Naprawa starych murów

13 sierpnia 2021

Naprawa starych murów jest wyzwaniem zarówno dla konserwatorów, jak i firm wykonawczych zajmujących się renowacją zabytków. Jest też wyzwaniem dla producentów materiałów do naprawy starych konstrukcji murowych. Liczne są przykłady „nieudanej renowacji murów”.

Za nieudaną naprawę można np. uznać pojawienie się na murach wykwitów solnych, które przed renowacją muru nie były tam obecne. Czasami, po zastosowaniu nowych zapraw stare cegły ulegają przyśpieszonej degradacji. Zdarza się również, że to właśnie nowe cegły nie wytrzymują próby czasu, gdy tymczasem stare mają się dobrze. Dlaczego tak się dzieje? Konstrukcja murowa powinna zawsze być analizowana pod kątem interakcji, jakie zachodzą pomiędzy zaprawami i cegłami. Współcześnie produkowane materiały ścienne, również zaprawy nijak się mają do tego, co było stosowane, chociażby w XIX w., nie mówiąc już o wiekach wcześniejszych. Dawnymi czasy cegły formowano ręcznie, a jeśli były formowane w prasach, to stosowane ciśnienia były zdecydowanie niższe niż obecnie.

Również temperatury wypału były niższe. Te dwa fakty powodują, że struktura cegieł historycznych jest luźniejsza i porowata niż dzisiejszych. Przekłada się to na ich większą nasiąkliwość oraz mniejszą mrozoodporność. Te cechy, z naszego punktu widzenia – wady, nie przeszkadzają kilkusetletnim murom istnieć do dzisiaj. Dlatego zastosowanie w renowacji zapraw cementowych, które odwrotnie niż historyczne cegły są mało przepuszczalne dla pary wodnej, bardzo wytrzymałe, o wysokim module Younga (małej sprężystości), powoduje ogromne spustoszenia w starych konstrukcjach murowych. Przy renowacji murów, nawet tych, które mają jedynie kilkadziesiąt lat, powinno stosować się zaprawy oparte na wapnie, spoiwie, które „niemal od zawsze” służyło do spoinowania i wznoszenia konstrukcji murowych. Jaką zatem wybrać zaprawę do naprawy starych murów? Ideałem byłoby, gdyby skład surowcowy i właściwości nowych zapraw były tożsame ze składem i właściwościami zapraw historycznych. Często słyszy się stwierdzenie, że jesteśmy bezradni, bo nie wiemy, jakie zaprawy były stosowane w danym konkretnym przypadku. Nie stoimy jednak na straconej pozycji, gdyż przy komponowaniu zapraw do naprawy starych murów możemy posłużyć się kilkoma regułami oraz wiedzą o rozwoju przemysłu cementowego na ziemiach polskich.

Nowa zaprawa powinna dokładnie naśladować starą pod kątem koloru, tekstury oraz sposobu obróbki,
Zastosowany piasek powinien odpowiadać, temu staremu, jeśli chodzi o uziarnienie, kształt ziaren (okrągłe, kanciaste), a także kolor,
Nowa zaprawa powinna być równie lub bardziej paro-przepuszczalna niż zaprawa historyczna,
Nowa zaprawa powinna być mniej wytrzymała na ściskanie niż zaprawa historyczna.

Należy tutaj dodatkowo zaznaczyć, że twardość historycznej zaprawy nie może być traktowana, jako wyznacznik jej paro-przepuszczalności. Stare zaprawy wapienne są twarde, lecz równocześnie mają wysoką paro-przepuszczalność. Z ustaleniem proporcji pomiędzy ilością składników wiążących a piaskiem nie powinno być większych problemów. Od czasów rzymskich proporcja ta jest mniej więcej stała i wynosi 1:3, licząc objętościowo. O ile dawnymi czasy „1” oznaczało po prostu objętość ciasta wapiennego, o tyle od końca XIX w, może oznaczać zarówno wapno, wapno hydrauliczne, jak i wapno+cement. Jeśli badania laboratoryjne nie pozwoliły na ustalenie proporcji pomiędzy wapnem a cementem, to dla rozwiązania problemu ile wapna, a ile cementy, można posłużyć się wiedzą o rozwoju przemysłu cementowego na ziemiach polskich. Pierwszą w Polsce cementownię wybudowano w 1857 na terenie dawnego zaboru rosyjskiego. Można, zatem przyjąć, że do naprawy konstrukcji murowych powstałych przed rokiem 1857, jak również tych powstałych do końca XIX w. powinno stosować się wyłącznie zaprawy otrzymywane na bazie ciasta wapiennego. Ponieważ dawnymi czasy dużo eksperymentowano z różnego rodzaju dodatkami i domieszkami, to można przyjąć, że wprowadzenie do receptury zaprawy, sproszkowanej mączki ceglanej nie pogorszy właściwości tej zaprawy, lecz zwiększy jej odporność na wodę. Dodatkowo, po wykonaniu prac naprawczych powinno utrzymywać się wysoką wilgotność spoin, aby zapoczątkować proces karbonatyzacji wodorotlenku wapnia. Jeśli o tym zapomnimy, to może się zdarzyć, że w pierwszym roku od czasu naprawy muru, gdyby nadeszła ostra zima, w miejscach, gdzie spoina narażona jest na ciągłe działanie wody, może dojść do powierzchniowego łuszczenia się spoiny. W miarę upływu czasu będzie się ona stawała coraz bardziej mrozoodporna i zjawisko złuszczania nie będzie już występować. Niewielka skala produkcji cementu, jak również jego wysoka cena powodowały, że przez długi okres czasu, pomimo pojawienia się na rynku nowego materiału wiążącego, nadal podstawowym składnikiem zapraw było ciasto wapienne. Dlatego przy naprawie spoin w budynkach powstałych w okresie 1900-1939 podstawowym materiałem wiążącym powinno być ciasto wapienne, niemniej jednak do tych zapraw można już dodawać niewielkie ilości cementu. Po II wojnie światowej ilość produkowanego cementu systematycznie rosła. Aż do lat 90-tych XX w. powszechnie stosowanymi recepturami zapraw cementowo-wapiennych były proporcje 1:1:6 (cegły mało i średnio nasiąkliwe) oraz 1:2:9 (cegły bardzo nasiąkliwe), i takie też zaprawy powinny być stosowane przy naprawie starych substancji murowych. Podane przedziały czasowe zostały arbitralnie ustalone przez autora tekstu, a ich ustanowienie ma jedynie za zadanie przybliżyć czytelnikowi materię zasad stosowania zapraw do naprawy starych konstrukcji murowych.

Sławomir Gąsiorowski
Stowarzyszenie Przemysłu Wapienniczego