Wykwity trzeciorzędne czyli jak z koloru grafitowego zrobić kolor biały…
Ładny (ciemny) kolor kostki brukowej zaraz po ułożeniu.
Jak to się dzieje, że kostka brukowa, płyty brukowe lub inne wyroby zawierające cement zaraz po ułożeniu posiadają widoczny „ładny” kolor grafitowy, brązowy lub inny? Jak można wytłumaczyć, że w ciągu pierwszego lub drugiego roku od zabudowy kolor „znika” lub na powierzchni pojawiają się przebarwienia w kolorach od białego po szary a nawet żółto-brązowy?
Doktor Karl-Uwe Voß https://mpva.de/ueber-uns/team/voss.html na łamach Zakłady Betonowe International (https://www.cpi-worldwide.com/pl) opublikował w latach 2013 oraz 2018 serie artykułów o charakterze naukowym w temacie zjawiska tzw. wykwitów wapiennych. Zjawisko wykwitów wapiennych wpływa na ocenę wizualną, w tym również kolorystyki, wyrobów z betonu zawierających cement. Spośród trzech rodzajów wykwitów warto w tym miejscu opisać zjawisko wykwitów trzeciorzędnych. Zjawisko wykwitów trzeciorzędnych występuje na kostce brukowej i płytach brukowych już po ich ułożeniu.
Więcej o różnych rodzajach wykwitów znajdziesz tutaj: https://rembud-lowicz.pl/wykwity-wapienne/ .
Warstwy pod kostką brukową muszą dobrze przepuszczać wodę.
Jeśli warstwa nośna lub podłoże mają niewystarczającą przepuszczalność wody to tendencja do wykwitów istotnie wzrasta. Za mała przepuszczalność wody w danej konstrukcji sprawia, że woda wnikając w konstrukcję gromadzi się nad warstwą o niewystarczającej przepuszczalności. Podczas gwałtownych opadów ułożona kostka brukowa przez długi czas moczy się w wodzie. Woda zgromadzona nad warstwą nośną wsiąka w kostkę. Powoduje to rozpuszczenie wodorotlenku wapnia i jego transport wraz z wodą na powierzchnię elementów. Na powierzchni elementów następuje osadzenie wodorotlenku wapnia w postaci wykwitów. Przykładowo kostka brukowa w kolorze grafitowym pokrywa się białym nalotem, który utrudnia rozpoznanie właściwego koloru wyrobu.
Rysunek 1: Woda słabo przesiąka przez warstwę znajdującą się pod kostka brukową (Źródło: ZBI INTERNATIONAL, 2013).
Transportowanie wodorotlenku wapnia na powierzchnię kostki.
Woda z opadów atmosferycznych przyczynia się do zwiększenia ilości wodorotlenku wapnia, który jest transportowany na powierzchnię wyrobów z betonu. To tłumaczy również dlaczego na tej samej nawierzchni (zbudowanej z wykorzystaniem tego samego sposobu przygotowania podbudowy i podsypki a także z wykorzystaniem tego samego rodzaju kostki czy płyty betonowej) mamy do czynienia z różnym stopniem „utraty” koloru. Fragmenty nawierzchni osłoniętej przed wpływem opadów atmosferycznych (częściowo lub całkowicie) nie wykazują tendencji do istotnych zmian kolorystycznych.
Beton to świetny materiał ale...nie pod kostkę brukową.
W przypadku fachowego wykonywania nawierzchni z betonowych kostek lub płyt brukowych warstwa nośna zawsze powinna być projektowana jako dobrze przepuszczalna dla wody. Jeśli dana warstwa nie jest wystarczająco przepuszczalna dla wody, należy zapewnić jej drenaż. W polskich warunkach Wykonawcy nawierzchni chętnie sięgają po gotowe mieszanki betonowe do wykonania warstwy podsypki pod kostkę brukową. Jest to tańsze rozwiązanie niż wykorzystanie odpowiednich kruszyw do osiągnięcia dobrej przepuszczalności nawierzchni. Takie rozwiązanie, po pewnym czasie, przynosi jednak negatywne skutki w postaci zmian kolorystycznych nawierzchni. Producenci wyrobów z betonu nie zalecają wykonywania warstw pod kostkę brukową z nieprzepuszczającego wodę betonu. Niektórzy producenci wręcz zakazują wykorzystania betonu jako warstwy pod kostkę brukową pod groźbą utraty uprawnień z tytułu gwarancji lub rękojmi. Poniżej (Rysunek 2) znajduje się zdjęcie nawierzchni ułożonej na kruszywie z odsiewek kamiennych bez wykorzystania cementu.
Rysunek 2: Warstwa podsypki dobrze przepuszczająca wodę.
Rysunek 3: Warstwa podsypki wykonana z betonu z dużą zawartością cementu. Kostka brukowa jest stale nasączana wodą. Kostka brukowa pokryła się białym nalotem.
Wyroby z betonu zmieniły barwę i co dalej ?
Ze względu na słabą rozpuszczalność węglanu wapnia w wodzie, wykwity są bardzo trudne do usunięcia. Mimo to okazuje się, że na naszej szerokości geograficznej (obszar Polski) w miarę upływu czasu wykwity znikają i to bez dodatkowych czynności związanych z czyszczeniem. Czas potrzebny do zaniknięcia wykwitów wynosi od kilku miesięcy do nawet kilku lat.
Często różnego rodzaju zabrudzenia spowodowane użytkowaniem nawierzchni są uznawane (mylnie) za wykwity trzeciorzędne. Jednak zabrudzenia to zabrudzenia a wykwity to wykwity.
Betonowa kostka brukowa. Impregnować czy nie impregnować... oto jest pytanie ?
Impregnacja kostki brukowej oraz innych wyrobów z betonu polega na nałożeniu warstwy impregnatu do betonu na wyroby, które zostały już zamontowane.
Najważniejszym CELEM stosowania impregnacji jest poprawienie właściwości dekoracyjno- użytkowych wyrobów z betonu.
Stosując impregnaty do betonu o określonych właściwościach, możemy uzyskać nastepujące cechy wyrobów betonowych:
- Znacznie ciekawsze walory dekoracyjne wyrobów betonowych. Intensywne kolory kostki brukowej, efekt "mokrego betonu", lekki połysk kruszywa w kostkach brukowych płukanych.
- Dodatkową ochronę (w pewnym zakresie czasowym) wyrobów betonowych przed niektórymi rodzajami zabrudzeń.
- Ułatwione jest czyszczenie, pielęgnacja powierzchni wyrobów z betonu (w tym kostki brukowej).
- Ograniczone jest powstawanie zjawiska tzw. wykwitów wapiennych (węglanowych).
- Zwiększona jest odporność warstwy wierzchniej wyrobów betonowych na ścieranie.
Poniżej znajduje się zestawienie impregnatów do betonu oferowanych przez firmę (przykładowo) SCHOMBURG/ kraj: Niemcy/. Tabela zawiera również skrócone opisy właściwości danego impregnatu. Pełne opisy impregnatów znajdują się w kartach produktów na stronach producentów impregnatów. Przykładowe informacje o impregnacie SILEX GLOSS znajdują się tutaj: https://www.schomburg.com/pl/pl/produkty/silex-gloss
WAŻNE
Należy zapoznać sie z zawartością Kart produktów/ kart charakterystyki produktów poszczególnych impregnatów PRZED zakupem określonego impregantu do betonu.
Źródło tabeli powyżej: Strona internetowa firmy SCHOMBURG https://www.schomburg.com/pl/pl/grupy-produktow/dodatki-i-domieszki-do-betonu/podgrupy/impregnaty/produkty
Rozważając zastosowanie impregnatów do betonu należy również wiedzieć, że:
- Do impregnacji betonowej kostki brukowej można zastosować każdy środek impregnujący, który jest opisywany przez producenta jako środek przeznaczony do betonowej kostki brukowej.
- Należy przestrzegać zapisów zawartych w instrukcjach/ kartach technicznych oraz innych dokumentach dla danego środka impregnującego.
- Środki impregnujące (impregnaty do betonu i wyrobów z betonu) mogą wywoływać różne efekty dekoracyjne na nawierzchniach betonowych (np. efekt warstwy lakieru na powierzchni betonu).
- Niektóre środki mogą powodować zmiany np. kolorystyki nawierzchni z betonu /np. żółknięcie powierzchni wyrobów z betonu- kostki brukowej- zaraz po naniesieniu lub dopiero po jakimś czasie od zastosowania/.
Inne praktyczne uwagi dotyczące impregnowania wyrobów z betonu:
- Należy przeprowadzić próby działania danego środka w niewidocznym miejscu/ np. na kostkach brukowych, które są zamontowane w mniej eksponowanych miejscach/.
- NIE należy impregnować wyrobów z betonu, na których wystąpiło zjawisko tzw. wykwitów wapiennych. Więcej na temat wykwitów wapiennych https://rembud-lowicz.pl/wykwity-wapienne/
- Proces impregnacji wyrobów z betonu należy cyklicznie powtarzać. Impregnat ulega wypłukaniu w wyniku działania np. warunków atmosferycznych (głownie opadów).
- Warstwa impregnatu ulega ścieraniu w wyniku normalnego użytkowania nawierzchni wykonanej z wyrobów betonowych. Warstwa impregantu może ulegać nierównomiernemu ścieraniu się. Takie różnice mogą wpływać na ocenę wyglądu nawierzchni traktowanej jako całość.
Beton to materiał porowaty i stosunkowo nasiąkliwy. Przykładowo, zgodnie z normą PN-EN 1338 Betonowe kostki brukowe. Wymagania i metody badań, nasiąkliwość kostki brukowej może wynosić do 6%. Przy takim parametrze nasiąkliwości beton może być dosyć łatwo zabrudzony zanieczyszczeniami stałymi jak i ciekłymi. Liście z drzew i innych roślin ogrodowych oraz błoto z trawnika to tylko dwa przykłady zbrudzeń wystepujących przy normalnym użytkowaniu nawierzchni z betonowej kostki brukowej.
Impregnowanie wyrobów z betonu, w tym betonowej kostki brukowej, NIE jest konieczne i NIE jest wymagane od Odbiorców/ Inwestorów czy Użytkowników finalnych. Brak impregnacji wyrobów nie ogranicza uprawnień Nabywcy/ Odbiorcy wyrobów z tytułu rękojmi oraz gwarancji na wyroby.
Impregnowanie betonu, w tym nawierzchni wykonanych z betonowej kostki brukowej, ułatwia utrzymanie czystej nawierzchni, poprawia estetykę nawierzchni. Regularne powtarzanie impregnacji wydłuża trwałość wyrobów betonowych. Trwałość wyrobów betonowych uzyskujemy poprzez ogranicznie nasiąkliwości i podwyższenie odporności na ścieranie wyrobów betonowych. Dotyczy to zarówno betonowej kostki brukowej, płyt betonowych jak i pozostałych wyrobów z betonu.
Wykwity wapienne- przykra niespodzianka czy właściwość materiału budowlanego ?
Wykwity węglanowe, nazywane także wapiennymi, stanowią stale powracający problem związany z akceptacją przez Odbiorców wyglądu niektórych partii wyrobów betonowych. Dotyczy to zwłaszcza akceptacji przez Odbiorców wyglądu betonowej kostki brukowej oraz płyt betonowych. W przypadku wyrobów betonowych wytwarzanych z mieszanki betonowej o konsystencji wilgotnej na powierzchni dekoracyjnej (licowej) pojawiają się przebarwienia w kolorach od jasnych po szare, a nawet żółto-brązowo-brunatne.
Wykwity powstają w wyniku karbonatyzacji wodorotlenku wapnia – Ca(OH)2. Wodorotlenek wapnia Ca(OH)2, czyli portlandyt lub potocznie „wapno”, jest jednym z produktów hydratacji cementu (faz krzemianowych klinkieru portlandzkiego). Wykwity węglanowe powstają, gdy transportowany przez system porów kapilarnych wodorotlenek wapnia dostanie się na powierzchnię elementu betonowego.
Reakcja chemiczna przy powstawaniu wykwitów:
Ca(OH)2+CO2+H2O → CaCO3 ↓ +2H2O
Doktor Karl-Uwe Voß https://mpva.de/ueber-uns/team/voss.html wyróżnia trzy rodzaje wykwitów związanych z betonową kostka brukową:
- wykwity pierwotne występujące podczas dojrzewania kostki brukowej,
- wykwity wtórne, które pojawiają się później podczas składowania kostki brukowej,
- wykwity trzeciorzędne, które pojawiają się na kostce brukowej po jej ułożeniu.
Wymagania zawarte w normach i aprobatach technicznych nie definiują wykwitu węglanowego jako kryterium oceny jakości wyrobu. Zapisy zawarte w normie PN-EN 1338 „Betonowe kostki brukowe. Wymagania i metody badań” stanowią, że „ewentualne wykwity nie mają szkodliwego wpływu na właściwości użytkowe kostek brukowych i nie są uważane za istotne”. Odbiorcy natomiast argumentują, że kupili „czarną” a nie "białą" kostkę brukową.
Powstawania wykwitów wapiennych w przypadku wyrobów betonowych nie da się z całą pewnością uniknąć. Dlatego też wykwity wapienne/węglanowe należy przypisać do typowych cech (właściwości) materiałów budowlanych (również kostki brukowej) zawierających cement, co odbiorca musi zaakceptować. Odbiorca wyrobów z betonu, w tym kostki brukowej, powinien mieć świadomość możliwości wystąpienia zjawiska wykwitów wapiennych na wyrobach betonowych. W przypadku braku akceptacji dla wykwitów wapiennych należy zmienić materiał (służący np. do budowy nawierzchni drogowej) na materiał nie zawierający cementu- przykładowo granit lub asfalt. Informacje o właściwościach wyrobów betonowych są publikowane przez producentów w materiałach informacyjnych. Umożliwiają one zapoznanie się przez Odbiorców z najważniejszymi właściwościami wyrobów betonowych jeszcze przed zakupem.
Jak zagęszczać duże formaty kostek brukowych oraz płyt betonowych?
Do zagęszczania wyrównującego kostek brukowych oraz płyt betonowych o dużych wymiarach (o przekątnych wyrobów powyżej 30-40 cm) zaleca się wykorzystanie zagęszczarek rolkowych. Można również wykorzystać specjalne przystawki z nakładką rolkową do zagęszczarek płytowych (najczęściej wykorzystywanych w brukarstwie). Zagęszczarki rolkowe delikatnie przetaczają się po materiale zapobiegając przesuwaniu kostek brukowych i płyt betonowych. Ograniczają również do minimum kruszenie się narożników i krawędzi wyrobów z betonu.
Opisywane urządzenia (zagęszczarki rolkowe) to urządzenia do profesjonalnego zagęszczania płyt chodnikowych i kostki brukowej. Zagęszczarki rolkowe w delikatny i wydajny sposób umożliwiają przeprowadzenie procesu zagęszczania wyrównującego. Zalecamy wykorzystanie zagęszczarek rolkowych do zagęszczania wyrobów z linii wyrobów PORTOS, DAVOS, płyty VERONA, płyty 50/50 cm, płyty EKO ażurowe 40/60. Zagęszczarki rolkowe można również wykorzystać w przypadku kostek brukowych tzw. bezfazowych o stosunkowo niewielkich odstępnikach bocznych jak np. w kostce brukowej typu Holland.
Podsumowując zalety zagęszczarek rolkowych:
1. Są idealne do zagęszczania płyt chodnikowych i kostki brukowej w dużych rozmiarach ograniczając uszkodzenia elementów betonowych do minimum.
2. Umożliwiają wyjątkowo delikatne zagęszczanie kostek brukowych oraz płyt. Zapewniają delikatny nacisk na powierzchnie wyrobu z betonu i tylko nieznacznie ingerując w ich powłokę/ warstwę wierzchnią (dekoracyjną).
3. Umożliwiają wydajną pracę nawet w ciasnych przestrzeniach.
4. Zapewniają optymalny rozkład ciężaru urządzenia na rolkach z tworzywa.
Strona internetowa przykładowego producenta zagęszczarek rolkowych ( rolkowa płyta wibracyjna) to:
https://www.webermt.com/DE/pol/rolkowa-pyta-wibracyjna/