Czyszczenie elewacji obiektów zabytkowych. Nowoczesne metody czyszczenia i mycia elewacji
Właściwy dobór metody czyszczenia elewacji jest szczególnie istotny gdy renowacji są poddawane obiekty zabytkowe. Nowoczesne techniki czyszczenia są dostosowane do różnych typów elewacji. W zależności od rodzaju podłoża można wybrać mycie elewacji lub suche czyszczenie.
Przed czyszczeniem elewacji
Przystąpienie do czyszczenia elewacji powinno być poprzedzone wykonaniem szczegółowej ekspertyzy. Określi ona rodzaj i stopień zniszczenia materiału, z którego wykonana jest fasada, stopień i grubość nawarstwień zabrudzenia, a także głębokość zabrudzenia. W wypadku zabytków inwestor musi obowiązkowo skonsultować się z konserwatorem, by mieć pewność, że planowana metoda czyszczenia nie uszkodzi zabytkowej elewacji. Na podstawie ekspertyzy można także stwierdzić, czy wystarczy tylko czyszczenie, czy konieczne będą dodatkowe prace remontowe lub konserwatorskie.
Hydrodynamiczne metody czyszczenia elewacji
Obok tradycyjnych metod czyszczenia elewacji coraz większą popularność zdobywają metody hydrodynamiczne, przy których stosuje się specjalne urządzenia. Najprostszą metodą usuwania zabrudzeń jest zmycie elewacji wodą. Woda rozpuszcza i likwiduje luźno związane zanieczyszczenia oraz sole, usuwa patynę. Mycie sprawdza się także przy małych detalach. Działa jednak powoli i wymaga dużej ilości wody. Woda wnika do wnętrza ściany, dlatego nie można myć elewacji w czasie przymrozków i zimą. W prostych systemach czyszczących używa się tylko wody zimnej.
W bardziej skomplikowanych, można ją ogrzewać do temperatury od 90 do 140oC. Działanie gorącej wody jest bardziej intensywne. Skraca to czas czyszczenia i pozwala usunąć tłuste zabrudzenia. Może jednak spowodować szok termiczny i uszkodzić materiał fasady. Na skutek wzrostu temperatury materiał gwałtownie się rozszerza, dlatego mogą powstać rysy i pęknięcia. W temperaturze około 140oC woda po wyjściu z dyszy zamienia się w parę. Para wodna ma słabsze działanie mechaniczne, dlatego nie likwiduje zanieczyszczeń, które głęboko wniknęły w podłoże. Skutecznie natomiast rozmiękcza i usuwa powierzchniowe nawarstwienia organiczne i mieszane.
Aby zwiększyć skuteczność mycia, elewacje poddaje się działaniu strumienia wody pod ciśnieniem do 230 bar. Do tego celu stosuje się agregaty ciśnieniowe, które jednocześnie mogą podgrzewać wodę. Wadą tej metody jest duże zużycie wody, od 500 do 800 l/h. Poza tym woda wnika w ścianę, co opóźnia dalsze prace, które muszą być prowadzone na suchej elewacji. Podczas wysychania woda transportuje ze ściany substancje w niej rozpuszczone, wśród których znajdują się szczególnie szkodliwe sole, powodujące wykwity i zaplamienia na powierzchni czyszczonego materiału. Aby zapobiec zanieczyszczeniu środowiska, spływająca w trakcie czyszczenia woda musi być odprowadzona do kanalizacji (zwłaszcza jeśli dodatkowo użyto detergentów). Nie oznacza to jednak, że ta metoda czyszczenia elewcji jest zła, po prostu nie zawsze może być wykorzystana.
Czyszczenie elewacji Pałacu Kultury i Nauki w Warszawie
Czyszczenie elewacji metodami na sucho
Jedną z metod czyszczenia na sucho jest oczyszczanie powierzchni ścierniwem podawanym w strumieniu powietrza pod ciśnieniem. Ziarna ścierniwa, uderzając w powierzchnię, odrywają nawarstwienia powierzchniowe, odsłaniając leżące pod nimi warstwy. W zależności od rodzaju i stanu podłoża, stosuje się ścierniwa o różnej twardości i różnym kształcie ziaren: piasek kwarcowy, mikrokulki szklane, pył marmurowy, zmielone skorupki orzechów, a nawet mikrokrystaliczne proszki węglanów sodu. Intensywność czyszczenia można regulować ciśnieniem powietrza. Czyszczenie na sucho jest szybkie i skuteczne. Trudno natomiast uzyskać równomierny efekt ścierania, a niektóre elementy rzeźbiarskie lub krawędzie detali mogą ulec zniszczeniu.
Do metod suchych zalicza się metodę opracowaną przez firmę Thomann-Henry®. Potocznie nazywa się ją gumkowaniem. Polega ona na natryskiwaniu na elewację pod małym ciśnieniem - 0,88 do 2,94 bar - bardzo drobnego pudru pochodzenia roślinnego lub mineralnego. Średnica ziaren wynosi od 100 do 20 mikrometrów. Ziarenka mają niewielką masę i są natryskiwane pod małym ciśnieniem, dlatego uderzają o powierzchnię z małą siłą, delikatnie ją wygładzając. Strumień sprężonego powietrza po dojściu do przeszkody rozbija się wraz z większością zawartych w nim cząsteczek pudru. W 1 mm3 jest od 1000 do 125 000 ziarenek pudru (w zależności od średnicy). Średnica cząstek pudru jest dobierana po oględzinach obiektu lub elementu przeznaczonego do oczyszczenia. Metoda jest tak delikatna, że można nią czyścić zabytki, a nawet freski.
Ponieważ elewacja pozostaje sucha, wilgoć lub związki kwasowe zawarte w zabrudzeniach nie przenikają do podłoża i nie uszkadzają go. Puder można stosować jednokrotnie. Aby uniknąć stawiania rusztowań, skonstruowano kabinę roboczą poruszającą się na ramieniu teleskopowym samojezdnego podnośnika. Platforma jest wyposażona w odkurzacze odsysające puder i pył powstały podczas czyszczenia. Pył wychwycony przez odkurzacze jest natychmiast zwilżany wodą. W ten sposób można wyczyścić około 200 m2 elewacji dziennie. Kabinę można podnieść na wysokość 42 m. W wypadku czyszczenia wyższych elewacji, platformę czyszczącą montuje się na linach podwieszonych do wysięgników mocowanych na dachu budynku. W indywidualnych wypadkach czyszczenie może się odbywać z odpowiednio osłoniętych rusztowań stojących.
Mieszane metody czyszczenia elewacji
Firmy specjalizujące się w czyszczeniu elewacji najczęściej jednak stosują metody mieszane. Zalicza się do nich czyszczenie mgławicowe. Technika ta eliminuje wodę z procesu czyszczenia. Jest przydatna do usuwania zanieczyszczeń powierzchniowych, korozyjnych nawarstwień na kamieniach naturalnych, powłok malarskich, graffiti, resztek tynku i rdzy.
Do czyszczenia tą metodą wykorzystuje się m.in. agregat CP Galaxie (Remmers). Jest on wyposażony w wąż strumieniujący, który oddzielnie transportuje środek czyszczący, wodę i sprężone powietrze. Wąż zakończony jest głowicą wytwarzającą mgłę wodną, której zadaniem jest wiązanie powstającego podczas czyszczenia zapylenia. Do zasilania urządzenia potrzebny jest kompresor. Odległość między kompresorem a agregatem może wynosić nawet do 100 m. Urządzenie pracuje przy ciśnieniu 0,2 do 6 bar. Ciśnienie można regulować w zależności od rodzaju podłoża i zabrudzenia. Ścierniwo, którym najczęściej jest piasek, może mieć granulację od 0,06 do 1,4 mm. Uziarnienie piasku lub innego materiału czyszczącego dobiera się w zależności od czyszczonego materiału i rodzaju zabrudzenia. Na przykład beton lub porowaty granit należy czyścić piaskiem 0,06-0,3 mm, stal - piaskiem lub korundem o średnicy ziaren 0,7-1,4 mm.
Podobne urządzenia ma w swojej ofercie firma Kärcher. Jest to seria wysokociśnieniowych agregatów HDS. Tutaj środkiem czyszczącym może być woda, a także ścierniwo marmurowe w osłonie pary wodnej i sprężonego powietrza. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu specjalnego pistoletu. Jego konstrukcja pozwala na połączenie przed dyszą wylotową niezależnie doprowadzonych przewodów wysokociśnieniowych powietrza, ścierniwa i pary wodnej. Agregat dostarcza do dyszy gorącą wodę, zamieniającą się w parę wodną. Jej ilość może być dowolnie regulowana, tak aby nie dopuścić do wnikania wody w elewację.
Ziarna ścierniwa wydostają się z dyszy ruchem prostoliniowym lub rotacyjnym, tak że uderzają stycznie do powierzchni elewacji. Agregaty pracują przy ciśnieniu 30 do 230 bar. Zużycie wody w tych urządzeniach wynosi od 470 do 1200 l/h. Wodę można podgrzać do temperatury 140oC. Firma ma także agregaty wysokociśnieniowe bez funkcji podgrzewania wody. Maksymalna temperatura wody wynosi w nich 60oC. Agregaty pozwalające na wytworzenie mgły wodnej można zastosować do metody ciągłego przepływu. Polega ona na ustawieniu natrysków wytwarzających mgłę wodną i równomiernym jej rozpylaniu na mury, nieprzerwanie przez 3-5 dni. Zanieczyszczenia rozpuszczają się w wodzie i spływają wraz z nią z elewacji. Czyszczenie tą metodą jest jednak długotrwałe, a ponadto w pobliżu obiektu musi być dobre odwodnienie. Aby prowadzić dalsze prace, należy poczekać aż elewacja wyschnie.
Metodę ciągłego przepływu stosuje się wówczas, gdy materiał, z którego wykonano elewację, jest słaby i zastosowanie metody wysokociśnieniowej lub czyszczenia mechanicznego grozi jego uszkodzeniem.
Nowoczesne metody chemiczne czyszczenia elewacji
Polegają na rozpuszczaniu nawarstwień i spłukaniu produktów reakcji. Ich zastosowanie wymaga wiedzy i umiejętności. Zaletą tych metod jest to, że aktywne składniki kompozycji czyszczących można dobrać do wybranego materiału i rodzaju zanieczyszczeń. Problemem jest jednak usunięcie produktów reakcji. Typowe kompozycje czyszczące składają się z substancji powierzchniowo czynnej i rozpuszczalnika - najczęściej wody. Substancjami aktywnymi mogą być sole nieorganiczne (wodorowęglan amonowy, fosforany, fluorek amonowy), kwasy (fluorowy, fosforowy). Nie stosuje się obecnie kwasów solnego, siarkowego czy azotowego, jak również prostych zasad wodorotlenku sodu i potasu, ponieważ tworzą one rozpuszczalne sole.
Elementy z piaskowca można czyścić roztworem kwasu fluorowodorowego. Smolistą patynę z powierzchni np. wapieni czy dolomitów można usunąć, stosując roztwór kwaśnego węglanu amonu i kwaśnego węglanu sodu. W wypadku trudnych do zlikwidowania zanieczyszczeń można zmiękczyć je chemicznie, a następnie wyczyścić mechanicznie. Do usunięcia tłustych i rdzawych plam stosuje się kompresy nasączone roztworem kwaśnego cytrynianu amonowego oraz perhydrolu (30% wodnego roztworu nadtlenku wodoru H2O2). Popularnym dodatkiem do wody są detergenty. Nie powinno ich być w wodzie więcej niż 1%. Detergenty to chlorki, dlatego użyte w większej ilości mogą doprowadzić do zasolenia elewacji. Jednoprocentowy dodatek wystarcza, aby zmniejszyć napięcie powierzchniowe wody. Specjalistyczne preparaty chemiczne przeznaczone do czyszczenia elewacji ma w swojej ofercie m.in. firma Remmers. Jest to seria preparatów Alkutex.
