Metody osuszania murów w budynkach

Osuszanie to zespół czynności, których podjęcie skutkuje usunięciem nadmiaru wilgoci z przegrody – jest to jednoznaczne. Mniej pewne jest natomiast, czy każde działanie można zaklasyfikować jako osuszanie.

Czy tylko działania usuwające wilgoć ze ściany (np. za pomocą osuszaczy), czy też takie, które odcinają dopływ wilgoci, czego rezultatem jest wysychanie przegrody? Istnieją różne kryteria podziału metod osuszania, np. na inwazyjne i nieinwazyjne czy naturalne lub wymuszone. Opinie są podzielone, jednak zagadnienie szerzej obejmuje drugie podejście.

Przyczyny zawilgocenia

Punktem wyjścia w pracach osuszeniowych jest zawsze określenie przyczyn zawilgocenia. Na tej podstawie planuje się zabiegi osuszające. W przeciwnym razie nie przyniosą efektu, a w skrajnych przypadkach mogą wręcz wywołać (lub przyspieszyć) procesy destrukcyjne.

Najstarsze metody osuszania

Do najstarszych metod osuszeniowych należy zaliczyć metody polegające na odtworzeniu izolacji poziomej, czego rezultatem jest wysychanie muru. Należy tu wymienić podcinanie murów (ręczne, mechaniczne), podmurowywanie ław fundamentowych oraz wbijanie w ścianę blach ze stali nierdzewnej.

Metoda podcinania (fot. 1) występowała w kilku wariantach, np. rdzeni wiertniczych, podcinania dwuskośnego (w literę V), odcinkowego podcinania muru czy też tzw. rozdzielenia muru [3]. W praktyce sposoby te stosowane są niezwykle rzadko.

Próby odtwarzania izolacji poziomej przez wbijanie w ścianę blach ze stali nierdzewnej (np. chromowo-niklowych) mają też długą, bo ponad 30-letnią tradycję (rys. 1). Metoda ta jest obecnie z powodzeniem stosowana w wielu krajach, także w Polsce. Polega ona na mechanicznym wbijaniu w poziomą spoinę muru specjalnych blach łączonych na zamek, przechodzących przez całą grubość muru.

Wbija się je w odsłoniętą uprzednio spoinę na całej długości ścian, pneumatycznie lub hydraulicznie z częstotliwością rzędu 1000-1500 uderzeń na minutę, aby m.in. uniknąć lub przynajmniej zminimalizować możliwość spękania i osiadania murów. Warunkiem koniecznym w stosowaniu tej metody jest obecność wsporczej spoiny o grubości przynajmniej 6 mm, przechodzącej przez całą grubość muru, z drugiej natomiast strony jest to założenie pozwalające na dość uniwersalne stosowanie tej metody.

Standardowo stosuje się profilowane (lub rzadziej gładkie) płyty ze stali szlachetnych (chromowych, chromowo-niklowych oraz chromowo-niklowo-molibdenowych). Używane w tej metodzie blachy odporne są na sole znajdujące się w murze, jednak zalecane jest oznaczenie zawartości chlorków. W ekstremalnych sytuacjach stosuje się blachy z dodatkiem molibdenu.

Standardowa grubość tego typu blach wynosi 1,5 mm, szerokość 300-400 mm, długość do 1000-1200 mm (zależy od grubości muru). Przy grubszych murach blachę wbija się z dwóch stron przegrody. Wyprofilowane brzegi blachy służą jako prowadnice oraz zamki umożliwiające łączenie blach na zakład. Chociaż sama czynność wbijania blach nie wymaga specjalnych przygotowań, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej przestrzeni umożliwiającej ustawienie maszyn wbijających.

Metoda iniekcji

Wśród metod inwazyjnych wymienić należy także stosowaną chyba najczęściej metodę iniekcji. Polega ona na wytworzeniu w przegrodzie przepony przerywającej podciąganie kapilarne (jednoznacznie wskazuje to na przyczynę zawilgocenia) i uzyskaniu, w dalszym czasie, w strefie muru nad przeponą obszaru o normalnej wilgotności. Wyróżnić tu można iniekcję grawitacyjną, ciśnieniową, elektroiniekcję i termoiniekcję.

Iniekcja grawitacyjna (stosowana coraz rzadziej) polega na wywierceniu w przegrodzie otworów o średnicy 20-30 mm w rozstawie osiowym 10-12,5 cm. Kąt nachylenia otworów wynosi zazwyczaj 30-45º.

Metoda ta ze względu na jej ograniczenia (m.in. nieskuteczność przy bardzo zawilgoconej przegrodzie) została wyparta przez iniekcję ciśnieniową (fot. 2). Średnica nawiertów w tej metodzie wynosi 12-18 mm, a kąt nachylenia nie przekracza 30º (nawierty mogą być wykonywane poziomo, zazwyczaj ich kąt nachylenia wynosi kilka–kilkanaście stopni).

Wariantami iniekcji ciśnieniowej jest iniekcja "mokre w mokre" oraz iniekcja z aktywatorem. Jako preparaty iniek cyjne stosuje się obecnie bezrozpuszczalnikowe iniekty na bazie krzemianów, silanów, siloksanów, silikonianów, mikroemulsji silikonowych oraz akrylanów.

Pewną odmianą tego rodzaju iniekcji jest iniekcja z zastosowaniem płynnych parafin. Wymaga ona stosowania specjalnego sprzętu (konieczne jest podgrzanie zarówno muru, jak i iniektu). Po wywierceniu otworów instaluje się tzw. termopakery (urządzenia pełniące funkcję dozownika, grzałki i pakera). Cały proces sterowany jest elektronicznie.

Iniekcja krystaliczna to opatentowana metoda polegająca na wykonaniu otworów i wprowadzeniu przez nie zaprawy iniekcyjnej będącej wodnym roztworem cementu portlandzkiego i aktywatora krzemianowego. Metoda ta nie wymaga wstępnego osuszania muru. Jak podaje jej autor, blokada w murze tworzy się już po 7-10 dniach i może być stosowana w każdym murze, bez względu na jego grubość, stopień zawilgocenia i zasolenia.

Elektroiniekcja jest w zasadzie połączeniem elektroosmozy oraz tradycyjnej iniekcji. Do wywołania różnicy potencjałów w murze, która wymusza ruch wilgoci w porach, wykorzystuje się prąd stały o napięciu 24 V. Po opróżnieniu kapilar (spadek zawilgocenia muru do poziomu nie wyższego niż 10%) wykonuje się iniekcję.

Ideą termoiniekcji (iniekcji z czynnikiem termicznym) jest wstępne osuszenie fragmentu budynku (pasa iniekcji) do poziomu maks. 7% wilgotności masowej i wykonanie iniekcji. Ciepło dostarczane jest za pomocą termowentylatorów lub generatorów mikrofalowych. Pierwotnie do wykonywania iniekcji stosowano rozpuszczalnikowe roztwory żywicy metylosilikonowej. Metoda ta jest obecnie z powodzeniem wykorzystywana w połączeniu z klasyczną iniekcją ciśnieniową. Najpierw mur podgrzewa się za pomocą mikrofalowych generatorów - jest to tzw. wstępne osuszenie pasa muru, po czym wykonuje się klasyczną iniekcję ciśnieniową.

Metody elektrofizyczne

Metodę elektroosmozy trzeba zakwalifikować do tzw. metod elektrofizycznych. Największą popularnością cieszyła się ona w latach 70. i 80. ubiegłego wieku. Elektroosmoza wykorzystuje zjawisko transportu wilgoci w polu elektrycznym. Polegało ono na wytworzeniu (wymuszeniu) różnicy potencjałów za pomocą napięcia 24 V między dolną a górną częścią muru, co powodowało powrót wody w kierunku gruntu.

Pierwotnie stosowano elektrody, m.in. aluminiowe, grafitowe, miedziane, pźniej zastąpiono je pętlą drutu o przekroju 5-6 mm (tzw. metoda aktywna). Obecnie jest także spotykana pod różnymi nazwami i postaciami, także w wariancie, w którym ruch wilgoci w kierunku gruntu ma być wywołany poprzez fale emitowane przez podłączony do prądu specjalny aparat.

W materiałach firmowych można spotkać także metodę opisywaną jako grawomagnetokinetyczną, polegającą na zawieszeniu specjalnego, pracującego bez żadnego zasilania aparatu (fot. 3), powodującego, według zapewnienia producenta, osuszenie muru do poziomu gruntu, a w przypadku funkcjonujących hydroizolacji także pomieszczeń piwnic.

Metody sztuczne

Do metod sensu stricto osuszających należy osuszanie sztuczne: osuszanie gorącym powietrzem, mikrofalowe, absorpcyjne oraz kondensacyjne. Uwaga: stosowanie tych metod jest skuteczne przy poprawnie działających izolacjach wodochronnych.

Osuszanie gorącym powietrzem to jedna z najstarszych i najpopularniejszych metod stosowanych do osuszania przegród. Bezwzględnie należy zapewnić skuteczną wentylację pomieszczeń. Przy niskich temperaturach otoczenia wprowadzane z zewnątrz powietrze jest ogrzewane.

Osuszanie mikrofalowe jest metodą wymagającą przynajmniej przeszkolonej obsługi, pewnego doświadczenia oraz przyrządów pomiarowych. Generator ma wygląd skrzynki z kierunkową anteną tubową (fot. 4-6) - i przystawiony do ściany - emituje pole elektromagnetyczne o częstotliwości 2,45 GHz. Oddziaływanie tego pola na cząsteczki wody wprawia je w ruch, czego rezultatem jest podniesienie się temperatury muru. Po nagrzaniu muru do odpowiedniej temperatury generatory przestawia się.

Czynności te powtarza się sukcesywnie do momentu obniżenia się zawilgocenia przegrody do wymaganego stopnia. Metoda ta jest bardzo skuteczna (także przy murach grubych, rzędu 2,5 m), jednak jej nieodpowiednie zastosowanie może doprowadzić do uszkodzenia ściany.

Zbyt duża moc generatora lub zbyt długi czas ogrzewania spowoduje miejscowe przegrzanie ściany, objawiające się najpierw pojawieniem się naprężeń termicznych, grożących powstawaniem rys i spękań. Podczas emisji mikrofal dochodzi również do zniszczenia życia biologicznego mogącego występować w przegrodzie. Metoda ta może być stosowana tylko przez wyspecjalizowane firmy.

Osuszanie absorpcyjne polega na odbieraniu wilgoci z murów przez osuszone powietrze. Proces ten jest skuteczny przy zamkniętych oknach i drzwiach. Metoda ta pozwala także na osuszanie przegród, gdy wilgotność powietrza w osuszanym pomieszczeniu spadnie do ok. 30%. Jest to proces cykliczny - suche powietrze w kontakcie z wilgotnymi przegrodami odbiera od nich wilgoć, wilgotne powietrze jest osuszane przez absorbent, podgrzewane i ponownie skierowane do pomieszczenia. Natomiast wilgoć usuwana jest na zewnątrz budynku.

Metody kondensacyjne są najskuteczniejsze w temperaturach wynoszących od +20ºC do +25ºC, ale stosuje się je w znacznie szerszych zakresach temperatur, także niewiele wyższych od zera. Efektywnie działają przy wilgotności względnej powietrza wynoszącej przynajmniej 30% (przy niższych nie powinno się ich stosować), przy czym ich efektywność rośnie wraz ze wzrostem wilgotności i temperatury powietrza.

Wymagają zamkniętych okien i drzwi. Zaletą osuszaczy kondensacyjnych (fot. 7-8) jest zróżnicowana wydajność, co pozwala na dopasowanie mocy urządzenia do wielkości pomieszczenia). Parametry osuszacza należy tak dobrać, aby w ciągu godziny można było wymienić ok. 3,5 objętości powietrza w pomieszczeniu.

Najbardziej efektywną metodą osuszania jest stosowanie technik mieszanych, np. jednoczesne zastosowanie osuszaczy sorpcyjnych w połączeniu z osuszaniem mikrofalowym (generatory mikrofalowe wyprowadzają wodę zawartą w kapilarach w kierunku lica przegrody, skąd odbierają ją osuszacze sorpcyjne) - taka forma doskonale sprawdza się np. przy usuwaniu wody ze ścian powyżej wykonanych przepon blokujących podciąganie kapilarne.

Temperatura procesu osuszania

Proces suszenia przegród budowlanych w pracach renowacyjnych (zwłaszcza w obiektach zabytkowych) powinien być określony w sporządzonym wcześniej projekcie. Częsty błąd polega na tym, że intensywność procesu osuszania nie zostaje określona. Dla metody mikrofalowej w projekcie powinna być zawarta uwaga podająca wysokość temperatury, do której w jednym cyklu mogą być podgrzewane osuszane mury. Jest to konieczne, by nie doprowadzić do powstania naprężeń termicznych na styku zaprawy z cegłą, powodujących przekroczenie ich parametrów wytrzymałościowych lub do destrukcji samej zaprawy.

Podgrzewanie zapraw budowlanych powyżej 110º powoduje ich destrukcję także na skutek utraty wody związanej chemicznie. W warunkach budowy temperaturę muru najlepiej jest mierzyć termometrem bezkontaktowym na licu przegrody; bezpieczna temperatura, do jakiej można podgrzewać osuszaną ścianę, nie powinna przekraczać 80ºC. Z podobnych powodów intensywność suszenia nagrzewnicami powinna być tak zaprogramowana, żeby w pomieszczeniu uzyskać temperaturę na poziomie 35-37ºC.

Literatura

1. M. Rokiel, "Hydroizolacje w budownictwie. Wybrane zagadnienia w praktyce", wyd. II, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa 2009.
2. J. Ważny, J. Karyś, "Ochrona budynków przed korozją biologiczną", Wydawnictwo ARKADY, Warszawa 2001.
3. F. Froessel, "Osuszanie murów i renowacja piwnic", Polcen, Warszawa 2009.
4. WTA Merkblatt 4-7-02, "Nachträgliche mechanische Horizontalsperre".
5. WTA Merkblatt 4-4-04, "Mauerwerksinjektion gegen kapillare Feuchtigkeit".

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!