Farby silikonowe w zastosowaniu w budownictwie

Ściany zewnętrzne budynków są przeważnie wzniesione z materiałów opartych na składnikach mineralnych. Ich porowata struktura bardzo szybko wchłania wodę, co może spowodować poważne uszkodzenia (wykwity, spękania, łuszczenie).

Takie materiały powinny być zabezpieczone przed penetracją wody odpowiednią powłoką. Elewacyjne farby silikonowe mają wiele ważnych cech: doskonale zabezpieczają materiały budowlane przed wilgocią, mają trwałość liczoną nawet w dziesiątkach lat, co zostało już przetestowane na niezliczonej liczbie elewacji. Jednocześnie mają dobre właściwości „oddechowe” dzięki czemu wyrównana jest równowaga dwutlenku węgla, gazów oraz par wody po obu stronach powłoki. Dla użytkowników podstawą jest, by elewacja wyglądała estetycznie oraz by efekt zabezpieczenia działał jak najdłużej, gdyż częste odnawianie elewacji wiąże się z wysokimi kosztami.

Czynniki powodujące degradację elewacji

Mury zewnętrzne budynków narażone są na wpływ czynników atmosferycznych i wilgoci. Ich porowata powierzchnia wchłania wodę, która może spowodować poważne uszkodzenia w strukturze muru. Mineralne podłoże narażone jest na niekorzystne czynniki chemiczne (kwaśne deszcze), mikroorganizmy oraz promieniowanie UV.

Typowe zniszczenia materiałów mineralnych:

• zawilgocenia ścian w wyniku wchłaniania wody
• pęknięcia związane ze skurczem materiałowym i odparowywaniem wody
• zniszczenia i spękania związane z procesem zamrażania i rozmrażania wody
• wykwity solne i zniszczenia wynikające z procesów uwadniania soli i krystalizacji
• wymywanie spoiw wapiennych
• zabrudzenia, patyna miejska
• atak mikroorganizmów: grzybów, porostów, mchów, glonów
• korozja chemiczna np.: degradacja spoiw w wyniku działania kwaśnych gazów (SO2, NOx)
• destrukcja betonu w wyniku korozji wzmocnień, plamy z rdzy
• pogorszenie parametrów termoizolacyjnych

Chemia i właściwości żywic silikonowych

Receptury farb silikonowych oparte są na bazie żywic silikonowych lub silanów, które w postaci handlowej są zwykle emulsjami wodnymi. Po wykonaniu powłoki farba na bazie żywicy silikonowej nie stwarza szczelnej bariery na powierzchni materiału budowlanego, lecz oddychającą „siatkę”, która jest nieprzepuszczalna dla ciekłej wody, ale przepuszczalna dla par.

Unikalne cechy farb silikonowych

Farby silikonowe posiadają wiele ważnych cech, bezcennych w ochronie elewacji:

• Hydrofobowość – żywica silikonowa zbudowana jest z cząsteczek rozgałęzionych polisiloksanów. Cząsteczki silikonu tworzą hydrofobową warstwę ochronną na powierzchni kapilar i porów powodując, że stają się one również hydrofobowe. Prawidłowo zabezpieczony żywicą silikonową materiał budowlany jest nie zwilżalny wodą, a zatem doskonale chroniony.
• Niska przepuszczalność wody- Większość tradycyjnych materiałów budowlanych nie jest odporna na przenikanie wody w postaci ciekłej. Wiąże się to z występowaniem w nich porów otwartych. Jednym z głównych zadań powłok malarskich jest zabezpieczenie materiałów konstrukcyjnych przed wchłanianiem wody ciekłej. Farby na bazie silikonów doskonale zabezpieczają podłoże przed przepuszczaniem wody, zapobiegają zawilgoceniu materiałów budowlanych i dlatego chronią przed erozją chemiczną i fizyczną podłoża. 
• Paroprzepuszczalność - ważna cecha decydująca o przewadze farb silikonowych nad innymi. Właściwość ta wynika z budowy szkieletu żywicy, który w większości składa się z nieorganicznego krzemu i tlenu, który tworzy strukturę o otwartych porach. Porowatość powłok umożliwia przenikanie gazów, z których największe znaczenie dla właściwości materiałów budowlanych ma para wodna. Z punktu widzenia malowania ścian wewnętrznych i elewacji ważne jest, aby powłoka malarska nie zakłócała przebiegu naturalnej wymiany gazowej, co zapobiega odspajaniu warstw zewnętrznych podłoża i farby.

• Odporność na warunki atmosferyczne – ze względu na fakt, że powłoka jest praktycznie niezwilżalna, nie jest ona narażona na niszczące działanie wody w cyklach zamrażania i rozmrażania, oraz na wypłukiwanie spoiw.
• Samooczyszczenie – jest to efekt związany z hydrofobowością powłoki farby silikonowej – woda spływa z powierzchni farby zbierając ze sobą cząsteczki brudu i w ten sposób fasada jest czyszczona łagodnie, ale i skutecznie podczas każdego deszczu.
• Odporność na atak mikrobiologiczny – ze względu na to, że powierzchnia farby silikonowej jest hydrofobowa, powłoka jest sucha i jednocześnie możliwość jej kolonizacji przez mikroorganizmy, takie jak glony i grzyby jest ograniczona. Dobre farby zawierają również biobójcze środki powłokowe, które dodatkowo zabezpieczają je przed atakiem mikrobów.
• Trwałość - podobieństwo strukturalne żywicy silikonowej i nieorganicznych materiałów budowlanych (kwarc) powoduje, że substancje charakteryzują się podobnymi współczynnikami rozszerzalności cieplnej. Dzięki temu powłoka nie ulega spękaniu w warunkach niskich i wysokich temperatur, znacznie przewyższając pod tym względem inne żywice organiczne (epoksydowe, poliestrowe, akrylowe). Powłoki z klasycznych systemów farb muszą być odnawiane po około 10 latach. Natomiast powłoka wykonana z farb na bazie żywicy silikonowej może chronić fasadę przez 15 lat, a często nawet do 30 lat.

Stosowanie farb silikonowych

Farby silikonowe są przeznaczone do wielu rodzajów podłoża zarówno w nowoczesnym budownictwie, w systemach dociepleń oraz w pracach renowacyjnych. Stosuje się je do nakładania na podłoża takie jak: beton, żelbet, cegła, tynki cementowo-wapienne, polimerowo-cementowe, gipsowe i płyty włókno-cementowe. Farby silikonowe często są polecane do stosowania w budownictwie drogowym do ochrony antykorozyjnej konstrukcji betonowych, żelbetonowych i sprężonych np.: mostów, wiaduktów, krawężników, itp.

Po prawidłowym wykonaniu prac malarskich otrzymujemy gładką, przeważnie matową i jednorodną powłokę o unikalnych właściwościach użytkowych i wieloletniej trwałości.

Podsumowanie

Rynek farb silikonowych dynamicznie się rozwija w ciągu ostatnich lat. Inwestorzy oraz wykonawcy prac budowlanych coraz częściej wybierają farby silikonowe do wykańczania różnego typu elewacji – zarówno nowoczesnych, jak i zabytkowych. Korzystają w produktów spełniających specjalistyczne wymagania i używają ich tam, gdzie unikalne właściwości silikonów są pożądane. Wymagania co do jakości farb są coraz wyższe ze względu na koszty renowacji i odnawiania budynków. Przy wyborze farby silikonowej na elewację kierować się zarówno parametrami farby, dostępnymi aprobatami, badaniami, jak i renomą producenta.

Farby silikonowe spełniają również estetyczne wymogi inwestorów – dają równe, gładkie, satynowe powłoki, ponadto oferowane są w najróżniejszych kolorach: od delikatnych, stonowanych pasteli, aż do bardzo intensywnych i trwałych barw.

Bardzo dobre rezultaty zabezpieczenia antykorozyjnego silikonowmi środkami do hydrofobizacji i elewacyjnymi farbami silikonowo-akrylowymi uzyskano dla obiektów na terenie całego kraju jak i za granicą.

Farby silikonowe użyte do renowacji budownictwa sakralnego (archiwum: Silikony Polskie).