Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Účinnost a vliv hydrofobizačních přísad v sádrovém kompozitu

Sádrové stavební materiály nelze pro jejich vysokou porozitu a s tím související vysokou nasákavost použít v exteriéru. Přitom použití sádrových stavebních prvků v interiéru přináší řadu pozitiv. Ukážeme některé možnosti a experimenty. Sádrové tvarovky jsou tvarově přesné, lze je snadno rozměrově přizpůsobit dle potřeby, mají dobrou rozměrovou stálost a z hlediska uživatele je oceňováno především zajištění příjemného klimatu v interiéru.

Úvod

Sádrové stavební materiály nelze pro jejich vysokou porozitu a s tím související vysokou nasákavost použít v exteriéru. Přitom použití sádrových stavebních prvků v interiéru přináší řadu pozitiv. Sádrové tvarovky jsou tvarově přesné, lze je snadno rozměrově přizpůsobit dle potřeby, mají dobrou rozměrovou stálost a z hlediska uživatele je oceňováno především zajištění příjemného klimatu v interiéru. V prostorách se zvýšeným výskytem vlhkosti, případně v přímém kontaktu s vodou, je dobré mít povědomí o rozpustnosti sádrovce (při teplotě 20 °C cca 0,26 % [1]) a pro stavební konstrukci použít sádrové prvky s hydrofobní úpravou nebo konstrukci vyřešit jinak.

Možnosti hydrofobní úpravy stavebních prvků na bázi sádry vycházejí z principů povrchové nebo vnitřní hydrofobizace.

Vybrané požadavky normy ČSN EN 12859

Při snaze o vylehčení sádrových tvárnic roste jejich porozita, snižuje se objemová hmotnost a zvyšuje se nasákavost. Norma ČSN EN 12859 rozděluje sádrové tvárnice do tří tříd dle objemové hmotnosti a stejně i dle nasákavosti. Každá třída používá své barevné značení (viz tab. 1).

Tab. 1: Vybrané požadavky dle normy ČSN EN 12859 [2]
BarvaTřída podle objemové hmotnosti [kg.m−3]Třída
Růžová Pozn.)Vysoká objemová hmotnost 1100 ≤ ρ ≤ 1500D
PřírodníStřední objemová hmotnost 800 ≤ ρ < 1100M
Žlutá Pozn.)Nízká objemová hmotnost 600 ≤ ρ < 800L
BarvaTřída podle nasákavosti [%]Třída
PřírodníBez požadavkůH 3 Pozn.)
Modrá≤ 5H 2
Zelená≤ 2,5H 1
Pozn.) Barevné rozlišení třídy podle objemové hmotnosti je uplatněno pouze u třídy H 3 (třída nasákavosti)

Experiment

Pro porovnání rozdílů účinnosti hydrofobních přísad byly ověřovány dvě přísady, které výrobce doporučoval pro sádru (Imesta IBS 47 – dále značená jako I, Baerophob SW0901 – značená jako B) a jedna pro omítkové směsi (Baerophob SW0903 – značená jako H).

Tab. 2: Receptury – vylehčené vláknito-sádrové tvarovky
SložkaJednotkaS2xyS7xyS4xyS8xy
Sádra (z energosádrovce)[g]100100100100
Vodní součinitel[-]0,600,660,720,93
Expandovaný perlit EP150[%]571015
PřísadaHydrofobizační ═► xHy = 0; 0,5; 1 nebo 2 %
I
B
Plastifikační0,2
Retardační0,1
Vlákna1

Vodní součinitel byl korigován přídavkem plastifikační a retardační přísady pro kaši normální konzistence, v závislosti na množství přidaného perlitu. Míchání sádrových směsí a odlití do forem probíhalo podle jednotného postupu (suchá homogenizace, 60 s míchání vlhké směsi, v závěru přidána vlákna a míchání 30 s).

Vyrobené vzorky (40×40×160 mm, receptury viz tab. 2) byly, po 28 dnech uložení v laboratorním prostředí rozděleny. Na části zkušebních těles bylo provedeno hodnocení nasákavosti dle ČSN EN 12859 [1]. Nasákavost se dle této normy stanovuje jen pro sádrové tvárnice s hydrofobní úpravou. Pro porovnání účinnosti použitých hydrofobních přísad byla nasákavost stanovena i pro prvky bez hydrofobní úpravy. Zkušební prvky s extrémně vylehčenou recepturou bylo nutné pro úplné potopení zatížit, proto byl pod i nad vzorky umístěn rošt, aby byl umožněn přístup vody ze všech stran prvku.

Tab. 3: Vlastnosti – nasákavost
Nasákavost [%]
bez hydrofobiz.
bez vláken
bez hydrofobiz.
1 % hm. vláken
0,5 % hydrofob.
1 % hm. vláken
1 % hydrofob.
bez vláken
2 % hydrofob.
1 % hm. vláken
S217,02S2V118,29S2H0512,81S2H14,34S2H23,00
S722,55S7V128,61S7H0518,84S7H15,32S7H22,63
S423,97S4V122,67S4H0523,68S4H18,05S4H23,53
S832,59S8V135,85S8H0536,49S8H115,70S8H25,10
Vodní součinitel / perlit
S2   0,605 %
S7   0,667 %
S4   0,7210 %
S8   0,9315 %
S2I0523,86S2I114,23S2I23,83
S7I0525,89S7I116,98S7I23,82
S4I0528,60S4I126,22S4I28,29
S8I0539,52S8I137,23S8I218,94
S2B059,07S2B13,70S2B23,65
S7B0512,18S7B14,28S7B24,09
S4B0516,30S4B15,11S4B24,76
S8B0528,10S8B18,71S8B26,68

Z tabulky je patrné, že vliv na nasákavost je nejen v závislosti rostoucího přídavku hydrofobizační přísady, ale i typu samotné přísady.

Druhá část zkušebních prvků byla použita pro stanovení mechanicko-fyzikálních vlastností (pevnost v tlaku dle ČSN 72 2301 [2], pevnost v ohybu a objemová hmotnost). Tělesa byla před zkouškou dosušena při teplotě 40 °C do ustálené hmotnosti. Porovnáván byl účinek jednotlivých hydrofobizačních přísad v závislosti na dávkování a dále vliv množství perlitu. Výsledky byly zpracovány do následujících tabulek.

Tab. 4: Vlastnosti – pevnost v tlaku
Pevnost v tlaku [MPa]
bez hydrofobiz.
bez vláken
bez hydrofobiz.
1 % hm. vláken
0,5 % hydrofob.
1 % hm. vláken
1 % hydrofob.
bez vláken
2 % hydrofob.
1 % hm. vláken
S212,28S2V111,88S2H0511,63S2H18,53S2H29,63
S78,75S7V17,05S7H058,80S7H17,95S7H27,58
S47,65S4V17,73S4H057,42S4H16,23S4H27,08
S84,93S8V14,78S8H054,63S8H14,35S8H24,18
Vodní součinitel / perlit
S2   0,605 %
S7   0,667 %
S4   0,7210 %
S8   0,9315 %
S2I0511,93S2I110,95S2I211,33
S7I059,18S7I19,05S7I2 8,65
S4I058,18S4I17,32S4I27,57
S8I053,20S8I14,98S8I24,37
S2B059,90S2B19,35S2B29,88
S7B058,05S7B17,57S7B27,70
S4B057,20S4B16,28S4B25,85
S8B054,70S8B14,05S8B23,90
Tab. 5: Vlastnosti – pevnost v tahu za ohybu
Pevnost v tahu za ohybu [MPa]
bez hydrofobiz.
bez vláken
bez hydrofobiz.
1 % hm. vláken
0,5 % hydrofob.
1 % hm. vláken
1 % hydrofob.
bez vláken
2 % hydrofob.
1 % hm. vláken
S23,95S2V16,95S2H055,05S2H13,95S2H23,45
S73,05S7V14,75S7H054,00S7H12,70S7H23,17
S42,70S4V14,50S4H052,50S4H12,55S4H22,40
S82,05S8V12,35S8H051,80S8H12,23S8H21,70
Vodní součinitel / perlit
S2   0,605 %
S7   0,667 %
S4   0,7210 %
S8   0,9315 %
S2I055,30S2I13,90S2I24,65
S7I054,20S7I13,25S7I24,40
S4I055,00S4I12,53S4I22,53
S8I051,63S8I11,70S8I21,90
S2B054,75S2B13,70S2B23,80
S7B053,30S7B13,13S7B23,20
S4B052,65S4B12,20S4B22,37
S8B051,87S8B11,90S8B21,87
Tab. 6: Vlastnosti – objemová hmotnost
Objemová hmotnost [kg.m−3]
bez hydrofobiz.
bez vláken
bez hydrofobiz.
1 % hm. vláken
0,5 % hydrofob.
1 % hm. vláken
1 % hydrofob.
bez vláken
2 % hydrofob.
1 % hm. vláken
S21084S2V11068S2H05995S2H1960S2H2980
S7916S7V1838S7H05908S7H1906S7H2904
S4866S4V1859S4H05805S4H1773S4H2812
S8715S8V1670S8H05675S8H1654S8H2646
Vodní součinitel / perlit
S2   0,605 %
S7   0,667 %
S4   0,7210 %
S8   0,9315 %
S2I05994S2I11020S2I21032
S7I05909S7I1919S7I2919
S4I05830S4I1825S4I2852
S8I05671S8I1670S8I2675
S2B05985S2B1980S2B2987
S7B05888S7B1901S7B2902
S4B05802S4B1801S4B2792
S8B05651S8B1642S8B2642

Závěr

Na základě dosažených pevnostních charakteristik lze konstatovat, že i bez přídavku vláken (1 % basaltex) s 1 % hydrofobizační přísady lze docílit zajímavých výsledků.

Jako optimální se jeví dávkování perlitu EP 150 v rozmezí od 7 do max. 10 % (receptury s označením S7xy a S4xy), kdy je u vzorků dosažena objemová hmotnost v rozmezí 800–900 kg.m−3 (dle ČSN EN 12859 třída M).

Dávkováním 15 % perlitu lze dostáhnout objemové hmotnosti dokonce v rozmezí 620 až 670 kg.m−3 (dle ČSN EN 12859 třída L). Při tomto již vysokém dávkování perlitu je však obtížná příprava a výroba zkušebních těles. Jednotlivé složky se při suché homogenizaci separují a k vlastnímu promíchání složek dochází až při mokrém míchání. Při přípravě prvků s nízkou objemovou hmotností je normového rozlití směsi dosaženo jen díky vysokému vodnímu součiniteli (w = 0,93), který spolu se značným množstvím křehkého perlitu negativně ovlivňuje mechanické vlastnosti prvků.

K účinnosti hydrofobizační přísady Imesta IBS 47 lze říct, že prokázala nejnižší hydrofobizační účinek. K podstatnému snížení nasákavosti zkušebních vzorků došlo až s přídavkem 2 %. Použitím tohoto přípravku, však byla ve srovnání s ostatními u zkušebních těles dosažena vyšší objemová hmotnost, a s tím související vyšší pevnost v tlaku i pevnost v ohybu.

Lepších výsledků ve snížení nasákavosti dosáhl přípravek Baerophob SW903, přestože je primárně doporučován výrobcem pro maltové směsi. Pozitivní účinky na snížení nasákavosti se projevily již při dávkování 1 %.

Nejlépe pak dopadly výsledky hydrofobizačního přípravku Baerophob SW901 (určen přímo pro sádru). Již při dávkování 0,5 % došlo ke snížení původní nasákavosti o 50 %. Při dávkování 1 % pak byla nasákavost prvků (S7xy a S4xy) kolem 5 %. Po stránce výsledků pevnosti v tlaku, pevnosti v ohybu a objemové hmotnosti jsou výsledky srovnatelné se vzorky s přípravkem Baerophob SW903.

Tento příspěvek byl vypracován v rámci řešení projektu FR-TI1/216, který byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu ČR.

Literatura

  • [1] Rozpustnosti při různých teplotách [online]. [cit. 2013-04-02]. Dostupné z: http://www.eurochem.cz/polavolt/dodatky/tabulky/rozp.htm.
  • [2] ČSN 72 2301. Sádrová pojiva – Klasifikace – Všeobecné technické požadavky – Zkušební metody. Praha: Český normalizační institut, listopad 1978. 12 s.
  • [3] ČSN EN 12859. Sádrové tvárnice – Definice, požadavky a zkušební metody. Praha: Český normalizační institut, srpen 2011. 32 s.
English Synopsis
Effectiveness and influence of hydrophobic additives in gypsum composite

Paper will inform you about the results of a comparison of several hydrophobic additives. Building components based on plaster without special treatment generally have high water absorption (~ 30 %) and they are therefore not suitable for areas with high incidence of moisture, where they can be exposed to direct contact with water. The trend leads towards lighter building materials, which often leads to an increased proportion of open porosity and thus to increased absorption. A suitable solution is utilization of hydrophobic additive during the production of gypsum building elements. Appropriately chosen additive can significantly reduce water absorption, even at relatively low addition and high mass lightening of element.

 
 
Reklama