Предотвращение высолов

Автор рассматривает появление высолов на облицовочной кладке из клинкеров и облицовочного кирпича и дает полезные указания и рекомендации их предотвращения.

Накопление водорастворимых солей на пористых материалах, называются высолами. В основном так называемые высолы, это мелкокристаллический налет белого цвета, легко удаляющийся щеткой.
На кирпичной кладке в качестве внешнего фасада высолы представляют собой неприятное явление и особенно заметны на гладких и темноцветных поверхностях. Стены из кирпича или клинкера имеют неприглядный и неопрятный вид.
Высолы могут появиться во время возведения стен, или даже в течение первых двух лет после постройки сооружения. Часто возникновение высолов порождают споры, которые связанны с задержками в процессе строительства, из-за возникающих дополнительных расходов.

Механизмы образования высолов.
Простой пример иллюстрирует типичные высолы на керамическом горшке с цветами. Образование белого налета в основном в нижней части горшка основано на кристаллизации водорастворимых солей из цветочной земли. Регулярная поливка цветов водой образует солевой раствор (в питательном грунте), который в результате капиллярного эффекта проникает на внешнюю поверхность, где после испарения и выделяются соли. Концентрация соли может за счет испарения воды увеличиваться, и избыток соли кристаллизуется.
Как видно из приведенного примера - возникают высолы только тогда, когда есть водорастворимые соли и капиллярно пористый материал, а также вода в качестве транспортной среды.
В верхней части горшка высолы отсутствуют, или они минимальны. Основное проявление высолов сосредоточивается в нижней части горшка, где накапливается избыток воды. Чтобы бороться с высолами на внешних фасадах из кирпичной кладки, необходимо изучить механизмы их появления.
Все строительные материалы, которые обладают пористой структурой в приделах (0,1 мкм < поры диаметром < 0,5 мм), способны впитывать воду и перемещать ее. К этим материалам относится: кирпич, клинкер, бетон, натуральный камень и другие.
Это свойство материалов называется капиллярностью и является предпосылкой для формирования высолов. Важным условием для появления высолов является присутствие воды в жидкой фазе.
Механизм возникновения высолов на фасадах работает аналогичным образом, как и в цветочном горшке. Чтобы понять происхождения соли на фасадах, необходимо рассмотреть материалы с точки зрения их солености.

Содержание соли в строительном и облицовочном кирпиче

Облицовочный кирпич и клинкер изготавливается из глины, суглинков, или глинистых масс и обжигается при температуре примерно 1000 °C или 1200 °C. Так как глины природное сырье извлекается из земли, то можно ожидать, что кирпич после сушки имеет еще некоторое количество водорастворимых солей.
При обжиге в печи эти соли связываются или спекаются и таким образом составляют неотъемлемую часть керамического материала. Только очень небольшое количество сульфатов могут присутствовать в кирпиче, которые формируются путем химического преобразовании во время обжига и их разложение начинается только при температуре выше 1200 ° С.
Массовая доля солей приводящих к высолам в облицовочном кирпиче очень мала и не может превышать в соответствии с DIN 105 кирпича 0,08%. В обожженных кирпичах оставшиеся соли, не влияют на возникновения высолов, в кирпичной облицовке.

Содержание соли в строительных растворах
Для оболочки из облицовочного кирпича применяются специальные цементные растворы и дополнительные затирки.
Цементы затвердевают после смешивания с водой и становятся водонепроницаемыми после затвердевания. Полная гидратация, т.е. затвердевание, и образование цементного камня, может быть, только если вода в растворе удаляется на ранней стадии не быстро, а путем испарения или абсорбируется кирпичом. Быстрое затвердевание швов может привести к трещинам, что вызовет появление высолов.
Заводы сухих строительных смесей рассчитывают свою продукцию на разные свойства облицовочной материала, что дает возможность правильной подборки и применения готовых материалов на стройплощадке.
Доля швов в кирпичной кладке составляет лишь от 15 до 20% общего объема, однако содержание солей в растворе шва значительно выше, чем в кирпиче. Портландцемент содержит, в дополнение к щелочи от 5 до 8% и гипса или ангидрита, которые добавляются в качестве замедлителя для удержания воды при контакте с пористыми материалами, чтобы исключить расслоение состава раствора. В 1 м3 цементного раствора находится, например, гипс около 15 кг. Кроме того, около 200 г гидроксида кальция (гашеная известь) образуется из 1 кг цемента при гидратации в качестве побочного продукта, который создает щелочность цементного камня. Высолообразование растворов объясняется наличием кристаллогидратов солей щелочных металлов – калия и натрия, которые в растворенном виде мигрируют вместе с водой на поверхность цементного камня при его высыхании и способствуют появлению высолов.
Сравнивая кирпич и раствор становится понятно, что содержание водорастворимых солей в кирпиче для проявления высолов совсем незначительно. Воздействие воды, дождя на облицовочную кладку во время ее возведения может быть предотвращено защитными пленками. Также высолы, которые связаны с раствором при правильной работе с ним в процессе кладки, можно предотвратить.

Из исторического опыта, есть очистка от высолов фасадов с применением раствора воды с соляной кислотой, как описано ниже.

Чистка соляной кислотой
В Северной Германии уже несколько десятилетий было принято считать, что заполнение швов облицовочной кладки должно происходить после ее возведения. При этом кладка кирпича воздвигается сначала с помощью кладочного раствора до заданной высоты, тем временем расшивают швы на глубину 1,5-2 см, пока раствор еще не подсох. Затем облицовочная кладка стоит около двух-трех недель, или дольше перед началом очистки фасада.
В качестве моющего средства для устранения остатков раствора и загрязнений на поверхности кладки, как правило, используется разбавленная соляная кислота.
В отдельных случаях также используют другие моющие средства, как, например, уксусную кислоту. Очистка начинается с полного предварительного смачивания поверхности кладки, чтобы исключить капиллярность фасада, заполнив поры водой. Полностью достигнуть этого затруднительно, но необходимо для дальнейшей чистки. Затем начинается нанесение раствора кислоты на фасад. Поскольку разбавление кислоты водой осуществляется на стройплощадке, (как это рекомендовано кирпичной промышленностью), концентрации кислоты составляет 1:10 однако это часто не соблюдается. Опираясь при этом на DIN 18330 VOB часть С «каменные работы», указанная концентрация должна быть не более 2%, (обновленный DIN18330-2012 примечание переводчика) но это редко находит понимание строителей разбавляющих кислоту на глазок. После основательной очистки отложений, и ликвидации остатков раствора вся поверхность будет промыта еще раз водой, чтобы удалить с поверхности кладки остатки кислоты. При этом часто пренебрегают правилом, что очистка кирпичной облицовки должно производиться снизу вверх, а не сверху вниз чтобы остатки кислоты не проникали снова в поверхности кладки и швы, а скатывались по увлажненной поверхности вниз.
В основном чистка выполняется, на строящихся домах, без привлечения специально обученных специалистов, а собственными силами, или силами специалистов, которые обучены, по состоянию на сегодняшний день в качестве каменщика. Из-за отсутствия опыта такие специалисты часто неправильно используют концентрированную кислоту, либо не основательно осуществляют увлажнение и промывку кладки.

Дополнительные воздействия воды и солей
Что бросается в глаза во время вышеописанного метода очистки – это огромные объемы воды, которые наносятся на только что созданную и еще неокрепшую кладку. Независимо от возможного развития повреждения от воздействия кислот и сильной водной нагрузки появляется значительный риск нанесения ущерба свежей кладке. Вода может беспрепятственно проникать в открытые швы и потом вновь вызвать образование высолов.
Кроме того, соляная кислота воздействует на углерод, как связующее строительного раствора. В результате реакции кислоты с нейтральной солью хлорида кальция (CaCl2) и воды, соли образуются заново. Вновь образующиеся соли легко растворяются в воде и могут транспортироваться дождевой водой или водой при обработке каменной кладки до и после очистки на поверхность кладки и там оседать. Кроме этого, соляная кислота может растворить все составные части цементного раствора с образованием кальция, алюминия, солей железа и кремнезема и пятна на верхней части кирпичной кладке и вызвать обесцвечивание. Также не учитывается при применении соляной кислоты, что это не только растворение поверхностной грязи но и то, что она забивается в сам кирпич. Косвенный ущерб, от промывки включает не только высолы, но и возможные необратимые изменения цвета на поверхности кладки.

Рекомендации таит в себе риск
Это требование DIN 18330 VOB часть С, «Работы со Стенами» наружная облицовочная кирпичная кладка доложена быть красивой и современной после ее возведения. При этом расшивку швов необходимо сделать, пока кладочный раствор еще свежий, на глубину не менее 15 мм. Непосредственно перед Затиркой поверхность кирпичной кладки необходимо очистить раствором 2% соляной кислоты (это не касается натурального камня и силикатного кирпича) и промыть водой (обновленный DIN18330-2012 примечание переводчика).
Эта рекомендация стандартна, но связана с рисками, которые могут привести к ошибкам при выполнении из-за неправильной концентрации кислоты, что в свою очередь приводит к повреждениям. После этого сильные водные нагрузки, вызванные промывкой кладки могут вызвать высолы. Эта опасность особенно велика, если будет использован сильно абсорбирующий кирпич, из-за его высокой всасывающей способности и воздействие на кислоты может принести вред всей облицовочной кладке. Кроме того, заполнение швов кладки ведется непосредственно после очистки, о чем сказано ранее, вода, проникшая внутрь кладки, может попасть через капиллярные линии кирпичей на ее поверхность. Находящаяся в кладке вода растворяет солевые компоненты и переносит их. Они появляются после испарения воды в виде высолов, которые видны в основном по краям кирпича.
Как избежать высолы. Первоначально высолы, на фасадах кирпичной кладки, можно избежать если:
- возводить облицовочную кладку и заполнение швов за один проход, до цементации раствора, при этом швы должны быть гладкие,
- никаких кислот и ни в коем случае соляной кислоты не использовать,
- защитить кладку по окончанию, от воздействия воды,
- обеспечить удержание воды из еще не схватившегося раствора, вплоть до легкого увлажнения, особенно сильно абсорбирующего кирпича, который необходимо смачивать перед кладкой на раствор.
Удержать кладку от появления высолов на облицовочной поверхности стен, можно избежать при грамотном подходе. Появление высолов это неправильно выполненные строительные работы.
Высолы на фасадах кладки исчезают сами по себе под действием ветра и погоды. Этот естественный эффект очистки может быть ускорен уборкой сухой щеткой.
Вряд ли перспективным является использование химические чистящие средства, или очистка фасада водой, потому что применение воды может вызвать появление высолов! Повторяющиеся высолы на кладке, из облицовочного сильно абсорбирующего кирпича можно ожидать в течении первых трех лет, особенно при сильной сырости стен.

Заключение
Решающим фактором для появление высолов на кирпичной стене, является воздействие воды в результате очистки фасада в сочетании с последующей затиркой.
Использование соляной кислоты в качестве основной причины для формирования высолов не рекомендуется.
Использование соляной кислоты приводит не только к выцветанию, но также вызывает необратимые обесцвечивание поверхностей кирпичной облицовки стен.

Отделение ассоциации кирпичной промышленности. (Германия)

Дополнительные рекомендации от компании:
1. По возможности применять для облицовочной оболочки зданий кирпич с невысоким процентом влагопоглощаемости, что будет препятствовать передвижению солевых растворов через кирпич.
2. Применять для кладки фасадной облицовки готовые специальные растворы, которые наилучшим образом подходят к характеристикам облицовочного кирпича. В настоящее время на рынке сухих смесей появилось несколько производителей, один из них компании quick-mix предлагает различные виды кладочных растворов марки V.O.R., в зависимости от абсорбирующих свойств кирпича, которые позволяют выполнять кладку и расшивку швов за один рабочий цикл.
3. Оберегать свежую кладку от быстрого высыхания или избыточной влажности.
4. Лучше всего для очистки фасадов применять готовые составы для удаления цементного и солевого налета, эффективные и нейтральные к окружающей среде. Таким раствором является продукт немецкой фирмы Quick-mix KSE средство полностью готовое к использованию для удаления известкового и цементного налета на бетонных поверхностях и кирпичной кладки, а также для удаления выцветаний и незначительных загрязнений.
5. Не добавлять в кладочный раствор противоморозные добавки, которые способствую появлению высолов.