Nowoczesny, bezcementowy system tynków renowacyjnych MAPE-ANTIQUE to unikalne rozwiązanie, wykorzystujące jako spoiwo naturalną pucolanę, która jest materiałem całkowicie ekologicznym. Pozwala to na uzyskanie tynków i zapraw o strukturze tożsamej z materiałami używanymi w minionych epokach, tworzonymi na bazie wapna jako spoiwa. Składniki systemu naprawczego MAPE-ANTIQUE oraz zasady ich aplikacji przedstawiono na przykładzie ich stosowania przy renowacji pochodzącego z XVII w. Zespołu Klasztornego Ojców Jezuitów w Starej Wsi.

Niszczące oddziaływanie wilgoci i soli rozpuszczalnych na konstrukcje murowe

Konstrukcje murowe obiektów zabytkowych wykonane są najczęściej z kamienia i cegły. Podstawowymi spoiwami były glina, wapno, gips, a w późniejszym czasie cement. Porowata struktura tych materiałów, przy braku izolacji przeciwwodnych i nieprawidłowym odprowadzeniu wód opadowych, prowadzi do zawilgocenia murów. Zawilgocenie ścian obiektu skutkuje złuszczeniem powłok malarskich, destrukcją (zmurszeniem) tynków oraz sprzyja rozwojowi grzybów i pleśni.

Woda, która znajduje się w murze, do wysokości przyziemia przemieszcza się pionowo w całym przekroju. Natomiast powyżej poziomu gruntu jej ruch odbywa się w stronę powierzchni muru, gdzie następuje odparowanie. Największy poziom zawilgocenia z reguły obserwuje się w wewnętrznych warstwach muru, z których odparowanie wilgoci jest utrudnione.

Wysokość podciągania kapilarnego ulega wydatnemu podniesieniu przez wykonanie szczelnej warstwy muru (kamienny cokół, zastosowanie szczelnego tynku cementowego lub akrylowego, powłok z farb nieprzepuszczalnych dla pary wodnej), która ogranicza lub wręcz uniemożliwia dyfuzję pary wodnej. Strefa odparowania przemieszcza się wtedy w wyższe partie muru. Jest to jeden z częściej popełnianych błędów podczas renowacji budynków.

Jedynym skutecznym sposobem zahamowania tych niekorzystnych procesów jest odcięcie dopływu wody transportującej rozpuszczalne sole przez wykonanie sprawnie działających izolacji pionowych i blokad poziomych. Równolegle należy ułatwić odparowanie wody zgromadzonej w konstrukcji ściany, przez zastosowanie paroprzepuszczalnych tynków renowacyjnych, o wysokiej wartości współczynnika dyfuzji pary wodnej i posiadających zdolność do gromadzenia w swojej porowatej strukturze kryształów soli. Wytworzenie hydrofobowej blokady poziomej polega na wprowadzeniu do otworów wywierconych na całej długości muru odpowiednich preparatów blokujących przepływ cząstek wody w pionie i poziomie. Blokada hydrofobowa jest metodą szczególnie polecaną do osuszania budynków zabytkowych, ponieważ wymaga małej ingerencji w konstrukcję ścian.

Jednakże w przypadku iniekcji murów decydującą rolę dla powodzenia całej operacji odgrywa prawidłowe dobranie rodzaju preparatu do konkretnego typu konstrukcji. Przed rozpoczęciem robót niezbędne jest wykonanie odwiertów próbnych i odkrywek celem ustalenia rodzaju i wytrzymałości materiałów konstrukcji ściany, poziomu jego wilgotności, stopnia zasolenia i ewentualnej obecności pustek w konstrukcji. Wszystkie te dane są niezbędne do prawidłowego planowania renowacji budynków zabytkowych, w tym – doboru właściwego preparatu iniekcyjnego.

Tynki renowacyjne – zasada działania i oferta systemu MAPE-ANTIQUE

Tynki w obiektach zabytkowych pełnią wiele funkcji, z których najważniejsza to zapewnienie ochrony konstrukcji murowych przed destrukcyjnym oddziaływaniem środowiska oraz zapewnienie estetycznego wyglądu obiektu.

Niedopuszczalne jest stosowanie przy renowacji zabytkowych konstrukcji murowych o wysokim poziomie zasolenia i wilgotności współczesnych tynków cementowych i cementowo-wapiennych, bowiem charakteryzują się wysoką wytrzymałością, szczelnością i wysokim oporem dyfuzyjnym. Ich nałożenie na słabe podłoże muru wpływa na jego destrukcję i dodatkowo powoduje zwiększenie zawilgocenia konstrukcji. Nadto tego typu tynki są trudne do usunięcia z konstrukcji i w trakcie tego zabiegu dochodzi do uszkodzenia warstw cegły, co skutkuje koniecznością prowadzenia zabiegów rekonstrukcyjnych. Dlatego też do renowacji obiektów zabytkowych zaleca się wykorzystywanie tynków renowacyjnych, charakteryzujących się niską wytrzymałością, dużą porowatością i paroprzepuszczalnością. Jako spoiwo wykorzystywane są wapno i pucolana naturalna lub sztuczna.

Nowatorstwo tynków renowacyjnych MAPE-ANTIQUE polega na wykorzystaniu w ich recepturze ekologicznej pucolany o bardzo wysokiej reaktywności i jasnej barwie, która znacząco ułatwia barwienie tynków w masie.

Zastosowanie w tynkach renowacyjnych linii MAPE-ANTIQUE naturalnej pucolany powoduje, że reakcja pomiędzy wodą, wodorotlenkiem wapniowym Ca(OH)2, dwutlenkiem krzemu SiO2 i t lenkiem g linu A l2O3, które są zawarte w formie amorficznej w pucolanie, doprowadza do powstania uwodnionego krzemianu wapniowego (C-S-H) i glinianu wapniowego (C-A-H), które są odporne na działanie wody, zwiększają trwałość i wytrzymałość zaprawy.

Stosowana przez firmę MAPEI ekologiczna pucolana charakteryzuje się wysoką reaktywnością, dużą powierzchnią właściwą i wysoką zawartością amorficznego krzemu. Skutkuje to dużą szybkością przebiegu reakcji pucolanowej, w odróżnieniu od tradycyjnych zapraw na bazie wapna i cementu. Zaprawy MAPE-ANTIQUE już po około 2-3 dniach pozbawione są wolnego wapna. Zlikwidowane zostaje ryzyko ich uszkodzenia przez niszczące czynniki chemiczne, np. reakcję wolnego wapna i faz C-S-H i C-A-H z siarczanami, powodującą powstawanie etryngitu i taumazytu (wzrost ich objętości skutkuje pęknięciami i łuszczeniem tynków). Dzięki zastosowaniu specyficznego rodzaju pucolany zaprawy MAPE-ANTIQUE charakteryzują się wysoką porowatością, a dzięki wysokiej reaktywności w ciągu kilku dni uzyskują strukturę morfologiczną tożsamą z zaprawami historycznymi. Zaprawy linii MAPE-ANTIQUE tym różnią się od innych podobnych, dostępnych na rynku, że są całkowicie kompatybilne nie tylko pod względem chemicznym, lecz także fizycznym (wytrzymałość i cechy sprężyste) z materiałami historycznymi, dzięki czemu wyeliminowane zostało niebezpieczeństwo korozji chemicznej na skutek reakcji wolnego wapna z agresywnymi czynnikami, takimi jak siarczany, chlorki i azotany obecnymi w zasolonych murach. Nadto zaprawy wykonane na bazie naturalnej pucolany firmy MAPEI charakteryzują się tożsamą strukturą wewnętrzną jak zaprawy historyczne, jednakże dzięki wysokiej reaktywności spoiwa parametry mechaniczne są osiągane w bardzo krótkim czasie – kilkudziesięciu godzin.

Zaprawy MAPE-ANTIQUE wyróżniają się bardzo korzystnymi właściwościami reologicznymi. Ich urabialność porównywalna jest z najlepszymi systemami na bazie uwodnionego wapna, a niezwykle jasny kolor ułatwia barwienie materiału w masie. Tynki renowacyjne MAPE-ANTIQUE charakteryzują się makroporowatą budową, która zapewnia szybkie odparowanie wilgoci zawartej w murze i szybkie wysychanie, bez ryzyka powstawania wykwitów.

Podstawowe elementy systemu MAPE-ANTIQUE, wykorzystane przy renowacji Zespołu Klasztornego Ojców Jezuitów w Starej Wsi

Niezaprzeczalne zalety systemu MAPEANTIQUE spowodowały, że został on wykorzystany do renowacji wybudowanego w 1698 r. kościoła oraz budynków klasztornych, należących do ojców Jezuitów. Prace renowacyjne realizowane były ze środków Unii Europejskiej pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Podkarpackiego na lata 2007–13. Renowacja rozpoczęła się w 2010 roku, a jej zakres był niezwykle szeroki. Podstawowe prace obejmowały naprawę uszkodzeń konstrukcji budynku powodowanych wieloletnią eksploatacją i nieprawidłowo prowadzonymi remontami (np. stosowanie t ynków na bazie cementu, szczelnych powłok malarskich).

Prace, przy których wykorzystano materiały MAPE-ANTIQUE, skupiały się na kompleksowej wymianie tynków zewnętrznych w całym obiekcie wraz z odtworzeniem poziomej izolacji przeciwwodnej przez zastosowanie iniekcji krzemianującej. Równocześnie zajęto się całkowitą wymianą stolarki drzwiowej i okiennej oraz obróbek blacharskich, które uległy całkowitej destrukcji. Konstrukcja kościoła znajdowała się w złym stanie technicznym. Elementy murowe były zawilgocone na skutek podciągania kapilarnego i niewłaściwego funkcjonowania rynien i rur spustowych.

Działania naprawcze rozpoczęto od usunięcia warstw tynku i uzupełnienia uszkodzonych elementów murowych oraz spoin między cegłami. Wykorzystano w tym celu zaprawę MAPE-ANTIQUE STRUTTURALE NHL, która charakteryzuje się odpowiednimi właściwościami reologicznymi i wytrzymałością na ściskanie ≈15 MPa, mimo znacznej porowatości. Jednocześnie z powyższymi pracami wykonano odtworzenie izolacji poziomej metodą krzemianującej iniekcji blokującej. Zastosowano tu preparat MAPESTOP PL. Po usunięciu pakerów otwory wypełniono materiałem MAPE-ANTIQUE I.

Po uzupełnieniu i wyspoinowaniu muru odtworzono warstwy tynkarskie (typowe dla materiałów renowacyjnych), których układ jest następujący:

• tynk podkładowy – ma za zadanie zapewnić przyczepność kolejnych warstw – wykorzystano tynk MAPE-ANTIQUE RINZAFFO;
• tynk renowacyjny – tynk o dużej porowatości, a tym samym o dużej zdolności do magazynowania soli – wykorzystano zaprawę tynkarską MAPE-ANTIQUE MC;
• szpachla – drobnoziarnisty tynk wyrównujący powierzchnię – zastosowano materiał MAPE-ANTIQUE FC;
• warstwa ochronna (dekoracyjna) – hydrofobowa, cienkowarstwowa masa tynkarska o wysokiej paroprzepuszczalności i trwałości barwy – zastosowano tynk silikonowy SILANCOLOR TONACHINO.

Ze szczególną starannością odtwarzano kolorystykę obiektu. Celem było uzyskanie barwy elewacji obiektu, którą ustalono na podstawie analizy pierwotnego koloru tynku. Ponieważ dostępne wzorniki kolorów, ze względu na małą powierzchnię, nie pozwalają na precyzyjny dobór właściwego odcienia – wykonano pola próbne, na podstawie których dobrano precyzyjnie odpowiednie kolory masy tynkarskiej.
Jako zewnętrzną warstwę tynku zastosowano masę SILANCOLOR TONACHINO opartą na bazie żywicy silikonowej, gdyż łączy w sobie zalety tradycyjnych wypraw mineralnych (wysoka przepuszczalność) i powłok syntetycznych, mocno związanych z podłożem (jednolity odcień barwy, doskonała przyczepność do podłoża, odporność na działanie promieniowania UV). Jednocześnie zastosowana masa tynkarska tworzy warstwę hydrofobową, przez co utrudniona jest penetracja wody i zawilgocenie elewacji.

Podsumowanie

Naprawa obiektów zabytkowych, uszkodzonych w wyniku działania wilgoci i zasolenia, nastręcza wiele problemów. Warunkiem udanej rewitalizacji jest odpowiedni dobór materiałów, gdzie kluczowym zagadnieniem jest ich fizyczna i chemiczna kompatybilność z podłożem i rodzimymi materiałami używanymi do wznoszenia obiektów, a także staranne wykonanie prac remontowych. Zabiegiem poprzedzającym zastosowanie systemowych tynków renowacyjnych musi być osuszenie konstrukcji przez odtworzenie ciągłych izolacji poziomych i pionowych. Dopiero po wykonaniu tych czynności można przystąpić do naprawy elewacji.

dr inż. Krzysztof Pogan
inż. Jerzy Siwek
MAPEI Polska Sp. z o.o.
Fotografie: archiwum MAPEI