Ryzykowne aplikacje w niskich temperaturach

Jednakże każdego roku temat ten powraca, przede wszystkim z dwóch powodów. Po pierwsze, nader często, zwłaszcza przy realizacji większych inwestycji, nieprzewidziane przesunięcia w harmonogramie budowy, wymuszają korektę w przebiegu prac ociepleniowych. Po drugie, gdy nadejście zimy - jak w tym roku - opóźnia się, wielu wykonawców, jak i inwestorów (szczególnie indywidualnych) stara się maksymalnie wydłużyć sezon budowlany, nie bacząc, że o tej porze roku dodatnia temperatura tylko pozornie sprzyja prowadzeniu prac ociepleniowych. Nigdy bowiem nie ma pewności, czy pogoda nagle nie pogorszy się i nie zniweczy całego wysiłku.
Problem realizacji ociepleń dotyka dwóch ważnych sfer:
a)decyzyjnej: czy powinno się w okresie jesienno-zimowym w ogóle przystępować do tego typu prac?
b)technicznej: czy parametry techniczne produktów pozwalają na taki krok? Jakie zagrożenia niesie za sobą taka inwestycja wbrew wymaganiom stawianym w kartach technicznych? Czy rzeczywiście funkcjonują na rynku produkty umożliwiające aplikację systemów ETICS w tychże warunkach?

Trudna decyzja
Zajmijmy się w pierwszej kolejności sferą decyzyjną. Tzw. „ocieplanie w okresie zimowym" może odbywać się tylko przy dodatnich temperaturach. Aplikacja systemu w temperaturach ujemnych, w opadach marznącej mżawki czy śniegu, w zamgleniach jest ograniczona, nie tylko ze względów stricte racjonalnych (produkty ociepleniowe są nieprzystosowane do takich warunków), ale chociażby z uwagi na ograniczoną wytrzymałość wykonawców, pracujących na rusztowaniach, na mróz.
Prace przy instalacji systemów ETICS w tym trudnym okresie mogą odbywać się na nowo realizowanych budynkach, jak i na obiektach już istniejących, docieplonych lub nie.
Każdy nowy budynek ma tzw. wilgoć wbudowaną, której ilość zależy od:
- technologii wykonania ścian, (np. układ szkieletowy drewniany, tradycyjny murowany, prefabrykowany) i stropów (np. monolityczne, gęstożebrowe, prefabrykowane),
- technologii robót wykończeniowych: w odniesieniu do podkładów znaczenie ma zastosowany wskaźnik w/c dla mieszanek na bazie cementu, grubość i rodzaj masy wyrównującej; w przypadku wypraw tynkarskich - ich rodzaj: gipsowe czy tradycyjne, wapienne czy cementowe, gotowe czy przygotowywane na placu budowy,
- efektywności zabezpieczenia budynku w trakcie robót przed osiągnięciem stanu zerowego zamkniętego,
- okresu wykonywania prac, które przyczyniają się do zabudowania znacznych ilości wilgoci wewnątrz budynku (wczesna wiosna, lato czy np. późna jesień),
- panujących warunków pogodowych pozwalających na dyfuzję nagromadzonej wilgoci i stopniowe osuszanie budynku (np. słoneczne czy deszczowe lato) oraz intensywności wentylowania budynku i wietrzenia.

Podczas aplikacji systemu ETICS na fasadach już eksploatowanego budynku może dojść do:
- zawilgocenia powierzchni ścian pod wpływem wód opadowych, szczególnie cokołów budynków,
- transportowania wód kapilarnie w strukturze murów,
- zawilgocenia ścian w wyniku występowania w strukturze przegrody płaszczyzny lub strefy kondensacji,
- zawilgocenia ścian lub podłoży na skutek np. awarii instalacji wodnej lub kanalizacyjnej, bądź wynikających z penetracji wód opadowych (np. rozszczelnienie połączenia wysuniętego cokołu z elewacją).

W każdym przypadku instalacja dodatkowych warstw na już istniejących przegrodach przyczyniać się będzie do zwiększenia oporów dla przenikającej przez tę przegrodę pary wodnej. Dlatego decydując się na instalację systemu ETICS późną jesienią lub wczesną wiosną trzeba brać pod uwagę zagrożenie, że takie działanie może nie tylko unicestwić nasze nadzieje na mniejsze rachunki za ogrzewanie, ale też stać się źródłem wielu problemów w przyszłości, m.in. takich jak destrukcja ścian, porażenie przez grzyby rozkładu pleśniowego czy pogorszenie warunków zdrowotnych wewnątrz pomieszczeń. Stąd decyzja: ocieplać i ryzykować, kalkulując skalę ryzyka, czy nie ocieplać i nie ryzykować - powinna wynikać z racjonalnych uwarunkowań. Podejmując decyzję na „tak" inwestor lub wykonawca musi liczyć się z koniecznością przerwania prac w razie silniejszego ataku zimy.

Technologia nie na zimę
Jakie z kolei zagrożenia od strony technicznej powoduje prowadzenie prac w zakresie obniżonych temperatur (T<+5oC) oraz podwyższonej wilgotności względnej powietrza (R.H.>80%)? Z czym powinien liczyć się wykonawca lub też inwestor? Typowe produkty wchodzące w skład systemów ETICS mogą być instalowane w temperaturze powyżej 5oC. W przeciwnym razie może dojść do opisanych poniżej komplikacji:
1.Aplikacja produktów na silnie wychłodzone lub zamrożone podłoże mineralne.
Mając do czynienia z typowymi dla instalacji systemów ETICS podłożami mineralnymi trzeba uwzględnić ich zmienną nasiąkliwość przy niskich temperaturach i wysokiej wilgotności w stosunku do wartości określonych w warunkach normowych. Znaczna zmiana nasiąkliwości może skutkować, w zależności od rodzaju podłoża, mniejszą o kilkanaście, a nawet  kilkadziesiąt procent przyczepnością produktów na bazie cementu i innych spoiw hydraulicznie wiążących.
Niska temperatura podłoża przyczynia się również do wydłużenia procesu wiązania zapraw klejących. Dzieje się tak nawet w przypadku produktów wzbogaconych dodatkami zapewniającymi zdolność do hydratacji w temperaturach poniżej zera. Napięcie powierzchniowe zaprawy w takich warunkach jest wyższe, a tym samym procesy adhezyjne - wolniejsze. Wolniej również rozpuszczają się dodatki w wodzie zarobowej, wpływając na niewystarczające nawilżenie podłoża.
W sumie cały system ociepleniowy będzie wiązał wolniej, a wytrzymałość układu: podłoże - zaprawa klejąca - izolacja termiczna - siatka zbrojąca - zaprawa zbrojąca będzie  w efekcie niższa.
Natomiast gdy słupek rtęci raz spada poniżej, raz się podnosi powyżej 0oC, dochodzi do zamarzania i rozmarzania podłoża. Tworzy się wówczas niestabilny układ, którego wiązaniem trzeba sterować, stosując dodatki chemiczne i odpowiedni wypełniacz jako spoiwo hydrauliczne - do momentu, aż  zaprawa klejąca osiągnie właściwą elastyczność. Poza tym ocieplenie wykonywane przy takich wahaniach temperatur staje się bardziej podatne na penetracje mikroorganizmów, co wymusza stosowanie kolejnego, biocydowego zabezpieczenia

2. Procesy wiązania i twardnienia tynków na układach polimerowych.
Przy aplikacji w ujemnych temperaturach układu czysto polimerowego (czyli bez kombinacji ze spoiwami hydraulicznie wiążącym), jeżeli jedynym parametrem określającym zdolność wiązania i twardnienia produktu jest tzw. parametr minimalnej temperatury tworzenia filmu (błony) polimeru. Parametr ten jest odpowiedzialny za wszystkie osiągane finalne wytrzymałości danego produktu i odnosi się również do preparatów gruntujących i farb na bazie wodnych dyspersji polimerowych. Zależy on m.in. od rodzaju głównego łańcucha polimeru, typu i zawartości użytych koalescentów (czyli środków przyśpieszających formowanie filmu w obniżonej temperaturze) oraz innych dodatków - połączone w odpowiednich proporcjach pozwalają uzyskać produkty wiążące w temperaturach bliskich 0oC. Jednak nie można pomijać parametrów takich jak wilgotność względna powietrza oraz wilgotność podłoża na które aplikowany jest produkt - jeśli są wysokie, mogą opóźnić lub wręcz zahamować proces wiązania. Z kolei dla produktów wytwarzanych w oparciu o układ polimerowy w kombinacji z systemem hydraulicznie wiążącym, czyli cementu, wapna, gipsu, pucolanów, itp., obok minimalnej temperatury tworzenia filmu istotna jest kompatybilność spoiw polimerowych (SP) ze spoiwami hydraulicznymi (SH). Właściwie dobrana proporcja SP/SH gwarantuje większą elastyczność i, trwałość ocieplenia. Jednakże przy aplikacji tego typu produktów w temperaturach bliskich 0oC, na szybkość i jakość wiązania produktów wpływają głównie wilgotność otoczenia (powietrza i podłoża). Dlatego, wpływ tego czynnika na formowanie filmu należy zredukować, używając odpowiednich dodatków. Ważnym wymogiem jest również zapewnienie odpowiedniej elastyczności systemu. Dla polimeru krytycznym parametrem jest tzw. temperatura zeszklenia Tg. Im jest ona niższa, tym produkt będzie bardziej elastyczny, i odporny np. na opady deszczu), a jednocześnie bardziej ekologiczny - dzięki możliwości ograniczenia dodawanych koalescentów (np. benzyn).

Metody zaradcze
Powszechnie używane systemy ETICS nie są zatem przeznaczone do stosowania krytycznych temperaturach poniżej 5oC. Jeżeli więc zachodzi konieczność instalacji rozpoczęcia lub kontynuacji ocieplania w zakresie temperatur 0-5oC lub przy spodziewanych spadkach temperatur nocą poniżej zera, wykonawcy powinni stosować:
- specjalne dodatki do produktów, zalecane przez poszczególnych producentów,
- specjalne produkty przeznaczone do stosowania w zakresie niskich temperatur lub temperatur ujemnych (zaprawy klejące, kleje poliuretanowe do mocowania izolacji termicznej ze styropianu, preparaty gruntujące, wyprawy tynkarskie i farby).
W przypadku produktów na bazie środków hydraulicznie chodzi o::
stosowanie cementów o wysokim cieple hydratacji, 
optymalne zmniejszenie ilości zagęstników na bazie np. eterów celulozy,
stosowanie plastyfikatorów na bazie polimerów np. polieterów karboksylowanych istotnie obniżających napięcie powierzchniowe, a tym samym zmniejszające wpływ sił Van der Waalsa podczas hydratacji w temperaturze poniżej zera,
stosowanie odpowiedniej ilości redyspersji (polimerów suchych) do sumy spoiw hydraulicznych  o odpowiedniej kompatybilności z układem spoiw wiążących i o niższej minimalnej temperaturze formowania filmu  oraz o odpowiedniej wartości Tg,
stosowanie dodatków pomocniczych poprawiających zwilżalność zapraw klejących do podłoża i do siatki zbrojącej,
ograniczenie do minimum lub wyeliminowanie dodatków obniżających temperaturę krzepnięcia (np. soli umożliwiających aplikację produktów w przedziale bardzo niskich temperatur, które mają jednak niekorzystny wpływ na wytrzymałości mechaniczną systemu).
Natomiast na wiązanie produktów opartych na układach polimerowych w temperaturach bliskich 0oC pozytywnie wpływa:
stosowanie dyspersji polimerowych o niskiej temperaturze formowania filmu oraz o niskim Tg, co skutkuje tym, że polimer po związaniu daje układ bardziej elastyczny, umożliwiający wysychanie nawet w temperaturze zerowej,
stosowanie dodatków przyśpieszających proces twardnienia poprzez reakcje poliaddycji lub polikondensacji,
stosowanie odpowiedniej ilości koalescentów,
stosowanie wyselekcjowanych włókien (tzw. zbrojenie rozproszone) celem poprawienia odporności mechanicznej,
stosowanie większego stężenia wyselekcjonowanych biocydów powłokowych zabezpieczających produkt podczas twardnienia i wysychania, aby obniżyć podatność na porażenie mikrobiologiczne już na wstępnym etapie eksploatacji.

Stosowanie w niskich temperaturach wszelkiego rodzaju dodatków do produktów standardowych nie jest jednak nawet w części tak skuteczne, jak użycie specjalnie do tego celu zaprojektowanych składników systemu ETICS. Produkty specjalne, przeznaczone do aplikacji w warunkach obniżonych (niektóre wręcz w ujemnych) temperatur, mają z kolei tę wadę, że nie kwalifikują się do instalacji w temperaturach wyższych - powyżej +15oC istotnie pogarszają się parametry robocze takich produktów. Jest to istotne utrudnienie logistyczne dla producentów i wykonawców, gdyż nagłe oziębienie, a następnie gwałtowny wzrost temperatur uniemożliwiają często użycie zakupionych wcześniej produktów specjalnych. W jakim zakresie tego typu produkty mogą być stosowane? O ile w przypadku zapraw klejących można wskazać produkty dla których minimalne temperatury aplikacji są równe lub nawet niższe niż -5oC, to produkty tzw. „mokre": grunty, tynki i farby muszą być aplikowane w temperaturach powyżej 0oC i mieć zapewniony wystarczający czas na wiązanie w temperaturach dodatnich. I trzeba tu wyraźnie podkreślić: temperatura ta dotyczy podłoża, nie zaś powietrza. Zatem przystąpienie do robót po nocnych przymrozkach będzie mogło nastąpić dopiero po uzyskaniu przez podłoże temperatury minimalnej 0oC, co oznacza niekiedy kilka godzin oczekiwania... Często niestety zdarzają się przypadki że wykonawca rozpoczyna prace przy instalacji systemu ETICS przy temperaturach nieznacznie ujemnych. Pozwalają mu na to specjalne zaprawy klejące. Jest wykonywana warstwa izolacji termicznej oraz warstwa zbrojąca. O ile temperatura nie podniesie się, nie ma szans na skuteczną aplikację preparatu gruntującego. Tymczasem stanowi on istotne zabezpieczenie warstwy zbrojącej: ogranicza jej nasiąkliwość, poprawiając jednocześnie odporność na mróz. A nikogo nie trzeba przekonywać, że warstwa zbrojąca w przypadku przerwania dalszych robót na okres zimowy powinna być zagruntowana. Podobnie wygląda sytuacja w przypadku stosowania  np. klejów poliuretanowych do mocowania izolacji termicznej w temperaturach nawet -5oC do -10oC. Warto pamiętać o takich ograniczeniach przed podjęciem decyzji o rozpoczęciu robót w ekstremalnych warunkach.

Prace prowadzone w trudnych warunkach niskiej temperatury i dużej wilgotności powietrza mogą  doprowadzić do - zabudowania zawilgoconej izolacji termicznej z wełny mineralnej, co w oczywisty sposób nie tylko obniża izolacyjność ocieplonej przegrody, ale przyczynia się również do jej stopniowej degradacji z powodu zjawisk korozyjnych. Aplikacja produktów, szczególnie polimerowych wypraw tynkarskich, przy skrajnie wysokiej wilgotności i temperaturach bliskich zeru, skutkować również będzie znacznie wydłużonym czasem wiązania. Nietrudno wtedy o niemiłe niespodzianki. Nagły intensywny deszcz potrafi zmyć niezwiązaną jeszcze wyprawę tynkarską z powierzchni elewacji... Trzeba więc podkreślić, że prowadzenie prac ociepleniowych w temperaturach bliskich zeru jest technicznie możliwe, wymaga jednak użycia specjalnych produktów, droższych od sprawdzonych rozwiązań tradycyjnych. Niezbędne są też specjalne reżimy technologiczne, czyli zabezpieczenie powierzchni ścian, specjalne warunki przechowywania produktów, temperatura wody zarobowej, etc. Decydując się na tego typu prace, należy mieć na uwadze nie tylko zwiększone koszty ich realizacji, ale również liczyć się z koniecznością przerwania robót, jeżeli warunki atmosferyczne pogorszą się. Najbezpieczniej jest więc ocieplać budynki konwencjonalnymi metodami i przy sprzyjającej pogodzie.

mgr inż. Michał Nowicki
dr inż. Mariusz Garecki

Stowarzyszenie na Rzecz Systemów Ociepleń
Źródło: miesięcznik Builder
więcej na www.ebuilder.pl

 



powrót

Liczba wyświetleń: 278
Firma Drewno klejone Referencje Kontakt Projekty Hale systemowe Sprzedaż Stropy drewniane Dom drewniany Kładki drewniane
Powered by Hydraportal | Design by Deepline