Облицовка «мокрых» систем наружного утепления керамической плиткой

В последнее время все чаще можно увидеть фасады, на которых смонтирована та или иная система утепления «мокрого» типа, а в качестве облицовки применена керамическая плитка как альтернатива наружной декоративнозащитной штукатурке. С другой стороны, на одном фасаде можно использовать как керамическую облицовку, так и декоративно-защитную штукатурку.

Способ облицовки «мокрых» систем керамической плиткой, с нашей точки зрения, является очень перспективным, особенно в тех регионах, которые традиционно тяготеют к классической кирпичной кладке. В Германии такая облицовка популярна в северо-западных регионах, а в России к таким регионам вполне можно отнести, например, Краснодарский край и многие другие.

К сожалению, приходится констатировать, что для облицовки керамической плиткой в настоящее время не только отсутствует хоть какая-нибудь нормативнотехническая база, но и в умах архитекторов, проектировщиков и строителей практически нет понимания общей концепции и требований к такому методу облицовки.

Остановимся на некоторых аспектах применения данного вида облицовки на основе анализа многолетнего опыта Германии.

Вопрос надежности и долговечности данной конструкции, очевидно, зависит от правильного формулирования требований к клею для керамической плитки, к самой плитке, к затирочным растворам и специфических требований к монтажу. Причем, в первую очередь, системных требований, которые влияют на эксплуатационные качества конструкции в целом.

Как показал опыт, качество сцепления между керамической плиткой и тонким слоем клея зависит как от плитки, так и от самого клея [1,2].

Сила сцепления в решающей степени описывается тремя механизмами сцепления или их комбинацией.

1. Крепление клеем (механическая адгезия).
2. Склеивание (специфическая адгезия).
3. Зубчатое сцепление (профилирование тыльной стороны).

Сцепление клеем может происходить только на микроскопично шероховатых поверхностях тыльной стороны плитки.

При помощи профилирования (например, «ласточкин хвост») тыльной стороны плитки достигается макроскопическое зубчатое сцепление. Профилирование само не представляет механизма сцепления, это лишь дополнительный способ крепления против отпадания плитки, так как зубчатое сцепление действует лишь тогда, когда все остальные механизмы сцепления уже не действуют. Отметим, что на практике предел прочности сцепления за счет профилирования часто переоценивается.

Для оценки эффективности склеивания необходимо четкое определение параметров микроскопической структуры тыльной стороны плитки. Согласно проведенным исследованиям керамическая плитка, которая крепится обычными минеральными клеями (полимерных добавок менее 5%), должна отвечать следующим требованиям:

— объем пор (пористость) в зоне склеивающего слоя (тыльная сторона плитки) Vp ? 20 мм3/г;
— распределение максимальных размеров пор в склеивающем слое (тыльная сторона плитки) rp >0,20 мкм (rp > 2х10-4 мм).

Керамическая плитка, которая не отвечает указанным требованиям, не может быть приклеена при помощи обычных клеев. В данном случае должны применяться усиленные клеи с содержанием полимерных добавок более 6%. Для таких плиток требуется в обязательном порядке протокол испытаний на подтверждение пригодности к применению.

Клеи для керамической плитки должны обеспечивать необходимую прочность сцепления плитки с базовым слоем «мокрой» системы утепления, которая должна составлять не менее 0,5 МПа. При этом вид цемента и зернистость наполнителя влияют на способность клея к образованию микроскопического сцепления. Вследствие маленькой толщины наносимого слоя, для тонкослойного клея предъявляются жесткие требования по рецептуре и технологическим свойствам.

При толщине клея в несколько миллиметров существует опасность, что изза недостаточной гидратации может не образоваться сцепляющая цементная матрица. Обычные тонкослойные клеи содержат в небольших количествах полимерные добавки, которые улучшают характеристики клея относительно качества сцепления. Полимерные добавки в виде рассеянного порошка действуют как средство пластификации и способствуют образованию мостиков сцепления. Добавка веществ, удерживающих воду, способствует росту кристаллов в зоне сцепления в течение процесса затвердевания. Добавка водоотталкивающих компонентов обеспечивает улучшение влаго- и морозоустойчивости соединения. Дозировка добавок в тонкослойных клеях ограничивается требуемой удобоукладываемостью раствора.

Особенно важно подтвердить прочность сцепления после переменной гидротермической нагрузки (циклы замораживание/оттаивание). Для различных клевов показано изменение прочности сцепления после 25 циклов замораживания/оттаивания [1,2].

Водопоглощение керамических плиток для «мокрых» систем утепления ограничивается типом применяемого утеплителя, а именно:

* 3% — утеплитель МВП (применяется плитка только с низким водопоглощением);
* 6% — утеплитель ПСБ-С (применяется плитка с низким и умеренным водопоглощением).

Керамические плитки с гигроскопичностью более 6% нельзя применять для «мокрых» систем утепления. Материалы с большей гигроскопичностью могут применяться лишь в случаях, когда посредством дополнительной гидрофобизации (водоотталкивающая обработка, например, силиконовой пропиткой) облицовочного слоя достигается меньшая гигроскопичность всей системы в целом. Из-за повышенной гигроскопичности в условиях переменной гидротермической нагрузки (замораживание/оттаивание) прочность сцепления между клеем и плиткой может быть значительно снижена.

Другим важным вопросом применения керамической облицовки является учет диффузии водяного пара в конструкции.

Как показали исследования и теплофизические расчеты, проведенные в Германии, не происходит влажного накопления под керамической облицовкой в «мокрых» системах утепления при достаточной ширине межплиточного шва (примерно, не менее 1 см). Смонтированные системы в процессе эксплуатации высыхают и показывают в дальнейшем более благоприятное «поведение», чем стены с керамической облицовкой, но без утеплителя [2]. В то время как безразмерный коэффициент паропроницаемости µ керамических плиток по отношению к воздуху лежит в интервале 2000–140000 (глазурированная плитка), в целом измерения и расчеты (при участии межплиточных швов) показывают существенно более низкое значение приведенного коэффициента паропроницаемости µ для керамического облицовочного слоя (50–400). В этом заключается эффект высыхания влаги за счет диффузии водяного пара на стыках плиток.

Раствор для затирания межплиточных швов должен характеризоваться низкой степенью образования трещин и обладать водоотталкивающими свойствами. Входящие в раствор средства гидрофобизации должны иметь длительное действие.

Водопоглощение затирочного раствора должно быть не более 0,1 кг/(м2·ч0,5). Требования к строительному основанию, утеплителям, армирующей сетке, базовому слою для «мокрых» систем утепления с керамической облицовкой практически те же самые, что и для таких же систем, но с наружной декоративно-защитной штукатуркой. Остановимся на некоторых отличительных особенностях.

Для приклеивания керамической плитки необходимо применять исключительно комбинированный способ нанесения (способ Floating-Buttering), при котором клей наносится как на подложку, так и на плитку. Снижение прочности сцепления при невыполнении данного способа приклеивания.

Распространенная ошибка при креплении керамической плитки состоит в том, что клей наносится на базовый слой намного раньше, чем плитка будет прикреплена. Начавшееся образование поверхностной пленки на клее, нанесенном на базовый слой, значительно снижает качество сцепления клея. Нанесение керамической плитки должен выполнять исключительно плиточник-профессионал.

«Мокрые» системы с керамической облицовкой в каждом случае необходимо приклеивать и дополнительно дюбелировать насквозь через сетку. Таким образом, соединение между внешним слоем облицовки (базовый слой, включая клей и плитку) и нижним строительным основанием, несущим нагрузку, необходимо выполнять независимо от соединения через слой утеплителя.

При помощи дюбелирования соединяются площадь соприкосновения между системой утепления и несущей стеной, а также зона соприкосновения между базовым слоем и плитой утеплителя (особенно важно это при изоляции МВП). Это правило следует рассматривать как дополнительное фиксирование (дополнительная страховка) для относительно тяжелых и испытывающих высокие нагрузки «мокрых» систем с керамической облицовкой.

Другим важным моментом монтажа, на который хотелось бы обратить внимание, является случай облицовки керамической плиткой больших площадей. Опираясь на результаты исследований и расчетов, которые приведены в [3], можно сформулировать дополнительные требования к большим площадям керамической облицовки.

Эти требования касаются возможных перемещений керамической облицовки, что может привести к возникновению напряжений на внешних углах здания и, как следствие, к образованию трещин. Рекомендации заключаются в установке и конкретном расположении разгрузочных деформационных швов.

Деформационные швы могут выполняться как из готовых элементов, так и путем разрезки облицовочного слоя на внешних углах и герметизации образовавшегося вертикального шва фасадным герметиком.


Обобщая вышесказанное и то, что не вошло в данную статью, попробуем компактно, на основе немецкого опыта, сформулировать основные требования для «мокрых» систем с керамической облицовкой.

Систему утепления выполнять с обязательным приклеиванием и дюбелированием плиты утеплителя.

Армирование базового слоя производить панцирной щелочестойкой сеткой из стекловолокна (? ? 200 г/м2).

Дюбелирование производить только насквозь через сетку.

Максимальный размер боковой стороны плитки — не более 0,03 м или соответственно площадь плитки — не более 0,1 м2.

Максимальный допустимый вес керамического облицовочного слоя ? 0,2 кН/ м2 (20 кгс/м2).

При приклеивании клеевой состав для плитки одновременно наносить как на плитку, так и на базовый слой (метод Floating-Buttering).

Объем пор (пористость) тыльной стороны плитки в зоне склеивания должен составлять ? 20 мм3/г.

Распределение максимальных размеров пор на тыльной стороне плитки ? 0,20 мкм (rp > 2х10-4 мм).

В случае невыполнения пп. 7 и 8 для приклеивания плитки должны применять только усиленные клеевые составы с содержанием полимерных добавок не менее 6%.

Водопоглощение керамической плитки должно быть:

* 3% при применении в качестве утеп- лителя МВП;
* 6% при применении в качестве утеп- лителя плит из ПСБ-С.

Плитки с водопоглощением более 6% в обязательном порядке дополнительно должны обрабатываться снаружи гидрофобизирующими составами.

Клей для плитки должен обеспечивать прочность сцепления с базовым слоем ? 0,5 МПа.

Рекомендуемая ширина межплиточного шва должна составлять не менее 1 см.

Водопоглощение затирочного раствора для межплиточных швов должно быть не более 0,10 кг/(м2·ч0,5).

При больших площадях облицовки устанавливать деформационные швы на наружных углах здания.

Работы по монтажу облицовочного слоя должны выполнять исключительно плиточники-профессионалы.

В заключение отметим, что в настоящее время, применение «мокрых» систем с тонким наружным штукатурным слоем на территории России регламентируется Техническим свидетельством Росстроя РФ. Очевидно, что и применение «мокрых» систем утепления с керамической облицовкой (так же, как и в Германии) должно регулироваться своим отдельным допуском на применение в строительстве, чем для России и является Техническое свидетельство, при подготовке которого может быть использован немецкий опыт с учетом климатических условий России.

Статьи

Ссылочное