calosc.pdf

styczeƒ – marzec 2003

Z roku na rok rosnàce wymagania u˝ytkowników
powodowa∏y i powodujà nadal koniecznoÊç ciàg∏ej
modyﬁ kacji materia∏ów budowlanych. Wspó∏czesne
zaprawy budowlane to mieszanina wielu sk∏adników,
które winny byç tak dobrane, aby materia∏ budowla-
ny charakteryzowa∏ si´ optymalnymi w∏aÊciwoÊciami.
Najwa˝niejsze sk∏adniki wspó∏czesnej gotowej zapra-
wy budowlanej to:
• spoiwa mineralne: cementy portlandzkie, cementy

wysokoglinowe, cementy specjalne, wapno hydra-
tyzowane, siarczan wapnia (gips, anhydryt)

•

spoiwa polimerowe: redyspergowalne ˝ywice
proszkowe

• wype∏niacze: piaski kwarcowe, màczki kwarcowe,

piaski wapienne, màczki wapienne, màczki dolo-
mitowe, lekkie wype∏niacze, wype∏niacze specjal-
ne

• dodatki: zag´stniki, aktywatory wiàzania, Êrodki

opóêniajàce wiàzanie, Êrodki uplastyczniajàco-
up∏ynniajàce (plastyﬁ katory), Êrodki zwil˝ajàce,
Êrodki hydrofobowe, Êrodki napowietrzajàce, Êrodki
odpieniajàce, pigmenty.

Od po∏owy XIX wieku najpowszechniej stosowane sà
zaprawy budowlane zawierajàce cement jako spo-
iwo. Zaprawy cementowe posiadajàce dobre cechy
materia∏ów wià˝àcych majà tak˝e i wady, do których
zaliczyç nale˝y:
–  zbyt du˝à wartoÊç skurczu liniowego
–  ma∏à odpornoÊç na korozj´ chemicznà i ﬁ zycznà
–  ma∏à wytrzyma∏oÊç na rozciàganie i zginanie
– zbytnià ÊcieralnoÊç

– niewystarczajàcà odpornoÊç na niskie temperatury

i zmieniajàce si´ warunki otoczenia

– ma∏à wytrzyma∏oÊç w poczàtkowym okresie tward-

nienia.

ZnajomoÊç przebiegu podstawowych reakcji chemicz-
nych, a tak˝e zjawisk ﬁ zycznych i budowy stwardnia∏ej
masy, utworzonej w wyniku hydratacji i hydrolizy ce-
mentu jest jednym z najwa˝niejszych warunków opty-
malnego stosowania cementów. Termin „hydratacja”
w odniesieniu do cementu jest niewàtpliwie uprosz-
czony. Procesy przebiegajàce w mieszaninie cemen-
tu z wodà sà znacznie bardziej z∏o˝one i obejmujà
one reakcje hydratacji, hydrolizy, procesy rozpuszcza-
nia sk∏adników klinkieru w fazie ciek∏ej oraz reakcje
chemiczne zachodzàce mi´dzy sk∏adnikami cementu
w procesie twardnienia [3,4].
Wraz z rozwojem nauk podstawowych i technologicz-
nych w ostatnim czterdziestoleciu znacznie wzros∏o
stosowanie dodatków modyﬁ kujàcych zaprawy bu-
dowlane. Dzi´ki badaniom prowadzonym w wielu
oÊrodkach naukowych, które doprowadzi∏y do pozna-
nia struktury i mikrostruktury zapraw, istniejà obec-
nie wi´ksze mo˝liwoÊci wp∏ywania na w∏aÊciwoÊci
materia∏ów budowlanych.
SpoÊród dodatków modyﬁ kujàcych zaprawy budowla-
ne w niniejszym tekÊcie omówione zostanà dwie gru-
py dodatków, tj. spoiwa polimerowe oraz zag´stniki.
Po raz pierwszy pozytywny wp∏yw dodatku synte-
tycznego polimeru na w∏aÊciwoÊci zapraw cemento-
wych zaobserwowa∏ Bond w 1932 roku, zaÊ w la-
tach 50. XX wieku rozpocz´to powszechnie stosowaç
polimery syntetyczne. W

latach pi´çdziesiàtych

szeÊçdziesiàtych ubieg∏ego stulecia do poprawy

w∏aÊciwoÊci zapraw cementowych powszechnie sto-
sowano dyspersje: styrenowo-akrylowe, akrylowe
oraz ró˝nie modyﬁ kowane kopolimery i terpolimery
chlorku winylu i etyelnu, octanu winylu i etylenu oraz
styrenu i butadienu [5].
W roku 1957 otrzymano po raz pierwszy redysper-
gowalny homopolimer octanu winylu, zaÊ dwa lata
póêniej uzyskano pierwszy redyspergowalny ko-
polimer. W 1970 roku po raz pierwszy otrzyma-
no redyspergowalnà ˝ywic´ proszkowà b´dàcà ko-
polimerem zawierajàcym etylen. Wprowadzenie re-
dyspergowalnych ˝ywic syntetycznych umo˝liwi∏o
modyﬁ

kacj´ zapraw cementowych stosujàc sys-

temy jednosk∏adnikowe. Zastosowanie systemu
jednosk∏adnikowego zawierajàcego ˝ywic´ proszkowà
wyeliminowa∏o tak˝e mo˝liwoÊç zniszczenia przez mi-
kroorganizmy. Wp∏yw redyspergowalnych ˝ywic prosz-
kowych na w∏aÊciwoÊci zapraw cementowych jest od
wielu lat przedmiotem badaƒ naukowców [5-8].
Obecnie powszechnie stosuje si´ redyspergowalne
˝ywice proszkowe w celu modyﬁ kacji  w∏aÊciwoÊci
mi´dzy innymi takich materia∏ów budowlanych jak:
–  zaprawy klejàce do p∏ytek ceramicznych
–  zaprawy klejàce stosowane w systemach ociepleƒ

budynków

technologie

Nowoczesne zaprawy
budowlane w Polsce

W Polsce ostatnia dekada ubieg∏ego stulecia to okres ogromnego
rozwoju rynku gotowych zapraw budowlanych. W krajach
zachodnioeuropejskich stosowanie gotowych jednosk∏adnikowych
zapraw budowlanych powszechne by∏o znacznie wczeÊniej ni˝
w Polsce [1,2], gdzie rozwój rynku gotowych zapraw budowlanych,
w poczàtkowym okresie przede wszystkim zapraw klejàcych do
p∏ytek ceramicznych i terakoty, zwiàzany jest z rozwojem Wytwórni
Klejów i Zapraw Budowlanych ATLAS s.c. z ¸odzi i pozosta∏ych ﬁ rm
Grupy ATLAS.

Wspó∏czesne zaprawy
budowlane to mieszani-
na wielu sk∏adników, które
winny byç tak dobrane, aby
materia∏ budowlany charak-
teryzowa∏ si´ optymalnymi
w∏aÊciwoÊciami

fot. Archiwum

budownictwo • technologie • architektura

– tynki
–  samopoziomujàce masy cementowe i posadzki
–  zaprawy do napraw i renowacji betonu
– masy uszczelniajàce
–  kleje do tapet
– farby proszkowe.
Zu˝ycie ˝ywic proszkowych jest jednym z

wielu

wskaêników rozwoju rynku materia∏ów budowlanych.
Zu˝ycie ˝ywic proszkowych w Polsce w ostatnich la-
tach systematycznie spada. W rekordowym 1999
roku do Polski sprowadzono nieco ponad 14 tysi´cy
ton redyspergowalnych ˝ywic proszkowych (Êwiatowa
produkcja w tym samym roku wynios∏a oko∏o 170 tys.
ton). Powodem spadku zu˝ycia ˝ywic proszkowych
jest niewàtpliwie ogólny spadek tempa wzrostu go-
spodarczego oraz fakt, ˝e udzia∏ tanich, niskiej jakoÊci
zapraw budowlanych systematycznie wzrasta. Nale˝y
zaznaczyç, ˝e w bardzo wielu wypadkach zastosowa-
nie niskiej jakoÊci zapraw nie gwarantuje osiàgni´cia
wymaganych cech u˝ytkowych. Jak powszechnie
wiadomo, spoiwa mineralne potrzebujà wody pod-
czas procesów hydratacji. Istotne jest, aby iloÊç wody
dostarczona do uk∏adu by∏a optymalna. W przypad-
ku gdy iloÊç wody dodana do uk∏adu jest zbyt wyso-
ka, obserwuje si´ nadmiernà ciek∏oÊç mieszanki oraz
separacj´ wody. Zbyt du˝a iloÊç wody powoduje, ˝e
po stwardnieniu zaprawy obserwuje si´ zbyt wysoki
skurcz, zbyt niskà wytrzyma∏oÊç na Êciskanie, powsta-
wanie sp´kaƒ oraz obni˝onà odpornoÊç na dzia∏anie
wody. W przypadku gdy iloÊç wody dodana do uk∏adu
jest zbyt ma∏a, obserwuje si´ zbyt szybkie wysycha-
nie, skrócony czas wiàzania mieszanki, obni˝enie
przyczepnoÊci szczególnie przy stosowaniu zapra-
wy w cienkich warstwach, zbyt g´stà konsystencj´
mieszanki oraz z∏e w∏aÊciwoÊci robocze. Zapewnie-
nie prawid∏owego stosunku woda/cement jest nie-
zwykle istotne dla uk∏adu. Aktualnie najpowszechniej
w zaprawach budowlanych jako zag´stniki stosowane
sà syntetycznie otrzymywane etery celulozy (MHEC,
MHPC, HEC, itp.). Zastosowanie ich powoduje po-
praw´ w∏aÊciwoÊci roboczych uk∏adu, zwi´kszenie re-
tencji wody, wyd∏u˝enie czasu wiàzania, lepszà stabi-
lizacj´ i homogenizacj´ uk∏adu, brak separacji wody,
zwi´kszenie przyczepnoÊci stwardnia∏ej zaprawy. Sto-
sowanie zag´stników niesie tak˝e korzyÊci ekonomicz-
ne spowodowane zmniejszeniem strat materia∏ów na
skutek niepe∏nego ich wykorzystania. Wspó∏czeÊnie
jako zag´stniki rzadziej stosowane sà zwiàzki nieorga-
niczne b´dàce pochodnymi krzemianów. Cz´sto do
uk∏adu zawierajàcego metyloceluloz´ jako zag´stnik
wprowadza si´ w celu poprawy retencji wody, ete-
ry skrobi lub w∏ókna celulozowe. W∏ókna celulozo-
we dajà dodatkowy efekt, polegajàcy na wzmoc-
nieniu struktury zaprawy i tym samym ograniczeniu
mo˝liwoÊci wystàpienia rys i sp´kaƒ.
Oczywiste jest, ˝e wyrób budowlany przydatny jest
do powszechnego stosowania w

budownictwie

je˝eli posiada w∏aÊciwoÊci u˝ytkowe, umo˝liwiajàce
prawid∏owo zaprojektowanym i wykonanym obiek-
tom budowlanym spe∏nienie wymagaƒ podstawo-
wych. Nale˝y pami´taç, ˝e o bezpieczeƒstwie obiektu
budowlanego decydujà takie, poÊród wielu czynników,
w∏aÊciwoÊci u˝ytkowe wyrobów budowlanych, któ-
re odgrywajà okreÊlone w nim funkcje. Zastosowanie
w obiekcie budowlanym wyrobów o niew∏aÊciwych
cechach u˝ytkowych stwarza zagro˝enie w zakresie
bezpieczeƒstwa, jakoÊci i trwa∏oÊci obiektu budowla-

nego. Obowiàzujàce w Polsce przepisy prawa budow-
lanego (ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994
roku – tekst jednolity: Dz.U. z 2000 roku nr 106, poz.
1126 z póêniejszymi zmianami oraz rozporzàdzenia
wykonawcze) stworzy∏y spójny i przejrzysty system
funkcjonowania rynku materia∏ów budowlanych iden-
tyczny z systemem obowiàzujàcym w Unii Europej-
skiej opartym na Dyrektywie 89/106/EEC. Pomimo
tego aktualna sytuacja na rynku materia∏ów budowla-
nych, w tym i na rynku zapraw budowlanych, znacz-
nie odbiega od sytuacji panujàcej w tym zakresie na
rynkach krajów cz∏onkowskich Unii. Przyczynà takie-
go stanu rzeczy jest fakt, ˝e w zakresie kontroli i eg-
zekwowania prawa panuje spory ba∏agan sprzyjajàcy
samowoli na rynku materia∏ów budowlanych. Po-
wszechne jest wyst´powanie na rynku materia∏ów
budowlanych:
–

wyrobów nie posiadajàcych odpowiednich
oznakowaƒ i dokumentów potwierdzajàcych ich
jakoÊç i fakt dopuszczenia ich do obrotu na teryto-
rium Polski

– zamieszczania opisu wyrobu i nazwy producenta

w j´zyku obcym (jest to niezgodne z przepisami
Ustawy z 7 paêdziernika 1999 roku o j´zyku pol-
skim (Dz. U. nr 90, poz. 999)

– zgodnym z prawem oznakowaniu wyrobu, który

jednak nie spe∏nia wymagaƒ norm majàcych za-
stosowanie dla tego wyrobu (w tym wypadku obok
polskich producentów w taki sposób ∏amie pra-
wo bardzo wiele ﬁ rm z krajów Unii Europejskiej,
produkujàc wyroby gorszej jakoÊci, a tym samym
niesprzedawalne w krajach UE, sprzedajàc je na
polskim rynku)

– bardzo cz´ste jest te˝ powo∏ywanie si´ przez ﬁ r-

my z Europy Zachodniej na dokumenty odniesienia
nieobowiàzujàce na terytorium Polski.

Pomimo powszechnego ∏amania prawa przez ﬁ r-
my wprowadzajàce do obrotu wyroby niespe∏niajàce
wymagaƒ obowiàzujàcych na polskim rynku
materia∏ów budowlanych instytucje powo∏ane do nad-
zoru nie czynià nic, aby zmieniç panujàcà sytuacj´.
Tym samym zach´cajà nieuczciwych producentów,
handlowców i importerów do ∏amania prawa.

Jacek Michalak

ATLAS Sp. j. – Grupa ATLAS

Literatura

1 J. Michalak, Modiﬁ ed Cement Mortars in Poland: Today

and Future, World Polymer Congress – IUPAC MACRO

2000, 38

Macromolecular IUPAC Symposium, War-

szawa, 9-14.07.2000, Book of Abstracts, 2000, 1343

2 J. Michalak, „Przem. Chem.”, 81, 160 (2002)

3 W. Kurdowski, Chemia cementu, PWN, Warszawa

(1991)

4 S. Peukert, Cementy powszechnego u˝ytku i specjalne,

Polski Cement, Kraków (2000)

5 H. Lutz, Anwendungen in der Bauindustrie [w:] Wässri-

ge Polymerdispersionen, ed. D. Distler, Wiley-VCH, We-

inheim, New York, Chichester, Brisbane, Singapore, To-

ronto (1999)

6 H.

Lutz,

Modiﬁ cation of Mineral Plasters with Hydropho-

bic Polymeric Binders, Construction Chemical Congress,

Nürnberg, 09.04.1997

7 J. Schulze, „Cement and Concrete Research”, 29, 909

(1999)

8 J. Schulze, O. Killermann, „Cement and Concrete Rese-

arch”, 31, 357 (2001)