Zaprawy wapienne – mocne swoją słabością

Wiele osób sądzi, że zaprawy z wapnem są słabe, mało wytrzymałe, nietrwałe. Paradoksem jednak jest to, że budynki postawione kilkaset lat temu właśnie na zaprawach wapiennych stoją do dziś, a nasze współczesne murowane na mocnych, wytrzymałych, mrozoodpornych i wodoodpornych zaprawach po kilkunastu latach nadają się do renowacji lub remontu. Tak jak stopniowo odchodziło się od stosowania zapraw wapiennych lub wapienno-cementowych na rzecz zapraw czysto cementowych, tak systematycznie spadała trwałość konstrukcji murowych. Nie decydowało o tym jedynie złe wykonawstwo i pośpiech, ale w dużej mierze jakość i właściwości stosowanych materiałów i rozwiązań. W budownictwie tradycyjnym, a więc takim gdzie do spajania cegieł i bloczków stosuje się zaprawy murarskie, te cechy wapna, które dla wielu są słabością, okazują się wręcz zbawienne. Często w literaturze poświęconej budownictwu definicję zaprawy zawęża się do stwierdzenia, że zaprawa to mieszanina co najmniej jednego spoiwa nieorganicznego, kruszyw, wody (czasami również dodatków i/lub domieszek) przeznaczona do układania, łączenia i spoinowania muru. Zaprawa może również służyć do wykonywania tynków. Definiowanie zaprawy w podany sposób należy uznać za niewystarczające, gdyż koncentruje się ono na tylko jednej właściwości zaprawy, a pomija inne, które wpływają w sposób istotny na trwałość konstrukcji murowej.

Oprócz funkcji „łącznika” zaprawa powinna spełniać również:

• Funkcję „poduszki” - łagodzenie naprężeń w murze jest bardzo ważne. Naprężenia w murze są wynikiem obciążenia kolejnych warstw muru przez wyżej położone partie cegieł i zapraw, wieńce betonowe, stropy, konstrukcję dachu, etc. Naprężenia w murze są również wynikiem zmian temperatury i wilgotności w jego otoczeniu. Mur należy traktować jako tworzywo kompozytowe, gdzie w elastycznej matrycy (zaprawie) zatopione zostają elementy sztywne (cegły, kamienie). Wszystkie składniki muru muszą ze sobą optymalnie współdziałać w zakresie odpowiednio dobranych relacji pomiędzy wytrzymałością zaprawy a wytrzymałością cegły, jak również odpowiednio dobranych relacji pomiędzy przepuszczalnością zaprawy i cegły.

Wapno korzystnie modyfikuje cechy zaprawy murarskiej i tynkarskiej zwiększając jej sprężystość i przyczepność do podłoża. Ze wzrostem zawartości wapna w zaprawie rośnie jej paro-przepuszczalność. Zaprawy wapienno-cementowe są jedynymi, które powinny być stosowane na terenach sejsmicznych oraz para-sejsmicznych (np. obszary górnicze lub pogórnicze, ruchliwe skrzyżowania ulic, okolice tras szybkiego ruchu). Większa sprężystość zapraw wapienno-cementowych w porównaniu do zapraw cementowych pozwala na zwiększenie odległości pomiędzy dylatacjami pionowymi w murze.

• Funkcję „bariery” - chronienie muru przed wnikaniem do jego wnętrza wody jest równie ważne jak dwie poprzednio wymienione funkcje zaprawy. Największym zagrożeniem dla konstrukcji murowych jest woda oraz wilgoć. Wilgotne mury mają tendencję do pęcznienia i szybkiej degradacji. Łatwo poddają się korozji biologicznej. Woda jest również tym czynnikiem, który jest odpowiedzialny za pojawienie się na murach licowych różnokolorowych wykwitów solnych. W szczególnych przypadkach sole krystalizujące wewnątrz materiałów budowlanych mogą doprowadzić do uszkodzenia elementów murowych, zapraw lub tynków.

Wapno nadaje zaprawie m.in. urabialność, przyczepność, elastyczność, zdolność do samoleczenia mikro-uszkodzeń. Wapno posiada trzy-, do czterech razy mniejsze cząstki niż cement. Dzięki temu wypełnione zostają wszelkie nierówności w podłożu. Zapewnia to uzyskanie szczelnego połączenia murarskiego. Wapno powoduje uzyskanie optymalnej przyczepności zaprawy do różnego rodzaju podłoży (np. cegła silikatowa, bloczki betonu komórkowego, cegła czerwona, itp.).

• Funkcję „sączka” - spoina powinna regulować wilgotność muru, wyprowadzając wilgoć poza jego obręb. Poziom wilgoci w murach nigdy nie jest równy „0”. Wynika to z faktu, że użytkownicy domów i mieszkań oddychają, gotują, piorą, myją się. Ale źródłem wilgoci w murze może być również woda opadowa dostająca się do wnętrza konstrukcji murowej poprzez uszkodzony dach, uszkodzone rynny, okapy, parapety. Nie należy także zapominać o wodzie gruntowej, która może dostać się do konstrukcji murowej, jeśli izolacja fundamentów wykonana jest nieprawidłowo lub uległa uszkodzeniu. Wydostawanie się wilgoci z murów na zewnątrz budynku powinno odbywać się poprzez spoiny a nie elementy murowe.

Wapno zwiększa zdolność zaprawy do transportu masy, dzięki czemu zaprawa staje się regulatorem wilgotności muru. Ponadto, wapno ogranicza do minimum możliwość wystąpienia na murach wykwitów solnych, których źródłem może być cement portlandzki lub beton wykonany z użyciem wspomnianego cementu. Wyeliminowanie wapna z zapraw spowodowało wzrost zasolenia murów. Objawem tego są liczne wykwity na murach i tynkach.

Ograniczenie definicji do jednego zagadnienia powoduje, że podstawowymi kryteriami, które decydują o wyborze i zakupie danej zaprawy murarskiej stały się:

• cena - im niższa, tym lepiej,
• urabialność - im większa, tym lepiej,
• mrozoodporność i wodoodporność - im większa, tym lepiej,
• wytrzymałość na ściskanie (klasa zaprawy) - im większa, tym lepiej.

Zakłada się przy tym, że nie ma znaczenia, jakich zapraw się używa byle były tanie i wytrzymałe.

Łatwość kompozycji

Największą elastycznością, jeśli chodzi o możliwość samodzielnego kształtowania parametrów, charakteryzują się zaprawy cementowo-wapienne wytwarzane z poszczególnych składników bezpośrednio w miejscu budowy. Oprócz cementu i wapna zawierają także piasek. W zależności od proporcji objętościowej materiałów wiążących i piasku (Tablica 1) uzyskuje się pełną gamę zapraw (Tablica 2).

Tablica 1. Proporcje objętościowe dla zapraw murarskich wykonywanych w miejscu budowy

Tablica 2. Wybór zaprawy w zależności od lokalizacji konstrukcji murowej

Plastyfikator (domieszka) nie zastępuje wapna

Stosowanie domieszek napowietrzających zamiast wapna obarczone jest dużym ryzykiem. Poprawiają one co prawda urabialność zaprawy, lecz równocześnie wzrost ilości powietrza w zaprawie pogarsza jej przyczepność do podłoża. W skrajnych przypadkach występuje nawet całkowita utrata przyczepności zaprawy do cegieł, które dają się z muru wyciągać „gołymi rękami”. Degradacja muru postępuje tym szybciej im bardziej jest on narażony na oddziaływanie wody. Mury budowane na zaprawach cementowych z domieszkami cechuje krótki okres trwałości. Pod żadnym pozorem nie wolno stosować plastyfikatorów w temperaturach ujemnych.

Utrata przyczepności zaprawy do cegły powoduje przyspieszoną degradację muru.