В категории: Актуални статии, Брой 9-10/2010, Декорация и защита, Облицовки и настилки, Ремонти, Строителство, Хидроизолация

Защита и почистване на мраморни настилки и други материали чрез нанотехнологии

„Новострой Инженеринг“ е фирма, от която винаги може да изскочи информация не просто за нови продукти, а за иновационни решения и технологии на върха на съвременните постижения в областта на строителната химия. Очевидно нейният създател и управител инж. Димитър Топалов, преминавайки от изследователската работа в частния бизнес след промяната преди двайсетина години, е съхранил отдадеността си към върховите постижения на съвременната наука и създаваните от нея продукти за строителството. Според нас този интерес и насоченост на фирмата очевидно се съдържат и в нейното име. Това ясно личи и от производителите, с които „Новострой Инженеринг“ партнира и чиито продукти успешно налага на нашия пазар – материалите за студено поцинковане на белгийската фирма Zinga, както и широката гама продукти на швейцарската Vandex, един от водещите в света експерти в разработката и производството на материали за ремонт, защита, възстановяване, хидроизолация и антикорозионна защита на бетонни и стоманобетонни конструкции.

Ето защо „Новострой Инженеринг“ е една от фирмите, в които периодично се вглеждаме за появата на новости, които заслужават да бъдат по-широко огласени. Такава информация се появи само преди месец и тя е свързана с продукти от най-ново поколение и на най-високо технологично ниво – разработени на база на свръх модерните напоследък нанотехнологии. Проводник на тяхното навлизане на българския пазар е „Новострой Инженеринг“, а създател – гръцката фирма Nano Phos SA. Тази компания е специализирана в разработката на високотехнологични продукти и не случайно през 2008 г. е получила признание за една от най-иновационните компании в света, дадено лично от Бил Гейтс на форум на Федерацията на гръцките индустриалци. Компанията е и носител на първа награда за иновативност и устойчиво развитие на международно търговско изложение, проведено същата година в Лондон. Високото качество на нейните иновативни продукти обяснява и бързото им разпространение по земното кълбо. Към днешна дата Nano Phos SA присъства във Великобритания, Ирландия, Норвегия, Швеция, Финландия, Дания, Португалия, Кипър, Полша, Саудитска Арабия, Нова Зеландия, Австралия, Русия, вече и в България.

Продуктите, които се предлагат у нас, са две групи:

» SurfaPore – за дълготрайна и ефективна защита на различни строителни материали чрез хидрофобизация на тяхната повърхност и в дълбочина.

» DeSalin – за почистване на замърсени в дълбочина повърхности на каменни подови настилки и други подобни материали.

Преди да разгледаме конкретните свойства и приложение на всеки от тези продукти, е редно да кажем няколко думи на какво се дължат техните невероятни качества, които само допреди няколко години биха били посрещани с недоверие или като чудо. Както знаем, чудесата са плод на човешката фантазия, а тези материали са продукт на бързото развитие на т.нар. нанотехнологии. Те вече променят представите за свойствата на материалите, които доскоро се смятаха за напълно познати и изучени. Нанотехнологиите са сред тези мултидисциплинарни, високотехнологични области на науката, които се радват на особено внимание през последните години, бурно се развиват и безспорно ще определят до голяма степен технологичния прогрес през ХХI век. Те са свързани с получаването на различни по своите качества наноматериали и тяхното приложение в различни области на енергетиката, промишлеността, химията и в частност строителната, бита, биологията, медицината, фармацевтиката и др., т.е. практически във всички сфери на съвременния живот. Става дума за един нано-свят, в който размерите на частиците са значително по-малки от микрона – от 1 до 100 nm. Eдин нанометър е една милиардна от метъра или за по-реална представа – около една десетохилядна от дебелината на човешкия косъм. Наредени един до друг, 4–6 атома представляват един нанометър. Поради своите размери наночастиците проявяват съвсем нови качества и свойства в сравнение с изходните макроматериали. Тези нови качества: физични, химични, механични, електрични, оптични, магнитни, биологични и други на наночастиците, разкриват нови и често неочаквани възможности за тяхното приложение в споменатите вече области и още много други.

Поради малките си размери наночастиците проникват през непреодолими иначе прегради и така може да пренасят различни агенти до точно определено място. Именно това им свойство е използвано в лабораториите на Nano Phos за създаване на описаните в статията нови материали.

Материалите от серията SurfaPore се използват за дълготрайна и много сигурна защита на порьозни материали срещу проникване на влага в тях. За разлика от обичайните използвани досега материали (двукомпонентни или на силиконова основа), които създават върху защитаваната повърхност водонепроницаем, но същевременно лесно разрушим тънък слой, новите материали проникват по капилярите в дълбочина и тук изграждат сигурна и дълготрайна защита. За всяка наночастица SurfaPore може да се каже описателно, че има функционална част, която оказва желаното въздействие, и друга, която способства за здравото ù захващане – в случая към повърхността на порите към вътрешността на третирания с препарата материал. Наночастиците проникват безпрепятствено в дълбочина, но за разлика от други, вече остарели и неефективни материали, които изпълват и плътно запушват порите, тези частици полепват и се закрепват здраво, като плътно и всецяло покриват повърхността на капилярите, без обаче да ги запечатват. В резултат на това активната част на наночастиците придава на стените на капилярите силно изразени водоотблъскващи свойства, поради което водата вече не може да прониква в тях.

При непорести материали наночастиците се самоорганизират и образуват съвършено тънък слой, който се свързва здраво към повърхността. Върху така обработената повърхност течностите вече не се задържат, а образуват капки, които много лесно се оттичат заедно с разтворените или съдържащите се в тях вещества. Тези повърхности са немокрещи се, при които кохезионните вътрешни сили на течността са по-големи от адхезионните сили между нейните молекули и молекулите на твърдото тяло. В резултат на това капката течност не се разлива, а запазва формата си така, както става с капката вода върху лист на лотос например. За материали с подобни свойства (примерно фасадни бои или тънкослойни декоративни мазилки) още се казва, че имат „перлен ефект“, защото дъждовните капки не се разливат и водата не ги омокря, а бързо се стичат.

Да се върнем обаче на материалите SurfaPore. Проникнали в дълбочина, те създават сили, които силно отблъскват и не позволяват на водата, а с нея и на химически агресивните вещества, да прониква в така защитения материал. Обработените по този начин повърхности не променят своя оригинален цвят. Освен това защитата е дълбочинна и не може да бъде премахната лесно чрез механично въздействие, тя не е податлива и на увреждане от ултравиолетовото лъчение на слънцето. Така обработените материали придобиват по-висока повърхностна твърдост и стават по-устойчиви на драскане и механично изтриване.

Друго много ценно свойство на така изградената защита е, че третираните със SurfaPore повърхности напълно запазват способността си да пропускат водните пари, т.е. намиращата се отдолу строителна конструкция може „да диша“. При обитавани постройки това е особено важно, защото през зимата неминуемо се осъществява пренос на водни пари от отопляемите помещения към външната среда. Ако пътят на парите е преграден от външна мазилка или фасадна боя, влагата се задържа в стената и я овлажнява дълготрайно. При отопляемите и неотопляеми помещения паропропускливостта на материалите, от които са изградени външните стени, ще позволи попадналата в строителната конструкция влага да се изпарява в околното пространство и те да изсъхват.

Материалите SurfaPore намират широко приложение за дълготрайна защита на различни строителни и облицовъчни материали, също и на дърво. Те защитават не само от овлажняване, но и от въздействието на агресивни химически вещества, съдържащи се във водния разтвор. Осигуряват ефективна и продължителна защита срещу всякакви замърсявания и образуване на трудни за отстраняване петна, защото не позволяват на техните причинители да проникнат, примерно в мраморните подови облицовъчни плочки. Всеки, комуто се е случило най-малкото да разлее червено вино или кафе, да не говорим за друг по-силен оцветител върху такъв скъп за направа и труден за поддържане под, веднага би оценил неоценимите възможности, които предоставят новите материали. Наночастичките на SurfaPore проникват безпрепятствено и през най-фините пори на мрамора. Те придават удивителна водоустойчивост на иначе попиващите охотно водата блокчета от газобетон, с което представляват отлично решение за преодоляване на този най-съществен техен недостатък като строителен материал.

Тук няма възможност да опишем резултатите от множеството тестове, доказващи защитните свойства на материалите от групата SurfaPore, нито получените сертификати за качество и безопасност, включително и от авторитетната некомерсиална американска организация за изпитване на материали ASTM, чиито стандарти се прилагат по целия свят.

Това не е и необходимо, защото всеки, който се интересува, ще получи подробната информация от „Новострой Инженеринг“. Ще се ограничим само да споменем, че третираните със SurfaPore материали запазват 95% от първоначалната си защита и след осем години. При проби с циментова мазилка, подложена за 120 часа на водно налягане 500 Pa, третирането със SurfaPore C е намалило проникването на вода с 89,2% (±2%), а течовете с 99,4% (±2%). При тестовете за устойчивост на влиянието на ултравиолетовите лъчи третираните със SurfaPore материали показват три пъти по-голяма устойчивост от материалите без тази защита.

Материалите SurfaPore са произведени на водна основа и са безвредни за околната среда. Те се доставят в пластмасови бутилки най-често с вместимост 1 l и 4 l или в бидони по 20 l. Нанасят се върху третираната повърхност с бояджийска четка, мече или чрез разпръскване. Препаратът за защита на облицовъчни плочки (SurfaPore T) се нанася с мека кърпа и след изчакване 15 min излишният остатък от него се избърсва със суха кърпа.

Към момента фамилията SurfaPore съдържа шест препарата, всеки от които е съобразен със спецификата на материалите, за чиято защита е предназначен.

SurfaPore С

Използва се за импрегниране и хидрофобизиране на строителни материали с пореста структура като керамични и бетонни керемиди, тухли и керамични блокове за зидане, бетонни конструкции и циментови замазки, мазилки, облицовъчни плочи и други изделия от естествен камък, както и различни материали, които поради своята хигроскопичност лесно просмукват и поглъщат вода. Силно хигроскопичните материали се обработват двукратно с промеждутък от 3 часа. Максималният ефект настъпва 24 часа след обработката със SurfaPore С.

Този препарат също така успешно може да се използва и при приготовляването на циментови разтвори или мазилки, като замества около 1/3 от необходимото количество вода. Без да се променят механичните им свойства, положените циментови замазки или мазилки придобиват силно изразени, така да се каже, „вродени“ водоотблъскващи свойства.

SurfaPore RПрепаратът е специално разработен за импрегниране на порести керамични повърхности, респективно за защита на покривни керемиди и клинкерни тухли за зидане на открити, без външна мазилка, декоративни зидове. Той ефективно ги защитава от неизбежното иначе просмукване на влага при дъжд, способства за удължаване на тяхната дълготрайност, защото предотвратява механичното им разрушаване през зимата поради замръзване на проникналата влага. Защитава повърхността им от образуване на налепи от плесени и други микроводорасли, които виреят именно в среда на висока влажност. Третирането със SurfaPore R по никакъв начин не променя оригиналното оцветяване на керемидите и тухлите, а способства за неговото съхраняване за дълги години напред.

SurfaPore M Специализацията на този препарат е в защитата на изделия, най-често подови облицовъчни плочи от мрамор и гранит от образуване на упорити и често неотстраними петна поради замърсяване с масла, с различни разтворени или съдържащи се във воден разтвор багрила и други способни да оцветяват или да променят цвета на плочите вещества. Защитата е напълно ефикасна срещу типичните за бита замърсители като кафе, червено вино, различни продукти и препарати, характерни за кухнята и жилището. Поддържането на третираните с препарата подови настилки от такива плочи е силно улеснено, което е от съществено значение за обществени сгради с интензивно движение, съответно и с повишено замърсяване.

SurfaPore M запазва предпазните си свойства и при нагряване до 350 оС. Това го прави изключително подходящ за защита на облицовъчни материали, подложени на високи температури, например в професионалните кухни и др.

За защита на облицовъчни плочи от фаянс, на плочи и други изделия и от порцелан, мрамор и гранит се използва също така и препаратът SurfaPore T.

SurfaPore W

Продуктът е разработен за импрегниране и дълготрайна защита на повърхността на изделия от дърво. Препаратът прониква в дълбочина, без при това да променя естествения, получения чрез байцване или по друг начин цвят на дървесината, като подчертава още по-контрастно нейната характерна структура (фладер). С две думи, позволява запазване на естествения вид на дървесината, като същевременно ù придава висока устойчивост срещу въздействието на влагата, която, както се знае, е нейният основен враг. Така се предотвратява появата на повърхностни петна от плесени и в крайна сметка загниването и разрушаването на предметите от дърво. Препаратът е много ефективен и за импрегниране на дървените конструкции преди нанасяне върху повърхността им на декоративно лаково покритие. Така се гарантира защитата на дървесината, в случай че влагата след време намери пролука и проникне през слоя боя. Първият индикатор, че това се е случило, е постепенното напукване на боята, след което следва и загниване на дървесината. Така че SurfaPore W изпълнява много по-ефективно и дълготрайно функциите на класическия грунд под боята, защото за разлика от безира, който образува лесно уязвима на повреждане коричка върху повърхността, защитата със SurfaPore W, както стана дума в началото, е изградена трайно в дълбочина. Тя е също така устойчива на ултравиолетовите лъчи, което е съществено предимство при изложените на слънце градински мебели и дървени постройки.

Заслужава да се отбележи още, че макар и на водна основа, препаратът SurfaPore W по никакъв начин не причинява набъбване на дървесните влакна и раздуване на материала.

SurfaPore ThermoDry

Този препарат предизвиква силен интерес и дори ни озадачи твърдението на производителя, че наред с вече описаните влагозащитни качества, вследствие придаване на водоотблъскващи свойства на третираните с него материали, той спомага и за намаляване на топлинните загуби през строителната конструкция. След всичко казано дотук за придаване на силно изразени водоотблъскващи свойства на материалите, обработени със SurfaPore, не буди съмнение, че такъв препарат значително би подобрил експлоатационните свойства на външните мазилки, като ги направи непропускливи за дъждовете и атмосферната влага. Също така способства водните капки да не се задържат и разливат, а лесно да се стичат. Известно е, че производителите на тънкослойни декоративни мазилки се съревновават в това техните най-качествени, но и най-скъпи мазилки на силиконова основа да са по- и най-водоотблъскващи. SurfaPore ThermoDry прави възможно същите качества да бъдат придадени и на всяка водоразтворима фасадна боя. Това е практично решение, което си струва да се има предвид при планиране на санирането на стара сграда. С добавяне на SurfaPore ThermoDry към фасадните бои на водна основа те стават водоотблъскващи, значително се удължава тяхната дълготрайност и защитата на мазилката под тях, предотвратява се развитието на плесени.

Вторият ефект от добавянето на SurfaPore ThermoDry към боята е, че тя допринася и за намаляване на топлинните загуби на сградата. Тава се дължи на придадената ù способност да отразява дълговълновото топлинно лъчение до 92,35% според цитирани от производителя изпитания. Това означава, че нанесена откъм вътрешната страна на стените, така „облагородената“ боя ще отразява почти изцяло лъчистата топлина, която отделят нагревателните уреди, вместо тя да се поглъща от мазилката, да я затопля и неизбежно, колкото и добра да е топлоизолацията, малко или повече „да изтича“ навън. Така боята с добавка на SurfaPore ThermoDry спомага за намаляване на топлинните загуби през зимата. Фасадната боя със същата добавка от своя страна отразява топлинното излъчване на слънцето през лятото, намалява се прегряването на сградата и в нея ще се поддържа по-равномерен и здравословен температурен режим, като се икономисва електроенергия, необходима за усилена работа на климатичната инсталация.

Втората група препарати на Nano Phos SA са предназначени за почистване на вече замърсени материали. Те се справят успешно с неизличими петна, там където традиционните средства са безпомощни.

» DeSalin C – отстранява петна от различни замърсители върху циментови повърхности, мазилки, естествен и изкуствен камък, керамични керемиди и откритите чела на декоративни тухли. Премахва петна от кристализация на соли, както и налепи от плесени и други биологични образувания. Времето, необходимо за въздействие на препарата, е 2–3 min, след което обработеното място се измива с вода.

» DeSalin K – използва се за премахване на замърсявания върху лицевите повърхности на облицовъчни плочи, включително от естествен камък, вследствие на втвърдени остатъци от циментови разтвори или строителни лепила. Ефикасно премахва следи от ръжда върху камък и циментови повърхности. Не е подходящ за мрамор, варовик и метални предмети. Времето на действие на препарата е

1 min, след което мястото се измива с вода.

» DeSalin T – препаратът е специално разработен за отстраняване на трайни петна от дълбоко проникнали течности като кафе, вино, доматен сок, както и от мазнини и други органични продукти. Използва се за почистване на мрамор, гранит и други облицовъчни материали с полирана повърхност. Не влияе върху цвета и не променя текстурата на материала. Оставя се да действа, докато петното не изчезне напълно.

******

Преценката на редакцията

Като журналисти, работещи в техническо списание, ние по професионално призвание сме склонни да поставяме под съмнение, да се стремим да проверим и лично да се убедим в качествата на един или друг продукт. Затова при възможност изпробваме, а когато може, и организираме по-обстойно тестване най-вече на инструментите, за които пишем и публикуваме статии. В случая с материалите на Nano Phos SA това се оказа още по-лесно за осъществяване. От фирма „Новострой Инженеринг“ винаги с готовност са ни предоставяли за тестване образци от новите си материали. И второ – още съвсем пресен бе понатрупаният и изстрадан личен опит в шлифоването, полирането и завършващата запечатваща обработка на венецианска мозайка. Това бе необходимо, за да може да тестваме шлайфмашината Sparky SM 1212CE (виж НС 7-8/2010). Въпреки цялото ни старание да премахнем чрез шлифоване едно упорито петно, трудът ни отиде нахалост. То вероятно бе от години, произходът му неизвестен, а неизлечимостта – доказана. В края на краищата се примирихме и решихме, че ще си остане като родилен дефект на правената по принципите на древното движение „Направи си сам“ с много труд и примитивна техника на времето си мозайка.

И ето ти късмет – месец по-късно на компютъра се намират изходните материали за написване на статията, която четете, а част от препаратите, чудо на нанотехнологиите в строителната химия, бяха в готовност да докажат качествата си. Естествено, първата ни задача бе да изпробваме DeSalin T и да видим дали ще успее да се справи с петното, дето все боде в очите и което героично устоя дори на диамантния шлифовъчен диск. Резултатът се вижда на двете снимки – преди и след обработката с препарата. Невероятно, но факт! DeSalin T се справи там, където дори и диамантът се оказа безпомощен.

След като приключихме с мозайката, изследователският ни интерес се насочи към препарата за импрегниране SurfaPore С. С надежда да даде отговор на един проблем, чието решение, поне за себе си, търсим отпреди петнайсетина години, когато блокчетата газобетон се появиха масово и започнаха бързо да завземат доминирания до този момент от керамичните тухли строителен пазар. Еуфорията около новия удобен за бързо зидане и лесен за рязане и всякакви други механични обработки материал дотолкова омая строителите, че дори фасадите на сградите започнаха да побеляват, а и в баните, въпреки високата влажност и водни пръски, започна масов градеж с газобетон. А той, както се знае, е материал, който охотно попива водата и съответно трябва да се взимат различни, повече или по-малко ефективни мерки за неговата защита.

Ето защо за тестване на SurfaPore С избрахме именно блокче от газобетон. Намазахме около половината от него с препарата, а другата част оставихме незащитена. Изчакахме 24 часа да изсъхне. Видима разлика между двете части няма, гледахме и под лупа – отново нищо. След това го поляхме с вода. Резултатът бе мигновен и повече от красноречив. Водата на незащитеното място почти моментално бе всмукана, на повърхността не остана нищо и газобетонът потъмня добре намокрен. Върху обработената с SurfaPore С повърхност водата буквално се разбяга встрани и едва успяхме чрез внимателно капване с пипетка и старателно нивелиране в хоризонтално положение да задържим няколко капки върху нея колкото за снимката. Получиха се неестествено големи капки леко сплеснати от тежестта си, които при най-малкото трепване на блокчето газобетон се разбягваха встрани като топчета живак върху гладка повърхност. Без абсолютно никакви следи от намокряне. С две думи, SurfaPore С превърна силно хигроскопичния газобетон в напълно водоотблъскващ и следователно сигурно защитен от проникване и дори досег с водата материал. Затова с чиста съвест вече може да отнесем проблема със защитата на този вид материали срещу овлажняване в архива като напълно решен.