Płyty włókno-cementowe jako okładziny wewnętrzne
Fiber-cement sheets as internal cladding
Laboratorium Instytutu Badań Technicznych TPA - Pruszków; materiał: płyta elewacyjna włókno-cementowa EQUITONE [textura]
Equitone
W praktyce budowlanej często obserwuje się uszkodzenia okładzin wewnętrznych pod wpływem pary wodnej i wody. Od lat poszukiwane są materiały o zwiększonej odporności na działanie tych czynników. Coraz powszechniejszym rozwiązaniem są płyty włókno-cementowe.
Zobacz także
PU Polska – Związek Producentów Płyt Warstwowych i Izolacji Płyty warstwowe i odnawialne źródła energii jako duet energooszczędności
Płyty warstwowe od wielu lat cieszą się niesłabnącą popularnością wśród projektantów i wykonawców skupionych wokół budownictwa przemysłowego. Coraz częściej jednak biura projektowe sięgają po ten produkt...
Płyty warstwowe od wielu lat cieszą się niesłabnącą popularnością wśród projektantów i wykonawców skupionych wokół budownictwa przemysłowego. Coraz częściej jednak biura projektowe sięgają po ten produkt w kontekście domów jedno- lub wielorodzinnych. W zestawieniu z pozyskiwaniem energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE) stanowią gotowy przepis na sprawnie zaizolowany termicznie budynek z osiągniętą niezależnością energetyczną.
fischer Polska sp. z o.o. Zalecenia dotyczące renowacji istniejącego systemu ETICS
Przed podjęciem decyzji o wykonaniu dodatkowego docieplenia konieczna jest szczegółowa inwentaryzacja istniejącego układu/systemu ocieplenia oraz podłoża. Ocenę taką należy wykonać etapowo.
Przed podjęciem decyzji o wykonaniu dodatkowego docieplenia konieczna jest szczegółowa inwentaryzacja istniejącego układu/systemu ocieplenia oraz podłoża. Ocenę taką należy wykonać etapowo.
RAXY Sp. z o.o. Nowoczesne technologie w ciepłych i zdrowych budynkach
Poznaj innowacyjne, specjalistyczne produkty nadające przegrodom budowlanym odpowiednią trwałość, izolacyjność cieplną i szczelność. Jakie rozwiązania pozwolą nowe oraz remontowane chronić budynki i konstrukcje?
Poznaj innowacyjne, specjalistyczne produkty nadające przegrodom budowlanym odpowiednią trwałość, izolacyjność cieplną i szczelność. Jakie rozwiązania pozwolą nowe oraz remontowane chronić budynki i konstrukcje?
ABSTRAKT |
---|
W artykule zaprezentowano wyniki badań podstawowych właściwości fizycznych i mechanicznych płyt włókno-cementowych oraz innych płyt dostępnych na polskim rynku budowlanym stosowanych głównie jako okładziny wewnętrzne. Celem pracy jest porównanie uzyskanych wyników badań płyt włókno-cementowych na tle innych wybranych płyt powszechnie stosowanych w budownictwie oraz przedstawienie analizy i wniosków. |
This paper presents the results of tests of the basic physical and mechanical properties of fiber-cement she-ets and other sheeting available on the Polish market, which are mainly used as interior cladding. The pur-pose of the paper is to compare the results obtained in testing fiber-cement sheets in comparison with other selected sheets commonly used in construction, as well as to present the analysis and conclusions. |
Wyroby budowlane z włókno-cementu, nazywane także celulozowo-cementowymi, stosowane są w budownictwie już od ponad 100 lat. Ich pomysłodawcą był czeski inżynier Ludwik Hatschek, który w 1900 r. opracował i opatentował technologię produkcji lekkiej, wytrzymałej, trwałej i niepalnej płyty azbestowo-cementowej, nazwanej eternitem [1, 2]. Płyta eternitowa stała się jednym z najbardziej popularnych pokryć dachowych XX w., aż do momentu stwierdzenia szkodliwości azbestu.
W rezultacie działań wielu międzynarodowych i krajowych stowarzyszeń medycznych oraz organów i instytucji administracyjnych zaprzestano od kilkunastu lat produkcji tych materiałów i rozpoczęto ich stopniowe wycofywanie z użytkowania, zaś niebezpieczny dla zdrowia składnik zastąpiono bezpiecznymi włóknami, głównie celulozowymi [1, 2].
Współcześnie płyty włókno-cementowe są wyrobem budowlanym wytwarzanym z czystych i nieszkodliwych surowców. Składają się w ok. 50-70% z cementu. Pozostałą część składników stanowią różnego rodzaju włókna mineralne (najczęściej celuloza) oraz wypełniacze (np. mączka wapienna).
Płyty takie nie zawierają azbestu ani innych składników szkodliwych dla zdrowia. Są trwałe i charakteryzują się dużą wytrzymałością na zginanie, odpornością na wilgoć i korozję biologiczną [1-3].
Płyty włókno-cementowe można stosować na okładziny wewnętrzne w miejscach narażonych na działanie pary wodnej i wody, np. w łazienkach, saunach, basenach czy salonach spa itp.
Badania płyt włókno-cementowych
W TABELI 1 (Zestawienie badanych płyt okładzinowych wewnętrznych) zestawiono dane badanych płyt stosowanych jako okładziny wewnętrzne.
W zakresie właściwości fizycznych wyznaczano wilgotność masową wm oraz nasiąkliwość nw. Wilgotność masową wm określono z wykorzystaniem metody suszarkowo-wagowej zgodnie z pracami J. Karysia, K. Zwierzyńskiego [4], Z. Matkowskiego, A. Pawlonki [5] oraz J. Hoły, Z. Matkowskiego [6].
Z każdego typu płyt pobierano po 3 próbki, które ważono, a następnie suszono w temp. 105ºC do stałej masy, po czym wyznaczano wilgotność masową wyrażoną w procentach według wzoru:
gdzie:
mw - masa próbki o aktualnej wilgotności [g],
ms - masa próbki wysuszonej w 105ºC [g].
Badania nasiąkliwości prowadzono na płytach przechowywanych w wodzie przez 1 godz., 2 godz., 3 godz., 24 godz. oraz przez 4 dni. Wilgotność masową określano natomiast dla próbek płyt w stanie powietrznosuchym przechowywanych do momentu badania w warunkach laboratoryjnych.
Nasiąkliwość nw określono zgodnie z pracami J. Karysia, K. Zwierzyńskiego [4], Z. Matkowskiego, A. Pawlonki [5] oraz J. Hoły, Z. Matkowskiego [6], według wzoru:
gdzie:
mn - masa próbki nasyconej wodą [g],
ms - masa próbki wysuszonej w 105ºC [g].
Wytrzymałość na zginanie (trójpunktowe) określono w odniesieniu do płyt w stanie powietrznosuchym i płyt przechowywanych w wodzie przez 1 godz., 2 godz., 3 godz., 24 godz. oraz przez 4 dni, na próbkach kwadratowych o wymiarach 250×250 mm, zgodnie z normą PN-EN 12467 03:2013 03 [3].
Każdą badaną próbkę umieszczano spodnią stroną na podporach i obciążano centralnie belką obciążeniową. Obciążano ją w taki sposób, aby jej zniszczenie nastąpiło między 10 a 30 s badania.
Prędkość badania maszyny wytrzymałościowej wynosiła 50 mm/min.
Wytrzymałość na zginanie MOR [MPa] w odniesieniu do każdego kierunku określano według wzoru:
gdzie:
F - siła niszcząca [N],
ls - rozstaw podpór [mm],
b - szerokość badanej próbki [mm],
e - średnia grubość [mm].
Wytrzymałość na zginanie płyty była średnią arytmetyczną z dwóch kierunków zginania.
Wyniki badań wilgotności i nasiąkliwości
W TABELI 2 (Zestawienie wyników badań nasiąkliwości i wilgotności badanych płyt) przedstawiono uśrednione wyniki badań wilgotności masowej wm oraz nasiąkliwości nw.
Na RYS. 1 (Wilgotność masowa wm badanych płyt) przedstawiono wyznaczone wartości wilgotności masowej wm wszystkich badanych płyt, a na RYS. 2 (Przyrost nasiąkliwości nw w funkcji czasu badanych płyt) pokazano zmianę (przyrost) nasiąkliwości nw płyt w funkcji czasu przechowywania w wodzie.
Z analizy danych zawartych w TABELI 2 oraz na RYS. 1 wynika, że najniższą wilgotnością masową wm ma płyta celulozowo-cementowa A, natomiast najwyższą płyta gipsowo-kartonowa wodoodporna D.
Na RYS. 2 widać, że najniższą nasiąkliwością w stanie pełnego nasycenia wodą charakteryzuje się płyta celulozowo-cementowa A.
Najwyższą nasiąkliwość zaobserwowano w płycie gipsowo-kartonowej D.
Nasiąkliwość płyty celulozowo-cementowej wewnętrznej A jest ponad 4 razy niższa od płyty gipsowo-kartonowej wodoodpornej D. Porównania takiego dokonano celowo, gdyż płyty gipsowo-kartonowe są obecnie najczęściej stosowanym na rynku budowlanym materiałem na okładziny wewnętrzne.
Wyniki badań wytrzymałości na zginanie
W TABELI 3 (Zestawienie wyników badań wytrzymałości na zginanie badanych płyt) przedstawiono uśrednione wyniki badań wytrzymałości na zginanie płyt MOR przeprowadzonych zgodnie normą PN-EN 12467:2013-03 [3].
Na RYS. 3 (Średnia wytrzymałość ma zginanie MOR badanych płyt w stanie powietrzno-suchym) zamieszczono wyniki badań wytrzymałości na zginanie płyt będących w stanie powietrznosuchym w chwili badania.
Z danych przedstawionych w TABELI 3 oraz na RYS. 3 można wywnioskować, że najwyższą wytrzymałością na zginanie w stanie powietrznosuchym charakteryzuje się płyta włókno-cementowa A.
Najniższą wytrzymałość ma natomiast płyta gipsowo-kartonowa wodoodporna D.
Najbardziej stabilne podczas przebywania w wodzie okazują się płyty drewnopochodne F, w przypadku których spadek wytrzymałości jest niewielki.
Na RYS. 4 (Zmiana wytrzymałości ma zginanie MOR badanych płyt w funkcji czasu przechowywania wodzie) pokazano spadek wytrzymałości na zginanie wraz z czasem przechowywania badanych płyt w wodzie.
Po 4 dniach przechowywania w wodzie spadek wytrzymałości na zginanie płyt gipsowo-kartonowej na skutek zawilgocenia jest prawie 4-krotny, podczas gdy w tym samym czasie w płycie włókno-cementowej zauważa się tylko 2-krotny spadek wytrzymałości.
Podsumowanie
W artykule zawarto wyniki badań podstawowych właściwości fizycznych i mechanicznych płyt włókno-cementowych oraz innych płyt dostępnych na rynku polskim stosowanych jako okładziny wewnętrzne.
Z analizy przedstawionych danych wynika, że spośród badanych płyt produkty włókno-cementowe charakteryzują się najniższą wilgotnością masową wm oraz nasiąkliwością w stanie pełnego nasycenia wodą.
Płyty te w badaniach wykazały najwyższą średnią wytrzymałość na zginanie. W przypadku tych materiałów zaobserwowano także najniższy, bo ok. dwukrotny spadek wytrzymałości na zginanie z uwagi na wzrost zawilgocenia do stanu pełnego nasycenia wodą. Największy, niemal 4-krotny spadek wytrzymałości na zginanie z powodu zawilgocenia stwierdzono w płytach gipsowo-kartonowych wodoodpornych, które charakteryzowały się najwyższą nasiąkliwością.
Stosowanie płyt cementowych, a szczególnie płyt włókno-cementowych jest bardziej wskazane do wykonywania okładzin wewnętrznych w miejscach narażonych na działanie pary wodnej i wody.
Jest to istotne w przypadku pomieszczeń narażonych na znaczne zawilgocenie, takich jak np. baseny, spa, a także łazienki, sauny itp.
Istotne jest również, że w razie wystąpienia awarii i zawilgocenia płyty te nadal będą w stanie przenosić obciążenia wynikające zarówno z ciężaru samej płyty, jak i elementów do niej przymocowanych, np. płytek ceramicznych.
Literatura
- Strona internetowa: http://www.cembrit.com.
- Strona internetowa: http://www.euronit.de.
- PN-EN 12467-03:2013-03, "Płyty płaskie włóknisto-cementowe. Charakterystyka wyrobu i metody badań".
- J. Karyś, K. Zwierzyński, "Pomiar wilgotności przegród budowlanych metodami elektrycznymi - wybrane problemy", V Warsztaty Rzeczoznawcy Mykologiczno-Budowlanego, PSMB, Wrocław 2006.
- Z. Matkowski, A. Pawlonka, "Analiza nieniszczących metod badania wilgotności betonu", [praca doktorska], Politechnika Wrocławska, Wrocław 1982.
- J. Hoła, Z. Matkowski, "Wybrane problemy dotyczące zabezpieczeń przeciwwilgociowych ścian w istniejących obiektach murowanych", "Awarie budowlane: zapobieganie, diagnostyka, naprawy, rekonstrukcje", XXIV Konferencja naukowo-techniczna, Szczecin-Międzyzdroje, Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego, Szczecin 2009, s. 73–92.
- T. Gorzelańczyk, K. Schabowicz, "Non-Destructive Testing of Moisture in Cellulose Fiber Cement Boards", 11thEuropean Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT), Prague 2014.