Neviditelní pomocníci prodlužují životnost stavebních děl

Na poruchách silikátových stavebních materiálů se vždy prokazatelně podílí vlhkost. Hledat vhodné způsoby ochrany se proto vyplatí jak v případě novostaveb, tak v případě budov starších či třeba čerstvě zrekonstruovaných.

Jednou z možností, jak chránit nadzemní části konstrukcí z porézních stavebních materiálů před pronikáním vody, je úplné uzavření porézního systému silikátových materiálů.

Na trhu je řada přípravků, které umožňují tento způsob ochrany. Jedná se jednak o roztoky a emulze akrylátových, styrenových nebo polyvinyl acetátových pryskyřic, vosků, olejů či mýdel. Mechanismus ochrany této skupiny látek před vodou spočívá ve vytvoření nejen vodě, ale i parám nepropustného filmu. Někdy může být tento způsob ochrany jediným možným řešením, často se však projevují nevítané vedlejší účinky úplného uzavření pórů. Tímto způsobem ošetřené plochy nemohou volně dýchat a zbytková vlhkost „uvězněná” pod neprodyšným nátěrem způsobuje jeho odlupování (obr. 1).

Hydrofobizace stavebních materiálů

Další možností ochrany, která je také hlavním tématem dnešního článku, je takzvaná hydrofobizace. Ta potlačuje pronikání kapalné vody do porézního systému. Při hydrofobizaci dochází ke změně vlastností ošetřovaného materiálu, kdy se na rozhraní pevné látky a plynného prostředí výrazně zvyšuje smáčecí úhel pro vodu.

Silikátové materiály jsou vodou velmi dobře smáčeny, jejich smáčecí úhel je tedy malý. Jako protipól můžeme uvést voskové či olejové povrchy, kde se voda nejen nerozlije, ale snaží se sbalit do kuličky, aby docházelo k co nejmenšímu kontaktu s podkladem. Tento povrch je vodou smáčen špatně, smáčecí úhel je v tomto případě velký.

Do pórů stavebních materiálů se proto voda díky svému velkému povrchovému napětí a malému smáčecímu úhlu dostává velmi snadno. Jestliže ale její smáčecí úhel zvětšíme, voda bude do pórů pronikat obtížněji. Tento děj je ve skutečnosti složitější, obecně však hydrofobizace spočívá ve vytvoření tenké vrstvičky hydrofobní látky na vnitřním povrchu pórů. Tato vrstvička zpravidla bývá velmi slabá (cca 10^-6 cm), je tedy okem neviditelná a prakticky nezmenšuje průměr pórů ošetřeného materiálu. Díky této neviditelné vrstvě však dochází k výraznému potlačení pronikání kapalné vody do pórů. Na druhou stranu, průchod plynů pórem (a to včetně vodní páry) zůstává v materiálu umožněn.

Pokud se hydrofobizací potlačí pronikání kapalné vody do porézní struktury stavebních materiálů, sníží se riziko mrazového poškození (obr. 2) i chemických reakcí s agresivními látkami ze vzduchu, zlepší se tepelněizolační schopnosti materiálu a sníží se i špinivost povrchových vrstev.

Účinkem zvýšené vlhkosti zdiva dochází nejen k rozpadu stavebních materiálů, ale i k narušení jejich estetického vzhledu. Vznikají zřetelně zbarvená místa (obr. 3), která indikují napadení mikroorganismy (bakterie, plísně, houby a řasy).

Vodoodpudivé a paropropustné silikony

Požadavky na hydrofobizační prostředky splňují přípravky na bázi silikonu. Pod pojmem „silikon” není míněn jen jeden typ produktu, ale široká řada materiálů, ve které každý její člen má své zcela specifické vlastnosti a zcela jiné použití.

Silikony se díky svému chemickému složení nacházejí na pomezí anorganické (Si–O vazba) a organické chemie (substituenty např. CH₃). Díky tomu mají celou řadu výborných vlastností, ke kterým patří odolnost vůči UV záření a dalším povětrnostním vlivům, tepelná odolnost aj. Jednou z důležitých vlastností silikonů využívaných ve stavebnictví je jejich paropropustnost a zároveň hydrofobnost (vodoodpudivost).

Jako vodoodpudivý lze považovat materiál tehdy, pokud je dotykový úhel mezi podkladem a vodní kapkou větší než 90 °. Jak již bylo zmíněno, u běžných silikátových stavebních materiálů je dotykový úhel malý (menší než 10 °). Ošetřením materiálu ale dojde ke změně jeho povrchového napětí a podklad se stává hydrofobním (obr. 4). Submikroskopická vrstvička siloxanu nemá na ostatní vlastnosti hydrofobizovaného materiálu žádný vliv a ve většině případů nelze vzhledově hydrofobizovaný materiál odlišit od nehydrofobizovaného. Dalšími výhodami silikonem ošetřených materiálů jsou vedle již zmiňované hydrofobity a paropropustnosti také jejich vyšší trvanlivost. Nedochází ke změně vzhledu materiálu, slabá silikonová vrstva nepodléhá destrukci UV-zářením a nežloutne, díky hydrofobitě vrstvy se zdivo méně špiní.

Přípravky řady Lukofob

Ochrana materiálů silikonovými prostředky je známa již několik desítek let. Za tu dobu jich byla formulována celá řada. Na českém trhu nabízí pod značkou Lukofob širokou paletu silikonových hydrofobizačních přípravků Lučební závody a.s. Kolín.

Lukofob 39

Silikonové přípravky se od sebe navzájem odlišují typem silikonové složky. Mezi ty nejstarší patří prostředky na bázi methylsilanolátu draselného (sodného). Methylsilanolát draselný je účinnou složkou přípravku prodávaného pod označením Lukofob 39. Jedná se o vodouředitelný přípravek, který je dodáván jako koncentrát, aplikuje se jako velmi zředěný vodný roztok. Mechanismus tvorby ochranného silikonového filmu silanolátu spočívá v tom, že vodný roztok účinné složky penetruje do hmoty, kde po odpaření nosného média, v tomto případě vody, se silikonová složka po expozici vzdušnému oxidu uhličitému pevně váže k podkladu. Jako vedlejší produkt této reakce vzniká uhličitan draselný (sodný). Ten může v případě nedodržení ředění silikonového přípravku nebo špatné aplikace vytvořit bílé výkvěty na ošetřovaném materiálu. Výkvěty jsou však neškodné, hydrofobní účinek siloxanové vrstvy neruší a při dešti dojde k jejich postupnému odplavení. Vzhledem k možnosti tvorby výkvětů a vysoké alkalitě se nedoporučuje jeho aplikace na tmavé plochy a umělý kámen. Naopak lze již při aplikaci využít dobré rozpustnosti přípravku ve vodě a s tím související možnosti aplikace na vlhké povrchy. Z tohoto důvodu lze Lukofob 39 také použít jako hydrofobizační kapalinu při injektáži vlhkého zdiva. Další nezanedbatelnou výhodou je ve srovnání s ostatními silikonovými prostředky nižší cena.

Lukofob Klasik

Vedle silanolátů lze hydrofobizovat roztokem silikonové pryskyřice v organickém rozpouštědle (např. lakový benzín) běžně obsahujícím 3–5 % silikonového podílu. Přípravky tohoto typu mají díky obsahu organického rozpouštědla vyšší schopnost penetrovat do hloubky materiálu. Po odpaření organického rozpouštědla dochází pozvolna k tvorbě siloxanové vrstvy kondenzací siloxanových oligomerů obsažených v roztoku. Takovéto prostředky není možno použít na vlhké povrchy, naopak je jimi možno nahydrofobizovat již dříve hydrofobizované podklady. Zástupcem těchto přípravků je Lukofob Klasik. K ochraně povrchu spárovacích malt, obkladů a dlažeb je vhodný roztok polydimethylsiloxanové kapaliny v bezaromátovém rozpouštědle nabízený jako Silikonové Napouštědlo.

Lukofob ELX

V současnosti, kdy dochází ke zpřísňování limitů pro obsah těkavých organických látek a o slovo se hlásí přípravky „VOC free” (Volatile Organic Compounds – těkavé organické látky), jsou takovéto rozpouštědlové přípravky částečně nahrazovány vodou ředitelnými emulzemi silikonových pryskyřic. Mívají vzhled mléčně zbarvené kapaliny. Hydrofobní efekt vzniká po odpaření vody a rozpouštědla, je jimi možno hydrofobizovat vlhké podklady, zpravidla však ne povrchy již dříve hydrofobní. Do této skupiny patří Lukofob ELX. Tuto vodnou emulzi metylsilikonové pryskyřice je opět před použitím nutné naředit vodou na doporučenou koncentraci. Používá se na náročnější hydrofobizace povrchů s menšími póry, na tmavé plochy (nehrozí tvorba výkvětů) a všude tam, kde je požadováno zvýraznění struktury (přírodní a umělé pískovce, vymývaný beton, půdovky, akrylátové strukturní omítkoviny). Rovněž jej lze použít i jako hydrofobizační přísadu do omítkových tenkovrstvých i strukturních nátěrových hmot.

Lukofob ME, EVO 50, Naturstone

Další skupinou silikonových přípravků jsou tzv. „silany”. Většinou jde o alkylsiloxanové estery (např. methyl trietoxy silan, octyl trietoxy silan). Tyto estery jsou prakticky nerozpustné ve vodě, a proto jsou k dostání v běžných rozpouštědlech, jako jsou alkoholy, aceton, toluen nebo ve formě vodou ředitelných emulzí.

Princip vzniku vodoodpudivého charakteru spočívá v tom, že po odpaření nosného media dochází k pozvolné hydrolýze alkoxy skupin za vzniku silanolů, které interagují mezi sebou za vzniku siloxanové vrstvy. Vzhledem k pomalému průběhu této reakce dochází ke zvyšování účinnosti hydrofobizace až v delším časovém horizontu. Představiteli této skupiny jsou Lukofob ME, Lukofob EVO 50 a čerstvá novinka na českém trhu Lukofob Naturstone.

Použití Lukofobu ME je směřováno především jako infúzní kapalina k vytvoření příčných izolačních clon proti vzlínání zemní vlhkosti. Lukofob EVO 50 je vyráběn ve formě vodné emulze, která se před použitím ředí vodou. Díky obsahu alkylsiloxanového esteru s dlouhým alkylem je přípravek možné použít i na hydrofobizaci čerstvého betonu. Výborných výsledků je dosahováno i při ošetřování pálené střešní krytiny, kdy je po aplikaci máčením účinný při velmi nízkých koncentracích. Lukofob Naturstone je vodná emulze polysiloxanu a alkylalkoxysilanu. Přípravek je určen pro přímé použití bez ředění. Jak napovídá jeho název, byl vyvinut k hydrofobizaci přírodního a umělého kamene. Je vhodný zvláště na hydrofobizace povrchů s menšími póry a hydrofobizace tmavých ploch.

Účinnost hydrofobních úprav je cca 5 až 7 roků, po této době se může opakovat. Mnoho závisí na druhu podkladu, přípravku, způsobu nánosu i stupni namáhání. Další informace o výrobcích Lukofob, případně celém výrobním sortimentu, vám rádi poskytnou pracovníci obchodně-technické služby na tel. číslech 321 741 350–2 nebo na e-mailové adrese ots@lucebni.cz.