Tehnologija koja poštuje tradiciju
Važan dio bogate povijesne, kulturne i arhitektonske baštine zidane su građevine. Zbog različitih čimbenika dolazi do njihova propadanja uključujući nestručne zahvate na konstrukciji i korištenje neadekvatnih materijala tijekom sanacije. U ovom intervjuu istražujemo ključne korake, izazove i metode sanacije koji omogućuju očuvanje njihove autentičnosti, strukturalne stabilnosti i trajnosti.
Na pitanja odgovara: Marko Iveković, mag. ing. aedif., voditelj Odjela tehnike Mapei Croatia d.o.o.
Koji su glavni uzroci propadanja zidanih povijesnih građevina?
Povijesnim zgradama zajedničko je to što su građene od prirodnih materijala poput kamena i opeke. Prije cementa, koji se koristi posljednja dva stoljeća, kao vezivo prvenstveno su se koristili vapno i aktivni pucolani. Oni imaju ograničenu sposobnost vezanja i slabiju otpornost na atmosferske utjecaje, pa predstavljaju najslabiju kariku u gradnji unatoč predimenzioniranim zidovima.
Neki od uzroka dotrajalosti nedvojbeno su štetno djelovanje vode zbog atmosferskih oborina, porast kapilarne vlage ili neadekvatne hidroizolacije podzemnih dijelova konstrukcije.
Kako voda utječe na stanje zidanih zgrada?
Voda uzrokuje njihovo biološko, fizikalno i kemijsko propadanje. Osim što se na niskim temperaturama pretvara u led i tako stvara pritisak unutar stijenki, potiče rast algi i lišajeva. Izravno sudjeluje u kemijskim reakcijama ili prenosi tvari koje u njima sudjeluju, postupno prodirući kroz stijenke kapilarnim uzdizanjem vlage, isparavanjem ili djelovanjem kiše. Vlaga, zajedno s nakupljanjem kristala u ziđu i žbuci, stvara napetost koja dovodi do odvajanja žbuke, pojave isoljavanja i kemijskih reakcija sa štetnim posljedicama.
Crkva Svetog Bernadina, L'Aquila, Italija: Zahvati su uključivali konsolidaciju zidova, sanaciju oštećene žbuke, rekonstrukciju zidova zvonika te sanaciju i konzervatorsku obnovu svih unutarnjih površina.
Osim vode, koji još mogu biti uzroci propadanja?
Općenito se uzroci oštećenja mogu podijeliti na kemijske – npr. utjecaj alkalnih reaktivnih agregata i sulfata, fizikalne – kontrakcija zbog razlike u temperaturi ili ponovljenih ciklusa smrzavanja i odmrzavanja, biološke – pojava algi i lišajeva koji zadržavaju vlagu na površini zidova, što može pogoršati stanje zidanih materijala i potencijalno dovesti do pojave pukotina, te mehaničke – poput pomicanja tla uslijed slijeganja ili klizanja, prekomjernog opterećenja konstrukcije, fizičkih utjecaja ili oštećenja zbog prirodnih katastrofa poput potresa, olujnog vjetra itd.
Koji su prvi koraci u obnovi zidanih građevina?
Za cjelovit i stručan pristup rješavanju problema dotrajalosti zidanih građevina važno je utvrditi izvornu namjenu i proučiti način gradnje iz razdoblja iz kojeg građevina datira. Potrebno je temeljito ispitati postojeće stanje objekta te po potrebi uzeti uzorke materijala i veziva za laboratorijsku analizu.
Osim toga, treba voditi računa o mikroklimatskim uvjetima i karakteristikama lokacije na kojoj se građevina nalazi. Na temelju svih prikupljenih podataka dajemo smjernice za projekt obnove koji mora sadržavati statički proračun u skladu s normama zaštite od potresa s propisanim koeficijentima sigurnosti, a po mogućnosti i zahtjevima za održavanje građevine nakon obnove.
Koja su ključna svojstva sanacijskih materijala?
U smislu mehaničkih svojstava kao što su tlačna i savojna čvrstoća, odnosno modul elastičnosti, materijali, prije svega, moraju biti slični i kompatibilni s izvornim materijalima na predmetnoj građevini. Bez obzira na uzroke oštećenja moraju imati visoku poroznost koja omogućuje taloženje soli i isparavanje vlage iz zidova tijekom razdoblja sušnog vremena. Ne smiju biti osjetljivi na utjecaje iz okoline kao što su kiša, mraz ili zagađenje, odnosno na sulfate i reakciju s agregatom.
Koje su moguće posljedice korištenja cementnih veziva?
Poznato je da cementna veziva nisu prikladna za rekonstrukciju povijesnih građevina kod kojih prilikom gradnje nije korišten cement. Naime, u dodiru s izvorno korištenim vezivima izazivaju kemijsku agresiju, a zbog niske paropropusnosti ograničavaju prolaz i isparavanje vode ili vlage. Nisu kompatibilni ni u pogledu mehaničkih svojstava zbog visokog modula elastičnosti i visoke mehaničke čvrstoće.
Klasična veziva na bazi pucolana, vapna ili hidratiziranog vapna često se koriste za sanaciju zidanih objekata jer obično udovoljavaju specifičnim zahtjevima. Međutim, važno je napomenuti da ova veziva nisu u potpunosti otporna na sve vrste agresivnih utjecaja, uključujući i sulfate, jer postoji mogućnost stvaranja silikata i hidratacije aluminata, što može rezultirati stvaranjem koloida etringita i taumazita.
Kako materijali iz linije Mape- Antique mogu pomoći u uspješnoj obnovi povijesnih građevina?
Uspjeh obnove usko je povezan s pravilnim odabirom materijala. Mapei je odgovorio na ovaj tehnološki izazov i razvio jedinstvenu liniju proizvoda za obnovu povijesnih građevina – Mape-Antique. Proizvodi iz ove linije sastoje se od pomno odabranih sastojaka poput vapna, pucolana ili hidratiziranog vapna koji su unatoč svojoj poroznosti potpuno neosjetljivi na kemijski agresivne utjecaje. To je važno za uklanjanje soli i isparavanje vode ili vlage sa stijenki relativno slabih mehaničkih svojstava koja su u skladu s izvornim vezivom.
SLIKA LIJEVO: Makropore u isušujućoj žbuci iz linije Mape-Antique; SLIKA DESNO: Ako su topljive soli prisutne u zidovima, one će kristalizirati unutar makropora bez stvaranja napetosti koje bi potencijalno mogle oštetiti žbuku.
Nanošenje ovih žbuka jednostavno je, a rezultat je sjajan završni izgled. Mortovi iz linije Mape-Antique imaju makropropusna svojstva koja omogućuju sušenje bez površinskog izlučivanja soli, tzv. eflorescencije. Bez obzira na uzrok vlage, nastale bilo kapilarnim uzdizanjem bilo oborinama, ove žbuke omogućuju brzo isparavanje tijekom suhog vremena.
Bazilika svetog Franje Asiškog, Assisi, Italija; Konsolidacija zasvođenih krovova s freskama Giotta i Cimabuea uključivala je injektiranje veziva bez cementa za popunjavanje pukotina i šupljina te obnavljanje prianjanja između žbuke s freskama i zidova. Također, izvršena je sanacija i rekonstrukcija urušenog krovišta kao i ojačanje cjelokupne zasvođene krovne konstrukcije.
Kako obično započinje proces obnove?
Postojeća žbuka i vezivo uklanjaju se do visine 1 m iznad oštećenja, a originalno korišteno vezivo uklanja se do zdrave podloge koja se potom čisti. Veće neravnine na mokroj podlozi ispunjavaju se mortom MAPEANTIQUE MC. U slučaju obilnih podzemnih ili atmosferskih voda ispod razine temelja potrebno je izraditi sustav odvodnje.
Kada je potrebno konstruktivno ojačanje, koja rješenja predlažete?
U slučaju šupljina, pukotina ili duboke poroznosti ziđa potrebno je konsolidacijski injektirati konstrukciju. Za građevine na kojima nije korišten cement kao vezivo preporučujemo MAPE-ANTIQUE I, hidrauličko vezivo bez cementa s dodatnim finim punilima.
Za unutarnje površine na kojima su, recimo, freske, koristi se viskozna injekcijska masa MAPEANTIQUE F21 koja se ubrizgava pod niskim tlakom. MAPEWALL INJECT & CONSOLIDATE spada u visok razred mortova za zidane konstrukcije M15 prema normi EN 998-2 koji vraća zidove u prvobitno stanje statičke stabilnosti.
Za sanaciju površinskim žbukama za armiranje postoji jedinstveno rješenje – MAPE-ANTIQUE STRUTTURALE. Ovaj proizvod, koji pripada razredu M15 prema normi EN 998-2, ima visoku tlačnu čvrstoću (veću od 16 N/mm²) premda ne sadrži cement i na bazi je prirodnog vapna i eko-pucolana. Kompatibilan je s cijelim asortimanom proizvoda iz Mape-Antique linije kao i sa žbukom MAPEWALL RENDER & STRENGTHEN.
Za armiranje ovih mortova preporučujemo korištenje mreža izrađenih od prethodno impregniranih alkalno otpornih staklenih vlakana MAPENET EM30, MAPENET EM40 ili MAPENET EMR33/66/99. Strukturni mort zajedno sa spomenutim mrežama tvori tzv. CRM sustav ojačanja koji je jedan od mogućih načina ojačanja zidanih konstrukcija.
U pogledu ojačanja zidanih konstrukcija povećanjem duktilnosti samih konstruktivnih elemenata najbolja je praksa korištenje drugih sustava ojačanja kao što su FRCM i FRP sustavi.
Kombinacijom vapna i eko-pucolana formulirana je specifična paleta Mape-Antique proizvoda koji ne sadrže cement. Ovi proizvodi, namijenjeni konsolidaciji i sanaciji zidova od opeke, kamena, tufa i miješanih materijala, uključujući građevine od kulturnog i povijesnog značaja, imaju sljedeća svojstva:
‐ kemijsko-fizikalnu i elasto-mehaničku kompatibilnost s materijalima izvorno korištenima na povijesnim građevinama
‐ visoku otpornost na topive soli
‐ vrlo nisku emisiju hlapivih organskih spojeva (VOC) – proizvodi razreda EC1 Plus
‐ visoku paropropusnost i poroznost uz mogućnost uklanjanja rizika od kondenzacije na površini, što rezultira zdravijim i ugodnijim okolišem
‐ osiguravaju trajnost i stabilnost zahvata zahvaljujući karakteristikama sličnim tradicionalnim sustavima na bazi hidratiziranog vapna i prirodnog hidrauličkog vapna
‐ izrađuju se u bojama prirodnih materijala ili se mogu nijansirati na licu mjesta praškastim ili oksidnim pigmentima
‐ nema reakcije između lužine i agregata.
Što učiniti kada na površini ima istrošenih dijelova, no nema potrebe za strukturnim ojačanjem?
Za poboljšanje veze između nosivog materijala i zdrave podloge koriste se impregnacije. One se mogu podijeliti na organske, koje tvore ljepljivi sloj između zasebnih struktura, i silikatne, koje dubinski učvršćuju strukturu. Upravo za impregnaciju postoji poseban proizvod, a to je PRIMER 3296 koji je pogodan za manje porozne podloge zahvaljujući visokoj paropropusnosti.
Za konzerviranje obnovljenog kamena i poroznih podloga, različitih vrsta žbuka i poroznih vapnenih boja za zidove Mapei je razvio CONSOLIDANTE ETS i CONSOLIDANTE ETS WR koji imaju sposobnost ponovnog otapanja i aktiviranja čak i nakon mnogo godina. Osim toga, karakterizira ih velika sposobnost prodiranja i učvršćivanja poroznih podloga uz vrlo dobru otpornost na podloge.
Koje su preporuke kod uzdizanja kapilarne vlage?
Preporučuje se izvođenje kemijske barijere, najčešće malo iznad kote terena, koja će spriječiti pojavu kapilarnog pritiska i zaustaviti prolaz vlage zajedno sa štetnim solima. Time se znatno povećava postojanost isušujuće žbuke jer se sprečava taloženje soli u porama. Za izradu kemijske barijere koristimo MAPESTOP na bazi mikroemulzije, silana i siloksana koji se miješa s vodom i ubrizgava u zidove. Jednostavnije rješenje predstavlja monomerna kremasta emulzija na bazi silana MAPESTOP CREAM.
Što se događa u temeljnom zidu?
Nakon kemijskog prekida kapilarnog uzdizanja vlage u temeljnim se zidovima zaostala vlaga isušuje. Prilikom procesa isušivanja dolazi do pojave isoljavanja na površini zidova kao i u žbuci. Dugotrajnim istraživanjima i testiranjima na terenu Mapei je razvio MAPE-ANTIQUE RINZAFFO, specijalnu bescementnu žbuku svijetle boje namijenjenu temeljnom sloju, tzv. špric-mort koji se nanosi na cijelu površinu zida u debljini od 5 mm te sprečava prodor topivih soli u makroporozne isušujuće žbuke.
Tzv. špric-mort ujedno služi i kao promotor prionjivosti zadržavajući visoku razinu paropropusnosti. Na temeljni sloj nanosi se sloj krupnozrnate bescementne žbuke MAPE-ANTIQUE MC minimalne debljine 20 mm, a maksimalno 30 mm po sloju. Nanošenje se izvodi ručno, a debljina se kontrolira vodilicama. Na kraju se površina poravnava ili hrapavi bez zaribavanja. Kada je potrebna veća debljina žbuke, prethodno naneseni sloj ne završavamo kako bi sljedeći sloj bolje prionuo. Sljedeći se sloj nanosi čim prethodni sloj dovoljno očvrsne. Ako su dostupni kvalitetni agregati ili ako se u skladu s projektom planira koristiti isti agregat kao originalni, za pripremu morta za zidanje i žbukanje može se koristiti posebna lagana mješavina veziva bez cementa – MAPE-ANTIQUE LC.
Injektiranje hidrauličkog veziva MAPE-ANTIQUE i pumpom pod niskim tlakom;
Injektiranje viskozne mase MAPEANTIQUE F21 na površinu zida s freskama.
Koji su koraci za postizanje fine završne obrade?
Nakon sazrijevanja prethodnog sloja žbuke, što obično traje od 10 do 14 dana, nanose se fine žbuke iz linije MAPE ANTIQUE FC. Postoje tri opcije: MAPE-ANTIQUE FC ULTRAFINE, MAPE-ANTIQUE FC CIVILE i MAPEANTIQUE FC GROSSO, a izbor ovisi o željenoj granulaciji. Prije nanošenja žbuke površinu treba navlažiti ovisno o upojnosti, a potom pričekati da višak vode ispari ili je odstraniti spužvom.
Za brže sušenje površine može se koristiti i kompresor. Podloga mora biti površinski suha, a dubinski vlažna. Fina žbuka nanosi se u željenoj debljini zidarskom žlicom ili metalnim gleterom. Važno je da se odmah nakon početka vezanja morta obavi završna obrada vlažnom spužvom ili gleterom za zaglađivanje.
Crkva sv. Franje Ksaverskog, Zagreb; Nakon zagrebačkog i petrinjskog potresa uklonili su se degradirani dijelovi i započelo se s konsolidacijom zidova te ojačanjem konstrukcije. Na crkvi su korištene i dvije suvremene tehnike ojačanja konstrukcija – FRCM i FRP sustavi. Ova obnova dobar je primjer kombinacije različitih sustava ojačanja gdje su se od svakog koristile njegove najbolje karakteristike kako bi se osigurala potresna otpornost.
Cijelo vrijeme govorimo o objektima kod kojih kao vezivo nije bio korišten cement. Što napraviti u slučaju kada obnavljamo novije zidane objekte kod kojih kao vezivo jest upotrijebljen cement?
U slučaju obnove zidanih objekata kod kojih je kao vezivo upotrebljen cement, Mapei u svom programu ima rješenje s niskim postotkom sulfatno otpornog cementa – proizvode iz POROMAP i MAPEWALL linije. Spomenute linije proizvoda pokrivaju sve segmente potrebnih materijala za obnovu novijih zidanih konstrukcija; od konsolidacijskih materijala za injektiranje, zidanje i obnovu sljubnica do sanacijskih strukturnih i isušujućih žbuka.
Žbuka MAPE-ANTIQUE RINZAFFO može se nanositi ručno gleterom ili strojem za žbukanje.
Nanošenje fine žbuke MAPEANTIQUE FC ULTRAFINE izvodi se ravnim metalnim gleterom u dva sloja.
Kakve su mogućnosti završne zaštitne i dekorativne obrade ovih površina?
Za te potrebe Mapei je razvio liniju paropropusnih proizvoda na bazi silana ili siloksana kao što su SILANCOLOR ili SILEXCOLOR, koji se sastoje od odgovarajućeg temeljnog premaza i boje, a nanose se četkom, valjkom ili špricanjem. Podloga na koju se nanosi fina žbuka MAPEANTIQUE FC (ULTRAFINE, CIVILE ili GROSSO) mora sazrijeti 5 – 7 dana nakon izvođenja.
Ako bojenje nije potrebno, kao što je slučaj s kamenim ili opečnim zidanim površinama koje nisu obrađene mortom, kako površinu možemo učiniti vodoodbojnom ili čak vodootpornom?
Osim proizvoda CONSOLIDANTE ETS WR, koji je namijenjen konsolidaciji i zaštiti zidanih površina, za hidrofobnu zaštitu preporučujemo proizvode ANTIPLUVIOL W i ANTIPLUVIOL S, transparentne vodoodbojne impregnacije na bazi silanskih i siloksanskih smola u vodenoj disperziji koje se koriste za površine od fasadne opeke, kamena i sl.
Za kupole, nepravilne oblike zidanih konstrukcija i sve površine, gdje se zahtijeva vodonepropusna zaštita, koristi se dvokomponentna elastična hidroizolacijska masa bez cementa, otporna na soli, na bazi vapna i eko-pucolana – MAPE-ANTIQUE ECOLASTIC.
Krstionica sv. Ivana Krstitelja, Pisa, Italija; Sanacija i konsolidacija ožbukanih površina kompatibilnim proizvodima visoke prionjivosti na postojeću podlogu. Istovremeno je osigurano podudaranje boje i teksture kako bi se postigao konačan efekt koji je u skladu s izvornim izgledom kupole.
Nakon svega navedenog, kakav je zaključak o obnovi zidanih konstrukcija?
Poznavanjem načina gradnje u određenim povijesnim razdobljima, cjelovitom analizom konstrukcije i korištenih materijala, sagledavanjem mikroklimatskih uvjeta te izradom projekta obnove postavljaju se temelji za kvalitetnu obnovu. Tek nakon usvajanja odgovarajućih materijala kao i pravilne izvedbe koja uvažava tehnološke odrednice povijesne građevine, najčešće zidani objekti nastavljaju biti svjedocima nekih prošlih vremena. Osim ove povijesne važnosti, njihova nova funkcija ovakvim pristupom svojim će budućim korisnicima pružiti udobnost sukladno projektiranoj namjeni.
Pratite nas na društvenim mrežama Facebooku i Instagramu.
Pratite Mapei Croatia TV na YouTubeu.
