Usuwanie zabrudzeń z tynków elewacyjnych i detali architektonicznych wykonanych w masie tynkarskiej

25.11.2015

Jaki sposób czyszczenia wybrać: piaskowanie, hydropiaskowanie, mycie, metodę laserową, gumowanie, czyszczenie preparatami chemicznymi czy jeszcze inną metodę.

Problematyka utrzymania czysto­ści tynkowanych elewacji budyn­ków dotyczy zarówno budynków współczesnych, jak i zabytkowych, w tym często pozbawionych prawnej ochrony konserwatorskiej. Przykładem mogą być kamienice z początku XX w., z elewacjami wykonanymi z tynków szlachetnych, które zamiast umycia powszechnie dewastuje się przez ich malowanie lub skuwanie. W przypadku obiektów zabytkowych wybór metod usuwania zabrudzeń musi uwzględniać nie tylko parametry czysto technicz­ne, ale również aspekt konserwator­ski. Czyszczenie tynków w tych obiek­tach nie może zmieniać pierwotnego wyglądu, usuwać lub uszkadzać mate­rii historycznej.

 

Prace wstępne i przygotowawcze

Przystąpienie do usunięcia zabrudzeń tynku musi być poprzedzone szczegó­łową ekspertyzą warunkującą właści­wy dobór środków i technologii czysz­czących, określającą:

– rodzaj i fakturę tynku,

– rodzaj zabrudzenia i nawarstwień,

– stopień, grubość i głębokość na­warstwień zabrudzenia,

– stopień zniszczenia tynku,

– wpływ otoczenia.

Obiekty zabytkowe wymagają znacznie szerszych prac przygotowawczych, obejmujących m.in. szczegółową inwen­taryzację, badania historyczne i tech­nologiczne, a także procedury uzgod­nień ze służbami konserwatorskimi.

 

Metody czyszczenia elewacji tynkowanych

Metody oczyszczania powierzch­ni tynkowanych można podzielić ze względu na:

– rodzaj aplikowanych środków czysz­czących:

–  metody suche,

–  metody mokre,

–  metody pośrednie, łączące ele­menty metody suchej i mokrej,

–  metody chemiczne, będące formą metody mokrej, w tym zawierają­ce elementy metody pośredniej;

– sposób usuwania zanieczyszczeń:

–  mechaniczny,

–  fizykochemiczny,

–  chemiczny.

 

Fot. 1 Precyzyjne tzw. mikropiaskowanie za pomocą urządzenia firmy Sandblasting Unit

 

Metody suche

Wśród metod suchych wyróżniamy metody: piaskowania, przekuwania, czyszczenia suchym lodem oraz me­todę czyszczenia laserem. Czyszcze­nie tynku w metodach mechanicznych odbywa się przez ścieranie zabrudzeń przy użyciu narzędzi ręcznych lub mechanicznych za pomocą narzędzi kamieniarskich, szczotek, a także ścierniw aplikowanych na czyszczone podłoże przy użyciu strumienia powie­trza pod ciśnieniem.

Metoda piaskowania, czyli obróbka strumieniowo-ścierna, jest bardzo uniwersalną i szybką metodą czyszcze­nia. W budownictwie najczęściej jest stosowane piaskowanie tynku, cegły, kamienia, betonu oraz usuwanie wy­kwitów wapiennych i rdzy. Wyróżniamy dwa sposoby piaskowania: na sucho lub na mokro. W metodzie piaskowania ziarna ścierniwa, uderzając w czysz­czoną powierzchnię pod ciśnieniem 2-5 barów, odrywają kolejne nawar­stwienia powierzchniowe zabrudzeń (fot. 1). Wadą metody jest m.in. duże pylenie, nierównomierność ścierania podłoża i możliwość jego uszkodzenia, szczególnie jeśli podłoże jest delikat­niejsze niż nawarstwienia zabrudzeń. Dlatego wymagane jest doświadczenie osoby czyszczącej. W zależności od stanu technicznego podłoża i stopnia jego zabrudzenia intensywność czysz­czenia można regulować ciśnieniem powietrza, kątem padania strumienia ścierającego i doborem ścierniwa. Używany materiał ścierający, np. pia­sek kwarcowy, pył korundowy, marmu­rowy i dolomitowy, mikrokulki szklane, mikrokrystaliczne proszki węglanów sodu, zmielone skorupki orzechów lub ryżu, może mieć różną twardość i róż­ny kształt ziaren.

Do suchych metod strumieniowych zaliczamy również czyszczenie su­chym lodem (rys. 1), w której środ­kiem czyszczącym są granulki su­chego lodu, czyli dwutlenku węgla, w sprasowanej formie ciała stałego o temperaturze -79oC. W metodzie tej suchy lód w procesie sublimacji przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy. Granulat suche­go lodu, uderzając w nawarstwienia zabrudzeń, kruszy je, a powodując szok termiczny osłabia połączenia z podłożem. Zaletą metody jest brak pylenia oraz brak odpadu zużytego ścierniwa, dokładność, efektywność i eliminacja zawilgocenia podłoża. Po­dobnie jak w metodzie piaskowania ograniczenie zastosowania tej me­tody dotyczy delikatnego, kruchego i łamliwego podłoża.

Nową techniką, umożliwiającą nieosią­galną dotychczas precyzję oddziały­wania na zanieczyszczenia występu­jące na czyszczonej powierzchni, jest metoda laserowa (fot. 2), w której do czyszczenia powierzchni wykorzy­stuje się zjawisko ablacji. W metodzie tej w sposób wielostopniowy mogą być usuwane nawarstwienia bez ich uszkodzenia, w tym ze słabszego podłoża niż nawarstwienia zabrudzeń. Prace muszą być poprzedzone wni­kliwymi badaniami podłoża, w trakcie których dobiera się parametry wiązki laserowej, m.in. czas trwania i czę­stotliwość impulsu. dzięki metodzie laserowej można zachować naturalną patynę tynku lub kamienia, selektyw­nie usuwając na przykład tylko zabru­dzenia sadzy. Innymi zaletami metody jest brak odpadów wymagających uty­lizacji oraz eliminacja zastosowania ścierniwa. Metodę tę po raz pierw­szy zastosowano na początku lat 70. XX w., używając pierwszych laserów rubinowych. Szersze zastosowanie w konserwacji zabytków znalazła w la­tach 90. Wtedy też prekursorami tej metody w Polsce byli prof. Jan Mar­czak i prof. Andrzej Koss. Wspólnym dziełem profesorów była m.in. reno­wacja Kaplicy Zygmuntowskiej na Wa­welu, gdzie m.in. w ciągu 18 miesięcy oczyszczono około 800 m2 powierzch­ni rzeźbiarskiej.

Metody mokre, zaliczane do najprost­szych i najtańszych metod usuwania zabrudzeń, polegają na myciu zabru­dzeń strumieniem wody zimnej lub najlepiej ciepłej (maksymalnie 60°C) i pod ciśnieniem do 60 barów, dla zwiększenia skuteczności czyszczenia można użyć agregatu ciśnieniowego lub parowo-ciśnieniowego, co zwięk­sza skuteczność działania i skraca czas czyszczenia. Gorąca woda lub para wodna rozpuszcza i likwiduje powierzchniowo luźno związane zanie­czyszczenia, zabrudzenia organiczne i mieszane, tłuste zabrudzenia, za­nieczyszczenia biologiczne, wykwity solne i patynę. Para wodna nie usuwa jednak zanieczyszczeń, które głęboko wniknęły w podłoże.

Wadą tej metody jest duże zużycie wody oraz ryzyko nawilżania przegrody, co przy braku doświadczenia operatora może spowodować transport szkodli­wych soli na powierzchni czyszczonego materiału, a także rozwój mikroorganiz­mów, korozję elementów metalowych i rozpuszczenie składników podłoża. Użycie wody z sieci może wręcz wpro­wadzić szkodliwe sole do przegrody. Warunkiem poprawnego użycia tej me­tody jest szybkie tempo prac, najlepiej w okresie letnim, kiedy zapewnione jest szybkie wysychanie. Metody mokre, pod warunkiem obsługi urządzeń przez doświadczonego specjalistę, są lepsze od metod suchych, przy których bardzo łatwo można uszkodzić podłoże.

 

Rys. Idea metody czyszczenia elewacji suchym lodem (na podstawie materiałów Cryoclean®Snow)

 

Metody pośrednie

Dla uzyskania optymalnych efektów czyszczenia często łączy się metody suche z mokrymi, w tym chemiczny­mi. Metody te zalicza się do bardzo precyzyjnych, które wymagają sta­łej kontroli i dużego doświadczenia, w szczególności przy delikatnym i łamliwym podłożu. W metodzie ście­rania rozmiękczonego zabrudzenia można rozmiękczyć wodą, wodą z do­datkami chemicznymi lub parą wodną i oczyścić, wykonując piaskowanie. Metoda złuszczenia nawarstwień po­lega na aplikacji na zabrudzenia roz­tworu substancji, która w trakcie schnięcia tworzy kurczącą się powło­kę, skruszającą nawarstwienia, a nie podłoże. Złuszczoną warstwę usuwa się szczotkami lub szpachlami. Sub­stancjami stosowanymi w tej metodzie mogą być skrobia ziemniaczana, klej kostny, które nie są zalecane w konser­wacji zabytków, oraz naturalne glinki, np. attapulgit, sepiolit lub talk.

Metoda hydropiaskowania polega na niskociśnieniowym czyszczeniu strumieniowo-ściernym, w którym wyko­rzystuje się mieszaninę sprężonego powietrza, wody i ścierniwa. Ścierni­wem o odpowiedniej ziarnistości mogą być kulki lub granulaty szklane, drobny granat, granit lub piasek kwarcowy. Hydropiaskarka umożliwia niezależ­ną, płynną regulację dozowania wody i ścierniwa. Pompowana pod ciśnie­niem zawiesina dostarczana jest za pomocą pompy wężem strumieniowym do specjalnej dyszy roboczej. Wydaj­ność i dokładność pracy hydropiaskarki jest dużo większa w porównaniu z tradycyjnym piaskowaniem. Zaletą metody jest niskie zużycie ścierni­wa, minimalne pylenie oraz możliwość użycia jako ścierniwa taniego piasku kwarcowego, którego zastosowanie w tradycyjnym piaskowaniu na sucho zostało zabronione. Podczas obrób­ki dzięki ograniczeniu odbicia drobin ścierniwa i cząstek odspajanych na­warstwień emisja pyłów jest mniejsza o 95% w porównaniu z tradycyjnym piaskowaniem na sucho.

Do metod pośrednich zalicza się rów­nież metodę mgławicową, w której do miejsca zastosowania wężem stru­mieniującym pod regulowanym ciśnie­niem 0,2-6 barów aplikuje się poddaną rotacyjnemu ruchowi niewielką ilość wody, ścierniwo i sprężone powietrze. Wąż strumieniowy zakończony głowicą wytwarza mgłę wodną, która wiąże powstające podczas czyszcze­nia zapylenia. Mgła wodna pełni funk­cję nośnika, umożliwiając bardzo dużą dokładność czyszczenia, bez narusza­nia pierwotnej powierzchni materiału. Ścierniwem może być pył marmurowy lub piasek szklarski o frakcji od 0,06 do 1,4 mm. Ilość wody można regulo­wać, tak aby nie dopuścić do wnikania wody w elewację. Metodę wykorzy­stuje się przy usuwaniu zanieczysz­czeń powierzchniowych, korozyjnych nawarstwień na kamieniach natural­nych, powłokach malarskich, graffiti, resztkach tynku i rdzy.

Elewację, której podłoże jest na tyle osłabione, że metody ciśnieniowe mo­głyby ją uszkodzić, można oczyścić, stosując metodę ciągłego przepły­wu. Metoda ta polega na równomier­nym rozpylaniu na elewacji mgły wod­nej przez 3-5 dni. W tym czasie mgła wodna rozpuszcza zanieczyszczenia, które wraz z nią spływają z elewacji. Warunkiem zastosowania metody jest zapewnienie odpływu wody do kanalizacji. Wadą metody jest moż­liwość nadmiernego zawilgocenia przegrody.

Coraz popularniejszą metodą czysz­czenia elewacji jest metoda ścierania le gommage, czyli tzw. gumowanie, opatentowana przez firmę Thomann-Hanry®. Polega ona na natryskiwa­niu na elewację bardzo drobnego pudru, a następnie jego zmo­czeniu i wessaniu wraz z za­nieczyszczeniami. W kabinie przyssawkowej, która przez podciśnienie dociskana jest do powierzchni elewacji, pra­cujący w niej operator przy użyciu wysokowydajnych od­kurzaczy odsysa pył i zabru­dzenia, które zaraz zwilża wodą. Drobne ziarna, pocho­dzenia roślinnego lub mineral­nego, o średnicy od 100 do 20 µm, mają niewielką masę i są natryskiwane pod małym ciśnieniem (ok. 0,88-2,94 barów). Uderzając z małą siłą stycznie o powierzchnię, nie uszkadzają podłoża, ale jedy­nie je delikatnie wygładzają. W zależności od skali i rodza­ju nawarstwień zabrudzenia i ukształtowania powierzch­ni indywidualnie dobiera się puder, ciśnienie powietrza, rodzaj dyszy, ilość wody itp. Ponieważ elewacja pozostaje sucha (woda jest używana je­dynie do usunięcia zapylenia), wilgoć lub związki kwasowe zawarte w zabrudzeniach nie wnikają do podłoża i nie uszkadzają go. Deklarowana przez producenta maksymal­na dzienna wydajność czysz­czenia wynosi około 200 m2.

 

Fot. 2 Czyszczenie fragmentu zabrudzonego detalu gzymsu przenośnym laserem EOS Com­bo włoskiej firmy El.En.Group.

 

Metody chemiczne

Metody chemiczne polegają na rozpuszczaniu bądź spęcz­nianiu nawarstwień i usunięciu produktów reakcji. Używając odpowiednio dobranych pre­paratów chemicznych, można usunąć z danego podłoża okre­ślone zabrudzenia o zróżnico­wanym chemicznie składzie. Ze względu na różne parame­try podłoża i skład chemiczny zabrudzeń stosowanie odpo­wiednich środków chemicznych wymaga przeprowadzenia od­powiednich badań i wstępnych prób określających m.in. opty­malne stężenie i czas aplikacji. Preparaty chemiczne, jeśli nie są przygotowane jako gotowy do użycia produkt, składają się z substancji aktywnych, inhibitorów (związków chemicznych powodujących za­hamowanie bądź spowolnienie reakcji chemicznej) i rozpusz­czalników. Najczęściej stoso­wanymi środkami chemicznymi do usuwania nawarstwień są roztwory wodne soli nieorga­nicznych (fosforanów, fluorku amonowego, węglanu amo­nowego) i kwasów (fluorowe­go, fosforowego). Rozpusz­czają one przede wszystkim nawarstwienia zawierające krzemionkę, jednocześnie jed­nak mogą rozpuszczać spo­iwa czyszczonych zapraw. Do rozpuszczania siarczanu wapnia (w uwodnionej formie – popularny gips) często wy­stępującego na materiałach zawierających węglan wapnia stosuje się okłady z roztworów wodnych wersanianu dwu- sodowego (rozpuszczającego węglany i gips) lub kwaśnego węglanu amonowego (rozpuszczającego gips). Zaplamienia olejem można usunąć działa­jącymi zmydlająco zasadami, np. amoniakiem. Do środków powierzchniowo czynnych zali­czamy mydła (sole sodowe lub potasowe wyższych kwasów tłuszczowych), pozwalające usunąć zabrudzenia, które nie zostały związane produktami reakcji pochodzącymi ze spo­iw mineralnych. Metody che­miczne często są uzupełniane metodami mechanicznymi. Na przykład nawarstwienia można wstępnie zmiękczyć chemicz­nie, a następnie usunąć jedną z metod mechanicznych. Nie­pożądane graffiti można usu­nąć np. metodą strumieniowo-ścierną, a ewentualne pozo­stałości farby usunąć środkami chemicznymi, np. mieszaniną acetonu z toluenem, używa­jąc kompresów ligninowych lub w postaci gotowego produktu czyszczącego. Stosując meto­dy chemiczne, ze względu na ich właściwości trujące bądź żrące, należy zachować odpo­wiednie zabezpieczenia, a tak­że zapewnić właściwą utyliza­cję odpadów.

 

dr inż. arch. Piotr Opałka

Wydział Budownictwa, Politechnika Opolska

Ilustracje autora

 

Literatura

1.   W. Borusiewicz, Konserwacja zabytków budownictwa muro­wanego, Wyd. Arkady, Warsza­wa 1985.

2.   I. Płuska, Konserwacja kamienia w architekturze i rzeźbie sakral­nej, www.obiektysakralne.pl.

3.   A. Sieniawska-Kuras, P. Potocki, Renowacja elementów architek­tury, Wyd. KaBe, Krosno 2012.

4.   Materiały reklamowe fiirm: Linde (Cryoclean®Snow), Remmers, Thomann-Hanry®.

www.facebook.com

www.piib.org.pl

www.kreatorbudownictwaroku.pl

www.izbudujemy.pl

Kanał na YouTube

Profil linked.in