Impermeabilizarea chimica a peretilor interiori si a fatadelor cladirilor

Dupa cum se stie, apa este un important agent agresiv cu efecte negative majore asupra peretilor sau a elementelor de constructie, care vin in contact cu ea. Materialele de constructii poroase (caramizi, mortare, mijloace de legatura a zidurilor) absorb apa.

In acest mod, umiditatea cauzeaza faramitarea betonului si poate strica tencuiala.

Dintre efectele negative ale umiditatii, remarcam :

• corodarea armaturilor si a pieselor inglobate in beton, fapt care conduce la reducerea pana la pierderea caracteristicilor mecanice ale elementelor [2];

• degradari din cauza ciclurilor de inghet-dezghet;

• modificari ale caracteristicilor fizico-mecanice ale materialelor;

• reducerea capacitatilor termice;

• aparitia igrasiei.

 Capilaritatea permite circulatia apei in toate directiile, creand un efect de „sugativa”. Actiunea capila­ritatii depinde de tensiunea superficiala a apei, de hidrofilia suprafetei materialului de constructie si de grosimea materialului poros.

 Alaturi de apa, si vaporii de apa pot strabate materialele poroase si prin difuzie.

 Pentru eliminarea umiditatii din zidurile cladirilor sunt practicate mai multe metode, cum ar fi: metodele chimice, metodele electro-osmotice si metodele fizice [1].

Modalitati de impermeabilizare chimica a peretilor interiori si a fatadelor cladirilor

Problema impermeabilizarii pere­tilor interiori si exteriori se pune in mod diferit. Izolarea exterioara este considerata cea mai buna, dar este restrictiva. Se apreciaza ca 60% din izolatii se fac pe interior.

In general, se cunosc patru moda­litati de impermeabilizare chimica a peretilor interiori prin injectie cu diverse substante chi­mice, dupa cum urmeaza:

a) cu substante hidrofobe de tip siliconic;

b) cu substante inerte (parafina, diverse rasini);

c) cu silicat de sodiu;

d) cu un gel care ocupa capila­ritatile (patentul firmei REMMERS – Germania).

In continuare, se prezinta unele aspecte ale impermeabilizarii chi­mice a peretilor interiori si a fata­delor cladirilor.

Structura si proprietatile siliconilor

Siliconii sunt combinatii polimerice, in care atomii de siliciu sunt legati intre ei cu atomii de oxigen intercalati, iar valentele siliciului nelegate de oxigen sunt saturate cu cel putin un radical organic (fig. 1) [2].

Radicalul R este de cele mai multe ori o grupa metilica (-CH₃).

In functie de numarul si de natura substituentilor organici, s-au obtinut siliconi lichizi, de tipul rasinilor sau al cauciucului. Ei sunt parametrii din organosiliconi, prin hidroliza lor cu apa.

Siliconii ocupa o pozitie intermediara intre combinatiile anorganice si organice, indeosebi intre silicati si polimerii organici [3,4].

Termostabilitatea ridicata a siliconilor (pana la 250 0C) a fost aceea care a trezit interesul pentru aceasta clasa de compusi.

Termostabilitatea corelata cu celelalte proprietati determina folosirea siliconilor in foarte multe domenii.

Capacitatea de formare a peliculelor, hidrofobia si efectul de separare reprezinta proprietatile cele mai interesante ale siliconilor, fapt care ii recomanda si pentru impermeabilizari si innobilarea hartiilor si cartoanelor [5].

Capacitatea de a forma pelicule se explica prin tensiunea superficiala redusa pe care o poseda siliconii.

Pelicula superficiala se formeaza cu atat mai usor cu cat generatorul de pelicula si substratul (materialul de constructie, hartia etc.) sunt reciproc mai afini.

Siliconii formeaza cu usurinta film pe majoritatea corpurilor solide, patrunzand si in locurile greu accesibile, cu fantele inguste si pori.

Comportarea hidrofoba este caracteristica tuturor siliconilor.

S-a constatat astfel ca o picatura de apa nu se poate intinde pe o suprafata tratata cu siliconi (fig. 2). Din aceasta cauza, siliconii se utilizeaza cu precadere la hidrofobizarea suprafetelor.

Efectul de hidrofobizare depi­nde si de natura substituentilor legati de atomul de siliciu (siliconii care contin legaturi Si-H, sunt mai puternic hidrofobi).

Rasinile siliconice sunt dizolvate in diversi solventi organici (alcool metilic, xilen etc.) sau in apa (de preferat, din motive ecologice).

Exista o mare diversitate de produse siliconice cu diverse denumiri comerciale, in functie de firma producatoare (Baysilon – firma Bayer Germania, Rhodorsil – firma Rhodia – Franta etc.).

Tabelul 1 prezinta gama de produse Baysilon pentru conferirea proprietatilor hidrofobe materialelor de constructii.

Tabelul 2 prezinta caracteristicile produsului RHODORSIL SILI­CO­NATE 51, care este o solutie apoasa de metilsiliconat de potasiu.

Rolul produsului consta in hidrofugarea rezervei capilare a materialului de constructie, fapt care se realizeaza prin polimerizarea produsului in contact cu bioxidul de carbon prezent in suport. Mecanismul de reactie este redat in fig. 3.

Astfel, in interiorul rezervei capilare se formeaza o rasina polime­tilxiloxanica hidrofoba, insolubila in apa, care se opune patrunderii apei prin capilaritate.

Tensiunea superficiala redusa a siliconilor usureaza patrunderea produsului la suprafata capilarelor si are o buna afinitate (compatibilitate) la rezerva silicica a materialului de constructie. Longevitatea ridicata a tratamentului este favorizata de structura foarte ramificata a rasinii si de greutatea moleculara ridicata favorizata de pH-ul usor alcalin al mediului.

Fluorochimicalele (copolimeri acrilici polifluorurali) reprezinta o alta gama de produse utilizate pentru impermeabilizari.

Aceste produse cu un caracter anionic sunt, in general, miscibile cu apa in orice proportie, neinflamabile, cu un continut de substanta uscata care variaza intre 15 si 34%.

Tabelul 3 prezinta caracteris­ticile produsului ZONYL al firmei Dupont de Nemours [6].

Tehnica impermeabilizarii materialelor de constructii cu siliconi si fluorochimicale

Indiferent daca este vorba de impermeabilizarea peretilor interiori sau exteriori sunt necesare urmatoarele actiuni [7]:

• Examinarea vizuala a starii cladirii (existenta infiltratiilor de apa, identificarea zonelor afectate de igrasie (mucegai si condens);

• Masurari ale umiditatii la suprafata fatadelor corespunzatoare celor patru puncte cardinale:

– masurarea parametrilor specifici exteriorului cladirii (temperatura si umiditatea aerului, viteza vantului, gradul de insorire);

– masurarea umiditatii la supra­fata fatadei, incepand de la baza peretelui si continuand cu masuratori efectuate din 10 in 10 cm pana la 100 – 220 cm inaltime.

• Masuratori ale umiditatii la interiorul peretilor:

– practicarea gaurilor cu ajutorul unei bormasini cu burghiuri cu lungimea de (3,5 cm; 7,5 cm; 11 cm) / (4 cm; 7 cm; 11 cm) / (4 cm; 7,5 cm; 12 cm) / (4,5 cm; 9 cm; 13 cm) / (5,5 cm; 8 cm; 13 cm) in functie de structura peretelui si de natura materialelor ce alcatuiesc elementul de constructie;

– lasarea unui timp de cateva ore intre practicarea gaurilor si momentul masuratorilor, in vederea revenirii la valoarea normala, neafectata de incalzirea locala datorita frecarii burghiului cu materialul de constructie.

De asemenea, se recomanda identificarea nitratilor (dau mirosuri neplacute, care pot fi estom­pate numai cu bitum) cu indi­cator MERCK si eliminarea acestora (saruri higroscopice).

Se inlatura acoperirea exterioara a peretelui la nivelul zonei de injectie cu siliconi sau fluorochimicale.

La o umiditate mare a peretelui (90–100%), se recomanda o preus­care pana la o umiditate de 50–60%.

Aplicarea cea mai uzuala a agentilor de impermeabilizare in solutie se poate face prin injectie (pentru peretii interiori) sau prin pulverizare (pentru peretii exteriori).

Impermeabilizarea

peretilor interiori

Gaurile prin care se injecteaza produsul trebuie efectuate la 10 cm sau 20 cm de la sol. Se executa gauri cu diametrul de 10 mm pana la 16 mm (preferabil 12 mm), iar distanta intre gauri de 10 mm pana la 20 mm (prefe­rabil 12 mm).

Adancimea gaurilor: 2/3 din grosimea peretelui, iar unghiul la care se dau gaurile variaza de la 300 la 450 (fig. 4)

Introducerea agentului de impermeabilizare se poate face gravitational (preferabil) sau prin injectie sub presiune scazuta (0,5 – 10 bari), dupa care se inchid gaurile cu o amorsa speciala. Injectia are loc pana la saturarea suportului, fapt care poate fi constatat prin exudarea agentului de impermeabilizare din suport.

In functie de grosimea peretelui, injectia agentului de impermeabilizare se face in mod diferit, dupa cum urmeaza:

a) pentru peretii de 30 cm: injectie la o singura cota si adancime;

b) pentru peretii de 40 cm: injectie la o singura cota, dar la doua adancimi (1/3 din grosimea peretelui si apoi la 2/3 din grosimea peretelui);

c) pentru peretii mai grosi de 40 cm: injectie la 2 cote cu metoda indicata la peretii cu grosime de 40 cm.

In functie de structura peretelui si de natura sa, consumul de siliconi RHODORSIL variaza intre 4 si 20 l de solutie/ml.

Tabelul 4 prezinta modul de aplicare a fluorochimicalelor (produsele ZONYL).

Impermeabilizarea chimica a fatadelor

Adeseori ploaia poate patrunde in peretii exteriori. Prin impregnarea fatadei cu rasini siliconice sau fluorochimicale, acest neajuns poate fi usor remediat. Urmarile inestetice ale igrasiei (cum sunt atacurile de mucegai etc.) si daunele provocate de ger pot fi, de asemenea, eliminate complet dupa impregnarea fatadei cu rasini sili­conice sau fluorochimicale.

Porii si capilarele materialelor de constructie se acopera cu agentul de impermeabilizare, sub forma unui film extrem de fin, aproape invizibil (fig. 5).

Se pastreaza astfel complet intacta penetrabilitatea pentru aer, gaze si vaporii de apa.

Tabelul 5 prezinta o serie de modalitati de aplicare a agentilor de impermeabilizare siliconici de tip Baysilon.

Aplicarea cea mai adecvata a agentilor de impregnare in solutie se poate efectua printr-o pulverizare intensa.

Materialele de constructie (cum sunt caramizile de placare etc.) nu pot fi impregnate.

In cazul produsului siliconic PROTESIL, indicat pentru impermeabilizarea pietrei naturale, a tencuielii, zidariei aparente si a betonului aparent, aplicarea acestuia se face prin pulverizare sau cu pensula ori trafaletul, in 1 – 2 straturi. Consumul de PROTESIL este de 0,2 – 0,4 l/m2, in functie de absorbanta suprafetei.

Un alt produs siliconic utilizat pentru impermeabilizarea fatadelor este produsul DRYFILL, care se aplica fara diluare in doua straturi si are o capacitate de acoperire de 3-7 m2/l, in functie de calitatea suprafetei.

Se garanteaza o protectie a suprafetelor de 12 – 15 ani.

Produsul FUNOOSIL este utilizat pentru protectia hidrofoba a beto­nului in domeniul transporturilor (strazi, poduri, ziduri de sprijin si de protectie fonica, glisiere, parcari supraetajate, suprafete de parcare). Pentru beton, consumul specific este de cca 0,3-0,5 l/m2, iar pentru beton proaspat este de cca 1,0 l/m2 [9].

Agentii de impermeabilizare siliconici utilizati ca tencuiala si aplicatii sub vopsele de dispersie

Durabilitatea si aspectul placut al zugravelilor efectuate cu vopsele de dispersie pot suferi foarte mult in cazul unui fond umed.

Daca s-au format fisuri, peretele exterior zugravit poate fi degradat de precipitatiile atmosferice. Acelasi fenomen poate avea loc odata cu invechirea zugravelilor. Prin patrunderea apei de ploaie, se formeaza bule la suprafata zugravelii, deoarece se cojeste sau se acopera cu eflorescente.

Aceste stricaciuni timpurii pot fi evitate daca peretii exteriori sunt hidrofobizati, inainte de aplicarea zugravelii, cu un agent de impermeabilizare siliconic.

Ca tencuiala hidrofoba aplicata inaintea zugravirii cu vopsele de dispersie, se preteaza in mod deosebit agentul Baysilon LN, procedeul fiind acelasi ca si in cazul impregnarii peretilor exteriori. Acoperirea ulterioara cu vopsele de dispersie a impregnarii cu agenti siliconici nu este dificila daca prima zugraveala a fost efectuata cu o vopsea nediluata. Prin adaosul moderat de apa (o parte de apa la 2 – 3 parti vopsea), se obtine o vopsea ireprosabila.

Tencuiala aplicata pe un astfel de fond hidrofobizat isi pastreaza capa­citatea de aderenta inca multi ani, independent de influentele atmo­­­s­ferice la care este supusa.

De asemenea, se semnaleaza aparitia vopselelor pe baza de rasini siliconice care prezinta urmatoarele avantaje:

• impermeabilitate la apa;

• capacitate de autocuratire;

• lasa sa respire suprafata materialului;

• nu isi modifica culoarea in timpul ploii ca la vopselele minerale.

Agenti de impermeabilizare pentru mortar si tencuieli

Agentii de impermeabilizare (de exemplu, Baysilon F), adaugati in amestecul de tencuiala si mortar, imprima acestora proprietati hidrofobe. Agentul de impermeabilizare, in stare uscata se omogenizeaza mai intai cu componentele morta­rului si ale tencuielii. Dupa adaugarea apei si prelucrarea ulterioara rezulta straturi de mortar si tencuiala hidrofobe pe intreaga grosime a suprafetei lor. Cantitatea necesara de agenti de impermeabilizare depinde de natura amestecului si poate fi de 0,6% – 1,2%, in functie de componentele uscate ale mortarului si tencuielii.

In cazul produsului ADINOL-DM, acesta se adauga in apa de amestec la prepararea tencuielii, in proportie de 1% din totalul materialelor liante (ciment si var), nefiind recomandata supradozarea, deoa­rece are loc prelungirea timpului de priza si reducerea rezistentelor finale.

Concluzii

Problema impermeabilizarii peretilor interiori si a fatadelor este de o deosebita actualitate si poate fi rezolvata prin metode chimice, electro-osmotice sau fizice.

Utilizarea agentilor siliconici in constructii este posibila deoarece exista compatibilitate chimica intre silicatii prezenti in materialele de constructii si siliconi.

Impermeabilizarea chimica pre­zinta o solutie eficienta si usor de aplicat. Se pot constata consumuri specifice de agenti de impermeabilizare diferiti, in functie de eficienta de impermeabilizare care este conditionata de natura si compozitia chimica a produselor.

Bibliografie selectiva

1. Campian C., Moga C., Streza T., „Revista Constructiilor” nr. 2 (68) /2005.

2. Noll W. Chemie und Techno­logie der silicone, Editia a II-a Verlag Chemie, Weinheim, 1968.

3. Proca G., Siliconi in constructii, Ed. Matrix Rom, Bucuresti, 1999.

4. Dow Corning, Selection Guide to Dow Corning Organosilone Chemicals, 1977.

5. Stanciu C., Materiale simple si complexe pentru ambalarea produselor, Ed. Ceprohart, Braila 2003.

6. Du Pont ZONYL – Surface Protection Solution make, everyday easy;

7. Chereches M., Putina P, „Revista Constructiilor“ – nr. 16 (68) 2006;

8. S.C. Impex Aurora SRL – Aditivi si substituenti moderni din Belgia pentru industria de constructii, 2004;

9. Firma REMMER Germania – Program produse constructii 2006.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 25 – aprilie 2007

Autori:
conf. dr. ing. Constantin STANCIU
s. l. dr. ing. Stefania IONESCU – Universitatea „Dunarea de Jos” Galati, Facultatea de Inginerie Braila