Disperzní prášky VINNAPAS pro cementové samonivelační podlahové stěrky

Cementové samonivelační podlahové stěrky patří mezi nejmodernější produkty v oboru průmyslu stavební chemie. Pro jednoduchost aplikace, ale i nabídku hmot pro ruční i strojní zpracování se těší stále větší oblíbenosti mezi zpracovateli. Pro uživatele je jednoznačné, jaké (i zdravotní) přednosti tyto systémy nabízejí. Práce s rozlivovými hmotami je výrazně jednodušší a podstatně méně namáhavá než aplikace klasických estrichů a přináší i výraznou časovou úsporu při zpracování. Další časovou úsporu lze získat, jestliže je použita rychletuhnoucí cementová samonivelační hmota. Zahájení finálních úprav, jako je pokládka koberců, obkládaček či parket, je pak možné již několik hodin po aplikaci.

I přes tyto bezprostředně zřejmé přednosti je vývoj receptury takovýchto hmot pro formulátora velikou výzvou. Vývoj vysoké technické kvality a poté hlavně zaručení konstantní kvality není v žádném případě triviální záležitostí.

Přídavkem disperzních prášků k minerálním pojivům – jedná se především o cement – lze vylepšit celou řadu vlastností jak čerstvé tak vytvrzené malty.

Disperzní prášky VINNAPAS^® ze sortimentu celosvětově největšího výrobce a dodavatele polymerních pojiv pro suché maltové a omítkové směsi Wacker Polymer Systems GmbH & Co.KG napomáhají splnit vysoké technické požadavky kladené na podlahové hmoty, jako je přídržnost, mechanická pevnost, rozlivové vlastnosti či odolnost vůči obrusu valivým zatížením.

Funkce redispergovatelného disperzního prášku VINNAPAS^® vzniklého sušením speciálních vodných disperzí v rozprachové sušárně v cementové matrici je zřejmá z obr. 1. Odtud je patrné, že se polymer shromaž.uje v pórech, ve kterých se během procesu vytvrzování redispergovaný disperzní prášek koncentruje. V průběhu schnutí malty, během kterého se záměsová voda bu. odpařuje, nebo je využita pro hydrataci cementu, vytvářejí částice polymeru v pórech disperzní film. Protože se disperzní film netvoří souvisle v celé hmotě, ale právě převážně v dutinách, které tvoří nejslabší místo v cementové matrici, mluvíme o takzvané polymerní doméně.

Tahová pevnost takovéto polymerní domény je výrazně vyšší než hodnota stanovená u čistě cementové malty. Polymerní domény proto představují zesílení cementové matrice.
Lze tedy říci, že disperzní prášek působí v systému vedle primárního hydraulického pojiva jako sekundární polymerní pojivo. Navenek se tento efekt u samonivelačních hmot projevuje zvýšením pevnosti v tahu za ohybu, přídržnosti a odolnosti vůči obrusu, hlavně ale sníženou tvorbou trhlin.

Oba systémy – cement a disperzní prášek – tak spolu tvoří nový pojivý materiál, který se vzájemně výborně doplňuje.

Základní požadavky na samonivelační hmoty jsou dány jejich charakterem a kritérii na ně kladenými zpracovatelem a následně uživatelem. Všeobecně jsou v Evropě používány dvě konstrukce podlah.

1. V Německu a dalších středoevropských zemích jsou pokládány plovoucí podlahy. Tyto konstrukce jsou označovány jako »plovoucí«, protože na nosnou konstrukci je zabudovávána zvuková izolace. Plovoucí estrich je zpravidla nanášen ručně na tuto izolační vrstvu a není přímo propojen se základem nebo se stěnami budovy. Aby byl vytvořen povrch, který tvoří nosnou vrstvu a na který jsou pokládány různé podlahové krytiny, nanášejí se samonivelační hmoty v tlouš - ce 1 až 10 mm. Materiály tohoto typu jsou používány často i při sanačních pracích u starých budov.

2. Ve skandinávských zemích se používá jiný systém. Viskózní čerpatelný systém se strojně nanáší bez zvukově izolační vrstvy přímo na nosnou konstrukci. Protože tento estrich je přímo spojen se základy stavby, je označován jako ukotvený estrich. Jeho funkcí je izolace a zároveň musí sloužit jako vyrovnávací vrchní vrstva. Hmoty tohoto typu se nanášejí ve vrstvě 5 až 30 mm, často ve dvou vrstvách. První vrstva je silnější a méně modifikovaná, na ni se nanáší tenčí více modifikovaná druhá vrstva.

Přes rozdíly v principu nanášení jsou požadavky na oba systémy velmi podobné. Čas a náklady, šetřící samonivelační hmoty, jsou založeny na speciálních hydraulických pojivech, které sestávají z portlandského cementu, hlinitanového cementu a sádry nebo jenom z hlinitanového cementu a sádry, a vytvrzují rychle bez objemového smrštění. Pro cementové hmoty všeobecně platí, že formulace obsahující vyšší podíl hlinitanového cementu vytvrzují rychleji a dosahují vyšších počátečních pevností.

Minimální sklon ke smrš ování musí být zaručen pro systémy, které jsou určeny pro vysoké zatížení a nesmí tvořit praskliny. Protože samonivelační hmoty jsou aplikovány v relativně tenké vrstvě, je potřeba zvýšit jejich přídržnost, odolnost vůči valivému zatížení a pevnost v tahu za ohybu. Cestou vedoucí k úspěchu je přídavek polymerního pojiva ve formě disperzního prášku.

Ze sortimentu Wacker Polymer Systems doporučuje pro optimalizaci vlastností rozlivových cementových hmot svého širokého sortimentu redispergovatelných disperzních prášků hlavně dva typy - VINNAPAS^® RE 523 Z a VINNAPAS^® RE 5011 L. Tyto disperzní prášky byly speciálně vyvinuty pro oblast samonivelačních hmot a zlepšují nejen mechanické vlastnosti, ale v kombinaci s plastifikátory a étery celulózy působí jako rheologické aditivum a tím pozitivně ovlivňují rozlivové vlastnosti a snižují sklon k sedimentaci plniv. Neméně důležitý je jejich pozitivní vliv na samovyhlazovací schopnost samonivelační hmoty, díky které není patrný spoj dvou po sobě aplikovaných záměsí a výsledkem je jednolitá plocha bez patrných přechodů.

Vlastnosti a požadavky jsou stanoveny evropskou normou EN 13813

Pro malty aplikované v tenké vrstvě je obzvláště důležitý parametr dostatečné pevnosti v tahu za ohybu (prEN13892- 2). Pevnost v tahu za ohybu je u samonivelačních hmot výrazně zvyšována právě přídavkem redispergovatelného disperzního prášku VINNAPAS^®. Čím vyšší je obsah disperzního prášku, tím větší je jeho pozitivní vliv na tento parametr. V naší testovací receptuře, na které zde chceme demonstrovat účinek disperzních prášků VINNAPAS^®, vzrostla pevnost v tahu za ohybu po přidání pouhých 2% disperzního prášku VINNAPAS^® do směsi o více než 50% v porovnání s recepturou disperzní prášek neobsahující (obr. 2). Tato základní receptura sestává ze systému minerálních pojiv ve složení portlandský cement - hlinitanový cement - anhydrit a mnoha dalších aditiv v konstantním množství, variabilní je pak přídavek redispergovatelných disperzních prášků VINNAPAS^® s označením VINNAPAS^® RE 523 Z a RE 5011 L.

Významnou veličinou ovlivňující rozsah tvorby trhlin v procesu vysychání aplikované samonivelační hmoty je poměr mezi pevností v tlaku a pevností v tahu za ohybu. Protože disperzní prášky VINNAPAS^® zvyšují pevnost v tahu za ohybu přičemž hodnota pevnosti v tlaku cementové malty zpravidla zůstává beze změny nebo se pouze nepatrně snižuje, snižuje se rovněž poměr hodnot těchto parametrů a tím i sklon k tvorbě trhlin.

Přídavkem disperzního prášku dosažené zvýšení tahové pevnosti a průtažnosti významě přispívá ke kompenzaci dynamického zatížení, které vzniká působením rolujícího nebo smykového namáhání podkladu, v praxi například při odbočování zdvižného vozíku. Pro posouzení odolnosti vytvrzené samonivelační hmoty se používá metoda testovnání odolnosti vůči valivému zatížení (prEN 13892-5 pro užitné povrchy, resp. prEN 13892-7 pro vrstvy určené jako podklad pod další povrchovou úpravu) na zařízení zobrazeném na obr. 3. Ocelové kolečko na obrázku je zatížené závažím o hmotnosti 200 kg. Po povrchu testovaného materiálu se pohybuje po nepravidelných kolmo na sebe orientovaných drahách. Po proběhnutí 10 000 cyklů se stanoví hmotnost obroušeného materiálu a hloubka výbrusu. Zkouška se prování po uložení zkušebního tělesa na 7 dní za standardních podmínek. Jestliže zkušební vzorek vyhoví požadavkům, provádí se na témže zkušebním tělese druhé kolo testování za stejných podmínek, ale po expozici vodou na ještě vlhkém vzorku. Přídavek redispergovatelného disperzního prášku VINNAPAS^® v naší testovací receptuře výrazně snižuje jak množství obroušeného materiálu, tak i hloubku výbrusu – obr. 4.

Disperzní prášky VINNAPAS^® nezlepšují pouze tahovou pevnost samonivelačních hmot, ale i jejich přídržnost k podkladu (prEN 13892-8). Čím vyšší je podíl disperzního prášku v cementové hmotě, tím lepší je přídržnost cementové malty k podkladu. Při zkoušení přídržnosti polymerem modifikované cementové samonivelační hmoty tahovou zkouškou nedochází k porušení spoje mezi maltou a podkladem, ale k destrukci přímo ve hmotě. Hodnota přídržnosti je podstatně důležitější tehdy, jestliže je samonivelační hmota aplikována na organický podklad, jako např. dřevo, ale i třeba na kov. Aby i na těchto problematických podkladech byla zaručena dostatečná přídržnost samonivelační hmoty je nezbytně třeba, aby formulace obsahovala 6 až 8% disperzního prášku – obr. 5. Při zkoušení přídržnosti takto modifikované cementové malty na dřevě dochází k porušení ve dřevě – je to jasnou známkou toho, že přídržnost cementové malty k tomuto podkladu je vyšší než kohezní pevnost dřeva. Pro zajištění přídržnosti k tomuto typu podkladů se zpravidla používá penetrace, ale i plastické vlastnosti samotné - dostatečně polymerem modifikované – samonivelační vyrovnávací hmoty jsou zárukou dobré přídržnosti k podkladu.

Samonivelační hmoty jsou vystaveny vysokému zatížení z důvodu rozdílných koeficientů tepelné roztažnosti a pohybu podkladu. Redispergovatelné disperzní prášky VINNAPAS ^® dodávají maltě vyšší plasticitu, takže samonivelační hmota je schopná lépe vzniklé pnutí kompenzovat.

Zkušenosti našich aplikačních laboratoří potvrzují, že přídavek redispergovatelných disperzních prášků VINNAPAS^® výrazně ovlivňuje kvalitu cementových samonivelačních hmot a zlepšuje nejen zpracovatelské vlastnosti těchto moderních hmot, ale i jejich technické parametry nezbytně potřebné pro zaručení funkčnosti, jako je pevnost v tahu za ohybu, tahová přídržnost a deformační schopnost, tedy parametry, které jsou u tuhé cementové struktury bez přídavku polymeru zdrojem rizika tvorby trhlin a snížené odolnosti povrchové úpravy vůči obrusu valivým zatížením. Dostatečná modifikace cementové malty polymerem dokonce umožňuje její bezrizikové použití i na kritických podkladech jako je dřevo a kov.

V kombinaci s plastifikátory a dalšími nezbytnými aditivy pro zaručení dostatečné zádrže vody působí redispergovatelné disperzní prášky VINNAPAS^® jako pomocné rheologické činidlo, zlepšují rozlivové vlastnosti a zamezují nežádoucí sedimentaci cementových samonivelačních stěrek. Polymerem modifikované jednosložkové stavební hmoty skýtají přidanou hodnotu v jednoduchém použití na stavbě, snížení rizika chyb při dávkování polymerního podílu při rozmíchávání, v celkovém snížení pracovních nákladů a nákladů na balení a přepravu. Všechny tyto skutečnosti přispívají k rychlému rozšíření a stoupající oblíbenosti polymerem modifikovaných cementových samonivelačních hmot u stavebníků.

Použití redispergovatelných disperzních prášků VINNAPAS^® zaručuje výrobci i zpracovateli kontrolovanou konstantní kvalitu samonivelačních hmot, je zárukou jejich vysokých užitných a kvalitativních vlastností.