fot./Mapei
Uszczelnienie podpłytkowe (zespolone) to układ: okładzina ceramiczna, klej i zaprawa spoinująca, stosowany jako warstwa użytkowa na balkonach i tarasach w systemie z tzw. powierzchniowym odprowadzeniem wody. Co ma do tego elastyczność? Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba przeanalizować rodzaj obciążeń oddziaływujących na powierzchnię balkonu.
Temperatura płytek, zwłaszcza ciemnych, choć nie jest to zalecany kolor na tak narażone na obciążenia termiczne powierzchnie, dochodzić może podczas letnich upałów nawet do 70÷80 stopni C, natomiast nagła burza z opadami deszczu potrafi w kilkanaście minut „szokowo ostudzić” powierzchnię do temperatury kilkunastu stopni. W zimie dochodzą do tego obciążenia wynikające z przejść przez zero (może ich być w ciągu jednej zimy nawet sto kilkadziesiąt), a różnica skrajnych temperatur między okresem zimowym, a letnim może dochodzić do 100 stopni C.
Na skutek zmian temperatury powstają naprężenia ścinające na styku okładzina ceramiczna – podłoże wynikające z różnicy współczynników rozszerzalności termicznej okładziny ceramicznej i podłoża. I te naprężenia muszą zostać przeniesione przez układ: elastyczna zaprawa uszczelniająca i zaprawa do płytek.
Współczynniki rozszerzalności liniowej przedstawiają się następująco:
• Płytki ceramiczne: 0,4*10-5 ÷ 0,8*10-5 [1/K]
• Beton 1*10-5 ÷ 1,3*10-5 [1/K]
• Zaprawa cementowa 1*10-5 ÷ 1,3*10-5 [1/K]
Dla odległości między dylatacjami 3 m i różnicy temperatur 50 stopni C (dobowa zmiana temperatury okładziny ceramicznej i jastrychu), zmiana długości takiego odcinka jastrychu wynosi od 1,5 do 1,95 mm, natomiast dla okładzin ceramicznych w tych samych warunkach zmiana długości 3-metrowego odcinka wynosi od 0,6 do 1,2 mm, co w podczas szokowego schładzania powierzchni balkonu czy tarasu w lecie na skutek gwałtownej burzy powoduje różnicę zmian długości okładziny ceramicznej i jastrychu wynoszącą od 0,3 mm do nawet 1,35 mm i to tylko dla zdylatowanego odcinka o długości 3m. Biorąc pod uwagę roczny gradient temperaturowy (zima –lato) równy 100 stopni C różnica zmian długości 3-metrowego odcinka okładziny i jastrychu wynosi od 0,6 do 2,7 mm. I te odkształcenia (nawet 0,45mm/mb oraz 0,9mm/mb przy zmianie temperatury odpowiednio o 500 stopni C i 100 stopni C) musi przejąć układ: mikrozaprawa uszczelniająca – klej.
Wymagania stawiane stosowanym do tego celu elastycznym szlamom znaleźć można w normie PN-EN 14891: 2009 Wyroby nieprzepuszczające wody stosowane w postaci ciekłej pod płytki ceramiczne mocowane klejami – Wymagania, metody badań, ocena zgodności, klasyfikacja i oznaczenie. Norma ta definiuje wyrób (produkt) do wykonania uszczelnienia zespolonego jako jedno – lub wieloskładnikowy wodoodporny materiałstosowany jako jednorodna warstwa pod płytkami ceramicznymi, z opcjonalnym wzmocnieniem siatką lub tkaniną.
Wymagania podstawowe to przyczepność nie mniejsza niż 0,5 MPa (niezależnie od rodzaju obciążeń termicznych i cykli zamrażania-rozmrażania) oraz zdolność do mostkowania pęknięć w warunkach znormalizowanych wynosząca przynajmniej 0,75 mm. Z warunków fakultatywnych wymienić należy zdolność do mostkowania rys w niskiej (-50C) i bardzo niskiej temperaturze (-20 stopni C) wynoszącą także nie mniej niż 0,75 mm. Wymóg elastyczności jest tu jak najbardziej uzasadniony, należy podkreślić, że dobrej jakości szlamy spełniają go z zapasem. Jeżeli chodzi o przyczepność, to 0,5 MPa jest niewystarczające, należy stosować tu szlamy o przyczepności zbliżonej do 1 MPa (szlamy renomowanych firm mają przyczepność dużo powyżej 1 MPa).
Inaczej wygląda sprawa z klejami. W przypadku cementowych zapraw klejących norma PN-EN 12004: 2008 wyróżnia dwa typy klejów, kleje klasy C1 – są to kleje do typowych zastosowań wewnętrznych i do płytek nasiąkliwych (o nasiąkliwości > 3%) oraz C2, zwane potocznie, choć niesłusznie elastycznymi. Bezwzględnym wymogiem, wynikającym przede wszystkim z oddziaływania termicznego, jest stosowanie klejów klasy C2 (Richtlinie für Flexmörtel. Definition und Einsatzbereiche. Deutsche Bauchemie e.V. 2001). Jednak samo oznaczenie C2, wbrew obiegowej opinii nic nie mówi o elastyczności kleju.
Ze względu na odkształcenie poprzeczne, klasyfikuje się cementowe zaprawy klejowe w sposób następujący:
S1 – kleje odkształcalne, odkształcalność poprzeczna powyżej 2,5 mm i poniżej 5 mm
S2 – kleje o wysokiej odkształcalności, odkształcalność poprzeczna powyżej 5 mm
Zdaniem autora, nie jest to tożsame z elastycznością, która jest istotna ze względu na charakter pracy okładziny i podłoża. Normowy (wg PN-EN 12002) sposób badania odkształcalności poprzecznej pokazuje fot. 1. Pomiar polega na oznaczeniu strzałki ugięcia beleczki z kleju przy braku zarysowania spodniej części próbki. Wielkość ugięcia determinuje klasyfikację kleju jako odkształcalny (S1) lub o wysokiej odkształcalności (S2).
Natomiast sposób pracy okładziny pokazuje rys. 1. Innych badań odkształcalności poprzecznej norma nie przewiduje.
Do spoinowania należy stosować zaprawy o zmniejszonej absorpcji wody i wysokiej odporności na ścieranie, a więc klasyfikowane jako CG 2 W Ar lub CG 2 W wg PN-EN 13888. Muszą to być zaprawy dedykowane zastosowaniom balkonowym lub tarasowym, często są one nazywane elastycznymi. Wprawdzie w.w. norma przewiduje badanie odkształcalności poprzecznej zapraw spoinujących wg PN-EN 12002, jednak metodologia badania jest niekompatybilna z rzeczywistymi warunkami pracy, dlatego badań tych w praktyce się nie wykonuje.
Należy tu polegać na renomie producenta systemu: szlam, taśmy uszczelniające, zaprawa klejąca, spoinująca oraz masa dylatacyjna powinna stanowić system, tzn. pochodzić od jednego producenta.
mgr inż. Maciej Rokiel
Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa
Mgr inż. Maciej Rokiel – Absolwent Wydziału Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska Politechniki Łódzkiej. Ekspert i autorytet w dziedzinie hydroizolacji. Ceniony autor fachowych książek m.in.: „Hydroizolacje w budownictwie. Poradnik. Wybrane zagadnienia w praktyce”, „Wycena nowych technologii w budownictwie” oraz licznych publikacji w prasie branżowej.
