Do produkcji płyt włókno-cementowych stosowano prasowanie i autoklawy. Ciśnienie przy prasowaniu wynosi ok. 650 N/cm2. Po cyklu prasowania w ciągu 6–8 godzin płyty przechodzą fazę twardnienia, a potem umieszczane są w autoklawach, gdzie w wysokiej temperaturze 175°C i pod ciśnieniem 10 atm ostatecznie twardnieją. Dzięki takiej technologii płyty z włókno-cementu charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną, odpornością na zginanie. Niektórzy producenci okładzin włóknisto-cementowych wykorzystują podczas produkcji materiały pochodzące z recyklingu.
Okładzinom z włókno-cementu może być nadawany różnorodny wygląd ze względu na prawie nieograniczone możliwości w doborze koloru, faktur, wymiarów.Okoliczność ta wraz z właściwościami techniczno-użytkowymi sprawia, iż okładziny włókno-cementowe do elewacji wentylowanych nie mają ograniczeń wynikających z regionalnych tradycji architektonicznych, warunków klimatycznych, przeznaczenia budynku. Okładziny z włókno-cementu mogą być barwione w masie, mogą być wykonywane z zewnętrzną warstwą fakturową (imitującą drewno, kamień), mogą być malowane po zamontowaniu lub nawet tynkowane. Powoduje to, że elewacje wentylowane z okładzinami włókno-cementowymi możemy spotkać na nowo wznoszonych i rekonstruowanych budynkach dowolnego typu i przeznaczenia (mieszkalnych wielorodzinnych i jednorodzinnych, biurowych, przemysłowych, szpitalach etc.).
Zużyte włóknisto-cementowe okładziny mogą być poddawane recyklingowi.
Pierwotnie wyroby z włókno-cementu wykonywano z zastosowaniem azbestu. Pierwsze prototypy płyt włóknisto-cementowych zostały wytworzone pod koniec XIX w. przez Austriaka Ludwiga Hatscheka jako mieszanka cementu i azbestu. Pod koniec XIX w. potrzebowano materiałów, które byłyby mniej palne, tańsze, odporniejsze na działanie zmiennych temperatur, wytrzymałe i trwalsze niż znane dotąd tradycyjne materiały budowlane. W pierwszej austro-węgierskiej fabryce azbestu (należącej do Ludwiga Hatscheka) wyprodukowano okładziny dachowe włóknisto-cementowe, nieco później rozpoczęto produkcję okładzin ściennych.
Do 1976 r. okładziny z włókno-cementu w większości produkowano z zastosowaniem azbestu. Po stwierdzeniu szkodliwości azbestu dla zdrowia ludzi do produkcji okładzin z włókno-cementu zaczęto stosować ok. 200 rodzajów włókien (np. bazalt, celuloza).
Fot. 1 Przykład zastosowania płyt elewacyjnych Euronit (fot. archiwum firmy Etex Building Materials Polska)
Podstawowe właściwości elewacji wentylowanych z okładzinami z płyt włóknisto-cementowych
Podobnie jak każdy inny rodzaj elewacji wentylowanych dla elewacji z zastosowaniem okładzin z włókno-cementu powinna być wydana krajowa aprobata techniczna (AT) lub europejska ocena techniczna (ETA) – więcej o zawartości tych dokumentów można przeczytać w publikacjach [1] i [2]. Aprobata techniczna lub europejska ocena techniczna wydawana na podstawie ETAG 034 [4] powinna obejmować cały zestaw wyrobów do wykonania elewacji wentylowanej (ruszt, okładziny, elementy pomocnicze). Oprócz tego, że wszystkie wyroby wchodzące do systemu elewacyjnego powinny być objęte AT lub ETA (wraz z okładzinami), dla okładzin włókno-cementowych powinny być sporządzone deklaracje właściwości użytkowych określone na podstawie norm zharmonizowanych:
– elewacyjne płytki włókno-cementowe w postaci dachówek – wg PN-EN 492 [5];
– profilowane elewacyjne płytki włókno-cementowe – wg PN-EN 494 [6];
– płyty elewacyjne płaskie – wg PN-EN 12467 [7].
Działanie na okładziny elewacyjne czynników zewnętrznych (deszcz, śnieg, mróz) i starzenie atmosferyczne nie powinno wpływać na obniżenie ich właściwości mechanicznych i fizycznych poniżej wartości minimalnych podanych w wymienionych. normach.
Oprócz badań przewidzianych w ETAG 034 okładziny elewacyjne z włókno-cementu (zgodnie z wymaganiami norm [5–7]) powinny mieć dodatkowo określone:
– Reakcję na ogień.
– Przesiąkliwość.
– Oddziaływanie substancji niebezpiecznych. Wyroby zawierające substancje zdefiniowane w dyrektywie Rady 76/769/ EWG powinny mieć zadeklarowaną ich ilość.
– Odporność na działanie ciepłej wody. Po 56 dniach kondycjonowania próbek w ciepłej wodzie (60oC) stosunek parametrów mechanicznych próbek przed badaniem i po zakończeniu kondycjonowania w wodzie nie powinien obniżyć się więcej niż o 25% (w przypadku płyt profilowanych – 30%).
Fot. 2 Przykład zastosowania płyt elewacyjnych Cembrit (fot. archiwum firmy Cembrit)
– Odporność na kąpiel–suszenie. W większości przypadków stosunek parametrów mechanicznych próbek przed badaniem i po przeprowadzeniu cykli kąpiel–suszenie jest oznaczany po przeprowadzeniu 50 cykli (oprócz płyt elewacyjnych kategorii B, które powinny przejść co najmniej 25 cykli). Obniżenie parametrów mechanicznych nie może być większe niż 25% (w przypadku płyt profilowanych – 30%).
– Odporność na zamrażanie–rozmrażanie. Właściwość ta jest określana jako stosunek parametrów mechanicznych próbek przed badaniem i po przeprowadzeniu cykli zamrażania–rozmrażania. W przypadku wyrobów niezabezpieczanych dodatkowymi warstwami liczba cykli wynosi 100, wyjątkiem są płaskie płyty elewacyjne kategorii B, które powinny przejść co najmniej 25 cykli zamrażania–rozmrażania. Parametr wytrzymałościowy po cyklach zamrażania–rozmrażania nie może się obniżyć więcej niż o 25% (w przypadku płyt profilowanych – 30%).
– Odporność na grzanie–deszczowanie. W przypadku płyt niezabezpieczanych dodatkowymi warstwami liczba cykli wynosi 50, wyjątkiem są płaskie płyty elewacyjne kategorii B, które powinny przejść co najmniej 25 cykli grzania–deszczowania. Po przeprowadzeniu cykli niedopuszczalne jest powstanie widocznych pęknięć, deformacji (wypaczeń, wygięć), rozwarstwień oraz innych uszkodzeń negatywnie wpływających na przydatność do stosowania okładzin.
– Wytrzymałość mechaniczna. W przypadku płytek włókno-cementowych właściwości mechaniczne określane są za pomocą minimalnego momentu zginającego na metr i minimalną grubość – minimalny moment zginający zależnie od klasy może wynosić od 25 do 60 Nm/m. Minimalna wytrzymałość mechaniczna elewacyjnych płyt płaskich podawana jest za pomocą wytrzymałości na zginanie i zależnie od klas może wynosić od 4 do 24 MPa. Właściwości mechaniczne profilowanych płyt elewacyjnych określa się za pomocą minimalnego obciążenia niszczącego oraz minimalnego momentu zginającego na metr – zależnie od klasy płyt minimalne obciążenie niszczące może wynosić od 1400 do 8500 N/m, a minimalny moment zginający od 30 do 55 Nm/m.
Szczególną uwagę należy zwracać na płaskie płyty elewacyjne (wg PN-EN 12467:2013), gdyż do stosowania w elewacjach wentylowanych nadaje się tylko kilka odmian wyrobu:o gęstości pozornej większej niż 1,0 kg/dm3 i kategorii A (mogą być narażone na działanie wysokich i niskich temperatur, wilgoci) oraz w uzasadnionych przypadkach kategorii B (mogą być narażone na działanie wysokich i okresowo niskich temperatur, wilgoci, w miejscach gdzie nie są wystawione na działanie bardzo niskich temperatur lub są odpowiednio przed nimi zabezpieczone).
Powyższe właściwości płyt włókno-cementowych opisane są w AT/ETA.
Elewacje wentylowane z zastosowaniem okładzin włóknisto-cementowych mogą należeć do wszystkich typów (rodzin) elewacji wymienionych w ETAG 034.
dr inż. Ołeksij Kopyłow
Zakład Konstrukcji i Elementów Budowlanych, ITB
Literatura
1. O. Kopyłow, Elewacje wentylowane z wykorzystaniem elementów okładzinowych. Wymagania, badania, warunki dopuszczenia, odbiór, „IB” nr 2/2011.
2. O. Kopyłow, Jaka powinna być elewacja wentylowana, „IB” nr 8/2012.
3. O. Kopyłow, Co powinien zawierać projekt elewacji wentylowanej, „Wiadomości Projektanta Budownictwa” nr 1/2014.
4. ETAG 034 cz. 1 i 2 Zestawy do wykonywania okładzin ścian zewnętrznych:
Część 1: Zestawy okładzin wentylowanych wraz z elementami mocującymi.
Część 2: Zestawy zawierające elementy okładzinowe, elementy mocujące, podkonstrukcję oraz wyroby izolacyjne.
5. PN-EN 492:2013-03 Płytki włóknisto-cementowe i elementy wyposażenia – Właściwości wyrobu i metody badań.
6. PN-EN 494:2013-04 Profilowane płyty włóknisto-cementowe i elementy wyposażenia – Właściwości wyrobu i metody badań.
7. PN-EN 12467:2013-03 Płyty płaskie włóknisto-cementowe – Charakterystyka wyrobu i metody badań.
