Polimery w chemii budowlanej

Związki polimerowe stały się nieodzownym składnikiem niemal wszystkich produktów chemicznych stosowanych w budownictwie. Pełnią one rolę substancji modyfikujących lub stanowią podstawowy składnik wyrobu. Dzięki nim uzyskuje się nieosiągalne dotychczas własności materiałów, co ułatwienia w ich zastosowaniu i daje nowe możliwości technologiczne.

Polimery w chemii budowlanej

Polimery - modyfikujące składniki chemii budowlanej

Pod taką nazwą kryją się wielkocząsteczkowe związki organiczne pochodzenia naturalnego lub syntetyczne tworzące wieloelementowe łańcuchy. W produktach chemii budowlanej polimery stanowią istotny składnik klejów, mas uszczelniających, impregnatów, a także jako dodatek modyfikujący zaprawy, betony i wylewki podłogowe.

Pod względem chemicznym polimery zaliczane są do kilku grup związków chemicznych, charakteryzujących się określoną strukturą i składem, ale w praktyce produkty handlowe zawierają mieszaninę różnych polimerów o zmodyfikowanych właściwościach. Składniki te występują najczęściej w postaci proszku redyspergowalnego, który w środowisku wodnym ulega rozpuszczeniu, a także w formie cieczy tworzącej dyspersje wodne lub rozcieńczalnikowe.

Podstawowe kryteria wyboru wyrobów chemii budowlanej

Ogromna różnorodność produktów chemii budowlanej sprawia, ze wybór materiału optymalnego dla konkretnych zastosowań nie jest łatwy. Dlatego przy wyborze takich materiałów konieczne jest zapoznanie się z kartami technicznymi wyrobów, a nie tylko skorzystanie ze skróconych i z reguły niepełnych informacji o charakterze reklamowym. W karcie technicznej powinny bowiem znaleźć się wszelkie istotne parametry, jak też wymagania dotyczące przygotowania podłoża, sposobu użycia, bezpieczeństwa pracy.

Niezwykle istotne są wskazane w dokumentacji ograniczenia w zastosowaniu wyrobu, a także ewentualne interakcje między różnymi produktami chemicznymi. Dokładne zapoznanie się z własnościami produktu będzie szczególnie ważne przy tzw. krytycznych zastosowaniach i warto wtedy wykorzystać wyroby pochodzące od sprawdzonych i zaufanych producentów

Wszechstronne zaprawy

Polimerowe dodatki do suchych zapraw tynkarskich, klejowych, czy wykorzystywanych do tworzenia podkładów podłogowych znacząco zmieniło ich własności w porównaniu do wyrobów zawierających tylko cement. Dzięki dodatkowi polimeru zaprawy uzyskują pożądane własności - wysoką elastyczność, przyczepność, mrozo- i wodoodporność, zdolność do samopoziomowania. Parametry te mają szczególnie istotne znaczenia w przypadku zapraw klejowych powszechnie używanych do mocowania okładzin ceramicznych, kamiennych czy betonowych. Dzięki polimerom można uzyskać wymaganą modyfikację ich własności dostosowanych do mocowania na różnych podłożach jak i uwzględniających rodzaj okładzin.

Podstawowe informacje o własnościach zapraw klejowych podawane są na opakowaniu w formie oznaczeń literowo-cyfrowych:

  • pierwsza litera oznacza typ kleju: C - cementowy D - dyspersyjny R - na bazie żywic reaktywnych
  • cyfra opisuje klasę przyczepności kleju: 1 - kleje zwykłe, 2 - kleje o podwyższonej przyczepności
  • kolejna litera (bądź litery) opisują specyficzne własności użytkowe: E - o przedłużonej urabialności (czasie od rozrobienia do wykorzystania), F - kleje szybkowiążące, T - kleje o zmniejszonym spływie.
Wysokoodkształcalne kleje do płytek klasy S2. fot. mira
Wysokoodkształcalne kleje do płytek klasy S2. fot. mira

Dodatkowe oznaczenie S1 i S2 podawane są dla elastycznych kleju na bazie cementu. Większość klejów ma postać suchej zaprawy i wymaga zarobienia wodą w odpowiedniej proporcji oraz starannego wymieszania. Do układania okładzin ceramicznych mocowanych na stabilnych podłożach wewnątrz domu z reguły wystarczą tańsze kleje o zwykłej przyczepności. Kleje o podwyższonej przyczepności stosuje się tam gdzie podłoże jest bardziej wymagające np. płyta gipsowo-kartonowa lub mocowane są płytki o niskiej nasiąkliwości np. gresy.

Do mocowania płytek na zewnątrz domu należy stosować kleje mrozoodporne i elastyczne o zwiększonej przyczepności jak też kleje rozpływne, zapewniające całkowite przyleganie okładziny do podłoża bez wolnych przestrzeni. W szczególnie niekorzystnych warunkach wykorzystuje się kleje dyspersyjne, które sprzedawane są jako gotowe do użycia (w wiaderkach) i są też sporo droższe niż cementowe.

Modyfikowane zaprawy klejowe stosowane w bezspoinowych systemach ociepleń - do przyklejania styropianu, do zatapiania siatki zbrojącej. fot. Termo Organika
Modyfikowane zaprawy klejowe stosowane w bezspoinowych systemach ociepleń - do przyklejania styropianu, do zatapiania siatki zbrojącej. fot. Termo Organika

Zaprawy klejowe używane w systemie ociepleń BSO, dzięki dodatkowi polimerów zapewniają dobrą przyczepność do styropianu czy wełny mineralnej jak też odporność na znaczne zmiany temperatury powierzchni. Dostępne są w dwóch podstawowych odmianach - jako mocujące płyty ociepleniowe oraz przeznaczone do przyklejenia siatki zbrojącej. Ze względu na warstwowy układ ocieplenia użyte zaprawy powinny pochodzić od jednego producenta, gdyż tylko wtedy można uniknąć ewentualnych niepożądanych reakcji między różnymi produktami.

Modyfikowane polimerami podkłady podłogowe wykonywane z gotowych mieszanek mogą zastępować tradycyjne jastrychy cementowe. Ich zastosowanie jest szczególnie wskazane, gdy istniejące podłoże wymaga wyrównania cienką warstwą lub zachodzi konieczność szybkiego utwardzenia podkładu. Do tego celu wykorzystuje się cienkowarstwowe, samorozlewne wylewki, które zapewniają dobrą przyczepność do podłoża i samoczynne poziomowanie, co eliminuje konieczność zacierania powierzchni. Ze względu na wysoką cenę materiały te powinny być stosowane o możliwie małej grubości, choć producenci - zależnie od produktu - dopuszczają nałożenie warstw w zakresie 2-50 mm.

Cementowy podkład podłogowy. fot. Baumit
Cementowy podkład podłogowy. fot. Baumit

Samodzielne jastrychy podłogowe na warstwach izolacyjnych o krótkim czasie twardnienia uzyskuje się z grubowarstwowych (3-8 cm) mieszanek zawierających cement i polimery. Zawartość opakowania miesza się z kruszywem oraz wodą, a podkład jest gotowy do ułożenia docelowej posadzki już po 24 godzinach.

Dodatki modyfikujące

Związki polimerowe wykorzystywane są również jako dodatki modyfikujące standardowe mieszanki betonowe, zaprawy murarskie i  tynkarskie. W przypadku zapraw pełnią one z reguły rolę plastyfikatorów poprawiających urabialność i zastępują tradycyjny dodatek wapna. Tak zmodyfikowane zaprawy wykazują też większą mrozoodporność jak i przyczepność do podłoża. Dodawane są podczas mieszania zaprawy w formie proszku rozpuszczonego w wodzie zarobowej lub cieczy w ilości wskazanej przez producenta.

Plastyfikator do betonu towarowego. fot. Grupa Sicol
Plastyfikator do betonu towarowego. fot. Grupa Sicol

Bogatsze zmiany własności materiału podstawowego zapewnia dodatek plastyfikatorów do mieszanki betonowej. Dzięki nim uzyskuje się możliwość betonowania przy niskich temperaturach, podwyższenie wytrzymałości przy takiej samej zawartości cementu, wodoszczelności czy ograniczenie podciągania kapilarnego. Ilość dodawanego polimeru jako składnika modyfikującego nie przekracza 5 % w stosunku do zawartości cementu. Przy większym udziale tego składnika można uzyskać materiał o własnościach znacznie lepszych niż betony zwykłe.

Zależnie od zawartości polimerów jak i sposobu ich aplikacji wytwarza się trzy podstawowe grupy materiałów - polimerobeton (PCC), beton impregnowany (PIC) oraz beton żywiczny (PC).

Polimerobeton PCC, dzięki dużej zawartości żywicy, która znacząco zwiększa wytrzymałość zwłaszcza na rozciąganie, może być wykorzystywany do produkcji wyrobów cienkościennych. Betony impregnowane PIC tworzone są poprzez nasycenie powierzchni żywicami polimerowymi, a także w formie iniekcji. Polimer wnika w strukturę betonu tworząc szczelną warstwę ograniczającą nasiąkliwość podłoża.

Beton żywiczny PC charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością na agresję chemiczną, całkowitą wodoszczelnością. Ze względu na wysokie koszty wykorzystywany jest najczęściej jako powłoka ochronna na podłożach zwykłego betonu konstrukcyjnego oraz jako elementy konstrukcyjne o specjalnym przeznaczeniu.

Cienkowarstwowe powłoki ochronne

Liczną grupę wyrobów bazujących na związkach polimerowych stanowią płynne środki gruntujące, impregnujące lub tworzące powłoki wodoszczelne. Preparaty gruntujące służą do tworzenia warstwy wyrównującej chłonność wody przez podłoże np. przed malowaniem lub kontaktowej na gładkich elementach betonowych. Po zmieszaniu z kruszywem o odpowiedniej granulacji uzyskana powłoka charakteryzuje się szorstkością i dużą przyczepnością do podłoża, co zapewnia dobre związanie z kolejnymi warstwami.

Wykonanie hydroizolacji brodzika prysznicowego walk-in za pomocą izolacji hybrydowej Botament Multiproof. fot. Botament
Wykonanie hydroizolacji brodzika prysznicowego walk-in za pomocą izolacji hybrydowej Botament Multiproof. fot. Botament

Płynne folie stosowane do hydroizolacji podpłytkowej w pomieszczeniach mokrych charakteryzują się wysoką elastycznością, zdolnością do krycia rys i zależnie od rodzaju i grubości warstwy mogą chronić również przed naporem wody pod ciśnieniem Impregnaty zawierające związki polimerowe wykorzystywane są jako preparaty nakładane impregnujące na okładzinach kamiennych, ceramicznych, betonowych, co zwiększa ich odporność na zabrudzenia, a także chroni prze wykwitami solnymi, porostami. Standardowo powinny być stosowane na chłonnych okładzinach np. z polerowanego gresu, marmuru, gdy istnieje zagrożenie zaplamienia barwnymi cieczami.

autor: Cezary Jankowski

opracowanie: Aleksander Rembisz

zdjęcia: Termo Organika, Botament, mira, Grupa Sicol

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE