סילרים בענף הבניה

בעיות רטיבות ולחות הן האויבות הגדולות ביותר של מבנים ותשתיות העשויים אבן או בטון. הן גרמו כבר בהיסטוריה של הבנייה לנזקים חמורים לאינספור מבנים ותשתיות. בנוסף לכך יכולות להיות לבעיות אלו גם השלכות בריאותיות חמורות על המתגוררים במבנים שניזוקו. מחקר שבוצע על-ידי ה-CSTB – המרכז המדעי והטכני לבנייה, מוסד מחקר אירופאי ציבורי לענף הבנייה המעסיק 540 מהנדסים – העלה שיותר מ-50% מהבעיות הישירות או העקיפות הנוצרות בבניינים בנויים מקורן בלחות וברטיבות. 31% מבעיות אלו נובעות ישירות מהרטיבות והלחות (ראה איור שהופק על-ידי ה-CSTB). בישראל מעידים לא מעט מהנדסים וקבלנים, כי כ-80% מהבעיות במבנים הן בעיות רטיבות.

משחר ההיסטוריה השתמשו בני האדם באמצעים רבים, כמו בוץ, עשב וקני סוף כדי להגן על מקומות מגוריהם מפני הרטיבות. במרוצת השנים, כשמבני הקש והעץ הפכו למבני אבן ובטון נוצלו חומרים כמו שרפים, ביטומן, שעווה, זפת, חימר, סיד, עופרת ואפילו ביצים לאיטום סדקים ופרצות במבנים כדי להתגונן מחדירת רטיבות ולחות למבנים. במאה ה-17, למשל, השתמשו לראשונה במרק זיגוג העשוי משמן פשתן וגיר לאיטום חלונות זכוכית. רק בשנות ה-20′ של המאה שעברה פותחו פולימרים דוגמת פולימירם אקריליים, סיליקוניים ובוטיליים שניתן היה להשתמש בהם כחומרי איטום מפני חדירת רטיבות למבנים. השימוש בחומרי איטום המבוססים על פולימרים סינטטיים המכונים סילרים (Sealers) החל בשנות ה-60′ של המאה שעברה ומאז ועד היום פותחו עשרות סוגים מתוחכמים של סילרים למטרות שונות.

״חשוב לזכור שסילרים אינם חומרי איטום. מטרתם ותפקידם הוא לדחות ככל הניתן את המים מהתשתית״, אומר איציק צור, המנהל הטכני של חברת ״גילאר״, הנציגה הישראלית של חברת SIKA, הקונצרן הבינלאומי הפועל בענף הבנייה והאיטום מזה למעלה ממאה שנה. הסילרים הקיימים כיום בשוק הם משפחה של מוצרים שתפקידם למנוע ככל האפשר חדירת מים למבנה. מים אינם גורמים רק רטיבות. עם חדירת המים למבנה יכולים לחלחל לתוכו גם  כימיקלים, כלורידים (מלחים), סולפטים, מכתימים שונים וחומרים אחרים המייצרים קרבוניזציה (פחמון) באיזור האורבאני וכלורידים מול קו הים. כאשר חודרים כלורידים לקירות מבנה ה-pH (רמת החומציות) שלהם יורדת מ-12 ל-9 ואז שכבת הבטון אינה יכולה להגן עוד על ברזל הזיון שבתוכה ומתחיל תהליך שיתוך (קורוזיה). הברזל מתנפח ובעקבות כך מתחילות בעיות של בקיעת הבטון ונגרמות השפעות הרסניות לבטון ולמבנה עצמו.

״לכאורה, אם היינו מצליחים לעטוף בניין בשכבת מגן אפקטיבית ניתן היה להאריך קיים מבנים למאות שנים. ואין מדובר רק במבני מגורים אלא גם בתשתיות, בגשרים ובכל סוגי המבנים ההנדסיים. לכן, יש למנוע חדירת מים, רטיבות ולחות לחומרים כמו אבן, בטון ותשתיות מינרליות נוספות כדי לעצור הידרדרות ונזק הגורמים לירידה בפונקציונאליות שלו״.

שלוש משפחות הסילרים

ממשיך איציק צור ומסביר את הצורך בהגנה על אבן בעזרת סילרים: בשנים האחרונות חזיתות מבנים צופו בלוחות אבן דקים (לעיתים עוביים אינו עולה על חמישה סנטימטרים), אריחים אלו נהרסים במהירות כתוצאה מאיכות ירודה של האריח, גורמים סביבתיים אשר משפיעים בצורה שלילית על חוסנו של האריח כתוצאה משחיקה מכאנית, ביולוגית וכימית. חשיפת האריחים לגורמי שחיקה שונים כגון: מאמצים דיפרנציאליים, התפוררות חרסית, ספיחה של מים, זיהום אוויר, הפרשי טמפרטורה וסיבות רבות נוספות גורמים להתפוררות לוחות החיפוי, התקלפותם ופגיעה במראה האסטטי של הלוחות.

בתחום ההגנה על אבן פותח מגוון סילרים רחב ביותר כאשר המוצרים המרכזיים הם:

סילרים הידרופוביים (דוחי מים ושמנים על בסיס ממיסים אורגניים או על בסיס מים;

סילרים סופר הידרופוביים (דוחי מים ושמנים); וסילרים מעמיקי גוון. ההבדלים ביניהם הם איכות חומרי הגלם מהם הם מיוצרים; התאמתם לתשתית, לשחיקה ולהכתמה; אופן התחברותם לתשתית ועומק חדירתם לתשתית.

מקובל לחלק את הסילרים, חומרי ההגנה, לשלוש משפחות: משפחת האימפרגנציה ההידרופובית; משפחת אימפרגנציה משולבת ציפוי; ומשפחת הציפוי האוטם.

משפחת האימפרגנציה ההידרופובית מעניקה טיפול הספגה בלתי נראה המיושם על פני השטח, אינה יוצרת פילם ומגבירה את עמידות התשתיות הפורוזיביות (העשויות מחומרים נקבוביים המאפשרים מעבר נוזלים דרכם) לנוזלים באמצעות מולקולות מונוליטיות קטנות החודרות אליהם. בשל גודל המולקולות ואופן פעולתן אין לטיפול הגנתי זה כל השפעה על מראה התשתית, או על מעבר אדי המים (׳נשימת המבנה׳).

סילרים ממשפחה זו מורכבים מסילוקסאן, שהוא חומר איטום נוזלי, דליל ושקוף, המשמש בעיקר לאיטום קירות חיצוניים בעלי תשתית מינראלית סופגת, כמו טיח, בטון, שפריץ, אבן או שיש; ומסילאן, שהוא סילר ייחודי מבוסס על נאנו-מולקולות של סילאן, חומר אטימה הדוחה מים. לסילר זה יש חדירות גבוהה, עם ריכוזים גבוהים של חומר פעיל ואפס הכתמות. טיפול הידרופובי משנה את מתח הפנים של תשתיות מינרליות. תפקידו דחייה של המים והכימיקלים המסיסים שבתוכם.

״משפחת הסילרים ההידרופובית שומרת גם על העמידות התרמית של המבנה, שכן מבנה לח ורטוב אינו מבודד כמו מבנה יבש. חשוב גם שהאימפרגנציה תחזיק במשך הרבה מאוד שנים ולכן כלל שהחדירה שלה לתוך האבן או הבטון היא יותר עמוקה, כך הסיכוי הוא שההגנה שהיא תעניק תהיה ממושכת יותר. משפחה זו מעניקה טיפול בלתי נראה המיושם על פני השטח, אינו יוצר פילם ומגביר את עמידות התשתיות הפורוזיביות (העשויות מומרים נקבוביים המאפשרים מעבר נוזלים דרכם) לנוזלים באמצעות מולקולות מונוליטיות קטנות החודרות אליהם. בשל גודל המולקולות ואופן פעולתן אין לטיפול הגנתי זה כל השפעה על מראה התשתית.

סילרי משפחה זו מורכבים מסילוקסאן, שהוא חומר איטום נוזלי, דליל ושקוף, המשמש בעיקר לאיטום קירות חיצוניים בעלי ציפוי סופגני, כמו טיח, בטון, שפריץ, אבן או שיש; ומסילאן, שהוא סילר ייחודי מבוסס על נאנו-מולקולות של סילאן, חומר אטימה הדוחה מים מהקיר. לסילר זה יש חדירות גבוהה, עם ריכוזים גבוהים של חומר פעיל ואפס הכתמות. טיפול הידרופובי משנה את מתח הפנים של תשתיות מינרליות. תפקידו הוא דחייה של המים והכימיקלים המסיסים שבתוכם.

משפחת הסילרים ההידרופובית שומרת גם על העמידות התרמית של המבנה. שכן, מבנה לח ורטוב אינו מבודד כמו מבנה יבש. חשוב גם שהאימפרגנציה תחזיק במשך הרבה מאוד שנים ולכן ככל שהחדירה של הסילר לתוך האבן, הבטון, או כל תשתית מינרלית אחרת, תהייה עמוקה יותר כך תתקבל הגנה איכותית וממושכת יותר. מניסיון רב שנים אנו מכירים פרויקטים בהם דחיית המים של התשתית פעילה למעלה מ-15 שנים בצורה יעילה ביותר.

המשפחה השנייה, המשלבת אימפרגנציה וציפוי, היא לרוב על בסיס סילאן. אין בה אפקט חזק של דחיית מים, אבל היא מספקת אפקט הגנה מצויין לבטונים. משפחה זאת אף יודעת לתת מענה לדרישות נוספות כגון העמקת גוון, דחיית שמנים והכתמה.

והמשפחה השלישית היא משפחה של סילרים היוצרים ציפוי האוטם את האלמנט המטופל. דוגמה למוצר מהמשפחה הנ”ל הוא הפוליאוריתן, פולימר נפוץ המורכב משרשרות של יחידות אורגניות המשמשות למגוון רחב ביותר של מוצרים. זוהי משפחה של סילרים המעניקים ציפוי. הם מצפים את פני השטח כמו ממברנה. תפקידם אינו לדחות מים אלא כאילו לעטוף את המבנים בצורה בלתי חדירה למים או לחות. הם משמשים בעיקר לפתרון בעיות רטיבות קשות, שכן הם מאפשרים ‘נשימה’ ברמה נמוכה יחסית לבניין. זאת, לעומת האימפרגנציה הידרופובית, דוחת המים, שאינה פוגעת ב’נשימת’ הבניין ומאפשרת לאדי המים המצטברים בחלליו להיפלט החוצה. כאשר בחללים שבתוך המבנים יש חימום ולחות גבוהה חשוב שתהיה ‘נשימה’, שבלעדיה מתפתחים תהליכים של עיבוי והאדים הופכים למים”.

חשוב לציין שיישום של סילר שאינו מתאים לתשתית ולמטרה לה נדרש עלול להיות לא יעיל במקרה הטוב, או לגרום לנזק במקרה הרע. לדוגמה: יישום של סילר שאינו מאושר למגע עם מזון על דלפק מטבח החשוף למזון. דוגמה קלאסית נוספת היא יישום של סילר רגיל שאינו מגן מפני כתמים על רצפה. ישנם סילרים מסוימים אשר הונדסו במיוחד לתת מענה לתשתית ספציפית כמו בטון, או לצורך ספציפי כגון אנטי גרפיטי. מדובר בעולם ומלואו של סילרים שטכנולוגיות ייצורם משתפרות כל הזמן. כיום, ביותר ויותר פרויקטים של בנייה ציבורית ורוויה חומרי ההגנה נקבעים מראש ומוגדרים במפרט. הדרישה לכך מגיעה לעתים מהיזם, לעתים מיועץ האבן, או האדריכלים, ובהרבה פעמים בהמלצת ספק האבן. לאור העובדה שישנם סוגים רבים של אבן ושיש אשר איכותם משתנה בהתאם לארץ המוצא ואיכות הכרייה במחצבה.

מוסיף איציק צור: “אנחנו מאמינים שיש לבצע דוגמא של הסילר על חיפוי האבן בשלב מוקדם ככל הניתן, כך ניתן לבחון את עמידות הסילר לשחיקה. לצערי, בשוק הרווי של היום ישנם סילרים רבים שלא מחזיקים יותר ממספר חודשים על האבן”.

מסכם תומר פרי: “לא פחות חשוב לתת את הדעת לאופן הכנת התשתית לסילר. ישנם חומרי ניקוי והסרה שיאפשרו הכנה מיטבית של התשתית, כך שהסילר ייספג בה כראוי. לעתים מספיק לשטוף את התשתית במים. רוב הסילרים מחייבים יישום על תשתית יבשה לחלוטין, שכן יישום על תשתית לחה ימנע ספיגה מלאה של הסילר ועלול לגרום לסוגים שונים של כשלים. תמיד מומלץ לבצע דוגמה של 2-1 מטר, לבדוק שהתוצאה משביעת רצון גם מבחינת אפקטיביות ההגנה וגם מבחינה אסטטית, ורק אחר כך ליישם את הסילר על כל המשטח. מומלץ להיצמד תמיד להנחיות, כיוון שלא כל הסילרים מיושמים בצורה זהה. עלותם של סילרים (מספר שקלים למטר) זניחה ביחס לתרומתם בהרחקת המים, הלחות והמזהמים מהמבנה, ובהתמודדות עם שחיקה ביולוגית וכימית של התשתית. הדבר נכון בנוגע לקירות בחיפוי אבן, שיש ובטון וגם בהגנה על ריצוף״.