Badanie wilgotności mineralnych materiałów budowlanych
Humidity analyses of mineral construction materials
Pomiar wilgotnościomierzem elektronicznym
B. Monczyński
Kluczowym elementem diagnostyki zawilgoconych konstrukcji murowych jest ocena ich parametrów wilgotnościowych, jak również rozpoznanie rodzaju i proporcji szkodliwych soli zawartych w materiale budowlanym [1]. Sposoby pomiaru zawartości wody względnie wilgotności w mineralnych materiałach budowlanych zostały szerzej opisane w instrukcji WTA nr 4–11–16/D [2].
Zobacz także
Bostik Bostik AQUASTOPP – szybkie i efektywne rozwiązanie problemu wilgoci napierającej
Bostik to firma z wieloletnią tradycją, sięgającą 1889 roku, oferująca szeroką gamę produktów chemii budowlanej dla profesjonalistów i majsterkowiczów. Producent słynie z innowacyjnych rozwiązań i wysokiej...
Bostik to firma z wieloletnią tradycją, sięgającą 1889 roku, oferująca szeroką gamę produktów chemii budowlanej dla profesjonalistów i majsterkowiczów. Producent słynie z innowacyjnych rozwiązań i wysokiej jakości preparatów, które znajdują zastosowanie w budownictwie, przemyśle i renowacji.
Fiberglass Fabrics s.c. Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego
Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z...
Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z włókna szklanego pozwala na przedłużenie żywotności całego systemu ociepleniowego w danym budynku. W sklepie internetowym FFBudowlany.pl oferujemy szeroki wybór różnych gramatur oraz sposobów aplikacji tego produktu.
Parati Płyta fundamentowa i jej zalety – wszystko, co trzeba wiedzieć
Budowa domu jest zadaniem niezwykle trudnym, wymagającym od inwestora podjęcia wielu decyzji, bezpośrednio przekładających się na efekt. Dokłada on wszelkich starań, żeby budynek był w pełni funkcjonalny,...
Budowa domu jest zadaniem niezwykle trudnym, wymagającym od inwestora podjęcia wielu decyzji, bezpośrednio przekładających się na efekt. Dokłada on wszelkich starań, żeby budynek był w pełni funkcjonalny, wygodny oraz wytrzymały. A jak pokazuje praktyka, aby osiągnąć ten cel, należy rozpocząć od podstaw. Właśnie to zagwarantuje nam solidna płyta fundamentowa.
Mineralne materiały budowlane to ciała kapilarno-porowate, tj. zawierające pory (o różnej średnicy i objętości) połączone systemem kapilar. W porach i kapilarach materiałów może gromadzić się woda, przy czym jej przechowywanie regulowane jest przez dwa mechanizmy:
- przyłączenie cząsteczek wody do ścian porów i kapilar siłami powierzchniowymi (woda związana fizycznie)
- oraz pobieranie wody niezwiązanej (woda swobodna).
Materiały mineralne mogą zawierać również wodę związaną chemicznie, jednak ta, jako stanowiąca część struktury materiału, nie jest brana pod uwagę podczas badania wilgotności. Mineralne materiały budowlane zawierają też często szkodliwe sole budowlane, które nie tylko mogą być przyczyną wykwitów i destrukcji materiału, lecz także powodować zmianę izoterm sorpcji.
Wilgotność materiału budowlanego
Przez wilgotność materiału budowlanego należy rozumieć stosunek masy wody związanej fizycznie oraz wody swobodnej do masy suchego materiału budowlanego. Stosunek ten może być wyrażony w kg/kg, jednak najczęściej określa się go w procentach masy lub objętości:
Wilgotność materiału określa się przy użyciu jednego z dwóch wzorów [3], [4]:
(1)
gdzie:
wm - wilgotność masowa [%],
mm - masa próbki zawilgoconej [g],
ms - masa próbki suchej [g],
mw - masa wody [g].
(2)
gdzie:
wo - wilgotność objętościowa [%]
mm - masa próbki zawilgoconej [g],
ms - masa próbki suchej [g],
ρw - gęstość wody [g/cm3],
ρo - gęstość objętościowa badanego materiału [g/cm3],
wm - wilgotność masowa [%].
Każdy mineralny materiał budowlany może pochłaniać wilgoć z powietrza oraz uwalniać ją.
Higroskopijność materiału, czyli zdolność pochłaniania oraz uwalniania wilgoci z otoczenia, uzależniona jest od rodzaju materiału i może być opisana tzw. izotermami sorpcji (RYS. 1).
Rys. 1. Schematyczne przedstawienie typowej izotermy sorpcji mineralnegomateriału budowlanego; rys. [2]
Wilgotność materiału na skutek sorpcji wody z otaczającego powietrza stabilizuje się na określonym poziomie przy stałej wilgotności względnej powietrza - wartość ta określana jest jako wilgotność równowagowa lub wilgotność higroskopijna. Jeśli wilgotność względna rośnie, materiał pochłania wodę z otaczającego powietrza. Gdy natomiast spada, materiał oddaje wodę (wysycha). Izotermy sorpcji opisują zatem wilgotność materiału jako funkcję wilgotności względnej powietrza i mają typowy przebieg dla mineralnych materiałów budowlanych. Zawartość soli przesuwa izotermę sorpcji w kierunku wyższej zawartości wody.
Idealnym warunkiem wstępnym oceny zawartości wody jest znajomość kompletnej izotermy sorpcji badanego materiału budowlanego. W tym celu należałoby określić zawartość wilgoci w materiale przy wilgotności względnej 0% oraz ok. 95%, co w praktyce stanowi zazwyczaj znaczną trudność. Wartość wilgotności równowagowej identyfikuje się zatem poprzez indeksowanie wilgotnością względną, przy której została ona określona (np. wilgotność higroskopijna w80 to zawartość wody przy wilgotności względnej powietrza wynoszącej 80%).
Na cele diagnostyki budowli wilgotność higroskopijną najczęściej określa się po przechowywaniu w eksykatorze nad wodą:
(3)
gdzie:
wm - wilgotność higroskopijna/równowagowa [%],
mm - masa próbki przechowywanej w określonych warunkach klimatycznych [g],
ms - masa próbki suchej [g].
Należy również podkreślić, że na podstawie izoterm sorpcji można określić wilgotność względną powietrza w porach materiału (klimat wewnętrzny materiału).
W przypadku stanu równowagi klimat wewnętrzny odpowiada klimatowi otoczenia. Wilgotność materiału znajdującego się w środowisku o wilgotności względnej powyżej 95% lub mającego kontakt z wodą w postaci ciekłej określa się jako wilgotność nadhigroskopijną.
Dolną granicę możliwości kapilarnego transportu wody w materiale stanowi wilgotność krytyczna wkr. Poniżej tej wartości dystrybucja wody w materiale na drodze podciągania kapilarnego nie zachodzi.
Jeśli suchy materiał budowlany znajdzie się w kontakcie z ograniczoną ilością wody, zostaje ona rozprowadzona kapilarami w materiale, jednak transport ten trwa jedynie do momentu, gdy w miejscu kontaktu z wodą zostanie osiągnięta wilgotność krytyczna - dalszy transport wody może odbywać się jedynie na drodze dyfuzji.
Wilgotność krytyczna stanowi ponadto punkt przejścia z obszaru higroskopijnego do nadhigroskopijnego.
Nasiąkliwość materiału budowlanego
Nasiąkliwość to parametr określający, jaką ilość wody może wchłonąć materiał budowlany, gdy jest przez pewien czas wystawiony na działanie wody bez ciśnienia (przy ciśnieniu atmosferycznym). Nasiąkliwość wagowa oznacza stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał do masy materiału w stanie suchym [5]:
(4)
gdzie:
nm - nasiąkliwość przy ciśnieniu atmosferycznym [%],
mn - masa nasyconej próbki (po zanurzeniu w wodzie i osiągnięciu stałej masy) [g],
ms - masa próbki suchej [g].
W przypadku materiałów obciążonych wodą pod ciśnieniem lub długotrwale przechowywanych pod wodą dochodzi do całkowitego wypełnienia porów wodą. Materiał, który pochłonął maksymalną ilość wody, osiąga wilgotność w stanie pełnego nasycenia wmax. Wielkość ta nie stanowi pierwszoplanowego czynnika przy ocenie stanu budowli (można bowiem założyć, że budowla nie jest poddawana działaniu wody ze wszystkich stron), stanowi jednak punkt odniesienia na potrzeby określenia stopnia przesiąknięcia wilgocią oraz higroskopijnego stopnia przesiąknięcia wilgocią.
Stopień przesiąknięcia wilgocią DWG (od niem. Durchfeuchtungsgrad) to wyrażony w procentach stosunek wilgotności materiału do wilgotności w stanie pełnego nasycenia:
(5)
gdzie:
DFG - stopień przesiąknięcia wilgocią [%],
wm - wilgotność masowa ustalona wg wzoru (1) [%],
wmax - wilgotność w stanie pełnego nasycenia [%].
(6)
gdzie:
DFGh - higroskopijny stopień przesiąknięcia wilgocią [%],
wh - wilgotność higroskopijna ustalona wg wzoru (3) [%],
wmax - wilgotność w stanie pełnego nasycenia [%].
Stopień przesiąknięcia wilgocią wskazuje, jaki procent dostępnej objętości porów wody był wypełniony wodą w momencie pobierania próbek (TAB.).
Ocena zawilgocenia materiałów budowlanych
Ocena zawilgocenia materiałów budowlanych w obszarze higroskopijnym opiera się na wilgotności równowagowej (przy wilgotności względnej powietrza w zakresie od 0% do ok. 95%), tj. na izotermach sorpcji badanego materiału, natomiast w obszarze nadhigroskopijnym jest określana na podstawie ustalonej wilgotności.
Najczęściej do oceny stanu zawilgocenia materiału stosowana jest wilgotność równowagowa tego materiału przy wilgotności względnej 80%, tj. wilgotność higroskopijna w80. Ta wartość referencyjna opiera się na doświadczeniach, które wskazują, że przy wilgotności względnej poniżej 80% najczęściej nie należy się spodziewać szkód spowodowanych zawilgoceniem, np. przez grzyby pleśniowe. Wielkość ta określana była w przeszłości jako "praktyczna wilgotność" materiału - przy prawidłowej wentylacji pomieszczeń z prawdopodobieństwem 90% nie dochodzi do jej przekroczenia.
W praktyce gdy wilgotność pobranej próbki jest wyższa od wilgotności równowagowej w80, oznacza to, że wilgotność materiału jest niedopuszczalnie wysoka i należy się spodziewać wystąpienia szkód powodowanych przez nadmierne zawilgocenie.
Innym sposobem oceny może być sprawdzenie, czy istniejąca wilgotność materiału odpowiada panującym warunkom klimatycznym. Wilgotność materiału przewyższająca oczekiwaną wilgotność równowagową może np. wskazywać na obecność w materiale higroskopijnych soli budowlanych.
W obszarze nadhigroskopijnym najczęściej wykorzystywanym parametrem jest stopień przesiąknięcia wilgocią DFG. Pozwala on na przykład sprawdzić, czy możliwe jest wykonanie impregnacji hydrofobizującej lub czy i które środki iniekcyjne są odpowiednie do wytworzenia wtórnej hydroizolacji poziomej przeciw podciąganiu kapilarnemu wilgoci w murze.
Metody pomiaru wilgotności materiału budowlanego
Metody pomiaru wilgotności materiału budowlanego można podzielić na bezpośrednie, pośrednie oraz higrometryczne.
- Metody bezpośrednie dostarczają ilościowe wartości zawartości wody w materiale. Powszechnie stosowanymi metodami bezpośrednimi są:
- metoda grawimetryczna (wagowo-suszarkowa, w literaturze niemieckiej określana jako metoda Darr’a [7])
- oraz metoda CM (chemiczna). - Metody pośrednie (elektryczne, mikrofalowe) nie zapewniają wartości ilościowej dotyczącej zawartości wody, a jedynie określają fizyczne właściwości materiałów budowlanych lub konstrukcji, które są powiązane z wilgocią.
Aby uzyskać dane ilościowe dotyczące zawilgocenia, wymagana jest specyficzna dla obiektu kalibracja materiału budowlanego (metodą grawimetryczną lub metodą CM).
Większość metod pośrednich to metody nieniszczące, pozwalające na nieinwazyjne, półilościowe oznaczenie wilgotności, dzięki czemu doskonale sprawdzają się (również w przypadku braku kalibracji) przy określaniu obszarów o różnym zawilgoceniu (tworzeniu tzw. map zawilgocenia), oceny zmiany zawilgocenia konstrukcji w czasie czy też ukierunkowania pobierania próbek dla metod niszczących (dzięki czemu można zmniejszyć ilość próbek, a tym samym stopień zniszczenia).
W przypadku metod higrometrycznych pomiar wilgotności względnej powietrza w materiale lub na jego powierzchni określa właściwości materiału budowlanego w obszarze higroskopijnym, a mianowicie wilgotność równowagową lub klimat wewnętrzny materiału. Ponieważ metody te nie wymagają określenia izoterm sorpcji, ich wykorzystanie w łatwy sposób prowadzi do bezpośredniej oceny zawartości wilgoci w materiale budowlanym.
Próbki na potrzeby badania zawilgocenia i zasolenia powinny być reprezentatywne pod względem wilgotności, zastosowanego materiału budowlanego, stanu konstrukcji oraz rodzaju występujących szkód. W związku z tym należy zwrócić szczególną uwagę na wybór optymalnej lokalizacji (zazwyczaj miejsca o największym zawilgoceniu).
W miarę możliwości należy pobierać próbki w taki sposób, aby możliwe było ustalenie rozkładu wilgoci w przegrodzie zarówno w pionie, jak i w poziomie. Należy również dążyć do tego, aby sposób pobierania próbki miał jak najmniejszy wpływ na zawartość wody, a tym samym na wynik pomiaru.
Najczęściej stosowane są następujące sposoby poboru próbek:
- Młotek i przecinak - metoda zapewniająca najmniejszą zmianę wilgotności materiału.
Próbka powinna zawierać wszystkie istotne składniki materiału budowlanego, nie powinna być zatem mniejsza niż 50 g. - Szlifierka kątowa - stosowana do wycinania próbek z płaskich elementów konstrukcyjnych (tynki, jastrychy).
Aby zminimalizować wpływ ciepła tarcia na wilgotność próbki, zwykle wycina się fragment o wymiarach minimum 10×10 cm. - Rdzeń wiertniczy - pobierany przy użyciu wiertła koronowego z węglikiem wiertarką udarową lub wiertła diamentowego wiertarką bez udaru.
W obu przypadkach średnica wiertła powinna być nie mniejsza niż 70 mm ponieważ przy mniejszych średnicach wpływ wiercenia na wilgotność próbki znacząco wrasta.
Zmianę wilgotności próbki w czasie jej pobierania można minimalizować przez użycie sprężonego powietrza lub urządzenia ssącego do chłodzenia i usuwania otrzymanego urobku.
Również z uwagi na możliwą zmianę zawartości wody zaleca się pobieranie próbek w odcinkach (próbki długości od 1 do 2 średnic wiertła).
Ten sposób próbkowania sprawdza się szczególnie przy tworzeniu profili zawilgocenia. Nie jest jednak odpowiedni dla materiałów o wysokiej wytrzymałości ponieważ rosnący wówczas czas wiercenia w zbyt dużym stopniu wpływa na wilgotność próbki. - Zwierciny - próbki pobiera się za pomocą wiertła o średnicy min. 20 mm.
Próbka pyłu wiertniczego pozwala na określenie średniej zawartości wody na głębokości pobierania próbek. Ten sposób pobierania próbek (szczególnie w przypadku materiałów o dużej wytrzymałości) może w znacznym stopniu wpływać na zawilgocenie próbek. Dlatego też należy unikać przegrzewania się wiertła - stosować wiertarki wolnoobrotowe (max 300 obr./min) i kontrolować temperaturę wiertła (w miarę potrzeby można je wymieniać), tak aby nie była ona wyższa niż "temperatura dłoni" [8].
Pobrane próbki powinny być pakowane i badane osobno.
Aby uniknąć zmiany wilgotności w czasie przechowywania i transportu, próbki należy pakować w sposób uniemożliwiający wymianę wilgoci z otoczeniem. W tym celu najlepiej stosować szczelnie zamykane pojemniki metalowe, szklane lub plastikowe.
Do krótkotrwałego przechowywania (do 24 h) można stosować strunowe worki z folii PE (używane w gospodarstwie domowym).
Próbki należy pakować w taki sposób, aby opakowanie zawierało jak najmniej zamkniętego powietrza. Alternatywą jest ważenie materiału na miejscu lub uwzględnienie wagi opakowania przy obliczaniu wilgotności.
Nieinwazyjne metody badania zawilgocenia
Do najczęściej stosowanych nieinwazyjnych sposobów badania zawilgocenia należą metody elektryczna (FOT. 1) oraz mikrofalowa (FOT. 2) [4].
Metoda elektryczna wykorzystuje fakt, że suchy materiał budowlany jest bardzo słabym przewodnikiem. Z kolei woda wraz z rozpuszczalnymi solami tworzy elektrolity, które przewodzą prąd elektryczny.
Obecnie stosowane wilgotnościomierze elektroniczne oparte są najczęściej na metodzie dielektrycznej, tj. na wykorzystaniu zjawisk zmiany pojemności elektrycznej materiału wraz ze zmianą jego zawilgocenia - dzięki dużej różnicy między wartością stałej dielektrycznej wody i substancji bezwodnych możliwe jest przyjęcie proporcjonalności między stałą dielektryczną a wilgotnością badanego materiału [9].
Niektóre z dostępnych na rynku wilgotnościomierzy elektronicznych są skalibrowane w taki sposób, że podają wynik wyrażony w procentach wilgotności. Ponieważ jednak nie jest to możliwe, szczególnie przy znacznym zawilgoceniu, dla wszystkich rodzajów i odmian materiałów wynikiem jest najczęściej liczba niemianowana. Dodatkowo na wyniki pomiaru negatywnie wpływa (przekłamuje) obecność szkodliwych soli budowlanych.
Metody mikrofalowe w rzeczywistości zaliczają się do metod dielektrycznych. Wyróżnia je jednak wysoka częstotliwość - od 2 do 10 GHz.
Zasada pomiaru opiera się w tym wypadku na obserwacji różnicy częstotliwości między promieniowaniem wysłanym a odbitym - wynik, podobnie jak w przypadku wilgotnościomierzy elektronicznych, odczytywany jest w jednostkach niemianowanych, tzw. digidsach.
Podstawowymi zaletami tego typu urządzeń jest głębokość pomiaru (nawet do 70 cm w głąb materiału, w zależności od urządzenia) oraz to, że na jego wynik nie wpływa zasolenie [10].
FOT. 3-4. Zasada działania metody grawimetrycznej na przykładzie wagosuszarki: przed (3) i po wysuszeniu (4); fot.: B. Monczyński
Wspólne zastosowanie obu nieniszczących pomiarów wilgotności - elektrycznej (głębokość pomiaru: kilka centymetrów) oraz mikrofalowej (głębokość pomiaru: kilkadziesiąt centymetrów) pozwala na wykonanie zespolonych pomiarów i ustalenie rozkładu zawilgocenia w murze (RYS. 2).
Metody bezpośrednie badania zawilgocenia
Najdokładniejszym sposobem badania wilgotności materiałów bMetoda grawimetryczna (łac. gravis - ciężki, gr. metréō - mierzę), określana często jako wagowo-suszarkowa, stanowi metodę referencyjną, dzięki której można bezpośrednio określić zawartość wody w materiałach budowlanych [3]. Wszystkie inne metody pomiaru wilgotności są kalibrowane na podstawie metody grawimetrycznej. Pozwala ona określić masową zawartość wody w materiale budowlanym - w tym celu wilgotną próbkę waży się, suszy do stałej masy i ponownie waży. Wilgotność materiału można określić na podstawie równań (1) lub (2).
Suszenie materiału zazwyczaj przeprowadza się w suszarkach laboratoryjnych w temperaturze uniemożliwiającej uwolnienie wody związanej chemicznie. Dla większości materiałów mineralnych temperatura ta wynosi 105°C, zaś dla gipsu i materiałów anhydrytowych 40°C.
Czasami stosowane są także wagosuszarki (FOT. 3-4), w tym również przenośne, pozwalające na przeprowadzenie pomiarów bezpośrednio w miejscu pobrania próbek.
Oznaczanie zawartości wilgoci w materiałach budowlanych metodą CM (od niem. Calciumcarbid-Methode - metoda karbidowa) opiera się na reakcji węglika wapnia (potocznie zwanego karbidem) z wodą. W metodzie tej pobraną próbkę rozdrabnia się, waży, a następnie umieszcza w specjalnym metalowym naczyniu ciśnieniowym (FOT. 5).
W kolejnym kroku do naczynia wkłada się zestaw czterech stalowych kulek oraz szklaną ampułkę z węglikiem wapnia, a następnie zamyka się całość przy użyciu manometru.
Potrząśnięcie urządzeniem powoduje rozbicie ampułki, co z kolei umożliwia reakcję karbidu z wodą, w wyniku której powstają wodorotlenek wapnia oraz acetylen:
Acetylen, którego ilość uzależniona jest od ilości zawartej w próbce wody, powoduje wzrost ciśnienia w naczyniu. Odczyt ciśnienia na manometrze pozwala z kolei obliczyć ilość wody zawartej w materiale.
Dawniej wilgotność materiału odczytywano z tzw. krzywych wzorcowych - dziś urządzenia CM posiadają odpowiednio wyskalowane manometry, manometry cyfrowe lub też dedykowane drukarki oraz bieżącą cyfrową rejestrację wyników.
Metoda CM cechuje się wysoką dokładnością, dzięki czemu doskonale nadaje się do wykonywania pomiarów kontrolnych lub wstępnych - w mniejszym stopniu (z uwagi na wymaganą pracochłonność) do pomiarów seryjnych [4].udowlanych są metody bezpośrednie: metoda grawimetryczna (FOT. 3-4) oraz metoda CM (FOT. 5).
Metody higrometrycznego pomiaru wilgotności
W przypadku higrometrycznego pomiaru wilgotności ustala się wilgotność względną powietrza w zamkniętej komorze pomiarowej lub wewnątrz materiału budowlanego. Na podstawie zmierzonych wartości można następnie ocenić, czy materiał budowlany jest suchy czy wilgotny. Pomiar zakłada, że wilgotność względna w komorze pomiarowej i wilgotność materiału budowlanego są w równowadze.
Metoda pomiaru została przewidziana dla higroskopijnego obszaru wilgotności. Wynik pomiaru jest niezależny od materiału budowlanego, co oznacza, że wyniki badań różnych materiałów budowlanych można bezpośrednio porównywać. Dzięki tym metodom możliwa jest bezpośrednia ocena warunków wilgotnościowych bez konieczności określania zawartości wody w materiale budowlanym.
Istnieją trzy metody pomiaru higrometrycznego:
- pomiar na powierzchni materiału,
- pomiar wewnątrz materiału,
- pomiar na próbce materiału budowlanego.
Pomiar na powierzchni materiału
W tej metodzie pomiarowej badany materiał budowlany stanowi jedną ze ścianek komory pomiarowej. "Komora pomiarowa" może być wykonana na przykład z klejonej na krawędziach folii z tworzywa sztucznego o grubości 0,4 mm lub z naczynia paroszczelnego, które jest ściśle przymocowane do powierzchni materiału budowlanego. W komorze pomiarowej umieszczany jest czujnik. Cyrkulacja powietrza w komorze pomiarowej przyspiesza osiągnięcie wilgotności równowagowej. W przypadku wysokiej wilgotności materiału budowlanego (obszar nadhigroskopijny) podłoże staje się widocznie wilgotne, a wewnątrz "komory pomiarowej" gromadzi się kondensat.
Pomiar ten jest nieniszczący i może (w zależności od rodzaju konstrukcji) zająć od kilku godzin do kilku dni. W miarę możliwości należy zapewnić, aby temperatura materiału budowlanego i otaczającego powietrza podczas pomiaru były tak niezmienne, na ile to tylko możliwe.
W praktyce budowlanej nie zawsze można jednak zapobiec pewnym wahaniom temperatury. W takim przypadku należy wyznaczyć średnią wartość wilgotności względnej w dłuższym okresie. W tym celu należy mierzyć i dokumentować temperaturę elementu oraz temperaturę i wilgotność otaczającego powietrza, np. przy użyciu czujnika z rejestratorem danych.
W klasycznym "teście folii", który mimo swej prostoty pozwala na ocenę jakościową stanu wilgotności, przezroczystą folię z tworzywa sztucznego (na przykład folię PE grubości 0,4 mm) o wymiarach min. 1 m×1 m układa się na powierzchni materiału budowlanego, przykleja na krawędziach i pozostawia na co najmniej 24 godziny. Przegrodę należy uznać za wilgotną (obszar nadhigroskopijny), jeśli po tym czasie na spodniej stronie folii pojawi się woda z kondensatu. Brak kondensatu wskazuje na to, że materiał znajduje się w obszarze higroskopijnym.
Pomiar wewnątrz materiału
Czujnik może być również umieszczony bezpośrednio w materiale budowlanym. W tym celu, przy użyciu wiertarki wolnoobrotowej, wykonuje się otwór. Bezpośrednio po wykonaniu odwiert musi zostać oczyszczony z pyłu wiertniczego poprzez przedmuchanie lub odssanie. Otwór stanowi komorę pomiarową, która, po umieszczeniu w niej czujnika, jest szczelnie zamykana od zewnątrz.
Pomiar wewnątrz materiału stosowany jest również do pomiarów w dłuższym okresie czasu, np. do dokumentacji procesu wysychania przegrody. Aby uzyskać wysoką dokładność pomiaru, zmiany wilgotności powinny być monitorowane aż do momentu osiągnięcia stanu równowagi. W tym celu najlepiej stosować czujniki z rejestratorem danych.
Pomiar na próbce materiału budowlanego
W tej metodzie pomiaru próbkę materiału budowlanego umieszcza się w małym (250-500 ml) szczelnie zamykanym naczyniu. W takiej komorze pomiarowej umieszcza się odpowiedni czujnik. Próbkę (ok. 100-200 g) należy wcześniej rozdrobnić, podobnie jak w badaniu metodą CM.
Doświadczenie pokazało, że w komorze w ciągu od 30 do 120 minut stabilizuje się stały klimat, który odpowiada wilgotności równowagowej próbki. Należy jednak zwrócić uwagę, aby podczas wykonywania pomiaru temperatura naczynia i otaczającego je powietrza była możliwie stała.
Na RYS. 3 przedstawiono przegląd ogólnej procedury oceny zmierzonych wartości wilgotności, w zależności od wybranej metody pomiaru.
Literatura
- B. Monczyński, "Diagnostyka zawilgoconych konstrukcji murowych", "IZOLACJE" 1/2019, s. 89-93.
- WTA Merkblatt 4–11–16/D, "Messung des Wassergehalts bzw. der Feuchte von mineralischen Baustoffen", Wissenschaftlich‑Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V., München, 2016.
- PN-EN ISO 12570:2002, "Cieplno-wilgotnościowe właściwości materiałów i wyrobów budowlanych - Określanie wilgotności przez suszenie w podwyższonej temperaturze".
- B. Monczyński, "Ocena wysychania muru z wilgoci podciąganej kapilarnie metodą nieniszczących pomiarów zespolonych", w: "Budownictwo a środowisko: problemy architektoniczno-techniczne obiektów budowlanych", Wydawnictwo Zarządu oddziału PZITB w Poznaniu, Poznań 2017, s. 189-202.
- PN-EN 13755:2008, "Metody badań kamienia naturalnego - Oznaczanie nasiąkliwości przy ciśnieniu atmosferycznym".
- J. Weber, "Baudiagnose und Geräte", w: "Bauwerksabdichtung in der Altbausanierung: Verfahren und juristische Betrachtungsweise", Wiesbaden: Springer Vieweg, 2012, s. 99-135.
- F. Frössel, "Osuszanie murów i renowacja piwnic", Polcen, Warszawa 2007.
- Ö-Norm B 3355, "Trockenlegung von feuchtem Mauerwerk - Bauwerksdiagnostik und Planungsgrundlage".
- M. Trochonowicz, "Wilgoć w obiektach budowlanych. Problematyka badań wilgotnościowych", "Budownictwo i Architektura" 7/2010, s. 131-144.
- G. Hankammer and M. Resch, "Bauwerksdiagnostik bei Feuchteschäden: Technik, Geräte, Praxis", Rudolf Müller, Köln, 2012.