Poruchy lícového muriva z pohľadu tvorby výkvetov

Výkvet predstavuje predovšetkým estetickú chybu, ktorá sa môže výrazne prejavovať zvyčajne pri stavebných materiáloch, resp. konštrukciách, ktoré sú vystavené účinkom poveternostných vplyvov. V prípade keramických výrobkov hrozí nebezpečenstvo najmä pri lícovom murive alebo pri pálených strešných taškách. Výkvet sa vždy prejavuje ako povlak na povrchu konštrukcie, ktorý vzniká obyčajne vykryštalizovaním látok spôsobujúcich výkvety, najčastejšie síranov alebo uhličitanov.

Tvorba výkvetov
Výkvety solí (obr. 1) sa môžu po čase objaviť na povrchu keramických črepov, najmä ak vykazujú vyššiu pórovitosť, resp. vzlínavosť. Sú vyvolané povrchovým usadzovaním látok spôsobujúcich výkvety po odparení vlhkosti.

Hlavné predpoklady vzniku výkvetov možno zhrnúť do troch bodov:

• prítomnosť látok spôsobujúcich výkvety (soli rozpustné vo vode , vyplavené látky),
• pôsobenie vlhkosti,
• pórovité prostredie umožňujúce trans­port solí rozpustených vo vode na povrch konštrukcie.

Zdrojom výkvetov môžu byť samotné keramické črepy, malta, pôda, prípadne aj zrážková voda a podobne. Podľa miesta vzniku ich delíme na výkvety:

• primárne – látky spôsobujúce výkvety obsahuje samotný výrobok (napríklad lícové tehly),
• sekundárne – vznikajú v murive a ich príčinou býva najmä nesprávny typ použitej murovacej malty, kontakt muriva s betónovou konštrukciou alebo prienik vody, v ktorej sú rozpustené soli, do konštrukcie.

Primárne výkvety
Tehliarske výrobky na lícové murivo nesmú obsahovať rozpustné soli, ktoré by boli zdrojom primárnych výkvetov. Z hľadiska technológie výroby lícových tehál treba zabezpečiť, aby tehliarske zeminy, z ktorých sa lícové tehly vyrábajú, obsahovali minimálne množstvo látok spôsobujúcich výkvety, ktoré môžu byť rozpustné alebo nerozpustné vo vode. Tie sú počas vypaľovania schopné vytvoriť rozpustnú soľ, ktorá sa môže prejaviť výkvetom. Medzi najbežnejšie látky spôsobujúce výkvety v tehliarskych zeminách možno zaradiť sírany, predovšetkým síran vápenatý (najčastejšie vo forme sadrovca CaSO4 . 2H₂O), ktorý je na jednej strane ťažko rozpustný vo vode (rozpustnosť sa udáva 0,2085 g v 100 g roztoku pri 25 °C), na druhej strane však býva veľmi častou a hojnou súčasťou tehliarskych zemín. Naopak, síran horečnatý a síran sodný ako ďalšie významné soli spôsobujúce výkvety vykazujú v porovnaní so síranom vápenatým výrazne vyššiu rozpustnosť vo vode, ich podiel v tehliarskych zeminách však zvyčajne nebýva taký výrazný.

Technológia tehliarskej výroby zahŕňa niekoľko postupov, ako do značnej miery obmedziť prejavy látok spôsobujúcich výkvety. Medzi bežne používané nástroje patrí zvýšenie vypaľovacej teploty alebo predĺženie vypaľovania pri maximálnej vypaľovacej teplote. Pri vyšších vypaľovacích teplotách nastáva rozklad solí spôsobujúcich výkvety, plynné produkty rozkladu pritom odchádzajú do ovzdušia, pevné zvyčajne vytvárajú vo vode nerozpustné zlúčeniny, resp. taveniny. Napríklad síran vápenatý sa počas vypaľovania rozkladá na oxid vápenatý CaO pri súčasnom úniku oxidu siričitého SO₂, čo však nie je z ekologického hľadiska optimálne riešenie. Inou možnosťou je použitie prísad, napríklad na elimináciu výkvetov síranu vápenatého sa do tehliarskych zemín pridáva prímes uhličitanu bárnatého.

Súčasná špecifikácia pálených murovacích prvkov (podľa STN EN 771-1: 2003 Špecifikácia murovacích prvkov) hodnotí len obsah aktívnych rozpustných solí ako množstvo iónov (Na^{+ +} K⁺) a Mg+ v črepe; na základe toho možno nepriamo usudzovať na náchylnosť črepu pálených murovacích prvkov na tvorbu výkvetov. Podľa týchto vlastností vznikli kategórie S0 (bez požiadavky na medzné hodnoty obsahu uvedených iónov) až S2 (najnižší povolený limit obsahu uvedených iónov v črepe). Ide najmä o kvantifikáciu obsahu síranov iónov draslíka, sodíka a horčíka, ktoré môžu pri reakcii s maltou vo vlhkom prostredí vytvárať objemné zlúčeniny. Pre svoju tendenciu zväčšovať objem môžu tieto zlúčeniny za extrémnych podmienok zapríčiniť poruchu lícového muriva.

Na exaktné posúdenie náchylnosti pálených murovacích prvkov na tvorbu výkvetov však treba využiť postup podľa STN 72 2608: 1978. Skúšaná vzorka sa umiestni do misky s destilovanou vodou tak, aby hladina asi o 5 mm presahovala spodný okraj vzorky. Voda sa nechá vzlínať predpísaný čas a potom sa skúšaná vzorka vysuší. Podľa požiadaviek STN 72 2600 nesmú byť výrobky na lícové murivo a obklady náchylné na tvorbu výkvetov, teda po skúške náchylnosti na tvorbu výkvetov nesmú byť na povrchu vzorky zaznamenané žiadne škvrny, povlaky alebo vyzrážané soli, a to pri pozorovaní iba voľným okom pod uhlom 90° zo vzdialenosti 3 m pri bežnom dennom svetle.

Podobný postup sa využíva aj pri stanovení náchylnosti na tvorbu výkvetov tehliarskych zemín po vypaľovaní podľa STN 72 1565, na ktorého základe potom možno odporučiť alebo neodporučiť skúšaný typ tehliarskej zeminy alebo výšku vypaľovacej teploty na výrobu lícových tehál (obr. 3). Tu sa na vyhodnotenie náchylnosti na tvorbu výkvetov používa verbálny opis:

• intenzita výkvetu: bez výkvetu, slabý výkvet, stredný výkvet, silný výkvet,
• farba výkvetu: biela, žltá, žltočervená, zelená,
• poloha výkvetu: na ploche, na hrane, na rohu.

Zloženie výkvetu možno stanoviť v prípade požiadavky chemickým alebo mineralogickým rozborom. Primárne výkvety nemusia tvoriť iba biele povlaky. Veľmi časté sú žltkasté až zelenkasté výkvety (detail na obr. 3) tvorené zlúčeninami vanádu (vanadičnan draselný, vápenatý).

Obr. 3: Vplyv teploty vypaľovania na náchylnosť črepu tvoriť výkvety a detail výkvetu (optický mikroskop 200x)

Z praktického hľadiska je potešiteľné, že primárny výkvet sa na keramických výrobkoch veľmi často objavuje ešte pred ich samotnou aplikáciou v konštrukcii, takže primárne výkvety sú bežne zreteľné už na palete a takéto výrobky sa dajú včas reklamovať. Ďalšou výhodou výkvetov rozpustných solí je ich jednoduchá odstrániteľnosť – zrážkovou vodou, omytím a podobne.

Sekundárne výkvety
Zdrojom sekundárnych výkvetov býva zväčša nesprávny typ murovacej alebo škárovacej malty a veľmi často aj betónová konštrukcia alebo diel priliehajúci k lícovému murivu. Ak napríklad malta alebo betónová strieška chrániaca pilier plota z lícových tehál (obr. 4a) obsahuje hydroxid vápenatý Ca(OH)₂, môže byť napadnutá výkvetmi. Hydroxid vápenatý vyplavený na povrch konštrukcie reaguje so vzdušným CO₂ za vzniku jemných kryštálikov CaCO₃, ktoré sú nerozpustné vo vode. Odstrániť takto vzniknutý výkvet možno iba mechanicky (kefovaním) alebo chemicky slabými roztokmi kyselín (octová, chlorovodíková).

Vzhľadom na to, že oxid vápenatý je vo vode veľmi zle rozpustný (má asi dvakrát horšiu rozpustnosť než sadrovec), je vyplavovanie hlavným procesom transportu hydroxidu vápenatého na povrch lícovej konštrukcie. Zdrojom hydroxidu vápenatého v maltách a v betónoch je cement a, samozrejme, vápno. Portlandské cementy zväčša obsahujú až 3 % voľného oxidu vápenatého CaO (priemerne okolo 1,5 %), ktorý reakciou s vodou vytvorí hydroxid vápenatý.

Obr. 4 Výkvety vzniknuté vyplavením hydroxidu vápenatého z ochrannej betónovej striešky a) pri lícovom murive z pálených murovacích materiálov, b) pri lícovom murive z vápenno-pieskových tehál

Z tohto dôvodu sú všetky priemyselne vyrábané malty na murovanie a škárovanie lícového muriva upravované prímesou triasu, čo je nerast vulkanického pôvodu (sopečné sklo vzniknuté rýchlym ochladením magmy) zamedzujúci tvorbe výkvetov. Ide o tzv. puzolánovú prísadu, ktorá je po zamiešaní s vodou schopná viazať hydroxid vápenatý. Dodatočné pridávanie spojív, kameniva a iných prísad (najmä mrazuvzdorných) do týchto mált je neprípustné, pretože všetky dodatočne pridávané materiály môžu byť zdrojom výkvetov. Pri výrobe malty treba použiť pitnú vodu alebo vodu zodpovedajúcu požiadavkám podľa STN 73 2028.

Záver
Na vytvorenie lícového muriva bez výkvetov je vhodné použiť lícové tehly s nízkou nasiakavosťou a vzlínavosťou (tzv. klinkery) a je nevyhnutné použiť špeciálne malty určené na lícové murivo. Ďalším zásadným predpokladom je zabránenie prieniku vlhkosti do konštrukcie. Napríklad pri použití betónových prvkov v lícovom murive treba dať pod ne hydroizoláciu, oporné múriky treba izolovať proti vzlínaniu pôdnej vlhkosti hydroizoláciou nielen odspodu, ale aj medzi murivom, prihrnutou zeminou a podobne. Častou chybou vyúsťujúcou do tvorby výkvetov pri stavbe plotov je zalievanie vymurovaných stĺpikov riedkym betónom so značným prebytkom zámesovej vody.

Príčin vzniku výkvetov na lícovom murive je mnoho a stanovenie ich pôvodu si vždy vyžaduje individuálne posúdenie. Iba malé percento porúch má však príčinu v samotnom keramickom výrobku; vo väčšine prípadov sú na vine sekundárne výkvety, ktoré vznikajú nedodržaním základných pravidiel pri konštrukcii lícového muriva.

doc. Ing. Radomír Sokolář, PhD.
Foto: archív autora

Autor pôsobí v Ústave technológie stavebných materiálov a dielov Stavebnej fakulty VUT v Brne.

V článku sú použité výsledky získané v rámci činnosti výskumného centra CIDEAS, projektu MŠMT ČR č. 1M6840770001.

Literatúra
1. Matějka, J.: Výkvěty v keramice a na stavbách. 1. vydání. Brno: Čs. keramická a sklářská společnost 1948. 540 s.
2. Sokolář, R.: Lícové cihly a obkladové pásky. 1. vydání. Praha: Silis, 2005, 63 s.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.