Tynk – ochrona elewacji, cz. II

Tynki wapienne

W pracach konserwatorskich stosuje się tynki/zaprawy bazujące głównie na dwóch rodzajach spoiw: wiążących przez karbonatyzację – reakcja wodorotlenku wapnia z zawartym w powietrzu dwutlenkiem węgla (Ca(OH)₂ + CO₂ + H₂O→CaCO₃ + 2H₂O), oraz wiążących przez hydratację, na bazie wapna hydraulicznego, przy czym na rodzaj i właściwości spoiwa zasadniczy wpływ ma jakość i rodzaj surowca oraz sposób wytwarzania (przede wszystkim wypalanie i mielenie). Samych rodzajów wapna można wyróżnić przynajmniej kilka, a zaprawy wapienne to obecnie systemy lub pojedyncze produkty o różnych właściwościach i parametrach, a tym samym różnorodnych zastosowaniach. Dlatego przy wyborze wapiennych systemów należy szczególnie zwrócić uwagę na skład i właściwości, aby były kompatybilne ze starą substancją budowlaną (murem, tynkiem).

Daje się zauważyć coraz szersze zastosowanie materiałów na bazie wapna hydraulicznego, zwłaszcza naturalnego [4], [10]. Należy zwrócić uwagę, że naturalne wapno hydrauliczne (NHL) może zawierać tylko wapno palone, natomiast wapno hydrauliczne (HL) także dodatki pucolan i/lub materiałów hydraulicznych (cementu). Wynika to z faktu, że wapno hydrauliczne po związaniu i dostatecznie długim twardnieniu na powietrzu jest odporne na oddziaływanie wilgotnego środowiska. Na początku proces wiązania i twardnienia jest podobny do procesów zachodzących w wapnie powietrznym – wodorotlenek wapnia pod wpływem dwutlenku węgla i wilgoci przekształca się w CaCO3, jednak zasadnicze właściwości zaprawa uzyskuje na skutek reakcji pozostałych składników z wodą, czego rezultatem są uwodnione związki o charakterze hydraulicznym. Techniczne wymagania stawiane systemom wapiennym wymagają zdefiniowania nie tylko minimalnych, ale i maksymalnych parametrów, przede wszystkim wytrzymałości na ściskanie oraz modułu E. Muszą one być określone na podstawie wcześniej przeprowadzonej diagnostyki i być trwałe w czasie.

Fot. Uszkodzone (zarysowane) tynki tradycyjne; bezkrytyczna naprawa, np. poprzez wykonanie warstwy wzmacniającej z siatką, jest niedopuszczalna

Zastosowanie wapiennych systemów tynków na bazie naturalnego wapna hydraulicznego jest możliwe w następującym zakresie:

– do konserwacji zabytkowej substancji,

– do renowacji wilgotnych i zasolonych podłoży,

– do tynkowania fasad historycznych budowli,

– do napraw/renowacji murów historycznych budowli,

– do prac wewnątrz i na zewnątrz.

Na kolor i strukturę takich tynków największy wpływ ma rodzaj i jakość zastosowanego kruszywa, musi ono być starannie dobrane. Zwiększony udział drobnych frakcji kruszywa jak również zwiększenie ilości spoiwa wpływa na zwiększenie skurczu (wprawdzie w nieznaczny sposób), co przy bardzo chłonnych podłożach może wymagać wielowarstwowego nakładania systemu tynków lub stosowania dodatków. Konieczna jest także bardzo staranna pielęgnacja nałożonych tynków. Przykładowe właściwości systemów na bazie naturalnego wapna hydraulicznego w zależności od zastosowania podano w tablicy.

Każdy z materiałów stosowanych do budowy obiektów zabytkowych cechuje się innym współczynnikiem wodochłonności kapilarnej (nasiąkliwości) – w Dotyczy to cegły, zaprawy murarskiej, tynku czy farby. Jednak zastosowanie układu materiałów o konkretnym współczynniku w daje zupełnie inną wartość wynikową, zależną także od kolejności warstw systemu. System taki składa się z odpowiednio dobranych (przede wszystkim pod kątem współczynnika w) wypraw tynkarskich i powłok malarskich.

Tab. Wybrane właściwości systemów na bazie naturalnego wapna hydraulicznego w zależności od zastosowania [4], [10], [12], [13]

+ ważne/wymagane; ± może być istotne; – nieistotne/nie dotyczy

Tynki trasowe

Tras jest minerałem – zmielonym tufem wulkanicznym (skałą), o dość specyficznych właściwościach. Nigdy nie jest stosowany sam, lecz zawsze w parze z wapnem lub cementem. Sam nie reaguje z wodą, lecz z dodatkiem wapna zaczyna wiązać. Jest on tzw. utajonym spoiwem, wiążącym hydraulicznie, co wpływa na właściwości zaprawy. W postaci handlowej mieszanina wapna powietrznego lub hydraulicznego z trasem jest sprzedawana jako tzw. wapno trasowe (może ono mieć minimalne ilości cementu). Takie spoiwo może zawierać do 55% trasu (masowo). Tras może być dodawany także do cementu, zwykle to dodatek drobno zmielonego trasu w ilości 20-40% masy cementu.

Dodatek trasu pozytywnie wpływa na właściwości zapraw tynkarskich. Przede wszystkim zwiększa ich odporność (wytrzymałość) i szczelność (przez zamknięcie porów) w porównaniu z zaprawami bez tego dodatku oraz zapobiega powstawaniu wykwitów. Ponadto daje:

– lepszą obrabialność (tras działa jak plastyfikator),

– mniejszą podatność na tworzenie się rys (tras działa elastyfikująco).

Te cechy powodują, że tras jest pożądanym składnikiem zapraw, oczywiście jeżeli zawiera ona odpowiednią jego ilość.

Przyrost wytrzymałości zapraw trasowych jest rozłożony w czasie, mimo że w porównaniu z zaprawami czysto wapiennymi początkowa wytrzymałość jest wyższa, a reakcje twardnienia trasu w dłuższym okresie (lata) istotnie zwiększają wytrzymałość zaprawy na ściskanie i zginanie. Wymagają one jednak znacznie dłuższej pielęgnacji (woda potrzebna jest do reakcji wiązania) i tu za minimum przyjmuje się cztery tygodnie, a w zależności od grubości warstwy tynku i rodzaju podłoża czas ten może być jeszcze dłuższy. Zlekceważenie tego wymogu może skutkować nieuzyskaniem przez tynk docelowych parametrów oraz powstaniem rys skurczowych.

Tynki trasowe często są polecane w renowacji jako bezcementowe. Jednakże reakcja trasu, wapna i wody tworzy związki specyficzne dla reakcji hydratacji cementu – glinian trójwapniowy 3CaO • Al₂O₃ oraz hydrat krzemianu wapnia 3CaO • 2SiO₂ • 3H₂O. Tras ma zdolność minimalizowania niebezpieczeństwa powstawania wykwitów. Chodzi przy tym jednak tylko o wykwity, których przyczyną są związki wapna – tras ma zdolność ich wiązania. W niewielkim zakresie tras wiąże także sulfaty, ich duża ilość prowadzi jednak do tworzenia się ettringitu. Tras nie zlikwiduje problemu niszczenia świeżo nałożonej zaprawy tynkarskiej przez sole rozpuszczone w wodzie znajdującej się w murze. Nie zlikwiduje też problemu wykwitów na powierzchni tynku powstałych na skutek krystalizacji soli ani nie poprawi odporności tynku na tego typu czynniki destrukcyjne. Drugim argumentem przemawiającym przeciw stosowaniu tynków trasowych jako renowacyjnych jest fakt, że tras wiąże relatywnie długo i wymaga dostępu wilgoci oraz pielęgnacji. Z kolei tynki renowacyjne muszą możliwie szybko uzyskać swoje docelowe właściwości, aby nie ulec zniszczeniu przez migrujące z podłoża sole [4].

Tynki regulujące wilgotność

Tynki te nazywane są także tynkami klimatycznymi lub wręcz antypleśniowymi (choć nie zawsze ta nazwa jest adekwatna do właściwości i oczekiwanego rezultatu). Ich funkcją jednak jest zmniejszenie ryzyka wystąpienia kondensacji wilgoci na powierzchni przegrody i związanego z tym niebezpieczeństwa rozwoju grzybów pleśniowych.

Zjawisko to występuje w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności powietrza i ścianach o niewystarczającej ciepłochronności. Klasycznym przykładem takiej sytuacji są stare, zabytkowe budynki. W zasadzie w takiej sytuacji należałoby albo obniżyć wilgotność powietrza, albo docieplić przegrodę. Często rozwiązaniem problemu mogą być tego typu tynki. Muszą one być porowate, dlatego często próbuje się zastosować tynki renowacyjne. Jednak chodzi o to, aby tynk był w stanie wchłonąć pewną część wilgoci, tynk renowacyjny jest hydrofobowy, dlatego jego zastosowanie w takim celu jest nie do końca poprawne, mimo że wielokrotnie udaje się uzyskać pozytywny efekt. Jest to związane z faktem, że każdy tynk porowaty cechuje się dużo lepszym współczynnikiem U niż tradycyjny tynk cementowy czy wapienny. Może się okazać, że zastosowanie tynku renowacyjnego, zwłaszcza przy minimalnych różnicach temperatur podłoża i punktu rosy/punktu pleśniowego, spowoduje widoczną poprawę sytuacji.

Naprawa i ochrona zabytkowej substancji budowlanej zawsze wiązana jest z uprzednim określeniem przyczyn destrukcji i musi być przeprowadzona z uwzględnieniem zjawisk zachodzących w naprawianych elementach oraz właściwości i parametrów zarówno starej substancji, jak i materiału naprawczego/ochronnego. Od pewnego czasu spotyka się tynki nazywane tynkami regulującymi wilgotność, których celem jest zredukowanie zawilgocenia (i jak się niekiedy podaje, zasolenia) muru. Ich sposób działania jest definiowany następująco [11]:

– osuszanie za pomocą dyfuzji, ewentualne sole zostają w murze;

– osuszanie za pomocą dyfuzji, ewentualne sole krystalizują na powierzchni;

– osuszanie za pomocą kapilarnego transportu wilgoci, ewentualne sole krystalizują na powierzchni.

Tynki FRP mają inny rozkład i wielkość porów niż tynki renowacyjne (do których są najczęściej porównywane [11]), nie są jednak hydrofobowe, co wymaga ich hydrofobizacji przy stosowaniu zewnętrznym.

Należy podkreślić, że istnieje spory problem z nazewnictwem, właściwościami i wymaganiami tynków związanych z ochroną przed wilgocią. O ile jednoznacznie zdefiniowane są wymagania dla tynków renowacyjnych i traconych, o tyle funkcjonują jeszcze określenia typu: tynki regulujące wilgotność (zwane z jęz. niemieckiego tynkami FRP), tynki osuszające czy tynki regulujące temperaturę powietrza (tynki na bazie materiałów zmiennofazowych). Nie zawsze są one jednoznacznie zdefiniowane, nie ma także określonych minimalnych wymagań dla tego rodzaju tynków, co powoduje, że tynk o podobnych właściwościach i zastosowaniach przez jednego producenta będzie nazwany tynkiem regulującym wilgotność (FRP), przez drugiego tynkiem anty- pleśniowym, a jeszcze przez innego osuszającym. Może się zdarzyć, że jedne tynki opisywane jako FRP będą hydrofobowe, inne nie.

Tynki naprawcze (odnawiające) (niem. Renovierputze)

Nazwa niemiecka może sugerować, że są to tynki renowacyjne. Jednak ich rola jest zupełnie inna. Są to cienkowarstwowe tynki (szpachle) służące do naprawy (renowacji) uszkodzonych tynków na elewacjach (fot.). Produkowane są na spoiwie cementowym, wapiennym lub silikatowym. Niekiedy zawierają w składzie dodatek polimerów (poprawiają przyczepność i zmniejszają moduł Younga) oraz włókien (zwiększają odporność na zarysowanie).

Często nazwa może sugerować, że dany tynk można zastosować zawsze i wszędzie, niezależnie od stopnia zawilgocenia i zasolenia muru, bez badań i diagnostyki obiektu, że jest on wodoodporny i odporny na sole (bez żadnych warunków brzegowych) itp. Traktowanie marketingowych określeń i „wyróżników” jako pewnika jest często popełnianym błędem przy doborze tynków specjalistycznych.

mgr inż. Maciej Rokiel

Literatura

1. Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych, część B: Roboty wykończeniowe, zeszyt 1, Tynki, ITB, 2011.
2. Praca zbiorowa, Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych. Poradnik projektanta, kierownika budowy i inspektora nadzoru, Verlag Dashofer, Warszawa 2013.
3. DIN 4108-3:2014-11 Warmeschutz und Energie-Einsparung in Gebauden – Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise fur Planung und Ausfuhrung.
4. T. Dettmering, H. Kollmann, Putze in Bausanierung und Denlmalpflege, DIN Deut- sches Institut fuer Normung, 2012.
5. DIN V 18550 Putz und Putzsysteme. Ausfuhrung.
6. Zement-Merkblatt: Hochbau. Putz. Bundesverband der Deutschen Zementindustrie e.V.
7. PN-EN 998-1:2012 Wymagania dotyczące zapraw do murów – Część 1: Zaprawa tynkarska.
8. WTA Merkblatt 2-9-04 Sanierputzsysteme.
9. WTA Merkblatt 2-10-06 Opferputze.
10. Materiały konferencyjne, Europejskie
11. Targi Konserwacji i Restauracji Zabytków oraz Renowacji Starych Budowli Denkmal, Leipzig 2014.
12. S. Reeb, T. Garrecht, K. Berg, Feuchtregulierungsputze – Anspruch und Grenzen, IFS-Bericht nr 36/2010.
13. Materiały firmy Opterbein.
14. R. Michnia, Gelenkte Kapillaritat mit Kalksystemen in der Fassadeninstandsetzung, Europejskie Targi Konserwacji i Restauracji Zabytków oraz Renowacji Starych Budowli Denkmal, Leipzig 2014.
15. WTA Merkblatt 2-7-01 Kalkputze in der Denkmalpflege.
16. E. Osiecka, Wapno w budownictwie. Tradycja i nowoczesność, Stowarzyszenie przemysłu wapienniczego, 2006.
17. R. Graefe, Kellersanierung. Ratgeber fuer die Praxis, Schaden erkennen, bewerten, sanieren, Rudolf Mueller Verlag 2014.
18. WTA Merkblatt 4-5-99 Beurteilung von Mauerwerk. Mauerwerkdiagnostik.
19. M. Rokiel, Hydroizoiacje w budownictwie, Poradnik, Dom Wydawniczy Medium, Warszawa 2009.
20. M. Rokiel, Renowacje obiektów budowlanych, Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót, Grupa Medium 2013.
21. C. Magott, M. Rokiel, Tynki renowacyjne w świetle normy PN-EN 998- 1:2004 Wymagania dotyczące zapraw do murów – Część 1: Zaprawa tynkarska oraz instrukcji WTA nr 2-904 Sanierputzsysteme, Konferencja Remo 2009, „Wiadomości Konserwatorskie” nr 26/2009.
22. C. Magott, M. Rokiel, Ochrona budynków przed wilgocią, korozją biologiczną i ogniem, XIII Sympozjum PSMB Ochrona obiektów budowlanych przed wilgocią, korozją biologiczną i ogniem, Darłowo 2015, Monografia nr 11, tom XIII, PSMB, Wrocław 2015.
23. PN-EN 459-1:2015-06 Wapno budowlane – Część 1: Definicje, wymagania i kryteria zgodności.
24. DIN 1060-1:1995-03 Baukalk – Teil 1: Definitionen, Anforderungen, Uberwachun.