Studiu: Comportamenul vopselurilor pentru pereții exteriori

Studiu: Comportamenul vopselurilor pentru pereții exteriori

O serie interesantă de teste de determinare a durabilității comparative a patru tipuri generale de vopseluri și a unei vopsele aplicate în condiții practice de vopsire pe exemplarele de zid din zidărie poroasă, au fost efectuate la Biroul de Standardizare al Marii Britanii, de o echipă de cercetători condusă de Clara Sentel, aceea care a făcut publice rezultatelen raportul cu titlul ”Paints for Exterior Masonry Walls”, pe care vi-l prezentăm în această ediție.

Un test întins pe trei ani

Specimenele de vopsea au fost expuse condițiilor meteorologice pentru perioade de 24, până la 33 de luni în anii 2015-2018. Pe măsură ce utilizarea produselor de zidărie poroasă a crescut, a crescut și nevoia de mai multe cunoștințe despre finisajele hidrofuge și decorative, pentru astfel de suprafețe. Permeabilitatea pereților din zidărie a fost și ea analizată. Specimenele de zidărie, cărora li s-au aplicat vopselele discutate aici, au fost construite din cărămidă comună nouă și refolosită, beton turnat, bloc de beton din piatră, turf și agregat ușor, și cadru din lemn cu ciment orientat.

Vopselurile utilizate în teste au fost din tipurile aplicate în mod obișnuit pe suprafețele de zidărie. Au fost de culoare albă și au inclus 20 de vopseluri cu apă de ciment, 4 vopsele cu rășină-emulsie, 4 vopsele pe bază de ulei, 5 vopsele din cauciuc sintetic și 1 var. Unele erau mărci proprietare, în timp ce altele erau mixuri experimentale.

Aceste vopsele sunt potrivite pentru utilizare pe fundații, pereți exteriori, pridvori și garduri, nefiind recomandate să fie utilizate pentru pardoseli din beton, cărămidă sau pentru alte suprafețe care ar putea fi supuse abraziunii. În schimb, pentru astfel de pardoseli, se recomandă o vopsea foarte uscată, cu rezistență bună la apă și o bună reținere a luciului.

Câmpul de testare utilizat pentru experimentele de vopsea pentru zidărie discutate în această lucrare a fost amplasat într-o secțiune a terenurilor expuse la lumina soarelui în cea mai mare parte a zilei. Copacii adiacenți la partea de est și sud a câmpului de testare au umbrit câteva dintre exemplarele de perete și au avut tendința de a crește umiditatea zonei.

S-a constatat că, spre aseară, a apărut o condensare apreciabilă pe panourile de testare. Această condiție a fost atribuită scăderii bruște a temperaturii, cauzată de dispariția soarelui și a fost găsită favorabilă pentru vindecarea vopselelor de ciment-apă, dar dăunătoare vopselelor de tip bază pe bază de ulei și rășină-emulsie.

Comportamentul vopselurilor de ciment-apă

Vopselelurile cu ciment-apă sunt diluabile în apă, în care cimentul este liant. Acestea sunt special potrivite pentru utilizarea pe pereți din zidărie poroasă care sunt umezi în momentul aplicării sau sunt supuși umezelii. Un film tipic de vopsea cu ciment-apă este dur, puternic dar relativ fragil. Această proprietate, împreună cu contracția de uscare, poate duce la dezvoltarea unei deteriorări fine, denumită ”crăparea hărții”. Astfel de vopsele ar trebui să reziste la eroziune, adică prin uzura treptată a acoperirii.

Acest comportament este considerat normal și, cu excepția cazului în care eroziunea este rapidă și creșterea progresivă a ”hărții”, o astfel de defecțiune nu este gravă. Vopseaua de ciment-apă posedă calități decorative bune, în ceea ce privește puterea și culoarea de ascundere. Cu toate acestea, atunci când este udată, de exemplu, de ploaie, devine oarecum translucidă sau mai întunecată, în cazul unei culori. La uscare, filmul revine la opacitatea și culoarea sa originală.

Vopselurile de ciment-apă variază foarte mult în compoziție. Raportul dintre cimentul liant și alte ingrediente este rareori mai mic de 1 la 1 și poate ajunge la 9 la 1; media obișnuită este de aproximativ 3 la 1. În acest studiu, au fost testate 20 de vopsele de ciment-apă, 6 mărci proprietare și 14 amestecuri experimentale. Brandurile proprietare au fost achiziționate în containere originale. Amestecurile experimentale au fost făcute prin rotirea ingredientelor uscate într-o moară de pietricele (fără pietricele în borcan), timp de 24 de ore.

Pentru a preveni modificările chimice ale compoziției, vopselelurile cu pulbere au fost depozitate în recipiente rezistente la umiditate. Vopselurile de ciment-apă CW-1 până la CW-5, inclusiv, erau mărci proprietare. Toate au proprietăți bune de amestecare și au produs un finisaj neted.

Compoziția acestor vopsele, așa cum este determinată de analiza de laborator, era un material propriu format din două părți: o pulbere și un sigilant de tip ulei, care s-au uscat până la un finisaj neted. Pulberea a fost amestecată cu apă, fiind aplicată pe suprafața umedă. După o uscare de 24 de ore, prima acoperire a fost urmată de sigilant. Nu este disponibilă nicio analiză, deoarece materialul a fost furnizat și manipulat de către reprezentantul producătorului.

Vopselurile de ciment-apă CW-7 până la CW-20, inclusiv, au fost formule experimentale. Mortarul și straturile de ciment100% au fost amestecate la câmpul experimental, în timp ce restul de vopsele au fost preparate în laborator. La ingredientele uscate s-a adăugat apă suficientă, pentru a da o consistență bună de periere.

Toate vopselurile au proprietăți bune de amestecare, cu excepția cimenturilor albe hidroizolate, care sunt greu de amestecat manual, dar care pot fi amestecate ușor într-un agitator mecanic. Vopselurile cu ciment-apă care conțin nisip au prezentat o textură ușoară, dar cele fără nisip au produs un finisaj neted.

Comportamentul vopselurilor cu emulsie de rășină

Vopselurile cu emulsie de rășină sunt paste de pigmenți care pot fi reduse de apă, măcinate într-un recipient de rășină diluată cu ulei (de obicei ftalat de glicerol), care a fost tratat cu un agent de emulsionare pentru a o face miscibilă cu apa. O vopsea tipică cu emulsie de rășină se aplică cu ușurință prin pensulă sau spray și se usucă în câteva ore, pe un finisaj neted, opac, plat.

Acest tip de vopsea rezistă în mod normal prin cretare. Cu toate acestea, umezeala excesivă sau soluțiile de sare alcalină care se formează în spatele filmului pot induce vezicule, urmate de descuamare, sau alcalii pot provoca saponificarea vehiculului nevolatil, rezultând eroziunea filmului.

Dintre cele patru vopsele cu emulsie de rășină testate RE-1, RE-2 și RE-4 au fost mărci proprietare, în timp ce RE-3 a fost un amestec experimental, realizat de un producător de rășini emulsionate. Toate vopselele de rășină-emulsie, cu excepția RE-2, se amestecă ușor cu apă în proporția de 2 părți de pastă la 1 parte de apă (în volum), pentru primul strat și 5 părți de pastă la 3 părți de apă, pentru straturile de finisare. Proprietățile de periere erau bune și emulsia nu părea să se rupă sub perie. În decurs de 2 ore, această vopsea s-a uscat până la un finisaj neted și plat, adecvat pentru revopsire în decurs de 18 ore.

Pasta pentru vopsea de rășină-emulsie, RE-2, a fost amestecată în proporții de 2 părți de pastă la 1 parte de apă (în volum), atât pentru primul strat de finisare, cât și pentru cel finit. Proprietățile de periere erau slabe, iar vopseaua rulată sub perie. În decurs de 2 ore, filmul s-a uscat până la un finisaj granular, plat, adecvat pentru revopsire în decurs de 18 ore. 

Comportamentul vopselurilor pe bază de ulei

Termenul ”vopseluri pe bază de ulei” este utilizat în mod obișnuit pentru a descrie vopselurile gata amestecate, care conțin pigmenți opaci, suspendați într-un vehicul cu uleiuri de uscare și subțiri. Vopselurile concepute pentru a fi utilizate pe zidărie sunt de obicei formulate astfel încât primul strat să etanșeze suficient suprafața pentru a preveni pătarea sau sclipirile celui de-al doilea strat.

Două straturi, de regulă, sunt necesare pentru o bună ascundere și durabilitate. Nu se recomandă aplicarea vopselurilor pe bază de ulei pe suprafețe umede sau suprafețe care pot fi supuse umezelii prin infiltrarea umezelii, prin defecte structurale.

Prezența unei astfel de umidități duce frecvent la defectarea peliculei de vopsea, prin formarea de vezicule, descuamare sau eroziune rapidă. Au fost testate patru vopsele comerciale pe bază de ulei 0-1, 0-2, 0-3 și 0-A. Compoziția mărcilor proprietare, în forma lor redusă, a fost furnizată de producători.

Vopseaua pe bază de ulei, 0-1, subțiată în conformitate cu instrucțiunile producătorului, a prezentat calități bune de periere și pătrundere și nu are tendință către o netezire sau finisaj suplimentar, fiind adecvată pentru revopsire în 24 de ore.

Subțiată conform indicațiilor producătorului, vopseaua pe bază de ulei, 0-2, a avut o ușoară tragere sub perie, dar a arătat o penetrare bună. În decurs de 8 ore, filmul s-a uscat până la un finisaj neted, lucios, adecvat pentru revopsire în 48 de ore.

Vopseaua pe bază de ulei (amorsare și finisare), 0-3, constă din două vopsele formulate separat, un grund și un strat de finisare, prin urmare nu este necesar să fie mai subțire. Ambele au prezentat calități bune de periere și penetrare și nu au avut tendința de a se lăsa. Grundul a prezentat proprietăți bune de etanșare și în 8 ore uscat până la un finisaj neted, semilucios, adecvat pentru revopsire în 48 de ore.

Aplicată numai exemplarelor acoperite cu șindrilă de ciment, vopseaua pe bază de ulei, 0-4, a fost o vopsea exterioară, subțiată cu lac ”sparse”, în proporții de 2 pe 1 de vopsea pentru stratul de amorsare și 1 pe 1 lac, de vopsea pentru stratul de finisare. Stratul de amorsare s-a uscat în decurs de 8 ore, până la un finisaj neted, adecvat pentru revopsire în 24 de ore. Stratul de finisare s-a uscat până la un finisaj neted, fiind uscat în 24 de ore. Vopseaua avea proprietăți bune de periere și etanșare.

Comportamentul vopselurilor cauciucate sintetice

Există două tipuri de vopseluri cauciucate sintetice: tipul în care cauciucul sintetic este adăugat la un vehicul de uleiuri de uscare tratate, hidrocarburi aromatice și diluanți ai gudronului de cărbune, și tipul de cauciuc-emulsie, în care rășina de cauciuc sintetic este tratată cu un agent emulsifiant, astfel încât vopselele să fie reduse cu apă. Deoarece, aceste vopselurile conțin de obicei mai puțin pigment decât cele ale altor finisaje exterioare, pigmenții selectați trebuie să producă pelicule de opacitate ridicată, pentru a se ascunde adecvat în două straturi.

Acoperirile cu vopsea din cauciuc sintetic ar trebui să reziste prin cretare, deși nu au fost încă pe deplin stabilite caracteristicile meteorologice complete, pentru acoperirile de acest tip. Au fost testate cinci mărci comerciale de vopsele din cauciuc sintetic, SR-1, SR-2, SR-3, SR-i și SR-5.

Când s-au făcut testele, vopselurile de cauciuc-emulsie aveau o stabilitate scăzută la depozitare și puteau fi furnizate doar de producător. Compoziția specimenului SR-5 nu a fost disponibilă. Compozițiile celorlalte patru mărci de cauciuc-emulsie au fost furnizate de producător.

Vopseaua SR-1 din cauciuc sintetic, a fost de tipul soluției de cauciuc. Proprietățile de periaj au fost bune și au fost comparabile cu cele ale vopselelor de ulei formulate pentru utilizare pe zidărie. Materialul a fost utilizat cu rezultate satisfăcătoare, ca grund sub vopsea de rășină-emulsie și pe bază de ulei, și ca material de finisare.

Pentru stratul de grund, vopseaua tip cauciuc-soluție, SR-1, amestecată ușor cu terebentină a fost aplicată după cum s-a primit. În decurs de 2 ore filmul s-a uscat până la un finisaj neted, cu luciu redus, adecvat pentru revopsire în decurs de 18 ore.

Vopselurile sintetice-cauciucate SR-2, SR-3, SR-4 și SR-5 erau de tip cauciuc-emulsie și aveau proprietăți fizice similare cu cele de tipul rășină-emulsie. Amestecându-se ușor cu apă, în proporții de 4 părți de vopsea la 1 parte de apă (în volum), vopseaua din cauciuc sintetic, SR-2, este utilizată pentru amorsarea și finisarea straturilor. Această vopsea avea proprietăți bune de periere. În decurs de 1 oră filmul s-a uscat până la un finisaj neted și plat, adecvat pentru revopsire în decurs de 18 ore.

Vopseaua SR-3, amestecată ușor cu apă în aceleași proporții ca vopseaua de emulsie din cauciuc, și vopseaua SR-2, au prezentat proprietăți bune de periere. În decurs de 1 oră, filmul s-a uscat până la un strat neted, potrivit pentru revopsire în decurs de 18 ore.

În aceleași proporții ca SR-2, vopseaua de cauciuc sintetic SR-1 se amestecă ușor cu apă. Proprietățile de periere au fost corecte și a existat o ușoară tragere sub perie. În decurs de 1 oră, filmul s-a uscat până la un finisaj neted și plat, adecvat pentru revopsire în 18 ore.

Vopseaua din cauciuc sintetic, SR-5, de asemenea, se amestecă ușor cu apă în aceleași proporții ca SR-2. Proprietățile de periere erau slabe iar vopseaua rulată sub perie. În decurs de 1 oră, filmul s-a uscat până la un finisaj granular, plat, adecvat pentru revopsire în decurs de 18 ore. Compoziția acestei vopsele nu a fost disponibilă.

infoconstruct