Paropropustnost stavebních materiálů je schopnost konstrukce propouštět vodní páru z interiéru do exteriéru tak, aby se v konstrukci nehromadila vlhkost. U zateplovacích systémů a obvodových stěn je správně navržená paropropustnost klíčová pro prevenci kondenzace, vzniku plísní, degradace omítek a zhoršení tepelněizolačních vlastností. Paropropustnost stavebních materiálů tedy není jen o tom, „jak moc materiál dýchá“, ale hlavně o tom, jak je navržena celá skladba.
Vliv paropropustnosti na pěnový polystyren (EPS)
Pěnový polystyren (EPS) má nízkou paropropustnost, ale není parotěsný - vodní pára jím v omezené míře prochází. Díky tomu lze EPS bezpečně použít ve většině kontaktních zateplovacích systémů ETICS, kde se celá skladba navrhuje tak, aby se rosný bod posunul mimo citlivé části konstrukce. EPS tak chrání zdivo před deštěm a tepelnými ztrátami, ale zároveň umožňuje řízený prostup vodní páry přes omítku a spáry. U pěnového polystyrenu se paropropustnost vyjadřuje pomocí difuzního odporu μ. Ten je vyšší než u minerálních materiálů, ale v praxi to neznamená, že dům „nedýchá“. Větrání objektu probíhá okny a vzduchotechnikou, zatímco úkolem zateplení z EPS je minimalizovat tepelné ztráty a chránit konstrukci před povětrností. Správně navržená skladba stěny s EPS, vhodnou omítkou a kvalitním provedením zaručí bezpečný odvod vlhkosti a dlouhou životnost fasády. V konstrukcích se EPS často kombinuje s dalšími materiály s vyšší paropropustností, například s vápenocementovými omítkami nebo difuzně otevřenými podkladními vrstvami. Tím se dosáhne vyvážené bilance mezi tepelnou izolací a schopností konstrukce „dýchat“. U šikmých střech, podlah nebo soklů se paropropustnost EPS rovněž zohledňuje, ale hlavní roli zde hrají další vrstvy, jako jsou parozábrany, izolace proti vlhkosti a hydroizolace. Z hlediska životního prostředí má pěnový polystyren výhodu v tom, že svou nízkou tepelnou vodivostí výrazně snižuje energetickou náročnost budov a tím i emise CO2. Díky nízké nasákavosti a stabilním vlastnostem po celou dobu životnosti konstrukce si EPS dlouhodobě udržuje své parametry, včetně difuzního chování. Po demontáži lze EPS recyklovat a znovu použít v nových izolačních výrobcích nebo jako příměs do dalších materiálů.
Systém Sani-Tred®: Řešení pro nepropustnost a ochranu
Představujeme výrobek, který dovede zajistit úplnou nepropustnost vody pro mnoho různých povrchů, které navíc ochrání a opraví. Systém Sani-Tred® je jediný nátěrový a ochranný systém z tekutého polyuretanu, který se trvale váže k betonu, dřevu, sklolaminátu, kovu a vůbec k většině dalších stavebních materiálů. Jeho základní složkou je nátěrová hmota PermaFlex, která pronikne hluboko do ošetřovaného materiálu a vytvoří s ním trvalou ochrannou a antikorozní vazbu, čili pevný spoj. Ten pak trvale odolává jak aktivnímu, tak pasivnímu hydrostatickému tlaku. Systém Sani-Tred® se hodí do interiéru i do exteriéru, je neuvěřitelně všestranný, použitelný na většinu stavebních materiálů, odolává vzniku trhlin a zadržuje negativní hydrostatický tlak. Použití je možné pro nízké i vysoké teploty, funguje i na poškozené a jinak narušené povrchy, je nehořlavý, bezpečný, neobsahuje rozpouštědla a lze jej použít i na povrchy, které jsou v kontaktu s pitnou vodou či potravinami. Vyrábí se přitom nespočet designových variant v kombinaci s dekorativní řadou Sani-Tred®.
Klíčové komponenty systému Sani-Tred®
- PermaFlex: PermaFlex je tekutý, pružný, základní a krycí nátěr, který penetruje hluboko do pórů podkladu. Prostřednictvím technologie flexibilní penetrace vytváří malinké, pevné, gumové ucpávky, které se chovají jako jakási těsnící „chapadélka.“ Ta fungují jako malinké, vysokotlaké, hydraulické O-kroužky, které představují jednu z hlavních vlastností, dovolující přípravkům Sani-Tred® odolávat velkému tlaku, aniž by selhaly! Flexibilní penetrace (Flexible Penetration®) PermaFlex nanesená na podklad penetruje hluboko do jeho pórů, pak vyschne a je stejně pevná jako pneumatika pro nákladní automobily. Proto v přípravcích Sani-Tred® nemohou vznikat bubliny, nátěry PermaFlex se nemohou odlupovat ani delaminovat. Další významnou vlastností je permanentní elongace (Permanent Elongation®), PermaFlex totiž postupem času nikdy zcela neztvrdne ani nezkřehne a natrvalo si ponechá svoji flexibilitu. Přidejme ještě elongační paměť (Elongation Memory®), což znamená, že pokud je PermaFlex drasticky stlačen, po uvolnění se vždy vrátí do svého původního tvaru a velikosti, čož předchází jakékoli deformaci. PermaFlex má pevnost v tahu 14 MPa (140 Bar, resp. 144 kg/cm2), je neuvěřitelně tvrdý (hodnota dle stupnice Shorea A 85), má ohromnou elongaci (pružnost) až 590%!
- LRB (Liquid Rubber Base - tekutá gumová báze): LRB se aplikuje na povrch, na nějž byla nejprve nanesena základní vrstva PermaFlexu. LRB je tekutá guma, která vysychá v celém svém objemu a to v jakékoli vrstvě za 4 nebo méně hodiny (při teplotě 21 °C či vyšší, delší dobu při nižších teplotách). LRB spolehlivě vysychá i při extrémně nízkých teplotách, během schnutí nikdy neprodukuje plyny a negeneruje teplo. LRB neobsahuje rozpouštědla, obsahuje jen minimum VOC (těkavé organické látky) a molekulárně se váže k sobě samé (nová vrstva ke staré). Mezi unikátní vlastnosti LRB patří permanentní elongace (Permanent Elongation®) a elongační paměť (Elongation Memory®). LRB zasychá do tvrdosti podle Shorea A 65, je tedy pevná jako pneumatika nákladního auta, a dosahuje až 650% elongace (pružnosti). LRB má též unikátní vlastnost, že je „indukována vodou,“ voda je tedy vlastně katalyzátorem, díky němuž LRB zasychá. LRB dokonce dovede zaschnout i při teplotách nižších jak -43 °C, přičemž si zachová své vlastnosti. LRB je vlastně jediný existující tekutý prostředek, který je kompatibilní s rozpouštědly i vodou a zároveň se dokáže s nimi mísit a vytvářet homogenní směs, což z ní činí univerzální a úsporné řešení. Viskozitu LRB lze přitom upravit, může být samonivelační tekutinou i hustým tmelem, případně čímkoli mezi tím. Díky tomu dosáhneme samonivelační tekutiny, hustého tmelu či čehokoli mezi tím. Ten poskytuje pohodlí tuby s těsnicí hmotou, aniž byste platili vysoké náklady na balení.
Řady systému Sani-Tred®
- Základní řada Sani-Tred® Basic Line: Jde o tekutý, pružný, hydroizolační a antikorozní, základní i krycí nátěrový systém, který trvale opraví a ochrání plochy a jejich spojení prakticky u všech základních stavebních materiálů.
- Dekorativní řada Sani-Tred® Decorative Line: Jde o řadu produktů, které umožňují pro povrchy ošetřené Sani-Tred® Basic Line dosáhnout moderní finální úpravy a prakticky nekonečného množství různých designových řešení. Součástí dekorativní řady je Graniflex, čili systém s rozprostřeným dekorativním materiálem. Díky němu dosáhneme povrchů navržených na míru. Spojení systémů Graniflex a Sani-Tred® zajistí hlubokou a pružnou penetraci s trvalou elasticitou 590% a trvalou vazbou k betonu, dřevu, sklolaminátu, kovu a většině dalších stavebních materiálů. Současné využití dekorativního systému Graniflex s jedinečným systémem Sani-Tred® zajišťuje vytvoření nového, žule podobného povrchu, vhodnému pro jakékoli použití. Vzhledem ke kombinaci možností systému Sani-Tred® s dekorem z polymerových vloček, barevného křemene, barevných slíd nebo písku, pak systém Graniflex pevně odolává živlům, přičemž poskytuje atraktivní, na míru navržený povrch odolný vůči UV záření.
PermaFlex jakož i celý systém Sani-Tred® jsou šetrné k životnímu prostředí, bezpečné, neobsahují rozpouštědla a jsou mimořádně odolné jak vůči teplotě, tak i chemickým vlivům. Systém Sani-Tred® se uplatňuje v mnoha oblastech, například pro odolné podlahy v průmyslových závodech, čerpací stanice, nádrže čistíren odpadních vod, stejně jako při péči o běžné rodinné domy a byty. Zajímavé jsou též třeba aplikace v oblastech loďařství.
Principy difúze vodní páry ve stavebních materiálech
V poslední době vzniká v inženýrské praxi potřeba aktivně navrhovat nejen stavební konstrukce, ale i samotné výchozí materiály, z nichž se tyto konstrukce tvoří. Příkladem mohou být tzv. difúzně otevřené konstrukce, kde je třeba zajistit specifické transportní vlastnosti. Základním východiskem pro inženýrskou činnost v oblasti materiálů je pochopení procesů, které ve hmotách resp. v jejich pórových systémech skutečně probíhají. Ve stavební fyzice obvykle pojímáme vlhký vzduch jako binární směs, mající za složky suchý vzduch a vodní páru. Základní technickou charakteristikou samotných materiálů pro výpočet difúzního přenosu v konstrukcích je tedy podle současné normové metodiky právě faktor difúzního odporu. Tato veličina je relativní hodnotou a stanovuje se jako podíl hustoty difúzního toku vodní páry suchým vzduchem k hustotě difúzního toku vodní páry rovněž suchým vzduchem, avšak v pórovém systému stavebního materiálu (za jinak stejných podmínek). Měřenou hodnotu faktoru difúzního odporu, která je integrální interpretací většího počtu procesů, budeme nazývat efektivní hodnotou faktoru difúzního odporu, značíme μef.
Čtěte také: Moderní a zdravé bydlení s Porotherm
Typy difúze
Přenosová rovnice tvrdí, že difúze pórovitým materiálem je vlastně difúze plynným prostředím (v případě stavební fyziky difúze vodní páry suchým vzduchem). Ke skutečnosti, že difúze „navíc“ probíhá pórovým prostředím stavebního materiálu, přihlédneme součinitelem μ. Implicitně tedy předpokládáme, že difúze je tzv. Fickovou difúzí, kdy molekulární tok vzniká v důsledku různých parciálních koncentrací složek směsi. Fickova difúze je ovšem makroskopickým projevem přenosu, uskutečňovaného výhradně vzájemnými srážkami molekul obou složek binární směsi. Intuitivně se zdá, že s rostoucí pórovitostí automaticky roste obecně i prostupnost materiálu pro plyny. Pokud se jedná o hutné materiály s jemnými pórovými systémy, můžeme vesměs zanedbat konvektivní složku přenosu. Jediným mechanismem je potom molekulární přenos (tj. „čistá“ difúze). Při diskusi o vlivu pórovitosti můžeme uvažovat ovšem pouze tzv. otevřenou pórovitost, tj. objem pórů, které jsou mechanismu difúze přístupné a vzájemně propojené. Do této pórovitosti tedy nemůžeme zahrnout objem uzavřených pórů a „kapes“. S ohledem na velikost molekuly vody (průměr asi 3,1.10-10m) snadno ověříme, že prakticky všechny běžné stavební materiály s výjimkou kompaktů mají pórovitost, kterou můžeme chápat jako otevřenou.
Při hodnocení pórových systémů velké části kapilárně pórovitých materiálů (např. některé typy betonů, malt, keramiky, hornin apod.) snadno ověříme, že v nich klasická Fickovská difúze probíhá jen zčásti, nebo dokonce vůbec. Vyplývá to z toho, že za běžných klimatických podmínek je střední volná dráha molekuly vody λ ve vzduchu rovna cca 10-7m. Podle známého Knudsenova kritéria lze považovat difúzi za Fickovskou, jestliže je charakteristický rozměr d pórového systému (ve smyslu příčného řezu) roven alespoň 100 násobku hodnoty λ, tedy přibližně d≥10-5m. V menších pórech nastupují jak známo mechanismy jiné: pro efektivní rozměr pórového systému d≤10-8m nastává tzv. Knudsenova difúze, pro přechodovou oblast pórů (efektivní rozměr póru systému v rozmezí 10-8m ≤ d ≤ 10-5m) potom mechanismus, který je jistým hybridem difúze Fickovy a Knudsenovy (tzv. difúze v přechodové oblasti). Zajímavé ovšem je, že všechny tyto tři typy difúze je možné popsat jedním typem přenosové rovnice. Faktor difúzního odporu se laboratorně nejčastěji zjišťuje metodou dry cup/wet cup. Měření probíhají za izotermních podmínek a za konstantního celkového tlaku směsi plynů (v našem případě směsi suchý vzduch-vodní pára). Vzniká tak ekvimolární difúze, tj. hustoty difúzních molárních toků vodní páry a suchého vzduchu jsou přesně stejně velké, opačného smyslu.
2D difúze (povrchová migrace)
Dalším typem přenosu, který automaticky měříme při laboratorním zjišťování hodnoty μef, je 2D difúze (povrchová difúze, povrchová migrace). Tento mechanismus, který se rozhodující měrou uplatňuje zejména ve velmi jemně pórovitých materiálech (zcela rozhodující je např. u zeolitů či nanotextilií), obecně na gradientu parciální molární koncentrace přímo nezávisí. Navíc se ukazuje, že vliv 2D difúze je podstatný i u materiálů s „nezeolitickou“ mikrostrukturou. Laboratorně zjištěná hodnota faktoru difúzního odporu µef, používaná ve stavebně-fyzikálních výpočtech, tedy v sobě obecně implicitně zahrnuje všechny výše uvedené mechanismy (v různých proporcích podle konkrétního typu materiálu a jeho mikrostruktury). Častá interpretace µ jako podílu tortuosity a pórovitosti je pro účely materiálového výzkumu nepřípustně zjednodušená a snad s vyjímkou materiálů typu vláknitých minerálních izolací vede ke zkreslení představ o skutečně probíhajících procesech v pórových systémech stavebních hmot.
Princip 2D difúze je následující. Povrch pevné fáze je typický tím, že směrem do volného prostoru existují nevysycená silová pole. Vznikají jako důsledek nerovnovážného mechanického stavu povrchových atomů v krystalech pevné fáze, kdy nejsou vykompenzovány jejich přitažlivé síly elektrické povahy směrem do nitra materiálu. Daleko častějším jevem je tzv. fyzikální adsorpce, zkráceně jen adsorpce (vazebná energie cca 0,1-10 kJ/mol). Adsorbované molekuly mají pouze dva stupně volnosti v tečné rovině povrchu pevné fáze. Vytvářejí tak dvourozměrný plyn, tj. systém molekul, které intenzivně migrují ve zmíněné tečné rovině povrchu. Je opět možné hovořit o hustotě 2D plynu, počtu srážek ve 2D plynu, střední volné dráze 2D plynu, 2D kondenzaci atd. Molekuly přímo na povrchu pevné fáze jsou ovšem vázány většími silami, než molekuly více vzdálené (v pomyslné druhé, třetí atd. vrstvě). Jakmile začne probíhat difúze vodní páry do nitra materiálu, začne vznikat na vnitřním povrchu pórového systému adsorbovaný film molekul vodní páry. Vlhký vzduch je směsí celé řady molekul různých chemických látek. Molekula vodní páry tvoří ovšem dipól, který má ve světě molekul velký dipólový moment (v porovnání s ostatními molekulami, tvořícími suchý vzduch, je zdaleka největší). Proto vykazuje k povrchu pevné fáze daleko vyšší afinitu a dochází tak ze směsi plynů k preferenční adsorpci právě molekul vody. Na externím povrchu materiálu proběhne adsorpce molekul vody a vytvoří se 2D plyn chaoticky migrujících molekul. Tyto chaoticky migrující molekuly však začnou být okamžitě vtahovány do nitra materiálu nevysycenými silovými poli vnitřního suchého povrchu. Vznikne 2D tok molekul po povrchu pórového systému, směřující „od vlhkého k suchému povrchu“. Tento jev je právě předmětná povrchová migrace (2D difúze).
Jak prostorová difúze, tak i povrchová 2D difúze probíhají určitou rychlostí. Tyto rychlosti se nemusejí shodovat. Pokud jsou kapiláry, štěrbiny v materiálu velmi tenké, může probíhat „zásobování“ povrchu suchého materiálu molekulami z prostoru pórového systému velmi pomalu. Rychlejší a výkonnější pak může být zásobování povrchu suchého materiálu molekulami vody z vnějšího povrchu tělesa, tj. 2D difúze. V okolí ústí velmi tenkého póru je povrch pokryt vrstvičkou pohybujících se molekul 2D plynu. Povrchové síly pevné fáze naprosto nezávisejí na geometrii pórového systému. U velmi tenkých kapilár, štěrbin atd. se však vtahující účinky vlivem blízkosti protilehlých ploch zesilují. Logicky tedy zejména u velmi jemných kapilár (mikrotrhlin apod.) dochází k intenzivnímu vtahování molekul do nitra materiálu. 2D plyn difunduje po povrchu pevné fáze s konečným cílem rovnoměrně obsadit celý povrch pórového systému (termodynamická rovnováha fyzikálního systému).
Čtěte také: Stříkací pistole na omítky a stropy
Faktory ovlivňující 2D difúzi
- Měrný obvod pórů: Čím větší je obvod pórů na jednotkové ploše řezu, tím větší je zřejmě možný „nástupní prostor“ pro vnikání molekul mechanismem 2D difúze do nitra materiálu. Při dané pórovitosti budou zřejmě povrchově vodivější ty materiály, které mají jemnější póry.
- Tortuozita povrchu: Vnitřní povrch materiálu je různě členitý. Pro ilustraci si představme přímou kapiláru mezi dvěma paralelními povrchy. Bude-li kapilára kolmá k povrchům, urazí molekula nejkratší dráhu. S rostoucím úhlem sklonu kapiláry bude (při stejné povrchové rychlosti) rychlost přenosu vzhledem ke kolmé kapiláře nutně klesat.
- Teplota: Za izotermních podmínek bude mít 2D difúze směr od vlhčího k suššímu prostředí. Důvod je ten, že na vlhčí straně bude tloušťka adsorbované vrstvičky vyšší, než na straně sušší. Vzniká tedy koncentrační gradient. Za neizotermních podmínek bude situace komplikovanější. Adsorbovaná molekula na povrchu pevné fáze podléhá trvalým silovým impulsům, které vyvolávají tepelné kmity krystalové mřížky, mj. i kolmo k povrchu krystalu (pevné fáze). Čím intenzivněji mřížka kmitá, tím hůře se adsorbovaná molekula na povrchu krystalu udrží. Amplituda kmitů s teplotou roste. Proto na teplejších površích bude za jinak stejné absolutní vlhkosti okolního vzduchu adsorbováno méně molekul, než na površích chladnějších. Hnací silou 2D difúze je i nadále gradient 2D koncentrace molekul. Směr 2D difúze však za neizotermních podmínek závisí na absolutních vlhkostech a teplotách vzduchu (potažmo materiálu) na přilehlých externích površích materiálu. Povrchové koncentrace vlhkosti, určující 2D difúzní tok, se určí z příslušných sorpčních izoterem. Z uvedeného plyne, že povrchová migrace se bude výrazně uplatňovat zejména u jemně pórovitých materiálů, tj. u materiálů s vysokým měrným obvodem pórů. Výkonnost přenosu bude klesat s rostoucí povrchovou tortuozitou. Za izotermních podmínek bude směřovat z prostoru s vyšší relativní vlhkostí do prostoru s nižší relativní vlhkostí. Za neizotermních podmínek bude 2D difúze směřovat z míst s vyšším množstvím adsorbované vody do míst s nižším množstvím adsorbované vody.
Vnitřní vodou ředitelná malířská barva s vysokou paropropustností
Vnitřní vodou ředitelná malířská barva - uvedená na trh v roce 1969, už více než 50 let s vámi! Vyznačuje se vysokou paropropustností - je vhodná i na sanační systémy. Má vysokou bělost, vysokou kryvost, snadno se nanáší a je otěruvzdorná. Může se nanášet na různé pevné, suché a čisté podklady - štukové omítky stěn a stropů, beton, sádrokartonové, vláknocementové a dřevotřískové desky, reliéfní tapety. Podklad musí být pevný, suchý a čistý. Povrchy napadené plísněmi je nutno před malováním dezinfikovat ALGICIDEM. Před prvním barvením je povinný základní nátěr. Doporučujeme AKRIL EMULZI, ředěnou vodou (AKRIL EMULZE: voda = 1 : 1), na kvalitní podklady vodou ředěný JUPOL PRIMER, ředěný vodou (JUPOL PRIMER : voda = 1 : 5). Barvu před použitím pouze důkladně promícháme, pokud je potřeba, můžeme ji na konzistenci, odpovídající dané technice a podmínkám nanášení, naředit vodou (max. do 10 % objemově). Samolepicí maskovací páska na bázi impregnovaného, vodotěsného, nízkého krepového papíru, odolné vůči vnějším látkám, jako jsou rozpouštědla, je vhodná pro všechny druhy nátěrových hmot. Zároháky a ploché štětce s dlouhým držadlem jsou určeny pro práci na špatně přístupných místech.
| Vlastnost | PermaFlex | LRB (Liquid Rubber Base) |
|---|---|---|
| Pevnost v tahu | 14 MPa | - |
| Tvrdost (Shore A) | 85 | 65 |
| Elongace (pružnost) | Až 590% | Až 650% |
| Doba schnutí (při 21 °C) | - | 4 hodiny nebo méně |
| Obsah rozpouštědel | Neobsahuje | Neobsahuje (minimum VOC) |
| Vazba | Trvalá ochranná a antikorozní | Molekulárně k sobě samé |
| Unikátní vlastnosti | Flexibilní penetrace, permanentní elongace, elongační paměť | Permanentní elongace, elongační paměť, indukce vodou |
Čtěte také: Jak na nové silikonové těsnění
tags: #paropropustnost #nateru #pruvodce