Categories Budownictwo, Dom i ogródPosted on

Piany i uszczelniacze – zastosowania i przykłady

pracownik budowlany

Chemia budowlana dostarcza dziś narzędzi do sprawnego i stosunkowo łatwego wykonywania wielu prac budowlanych i remontowych. Jednym z tych narzędzi są piany i uszczelniacze, które wykorzystujemy do uszczelniania, łączenia i montażu rozmaitych elementów. Jest wiele rodzajów tych przydatnych środków, a ich dobór zależy od specyfiki danej powierzchni, warunków atmosferycznych oraz oczekiwanej trwałości połączenia. Spróbujmy przyjrzeć się im bliżej, uwzględniając nie tylko typy produktów, ale także detale ich aplikacji i właściwości chemicznych.

Zastosowanie pian montażowych w pracach budowlanych

Pianki montażowe to poliuretanowe substancje, które wykorzystuje się w pracach montażowo-budowlanych. Ich najczęstsze funkcje to uszczelnianie, montaż i łączenie okien, drzwi, ram, rolet i połaci dachowych. Można z ich pomocą skutecznie i bez wielkiego wysiłku zabezpieczyć każdy budynek przed nieszczelnością czy wilgocią. Profesjonalne uszczelnienie przegród zewnętrznych znacząco poprawia efektywność energetyczną budynku, eliminując mostki cieplne powstające wokół stolarki.

Pianka poliuretanowa powstaje w wyniku zmieszania w równym stosunku dwóch płynnych składników, określanych jako MDI (difenylometano-4,4′-diizocyjanian). Kiedy zadziała się na nie propanem-butanem jako czynnikiem porotwórczym, zachodzi reakcja chemiczna, która w efekcie daje gąbczastą, spienioną strukturę. Ta zaś okazuje się bardzo wytrzymała, kiedy już po aplikacji zesztywnieje w kontakcie z wilgocią powietrza i czynnikami atmosferycznymi. Proces utwardzania trwa zazwyczaj od dwudziestu do czterdziestu minut, w zależności od temperatury i wilgotności otoczenia.

Dostępne na rynku pianki montażowe najczęściej występują w metalowych pojemnikach o pojemności w granicach od siedmiuset pięćdziesięciu do dziewięciuset mililitrów. Żeby zaaplikować piankę potrzebny jest aplikator zwany rurką (w takim wariancie mówimy o piankach wężykowych) lub, równie powszechnie używany, specjalny pistolet (pianki pistoletowe). Pistolet pozwala na precyzyjniejsze dozowanie i lepszą kontrolę nad ilością wydzielanej masy, co ma szczególne znaczenie przy pracach wymagających większej dokładności.

Warto wspomnieć jeszcze o piankach niskoprężnych. Ich wyróżnikiem jest to, że przyrost warkocza (czyli właśnie prężność) jest znacznie mniejszy — zazwyczaj o trzydzieści do czterdziestu procent — dzięki czemu łatwiej go kontrolować, co ma spore znaczenie na przykład podczas montażu stolarki otworowej. Zbyt duże ciśnienie rozszerzającej się pianki tradycyjnej może bowiem wygiąć profile okienne lub drzwiowe, zwłaszcza w przypadku konstrukcji z PVC.

Pianki są obecnie najskuteczniejszym i najbardziej wydajnym sposobem ocieplenia złączy. Hydro- i termoizolacja z ich pomocą ma kilka atutów, które sprawiają, że styropian czy wełna mineralna nie wytrzymują tu konkurencji. Przede wszystkim używając pianki, nie musimy już montować żadnych dodatkowych elementów takich jak taśmy uszczelniające czy profile dokładczące. Ponadto takie rozwiązanie zapewnia niezwykle wysoką szczelność — współczynnik przenikania ciepła U spada nawet o trzydzieści procent — i wzmacnia całą konstrukcję budynku poprzez usztywnienie połączeń.

Wybierając piankę montażową trzeba zwrócić uwagę na jej wydajność, bo to od tego zależy przecież, ile puszek będziemy musieli kupić. Wydajność zaś określa się na podstawie rozłożonego na wyznaczonej powierzchni warkocza. Zasadniczo opakowanie o pojemności ośmiuset trzydziestu mililitrów to tak naprawdę około pięćdziesięciu lub sześćdziesięciu litrów gotowego produktu — wartości te mogą się wahać w zależności od temperatury i wilgotności powietrza. Przy temperaturze poniżej pięciu stopni Celsjusza wydajność może spaść nawet o połowę.

piana montażowa

Rodzaje uszczelniaczy i ich przeznaczenie

Czym są uszczelniacze? To trwale elastyczne masy, które służą do uszczelniania i spoinowania różnorodnych materiałów budowlanych. Ich główne zadanie polega na wypełnieniu szczelin i połączeń między elementami konstrukcyjnymi w sposób gwarantujący szczelność przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności. Ta ostatnia cecha jest niezbędna, ponieważ materiały budowlane pracują pod wpływem temperatury, wilgoci i naprężeń mechanicznych.

Oczywiście nie wszystkie uszczelniacze są tego samego typu. Zarówno uszczelnianie jak i spajanie może się odbywać za pomocą różnych substancji, takich jak silikony, akryle, wszelkiego rodzaju kity, kleje czy uszczelniacze kauczukowe, butylowe, polimerowe i inne. Zwykle zapakowane są w podłużne kartusze o pojemności od stu do trzystu mililitrów, a używa się ich, wyciskając je przy użyciu specjalnego pistoletu mechanicznego lub pneumatycznego. Wybór odpowiedniego uszczelniacza wymaga uwzględnienia nie tylko rodzaju materiału, ale także ekspozycji na warunki zewnętrzne, obciążeń mechanicznych oraz temperatury eksploatacji.

Typy silikonów i ich charakterystyka chemiczna

Silikony to grupa elastycznych mas na bazie polisiloksanów, które po zastosowaniu twardnieją, jednak tylko do pewnego stopnia — silikon nigdy nie stwardnieje na kamień, zawsze zachowa przynajmniej pewien stopień elastyczności wynoszący od dwudziestu do pięćdziesięciu procent. Środki tego typu mają wiele rodzajów, a to jak i gdzie je zastosujemy (na przykład wewnątrz czy na zewnątrz budynku) zależy od konkretnego rodzaju, jaki wybierzemy. Silikony mogą być jedno- lub dwuskładnikowe, przy czym w budownictwie dominują te jednoskładnikowe, utwardzane wilgocią powietrza.

Podstawowy podział dzieli silikony na dwie duże grupy — octanowe i neutralne. Silikony octanowe wydzielają charakterystyczny zapach octu (kwas octowy), dzięki któremu od razu wiemy, z jakiego typu substancją mamy do czynienia. Stosującym ten rodzaj silikonu zaleca się ostrożność, ponieważ nie do każdego rodzaju podłoża się on nadaje — może wchodzić w reakcję z kamieniem naturalnym, częścią metali (zwłaszcza miedzią i cynkiem) czy materiałami, które zawierają w sobie wapno. Produkty korozji mogą prowadzić do przebarwień i osłabienia spoiny.

Trzeba też mieć na uwadze, że silikony octanowe mają słabszą przyczepność do tworzyw sztucznych, takich jak chociażby akryl czy poliwęglan. Z tego względu nie poleca się stosowania ich na przykład do uszczelniania spoin powstających po zamontowaniu akrylowego brodzika czy wanny. W takich przypadkach po upływie kilku miesięcy może dojść do odspojenia silikonu od podłoża, co skutkuje przeciekami i koniecznością ponownego uszczelniania.

Bezpieczniejsze są silikony neutralne, czyli alcoxy (z grupami alkoksylowymi) i oxymowe. Używając ich nie musimy zachowywać takiej ostrożności jak w przypadku silikonów octanowych. Są bezwonne (więc po zapachu łatwo możemy poznać, czy mamy do czynienia z silikonem neutralnym czy octanowym) i chemicznie neutralne. Oznacza to, że nie wchodzą w reakcje z żadnym materiałem, możemy więc śmiało używać ich do podłoża wszelkiego gatunku, nie przejmując się niepożądanymi konsekwencjami. Łatwo z tego wywnioskować, że jest to jedyna optymalna opcja w przypadku na przykład akrylu i innych tworzyw sztucznych, które źle znoszą potraktowanie ich silikonem octanowym.

Trzeba jednak zaznaczyć, że podział na silikony octanowe i neutralne to tylko najbardziej szerokie i podstawowe rozróżnienie, które nie oddaje w pełni zróżnicowania tego typu uszczelniaczy. Każdy z tych dwóch typów silikonów dzieli się na szereg rozmaitych podkategorii, a głównym wyróżnikiem jest tutaj przeznaczenie funkcjonalne oraz dodatki modyfikujące właściwości. Mamy więc silikony uniwersalne, sanitarne, budowlane, szklarskie, dekarskie, kamieniarskie, monterskie czy wysokotemperaturowe. Istnieją również odmiany specjalistyczne, takie jak silikony do akwariów (nietoksyczne dla organizmów wodnych) czy silikony antyalergiczne do pomieszczeń medycznych.

Ograniczenia zastosowania silikonu uniwersalnego

Ostrożnie, nazwa może być w tym wypadku nieco myląca. „Uniwersalny” możemy łatwo zrozumieć jako „nadający się do wszystkiego”, tymczasem sprawa wcale nie przedstawia się tak różowo. Uniwersalność silikonu oznacza w tym wypadku po prostu, że w przeciwieństwie do tych bardziej wyspecjalizowanych, można nim uszczelniać powierzchnie różnego rodzaju — drewno, metal, szkło, ceramikę. Ale „różnego rodzaju” nie oznacza „każdego rodzaju”, niestety.

Łatwo o tym zapomnieć i sięgnąć po silikon uniwersalny z rozpędu, nie bacząc na to, jaką powierzchnię musimy uszczelnić. Tymczasem należy on do grupy silikonów octanowych, ma zatem kwaśny odczyn pH około czterech, z czego jasno wynika, że stosowanie go do uszczelniania wyrobów z kolorowych metali (miedzi, mosiądzu, brązu), akrylu czy PCV nie jest dobrym pomysłem. Nie zaleca się też używania go w łazienkach i kuchniach, bowiem w tych pomieszczeniach, stale wystawionych na kontakt z wilgocią, najlepiej stosować uszczelniacze zawierające w sobie środki grzybobójcze (fungicydy), silikon uniwersalny natomiast do takich nie należy. Brak ochrony przeciwgrzybiczej sprawia, że po kilku miesiącach na spoinie mogą pojawić się przebarwienia i naloty pleśni, zwłaszcza w miejscach słabo wentylowanych.

A zatem to, co w założeniu powinno mieć, wnioskując z nazwy, wszechstronne zastosowanie, tak naprawdę ma szereg ograniczeń i nie może zastąpić silikonów specjalistycznych. No dobrze, ale skoro już powiedzieliśmy sobie, do czego silikon uniwersalny się nie nadaje, to trzeba postawić pytanie, w jakich pracach się on sprawdzi. Otóż stosuje się go najczęściej do uszczelniania połączeń instalacji klimatyzacyjnych i wentylacyjnych, ościeżnic czy połączeń ze szkłem i szkliwionymi materiałami. Dobrze sprawdza się również przy uszczelnianiu framug okiennych w surowych otworach budowlanych (przed nałożeniem tynku), gdzie nie ma ryzyka kontaktu z wodą ani kolorowymi metalami.

uniwersalny silikon

Właściwości silikonu sanitarnego w pomieszczeniach wilgotnych

Tutaj nazwa jak najbardziej uczciwie wskazuje na przeznaczenie tego typu uszczelniaczy, a są one oczywiście dedykowane pomieszczeniom sanitarnym, najpowszechniej zatem stosuje się je w domowych kuchniach i łazienkach. A dlaczego właśnie one najlepiej się do tego nadają? Przede wszystkim znaczenie ma ich wytrzymałość na podwyższoną wilgotność powietrza przekraczającą osiemdziesiąt procent i bezpośrednie działanie wody, a zatem warunki, które panują w łazienkach i kuchniach, a które mogłyby zaszkodzić innego typu uszczelniaczom. Regularne zraszanie wodą i para wodna nie powodują utraty przyczepności ani pęcznienia spoiny.

Innym ważnym plusem są dodatki biobójcze (fungicydy i algicydy) stosowane w sanitarnych silikonach. Czy to ważne? Owszem, raczej dość istotne. To takie dodatki — najczęściej związki srebra lub pirytionina cynku — są zabezpieczeniem przed grzybami i glonami. Co jak co, ale pleśń porastająca wykonane z silikonu spoiny stanowi bardzo wątpliwą ozdobę kuchni czy łazienki, a oprócz aspektu estetycznego stanowi również zagrożenie zdrowotne, szczególnie dla osób z problemami układu oddechowego. Innym czynnikiem sprawiającym, że silikony sanitarne są idealnym rozwiązaniem do zastosowania w takich właśnie pomieszczeniach, jest ich odporność na działanie różnorakich środków czyszczących — zarówno kwasowych (antywapiennych) jak i alkalicznych (wybielaczy chlorowych).

Trzeba tu dodać, że silikony sanitarne występują zarówno w wersji neutralnej jak i o odczynie kwaśnym. Dokonując wyboru trzeba więc wziąć pod uwagę, jakiego rodzaju konkretnie materiały będziemy poddawać uszczelnianiu czy łączeniu — jeżeli w grę wchodzi tu akryl bądź PCV, silikon neutralny będzie oczywiście lepszą opcją. Jeśli zależy nam na czasie, możemy wybrać uszczelniacz sanitarny szybki, to znaczy taki, który wiąże już w przeciągu pięciu do dziesięciu minut od zastosowania, osiągając pełną twardość po dwunastu godzinach zamiast standardowych dwudziestu czterech.

silikon sanitarny

Zakres temperatur i materiałów dla silikonu budowlanego

Tutaj nazwa również mówi właściwie wszystko — jest to silikon, którego przeznaczeniem jest wykorzystywanie do wszelkiego rodzaju połączeń i uszczelnień budowlanych. Jest odporny na działanie wody, a swoje właściwości zachowuje bez problemu w temperaturze o zakresie od minus trzydziestu do aż stu dwudziestu stopni Celsjusza. Ta szeroka rozpiętość temperaturowa sprawia, że może być stosowany zarówno w strefach klimatycznych o ostrych zimach, jak i w miejscach narażonych na silne nasłonecznienie.

To dzięki tym zaletom dobrze sprawdza się zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz budynków. Nie bez znaczenia jest też fakt, że dobrze przylega on do większości stosowanych w budownictwie materiałów, nawet do szkła, betonu, cegły i kamienia naturalnego. Najczęściej jest używany do wypełniania szczelin dylatacyjnych o szerokości do dwudziestu pięciu milimetrów, spoin wokół ościeży okien i drzwi oraz rozmaitych pęknięć w elewacjach. Może również służyć do uszczelniania obróbek blacharskich oraz połączeń między różnymi materiałami wykończeniowymi. Nie jest najlepszym rozwiązaniem jednak przy uszczelnianiu akrylowych wanien i brodzików — tutaj mimo wszystko lepiej skorzystać z silikonu sanitarnego zawierającego dodatki przeciwgrzybiczne.

silikon budowlany

Zalety silikonu szklarskiego na gładkich powierzchniach

Tutaj nie powinniśmy dać się zwieść nazwie. Owszem, jest on jak najbardziej wykorzystywany w przemyśle szklarskim do montażu szyb zespolonych i pojedynczych, jednak do tego jego zastosowania się nie ograniczają. Ogólnie może być stosowany wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z materiałami o gładkiej i lśniącej powierzchni o współczynniku tarcia poniżej 0,3. Przyda się zatem do uszczelniania oszklonych konstrukcji typu vitrage czy przyklejania luster o wadze do trzydziestu kilogramów na metr kwadratowy, ale również chociażby do uszczelnień w lakierowanym drewnie bądź glazurze. A zaletą wyróżniającą go spośród innych silikonów jest to, że nie żółknie on z upływem czasu pod wpływem promieniowania UV, co ma szczególne znaczenie przy zastosowaniach w bezpośrednim nasłonecznieniu — na przykład przy montażu przeszkleń dachowych czy szklanych balustrad.

silikon do szkła

Wytrzymałość spoiny silikonu monterskiego

Tym typem silikonu możemy nie tylko uszczelniać różne materiały, ale również je kleić, osiągając wytrzymałość połączenia na odrywanie rzędu 0,5 do 1,2 megapaskala w zależności od rodzaju podłoża. Spoiny, które powstają po jego zastosowaniu, wyróżniają się tym, że są wyjątkowo trwałe i odporne na działanie wody oraz roztworów soli. Ponadto rozpiętość temperatur, w której silikon monterski zachowuje swoje cenne właściwości, jest naprawdę szeroka — od minus pięćdziesięciu do stu osiemdziesięciu stopni Celsjusza. Ta odporność termiczna pozwala na zastosowanie go w pobliżu źródeł ciepła, takich jak grzejniki, kominki czy urządzenia AGD wydzielające ciepło w trakcie pracy.

Zastosowania silikonu wysokotemperaturowego przy kominach

Jeżeli silikon monterski może wytrzymać tak duże temperatury, to jakie wytrzymuje ten, który w nazwie ma „wysokotemperaturowy”? Otóż jego zwiększona odporność na wysokie temperatury pozwala mu na wytrzymanie w miejscach, w których sięgają one nawet i trzystu pięćdziesięciu stopni Celsjusza, a krótkotrwale (do trzydziestu minut) nawet czterystu stopni. Ten silikon, zawsze w charakterystycznym czerwonym kolorze (barwnik pełni funkcję wskaźnika wysokotemperaturowości), znajduje zastosowanie między innymi w uszczelnianiu przewodów spalinowych i kominów, połączeń kaflowych pieców, obudów kominkowych oraz złączy w instalacjach grzewczych. Odporność na wysoką temperaturę nie jest jednak równoznaczna z odpornością na bezpośrednie działanie płomienia — w takim przypadku dochodzi do degradacji silikonu.

Silikon kamieniarski a ryzyko przebarwień na marmurze

Ten silikon z grupy neutralnych, stosowany zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz budynków, pozwala na łączenie elementów kamiennych ze sobą lub materiałami innego rodzaju — szkłem, metalem, ceramiką. Jego zaletą jest, iż nie odspaja się od podłoża nawet przy znacznych zmianach temperaturowych (rozszerzalność kamienia), a ponadto nie powoduje na kamieniu przebarwień wywołanych migrацją oleistych składników silikonu w strukturę porowatą materiału. Nadaje się nawet do spoinowania kamienia o dużej chłonności i podatności na plamienie, takiego jak na przykład marmur Carrara, wapień trawertynu czy piaskowiec. W przypadku kamieni ciemnych (granity, bazalty) można stosować silikony kamieniarskie w kolorach zbliżonych do odcienia kamienia, co poprawia efekt estetyczny.

Odporność silikonu dekarskiego na UV i skurcz

Ten typ silikonu wykorzystywany jest przede wszystkim do uszczelniania dachów — szczególnie połączeń między kominami a pokryciem dachowym, przejść instalacyjnych oraz naświetli — ale także do spoinowania rynien, rur spustowych i obróbek blacharskich z różnych rodzajów blach (ocynkowana, powlekana, miedziana). Jego zalety, szczególnie ważne z racji tego, iż jest wykorzystywany na zewnątrz, to odporność na działanie niekorzystnych warunków atmosferycznych, promieniowania UV o natężeniu do 1200 W/m² i wody — zarówno opadowej jak i powstającej ze stopionego śniegu. Charakteryzuje się też dużą odpornością na skurcz w trakcie wiązania — nie przekracza pięciu procent — i nie wchodzi w reakcje chemiczne z innymi materiałami, co stanowi jego dodatkowe atuty. Może być również stosowany do uszczelniania obróbek na elewacjach i w miejscach narażonych na stały kontakt z wodą spływającą.

Możliwość malowania akryli i ich neutralność chemiczna

Silikony nie są, jak już napisaliśmy, jedynym rodzajem uszczelniaczy. Innym są akryle na bazie kopolimerów akrylowych. Odróżnia je przede wszystkim to, że, w przeciwieństwie do silikonów, można je malować farbami wodnymi, olejnymi i alkidowymi już po dwóch do czterech godzinach od aplikacji, co pozwala łatwiej ukryć spoiny i osiągnąć tym sposobem lepszy efekt estetyczny. Ich dobra przyczepność do materiałów budowlanych mineralnych — rzędu 0,3 do 0,8 megapaskala — sprawia, że wykorzystywane są przede wszystkim do uszczelniania spoin w materiałach mineralnych, takich jak na przykład tynki, gładzie czy wylewki.

Najczęściej stosuje się je wewnątrz pomieszczeń, choć dostępne są też odmiany przeznaczone do zastosowań na zewnątrz (zawierają dodatki zwiększające odporność na UV i zmienną wilgotność). Dodatkową zaletą może być fakt, że używając akryli, nie musimy zawracać sobie głowy ich odczynem. Są chemicznie neutralne (pH od 7 do 8), więc nie trzeba tu zachowywać takiej ostrożności jak w przypadku silikonów octanowych. Nie powodują one korozji metali ani przebarwień na materiałach zawierających wapno.

akryl

Akryl do tynków z wypełniaczem kamiennym

Akryl do tynków to taki, którego przeznaczeniem jest, jak można się domyślić, uszczelnianie spoin w tynkach — zarówno mineralnych, jak i cienkowarstwowych — ale także w wylewkach podłogowych na bazie cementu lub gipsu. Miejsce spoinowania na tynkowanej powierzchni jest mało widoczne, gdy użyjemy tego akrylu, dzięki temu, że zawiera on znaczną ilość wypełniacza — od trzydziestu do pięćdziesięciu procent objętości — konkretnie drobnych kamyczków o granulacji od 0,1 do 0,5 milimetra. Po wyschnięciu struktura spoiny przypomina fakturę otaczającego tynku, co znacząco ułatwia jej maskowanie poprzez malowanie.

Akryl malarski bez przebarwień

Akryl malarski dobrze nadaje się do szpachlowania rys w ścianach o szerokości do pięciu milimetrów, które zamierzamy następnie pomalować, ponieważ w miejscu jego aplikacji nie pojawiają się przebarwienia farby — ani prześwity, ani ciemniejsze plamy. Dzięki temu możemy zatem zachować przy malowaniu kolorystyczną jednolitość bez konieczności nakładania dodatkowych warstw farby w miejscach naprawianych. Akryl malarski ma również niższy współczynnik absorpcji farby niż otaczająca ściana, dzięki czemu nie dochodzi do matowienia powierzchni w miejscu spoiny.

Akryl szybki i możliwość jego obróbki

Akryl szybki to taki, który wyróżnia się przyśpieszonym czasem schnięcia i twardnienia dzięki modyfikacji składu o dodatki przyspieszające odparowanie wody. Zaledwie dwadzieścia minut od naniesienia go na daną powierzchnię wystarczy i już możemy ją gruntować czy malować. Po uzyskaniu pełnej twardości — zwykle po dwóch do trzech godzinach — akryl ten można też poddać szlifowaniu papierem ściernym o gradacji od 120 do 180, co pozwala na idealne wyrównanie powierzchni bez ryzyka wykruszenia materiału.

Akryl ogniochronny na poddasza użytkowe

Warto wspomnieć jeszcze o akrylu ogniochronnym, posiadającym klasę reakcji na ogień co najmniej B-s1,d0 według normy EN 13501-1. Charakteryzuje się dobrym znoszeniem wysokiej temperatury — do stu pięćdziesięciu stopni Celsjusza — i dłuższym wytrzymywaniem bezpośredniego działania ognia, opóźniając rozprzestrzenianie się płomieni o dwadzieścia do trzydziestu minut. Z tych przyczyn wykorzystywany jest do materiałów szczególnie narażonych na ten czynnik, na przykład płyt gipsowo-kartonowych w konstrukcjach przeciwpożarowych czy izolacji przewodów instalacyjnych. Szczególnie powszechnie używany jest do wykańczania użytkowych poddaszy, gdzie przepisy przeciwpożarowe wymagają zastosowania materiałów o podwyższonej odporności ogniowej, oraz w budynkach użyteczności publicznej, gdzie normy bezpieczeństwa są bardziej rygorystyczne.