Yeni bir silan esaslı bağlayıcı, çimentolu zeminlerde kalıcı lekelere karşı çok etkili koruma sağlayabilmektedir. SILRES ® BS 6920; geleneksel ürünlerden çok daha üstün leke koruması sunabilir. Ürün performansı; ilk referans uygulamaları ve gerçek uygulamalardan örneklerle doğrulanmıştır.
Giderek daha fazla mimar, müteahhit ve emlak yatırımcısı, görünür alanlarda beton ya da çimento esaslı zeminleri kullanmaya başladı. Taşlanıp parlatıldıklarında bu tür zeminler titiz, estetik beklentileri başarıyla karşılayabilmektedir.
Bu tür özel tasarlanmış zeminler bugün pek çok moda mağazasında, sergi ve satış salonlarında, alışveriş merkezlerinde, bistrolarda, galerilerde, müzelerde ve hatta konutlarda görülmektedir. Çimento ile birleştirilmiş dökme mozaik zeminler de yeniden ilgi odağı haline gelmektedir.
Beton, çimentolu şaplar ve çimento esaslı dökme mozaik zeminlerin tümünün ortak dezavantajı ise bunların yüzeylerinin gözenekli olması ve sıvı penetrasyonuna izin vermesidir. Bunun sonucunda çok hızla kirlenebilirler, emilen sıvıların ve lekelerin uzaklaştırılması çok zordur. Gözenekli yapıları, zeminin mekanik dayanımını da azaltır.
Eğer beklenti çimento esaslı zeminlerin geçen yıllar içinde değerini ve görünümünü korumasıysa, bu zeminlerin kullanılmaya başlanmadan önce kire ve aşınmaya karşı korunması gerekir.
Zeminlere uygulanabilecek var olan korunma yöntemleri öngörülen yıpranma düzeyine ve estetik taleplere bağlı olarak değişiklik gösterir. Özel tasarım çimentolu zeminlerin korunmasında kullanılan teknik genellikle emprenyedir.
Emprenye ile Koruma
Çimentolu zeminler için emprenye maddelerinde çeşitli teknolojiler kullanılır. Silikat esaslı su bazlı maddeler ve silan bazlı solvent içeren ürünler en sık rastlanan seçenekler arasındadır.
Ancak, inşaat malzemeleri endüstrisindeki firmaların tespit ettiği ve Wacker laboratuvar testlerinin doğruladığı üzere, sık rastlanan pek çok leke kaynağı bu teknolojilerin ikisini de zorlamaktadır.
Wacker’in yeni SILRES ® BS 6920 ürünü sayesinde üreticiler artık emprenye ürünleri veya çimentolu zeminler üzerinde kullanılacak ince kaplamalar için yüksek derecede etkin katkılara ekleyebilecekleri özel bir ürüne sahipler. Bu katkılar lekelenmeye yatkınlığı önemli ölçüde azaltırken yüzeyleri de güçlendirmektedir.
Hızlı Çapraz Bağlanma için Alfa-Silan Teknolojisi
Yeni bağlayıcı, a -silan polieterler olarak adlandırılan bir malzeme sınıfına aittir. Bu hibrit polimerlerde, polieter zincirlerinin uçlarında silan birimleri bulunur; bu birimler de, yine alkoxi grupları içerirler (Şekil 1) ve silan çapraz bağlanması ile kürleşirler.
Yapıları, bu polimerlerin çok düşük miktarda katalizör varlığında bile çok hızlı çapraz bağlanmasına izin verir. [1,2,3] Havadaki nem polimerler üzerine etki eder etmez, katalize edilmiş a-silan polieter formülasyonları dıştan içe doğru yerleşerek hızla bir – siloxane ağı oluştururlar.
Şekil 1: a-dimetoksisilan sonlu bir polieterin yapısı: İki silan ucunun her biri bir metilen grubu (kırmızı) ve bir üretan birimiyle polieter omurgaya bağlıdır. Bu bağ tipinde, silikon atomu üretan azot atomuna göre a pozisyonundadır. (Grafik: Wacker)
Uygulamada, formülasyon bir aminosilan katalizör içeriyorsa yeni bağlayıcının çapraz bağlanma hızı yeterlidir. N-(2-aminoetil)-3- aminopropil¬trimetoksisilan (GENIOSIL® GF 9) optimum seçim olduğu gösterilmiş olan bir aminofonksiyonel silandır. Bileşik, aynı zamanda yapışmayı artırıcı bir madde işlevi de görür.
Yeni a-silan polieter, çimento esaslı zeminler için emprenye maddelerinde kullanım için optimize edilmiştir. Silan modüllerinin kimyasal yapısı ve polieter zincirlerinin uzunluğu ayarlanabilen parametrelerdir.
Örneğin, silan modülleri kürleşme sonucunda kuvars benzeri yapısal birimlerden oluşan özellikle sıkı örgülü bir ağ oluşacak şekilde modifiye edilmiştir.
Bu optimizasyon çalışması sonucunda, çimento esaslı yüzeyin gözeneklerine derinlemesine nüfuz eden, bu gözenekleri dolduran ve sert bir malzeme oluşturacak şekilde çapraz bağlanan yeni, düşük viskoziteli bir bağlayıcı elde edilmiştir. Kürlenen ürün yanmaz özelliktedir.
Bağlayıcının kimyasal yapısı, işlem gören çimento esaslı yüzeyi hem hidrofobik (su itici) hem de oleofobik (yağ itici) yapar, bu şekilde, yüzeyin lekelenmeye yatkınlığı önemli ölçüde azalır.
Çapraz bağlanan bağlayıcının kuvars benzeri yapısı, yüzeyi mekanik olarak güçlendirerek, işlem gören zeminin ağır yaya trafiğine dayanıklı hale gelmesini ve hatta üzerinde forkliftlerin, arabaların ve kamyonların kullanılabilmesini sağlar.
Zengin İşleme Seçenekleri
Yeni a-silan sonlu polieterin viskozitesi – 75 mPa.s – zeytinyağının viskozitesine eşdeğerdir. Uçucu organik bileşikler (VOC) konsantrasyonu %0,5’in altındadır. Düşük VOC içeriği, kürleşme sırasında kısa zincirli bir alkol formunda serbest bırakılan çapraz bağlanabilen alkoksi grupları sayesindedir.
Yeni ürün solvent veya plastifiyan içermez, kokusuzdur, tehlikeli madde olarak kabul edilmez ve parlama noktası 100°C’nin üzerindedir. Diğer bir deyişle, SILRES® BS 6920 güvenle kullanılabilir.
Bu yeni bağlayıcının çimento esaslı zeminlere uygulanmak üzere tek komponentli formülasyonlar elde edecek şekilde işlenmesi için en basit karıştırıcılar bile kullanılabilir. Mevcut ince kaplama ve/veya emprenye uygulaması için uygun UV stabilitesi elde etmek amacıyla UV stabilizörlerinin ilave edilmesi önerilir.
Bir sonraki adım, son bileşen olan katalitik olarak aktif aminosilanın içerisine karıştırılmasıdır. Genel olarak, katalizör ilave edildikten sonra ürün neme duyarlıdır. Kullanıma hazır tek komponentli bu ürünler kapalı kaplarda bir yıla kadar saklanabilir.
SILRES® BS 6920 farklı şekillerde formüle edilebilir: Ürün solvent kullanılmadan işlenebileceği gibi; karışımın viskozitesi, kullanıma hazır son ürünün solventsiz ve kokusuz olma özelliğini bozmayan, uygun bir reaktif seyreltici ilave edilerek de düşürülebilir.
İzo- oktiltrietoksisilan uygun reaktif seyrelticilere bir örnektir. Formül hazırlanırken, kürlenmiş son ürünün mekanik ve optik özelliklerini genel olarak değiştirmek etkilemek amacıyla öğütülmüş kuvars, pigmentler ve başka katılar ilave edebilir.
Herhangi bir katı madde ilave edilmediğinde, formüle edilen ürünler şeffaftır ve çimentolu zeminlerde parlak bir yüzey oluştururlar. Tablo 1’de, kaplama ağırlığına göre şeffaf bir emprenye veya ince şeffaf bir kaplama veren, solvent içermeyen bir referans formülasyon gösterilmektedir.
Bu tür formülasyonlar için açıkta bekletme süresi yaklaşık 20 dakikadır ve kabuklanma süresi 30 dakikadır. Reaktif bir seyrelticinin ilave edilmesi, işlenebilme süresini iki saate kadar genişletebilir.
Tablo 1: Şeffaf beton emprenyesi için solvent içermeyen bir referans formülasyon
Kolay Uygulanır
Yeni bağlayıcıyla hazırlanan son ürünler paspas, kısa tüylü bir rulo veya havasız püskürtme tabancası kullanılarak, temiz, parlatılmış zemin üzerine uygulanabilirler. Kürlenme yirmi dört saatin ardından büyük ölçüde tamamlanır ve bu noktadan itibaren zemin üzerinde yürünebilir veya başka işlemler gerçekleştirilebilir.
En iyi sonuçlar genellikle iki kat uygulamayla elde edilir, bu özellikle yüksek derecede emici yüzeyler için geçerlidir. Ürün bu tip bir yüzeye uygulandığında, ilk uygulama büyük ölçüde gözenekleri doldurur ve zemini güçlendirir.
Malzemenin çoğu yüzey tarafından emildiğinden, işlem gören yüzey homojen olmayan ve lekeli bir görünüme sahiptir. İkinci katın uygulanması sonucunda, cilalamaya uygun, ince parlak bir filmle birlikte üniform bir yüzey elde edilir.
Uygulama açısından, SILRES® BS 6920’nin emprenye için tasarlanmış bir ürün olduğunun belirtilmesinde fayda vardır. DIN EN 1504-2 standardına göre, emprenye sonrasında yüzeyde oluşan filmin kalınlığı 100 μm’ye varabilir.
Çalışmalar, zeminin emiciliğine bağlı olarak, toplam kaplama ağırlığının (her iki katın toplamı) 100 ila 150 g/m²’yi aşmaması gerektiğini göstermiştir. Düşük kaplama ağırlığı, bu yeni ve önemli teknolojinin uygulamasının ekonomik açıdan da faydalarını göstermektedir.
Yeni bağlayıcıdan hazırlanan ürünler bir aminosilan içerdiklerinden, yüzey önceden astarlanmamış olsa bile çimentolu yüzeylere çok iyi yapışırlar.
Bu durum beton döşemeler üzerine iki kat olarak uygulanan referans formülasyonla gerçekleştirilen çekme yapışma dayanımı testleriyle doğrulanmıştır. Elde edilen ortalama çekme -yapışma dayanımı değeri 5,79 N/mm²’dir.
Cama ve pek çok metale yapışma kabiliyeti de iyidir. İşlem görmüş yüzeyin kullanım sırasında zarar görmesi durumunda, mevcut ürün bu noktanın onarımı ve gerektiğinde cilalanması için de kullanılabilir.
Leke Direnci, Renk Yoğunlaştırma, Yüzey Güçlendirme
SILRES® BS 6920 ile emprenye üç yönlü bir etki doğurur: Çimento esaslı zeminleri kalıcı lekelere karşı korur, rengi yoğunlaştırır ve yüzeyi güçlendirir. Bu etkiler, test amacıyla referans formülasyonla (Tablo 1) muamele edilen çimento esaslı test plakaları ve çimentolu zeminlerde bölgesel uygulamalar yapılarak doğrulanmıştır.
Leke önleyici özellikler test plakaları ve zemin test örnekleri üzerinde ürünlerin karşılaştırılmasıyla test edildi. Bu çalışmada, referans formülasyonun lekelenmeyi önleme özelliği piyasada bulunan silikat ve silan esaslı emprenye maddeleriyle karşılaştırıldı.
Çalışmada, tuzlu su, kola, hardal, ketçap ve kullanılmış yağ da dahil olmak üzere yirmi madde kullanıldı (Şekil 2). Bu maddeler yirmi dört saat süreyle yüzeyde emilmeleri için bekletildikten sonra, önce kuru ardından nemli kağıt havlu ile silindi.
Silikatla emprenye edilmiş yüzeylerde yirmi test maddesinden on dördü leke bıraktı. Solvent esaslı silanla emprenyede bu sayı yediye düştü ve SILRES® BS 6920 ile emprenye edilen yüzeyler üzerinde sadece üç madde leke bıraktı (Şekil 3).
YouTube üzerindeki SILRES® BS 6920 videosunda testlerin nasıl gerçekleştirildiği gösterilmekte ve sonuçlar açıklanmaktadır [4].
Şekil 2: Leke testi: Tuzlu su, kola, hardal, ketçap ve kullanılmış yağ da dahil olmak üzere yirmi madde test edildi. Bu maddeler yirmi dört saat süreyle yüzeyde emilmeleri için bekletildikten sonra, önce kuru ardından nemli kağıt havlu ile silindi. (Fotoğraf: Wacker)
Şekil 3: Çimento esaslı test plakaları üzerindeki karşılaştırma testinin sonuçları (test maddelerinin neden olduğu lekeler sarı ile daire içine alınmıştır). Silikat ile emprenye edilen plaka (sol) üzerinde, bir silanla işlem gören plakaya (orta) kıyasla önemli ölçüde daha fazla leke görülebilmektedir.
SILRES ® BS 6920 ile emprenye edilen plakadan (sağ) çıkartılamayan sadece üç leke kalmıştır. (Fotoğraflar: Wacker)
Diğer bir deyişle, SILRES ® BS 6920 lekelenmeye karşı geleneksel ürünlere kıyasla çok daha kapsamlı koruma sağlamaktadır, bir gün içerisinde temizlendiğinde sık karşılaşılan döküntülerin neredeyse hiçbiri iz bırakmamaktadır.
Yeni teknolojinin sınırlarını sadece yüksek derecede asidik ve yüksek derecede alkalin ortamlar zorlamaktadır.
SILRES ® BS 6920 renkleri de büyük ölçüde yoğunlaştırır (Şekil 4). Çimentolu bir zeminin şeffaf bir ürün formülasyonuyla emprenye edilmesi zemindeki agrega malzemelerin görsel olarak öne çıkmasını sağlar.
Şekil 4: SILRES® BS 6920, rengi belirgin şekilde yoğunlaştırır. (Fotoğraf: Wacker)
Yüzeyler yeni SILRES® BS 6920 ile işlem gördükten sonra aşınmaya ve çizilmeye daha dirençli hale gelir.
Örneğin, EN 13892-5 standardında tarif edilen dönen tekerlek testine tabi tutulduklarında, SILRES ® BS 6920 içeren bir formülasyondan ince bir katla muamele edilen örnekten aşınma sonucunda yalnızca 3 g malzeme toplanırken, işlem görmemiş plakalardan 40 g malzeme toplanmıştır (Şekil 5).
Bu sonuçlar, yeni bağlayıcının çimento esaslı yüzeyleri ne derecede iyi güçlendirdiğini göstermektedir.
Şekil 5: SILRES® BS 6920, zemini güçlendirir. EN 13892-5’e göre alınan ölçümler SILRES ® BS 6920 esaslı bir formülasyon ile emprenye edilen beton test plakalarından aşındırmayla kaldırılan malzeme miktarının 40 gramdan (soldaki sütun) 3 grama (sağ) düştüğünü göstermektedir. (Grafik: Wacker)
İlk Referans Uygulamaları
Çimentolu zeminlerin SILRES ® BS 6920 ile emprenye edildiği referans projeleri gerçekleştirilmektedir.
Gözlemsel verilerin mevcut olduğu ilk uygulamalardan biri, Macaristan’ın kuzeydoğusundaki Jánkmajtis şehrinde bulunan Agricolae Kft. reçel imalat tesisidir.
Projenin amacı esasen marmelat ve diğer reçelleri içeren cam kavanozların dolumu ve etiketlenmesi için kullanılan 390 m² büyüklüğündeki üretim salonunun zemininin renovasyonu ve korunması idi. İş Macaristan’ın Sóskút şehrinde bulunan bir endüstriyel zemin restorasyonu uzmanı olan Durostone Kft. tarafından yapıldı.
Mevcut zeminde asınmış bir epoksi kaplama vardı. Durostone büyük ölçüde hasar görmüş epoksi reçine tabakasının sökülerek yerine beton zeminin SILRES ® BS 6920 ile işlenmesini önerdi.
Projenin Hazırlanması ve Hayata Geçirilmesi
Eski epoksi reçine tabakası, düz ve iyi durumdaki işlem görmemiş beton zemini ortaya çıkarmak üzere tamamen zımparalandı.
Emprenye işlemi Haziran ayının başlarında %95 SILRES ® BS 6920 ve %5 GENIOSIL® GF 9 içeren bir karışım kullanılarak, arka arkaya iki günde gerçekleştirildi. Salonda herhangi bir pencere bulunmadığından UV koruması kullanılmadı.
Ürün ilk kat için uygulama yerinde %10 reaktif seyreltici ilavesiyle seyreltildi. Uygulayıcılar seyreltilmiş formülasyondan metrekare başına yaklaşık 50 g kullandılar ve hemen ardından rengin yoğunlaştığı gözlemlendi (Şekil 6).
Seyreltilmiş emprenye maddesi emici zemine kolaylıkla nüfuz etmekle birlikte, yüzey lekeli görünümdeydi. Seyreltilmiş ürünün kabuklaşması yaklaşık iki saat sürdü ve ilk katın tamamının kürlenmesi yedi saat sürdü.
Şekil 6: Seyreltilmiş SILRES ® BS 6920, Macaristan’ın Jánkmajtis şehrinde bulunan Agricolae Kft. reçel üretim tesisindeki üretim salonunun taşlanmış beton zemini üzerine uygulandı. (Fotoğraf: Wacker)
Uygulayıcılar yüzeyin hala yapışkan olup olmadığını görmek üzere, 18 saatlik bir aranın ardından ertesi gün geri geldiler. Yüzey yapışkan değildi; dolayısıyla, seyreltilmemiş formülasyonu kullanarak yine 50 g/ m² konsantrasyonundaki ikinci uygulamaya başladılar.
İkinci kat altı saatin ardından tamamlandığında lekesiz, üniform, parlak bir yüzey elde edildi (Şekil 7). Uygulayıcılar emprenye maddesinin hem seyreltilmiş formda hem de seyreltilmemiş formda kolay uygulandığını bildirdiler. Ürünün doğal kokusundan da övgüyle bahsettiler..
Şekil 7: SILRES ® BS 6920 ‘nin ikinci katının uygulanmasının ardından Agricolae Kft tesisindeki üretim salonu. Zeminin yüzeyi artık homojen bir parlaklığa ve lekelere karşı kalıcı korumaya sahiptir. (Fotoğraf: Wacker)
Sonuç ve Gelecek
Çimentolu yüzeylerin emprenyesi için artık silikat veya silanlara çok etkili bir alternatif var: Solvent içermeyen, silan esasli yeni bir bağlayıcı olan SILRES ® BS 6920, tehlikeli madde olarak sınıflandırılması gerekmeyen ve zorluk çekmeden işlenebilen bir üründür. Lekeleri önleme özelliği geleneksel bağlayıcılara göre çok üstündür.
Yeni bağlayıcı esaslı formülasyonlarla işlem gören zeminlerin temizliği ve bakımı kolay ve uygun maliyetle gerçekleştirilebilmektedir.
Tipik uygulamalar arasında galeri ve satış alanlarında, restoranlarda, tren istasyonu binalarında, etkinlik ve sergi salonlarında, müzelerde, özel konutlarda, yeraltı otoparklarında, lojistik merkezlerinde ve üretim salonlarında bulunan çimentolu zeminler sayılabilir.
Kullanımı şimdiye kadar iç mekanlarla sınırlı kalmış olsa da, halihazırda dış mekan uygulamaları da test edilmektedir.
Dr. Udo Anders
Teknik Pazarlama Yöneticisi
Yapı Kimyasalları
Wacker Silicones
Udo Goedecke
Pazarlama Yöneticisi
Yapı Kimyasalları
Wacker Silicones
Kaynaklar
[1] W. Schindler: Feste Verbindung. Alphasilanterminierte Polyether ermöglichen schnell härtende elastische Verklebungen.
[“Strong Bond: Alpha-Silane- Terminated Polyethers Enable Rapid Curing of Elastic Adhesives”] Farbe und Lack, 2006 (10),
pp. 44-49.
[2] K. Bichler, L. Zander: Innovative Hybridpolymere für hochfeste Klebstoffe. Alphasilanterminierte Polyether. [“Alpha-Silane
Terminated Polyethers: InnovativeHybrid Polymers for High-Strength Adhesives”] Adhäsion, 2012 (9), pp. 32-36.
[3] K. Bichler, A. Bauer: Niedrigviskos, schnell vernetzend. Neue Bindemitteltechnik für Flüssigabdichtungen. [“Low-Viscosity,
Fast-Curing: New Binding Agents Technology for Liquid Seals”] Farbe und Lack, 2013 (4), 129-133.
[4] https://www.youtube.com/watch?v=fSUmkkFFjr4
