Odbierz darmowy bilet na Międzynarodowe Targi Dachów

Termomodernizacja dachu spadzistego »

Łatwa hydroizolacja dachu bez mieszania »

Składniki zapraw klejowych do płytek. Część III – Proszek redyspergowalny

dr inż. Sławomir Chłądzyński , dr inż. Grzegorz Malata | IZOLACJE 5/2008 | 2010-12-22

archiwum autorów

Tematem artykułu, który stanowi trzecią część cyklu [1, 2] poświęconego zaprawom klejowym przeznaczonym do przyklejania płytek, jest proszek dyspersyjny. Przedstawiono w nim wyniki badań laboratoryjnych dokumentujących wpływ ilości i jakości dyspersji na właściwości normowe zapraw klejowych do płytek. Przedmiotem badań były wybrane proszki redyspergowalne dostępne na rynku polskim.

Zobacz także

Sika Poland Nowe Centrum Hydroizolacji Sika na Pomorzu

Nowe Centrum Hydroizolacji Sika na Pomorzu

Z przyjemnością informujemy o otwarciu nowego Centrum Hydroizolacji w firmie Broker – hurtownia materiałów budowlanych w Rokocinie.

Bostik Bostik AQUASTOPP – szybkie i efektywne rozwiązanie problemu wilgoci napierającej

Bostik AQUASTOPP – szybkie i efektywne rozwiązanie problemu wilgoci napierającej

Bostik to firma z wieloletnią tradycją, sięgającą 1889 roku, oferująca szeroką gamę produktów chemii budowlanej dla profesjonalistów i majsterkowiczów. Producent słynie z innowacyjnych rozwiązań i wysokiej...

Alchimica Polska Sp. z o.o. Skuteczna naprawa betonu z zaprawą Hygrosmart®-Fix&Finish

Skuteczna naprawa betonu z zaprawą Hygrosmart®-Fix&Finish

Hygrosmart Fix&Finish to jednoskładnikowa, szybkowiążąca, zbrojona włóknami zaprawa cementowa typu PCC (beton polimerowo-cementowy nazywany również betonem żywicznym). Służy do napraw strukturalnych betonu...

Stosowanie proszków redyspergowalnych w recepturach zapraw klejowych do płytek ma już ponad 50-letnią tradycję. W latach 50. i 60. XX w. wzrosło zainteresowanie nowymi produktami i technologiami budowlanymi. W latach 60. zamiast zapraw wykonywanych na placu budowy z dostarczonych składników zaczęto produkować gotowe suche mieszanki (ang. dry-mix mortars) zawierające dodatki chemiczne znacznie poprawiające właściwości użytkowe produktu.

Zmiany te wprowadzone zostały w pierwszej kolejności w Niemczech i w Stanach Zjednoczonych. Korzyści wynikające ze stosowania dodatków modyfikujących w zaprawach opartych na spoiwie cementowym zostały szybko docenione, po czym nastąpił gwałtowny rozwój zarówno dodatków chemicznych, jak i wyrobów z dziedziny chemii budowlanej.

Wśród różnorodnego asortymentu suchych mieszanek pojawiły się również zaprawy klejowe przeznaczone do przyklejania płytek, w których składzie uwzględniono obok metylocelulozy proszek redyspergowalny. Stwierdzono, że dodatek polimeru poprawia wiele właściwości użytkowych zapraw, to jest:

polepsza urabialność zaprawy i ułatwia jej nakładanie i obróbkę,
zwiększa retencję wody w zaprawie i zmniejsza szybkość jej odparowywania,
polepsza odporność na ścieranie,
znacznie poprawia przyczepność do wszystkich podłoży budowlanych,
wydatnie poprawia elastyczność zaprawy, co pozwala na jej nanoszenie na podłoża określane jako trudne, krytyczne i odkształcalne.

Ponadto specjalny rodzaj proszku redyspergowalnego zawierający dodatek hydrofobowy pozwolił na produkcję zapraw o dużej odporności na działanie wody i mrozu, przeznaczonych do stosowania na zewnątrz pomieszczeń.

Jak już wspomniano w części cyklu poświęconej metylocelulozie [2], podstawowym czynnikiem ograniczającym stosowanie proszków dyspersyjnych i innych dodatków chemicznych są wysokie koszty tych materiałów. Dlatego też producenci dążą do opracowania receptury wyrobu wykazującego deklarowane właściwości, a jednocześnie o konkurencyjnej cenie, kształtowanej w znacznej mierze ilością i jakością proszku redyspergowalnego. Doświadczenia praktyczne i badania laboratoryjne prowadzone w Zakładzie Gipsu i Chemii Budowlanej OMMB w Krakowie wskazują, że dostępne na rynku krajowym dodatki chemiczne są materiałami o różnych właściwościach.

Dlatego może się zdarzyć, że zastosowanie zwiększonej ilości dodatku spowoduje gorszy efekt niż zastosowanie mniejszej ilości środka z tej samej grupy dodatków, ale lepiej dobranego do konkretnego zastosowania. W artykule zbadano wpływ kilku proszków redyspergowalnych na właściwości zapraw klejowych do płytek. Zbadano wybrane dodatki dostępne na rynku polskim.

Otrzymywanie dyspersji i jej rodzaje

Substancje żywiczne wprowadzane do klejów cementowych do płytek jako substancje współwiążące i modyfikujące właściwości wyrobów są polimerami uzyskiwanymi w procesie polimeryzacji. Proces ten polega na reakcji, w wyniku której związek chemiczny o małej masie cząsteczkowej zwany monomerem lub mieszanina kilku takich związków reagują ze sobą i tworzą makrocząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów. Utworzony w ten sposób łańcuch polimerowy składa się z wielokrotnie powtórzonych jednostek konstytucyjnych zwanych merami. Schemat polimeryzacji na przykładzie etenu pokazano na rys. 1.

Liczba powtarzających się jednostek w jednej makrocząsteczce (czyli stopień polimeryzacji) może wynosić od kilkudziesięciu do setek tysięcy.

Istnieje kilka podziałów polimerów uwzględniających ich pochodzenie, topologię cząsteczek, czyli ich ogólny kształt przestrzenny, oraz jednorodność budowy.

Z punktu widzenia chemii budowlanej istotny jest podział uwzględniający ich strukturę pierwszorzędową. Podział ten opiera się na tym, czy w łańcuchu polimeru występuje jeden mer, czy też jest zbudowany z jednostek pochodzących od dwóch lub więcej monomerów. Polimery zbudowane z wielu bloków pochodzących od kilku monomerów nazywa się kopolimerami, te zaś, które są otrzymywane z jednego monomeru – homopolimerami.

Powszechnie stosowanymi polimerami na rynku wyrobów budowlanych są związki wymienione poniżej, wśród których tłustym drukiem wyróżniono polimery najczęściej stosowane w zaprawach klejowych do płytek [4–6]:

homopolimery octanu winylu,
kopolimery octanu winylu i innych związków:
- octan winylu – etylen,
- octan winylu – ester winylowy kwasu wersenowego (VeoVa),
- octan winylu – VeoVa – etylen,
- octan winylu – VeoVa – akrylany,
- octan winylu – melainiany,
- octan winylu – akrylany,
homopolimery akrylowe,
kopolimery styrenowe i innych związków:
- styrenowo-akrylowe,
- styrenowo-butadienowe.

Z przedstawionego zestawienia wynika, że w zaprawach klejowych do płytek stosowane są proszki redyspergowalne oparte głównie na polioctanie winylu (PVAC) otrzymywanym w wyniku polimeryzacji octanu winylu oraz innych związków. Są to kompozycje utworzone z grupy cząstek o podobnej naturze chemicznej, co zobrazowano na rysunku (rys. 2).

Warto podkreślić, że w branży chemii budowlanej następuje stały rozwój, przejawiający się nowymi ofertami dodatków chemicznych do zapraw budowlanych. Najnowsze trendy zmierzają do łączenia zalet kilku rodzajów dodatków w jednym produkcie. Na rynku polskim pojawiły się dodatki łączące efekt upłynniający i zwiększający retencję wody z właściwościami standardowego proszku redyspergowalnego [7]. Stosowanie jednego wielofunkcyjnego dodatku może pozwolić na częściowe lub nawet całkowite zastąpienie kilku dodatków stosowanych w recepturze wyrobu.

Istotną zaletą takich rozwiązań materiałowych jest niewątpliwie łatwiejszy proces produkcji zaprawy, z ograniczeniem lub wręcz wyeliminowaniem problemów technicznych związanych z dozowaniem składników w małych ilościach, co powinno skutkować poprawą jakości wyrobu oraz powtarzalnymi właściwościami poszczególnych jego partii.

Weryfikacja jakości takich dodatków i ich oddziaływania w zaprawie będzie prowadzona w laboratoriach zakładowych producentów wyrobów z grupy chemii budowlanej i w jednostkach naukowo-badawczych w ramach wstępnych badań typu wyrobu oraz prac naukowo-badawczych.

Proces technologiczny otrzymywania żywic polimerowych prowadzony jest w emulsji wodnej z udziałem dodatków emulgujących. Bezpośrednio w takiej reakcji uzyskuje się rodzaj trwałej zawiesiny – lateksu (emulsji – rys. 3), która może być stosowana np. jako spoiwo do farb, klejów i gotowych mas tynkarskich.

Otrzymanie żywicy w postaci proszkowej wymaga dodatkowych zabiegów (rys. 4). Emulsja wodna z zawieszoną żywicą i koloidem ochronnym (którym najczęściej jest alkohol poliwinylowy) poddawana jest suszeniu rozpyłowemu. Podczas wysychania kropli zawiesiny zawarte w niej cząstki polimeru (o wielkości 1–2 μm) konglomerują w ziarna o wielkości 50–100 μm.

Do uzyskiwanego w ten sposób proszku dodaje się środki antypieniące, grzybobójcze i przeciwzbrylające (często pochodzenia mineralnego – krzemionkę amorficzną czy krzemiany wapnia). Uzyskany opisaną metodą proszek określany jest mianem proszku redyspergowalnego Określenie to pochodzi stąd, że po zmieszaniu z wodą zarobową ziarna proszku w postaci konglomeratu ulegają ponownemu rozbiciu (redyspersji) na tworzące go cząstki polimeru – jest to redyspergowanie proszku.

Przykładowe zdjęcia ziaren proszku redyspergowalnego w postaci kopolimeru octanu winylu i etylenu, wykonane za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego, pokazano na fot. 1.

Właściwości i zastosowanie

Ilość dodatku proszku dyspersyjnego w recepturach zapraw klejowych wynosi zazwyczaj:

0–1% – w przypadku zapraw klejowych typu C1, przeznaczonych do stosowania wewnątrz pomieszczeń,
1,5–3% – w przypadku zapraw klejowych typu C1, przeznaczonych do stosowania wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń,
2–4% – w przypadku zapraw klejowych typu C2, przeznaczonych do stosowania wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń,
≥ 3% – w przypadku zapraw klejowych tzw. wysokoelastycznych – o klasie odkształcenia poprzecznego S1 lub S2.

Charakter oddziaływania spoiwa w postaci żywicy polimerowej w układach cementowych został dość dobrze poznany. Spoiwa żywiczne wiążą podczas wysychania materiału, w którym są rozprowadzone poprzez koalescencję (podczas zmniejszania się objętości zawiesiny cząstki polimeru zbliżają się do siebie, a tworzące je „nici” polimerowe ulegają nieodwracalnemu splątaniu).

W formie związanej polimer tworzy cienkie warstwy o dużej elastyczności (tzw. film polimeru) pokrywające ziarna zaprawy (fot. 2), a szczelność takiego pokrycia, ciągłość polimeru w objętości stwardniałego materiału, lepkość i utworzona przez nią mikrostruktura zależą od rodzaju polimeru i jego ilości w zaprawie [9].

Przyjmuje się, że żywice proszkowe (redyspergowalne) wykazują nieco mniejszą zdolność tworzenia filmu niż żywice stosowane w postaci emulsji i rozkładają się w objętości zapraw mniej jednorodnie niż ich ciekłe odpowiedniki [9]. Różnica ta zanika przy zwiększonym udziale polimeru w zaprawie, powyżej 5%.

Dodatek polimeru, tworząc cienkie warstwy pokrywające ziarna hydratyzującego cementu, kształtuje korzystnie wiele właściwości zapraw cementowo-polimerowych. W zaprawie po zarobieniu wodą:

polepsza reologię i urabialność,
zwiększa dodatkowo (obok eterów celulozy) retencję wody.

W stwardniałej zaprawie zwiększa:

przyczepność do różnych podłoży budowlanych,
wytrzymałość mechaniczną,
elastyczność,
szczelność i zmniejsza nasiąkliwość.

Ogólnie rzecz biorąc, dodatek żywic dyspersyjnych stwarza duże możliwości modyfikacji właściwości zaprawy zależnie od jej przeznaczenia. Z drugiej strony wzrost lepkości zaprawy po zarobieniu wodą i właściwości błonotwórcze, prowadzące do pokrywania również ziaren cementu trwałą membraną, powodują, że szybkość hydratacji cementu ulega zmniejszeniu. Dotyczy to zwłaszcza tworzenia się krystalicznych produktów hydratacji – portlandytu i ettringitu, których nieliczne kryształy są większe i lepiej wykształcone.

Trzeba jednak podkreślić, że pomimo zmniejszenia szybkości hydratacji cementu wytrzymałość zapraw z dodatkiem polimeru jest na każdym etapie dojrzewania wyższa niż w przypadku zapraw niemodyfikowanych polimerami.

W tym miejscu warto podkreślić znaczenie doboru właściwej ilości dodatku żywicy polimerowej. Wzrost ilości dodatku ponad poziom gwarantujący utworzenie ciągłej struktury w zaprawie (tzw. wartość progowa lub krytyczna) prowadzi do zaburzenia hydratacji i zmiany w reologii zaprawy, co objawia się np. wzrostem lepkości powodującym trwałe napowietrzenie zaprawy. W konsekwencji nadmierna ilość dodatku może prowadzić do pogorszenia wytrzymałości [10] i wielu innych cech fizycznych zaprawy.

Korzystny wpływ dodatku żywicy polimerowej na wytrzymałość zaprawy klejowej, określaną w postaci oznaczeń przyczepności do betonu, uwidacznia się w sposobie zerwania płytek podczas próby przyczepności. Zaprawy cementowe bez dodatku lub z niewielką ilością dodatku polimeru ulegają zerwaniu adhezyjnemu (odspojeniu od powierzchni płytki ceramicznej). Natomiast wprowadzenie właściwej ilości dodatku powoduje odspajanie kohezyjne (zerwanie połączenia w warstwie zaprawy klejowej). Efektywność tego oddziaływania uzależniona jest od rodzaju i ilości zastosowanej żywicy [11].

Słabo rozpoznana jest natomiast wzajemna reaktywność żywic polimerowych i faz cementowych. Żywice polimerowe uważane są za materiały o dużej trwałości chemicznej, w tym kompatybilne w układach cementowych.

Jest to stwierdzenie ogólne, które można odnieść raczej do układów o małych lub średnich stężeniach alkaliów. W wysokoalkalicznych układach cementowych wydzielający się w wyniku hydratacji cementu wodorotlenek wapnia prowadzi do częściowego rozkładu łańcuchów polimerowych. W przypadku żywic z grupą karboksylową (octanowych, wersenowych i akrylowych) dochodzi do reakcji saponifikacji (zmydlania).

W wyniku procesu hydrolizy część żywicy polioctanowej ulega rozkładowi z utworzeniem rozpuszczalnego alkoholu poliwinylowego, a odszczepiony jon octanowy (CH3COO–), łącząc się z kationem wapniowym, krystalizuje jako octan wapnia lub, zwłaszcza w podwyższonych temperaturach, ulega dalszym reakcjom.

Obecność rozpuszczalnych produktów hydrolizy żywic wpływa niekorzystnie na właściwości zapraw klejowych poddanych cyklicznemu nawilżaniu wodą oraz zamrażaniu i rozmrażaniu, co ma często miejsce w warunkach praktycznych. Stwardniała zaprawa klejowa pod wpływem wody ulega częściowemu osłabieniu, co wywołane jest rozmiękaniem składowej polimerowej zaprawy w wyniku chłonięcia wody (nawet do 50% masy) i częściowym rozpuszczaniem filmu polimeru.

Podczas wysychania zaprawy składowe rozpuszczalne migrują wraz z wodą do stref kontaktowych warstwy klejowej i płytki ceramicznej, gdzie w stanie suchym ponownie tworzą powłoki. Powłoki żywiczne pozostają w swojej pierwotnej lokalizacji, po wyschnięciu odzyskują oryginalną lub wręcz podwyższoną, na skutek dalszej koalescencji, wytrzymałość. Zmiany objętości wywołane pęcznieniem i skurczem w kolejnych cyklach nawilżania i suszenia w przypadku materiału skoncentrowanego w strefie kontaktowej prowadzą do osłabienia przyczepności międzywarstwowej.

Negatywne działanie wody na cienkie warstwy polimeru w zaprawie jest potęgowane dodatkowo działaniem mrozu. Opisane niekorzystne działanie wody jest jednakże częściowo kompensowane przez wzmożoną hydratację cementu w wodzie. Spoiwo cementowe należy bowiem do spoiw hydraulicznych, które wiążą i twardnieją zarówno na powietrzu, jak i w wodzie.

Wzmożona hydratacja cementu w wodzie skutkuje zwiększoną wytrzymałością mechaniczną oraz zwiększoną przyczepnością zaprawy do podłoża w porównaniu z parametrami uzyskiwanymi w warunkach powietrzno- suchych. Wzmocnienie struktury mineralnej i osłabienie struktury polimerowej w zaprawach klejowych poddanych działaniu wody powodują spadek ich elastyczności.

Stwardniały zaczyn cementowy jest tworzywem o dużej odporności zarówno na działanie wody, jak i mrozu. Spotykany często w praktyce brak mrozoodporności wyrobów i konstrukcji betonowych (np. płyt chodnikowych, betonowyh konstrukcji mostów) jest spowodowany złym wykonawstwem i nieodpowiednią recepturą betonu i/ lub dodatkowym działaniem czynników zewnętrznych powodujących korozję, np. soli odladzających.

Przeprowadzone badania wykazały, że degradacja żywic redyspergowalnych w dojrzewających klejach cementowych zachodzi w ograniczonym zakresie, a struktura organiczna po okresie dojrzewania cementu pozostaje w materiale praktycznie nie zmieniona przez kolejne dziesięciolecia eksploatacji [13].

Podsumowując, należy stwierdzić, że proszki redyspergowalne stanowią materiał, którego zastosowanie pozwala na modyfikację kształtującą bardzo korzystnie wiele właściwości użytkowych zapraw klejowych.

Dostępny na rynku bogaty asortyment proszków redyspergowalnych i ich zróżnicowany skład chemiczny pozwalają na uzyskiwanie cech wyrobu budowlanego dostosowanych do jego przeznaczenia. Takie właściwości proszków redyspergowalnych sprawiają, że materiały te stosowane są w recepturach wielu produktów z dziedziny chemii budowlanej.

Badania proszków redyspergowalnych

Do badań wpływu dyspersji na właściwości zapraw klejowych do płytek przygotowano zaprawy klejące o składzie podanym w tabeli 1. Przygotowano mieszanki z dodatkiem trzech dyspersji (tabela 2). W recepturach zapraw zmieniano ilość dodatku proszku dyspersyjnego, która wynosiła odpowiednio: 0%, 1%, 2% i 4%. Mieszanki sporządzono w laboratorium z zachowaniem stałego czasu mieszania 10 minut, zapewniającego bardzo dobrą homogenizację materiału badawczego.

Zbadano właściwości normowe przygotowanych zapraw klejących metodami [14–17] podanymi w normie przedmiotowej PN-EN 12004 [18, 19]. Wszystkie zaprawy mieszano ze stałą ilością wody, która wynosiła 28% w stosunku do suchej masy zaprawy. Czas dojrzewania zaprawy klejowej przed ostatecznym wymieszaniem wynosił 10 minut.

Wyniki badań normowych zapraw klejących w porównaniu z wymaganiami normy przedmiotowej PN-EN 12004:2007 [19] przedstawiono w tabeli 3. Wyniki te dotyczą wartości średnich i podano je z dokładnością do:

0,05 N/mm² – w przypadku oznaczeń czasu otwartego i przyczepności,
0,05 mm – w przypadku oznaczeń spływu i odkształcenia poprzecznego, co można przyjąć jako niepewność wyniku badania (błąd metody).

Wyniki badań wykazały, że dodatek dyspersji zwiększa wartości przyczepności oznaczanej w badaniach czasu otwartego zapraw klejowych (rys. 5–6). Wartości przyczepności zapraw z dodatkiem polimeru są większe od wartości uzyskanych dla zaprawy bez dodatku i wzrastają wraz ilością polimeru w zaprawie. Najlepsze wyniki uzyskano w przypadku zaprawy z dodatkiem PD-C. Jedynie w przypadku tego polimeru 2% dodatku zapewniło uzyskanie przyczepności ≥ 0,5 N/mm² wymaganej w badaniach czasu otwartego po 30 minutach dla klejów o wydłużonym czasie otwartym, znakowanych symbolem E.

Badania wykazały, że dodatek proszku redyspergowalnego ma bardzo duże znaczenie w badaniach przyczepności oznaczanej po różnych warunkach kondycjonowania próbek (rys. 7). Dotyczy to zarówno przyczepności pierwotnej, oznaczanej w warunkach laboratoryjnych, jak i przyczepności badanej w różnych warunkach kondycjonowania próbek.

Podobnie jak w przypadku oznaczeń czasu otwartego dodatek polimeru zwiększa przyczepność zaprawy do podłoża betonowego, lecz korzystne działanie polimeru jest w tym przypadku znacznie większe. Wartości przyczepności pierwotnej rosną wraz z ilością proszku redyspergowalnego w zaprawie.

4% dodatku polimeru zapewnia 2–3-krotne zwiększenie przyczepności zaprawy do podłoża. Dodatek polimeru jest niezbędny do zapewnienia wysokiej przyczepności zaprawy klejowej do podłoża oznaczanej po starzeniu termicznym. Zaprawa zawierająca jedynie dodatek metylocelulozy, ale bez dodatku proszku redyspergowalnego (tj. o składzie typowym dla klejów stosowanych do wnętrz), poddana kondycjonowaniu próbek przez 14 dni w temp. 70°C wykazuje małą przyczepność, poniżej 0,2 N/mm². Dodatek polimeru efektywnie poprawia tę cechę, a duża ilość polimeru może zwiększyć przyczepność po starzeniu termicznym ponad 10-krotnie (tabela 3).

Problem oceny wpływu proszku redyspergowalnego na przyczepność zapraw klejowych oznaczaną po zanurzeniu w wodzie i po cyklach zamrażania i rozmrażania jest złożony. Mamy tu bowiem do czynienia z różnymi czynnikami kształtującymi przyczepność międzywarstwową.

Z jednej strony dodatek polimeru zwiększa wydatnie przyczepność zaprawy do podłoża przed poddaniem jej działaniu wody i mrozu, a woda przyspiesza proces hydratacji cementu, z drugiej strony natomiast woda i mróz oraz wysokoalkaliczne środowisko zaprawy cementowej wpływają w pewnym stopniu niszcząco na cienkie warstwy polimeru utworzone w matrycy cementowej.

Złożony charakter oddziaływania wody i mrozu na właściwości zapraw klejowych modyfikowanych dodatkami polimerów dobrze odzwierciedlają wyniki badań uzyskane w przypadku zapraw z proszkiem redyspergowalnym oznaczonym jako PD-C (rys. 7).

2% tego dodatku zapewnia przyczepności badanej w różnych warunkach kondycjonowania próbek ≥ 1 N/mm², wymagane dla klejów o podwyższonych właściwościach oznaczanych według PN-EN 12004 symbolem C2. Zwiększenie ilości tego polimeru do 4% z powodu nieco obniżonej mrozoodporności nie pozwala na oznaczenie kleju symbolem C2. Przedstawione wyniki potwierdzają zasadność stosowania dodatków hydrofobowych w recepturach zapraw klejowych stosowanych na zewnątrz, które poprzez zapobieganie migracji wody do matrycy cementowej zwiększają odporność zaprawy na działanie wody i mrozu.

Wyniki badań spływu wykazały, że dodatek proszku redyspergowalnego podwyższa nieco tendencję zaprawy klejowej do spływania. Negatywny wpływ polimeru na tę właściwość jest jednak stosunkowo nieduży, a wyniki spływu poniżej 0,5 mm uzyskano jedynie w przypadku zapraw klejowych z 4% dodatku polimerów. Jak wykazały wcześniejsze badania, decydującą rolę w kształtowaniu tego parametru należy przypisać metylocelulozie [2], a uzyskane w badaniach stosunkowo nieduże wartości spływu są w dużej mierze pochodną zastosowania specjalnej metylocelulozy o bardzo wysokim stopniu modyfikacji.

Wyniki badań odkształcenia poprzecznego zapraw klejowych wykazały, że dodatek proszku dyspersyjnego poprawia wartość ugięcia, przy jakim następuje pęknięcie badanych płytek zaprawy. Wykazano przy tym znaczne różnice wyników uzyskanych w przypadku zastosowania różnych polimerów (rys. 8). Stwierdzono jednocześnie dobrą korelację pomiędzy wynikami przyczepności zaprawy klejowej (czas otwarty, przyczepność pierwotna) i elastyczności zaprawy mierzonej jako odkształcenie poprzeczne.

Najlepsze wyniki uzyskano w odniesieniu do dyspersji PD-C (tj. żywicy o najbardziej elastycznym łańcuchu). Otrzymane wyniki badań odkształcenia poprzecznego oraz doświadczenia Zakładu Gipsu i Chemii Budowlanej OMMB w Krakowie wskazują, że klasę odkształcenia poprzecznego S1 (tzw. kleje odkształcalne) zapewniają jedynie wysokiej jakości zaprawy z odpowiednio dużą ilością proszku redyspergowalnego, klasyfikowane w normie PN-EN 12004 najczęściej jako C2 (tzw. kleje o podwyższonych właściwościach). Uzyskanie klasy odkształcenia poprzecznego S2 (tzw. kleje wysokoodkształcalne) jest trudne do uzyskania i wymaga stosowania bardzo dużych ilości polimeru oraz innych dodatków modyfikujących.

Wnioski

1. Proszek redyspergowalny stanowi ważny składnik w recepturach zapraw klejowych do płytek, zwiększający wydatnie przyczepność zaprawy do klejonego podłoża.

2. Ilość i jakość dodatku polimeru kształtuje w znacznym stopniu właściwości normowe zapraw klejowych. Dodatek polimeru poprawia czas otwarty oraz przyczepność pierwotną i po starzeniu termicznym zapraw klejowych.

3. Problem oceny wpływu proszku redyspergowalnego na przyczepność zapraw klejowych oznaczaną po zanurzeniu w wodzie i po cyklach zamrażania i rozmrażania jest złożony. Uzyskane wyniki wskazują na konieczność stosowania dodatków hydrofobowych, poprawiających odporność zapraw klejowych na działanie wody i mrozu.

4. Dodatek proszku redyspergowalnego podwyższa nieco tendencję zaprawy klejowej do spływania. Negatywny wpływ polimeru na tę właściwość jest jednak stosunkowo nieduży, a decydującą rolę w kształtowaniu tego parametru należy przypisać metylocelulozie.

5. Dodatek proszku redyspergowalnego poprawia elastyczność zapraw mierzoną jako odkształcenie poprzeczne. Wykazano przy tym znaczne różnice wyników uzyskanych w przypadku różnych polimerów.

Literatura

S. Chłądzyński, „Składniki zapraw klejowych do płytek. Część I – Spoiwo cementowe”, IZOLACJE, nr 3/2008, s. 30–35.
S. Chłądzyński, G. Malata, „Składniki zapraw klejowych do płytek. Część II – Metyloceluloza”, IZOLACJE, nr 4/2008, s. 76–79.
J. Pielichowski, A. Puszyński, „Technologia tworzyw sztucznych”, Wydawnictwo Naukowo- -Techniczne, Warszawa 1998.
Strona internetowa DOW Chemical Company: www.dow.com.
Strona internetowa Elotex AG: www.elotex.com.
Strona internetowa Hexion Specialty Chemicals Inc.: www.hexionchem.com.
Materiały Seminarium Technicznego „Elotex – Innowacje”, Bronisławów, 3–4.04.2008.
Ł. Kotwica, „Wpływ redyspergowalnych żywic polimerowych na procesy hydratacji minerałów klinkierowych i cementu”, praca doktorska (materiał w opracowaniu), Akademia-Górniczo- -Hutnicza w Krakowie.
M.U.K. Afridi, Y. Ohama, K. Demura, M.Z. Iqbal, „Development of polymer films by the coalescence of polymer particles in powdered and aqueous polymer-modified mortars”, „Cement and Concrete Research”, vol. 33/2003, s. 1715–1721.
I. Ray, A.P. Gupta, M. Biswas, „Physicochemical Studies on Single and Combined Effects of Latex and Superplasticiser on Portland Cement Mortar”, „Cement and Concrete Composites”, nr 18/1996, s. 343–355.
M.U.K. Afridi, Y. Ohama, M.Z. Iqbal, K. Demura, „Water Retention and Adhesion of Powdered Polymer – Modified Mortars”, „Cement and Concrete Composites”, nr 17/1995, s. 113– 118.
A. Jenni, R. Zurbriggen, L. Holzer, M. Herwegh, „Changes in microstructures and physical properties of polymer-modified mortars during wet storage”, „Cement and Concrete Research”, vol. 36/2006, s. 79–90.
J. Schulze, O. Killermann, „Long-term performance of redispersible powders in mortars”, „Cement and Concrete Research”, vol. 31/2001, s. 357–362.
PN-EN 1346:1999 „Kleje do płytek. Oznaczanie czasu otwartego”.
PN-EN 1348:1999 + Zmiana 1999/Ap1:2005 „Kleje do płytek. Oznaczanie wytrzymałości na rozciąganie”.
PN-EN 1308:1999 „Kleje do płytek. Oznaczanie poślizgu”.
PN-EN 12002:2005 + Poprawka Ap1:2005 „Kleje do płytek. Oznaczanie odkształcenia poprzecznego klejów cementowych i zapraw do spoinowania”.
PN-EN 12004:2002 + Zmiana A1:2003 „Zaprawy klejowe do płytek ceramicznych. Definicje i wymagania techniczne”.
PN-EN 12004:2007 „Zaprawy klejowe do płytek ceramicznych. Definicje i wymagania techniczne” (nowe wydanie normy EN 12004).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł

przejdź do galerii

Sika Poland Nowe Centrum Hydroizolacji Sika na Pomorzu

Nowe Centrum Hydroizolacji Sika na Pomorzu

Z przyjemnością informujemy o otwarciu nowego Centrum Hydroizolacji w firmie Broker – hurtownia materiałów budowlanych w Rokocinie.

ankieta Czy w najbliższym czasie planujesz modernizację domu lub mieszkania?

Bostik Bostik AQUASTOPP – szybkie i efektywne rozwiązanie problemu wilgoci napierającej

Bostik AQUASTOPP – szybkie i efektywne rozwiązanie problemu wilgoci napierającej

Alchimica Polska Sp. z o.o. Skuteczna naprawa betonu z zaprawą Hygrosmart®-Fix&Finish

Skuteczna naprawa betonu z zaprawą Hygrosmart®-Fix&Finish

Fiberglass Fabrics s.c. Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego

Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego

Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z włókna szklanego pozwala na przedłużenie żywotności całego systemu ociepleniowego w danym budynku. W sklepie internetowym FFBudowlany.pl oferujemy szeroki wybór różnych gramatur oraz sposobów aplikacji tego produktu.

LERG SA Poliole poliestrowe Rigidol®

Poliole poliestrowe Rigidol®

Od lat obserwujemy dynamicznie rozwijający się trend eko, który stopniowo z mody konsumenckiej zaczął wsiąkać w coraz głębsze dziedziny życia społecznego, by w końcu dotrzeć do korzeni funkcjonowania wielu biznesów. Obecnie marki, które chcą odnieść sukces, powinny oferować swoim odbiorcom zdecydowanie więcej niż tylko produkt czy usługę wysokiej jakości.

P.P.H.U. EURO-MIX sp. z o.o. EURO-MIX – zaprawy klejące w systemach ociepleń

EURO-MIX – zaprawy klejące w systemach ociepleń

EURO-MIX to producent chemii budowlanej. W asortymencie firmy znajduje się obecnie ponad 30 produktów, m.in. kleje, tynki, zaprawy, szpachlówki, gładzie, system ocieplania ścian na wełnie i na styropianie. Zaprawy klejące EURO-MIX przeznaczone są do przyklejania wełny lub styropianu do podłoża z cegieł ceramicznych, betonu, tynków cementowych i cementowo-wapiennych, gładzi cementowej, styropianu i wełny mineralnej w temperaturze od 5 do 25°C.

Saint Gobain Construction Products Polska/ Weber Jaką farbę elewacyjną wybrać - właściwości i zastosowanie

Jaką farbę elewacyjną wybrać - właściwości i zastosowanie

Chcesz odświeżyć dom na wiosnę? Nic prostszego, wystarczy odmalować elewację, a budynek będzie jak nowy. Jakich farb fasadowych użyć, jak przygotować powierzchnię pod malowanie i jakie efekty można uzyskać na elewacji - o tym wszystkim mówią eksperci Weber we wiosennym przewodniku po farbach elewacyjnych.

Komentarze

Powiązane

mgr inż. arch. Tomasz Rybarczyk Zachowanie się betonu komórkowego w warunkach pożarowych

Zachowanie się betonu komórkowego w warunkach pożarowych

Bardzo ważną cechą materiałów budowlanych, a zwłaszcza służących do budowy konstrukcyjnych części budynku, jest odporność ogniowa. Z tym pojęciem wiąże się odporność materiału na bezpośrednie działanie...

dr inż. Marzena Najduchowska Ochrona powierzchniowa betonu

Ochrona powierzchniowa betonu

Beton narażony na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych, agresję chemiczną związaną ze stałym wzrostem skażenia środowiska oraz agresywnych związków chemicznych z biegiem lat ulega degradacji. Jest to problem nie tylko estetyczny, lecz także techniczny, starzenie się materiału może bowiem doprowadzić do uszkodzenia konstrukcji.

dr inż. Sławomir Chłądzyński, mgr inż. Romuald Skrzypczyński Kleje do okładzin - wykonawstwo

Kleje do okładzin - wykonawstwo

Producenci klejów cementowych, mas do spoinowania, hydroizolacji i okładzin ceramicznych dostarczają na rynek wysokiej jakości produkty spełniające wymagania norm europejskich i aprobat technicznych. Materiały te są nowoczesne, co w połączeniu z nowymi technologiami stosowania pozwala na wykonywanie prac glazurniczych łatwo i szybko, a efekty są trwałe i estetyczne.

dr inż. Sławomir Chłądzyński, mgr inż. Łukasz Bąk Rola cementu w kształtowaniu właściwości suchych mieszanek chemii budowlanej

Rola cementu w kształtowaniu właściwości suchych mieszanek chemii budowlanej

Każda sucha mieszanka z grupy chemii budowlanej składa się z kilku podstawowych składników: spoiwa, kruszywa i wypełniaczy, dodatków mineralnych oraz domieszek chemicznych. Mniej skomplikowane produkty mogą zawierać jedynie kilka składników, bardziej specjalistyczne – nawet kilkanaście. Najważniejszą rolę odgrywa spoiwo, którym może być cement, wapno hydratyzowane, gips lub anhydryt, a także spoiwa organiczne.

prof. ICiMB, dr inż. Genowefa Zapotoczna-Sytek, mgr inż. arch. Tomasz Rybarczyk Rewitalizacja budynków z betonu komórkowego zalanych podczas powodzi

Rewitalizacja budynków z betonu komórkowego zalanych podczas powodzi

Badania budynków zalanych podczas powodzi w 1997 r. wykazały, że autoklawizowany beton komórkowy cechuje się wysoką odpornością na ekstremalne zawilgocenia. Beton komórkowy w budynkach po powodzi nie stracił...

mgr inż. Maciej Król, prof. dr hab. eur. inż. Tomasz Z. Błaszczyński Geopolimery w budownictwie

Geopolimery w budownictwie

W wyniku produkcji jednej tony klasycznego cementu przedostaje się do atmosfery tona dwutlenku węgla. Podczas syntezy geopolimerów, które mogą mieć podobne zastosowanie, wydziela się 4–8 razy mniej CO2 przy zużyciu 2–3 razy mniejszej energii. Z tego powodu cement geopolimerowy nazwano zielonym cementem. Jest ekologiczny i wytrzymały, a mimo to rzadko stosowany w budownictwie.

prof. dr hab. eur. inż. Tomasz Z. Błaszczyński, mgr inż. Błażej Gwozdowski Nanocementy i nanobetony

Nanocementy i nanobetony

Rozwój nanotechnologii przyniósł nowe możliwości poprawy właściwości fizycznych i chemicznych betonu. Jest on także szansą na uzyskanie zupełnie nowych cech, jak transparentość, zdolność do samoregeneracji...

mgr inż. Sebastian Czernik Technologia wykonywania gładzi gipsowych

Technologia wykonywania gładzi gipsowych

Podczas prac wykończeniowych w nowych budynkach, a także podczas remontów w obiektach modernizowanych często zachodzi konieczność zastosowania dodatkowej, cienkiej warstwy materiału, której zadaniem jest wyrównanie powierzchni ścian i sufitów oraz nadanie im oczekiwanej gładkości. Cienką warstwą spełniającą funkcję wykończeniową jest gładź, wykonywana z drobnoziarnistych materiałów na bazie cementu, gipsu, wapna lub polimerów.

dr hab. inż. Danuta Barnat-Hunek, prof. ucz., dr inż. Jacek Góra, dr inż. Przemysław Brzyski Ocena skuteczności hydrofobizacji powierzchniowej betonu

Ocena skuteczności hydrofobizacji powierzchniowej betonu

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie impregnacją wodoodporną wyrobów budowlanych z betonu. Jednak w przeciwieństwie do materiałów porowatych typu cegła ceramiczna, zaprawy tynkarskie czy kamień budowlany, odnośnie do których dostępne są liczne opracowania potwierdzające skuteczność i zasadność hydrofobizacji, w odniesieniu do betonu brak jest jednoznacznych zaleceń.

mgr inż. Maciej Król, prof. dr hab. eur. inż. Tomasz Z. Błaszczyński Właściwości fibrogeopolimerów

Właściwości fibrogeopolimerów

Trwają prace nad udoskonalaniem właściwości materiałów na bazie spoiw geopolimerowych, zwłaszcza parametrów związanych z rozciąganiem i zginaniem. Ciekawym rozwiązaniem w tym zakresie mogą być fibrogeopolimery...

mgr inż. Sebastian Czernik Jak uzyskać gładkie ściany?

Jak uzyskać gładkie ściany?

Podstawowe zadanie gładzi wydaje się oczywiste – uzyskanie idealnie gładkiej, równej i miłej w dotyku powierzchni ścian i sufitów. Stosuje się w tym celu łatwe w obróbce i drobnoziarniste gładzie gipsowe. Jak jednak osiągnąć zadowalający efekt i czy w każdej sytuacji można korzystać z takich samych rozwiązań?

prof. dr hab. eur. inż. Tomasz Z. Błaszczyński, mgr inż. Błażej Gwozdowski Nanotechnologia w budownictwie – wprowadzenie

Nanotechnologia w budownictwie – wprowadzenie

Nanotechnologia – technologia i produkcja bardzo małych przedmiotów na poziomie najmniejszych cząstek materii – jest wciąż bardzo młodą dziedziną nauki. Niemniej coraz trudniej wyobrazić sobie dalszy rozwój...

dr inż. Krzysztof Germaniuk, mgr inż. Tomasz Gajda Materiały naprawcze do betonu stosowane w obiektach inżynierskich

Materiały naprawcze do betonu stosowane w obiektach inżynierskich

Stosowanie w naprawach konstrukcji inżynierskich produktów nieodpornych na wielokrotne, cykliczne zmiany temperatury jest często główną przyczyną niepowodzenia wykonywanych robót. Dotyczy to zwłaszcza...

mgr inż. Mahmoud Hsino, dr hab. inż. Jerzy Pasławski Materiały zmiennofazowe jako modyfikator betonu dojrzewającego w klimacie gorącym i suchym

Materiały zmiennofazowe jako modyfikator betonu dojrzewającego w klimacie gorącym i suchym

W elemencie betonowanym w suchym i gorącym klimacie zachodzi równocześnie wiele procesów, wśród których główną rolę odgrywają dojrzewanie i twardnienie betonu. Podczas tych procesów reakcja egzotermiczna związana z hydratacją cementu w znacznym stopniu inicjuje naprężenia termiczne, które wraz z szybkim ubytkiem wody z mieszanki wywołują niepożądane skutki.

dr inż. Teresa Możaryn, dr inż. Anna Sokalska, dr inż. Michał Wójtowicz Ochrona konstrukcji żelbetowych w obiektach rolniczych – wymagania norm i wytycznych ITB

Ochrona konstrukcji żelbetowych w obiektach rolniczych – wymagania norm i wytycznych ITB

Żelbetowe obiekty rolnicze w trakcie eksploatacji narażone są na działanie środowisk zewnętrznych i wewnętrznych. Ze względu na specyficzne warunki użytkowania tych konstrukcji oraz stawiane im wymagania, już na etapie projektowania należy uwzględniać zasady i metody ochrony betonu i stali zbrojeniowej przed korozją i niszczącymi czynnikami atmosferycznymi.

prof. dr hab. eur. inż. Tomasz Z. Błaszczyński, mgr inż. Maciej Król Produkcja betonu a problem redukcji emisji dwutlenku węgla

Produkcja betonu a problem redukcji emisji dwutlenku węgla

Beton jako najpopularniejszy materiał budowlany został objęty programem budownictwa zrównoważonego. W programie tym szuka się takich materiałów i procesów wytwórczych, które byłyby przyjazne środowisku, prowadziły do oszczędności energii i zapobiegały powiększeniu efektu cieplarnianego przez redukcję emisji gazów cieplarnianych.

mgr inż. Maciej Rokiel Tynki ofiarne - klasyfikacja i właściwości

Tynki ofiarne - klasyfikacja i właściwości

Przy wyborze tynku należy brać pod uwagę jego kompatybilność z podłożem (wytrzymałość, przyczepność), trwałość (odporność na czynniki atmosferyczne) oraz estetykę (równość/gładkość powierzchni, strukturę). Odpowiedni dobór parametrów jest ważny zwłaszcza w wypadku tynków mających pełnić specjalne funkcje.

dr inż. Sławomir Chłądzyński Kiedy środek gruntujący jest naprawdę środkiem gruntującym

Kiedy środek gruntujący jest naprawdę środkiem gruntującym

Gruntowanie jest nieodłącznym etapem prac wykończeniowych. W związku z tym producenci chemii budowlanej ciągle wzbogacają ofertę środków gruntujących. Asortyment ten jest zróżnicowany, także pod względem ceny. Czy jednak mamy pewność, że za niższą cenę rzeczywiście kupujemy środek gruntujący?

dr inż. Jerzy Bochen Prognozowanie trwałości tynków zewnętrznych na podstawie zmian właściwości fizycznych w procesie starzenia

Prognozowanie trwałości tynków zewnętrznych na podstawie zmian właściwości fizycznych w procesie starzenia

Najbardziej miarodajnymi testami określającymi zachowanie się materiałów pod wpływem czynników atmosferycznych są długotrwałe testy starzeniowe, trwające co najmniej 5 lat. Są one jednak czasochłonne, dlatego częściej wnioskuje się o trwałości na podstawie krótkotrwałych i przyśpieszonych testów.

mgr inż. Maciej Rokiel Właściwości i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających

Właściwości i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających

Rolą hydroizolacji jest odcięcie dostępu wody i wilgoci do budynku lub jego elementu.

dr inż. Teresa Rucińska, mgr inż. Agata Wygocka Domieszki do betonów

Domieszki do betonów

Stosowanie domieszek chemicznych, takich jak superplastyfikatory, polikarboksylaty czy ultrasuperplastyfikatory, pozwala poprawiać cechy użytkowe betonów, a także optymalizować koszty ich produkcji.

dr inż. Artur Pałasz Grunty i farby podkładowe – błędy i braki w wymaganiach norm oraz problemy jakościowe

Grunty i farby podkładowe – błędy i braki w wymaganiach norm oraz problemy jakościowe

Obecnie gruntuje się niemal wszystkie rodzaje podłoży, a w dodatku często wykorzystuje się do tego produkty niedostatecznej jakości. Oba zagadnienia – zasadność stosowania środków gruntujących w zależności od podłoża oraz określanie czynników wpływających na jakość tych wyrobów – okazują się problematyczne.

mgr inż. Maciej Rokiel Specyfika i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających

Specyfika i zastosowanie krystalicznych zapraw uszczelniających

Poprawne (czyli zgodne ze sztuką budowlaną) zaprojektowanie i wykonanie obiektu to bezwzględny wymóg bezproblemowej, długoletniej eksploatacji. Podstawą jest odpowiednie rozwiązanie konstrukcyjne części zagłębionej w gruncie. Doświadczenie pokazuje, że znaczącą liczbę problemów związanych z eksploatacją stanowią problemy z wilgocią. Woda jest niestety takim medium, które bezlitośnie wykorzystuje wszelkie usterki i nieciągłości w warstwach hydroizolacyjnych, wnikając do wnętrza konstrukcji.

dr hab. inż. Danuta Barnat-Hunek, prof. ucz., dr inż. Piotr Smarzewski, mgr inż. Małgorzata Szafraniec Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu

Hydrofobizowane zaprawy ciepłochronne z dodatkiem perlitu i keramzytu

Obecnie na rynku dostępne są różnorodne środki i domieszki hydrofobizujące. Ich skuteczność można określić i porównać na podstawie wyników badań laboratoryjnych.

Otrzymywanie dyspersji i jej rodzaje

Właściwości i zastosowanie

Badania proszków redyspergowalnych

Wnioski

Literatura

POLECAMY

CIEKAWE STRONY