Chemia budowlana i wysokie temperatury. Kominek dobrze zaprawiony

Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf

Na początku kilka słów o zaprawach szamotowych, bo to one utożsamiane są z paleniskami, piecami czy kominkami. Zaprawy te należą do grupy zapraw ogniotrwałych, do których zaliczają się także zaprawy wysokoglinowe czy andaluzytowe mające zastosowanie przemysłowe. Są one odporne na temperatury przewyższające 1000oC. Szamot to jeden ze składników zaprawy szamotowej – jest to przepalona, spieczona glina ogniotrwała, poddana następnie zmieleniu. Innymi składnikami zapraw są surowa glina oraz dodatki, takie jak cement portlandzki czy szkło wodne potasowe. Szamot oraz glina odpowiadają za odporność ogniową oraz za połączenie, a właściwie spieczenie (związanie ceramiczne), elementów szamotowych po osiągnięciu odpowiedniej temperatury. Cement zaś powoduje wstępne związanie zaprawy oraz wstępne związanie elementów szamotowych do czasu, aż zostaną spieczone. Dodatek szkła wodnego powoduje podniesienie odporności kwasowej. Zaprawy szamotowe klasyfikuje się wg zawartości tlenku glinu Al2O3 (38%, 33%, 30%, 28%, 17%). Zaprawy te przeznaczone są do łączenia tylko wyrobów szamotowych.

Do innych elementów, np. cegieł klinkierowych tworzących, np. obudowę kominka, wykorzystuje się zaprawy do klinkieru (tradycyjne cegły czy cegły klinkierowe nie są ogniotrwałe i po kilku cyklach wygrzewania >1000oC będą pękać). Łączenie, murowanie elementów, cegieł szamotowych jest podobne do tradycyjnego murowania i polega na zmieszaniu zaprawy z wodą, zmoczeniu wodą elementów szamotowych, wykonaniu warstwy kontaktowej z zaprawy na elemencie, naniesieniu jej w grubości kilku milimetrów (zaprawa ma związać ceramicznie poszczególne elementy szamotowe i nie ma konieczności nanoszenia warstwy 1-2 cm, tak jak w przypadku tradycyjnego murowania). Podczas murowania zaprawami szamotowymi musi być zachowany odpowiedni reżim technologiczny – zaprawy wymieszanej z wodą i niewykorzystanej, wstępnie stwardniałej, nie można zmieszać z nową porcją zaprawy, nie można dodać wody w celu poprawy konsystencji. Nie będzie ona miała takich parametrów jak świeża, co może mieć wpływ na trwałość wiązania. Czynności te oraz pamięć o zasadach wykonawczych najlepiej pozostawić zdunom, tak samo jak budowę pieca czy komina z zastosowaniem szamotu. Do tego trzeba lat praktyki i specjalistycznej wiedzy, którą trudno nabyć, oglądając filmiki instruktażowe z internetu.

Materiały odporne Wśród wyrobów o wysokiej odporności ogniowej możemy spotkać się z gładziami i tynkami oraz specjalistycznymi fugami zduńskimi (wszystkie wyprodukowane w oparciu o szamot i glinę). Dostępny jest także specjalistyczny beton zduński do formowania na miejscu budowy niestandartowych elementów. Charakteryzuje się on bardzo szybkim przyrostem wytrzymałości, co umożliwia budowę pieca już po 24 h od wykonania danego odlewu.

Innymi wyrobami ogniotrwałymi są kity. Są one jednymi ze składników tak coraz bardziej popularnych systemów kominowych. Kit w tym przypadku przeznaczony jest do łączenia poszczególnych elementów ceramicznego wkładu. Kity mogą być gotowe do stosowania w wygodnych kartuszach lub też do przygotowania w miejscu budowy (zmieszanie z wodą w zalecanych przez producenta proporcjach). Należy pamiętać o przygotowaniu podłoża, czyli tak jak w przypadku szamotu – zwilżenia elementu ceramicznego wodą. Jest to ważna czynność, zapobiegająca przesuszeniu kitu i utraceniu jego właściwości technicznych.

Materiały tradycyjne W ten prosty sposób przechodzimy do wyrobów znanych z powszechnego użycia. Oprócz ceramicznego rdzenia systemy kominowe składają się z odpowiednio ukształtowanych pustaków ceramicznych, keramzyto-betonowych czy innego rodzaju tworzywa w zależności od producenta systemu. Elementy te łączy się za pomocą zaprawy cementowo-wapiennej, czyli popularnej zaprawy murarskiej. Najważniejsza w tym przypadku jest wytrzymałość mechaniczna zaprawy (na ściskanie), czyli jej marka. Zwykle producenci danego systemu podają minimalną markę zaprawy – jest to najczęściej zaprawa minimum marki M2,5 czyli o wytrzymałości na ściskanie 2,5 MPa, dlatego też najlepiej skorzystać z gotowych mieszanek. Wykonując zaprawę własnoręcznie, musimy posiadać wiedzę na temat proporcji cementu, wapna i kruszywa, odpowiedniej do osiągnięcia konkretnej wytrzymałości. Na rynku dostępne są także zaprawy przygotowane przez producenta systemu kominowego. W takim przypadku najlepiej z nich skorzystać (system to system i lepiej nie zastępować poszczególnych składników). Jeżeli wymagana jest odporność na kwas, to stosuje się zaprawy czysto cementowe, które, tak jak w przypadku zapraw szamotowych, mogą być uszczelnione szkłem wodnym. Zaprawami cementowymi pracuje się trudniej niż cementowo-wapiennymi ze względu na niską ich plastyczność. Na zaprawy murarskie obowiązuje norma PN-EN 998-2 „Wymagania dotyczące zapraw do murów. Część 2: Zaprawa murarska.” W normie tej zawarty jest parametr odporności ogniowej, jaki powinno przypisać się zaprawie. Na klasyfikację ogniową wpływa skład zaprawy, głównie dodatków modyfikujących, które są palne. Najczęściej jednak ich ilość jest niewielka i nie ma wpływu na obniżenie klasyfikacji. Wydaje się, że wszystkie zaprawy murarskie sklasyfikowane są najwyższą klasą odporności A1 (wyroby niepalne).

„Niepalne” nie oznacza jednak, że odporne na długotrwałe działanie ognia od źródeł ciepła o wysokiej temperaturze spalania (węgiel, koks). Zaprawy murarskie możemy ze spokojem stosować do wymurowania obudowy i cokołu kominka (tu temperatury nie są przecież tak wysokie jak w palenisku) czy przydomowego grilla. Krótkotrwałe nagrzewanie węglem drzewnym nie zagrozi trwałości konstrukcji grilla. Oprócz zwykłych cegieł czy ozdobnego klinkieru kominki okłada się często płytami kamiennymi czy płytkami klinkierowymi. W takim przypadku stosuje się kleje do płytek lub kamienia o wysokiej elastyczności (klasy S1 lub S2 normy PN-EN 12004). Dzięki temu zachowana będzie przyczepność przy podwyższonej temperaturze. Stale działająca wysoka temperatura jest najbardziej destrukcyjna dla przyczepności płytki do podłoża. Jak pokazują badania laboratoryjne, przyczepności klejów po starzeniu termicznym są często niższe niż po przejściu cykli mrozowych, dlatego tak ważne jest stosowanie klejów z wyższej półki. Starzenie termiczne kleju to jego sezonowanie w temperaturze 70oC, czyli dość wysokiej. Takie temperatury nie są przekraczane na obudowie kominka. Tak jak zaprawy murarskie, tak i kleje klasyfikowane są odpornością ogniową, takimi samymi klasami. Większość wyrobów to produkty klasy A1. Klej musi mieć zastosowanie zgodne z podłożem, na jakie będzie aplikowany oraz z rodzajem przyklejanej płytki, dlatego zanim się go zastosuje, warto przeczytać jego kartę techniczną. Z klejami do płytek ściśle związane są fugi – tu też stosujemy wyroby tradycyjne, cementowe, dostosowane do szerokości spoiny. Warto wybrać wyrób, w którym producent deklaruje elastyczność, dzięki temu spoina nie będzie pękać pod wpływem zmiennych cykli temperatury.

Bartosz Polaczyk

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij