fot./ Gann
Wilgoć to jeden z poważniejszych problemów, z jakimi muszą sie zmagać inwestorzy budowlani.
Jak precyzyjnie zlokalizować i zmierzyć nadmiar wilgoci w materiałach budowlanych?
Niemal na każdym etapie prac budowlanych zużywa się duże ilości wody. Proces schnięcia może być bardzo długotrwały i powoduje przemieszczanie się wilgoci w betonie w górę oraz emitowanie jej przez górną powierzchnię w postaci pary.
Poziom wilgoci będzie rósł także w przypadku wystąpienia przecieków – nie tylko od zewnątrz, ale także wewnętrznych przecieków do konstrukcji, np. z pryszniców czy instalacji hydraulicznej.
Podobnie sprawa wygląda, gdy mamy do czynienia z niewłaściwą kontrolą środowiska wewnątrz budynku, czyli z tzw. złym utrzymaniem wnętrz. W praktyce oznacza to np. wybór niewłaściwego projektu instalacji grzewczej, użycie zawilgoconej lub niewłaściwej izolacji, niewłaściwą temperaturę i nieodpowiednią wentylację budynku.
Tradycyjne posługiwanie się zmysłami nie wystarcza, by precyzyjnie rozpoznać i ocenić skalę potencjalnego problemu. Nadmiar wilgoci może się bowiem gromadzić może także wewnątrz lub „za” materiałami bądź elementami budowlanymi. W tym właśnie momencie na scenę wkraczają specjalnie zaprojektowane mierniki zawartości wody i wilgotności.
W przypadku nowych budynków, problemom można zapobiec stosując materiały i elementy o sprawdzonym i monitorowanym poziomie wilgotności. W ramach tych działań kontrolować należy, czy materiały spełniają wymagania przepisów budowlanych, norm i czy są zgodne z zaleceniami producenta.
W budynkach już istniejących szybkie i skuteczne rozpoznanie oraz ocena skali potencjalnych problemów będzie możliwe dzięki zastosowaniu mierników zawartości wody i wilgotności.
Przykłady miejsc najbardziej sprzyjających wzrostowi poziomu wilgoci:
– naroża
– przestrzenie wewnątrz lub pomiędzy powłokami podłogowymi, a płytami
– przestrzenie za płytkami ściennymi /powłokami i podłożem
– wolne przestrzenie
Mierniki zawartości wody i wilgotności, a w szczególności mierniki nieniszczące, stają się nieodłącznym elementem każdego profesjonalisty prowadzącego inspekcje budowlane. Informacje uzyskane z mierników w połączeniu z doświadczeniem i wiedzą operatora, zazwyczaj pozwalają na dokładne i skuteczne określenie przyczyny i źródła problemów.
Mierniki wilgotności mierzą względną wilgotność, temperaturę i punkt rosy w otoczeniu bądź względną wilgotność materiału. Ogólne rzecz biorąc wyróżnia się dwa rodzaje mierników: igłowe (opornościowe) i płytkowe, nieniszczące (impedancyjne).
Z uwagi na to, że nie zawsze można przeprowadzić próby niszczące w celu zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza we wnętrzu, usunięcia pleśni i osuszenia, najodpowiedniejszym i najpopularniejszym typem są nieniszczące mierniki impedancyjne. Miernik tego rodzaju umożliwia nieinwazyjne wykrywanie i pomiar zawartości wody w wielu rodzajach materiałów budowlanych oraz umożliwia uzyskanie odczytu przez powłoki.
Istnieją różne typy nieniszczących mierników wilgoci wykorzystujące różne technologie takie, jak technologia impedancji/pojemności, elektromagnetyczna, itp. Najczęściej wykorzystywaną i najstarszą, używaną techniką jest metoda impedancji elektrycznej (stosowana do badania budynków i pomiaru zawartości wody od 1985 roku).
Nieniszczący miernik zawartości wody wykorzystuje zasadę impedancji elektrycznej opierającą się na założeniu, iż impedancja elektryczna materiału zmienia się w zależności od zawartości wody. W celu zmierzenia i wykrycia wody dwie elektrody o przeciwnych biegunach zamontowane na podstawie obudowy instrumentu stykają się z badanym materiałem.
Urządzenie mierzy impedancję elektryczną materiału generując między elektrodami zmienne pole elektryczne o niskiej częstotliwości. Pole to penetruje materiał do głębokości badawczej wynoszącej ok. 30 mm. Bardzo słaby prąd zmienny przepływający przez pole jest proporcjonalny do impedancji materiału. Urządzenie wykrywa ten prąd, określa jego amplitudę, a po przetworzeniu, wyświetla obliczoną wartość zawartości wody na przenośnym wskaźniku lub wyświetlaczu LCD.
Głębokość nieniszczącej penetracji badanego materiału wynosi do 30 mm dla kieszonkowych mierników impedancyjnych oraz do 75 mm, w przypadku większych, ręcznych mierników.
Z uwagi na dużą zmienność nominalnej impedancji elektrycznej różnych materiałów stosowanych w budownictwie, mierniki zawartości wody tego rodzaju posiadają przynajmniej trzy skale do wyboru, które zostały zoptymalizowane na potrzeby takich materiałów, jak drewno, ściana sucha, pokrycie dachowe, tynki i cegły. Mierniki te mogą wykrywać i lokalizować wzrost zawartości wody wewnątrz lub za pokryciami ściennymi, podłogowymi, sufitowymi, płytkami ceramicznymi, sidingiem, wykładziną dywanową płytkami i laminatami.
Zazwyczaj nieniszczące mierniki zawartości wody kalibrowane są w celu określenia zawartości wody (wagowo) w drewnie. Dostępne są także mierniki opracowane z myślą o uzyskiwaniu odczytów procentowych dla betonu. Odczyty dla innych materiałów budowlanych są uzyskiwane w formie danych względnych lub porównywalnych.
Prowadząc badania z użyciem nieniszczących mierników zawartości wody konieczne jest dociśnięcie elektrod do powierzchni badanego materiału. Miernik z odsłoniętymi, miększymi elektrodami bezpośrednio dotykającymi materiał są bardziej dokładne i wrażliwe oraz uzyskują głębszą penetrację od mierników posiadających elektrody zabudowane. Wersja z odkrytą, przewodzącą podkładką gumową jest także mniej narażona na interferencję sygnału i hałas statyczny.
Mierniki nieniszczące powinny być wyposażone w zamienne skale umożliwiające badanie różnego materiałów spotykanych podczas inspekcji. Wyświetlacze mierników zazwyczaj wskazują procentową zawartość wody w oparciu o skalę skalibrowaną dla drewna oraz względną lub porównywalną skalę dla innych materiałów. Skale barwne pomagają rozpoznać obszary o wysokiej lub niskiej zawartości wody.
Jeżeli konieczne i możliwe jest przeprowadzenie niszczących badań zawartości wody, stosować można mierniki igłowe działające w oparciu o zasadę pomiaru oporności prądu stałego. Miernik wykorzystujący pomiar oporności wyposażony jest w elektrody igłowe. Po wbiciu elektrod w badany materiał prąd stały przechodzi w linii prostej pomiędzy szpilkami umożliwiając pomiar oporności materiału. Im większa zawartość wody, tym mniejsza oporność. Zmiana ta przeliczana jest na odczyt zawartości wody i wyświetlania na przenośnym mierniku bądź wyświetlaczu cyfrowym lub diodowym.
Igłowe mierniki oporności głównie stosowane są w branży drzewnej, a większość producentów oferuje urządzenia wyposażone w skalę dostosowaną do określonego gatunku drewna z możliwością przeliczenia lud dostosowania odczytów na potrzeby innych gatunków. Ich podstawową wadą jest potrzeba uszkodzenia badanego materiału.
Mierniki te mają także inne wady w stosunku do mierników nieniszczących: pomiar wzdłuż wąskiej, pojedynczej linii biegnącej między igłami, mała powierzchnia pomiaru, brak możliwości pomiaru powierzchni twardych takich, jak płytki ceramiczne, głębokość pomiaru odpowiadająca jedynie zagłębieniu się igieł w materiał oraz pomiar jedynie w przypadku, gdy igły się stykają.
Higrometry lub mierniki wilgotności mierzą względną wilgotność, temperaturę i punkt rosy w otoczeniu bądź w materiale. Istnieją dwa rodzaje czujników elektrycznych stosowanych w higrometrach: czujniki pojemnościowe i opornościowe.
Czujniki pojemnościowe dobrze liniowo reagują na względną wilgotność i nie ulegają uszkodzeniu na skutek skraplania się wody, co może nastąpić przy wilgotności względnej wynoszącej 100 procent. Higrometry dostępne są ze stałym, wbudowanym czujnikiem lub z odłączaną sondą zdalną. Ten drugi tym jest bardziej wszechstronny, gdyż może być stosowany do pomiarów powietrza i pomiaru wilgotności wewnątrz lub za materiałem dzięki umieszczeniu sondy w materiale u życiem specjalnych rur i uszczelnień.
Jakiego rodzaju miernika potrzebuje zawodowiec walczący z wilgocią? Najbardziej potrzebnym urządzeniem pierwszego wyboru byłby nieniszczący miernik impedancyjny pozwalający na prowadzenie zróżnicowanych badań. Jednakże dobry miernik igłowy może być konieczny, jeżeli wymagany jest pomiar na odpowiedniej głębokości w celu określenia zawartości wody w materiale znajdującym się za grubą izolacją lub w celu dokonania pomiaru na dnie niedostępnego otworu. Przydatny może być także higrometr zapewniający odczyt względnej wilgotności, temperatury i punktu rosy.
Nieniszczące mierniki impedancyjne posiadają wyraźne zalety w porównaniu z miernikami igłowymi:
– Nie uszkadzają badanej powierzchni
– Mogą wykrywać wzrost zawartości wody za suchymi ścianami i płytkami sufitowymi oraz przez powłoki takie, jak tapeta, płytki ceramiczne, płytki podłogowe, wykładziny dywanowe i inne powłoki bez potrzeby wykonywania otworów
– Oferują możliwość odczytu przez materiał pozwala na ocenę zawartości wody w sytuacji, gdy problem został już stwierdzony w przeszłości i pomiar może zostać dokonany bez naruszenia warstwy izolacyjnej
– Mierniki te posiadają różne ustawienia wrażliwości i skale dla różnych materiałów i głębokości penetracji sygnału.
Przed dokonaniem wyboru miernika zawartości wody lub wilgotności należy upewnić się, iż miernik dostarczy przynajmniej następujące dane:
– Szeroki zakres pomiarów zawartości wody (6—30 % drewna i 0—100 porównawczo) oraz i wilgotności (5—95 %)
– Wyraźny i łatwy do zrozumienia czytnik – cyfrowy lub analogowy – przedstawiający wynik w znaczących jednostkach (podpowiedź, unikać należy mierników wyposażonych w małe, trudne do odczytania lampki.)
– Mierniki analogowe powinny być oznaczone kolorami ułatwiającymi określenie poziomów wilgotności lub suchości
– Kontrola kalibracji, certyfikaty i usługi rekalibracji
– Procedura początkowej kalibracji powinna umożliwić prześledzenie jej do początkowych, uznawanych procedur badawczych
Powyższe zasady mają zastosowanie do wszelkich mierników zawartości wody lub wilgotności.
Mierniki nieniszczące powinny posiadać także następujące cechy:
– Skalę różnej czułości umożliwiające pomiary różnych materiałów spotykanych podczas inspekcji
– Penetracja sygnału na głębokość przynajmniej 25 mm, co pozwala na prowadzenie odczytów przez ściany suche, płytki ceramiczne, okładziny podłogowe, itp.
– Elektrody z gumy przewodzącej zapewniające maksymalny kontakt z powierzchniami chropowatymi i bezpośredni kontakt z badanym materiałem w celu zapewniania głębokiej penetracji sygnału
Natomiast mierniki igłowe powinny być wyposażone w gniazda umożliwiające podłączenie sond do pomiarów głębokich oraz innych przedłużaczy.
Wszystkie opisane powyżej urządzenia pomiarowe są bardzo dobrą inwestycją, która zazwyczaj szybko się zwraca. Nie tylko stanowią one konieczne narzędzia dla wykonawców dokonujących pomiarów zawartości wody, ale także pomagają i pozwalają na uzyskanie oszczędności podczas inspekcji i prac naprawczych.
Opracowanie: Redakcja IzoForum
nr katalogowy 08040
nr katalogowy 08021
