Špeciálne malty a tmely

Medzi špeciálne malty patria sanačné a reprofilačné materiály, ktoré sa používajú pri opravách narušených betónových povrchov. Aj keď podľa STN 72 2430-5 sa za malty považujú kompozity, ktorých spojivo má prevažne anorganický charakter, spravidla sa dnes ako malty označujú všetky vytvrditeľné kompozity, ak obsahujú plnivo s milimetrovými rozmermi (drobné kamenivo). To sa premieta aj do bežne používaného termínu polymérmalta. Pri výrobkoch, ktorých plnivo dosahuje desatinomilimetrové rozmery, sa spravidla dáva prednosť termínu tmel aj vtedy, ak je ich spojivo anorganické.

Požiadavky
Tieto materiály sa väčšinou vyrábajú s použitím polymérov (ako polymércementové kompozity), pretože je potrebné, aby mali dobrú adhéziu k opravovanému povrchu. Dlhodobá stálosť novovzniknutého spojenia v prvom rade závisí od počiatočnej kvality vzniknutého spoja. Práve pre nízku počiatočnú adhéziu, ak sa nepoužije spojovacia medzivrstva – adhézny mostík (primer), povrchové úpravy a reprofilácie z nemodifikovaných mált a betónov nie sú veľmi kvalitné. 

Druhou podmienkou určujúcou stálosť opravy sú objemové zmeny pôvodného a nového materiálu. Dlhodobo kvalitný spoj poskytujú predovšetkým dvojice objemovo stálych mate­riálov a dvojice materiálov, ktorých objemové zmeny sú podobné.  Najmä v prípade exteriérových aplikácií je pre dlhodobú stálosť spojenia sanovaného a sanačného mate­riá­lu dôležitá porovnateľná teplotná rozťažnosť oboch materiálov. Nebezpečné napätia, ktoré pri nerovnako rozťažných materiáloch vznikajú, môžu byť síce v niektorých prípadoch eliminované poddajnosťou sanačnej vrstvy, ale vždy predstavujú určité riziko. 

Dôležitej problematike špeciálnych mált na opravy a ochranu betónových konštrukcií sa venuje rad noriem prevzatých v rokoch 2003 až 2005 (STN EN 13057, STN EN 13395, STN EN 13412, STN EN 13579 STN EN 13580, STN EN 13581, STN EN 13687).  Požiadavky na injektážne malty pre predpínacie káble sú uvedené v STN EN 447. Príslušnou skúšobnou normou pre tieto malty je STN EN 445. Aplikácii injektážnych mált pre predpínacie káble sa venuje STN EN 446. 

Oblasti použitia
Vzhľadom na múčkový alebo prachový charakter použitých plnív sa reprofilačné a vyrovnávacie tmely používajú všade tam, kde sa požaduje hladký povrch vytvrdeného kompozitu. Vhodné sú predovšetkým na opravy a úpravy hladkých plôch (napr. kovových alebo drevených plôch pred náterom) alebo na zapĺňanie drobných povrchových dutín (prasklín). Na dosiahnutie kvalitnej hladkej plochy obsahujú niektoré tmely plnivá, ktoré umožňujú upraviť povrch zatvrdnutého tmelu brúsením.  Na esteticky náročné opravy interiérových omietok sa používa šľahaný akrylátový tmel, ktorý ako plnivo obsahuje drobné vzduchové bubliny a dá sa ľahko vtlačiť aj do vlásočnicových trhlín. 

Tmely na tesnenie škár
Samostatnú skupinu tmeliacich materiá­lov predstavujú tmely na tesnenie škár. Musia byť dostatočne a dlhodobo pružné, aby reagovali na dilatačné pohyby príslušnej škáry. Pevnosť v ťahu pružných škárovacích tmelov spravidla neprekračuje 2,5 MPa, vzhľadom na nízku hodnotu modulu pružnosti však znášajú výrazné opakované (cyklické) predĺženia. Praktická ťažnosť kvalitných pružných tmelov predstavuje desiatky percent.  Na dokonalé vyplnenie škáry tmelom je najefektívnejšie priame vytláčanie tmelu do škáry vhodne dimenzovanou hubicou. Na uľahčenie tejto práce sa škárovacie tmely často dodávajú v kartušiach. 

Škárovacia kartuša je valcová nádoba, ktorá má na jednej strane pohyblivé piestové dno a na druhej strane kužeľovito predĺžené plastové viečko, ktorého zrezaním vzniká výtlačná hubica. Bežný objem kartuše je 300 až 600 cm³. Kartuša sa umiestňuje do výtlačného zariadenia, nazývaného škárovacia pištoľ, v ktorom sa podľa potreby (mechanicky alebo pneumaticky) vyvolá posuv dna kartuše, čím dochádza k vytláčaniu tmelu.  Na väčšie práce sa používa aj balenie do hadice z polyetylénovej alebo alumíniovej fólie. Hadica sa po naplnení tmelom v pravidelných odstupoch zaškrtí a rozreže na časti s objemom asi 600 cm³. 

Dvojzložkové tmely
Na dvojzložkové tmely sa vyrábajú špeciálne kartuše, v ktorých možno obidve dočasne oddelené zložky zmiešať bezprostredne pred použitím. V tejto úprave sa dodávajú najmä polysulfidické tmely, ktoré sa používajú na tesnenie škár namáhaných ropnými produktmi. V odolnosti proti ropným produktom totiž nemajú polysulfidické materiály konkurenciu.

Výborná je aj ich odolnosť proti poveternostným vplyvom. Nevýhodou je nízka adhézia k niektorým materiálom, v niektorých prípadoch vyžadujúca použitie pomocného kotviaceho náteru (primeru).  V bežnej stavebnej praxi však prevládajú jednozložkové kartuše plnené akrylátovými, silikónovými alebo polyuretánovými tmelmi.

Butylový tmel
Stále sa používa aj butylový tmel na báze butylkaučuku a polyizobutylénu. Cenovo menej náročný butylový tmel možno použiť na tesnenie škár s pohybom do 7,5 %. Pri jeho použití môže k ďalšiemu zníženiu materiálových nákladov prispieť aj to, že okrem kartuší a hadíc je dostupný aj v ekonomickejšom vedierkovom balení.  Tesnenie pomocou butylového tmelu predstavuje (na mechanicky nie veľmi namáhaných miestach) najlacnejšie riešenie z hľadiska okamžitých nákladov. Treba mať však na pamäti, že butylový tmel si zachováva elasticitu najviac 2 až 3 roky.

Akrylátové a polyuretánové tmely
Polymérnym spojivom akrylátového tmelu je disperzia akrylátového polyméru alebo kopolyméru. K tuhnutiu a vytvrdeniu tmelu dochádza odparovaním vody. Akrylátový tmel je v rade prípadov vyhovujúci a jeho cena i trvanlivosť sú prijateľné. Neodoláva však chemickým prostriedkom, a preto nie je vhodný na sanitárne aplikácie. Polyuretánový tmel patrí k najkvalitnejším tesniacim materiálom. Vo zvyčajnom zložení vykazuje veľmi dobrú adhéziu a mechanickú odolnosť. Úspešná aplikácia polyuretánového tmelu však vyžaduje správnu voľbu tvrdosti tmelu. Preto sa škárovacie polyuretánové tmely vyrábajú v relatívne širokom rozmedzí tvrdosti 15 až 60 Sh A (tvrdosť Shore A). Najmäkší (a najpružnejší) typ 15 Sh A sa používa na vysokodilatujúce mostné spoje, stredný typ s tvrdosťou približne 25 Sh A je vhodný na dotesňovanie okenných rámov a tmely s tvrdosťou nad 40 Sh A sa dajú použiť pri opravách lodžií a balkónov aj na pochôdznych miestach.

Silikónové tmely
Zatiaľ čo pri polyuretánovom tmele je voľba konkrétneho typu (konkrétnej tvrdosti) tmelu veľmi dôležitá, silikónové tmely sú (vzhľadom na menšiu závislosť modulu pružnosti od teploty) univerzálnejšie. K nevýhodám silikónových tmelov patria horšia adhézia k pórovitým stavebným materiálom a náročná (ak nie nemožná) pretierateľnosť.  Pri praktických aplikáciách treba rozlišovať sanitárny silikónový tmel určený na škárovanie obkladov a neutrálny silikónový tmel určený na tmelenie betónových dielcov. Špeciálny druh silikónového tmelu sa vyrába na tesnenie alebo dotesňovanie klampiarskych výrobkov (strešný silikónový tmel).  Základné farebné zhotovenie silikónových tmelov je takmer transparentné alebo biele. Keďže pri sanitárnych aplikáciách sa často vyžaduje špecifické farebné riešenie, vyrábajú sa najmä sanitárne tmely v rôznych farebných odtieňoch. 

MS tmely
Na súčasnej špičke medzi pružnými škárovacími tmelmi sú výrobky na báze hybridných polymérov, ktoré sa dnes často označujú ako MS polyméry. Hybridný charakter týchto polymérov je daný súčasnou prítomnosťou uhlíkatej a organokremičitej štruktúry. Zatiaľ čo uhlíkaté polymérne reťazce (napr. polyéterového alebo polyuretánového typu) tvoria telo hybridného polyméru, koncové skupiny sú organokremičité (napr. alkyldialkoxysilylového typu).  Veľká variabilita v uhlíkovej aj v organokremičitej časti dovoľuje vytvoriť širokú paletu MS polymérov, ktoré môžu byť jednozložkové (vytvrdzované vzdušnou vlhkosťou) alebo dvojzložkové (vytvrdzované katalyzátorom).

Podobne ako PU tmely aj MS tmely sa dodávajú v širokej škále tvrdosti (15 až 70 Sh A). K výhodám MS polymérov patria vysoká odolnosť proti poveternostným vplyvom, vysoká lepivosť a mechanická pevnosť, výborná pretierateľnosť a vynikajúca tepelná stabilita od –50 do 150 °C. MS polyméry s vyššou tvrdosťou (50 až 70 Sh A) sa preto používajú aj ako nová generácia konštrukčných lepidiel. Na prípravu tesniacich tmelov sú určené predovšetkým polyméry s tvrdosťou 15 až 40 Sh A.

Olejové tmely
Pred časom sa k všeobecne používaným škárovacím tmelom zaraďovali aj olejové tmely, ktoré sa dnes (vzhľadom na nízku elasticitu a obmedzenú životnosť) na škárovanie neodporúčajú. Ich používanie v bytovej výstavbe na výplne škár medzi obvodovými panelmi prinieslo veľké náklady na sanáciu škár kontaminovaných olejom po tom, čo pôvodný olejový tmel zlyhal.  Jedinou oblasťou, kde sa olejový tmel stále používa, je tmelenie škáry medzi okennou tabuľou a dreveným okenným rámom. Pri klasických (a pravidelne udržiavaných obnovovaným náterom) okenicových oknách slúži olejový sklenársky tmel bez väčších problémov. Tam, kde sa požaduje kvalitné utesnenie škáry medzi sklom a rámom, sa olejový tmel dá použiť len ako podkladový. Na tesnenie je vhodný kvalitný trvalo pružný tmel (napr. silikónový).

Asfaltové tmely
K tradičným škárovacím materiálom treba zarátať aj asfaltové tmely (zálievky), ktoré sa používajú pri vypĺňaní vodorovných škár v cestnom staviteľstve. Sú však vhodné len na dilatačne málo namáhané škáry (pohyb do 5 % zo šírky škáry). Ich hlavnou nevýhodou je strata ťažnosti pri nízkych teplotách.  Správne utesnenie dilatujúcej škáry vyžaduje rešpektovanie optimálnej hrúbky tmelovej vrstvy (pre elastické tmely sa odporúča zhruba tretina šírky škáry). Šírka škáry musí byť dostatočná. Relatívne zmeny jej šírky vyvolané dilatačnými pohybmi prvkov oddelených škárou nesmú presiahnuť praktickú ťažnosť tmelu. Treba dbať na dobrú adhéziu tmelu k bokom škáry a v niektorých prípadoch sa preto na boky škáry používajú pomocné adhézne nátery. 

Montážne peny
K špeciálnym tmelom možno ako samostatnú (a veľmi špecifickú) skupinu výplňových látok zaradiť aj montážne peny. Tie sa dodávajú buď v tlakových kartušiach určených do špeciálnych pištolí, alebo v tenkostenných tlakových obaloch s ventilom (sprejové nádobky). Výtokovú dýzu možno predĺžiť dodávanou hadičkou. Okrem štandardnej montážnej peny sa dodáva aj rýchlotuhnúca pena (na rýchlu fixáciu stavebných prvkov), zimná pena (použiteľná pri teplote pod 5 °C), nízkoexpanzná pena (určená na výplne mechanicky málo odolných dutín) a vysokoexpazná pena (so zvýšenou fixačnou silou). 

Montážna pena účinkom vzdušnej vlhkosti pení. Pri vypeňovaní veľkých uzavretých dutín sa preto odporúča striedať zapeňovanie s postrekom priestoru dutiny vodnou hmlou. Pri napeňovaní montážnej peny dochádza približne k tridsaťnásobnému zväčšeniu objemu a výsledná objemová hmotnosť štandardnej stuhnutej peny je okolo 30 kg/m³. Pri vypenení vo voľnom priestore je zväčšenie objemu výraznejšie. Montážne peny sú založené výhradne na polyuretánovej báze a ich odolnosť proti poveternostným vplyvom je nízka. Vzhľadom na pórovitú štruktúru sú aj hodnoty mechanických vlastností, ktoré dosahujú, nízke. Pevnosť v ťahu štandardnej peny sa pohybuje okolo 0,3 MPa, tlaková pevnosť je len okolo 0,1 MPa. 

Montážne peny sú dnes vo veľkej obľube a veľmi uľahčujú množstvo montážnych postupov. V niektorých prípadoch ich však neskúsení alebo menej svedomití pracovníci používajú aj ako trvalé tesnenie na dilatačné škáry alebo na vystuženie konštrukcie. Také aplikácie sú problematické. Montážna pena je predovšetkým pomocným materiá­lom. Nemá (a ani nemôže mať) vlastnosti integrovaných pien pripravovaných v špeciálnych zariadeniach a vzhľadom na penovú štruktúru nemôže konkurovať tesniacim vlastnostiam trvalo pružných tmelov.

Spracované podľa publikácie Svoboda, L. a kolektív: Stavebné materiály. Bratislava: JAGA GROUP, s. r. o., 2005.
Foto: archív Mapei

Recenzoval Ing. Miroslav Jaška, ktorý ­pôsobí ako generálny manažér spoločnosti ­Mapei sk, s. r. o.