...czyli wszystko o cemencie

  Jak to drzewiej z tynkami bywało...

Z tynkami, tymi starymi na zabytkach, robionymi dziesiątki a nawet setki lat temu, współczesna technologia ma problem. Wynika on nie z faktu, że technologia jest na zbyt niskim poziomie, lecz z faktu niezrozumienia miejsca, punktu, z którego startowano wiele lat temu, a co za tym idzie tego, co wówczas posiadano, a co trzeba było modyfikować, by parametry były lepsze.

Takie spojrzenie oznacza też, że ten problem posiadają także gotowe tynki - produkty wielkich firm, że problem ten występuje wśród osób, które decydują lub współdecydują o wyborze technologii, która będzie użyta, aby dany obiekt odzyskał swoją dawną świetność.

Przyjmując dla ułatwienia że mamy budynek z powiedzmy XVIII wieku, zbudowany z kamienia a częściowo z cegły, który w chwili obecnej ma zawilgocone tynki, oczywiście nie posiada dobrej izolacji poziomej o pionowej nie wspominając, trzeba go wyremontować - pojawia się problem. Ze współczesnego punktu widzenia przedstawia się on dość łatwo - co zrobić by osuszyć ścianę, w takim stopniu jakim się da, oraz jak sprawić by wilgoć i cały "syf" który można znaleźć w murze po nałożeniu tynku nie wyszedł na zewnątrz. Rzecz jasna na zewnątrz nie może wyjść także tenże syf, czyli alkalia, zawarte w zwykłych najczęściej szarych i bywa że popiołowych cementach używanych jako baza dla takiego tynku.

W chwili obecnej gros typowych, a może i wszystkie powszechnie stosowane tynki renowacyjne, opiera się na cemencie jako na materiale wiążącym. Co by nie mówić o cemencie, ma on jedną zaletę - jak na nasze potrzeby jest mocny, nawet bardzo mocny mimo stosowania drobnoziarnistych wypełniaczy (piaski kopane czy kwarcowe). Jego siła jest dużo większa niż dawnych tynków czy zapraw.

Mając cement i ilość określoną mniej więcej na kilkanaście do dwudziestu, nawet dwudziestu kilku procent, staje się przed kolejnym wyzwaniem. Jak uplastycznić zaprawę by dała się zacierać, nakładać, by nie sprawiała problemu czy to przy nakładaniu ręcznym, czy mechanicznym, by nie zaczynała wiązać już w rurze maszyny? I znów odpowiedź jest jedna i prosta - plastyfikator. Dawniej było to wapno, ale w chwili obecnej na rynku jest cała gama środków o wiele silniejszych, dokładniejszych w dozowaniu, mniej podatnych na warunki atmosferyczne itd. Słowem temat z głowy, wystarczy tylko znaleźć to, co będzie pasować do danego cementu.

Wiadomo, że wapno jest środkiem bakteriobójczym i glonobójczym - co przekłada się na stosowanie go czasem także w nowoczesnych zaprawach, lecz jego ilości są śladowe, 2-3%, a bywa że mniej. Czasem bywa zastępowane kolejną chemią. Niestety zaprawa stworzona w taki sposób ma zwykle dwie wady. Tą pierwszą jest jej siła i wytrzymałość i co tu ukrywać szczelność, czyli przepuszczalność dla wilgoci. Jest ona (szczelność) znacznie większa niż typowej cegły. Oznacza to, że wykwity, czyli biało-szare naloty będą powstawały, lecz wyjdą nie "fugą" ale "cegłą", tworząc takie jasne wzorki, które są dużą wadą estetyczną, świadczącą o tym, że ktoś przesadził z wytrzymałością. Remedium na ten fakt jest kolejna chemia - tym razem napowietrzacze, czyli środki tworzące puste miejsca - bąbelki - w środku zaprawy. Doskonale widać to na przekrojach poprzecznych. Pozwalają one by cały ten "syf" nie wychodził cegłą, lecz tak jak powinno być - fugą.

Aby zrozumieć, że takie podejście nijak ma się do tzw. ducha w którym powstawały ówczesne, "starożytne" zaprawy, należy zrozumieć ich skład, ich właściwości i wiedzieć, które materiały za co odpowiadały.

Zanim ponownie odkryto cement, zanim ponownie zrozumiano do czego nawet w naturalnej postaci może służyć, głównym i w zasadzie jedynym spoiwem było wapno. Używane w różnych postaciach - gaszonej lub wypalonej lecz rozbitej na drobno, ale wapno. By mogło być wykorzystane jako baza dla zaprawy, musiało być zgaszone, czyli przejść do postaci ciasta wapiennego. W zasadzie każda osoba "siedząca" w budownictwie zgodzi się, że wedle obecnych standardów ówczesne zaprawy były słabe, niektórzy twierdzą, że nawet bardzo słabe.

Pozycja z początku XIX wieku dotycząca budowania i szeroko rozumianego konstruowania domów podaje, że dla "normalnie tłustego" wapna przybliżony stosunek ciasta wapiennego do piasku kopanego wynosił mniej więcej 2:5 do 3:5 czy 1:1,5. Jeżeli wapno było bardzo tłuste - to więcej piasku, a jeśeli chude to odpowiednio mniej. Jaką rolę pełniło wapno (w postaci ciasta wapiennego) w takiej zaprawie? Było zarówno spoiwem, jak i środkiem zachowującym zdrową ścianę.

Niestety jakkolwiek wapno jest spoiwem, to na potrzeby budowniczych ma kilka wad:

  • nie lubi zbytniej wilgoci
  • wiąże stosunkowo wolno
  • nie nadaje się do stosowania w miejscach wilgotnych, o mokrych wręcz nie wspominając
  • z racji tempa wiązania - "tak sobie" nadaje się na tynki do wewnątrz

Oznaczało to, iż każdy XVIII-wieczny wykonawca posiadał szeroką wiedzę w jaki sposób modyfikować istniejącą zaprawę, zwykłymi dostępnymi na każdej wsi czy folwarku środkami, by zmienić owe niedoskonałości. Dodawano więc środki osuszające tynki, dodawano środki które uszczelniały i przyśpieszały twardnienie zaprawy, znano nawet takie metody, które pozwalały stworzyć zaprawę twardniejącą w ciągu kilkudziesięciu minut.

Pamiętając o tym trzeba wiedzieć, że zaprawa na bazie ciasta wapiennego była "puchata", czyli na przełomie takiej zaprawy, nawet wykonanej jeszcze w latach nastych XX wieku, można spokojnie znaleźć owe bąbelki powietrza, a obok nich inne dodatki.

Wniosek z tego jest jeden - można, a nawet trzeba zastąpić wapno (cały czas w sensie: ciasto wapienne, wapno gaszone!), lecz jedynie w miejscu, w którym spełnia swoje funkcje jako spoiwo. Nowe spoiwo musi być także odporne na wilgoć, lub wilgoć nie może mu szkodzić. Cement czysty, bez dodatków, niskoalkaliczny oczywiście spełnia taką rolę. Podmiana wapna cementem nie oznacza, że je eliminujemy - inne jego właściwości są tak cenne, że należy z nich korzystać. Należą do nich:

  • właściwości biobójcze
  • napowietrzenie zaprawy
  • urabialność/plastyczność

Przeskakując nieco ponad setkę lat do przodu do lat 20. i 30. bez trudu można się przekonać, że właśnie w taki sposób wówczas rozumowano. W jednym z podręczników wydanych dla osób chcących budować swój dom metodą jakbyśmy to dziś nazwali gospodarczą bardzo łatwo można doszukać się interesujących nas informacji.

Pierwszą z nich jest propozycja wytworzenia w zakresie własnym cegły cementowej, używanej jak opisują autorzy między innymi w Finlandii. Jej skład to 1 część cementu (ówczesnego, czystego i porządnego) na 8-10 części piasku. Nie jest to mocna cegła, ale przecież wystarczająca. Można przyjąć, że jej przybliżona wytrzymałość odpowiada mniej więcej cegle M 7,5 - M 10. Podane są także metody budowy, wiązania muru itd. Pod sam koniec nie zapomniano podać przepisu na zaprawę: 1 część cementu, ok. 1,9 części ciasta wapiennego i ok. 8-9 części piasku. Jak można zauważyć nie jest to mocna zaprawa, ale wystarczająca. Jest słabsza i mniej szczelna od cegły, tym bardziej, że ówczesne cementy nieco wolniej wiązały i końcowe wytrzymałości były nieco mniejsze.

Najbardziej charakterystyczną różnicą jaką można zauważyć jest zastąpienie wapna jako materiału wiążącego cementem i zostawienie wapna jako plastyfikatora, środka biobójczego i nadającego plastyczność, urabialność i napowietrzenie mieszanki.

Z tamtego 80-letniego obecnie przepisu można bez problemu skorzystać na każdej budowie. Warunkiem niezbędnym jest tylko użycie cementu o parametrach zbliżonych do tych, do jakich byli przyzwyczajeni ludzie przed drugą wojną światową. Cement musi być niskoalkaliczny i bez żadnych dodatków, na chwilę obecną - biały. Wapno gaszone z racji obecnej technologii jego produkcji można uzyskać stosunkowo szybką i prostą metodą (choć w oczach ludzi z lat 30., o wcześniejszych nie wspominając, uchodziłaby za barbarzyństwo). Najpopularniejsze wapno dostępne na rynku jest określane jako hydratyzowane, czyli suchogaszone. Gasi się je w taki sposób, by nie dawać nadmiaru wody, z racji technologii i na nasze potrzeby wstępnie. By zgasić je do końca i uzyskać ciasto wapienne, należy je po prostu wsypać do szczelnego pojemnika, zalać odpowiednią ilością wody i zostawić na dwa dni minimum. Potem nadaje się do użycia.

Ówczesnymi wypełniaczami były najczęściej piaski kopane, zawierające bardzo drobne frakcje, a nie płukane, które są czyste, lecz owych frakcji na nasze potrzeby mają nieco za mało. Oczywiście można je zastąpić np. piaskami kwarcowymi. Tylko i aż tyle pozwoli stworzyć nam na miejscu na budowie zaprawę, której parametry odpowiadają albo są bardzo zbliżone do tych, jakie były używane w XX wieku.

Chcąc zastąpić zaprawy czysto wapienne - także musimy się wzorować na tej zasadzie i zgodnie z nią odpowiednio je modyfikować. Czy będzie je można nazwać renowacyjnymi - tak, gdyż idea i sposób powstania jest zgodny z ówczesną, dawną filozofią - czy próbą znalezienia takiego odmiany środka wiążącego, który byłby mocniejszy, odporniejszy na wilgoć i szybciej wiążący. Znaleziono go - to cement, co jednocześnie nie stanowi powodu by rezygnować z tego, co nam daje wapno gaszone tylko dlatego, że można zastąpić je chemią. To troszkę inny punkt wyjścia.

Jak już wspominałem obecny sposób gaszenia wapna hydratyzowanego, dla osób żyjących w XVIII czy na początku XIX wieku byłby barbarzyński. W literaturze z tamtych czasów można znaleźć trzy podstawowe.

Pierwszy, podobno pochodzący jeszcze z czasów "starożytnych" Greków i Rzymian wyglądał następująco - brało się bryły wypalonego wapna i rozbijało na drobne, wrzucając do odpowiedniego dołu przygotowanego w odpowiedni sposób. Dlatego powinien być raczej płytki i duży. Po rozbiciu wapna na bardzo drobne cząstki i wyrzuceniu zanieczyszczeń nie dodawało się wody, tylko tak długo gracowało, nieraz i kilka długich dni (podobno minimum kilka), aż wapno samo z siebie nabierze wilgoci i zacznie się lasować bez dodatku wody. Następnie przysypywano je piaskiem (dla słomy należało zwracać uwagę, czy aby wyrzut gazów nie sprawi, że osłona zniknie), by po minimum kilku latach nadawało się do użycia.

W jednym z opracowań można znaleźć informację, że zadołowane wapno może leżeć kilkaset lat i nie straci nic ze swych właściwości. Znacznie częściej można czytać o karencji kilkunastoletniej a nawet dłuższej. Współczesne opowieści starszych osób to potwierdzają. Wapno w ten sposób zgaszone, a potem prawidłowo zadołowane jest bazą dla zaprawy, która wedle autora podręcznika z XIX w. wejdzie w najmniejsze szczeliny.

Drugi sposób jest nieco szybszy i łatwiejszy w pierwszej fazie. Po rozbiciu wypalonego wapna na drobniejsze części i grudy zalewa się to wodą, a potem gracuje. W chwili kiedy woda "zniknie" proces powtarza się. Po jego zakończeniu procedura jest taka sama: czyli przysypanie piaskiem i czekanie aż wapno się zlasuje. Po co najmniej dwóch latach materiał jest gotowy.

Trzeci jest sposób pośredni - gwarantujący bardzo wysoką jakość wapna - jego gęstość jest tak duża, że łopatę wbitą trudno wyjąć. Duży plac obstawia się kamieniem, następnie ów kamień obsypuje piaskiem, potem na tak ograniczony plac sypie się wapno wypalone, przysypuje piaskiem na minimum pół łokcia (łokieć miał niecałe 60 cm), po czym zalewa to wszystko wodą w takiej ilości, by doszła ona do wapna i zaczął się proces. Trzeba w jego trakcie tylko uważać, by nie powstały otwory w piasku oraz by ilość wody była odpowiednia.

Czasami można znaleźć informację, że do takiego wapna mieszkańcy dodawali truchło zwierzęcia, skórę, sierść lub kości. Po kilku latach w dole "dodatki" znikały, zaś gotowe do użycia wapno posiadało w sobie klej kazeinowy, który sam z siebie jest mocny, stosunkowo szybko wiąże i jest odporny na wilgoć. Oznaczało to znaczne ułatwienie w murowaniu budynku.

Rzecz jasna kamień zwożony na budowę lub do pieców, w których wypalano wapno nie mógł być "prosto z kopalni" czy raczej "prosto z kamieniołomu", ale musiał się "przesezonować" by okazało się, który jest zdatny do użytku. Autor pisze, że prócz tzw. martwicy, który jest porowaty, chłonie wilgoć, ale jest lekki i mocny, zasadniczo kamień po zimie musi mieć jednaki kolor, ziarna w nim muszą być podobne i mieć taki sam lub podobny kształt, uderzony oddaje dźwięk, nie ma pęknięć i szczelin, gładko się łupie, nie popęka w ogniu, nie będzie chłonął wody ani w niej żadnego "syfu" nie zostawi, wreszcie polany spirytusem lub innym "ostrym" płynem nie zacznie z nim reagować. Dopiero wtedy może być wykorzystany do budowy domu, który ma wytrzymać lata, a nie kilka zim. Już tylko w tym krótkim opisie widać różnicę jak jest obecnie, a jak było kiedyś. To także, a może i zwłaszcza to, świadczy o wiedzy i fachowości ówczesnych specjalistów zajmujących się tematem budownictwa.

Z taką samą precyzją i dokładnością są wyliczone różne rodzaje zapraw, a także ich skład, od tych najstarszych do współczesnych autorowi. Wyraźnie zaznacza on także, że marmur to także wapień, tylko że twardy, zaś najlepsze wapno prawdopodobnie brało się z wypalonego, a potem zgaszonego marmuru.

Zaprawa do murowania w wodzie:

  • wapno gorące jeszcze z pieca wymieszać z kamyczkiem grubym i drobnym, murowane w wodzie przejdzie w zaprawę twardą i odporną
  • wapno z pieca zmieszać razem z utłuczonym kamieniem surowym i razem gasić - kit także będzie twardy i zdatny do murowania w wodzie
  • ta metoda opisana jest jako sięgająca Kartagińczyków, gdzieś ginąca w pomroce dziejów, lub taka która jest "od zawsze" popularna i powszechnie stosowana w południowej Europie ("Tuneta i brzegi Barbaryi"): "miesza się część piasku, dwie części popiołu i trzy części wapna, następnie wszystko dokładnie przesiewa, dodając niewiele wody, trzy dni i trzy noce miesza, następnie dodając nieco wody i oleju aż się z tego jednolita masa robi"

Inne rodzaje zapraw i ich właściwości:

  • wapno z puzzolaną - jest zdatne do murowania w wilgoci, a sama puzzolana twardnieje w wodzie. Zmieszane razem przenikają nawet kamienie krzemieniste i rozjaśniają je bardzo (z czarnych czynią je białymi)
  • mocną zaprawę można zrobić także rozpuszczając sadzę z... uryną w wodzie, po czym dodaje się ją do wapna z piaskiem; pierwszą część przepisu zastąpić można także gipsem lub prochem z tego samego kamienia, z którego palone jest wapno
  • część dachówki lub cegieł tłuczonych, oczywiście przesiana dodana do części wapna zaprawę czyni odporną na wilgoć; dachówki lub cegły zastąpić można także węglem tłuczonym i żużlem żelaznym - ten typ zapraw nadaje się do narzucania i na sztukaterie
  • olej lniany, który może być zastąpiony także olejem orzechowym, zmieszane z piaskiem i rumowiskiem (czyli znów dachówki) i z wapnem sprawiają, że zaprawa nie przepuszcza wody; jeśli zaś nie ma się oleju, to równie dobrą zaprawę można stworzyć na bazie typowego składu bazującego na grubym piasku i wapnie, lecz z dodatkiem dwóch części rumowiska tłuczonego i przesianego; zaprawa o takim składzie wedle autora jest świetna "dla akweduktów, mostów, dróg, sklepień czy miejsc odkrytych"

Zwykła zaprawa do murowania zależna jest od tłustości wapna:

  • wapno i piasek pół na pół, jeśli wapno jest dobre do 2/5 wapna a 3/5 piasku, zaś jeśli wapno jest wyborne to i 1:2; chcąc zaś tynkować mury i sklepienia wystarczy zmieszać same wapno z sierścią bydlęcą...

Receptury z innych krajów, starożytne, co tak albo inaczej oznacza znane od pokoleń również bazują na podobnych dodatkach:

  • należy zgasić wapno winem, dodać tłuszczu wieprzowego oraz mleka figowego, po dodaniu zaś smoły rzadkiej i oleju lnianego nic lepszego nie nadawało się na wodociągi, baseny i inne budowle mające trwały kontakt z wodą...
  • podobne właściwości miał mieć kit rodem z północy (zapisany w annałach Akademii Szwedzkiej) o składzie następującym: dziewięć części glinki drobnej, sześć popiołu przesiewanego, pięć piasku drobnego, sześć smoły albo oleju, następnie dodawało się wody tyle by było urabialne, mieszało długo i dokładnie, a stworzony w ten sposób kit nie chłonął wilgoci zanurzony w wodzie przez miesięcy sześć; druga wersja wyróżniała się tym, że dodawano nie smołę a olej, bo nie śmierdziało aż tak bardzo...

Wszystkie składniki będące pod ręką w ówczesnym gospodarstwie lub w jego najbliższej okolicy takie jak: gips, wapno niegaszone, białka jaja, maślanka, ser biały (nawet nieco zwarzony) dodane do wapna gaszonego tworzą w kontakcie z wilgocią czy szerzej z wodą zaprawę mocną i odporną na wodę. Na bazie tej wiedzy została w latach 70. XVIII w. naukowo opracowana i zbadana empirycznie zaprawa, która była odporna na wilgoć i zalecana do stosowania. Składała się z części wapna gaszonego i trzeciej części wapna niegaszonego utartego na proch. Zaprawa taka po stwardnieniu nie traciła swych właściwości nawet w wodzie.

W krótkim podsumowaniu ówczesnej wiedzy, która jak widać była szeroka i wykorzystująca to, co ówcześni ludzie mieli pod ręką, podaje konkretne zaprawy które można i trzeba stosować w konkretnych przypadkach:

  • zaprawa do wykładania kanałów lub miejsc, gdzie woda ma stały kontakt: jedna część cegły utłuczonej i przesianej, dwie części piasku rzecznego także przesianego, czwarta część wapna gaszonego, drugie tyle niegaszonego - utartego na proch
  • zaprawa albo tynk odporny na wodę: proch z węgla kopanego zmieszany w równej części z wapnem niegaszonym
  • tynk do wewnątrz: dwie części wapna gaszonego, jedna część gipsu tłuczonego, czwarta część wapna niegaszonego
  • do murowania (bo dobrze miesza się z wapnem) nadaje się także m.in. margiel utłuczony oraz wszystko to, co pozostaje po spaleniu w piecach hut (okruchy kamieni oraz gruzy)

Wszystkie te receptury, wszelkie modyfikacje sięgające korzeniami nieraz głębokich lat wstecz, być może i czasów późnej starożytności albo przynajmniej stamtąd czerpiących swoje inspiracje mają jedną cechę wspólną - modyfikują w konkretnym kierunku te cechy zaprawy wapiennej, które były uciążliwością, czyli:

  • słabe nabieranie wytrzymałości
  • słaba odporność na wodę

Trudno się spodziewać by obecne, gotowe produkowane raczej masowo tynki renowacyjne miały taki sam lub podobny skład, aby w worku znajdowało się wapno gaszone i niegaszone, sadze lub popioły drzewne, przesiane i odpowiedniej czystości. Każdy z tych dodatków pełnił odpowiednią rolę - popiół lub węgiel drzewny zasadniczo wysuszał wilgoć, która weszła w zaprawę (wiązał ją, nie pozwalając dalej przenikać), cegła lub glina nadawały wytrzymałość i odporność na wodę, wapno niegaszone w odpowiedniej ilości mieszane - tempo twardnienia itd.

W chwili obecnej tę rolę pełni albo cement (tempo wiązania i wytrzymałość, także na niskie temperatury i niekorzystne warunki atmosferyczne) lub dodatki chemiczne od prostych i popularnych jak szkło wodne po wysokiej klasy plastyfikatory. Jednakże mając w pamięci filozofię jaka była stosowana te kilka setek lat wstecz zaprawy renowacyjne powinny tak naprawdę bazować na cemencie (jako materiale wiążącym), wapnie, a dokładniej wapnie gaszonym (jako plastyfikatorze, czymś co nadaje "tłustość" zaprawie, oraz środkowi który doskonale ją napowietrza) oraz piasku lub jego rozmaitych zamiennikach (jako wypełniaczu).

Owszem, są zaprawy reklamowane jako czysto wapienne, bazujące swoim składem na wapnie gaszonym - ale czy prócz niego ich skład jest taki sam jak ten stosowany wiele lat temu? Czy zawiera w sobie popiół, sery, jaja a może tłuczoną dachówkę, albo sierść wieprzową czy wołową?

W XIX wieku na scenę ponownie wkracza cement. Początkowo są to cementy oparte na znanej jeszcze Rzymianom puzzolanie, potem już te prażone na bazie klinkieru i określane jako portlandzkie.

Tak naprawdę z racji tego, że nie istniały żadne normy czy regulacje tego, z czego ma się składać wsad, zaś proces wypalania podlegał kolejnym zmianom i modyfikacjom, oznaczało to ni mniej ni więcej to, że i efekty były różne przy tym samym wsadzie, jak i z różnego wsadu uzyskiwano bardzo zbliżone efekty w postaci cementu posiadającego takie same lub bardzo zbliżone właściwości. Jakkolwiek badania nad cementem prowadzono już w latach 50. XIX wieku (tereny obecnej Polski), to z racji niemożności kupienia towaru o w miarę takim samym składzie bardzo powoli przebijał się on do tynków czy murarstwa.

Opracowanie dotyczące cementu wydane w latach 70. XIX wieku wyraźnie zaleca, aby do zapraw dodawać najwyżej pięć części piasku do jednej cementu. Autorzy podkreślali, że owszem próbowali dodawać więcej, nawet i dziesięć lub dwanaście części, lecz z racji faktu, że cement musi być mocny, piasek ostry a wszystko dobrze na sucho wymieszane, co w warunkach ówczesnych budów było jak sami zaznaczali w zasadzie nie do spełnienia - to zalecali, aby owych pięciu części nie przekraczać; przy czym jeśli zaprawa ma być używana w miejscach wilgotnych - jeszcze bardziej ograniczyć ilość piasku, gdyż tam ważna jest moc. Nie wspominali o skurczach zaprawy, co zapewne oznaczało, że ówczesne tempo wiązania nie było jak na współczesne czasy rewelacyjne, lecz w porównaniu do czystej zaprawy wapiennej i tak było znacznym postępem.

Do wypełnienia skrzyń używanych do budowy mostu żelaznego pod Warszawą w II połowie XIX wieku użyto betonu o składzie następującym: pięć części piasku, dwie części wapna lasowanego i jedna cementu, zaś do bulwarków po obu stronach przyczółków przymostowych "mocniejszej", gdyż na jedną część cementu przypadało cztery i pół części piasku i jedna i trzy czwarte części wapna...

W przypadku przygotowywania fundamentów zaleca się używania kamienia o wielkości od półtora do dwóch cali grubego (czyli grubości ok. 40-55 mm). Aby związać ten w zasadzie kliniec należy użyć betonu o składzie podobnym jak w przypadku budowy mostu w ilości na jedną jednostkę objętości kamienia pół jednostki objętościowej zaprawy.

Autorzy bardzo wyraźnie podkreślali różnice w jakości cementu - dla jednego z rodzajów przesiąkanie wody następowało już w chwili kiedy mieszanka miała skład jeden do jeden, dla innego jeden do trzy (cement/piasek). Co ciekawe ówczesne zalecenia fachowców mówiły, by cement spokojnie wiązał (miał niskie ciepło hydratacji). O tym jak niskie ono było niech świadczy fakt, że próbki betonu składające się tylko z cementu albo z jednej części cementu i jednej piasku zanurzone cały czas w wodzie potrafiły pękać dopiero po kilkunastu lub nawet kilkudziesięciu dniach (powyżej 30). W obecnych czasach jest to niemożliwe...

Wytrzymałość takiego cementu (jednego z najlepszych wówczas dostępnych) po 52 dniach wynosiła w pewnym przybliżeniu około 15 MPa, co na miary rosyjskie przekładało się jako niemal 2100 funtów rosyjskich na cal rosyjski. Co ciekawe różne próby przynosiły bardzo różne wyniki, nawet dla cementów, które początkowymi parametrami i składem były bardzo zbliżone do siebie. Zaprawy na bazie takiego cementu miały wytrzymałość najwyżej 1 MPa, zaś beton w rozumieniu współczesnym (żwir cement piasek w ilości po jednej części każdy) około 2 MPa. Co ciekawe w tamtych czasach betonem cementowym określano to, co dziś uznane by zostało za stosunkowo słabą zaprawę.

Te fragmentaryczne poniekąd wyniki pozwalają bez większego błędu stwierdzić, że ówcześni technolodzy lub osoby zajmujące się architekturą bardzo szybko potrafiły docenić te właściwości cementu, jakich nie miały zaprawy wapienne. Opierając jednakże swą wiedzę na tym, jak istotną rolę pełni wapno i co ono daje nie wyrzucali go z ówczesnych receptur, nawet takich, które były przewidywane tam, gdzie dziś zastosowanoby czysty beton zrobiony na bazie mocnego cementu, nawet klasy 42,5.

Badania wskazują czym różnił się ówczesny materiał wiążący od obecnego:

  • mniejsze (wolniejsze) tempo wiązania powodowało, że nie występowały obecne zagrożenia tak dobrze dziś znane, czyli skurcze czy rysy
  • czas jaki przewidywano na "dojście" cementu do ostatecznej wytrzymałości był niemal dwa razy dłuższy niż obecnie (52 dni kiedyś a 28 obecnie)
  • wytrzymałość zapraw była dużo niższa, co oznaczało, że nie istniały problemy, z którymi stykamy się obecnie (konieczność dużego napowietrzania, a jednocześnie konieczność osiągnięcia pożądanych parametrów wytrzymałościowych)
  • użycie cały czas wapna gaszonego (jak zostało to określone długo i dobrze zlasowanego) eliminowało napowietrzanie (gdyż to zapewniało nam wapno) oraz używanie chemii mającej zapewnić plastyczność czy odporność na glony (te ostatnie cechy i właściwości posiada nawet wapno suchogaszone - hydratyzowane)

Należy zadać sobie pytanie, czy zdawano sobie sprawę jakie możliwości rozwoju ma cement i czy należy dążyć do ujednolicenia parametrów, jakie musi spełniać. Odpowiedź jest na pewno twierdząca - potwierdza ją to, co stało się zaraz na samym początku XX wieku. Ówczesne amerykańskie stowarzyszenie producentów cementu wydało coś w rodzaju zaleceń czy norm na wewnętrzny szybko rozwijający się rynek amerykański. Bardzo szybko kilka tysięcy sztuk musiano wysłać na cały ówczesny rozwinięty świat. Przez kolejne lata kolejne wersje i kolejne zmiany tychże zaleceń, później już regularnie określanych jako normy, stawały się wyznacznikami i wzorami dla innych norm - tym razem krajowych.

Kolejnym pytaniem jest to, co stało się z dziedzictwem wieków wcześniejszych? Nie, nie zostało zapomniane. Kolejne podręczniki, zalecenia i wskazówki ukazujące się dość regularnie do lat 20. uważają za najnormalniejszą rzecz pod słońcem to, że zaprawy czy tynki wykorzystują wapno gaszone czy lasowane. Zalecają tylko skrócenie okresu gaszenia, gdyż "tylko" sezon, a w rzeczywistości około półtorej roku daje świetny efekt w zaprawach. Jako minimalny czas określono odpowiednio cztery i sześć tygodni w zależności od rodzaju zastosowania. Jakkolwiek wapno nie jest już materiałem wiążącym, który musi być odporny na wodę, to nadal jego pozostałe właściwości są wykorzystywane, nadal służy, aby nadać puszystość zaprawie, nadal służy temu, by tynki nie gniły i nie zieleniały, nadal jest głównym plastyfikatorem zapraw...

Co ciekawe w kamienicy w Krakowie datowanej na lata 20. tynk zewnętrzny jest niejako dwuczęściowy - pierwsza, wewnętrzna część to czysty lub niemal czysty tynk wapienny, z węglem drzewnym w składzie. Zewnętrzna warstwa to już "regularny" tynk cementowo-wapienny, barwiony w masie. Oznacza to ni mniej ni więcej że nadal stare i doskonale znane dodatki były wykorzystywane. Suchy tynk - to zdrowy tynk, a nie zawsze domy czy kamienice miały izolacje poziome czy pionowe, nie zawsze można było budować w taki sposób by zejść na przepisowe 1,2 m poniżej poziomu gruntu (grubość przemarzania w zimie)...

Czym tak naprawdę różni się tynk zrobiony na budowie obecnie, od tamtego, mającego niemal lub nieco ponad setkę lat? Jaka jest różnica, kiedy taki tynk "renowacyjny" wymieszamy na bazie cementu niskoalkalicznego (dziś: białego), bo takie wówczas niemal tylko i wyłącznie istniały, dodając do niego odpowiednią ilość wapna gaszonego (zwykłe też może być, lecz może się okazać, że trzeba będzie dodać plastyfikatora), i piasku? Żadna - może poza faktem, że z racji tego, że obecna wytrzymałość cementu pozwala na znacznie więcej, to z jednej jego jednostki powstanie znacznie więcej zaprawy. Po prostu piasku będzie nie pięć, czy siedem a może i dziesięć albo dwanaście części. W tym wypadku w dowolnym zwiększaniu ilości piasku ograniczeniem jest coś, co nazywane jest powierzchnią właściwą cementu. W przybliżeniu mówi ona jaką powierzchnię będą miały wszystkie ziarenka cementu w jednostce objętości. I ta powierzchnia musi być na tyle duża, by móc związać ze sobą wapno i ziarenka piasku, jakie wsypiemy wraz z cementem do betoniarki...

Prawdopodobnie pod koniec lat 40. lub na początku 50. zaczęły następować niepokojące zmiany. Zmienił się cement - a dokładniej jego jakość i właściwości. Stosunkowo szybko przyrastała wytrzymałość "normowa" oraz czas w którym zostaje ona osiągnięta, lecz w jeszcze szybszym tempie w składzie cementu zaczęły pojawiać się "niepożądane" ze wszech miar dodatki - w postaci popiołów, siarczanów, a zwłaszcza alkaliów.

Jeszcze w 1941 roku amerykańskie stowarzyszenie firm zajmujących się produkcją cementu i betonu potrafiło oświadczyć, że jeśli w cemencie ilość alkaliów przekracza 0,6%, to jego jakość musi budzić bardzo uzasadnione obawy.

W Europie skończyła się wojna, zmieniły się granice i nastąpił okres odbudowy. Polska na tym tle była mocno zniszczona i nie należała do grupy bogatych państw. Jeszcze w latach 40. powstały podręczniki i kompendia wiedzy dotyczące samodzielnego budownictwa, oraz te bardziej fachowe "dla mistrzów murarskich". I jedne i drugie nadal uważały, że najlepszy skład tynku cementowo-wapiennego zawiera się w zależności od siły cementu i potrzeb inwestora pomiędzy 1:1:6 a 1:3:8 (cement/wapno gaszone/piasek). Jedyną wyraźną zmianą dotyczącą wapna było dalsze skracanie okresu jego gaszenia. Wiązało się to także z tym, że do powszechnego użycia zaczęły wchodzić wapna suchogaszone.

Wspomniana wyżej relacja poszczególnych składników względem siebie bardzo wyraźnie jest zaznaczona w ciekawej książce dotyczącej cegły cementowej (betonowej). W drugiej połowie lat 30. osoby związane z szeroko pojętą branżą upowszechniały nową metodę, łatwiejszą, podobno dostępniejszą dla wszystkich, budowy domu. Bazą i podstawowym budulcem miała być cegła zrobiona z użyciem cementu. Bazowymi składnikami były gruby piasek oraz cement. Skład przedstawiał się następująco: osiem do dziesięciu części piasku i jedna część cementu.

Z dzisiejszej perspektywy i wiedzy łatwo ocenić, że nie jest to bardzo mocna cegła, jednakże jej skład gwarantował łatwość wyrobu. Mimo tego że cementy, nazwijmy je międzywojenne, były wyraźnie słabsze niż obecne, taka cegła miała znakomicie nadawać się do budowy domów. Sam pomysł miał ponoć przyjść z Finlandii czy szerzej z Północy i miał być tam z powodzeniem stosowany, zwłaszcza w budowie domów jednorodzinnych.

Wielokrotnie wspominana zasada wymagała, by fuga była słabsza oraz łatwiej przepuszczalna dla wilgoci niż budulec, stąd w podręczniku został podany jej skład. Cement był przeliczany w kilogramach, wapno gaszone (dokładniej ciasto wapienne) oraz piasek - w litrach. Przyjmując, że cement na gęstość nasypową ok. 2,4 kg/l, skład tej zaprawy (opisanej jako sprawdzonej i w życiu, i w badaniach) przedstawiał się następująco (cement/ciasto wapienne/piasek) - 1 : 1,9 : 8-9. Znów jak widać zaprawa nie należy do bardzo mocnych i znów jej istotną i ważną częścią jest ciasto wapienne, czyli lasowane wapno, nadające zaprawie "puszystość", czyli w nowoczesnym języku "napowietrzające ją".

I znów oceniając zmiany, jakie nastąpiły na przestrzeni około stu lat (połowa XIX do połowy XX wieku) należy stwierdzić, że wszystkie one dotyczyły cementu, jego składu oraz wytrzymałości. To te zmiany wpływały na resztę składników. Wpływ ów nie oznaczał ich eliminacji i zastępowania chemią, a potem kolejną chemią by szukać tego, co zostało stracone.

Wykonawcy i specjaliści żyjący i pracujący w tamtych czasach doskonale wiedzieli, jakie właściwości cementu są cenne i co on daje w zaprawie. Wiedzieli co oznacza jego czystość i jaki ma ona wpływ na zaprawę czy tynk. Wiedzieli o tym tak samo jak mocno doceniali ciasto wapienne, którego właściwości były bezcenne. Dodając do tego umiejętności dotyczące samej techniki i technologii zarówno tynkowania, jak i murowania ścian, wiedzy o tym jakie zalety i wady miał każdy wówczas stosowany budulec, czym się on charakteryzuje, gdzie i kiedy można i trzeba użyć kamienia, a w której sytuacji cegły i to jakiej, bo przecież nie każda nadaje się wszędzie...

Te kilka zdań czy uwag pozwala zrozumieć to, jak wiele dzieli tamte zaprawy z lat 30. zeszłego wieku - nie wspominając o wcześniejszych - od tego, co dziś jest nazywane zaprawami renowacyjnymi.

Zasadniczo błędne założenia stosowane przez Wielkich Producentów w doborze składników gotowych zapraw, zły dobór najważniejszego materiału, niedocenianie wapna lasowanego, wymusza takie a nie inne metody i schematy dochodzenia do składu, który jest przedstawiany jako najlepszy i najdoskonalszy. Zapomina się o najważniejszym - o elastyczności w podejściu do danego budynku, o elastyczności w doborze składu do wymagań "tu i teraz", jakie stwarza nam dana budowa.

Wykorzystując wiedzę, jaką pozostawili nam po sobie nasi dziadowie, w warunkach zwykłej budowy bez problemu można stworzyć "od ręki" niemal każdą zaprawę, którą Wielcy Producenci określają mianem renowacyjnej. "Niemal" dotyczy zaprawy typu wapiennego, słowo "każdą" - typu cementowo-wapiennego. Wystarczy tylko dokładna informacja o tym, jak stworzyć wapno lasowane, o tym co ono nam daje i jaki wpływ ma na konkretną zaprawę czy tynk, wiedza o tym co znaczą te literki i cyferki umieszczone na konkretnych workach z cementem oraz zrozumienie, dlaczego cement zastąpił wapno w jego roli środka wiążącego. Nie jest to przecież dużo, nie jest to wiedza tajemna, lecz taka którą posiadał każdy mistrz murarski jeszcze pół wieku temu.

Ta zwykła wiedza pozwoli zaoszczędzić na wydatkach na tynki, pozwoli stworzyć dokładnie taki tynk, jaki będzie odpowiedni dla cegły czy kamienia jaki jest w tym konkretnym budynku czy obiekcie zabytkowym, bez strat na jakości samego narzutu czy finalnego wykonania. Czemu w takim razie z niej nie skorzystać, jeśli jest tak blisko?













© 2012-2017    bialycement.pl
Valid XHTML 1.0 StrictValid CSS 3