Omietka s uhlíkovými vláknami v tmavých odtieňoch

Pre povrchovú úpravu tepelnoizolačných systémov platili vždy výrazné obmedzenia, pokiaľ išlo o výber farebného odtieňa. Na zateplené fasády sa prakticky nemohli použiť tmavé farebné odtiene, čím sa výrazne obmedzila farebná škála.

Limitom bola hodnota súčiniteľa odrazivosti svetla (Hellbezugswert) 30 alebo 25, podľa typu použitej omietky. V súčasnosti sa však už na trhu nachádzajú omietky, respektíve fasádne farby, ktoré použitie tmavých odtieňov umožňujú. Ide o materiály obsahujúce uhlíkové vlákna.

Na objasnenie a pochopenie dôvodov tohto obmedzenia je dôležité oboznámiť sa s princípom fungovania tepelnoizolačného systému, ako aj priebehu teplôt v zateplenej konštrukcii (obr. 1). Zatiaľ čo v interiéri a v masívnej nosnej konštrukcii dochádza len k malým teplotným rozdielom, vo vonkajšom súvrství je situácia úplne odlišná. Na rozdiel od nezateplených konštrukcií je v zateplenej obvodovej konštrukcii výrazne obmedzený tepelný tok medzi vonkajším súvrstvím a masívnou stenou. Vonkajšie súvrstvie je tak len minimálne tepelne ovplyvňované nosnou konštrukciou. V podstate ho tepelne ovplyvňuje iba vonkajšie prostredie, a to nielen teplota vzduchu, ale aj dopadajúce slnečné žiarenie. To má za následok veľké rozdiely teplôt, nielen medzi teplotami v lete a v zime, ale aj v rámci jedného dňa. V priebehu tohto krátkeho časového úseku došlo k poklesu teploty povrchu o desiatky stupňov. Takýmito zmenami je vonkajšie súvrstvie namáhané tým viac, čím je fasáda tmavšia. Tento fakt môže mať za následok dve závažné poruchy:

1. Degradáciu polystyrénu, pokiaľ sa použil ako izolant. Tepelnoizolačná vrstva vytvorená polystyrénom nedokáže dlhodobo odolávať teplotám presahujúcim 70 °C. Pri vysokých teplotách môže dôjsť k výrazným tvarovým zmenám izolačných dosiek alebo k úplnej degradácii častí polystyrénu, ktoré sú v styku s vonkajším súvrstvím, a k nasledovnej závažnej poruche tepelnoizolačného systému.
2. Porušenie celistvosti vonkajšieho súvrstvia. Vplyvom opakujúceho sa zmrašťovania a zväčšovania objemu vonkajšieho súvrstvia môže dôjsť k jeho poruche, vzniku trhlín, zatekaniu zrážkovej vody a k následnej poruche stability celého systému.

Obidvom týmto nepriaznivým javom možno zabrániť použitím vhodnej technológie a povrchovej úpravy.
Poruche vonkajšieho súvrstvia možno zabrániť použitím materiálov, ktoré sú odolné proti mechanickému namáhaniu. Na tieto účely sú určené vysokoodolné povrchové úpravy – výstužná vrstva, štruktúrované omietky, v ktorých sú rozptýlené voľné uhlíkové vlákna. Voľné uhlíkové vlákna plnia funkciu výstuže (obr. 2).

Obr. 2 Priemer rozptýlených uhlíkových vlákien je rádovo 1 μm. Aby sa mohli použiť, museli sa vyvinúť nové spojivá.

Uhlíkové vlákno s prierezom 1 mm² má pevnosť v ťahu 5 600 N. Predpokladom použitia voľných uhlíkových vlákien je aj použitie novej generácie spojív, ktoré spolupôsobia s uhlíkovými vláknami. Vďaka povrchovým úpravám obsahujúcim uhlíkové vlákna možno za predpokladu dodržania výrobcom stanovených technologických predpisov a skladieb jednotlivých vrstiev na zateplenej fasáde použiť aj odtiene so súčiniteľom odrazivosti svetla 15 a vyššie (obr. 3, 4, 5, 6).

Polystyrén
V prípade tepelnoizolačného systému, pri ktorom je ako tepelný izolant použitý polystyrén (lepený alebo kotvený), sa odporúča na jeho vonkajšiu vrstvu aplikovať tmel s obsahom uhlíkových vlákien na disperznej báze, s vysokou odolnosťou proti nárazom a namáhaniu, čím sa vytvorí armovacia vrstva. Po upevnení ochranných líšt na okenné ostenie a na hrany i diagonálneho armovania na rohy a otvory vo fasáde sa tmel nanáša zhruba v šírke pásu tkaniny pomocou ozubenej stierky (8 × 8 mm) a do armovacej vrstvy sa zatlačí sklená tkanina s presahmi minimálne 100 mm. Tá sa následne prekryje vrstvou tmelu, ktorý sa aplikuje do ešte mokrej vrstvy tak, aby sa zaistilo celoplošné zakrytie sklenej tkaniny. Celková hrúbka vrstvy jadrovej omietky je 3 mm, pričom sklená tkanina sa ukladá zhruba v strede vrstvy.

Realizácia armovacej vrstvy pri teplote pod +5 °C (teplota stavby, materiálu a vzduchu) i za prudkého slnečného žiarenia, za dažďa bez ochranných opatrení, za hmly alebo pri teplote pod rosným bodom sa neodporúča.

Obr. 5 Realizácia tmavej fasády na rodinnom dome v pasívnom štandarde	Obr. 6 Realizácia tmavej fasády na bytovom dome

Na takto vytvorenú armovaciu vrstvu sa po jej vyschnutí nanáša omietka s obsahom uhlíkových vlákien antikorovým hladidlom, stiahne sa na hrúbku zrna a ešte mokrá sa uhladí plastovým hladidlom. Podklad musí byť suchý a zbavený nečistôt. Čas schnutia omietky závisí od výšky teploty a vlhkosti vzduchu. Pri teplote vzduchu 20 °C a relatívnej vlhkosti vzduchu 65 % je to asi 24 hodín.

Minerálna vlna
V prípade, ak sa ako tepelný izolant v tepelnoizolačnom systéme použije minerálna vlna, lepená systémovým lepidlom a kotvená závitovými rozperkami (hmoždinkami), treba na jej vonkajšiu vrstvu aplikovať vysokoodolný dvojzložkový tmel proti nárazu s obsahom uhlíkových vlákien. Prášková zložka sa pridá do vedra s obsahom kvapalnej zložky a mieša sa ponornou miešačkou s otáčkami maximálne 400 za minútu, pokiaľ nevznikne homogénna zmes bez hrudiek. Čas spracovateľnosti pripraveného materiálu pri 20 °C je asi 30 minút. Čas spracovateľnosti sa skracuje vyššími teplotami. Dvojzložkový tmel sa spravidla nanáša vo dvoch vrstvách. Minimálne sa odporúča realizovať jednu vrstvu s hrúbkou 5 mm. Táto vrstva sa nanáša ozubenou stierkou v šírke sklenej tkaniny. Sklená tkanina ukladaná s presahom 100 mm sa následne zapracuje. Na ešte mokrý materiál sa potom nanesie ďalšia vrstva tmelu, tak aby sa zakryla tkanina po celej ploche. Menovitá hrúbka prvej výstužnej vrstvy má byť 5 mm a sklená tkanina sa musí umiestniť v jej vonkajšej tretine. V prípade realizácie druhej vrstvy sa táto nanáša ozubenou stierkou, na vytvorenú vrstvu sa uloží sklená tkanina s minimálnym vzájomným presahom 100 mm a zapracuje sa. Na ešte mokrý materiál sa opätovne nanáša vrstva tmelu, tak aby sa zakryla tkanina po celej ploche. Menovitá hrúbka druhej vrstvy je 3 mm, sklená tkanina musí byť umiestnená v jej strede.

Na takto vytvorenú armovaciu vrstvu sa po jej vyschnutí nanáša omietka s obsahom uhlíkových vlákien rovnakým spôsobom ako v prípade zateplenia polystyrénom.

Pri dodržaní uvedených skladieb vrstiev sa architektom a stavebníkom (investorom) otvárajú nové možnosti pre farebné stvárnenie fasád.

TEXT: Tomáš Brož, Ing. Jan Loukotka
FOTO: Český Caparol

Tomáš Brož je vedúcim predaja firmy Český Caparol, s. r. o., pre Slovenskú republiku.

Ing. Jan Loukotka je vedúcim predaja Caparol Slovakia, s. r. o.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.