MODUL DE CURS no.MODUL DE CURS no.22

CAP. CAP. CAP. CAP. CAP. CAP. CAP. CAP. 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZID PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZIDĂĂĂĂĂĂĂĂRIERIERIERIERIERIERIERIE

2.1.1 UMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNII CAPILARE2.1.1 UMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNII CAPILARE

2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE

2.1.3 UMIDITATEA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMIDITATEA PROVENITA DIN CONDENS

2.1.4 UMIDITATEA DATORITA APELE METEORICE2.1.4 UMIDITATEA DATORITA APELE METEORICE

2.1.5 UMIDITATEA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMIDITATEA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE

2.1.1 2.1.1 UMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNIIUMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNII

CAPILARE ACAPILARE ACAPILARE ACAPILARE ACAPILARE ACAPILARE ACAPILARE ACAPILARE A APEIAPEIAPEIAPEIAPEIAPEIAPEIAPEIApa sau vaporii de apa prezenti in elementele de zidarie determina starea cunoscuta ca „umezirea zidariei”.Umezeala poate sa apara din diferite cauze, dintre care cele maifrecvente sunt:

--UMEZEALA DATORITA INFILTRARILOR DE APAUMEZEALA DATORITA INFILTRARILOR DE APA care provine din teren si se infiltreaza in zidarie prin capilaritate sau prin actiunea fortelor electro-osmozei.

--UMEZEALA DATORITA APEI TEHNOLOGICEUMEZEALA DATORITA APEI TEHNOLOGICE (apa din procesul de executie) apare la constructiile realizate recent, dar si la cele vechi, daca grosimea peretelui este mare si continutul de aer al mortarului din rosturile interioare nu a putut fi eliminat, iar mortarul nu se intareste, ramand in stare fluida.

-- UMEZEALA DATORITA CONDENSULUIUMEZEALA DATORITA CONDENSULUI se datoreaza condensarii vaporilor de apa existenti in aer, atat in interior cat si in exteriorul elementului de constructie.

--UMEZEALA DATORITA APELOR METEORICEUMEZEALA DATORITA APELOR METEORICE apare in cazul in care colectarea si evacuarea apelor pluviale este realizata defectuos, ceea ce favorizeaza patrunderea apei in elementele de zidarie.

-- UMEZEALA DATORITA UNOR CAUZE ACCIDENTALEUMEZEALA DATORITA UNOR CAUZE ACCIDENTALE cum este colmatarea drenurilor, infiltratii la rezervoarele de apa, obturarea jgheaburilor de colectare a apelor meteorice s.a. Sursele de umiditate in cazul elementelor din zidarie sunt puse in evidenta in Fig.2.1:

p

i

l

n

d

h

f

c

m

o+

-

e

b

a

g

a ape meteoriceb patrunderea apei prin peretii exteriori datorita vantuluic inghet-dezghet, actiunea agresiva a agentilor chimici din atmosferad ploaia care ricoşeazae condens datorita izolarii termice insuficientef condens datorita racirii psihrometrice

g vapori de apah condens in masa pereteluii concentratii de saruri care atrag vaporii din aerl infiltrarea directa a apei din teren m lipsa de apan nivelui panzei freaticeo fortele electro-osmozeip infiltarea umezelii din teren

Fig.2.1 Surse ale umezelii în construcŃii

Ascensiunea capilara este una dintre cauzele majore ale prezentei umezelii in constructiile vechi, la nivelul subsolului sau imediat deasupra nivelului terenului natural, respectiv al pavajului strazii (Fig.2.2).Umezeala datorita ascensiunii capilare poate creste datorita:- pierderilor de apa din diverse cauze- nivelul ridicat al panzei freatice

Fig.2.2 Efecte ale ascensiunii capilare a umezelii (igrasieigrasie)

Scurgerile de apaScurgerile de apa apar accidental din mai multe cauze: apa de ploaie colectata defectuos, scurgeri din sistemul de drenaj, puturi, lucrari de colectare a apei dar si apa provenita din condens. Oricare dintre aceste cauze poate provoca imbibarea intr-o anumita masura a peretilor in contact cu terenul (Fig.2.3).

Apa subteranaApa subterana este apa care in mod natural exista in pamant la un nivel este apa care in mod natural exista in pamant la un nivel

mai coborat sau mai ridicat fata de nivelul râurilor invecinate mai coborat sau mai ridicat fata de nivelul râurilor invecinate si care variaza in si care variaza in functie de sezonfunctie de sezon (Fig.2.4).

a

+

-

a

+

-

Fig. 2.3 Fig. 2.3 Scurgeri de apa in in vecinatateavecinatateacladiriicladirii (a)(a)

Fig. 2.4 – apaapa subteranasubterana - (a) nivelulmaxim al apei subterane

Umiditatea produsa de apa subterana:• actioneaza asupra constructiilor pe toata durata existentei lorpe toata durata existentei lor (Fig.2.5), cu exceptia cazului in care elementele de constructie sunt executate cu anumitemateriale;• este caracteristica pentru toate cladirile din aceeasi zonacaracteristica pentru toate cladirile din aceeasi zona, construite in aceeasi perioada, si omogene din punct de vedere al materialelor folosite;• nu apar variatii de-a lungul anului in cotele de crestere ale panzei freatice;• nivelul umezirii este mai ridicat pe fatadele nordice si nord estice, si scazut pe fatadele expuse radiatiilor solare.

Fig.2.5 Umiditate datorita apeisubterane

Igrasia provocata de scurgeri are caracteristici specifice (Fig.2.6).

- facand foraje in vecinatatea peretelui, pentru identificarea nivelului uscat;- verficand puturile, drenurile invecinate, etanseitatea rezervoarelor etc.;- verificarea colectarii corecte a apei provenite din precipitatii;- decopertarea instalatiilor sub presiune din alimentarea cu apa.In cazul umiditatii provenite din scurgeriscurgeri , ca si in cazul celor provocate de apa subteranaapa subterana,, exista unele aspecte caracteristice:- inmuierile sunt evidente, dar in general sunt localizate pe o anumita parte a cladirii; - aceste imbibari afecteaza fie o singura cladireo singura cladire, fie un grup definit de cladiriun grup definit de cladiri

invecinate;- oscilatiile anuale sunt evidente prin cresterea pe inaltime.

Umiditatea provenita din apa subterana prezinta caracteristici diferite (Fig.2.7)

Daca nu exista date precise pentru a determina originea apei subterane, este necesar sa se faca o examinare minutioasa a perimetrului cladirii, astfel:

Fenomenul fizic care determina absorbtia si difuzia apeiabsorbtia si difuzia apei in elementele din zidarie (Fig.2.7) au legatura cu:- infiltrarea directa;- capilaritatea;- fortele electro-osmozei.

c

b

a

+

-

a fortele electro-osmozeib infiltrarea directa a apei din terenc ascensiuneacapilara a umiditatiidin sol

Fig. 2.7

Fig. 2.7 Fenomene legate de absorbtia si difuzia apeiin elementele din zidarie

Exista infiltrare directa atunci cand zidaria fundatiei este in contact direct cu panza de apa subterana. Materialul din care este executata zidaria se imbiba (se satureaza) cu apa si urca, prin fenomenul de capilaritate, in masa zidariei (Fig.2.8)

Fig. 2.8 Igrasie in constructiile masive din zidarie

Cand suprafata fundatiilor nu nu esteeste in contact direct cu apa subteranain contact direct cu apa subterana, apa ajunge la ele datorita fortelor capilarefortelor capilare (cu cat sunt mai mici granulele si porii solului, cu atat aceste forte sunt mai puternice). In general, lichidul continut in doua coloane care comunica ramane la acelasi nivel; atunci cand una dintre cele doua coloane are dimensiuni minime, care se numesc si „capilare”.Lichidul urca fata de coloana invecinata cu atat mai mult cu cat sectiunea coloanei este mai mica (Fig.2.9), astfel ca nivelul la care urca apa este invers nivelul la care urca apa este invers

proportional cu diametrul porilorproportional cu diametrul porilor.

In materialele higroscopice, cum este mortarul si majoritatea materialelor de zidarie, apa prezenta apa prezenta

in zidarie poate depasi 30% in in zidarie poate depasi 30% in

volumvolum: de aceea este posibil ca fiecare mcfiecare mc de zidarie sa retina pana la 300kg de apa300kg de apa.Nivelul Nivelul la care apa se ridica prin capilaritate variaza in functie de caracteristicile fizice ale caracteristicile fizice ale

materialelor.materialelor.

Fig. 2.9 – Ascensiunea capilara este o functie de diametrul vasului capilar

Capacitatea de ascensiune capilara creste odata cu descresterea Capacitatea de ascensiune capilara creste odata cu descresterea

temperaturiitemperaturii (are loc o evaporare redusa datorita lipsei caldurii) sisi intr-un mod mult mai evident odata cu cresterea concentrarii de saruriodata cu cresterea concentrarii de saruri.

In cazul unui perete cu o cantitate redusa de mortar, distribuit in rosturi subtiri, executat cu grija, capacitatea totala de absorbtie a zidariei tinde sa fie asimilata cu aceea a materialelor de baza din care este alcatuita zidaria. CaramidaCaramida are o capacitate de absorbtie de 3 la 5 ori mai mare decat mortarul dintr-un perete bine zidit, material care va facilita ascensiunea capilara a apei, intrucat zidaria se va comporta similar cu materialul de baza din care este alcatuita.Daca in schimb zidaria este executata cu piatrazidaria este executata cu piatra care nu are capacitate de absorbtie capilara, ascensiunea capilara a umezelii va fi redusa, avand ca mijloc de a ajunge la suprafata elementului doar starturile de mortar.

Acesta este cauza pentru care romanii au folosit in elevatiile de zidarie materiale poroase ca roca vulanica (care are o capaciate mare de absorbtie a apei, dar care are si o buna capacitate de izolare termica) iar in fundatii au utilizat materiale solide si compacte, ca granitul (silex, cremene).

Cu cat grosimea elementului de zidariegrosimea elementului de zidarie este mai mare, cu atat umiditatea absorbita din teren este transmisa la o inaltime mai mare. De fapt, la un continut egal de umiditate (exprimat in procente), peretii cu grosime mare vor avea o cantitate de apa mai insemnata la suprafata de la care aceasta se poate evapora, indiferent de straturi, astfel incat, cu cat sunt mai grosi peretii cu atat cantitatea de apa retinuta este mai mare si va ajunge la niveluri mai ridicate.

Din observatiile efectuate s-au desprins urmatoarele concluzii:- la stalpii izolatistalpii izolati, nivelul la care se ridica umezeala este egal cu grosimea acestora (Fig.2.11);- in peretii exterioriperetii exteriori, inaltimea la care ajunge igrasia variaza de la 1.5~4 ori grosimea peretelui (Fig.2.12, 2.13);- in peretii interioriperetii interiori, nivelul superior al igrasiei variaza intre 2~5 ori grosimea peretelui (Fig.2.14).

11

12

13

14

Ascensiunea umezelii prin capilaritateAscensiunea umezelii prin capilaritate (igrasiaigrasia) datorita fortelor electro-osmozei este produsa de diferenta de potential electricprodusa de diferenta de potential electric care exista intre straturile care alcatuiesc terenul la nivelului fundatiilor si de zidaria de la nivelul terenului natural.

Diferenta de potentialDiferenta de potential intr-un anumit loc, intre terenteren in cele mai adanci straturi si zidariazidaria de la nivelul terenului, depinde de factorii fizico - chimici, de cantiatea si calitatea apei din teren etc. Nu sunt destul de bine cunoscuti Nu sunt destul de bine cunoscuti

acesti factori si modul in care ei influenteaza asupra fenomenulacesti factori si modul in care ei influenteaza asupra fenomenului electroui electro--

osmozeiosmozei.

Dupa mai multe experimente a rezultat ca diferenta de potential variaza in functie de teren, de la 10 la 100 milivoltide la 10 la 100 milivolti (in cazuri particulare diferenta de potential a fost mai mare de 500 milivolti500 milivolti)

Diferenta de potential electricDiferenta de potential electric, care este de pol pozitivde pol pozitiv in infrastructura, produce forte electroproduce forte electro--osmoticeosmotice care transporta apa spre polul negativ al care transporta apa spre polul negativ al

zidariilor din elevatiezidariilor din elevatie.

2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE

La constructiile cu pereti de grosime marepereti de grosime mare (castele, cetati, ziduri de aparare), umezeala poate sa persiste chiar si cateva secolecateva secole (Fig.2.15). Aceasta se poate intampla si in constructiile noi, pe perioade scurte. Poate fi interesant sa se evalueze timpul de uscare.

Evaporarea apeiEvaporarea apei continute de zidarie este mult favorizata daca peretele este orientat spre soare si daca aerul cald este deplasat de vant pe suprafata peretelui. Evapoarea depinde si de calitatea Evapoarea depinde si de calitatea

si grosimea zidarieisi grosimea zidariei. Materialele mai poroase, cum este caramida confectionata manual si mortarul cu intarire in contact cu aerul, se usca mult mai rapid in comparatie cu cele cu o structura compacta, ca mortarele pe baza de ciment si blocurile silico-calcare, care isi pierd mult mai greu continutul de apa.

Fig. 2.15

Experimental, timpul de uscaretimpul de uscare se modifica in functie de o lege parabolica :t = p.s2

unde s, masurat in cm, reprezinta grosimea peretelui iar p, exprimat in zile/cm2, este coeficientul specific de uscarecoeficientul specific de uscare al materialelor care compun zidaria (Tab.2.1Tab.2.1).

1.6Beton structural

1.2Beton celular (in medie)

1.4Beton cu agregate din roci vulcanice

0.25Mortar cu intarire la aer

1.2Calcar/piatra de var (in medie)

0.28Caramizi (in medie)

ppMATERIALEMATERIALE De aceea, in cazul unui perete din blocuri de piatra calcaroasa (p=1.2) si mortar de var, cu grosimea de 2 m, timpul de uscare va fi:

t = 1.2 x 200t = 1.2 x 20022 = 48,000 zile,= 48,000 zile,

(aproximativ 131 ani131 ani))

Un astfel de timp de uscaretimp de uscare poate sa creasca daca este afectat de fenomene care fac evaporarea dificila, cum ar fi o ventilare slaba, insuficienta expunere la soare, atmosfera umeda si temperaturile prea scazute.

In Tabelul 2.1 sunt ilustrate valorile coeficientului de uscare pentru cateva dintre materialele cele mai uzuale.

In diagrama din Fig.2.16 sunt exprimate in mod aproximativ temperaturile necesare in functie de timpul necesar pentru uscarea materialelor (la acelasi volum, suprafata si conditii de mediu)

Acest tip de umezeala se manifesta la suprafata peretelui ca urme de mucegai si eflorescenŃe (Fig.2.17).

2.17

2.16

2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS

Condensul apare in functie de temperatura aerului si de umiditatea lui relativa. Exista o legatura intre masa vaporilor continuti in unitatea de volum de aer atmosferic, la o temperatura si presiune data, si masa de vapori necesara pentru a satura aerul la aceasi temeperatura si presiune. In functie de temperatura, aerul poate retine o anumita cantitate de vapori, pana la o valoare maxima, peste care el devine saturat, producandu-se condensul. Cantitatea de vapori care poate fi retinuta in aer creste odata cu temperatura. Diagrama lui Mollier sau versiunea sa, asa-numita diagrama

psihrometrica (diagrama aerului umed -Fig.2.18) permite punerea in evidenta a temperaturii la care apare condensul vaporilor de apa pentru diferite valori ale umiditatii si temperaturii aerului atmosferic.

Fig. 2.18. Diagrama psihrometrica

In diagrama, pe abscisa se reprezinta cantitatea de apacantitatea de apa, exprimata in grame, continuta de un kilogram de aer uscat, iar pe ordonata - diferitele valori ale diferitele valori ale

temperaturii aeruluitemperaturii aerului. In interiorul diagramei se afla curbele de umiditate relativa egala. Curba umiditatii relative de 100%Curba umiditatii relative de 100% este curba de saturatiecurba de saturatie..

Pentru conditii date ale aerului (temperatura si umiditate relativa) se poate determina grafic temperatura la care apare condensul.

Fenomenul de aparitie a condensuluiaparitie a condensului poate produce, in situatii specifice, o serie de deteriorari la peretii si invelitoarea unei cladiri. Cauzele care determina aparitia apei din condens si modul de manifestare sunt diferite.In cladiri, factorii care produc umezeala sunt de trei categorii (Fig.2.19):- factori interiori- factori exteriori- factori constructivi (proiectare sau/si executie defectuoasa)

Factorii interioriFactorii interiori –actioneaza atat in incaperile umede (bucatarii, bai, etc) cat si in spatiile cu destinatii speciale care nu sunt ventilate corespunzator (spalatorii, bucatarii, localuri aglomerate) sau in prezenta elementelor umede (pereti de subsol).Factorii exterioriFactorii exteriori – sunt legati de temperaturile exterioare scazute care apar

in anotimpurile reci si care pot genera diferente semnificative intre temperatura exterioara si cea interioara a peretilor.

a

b

b

b

c

Factori interni: a vapori de apa

Factori externi:Tempeatura interioara Ti > Te

Factori din executie:b pozitia incorecta a stratului de termoizolatiec punti termice

Fig. 2.19

Factori Factori care se datoreaza uneicare se datoreaza unei proiectari sau executii defectuoaseproiectari sau executii defectuoase:- capacitatea de transmisie termica (KK) ridicata a peretilor, grosimea insuficienta sau materialele improprii;- punti termicepunti termice;- pozitionare incorecta a izolatiei termicepozitionare incorecta a izolatiei termice;- absenta absenta bariereibarierei de de vaporivapori.

Fluxul vaporilor, in miscarea sa, tinde sa treca prin elementele de inchidere ale cladirii (zidaria) intre fata interioara si exterioara. Daca suprafetele cu care vaporii ajung in contact au o temperatura scazuta, atunci vaporii continuti in aer vor depasi limita corespunzatoare valorii de saturare iar vaporii in exces vor condensa.

Condensul se manifesta prin doua cai, in functie de tipul peretelui exterior:- pe suprafata materialelor sau a finisajelor;- in masa elementului;- pe suprafata materialelor sau a finisajelor cu permeabilitate redusa la difuzia vaporilor (vitralii, ferestre, suprafete cu finisaje metalice, pereti finisati cu vopsele sintetice care nu-i lasa sa respire, placaje ceramice, marmura etc.).Fenomenul este foarte evident, de fapt prezenta umiditatii este evidentiata de picaturile de apa (Fig.2.20).

2.20

In schimb, in elementele de constructie cu anumite caracteristici de permeabilitate la difuzia vaporilor (tencuiala din mortar pe baza de var, caramizi), fenomenul de condens poate avea loc in masa elementuluifenomenul de condens poate avea loc in masa elementului, iar in acest caz umezeala provenita din condens va produce pete (Fig.2.21).Un exemplu evident il constituie cladirile cu plansee realizate din grinzi plansee realizate din grinzi

metalicemetalice. Vaporii care condenseaza pe fasiile de tencuiala mai reci din dreptul grinzilor, provoaca o modificare a culorii tencuielii. Cateva fasii caracteristice, mai inchise la culoare, vor fi vizible in cazul acestor plansee.

Fig. 2.21

CondensulCondensul creaza cele mai grave probleme in elementele realizate din straturi cu materiale diferite, atunci cand intre acestea apare si un strat de izolatie termica. Difuzia are loc prin straturile mai mult sau mai putin poroase, ceea ce va face ca acestea sa opuna o rezistenta mai mica sau mai mare la difuzia vaporilor spre exterior.

Fenomenul de condens ia nastere la valori ale presiunii de saturatie bine definite in functie de temperaturile diferitelor straturi. Pe suprafata elementului sunt vizibile efectele sub forma de umflaturiumflaturi, cu fisuri in tencuialafisuri in tencuiala, pete pete de de mucegai simucegai si petepete provocateprovocate dede agenti agenti

bilogicibilogici. Desi efectele nu sunt vizibile pe termen scurt, condensul in condensul in

interiorul elementelor de interiorul elementelor de

constructieconstructie determina aparitia umezelii, datorita absorbtiei capilare care va afecta elementele invecinate, creindposibilitatea de a genera, in timp, diferite degradari ireversibile ale elementelor (rugina, mucegai, inghet) (Fig.2.22).

Fig. 2.22

2.1.4 UMEZEALA DATORITA 2.1.4 UMEZEALA DATORITA 2.1.4 UMEZEALA DATORITA 2.1.4 UMEZEALA DATORITA

APELOR METEORICEAPELOR METEORICEAPELOR METEORICEAPELOR METEORICEa

c

b

Umezeala din infiltratii datorita precipitatiilor depinde de cantitatea de apa preluata de fatada (Fig.2.23). Este important sa se stabilesca o legatura intre intensitatea ploii si viteza vantului. In absenta acesteia, se considera ca ploaia va cadea vertical si o cornisa va fi suficienta pentru a proteja intreaga fatada.

Prezenta vantului va produce o deviatie a ploii de la verticala, care va depinde de viteza vantului si de greutatea picurilor de ploaie, creind o presiune care poate varia de la cateva kg/mp la 150 kg/mp, dar in medie viteza vantului nu depaseste 45 km/h, exercitand o presiune de aprox. 10 Kg/mp.

a. ploaie verticalab. ploaie cu vantc. ricosarea ploii

Apa din precipitatii poate ajunge pe fatada unei cladiri si din alte cauze. In special in zona cotei terenului poate aparea efectul de ricoşeuefectul de ricoşeu, daca cladirea are in jur pavaje, sau daca la suprafata terenului solul este solid, compact. In acest caz apa care cade cu anumita viteza pe teren, ricoseaza si uda elevatia cladirii pe inaltimi variabile, de la cativa cm pana la 50-70 cm (Fig.2.24, 2.25 si 2.26).

Fig.2.24

Fig.2.26

Fig.2.25

Efectele ricosarii ploii de pe trotuar / copertina, pesuprafata peretelui

Apa meteorica care ajunge in contact cu cladirea poate patrunde in zidarie datorita unor cauze multiple ca: fisuri, modul de tesere al zidariei, modul de realizare si compozitia rosturilor de mortar.Apa de ploaie care vine in contact cu cladirea, poate patrunde prin tencuialapatrunde prin tencuiala, cand aceasta are discontinuitati in structura sa, sau prin fisuri cauzate de tasarile diferentiate ale fundatiilor, impingeri ale boltilor, dilatare termica (care poate provoca o separare intre rostul de mortar si piatra de zidarie), deplasari ale cladirii in general, provocate de alte cauze, sau prin rosturile dintre elementele de acelasi tip (panou-panou) sau elemente diferite (panou-cadru) (Fig.2.27). In anumite zone, in apropierea marii, sarea transportata de ploaie contribuie la o degradare rapida a zidariei.

Fig.2.2Fig.2.277

Una dintre conditiile care faciliteaza patrunderea apei este prezenta caramizilor, chiar si la grosimi mici. Totusi, nu este recomandabilnu este recomandabil sa se combata fenomenul aplicand pe zidarie o tencuiala pe baza de cimento tencuiala pe baza de ciment, deoarece aceasta va limita evaporarea apei provenite din condens continuta in masa zidariei.

Fig.2.2Fig.2.288

Fig.2.2Fig.2.299

Fisurile larg raspanditeFisurile larg raspandite, ca rezultat al variatiilor de temperaturavariatiilor de temperatura

sezoniere, vor facilta patrunderea apei (Fig.2.28, 2.29). Cantitatea de apa care apare in aceasta forma de umezeala si anume cea retinuta de perete, nu este mare: este o umezeala ocazionala, care poate deveni mai intensa in anumite

perioade ale anului, cu aparitii repetate la intervale scurte cand perioada de evaporarea nu este suficienta pentru a preveni acumularile de apa.

Patrunderea apeiPatrunderea apei are loc in principal prin rosturiprin rosturi, care absorb apa de 4 sau 5 ori mai mult decat absorb apa de 4 sau 5 ori mai mult decat

caramidacaramida; pentru a reduce absobtia la faŃa caramizilor, rosturile trebuie sa aiba dimensiuni reduse si sa fie bine umplute. Daca inainte de a fi puse in opera caramizile nu au fost umeziteumezite, ele vor absorbi apa din rostul de mortar, intensificand capilaritatea.

Reducerea dimensiunii rostului de mortar va conduce la aparitia fisurilor superficiale intre mortar si caramida, ceea ce va favoriza patrunderea apei (Fig.2.30, 2.31). Din acest motiv, umezeala din precipitatii patrunde in peretii din zidarie de caramida doar pana la 6-7 cm sub tencuiala, iar uscarea se poate produce in cateva zile.O alta cauza frecventa a patrunderii apei sunt fisurile si deteriorarile/deformarile suprafetelor orizontale (Fig.2.32 - 2.35).

Fig.2. Fig.2. 3030 Fig.2. Fig.2. 3131Fig.2. Fig.2. 3232

Fig.2. Fig.2. 3333 Fig.2. Fig.2. 3434 Fig.2. Fig.2. 3535

2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE

Apare in dreptul acelor elemente de constructii care sunt in contact cu cantitati considerabile de apa (rezervoare, sisteme de canalizare, drenuri, burlane, terase deschise - Fig.2.36, 2.37, 2.38).

Fig.2. Fig.2. 3636 Fig.2. Fig.2. 3737 Fig.2. Fig.2. 3838

CAP.CAP.CAP.CAP.CAP.CAP.CAP.CAP.2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZID PATOLOGIA ZIDĂĂĂĂĂĂĂĂRIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDE

2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA

2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA

2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA

CAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PCAP.2.2 PATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDATOLOGIA ZIDĂĂĂĂĂĂĂĂRIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDEPrezenta umezelii in combinatie cu diferite actiuni fizice, chimice si biologice, este una dintre cauzele majore ale degradarii prin eroziune si deteriorarii legaturilor dintre elementele de constructie.In continuare vor fi prezentate actiunile (pe tipuri) si degradarile corespunzatoare.

2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA

Degradarile de origine fizica apar de regula in combinatie cu efectul unor cauze ca:- actiunea vantuluiactiunea vantului care antreneaza mici particule solide si creaza un fel de sablare a suprafetei peretelui sau care poate introduce apa sub presiune;- vibratiile produse de trafic;- variatii brusce de temperatura cu consecinta directa: dilatarea si contractia. Ca exemplu, se poate constata ca o tencuiala facuta in perioda calda a anului se usca rapid iar fisurile cauzate de contractie sunt mai numeroase sau mai mari decat daca tencuiala ar fi fost facuta intr-un anotimp umed;- inghetinghet, care produce degradarea suprafetelor imbibate cu apa, prin marirea volumului in trecerea de la starea lichida la cea solida; inghetul nu depinde intodeauna de porozitate, ci depinde de multe ori de factorul de imbibarefactorul de imbibare.

Evenimentele de origine fizica sunt cauza fenomenelor de degradare pe suprafete mici, cum sunt fisurile, exfolierileexfolierile (Fig.2.39, 2.40) (degradarile sunt puse in evidenta prin umflareumflare, urmata de separarea unor straturi subtiri, paralele intre ele. Placile individuale au grosime constanta, in general de cativa milimetri si sunt formate atat din materiale intacte cat si din materiale alterate)

Fig.2. Fig.2. 3939

Fig.2. Fig.2. 4040

Eroziunea (Fig.2.41 – 2.44: desprinderea materialului datorita unor actiuni mecanice ale particulelor solide transportate de vant) de regula nu produce stari patologice curente, dar favorizeaza actiunile distructive ale apei sau vaporilor de apa, care pot patrunde usor prin fisurile mici din zidarie, ducand la imbibarea pe toata grosimea elementului.

Astfel, manifestarile microscopice sunt puse in evidenta de umflarea tencuieliiumflarea tencuielii, cand materialul se decojeste si cadese decojeste si cade.

Fig. 2.43 – Eroziune produsa de vant (1)(antrenare de particule solide)

Fig. 2.44 – Eroziune produsa de vant (antrenare de particule solide)

2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICAApa care ajunge in contact cu suprafetele elementelor de constructie este transportatorul principal de saruri si substante chimice care determina degradarile de natura chimicadegradarile de natura chimica. Aceste se datoreaza:- poluarii mediului inconjuratorpoluarii mediului inconjurator datorate ceŃei prezente in aer, formata din gaze, diferite particule, acid sulfuric etc.;--iesirii la suprafata a apei bogate in saruriiesirii la suprafata a apei bogate in saruri, prin capilaritate.

Degaradari chimiceDegaradari chimiceDegaradrile datorita poluarii mediului inconjuratordatorita poluarii mediului inconjurator au ajuns in prezent sa aiba o larga de raspandire in marile centre urbane datorita automobilelor, a incalzirii si a zonelor industrializate. Pe langa zonele afectate de umezeala, gasim de multe ori in elementele de zidarie eflorescente albicioase sau erodari superficiale care indica actiunea unui agent chimicactiunea unui agent chimic, datorita reactiei dintre reactiei dintre

componentele peretelui, apa si compusii poluanti prezenti atat icomponentele peretelui, apa si compusii poluanti prezenti atat in apa cat si in n apa cat si in

atmosferaatmosfera. Acestia sunt:- sulfatii- clorurile- carbonatii- azotatii - eflorescentele.

Sulfatii si sarurile derivate din acidul sulfuric (H2SO4) sunt prezente in atmosfera ca reziduuri din combustia benzinei, dar in special din arderea combustibilului folosit la incalzire care contine anhidrida sulfuroasa. Este foarte periculos pentru materialele componente ale zidariei, in special daca reactioneaza cu carbonatul de calciu (CaCO3).

Se produce o crestere in volum a tencuielii, iar in timp se erodeaza. Acesta este motivul pentru care gravarile in piatra de calcar ale cladirilor istorice sunt tot mai greu lizibile (Fig.2.45).

Sulfatii pot fi foarte usor gasiti in zidarie si din alte cauze:- pentru ca ei reprezinta materialele de baza in procesul de executie si inapa de amestec a mortarului;- prin ascensiunea capilara a apei care contine sulfati;- prezenta microorganismelor capabile sa metabolizeze sulfura in sulfati;- apropierea mării (in acest caz, sufatul de magneziu) - MgSO4.

Deteriorarile tipice acestor saruriDeteriorarile tipice acestor saruri sunt erodarileerodarile datorate capacitatii lor de datorate capacitatii lor de

a produce eflorescentea produce eflorescente pe seama materialelor care compun zidaria, datorita cristalizarii apei (sulfatii au capacitatea sa cristalizeze in prezenta unor cantitati de apa diferite) cu o crestere insemnata a volumului si ca urmare a variatiei de presiune in interiorul peretelui sau a tencuielii pe care se dezvolta.

Fig. 2.45 Eroziunea produsa de sulfati Fig.2.46 Desprinderea tencuielii

Prezenta acestor saruri se observa odata cu sfaramarea elementelor sub forma de nisip, din cresterea nivelului conturului, din separarea stratului de tencuiala si din eroziunea superficiala (Fig.2.46).

Nu intodeauna petele de umezeala sunt prezente atunci cand apar aceste fenomene, deoarece apa care permite procesul de sulfatare este eliminata sub forma de vapori

Clorurile sunt saruri care rezulta din acidul clorhidric (HCl). Ele sunt prezente ca cloruri de sodiu mai ales in zonele de din apropierea marii. Clorura de sodiu are in primul rand un efect fizic. Sarea care precipita dintr-o solutie saturata ocupa un volum mai mare decat acela al solutiei. Sa consideram de exemplu “apa sarata” (apa care contine cloruri de sodiu) care patrunde intr-o fisura si care ulterior se evapora cu depunerile de saruri corespunzatoare.Incetul cu incetul fisura se colmateaza pana cand o noua umezire va dizolva sarea, obtinandu-se o solutie saturata, care ca urmare a evaporarii va produce despicarea, fisurarea materialului si, in final, a peretelui (Fig.2.47).

Fig. 2.47 – Degradare produsa desarurile acidului clorhidric

Clorura de sodiu poate ajunge in fisuri si datorita actiunii vantului, dar si prin capilaritate. Clorurile sunt foarte periculoase si apar in apa de amestec a mortarului, in special atunci cand hidratii de calciu ajung in contact cu clorurile de magneziu, cand se obtin clorurile de calciu care sunt higroscopice (pe langa apa ele absorb si vaporii din atmosfera):

Carbonatii sunt saruri derivate din acidul carbonic (H2CO3).Carbonatarea este un fenomen in cadrul caruia substantele organice pierd oxigen si hidrogen, fiind imbogatite cu carbon. Acest process se datoreaza bioxidului de carbon (CO2). Bioxidul de carbon este compusul cel mai oxigenat al carbonului si rezulta din combustia substantelor organice fine sau din descompunerea lor. Un exemplu tipic de carbonatare este “contractarea” mortarului.

Cea mai mare paguba in cladiri produsa de alterarea carbonatilor o constituie manifestarile de tip Karstmanifestarile de tip Karst (Fig.2.48) care apar ca o consecinta a spalarii bicarbonatului de calciu [Ca(HCO3)2], element care transforma carbonatul de calciu din recipiente in apa si in dioxid de carbon si mai departe in acid carbonic:

Fig. 2.48 – Deteriorarea datorita bicarbonatului decalciu

AzotatiiAzotatii sunt o grupa de sarurisaruri carecare deriva deriva dindin acidulacidul

azoticazotic HNO3 si din acidulazotos HNO2.

In mod normal ei sunthigroscopici (face exceptieazotatul de potasiu) si foartesolubili in apa. Origineaazotatilor este legata de fenomenul de descompunerea materialelor organice.

Prezenta lor este intensificatade folosirea acidului azotic caingrasamant. In sol, acestiase gasesc sub forma de azotat de sodiu NaNO3. Dintre azotati, cel maipericulos pentru constructiieste azotatul de calciu.

Alte fenome tipice de degradare chimica sunt eflorescenteleeflorescentele. Ele apar ca pete albicioase, curate sau amorfe, de natura alcalino-pamantoasa. Ele sunt formate din sulfati, carbonati, nitrati etc., care se pot afla in materialele de baza ale zidariei sau in pamant.

EflorescenteleEflorescentele se formeaza in contact cu umezeala care urca din teren prin capilaritate sau care patrunde datorita infiltratiilor directe din exterior.Formarea eflorescentelor se datoreaza prezentei ceŃei in atmosfera, care favorizeaza reactiile descrise anterior, interactionand cu calcarul din zidarie, formand astfel sulfatul de calciu care are ca urmare formarea de cristale.Daca umezeala provine din teren, ea este deja saturata cu saruri; ca urmare a evaporarii, se depoziteaza pe suprafetele libere a peretilor producand depozite pe fata exterioara si obturarea multiplelor canale din apropierea aceleiasi suprafete. Totul se transforma intr-o crusta superficiala localizata la baza elevatiei din zidarie.

Atunci cand va avea loc un nou transport de umezeala din sol, aceasta crusta blocheaza posibilitatea sa de a ajunge la perete, astfel ca se ridica la cote mai se ridica la cote mai

inalteinalte, formand noi cristale in vecinatatea primelorformand noi cristale in vecinatatea primelor care sunt impinse spre exterior, prima crusta iesind din planul suprafetei peretelui si generand fenomenul de avarie care continua apoi in acelasi mod.

Un fenomen aparent asemanator cu eflorescenta, dar fundamental diferit, are loc in cazul mortarului de var.Mortarul de var se deterioreaza atunci cand exista o dubla circulatie a umezelii, din exterior spre interior si invers, la aceeasi fata.Acest fenomen poate avea loc numai deasupra terenului si pornind de la exterior: din reactia apei meteorice cu CO2,in combinatie cu CaCo3 din perete, odata cu incetarea ploii urmeaza procesul de uscare a suprafetei, producand o revenire a apei catre suprafata, de data aceasta saturata cu saruri de calciu. Evaporarea apei si a sarurilor de CO2 in exces, duce la formarea carbonatului de calciu care precipita sub forma unui invelis superficial (Fig.2.49, 2.50).Fenomenul tinde sa se stabilizeze deoarece stratul format creste densitatea superficiala a peretelui, inchizand progresiv porii si blocand patrunderea in continuare a apei provenite din ploi.

Fig.2. Fig.2. 4949Fig.2. Fig.2. 5050

2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA

In cazul degradarilor de natura biologica, apa este fara indoiala una dintre principalele cauze care stau la baza dezvoltarii ciupercilor si a mucegaiului, care gasesc in aerul umed mediul propice de dezvoltare.

Degradari bilologice

Fenomenele care au loc se evidentiaza prin aparitia petelor de culoare inchisa (maronii sau negre - Fig.51…54). Acestea sunt produse de factori de natura organica, cum sunt impuritatile continute in ciment sau in agregatele de pietris. In prezenta sarurilor alcaline continute in liant si a umezelii, materialele oganice sunt dizolvate si transportate spre suprafata zidariei unde se depoziteaza datorita evaporarii apei. Ele sunt vizibile ca niste pelicule subtiri (“crusta neagra”) a caror grosime variaza de la 0.5 la 3 mm, care acopera pietrele si, pe masura trecerii timpului, grosimea lor tinde sa creasca si sa devina poroase, creind astfel o diferenta intre modul de comportare a crustei si cel al pietrei. De regula apar in zone ferite de ploaie, dar pot sa apara si in zone unde pietrele mentin sau ajung repede la o temperatura scazuta, iar ca urmare, la contactul cu aerul cu continut insemnat de vapori de apa si temperaturi ridicate, se produce condensul.

Fig.2. Fig.2. 5151Fig.2. Fig.2. 5252

Fig.2. Fig.2. 5353 Fig.2. Fig.2. 5454

Pentru a verifica ponderea sarurilorponderea sarurilor care ar putea produce aparitia petelor intunecate, se poate face foarte usor o verificare la fata locului.Va fi nevoie sa se extraga din zidaria veche (neafectata de eflorescente sau pete) o proba cu diametru de 4 pana la 7 cm si cu o lungime de aproximativ 15 cm, dupa care va fi necesara o proba cu aceleasi dimensiuni, realizata din zidaria noua.Aceste doua probe sunt fixate intr-un mortar cu aceleasi caracteristici ca acela care va fi folosit in executie, dupa care se vor imersa in apa provenind de la aceeasi sursa ca si cea folosita la prepararea mortarului (Fig.2.55). Apa va trebui sa acopere probele in intregime. Dupa patru sau cinci zile probele se scot din apa si se lasa sa usuce in aer liber.

Daca mortarul nu contine saruri solubile sau materiale organice, probele vor ramane nealterate, iar in caz contrar, pe suparafata lor se va observa inceputul formarii unor eflorescente albicioaseeflorescente albicioasesau pete inchise la culoarepete inchise la culoare..

Fig.2. Fig.2. 5454

CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE CAP.2.3 METODE ŞI INSTRUMENTE DE MĂSURARE A ZIDA ZIDA ZIDA ZIDA ZIDA ZIDA ZIDA ZIDĂĂĂĂĂĂĂĂRIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDERIEI UMEDE

2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE 2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE

ALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEIALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEI

2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI

2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR

2.3.4 REPREZENTAREA GRAFICA A UMIDITATII 2.3.4 REPREZENTAREA GRAFICA A UMIDITATII

PERETILORPERETILOR

Metode de masurareMetode de masurare

Exista diferite metodologiimetodologii si aparateaparate pentru masurarea umezelii in zidarie. In acest scop, este foarte important sa se cunoasca umiditatea din incaperea invecinata, realizabila prin masurarea umiditatii aerului. Principalele aspecte ce se vor trata:- comportarea la actiunea apei a materialelor componentematerialelor componente ale zidariei;- comportarea peretilorperetilor la actiunea apei si masurarea continutului de umiditate;- masurarea umiditatii unei incaperiincaperi;- masurarea umiditatii aeruluiaerului;- formarea apei de condenscondens;- masurarea umiditatii zidarieizidariei;- reprezentarea grafica a absorbtiei de apaabsorbtiei de apa a unui perete: sectiuni umede;

- reprezentarea grafica a umezirii: diagrama sectiunilor umede.

2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE 2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE 2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE 2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE

ALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEIALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEIALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEIALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEI

Este posibil ca pe baza unor experiente simple, care se pot face la fata locului, sa se determine coeficientul de imbibare al materialelor.Materialele de constructii absorb apa in diferite moduri, in functie de caracteristicile lor. Masurarea cantitatii absorbite este data de ««coeficientul de imbibarecoeficientul de imbibare»» care reprezinta cantitatea de apa, exprimata in volum, absorbita de o proba complet submersata in apa. O alta metoda relevanta este amorsareaamorsarea, care reprezinta capacitatea pe care o are un material partial submersat de a-si umezi acea parte care nu se afla sub apa. O astfel de capacitate poate fi exprimata atat prin cantitatea in procente, cat si in grame, a apei absorbite in unitatea de timp. Trebuie pusa in evidenta comportarea materialelor de constructie in ceea ce priveste fenomenul de evaporare a apei pe care o contin si viteza cu care aceasta are loc.Coeficientul de imbibareCoeficientul de imbibare CCipip reprezinta o cantitate de apa moderata in [%]greutate, care patrunde intr-o proba la presiune normala:

G

GGC mip

−=

Din literatura curenta se pot gasi tabele cu procentul de apa pe volum continut de diferite materiale, in conditii de submersie totala (Tabelul 2.2).

0.1-0.3%Bazalt

0.1-0.6%Granit

0.2-0.7%Porfir

≤ l 4%Calcar compact

1.5-7%Gresie

≤ l 20%Caramizi de calitate (compacte)

≤ 20%Mortar de var

≤ 20%Mortar de ciment

≤ 20%Travertin

≤ l 25%Calcar moale

≤ 35%Caramida

≤ 35%Mortar de var sau cu cenusa vulcanica

≤ 50%Caramida (manufactura)

≤50%Tuf

Coeficientul de imbibareMaterialul de constructie

Cea mai puternica absorbtie o va avea mortarul din cenusa vulcanica (pozzolana) si caramizile galbene. Mortarul din nisip si var absoarbe mai putina apa decat cel de var si alte materiale impermeabile, la care absorbtia este redusa.Interesanta este comportarea probei obtinute prin aplicarea unei caramizi lipite cu mortar, caz in care viteza diferita de ascensiune a apei este foarte vizibila.

Calculul amorsariiCalculul amorsarii in cazul diferitelor materiale se face mentinand in apa o proba in pozitie verticala, intr-un recipient inchis, nivelul apei fiind completat in permanenta, pentru a pastra constanta suprafata de absorbtie a probei, pe o adancime de cativa centimetri (Fig.2.56).

Capacitatea mare a amorsajului (cantitatea in greutate, absorbita in unitatea de timp, pe unitatea de suprafata) este data de caramizi, in timp ce tufurile si mortarele au viteza de absorbtie mai redusaviteza de absorbtie mai redusa: mortarul de var si nisip are o capacitate si viteza de absorbtie mult mai mare decat mortarul pe baza de var si cenusa vulcanica, chiar daca absoarbe mai putina apa. Mortarul de ciment este de 10 ori mai lent in absorbtia apei decMortarul de ciment este de 10 ori mai lent in absorbtia apei decat mortarul de at mortarul de

varvar, iar daca este impermeabil, el devine de 60-70 ori mai lent.

Fig.2.56

Nivelul la care se ridica amorsajul variaza mult de la material la material in functie de densitatea capilarelor. Inaltimea maxima de amorsare se obtine la caramizile poroase. Cele mai greu permeabile sunt pietrele naturale din cele trei grupe: granit, calcar si bazalt.In urma testelor efectuate pe probe de materiale imersate in apa la 1/5 din inaltimea lor, s-au obtinut rezultate foarte relevante (Tabelul 2.3), pe baza carora se poate trage concluzia ca pietrele naturale au o comportare diferita in functie de imersie. In cazul caramizilor, comportarea este aproape identica.

Tabelul 2.3

14.515.015.815.821.7Beton poros (p.s.1040)

5.55.89.112.013.9Clincher (p.s.1350)

18.023.725.626.728.1Gresie usoara (p.s.1750)

29.729.729.729.730.4Caramida (p.s.1650)

Afara din apaIn apa

Absorbtia de apa a peretilor de fatadaAbsorbtia de apa a peretilor de fatada are loc datorita atragerii in mod natural, pe scara larga, a umiditatii din atmosfera si ploii care uda fatada respectiva. O astfel de absorbtie va fi mai mare daca apa care ajunge in contact cu materialele este sub presiune, ca in cazul in care ploaia este presata de vant pe fatada.

Absorbtia apei se poate masura intrAbsorbtia apei se poate masura intr--un mod simpluun mod simplu.Cunoscand puterea de patrundere a apei fara presiune (absorbtia de apa) si pe aceea a apei sub presiune (patrunderea apei), este bineinteles relevant sa se inteleaga bine tot ceea ce implica o anumita stare de degradare.Respectand conditiile de igiena si confort, permeabilitatea la vaporii de apa a permeabilitatea la vaporii de apa a

peretilor este deosebit de importantaperetilor este deosebit de importanta.

Masurarea absorbtiei de apa se face prin mijloace simple. Dupa pregatirea unei suprafetepregatirea unei suprafete fara depuneri de grasimi, mortare de var, zugraveli sau alte straturi protectoare, se va preleva o proba dintr-un perete vechi, fie ca este de ipsos, mortar, caramida sau piatra, se va introduce sub o sursa de apa, lasand sa cada picatura cu picatura, pana la o cantitate de 0.5 cmc. Cu un cronometru se va masura timpul necesar peretelui sa absorba apa. Sfarsitul absorbtiei este atunci cand suprafata devina opacaSfarsitul absorbtiei este atunci cand suprafata devina opaca, intrucat nu mai este suficienta apa la suprafata care sa reflecte lumina.

Masurarea timpului se va face in secundesecunde. Tencuiala, mortarele de var cu intarire la aer si caramizile produse manual respirarespira in aer in cateva secunde; alte materiale de constructii au nevoie de un timp mai indelungat. Acest lucru va face ca permeabilitatea peretilor sa creasca prin deteriorarea materialepermeabilitatea peretilor sa creasca prin deteriorarea materialelorlor, care implica crearea de spatii libere in special in tencuiala si in rosturile de mortar.

Materialele care nu absorb Materialele care nu absorb

prima picatura de apa intrprima picatura de apa intr--o o

ora sunt considerate ora sunt considerate

impermeabileimpermeabile.. Eventuala absorbtie a apei in mai mult de o ora, practic nu va genera probleme, pentru ca viteza de evaporare este mai mare decat viteza de absorbtie.Timpul de absorbtie a apei pentru diferite materiale de constructii, determinat prin incercari, este prezentat in Tabelul 2.4Tabelul 2.4. 7Beton de granulit cu ρ=1000 Kg/mc

10-12Beton testat pe suprafete proaspat deteriorate (200 kg/mc)

80-100Beton vibrat, incercat dupa decofrarea din cofraje metalice (300 kg/mc)

13-15Beton testat pe suprafete proaspat deteriorate (300 kg/mc)

2Caramida veche, executata manual

2870Mortar de ciment (ciment/nisip=1/3) cu adaus de stearati

13Mortar de ciment (ciment/nisip=1/3) cu adaus de acetat de polivinil

5Mortar de ciment (ciment/nisip=1/3)

3600Tencuiala sau caramida protejata cu vopsea transparenta din epoxy

3Tencuiala din mortare mixte

300Tencuiala din mortar cu intarire la aer cu pelicula protectoare (aplicata sub presiune-spray) de silicon

2-3Tencuiala din mortar cu intarire la aer (mortar/nisip=1/1.3)

Timpul in

secundeMateriale

Masurarea patrunderii apeiMasurarea patrunderii apei poate fi facuta directdirect pe pereti, tencuiti sau nu, sau pe probesau pe probe extrase preventiv.Instrumentul de masura este compus dintr-un tub de sticla gradat, indoit in unghi drept la capatul inferior, cu sectiune circulara avand suprafata de 1 cmp. Lungimea tubului masurata de la punctul 0 pana la axul capatul inferior indoit este de 12 cm (Fig.2.57).Tubul este fixat pe suprafata verticala a peretelui cu mastic din plastic, impermeabil, umplut cu apa pana la nivelul 0. Apoi incepe masurarea timpului, luand ca unitate de timp 10 min. Testul reproduce patrunderea apei pe o suprafata de 1 cmp de perete supusa la actiunea puternica a vantului. In realitate, presiunea exercitata de vant pe fatada, chiar daca este puternic, este mica.

Testul la patrunderea apeiTestul la patrunderea apei, efectuat pe o suprafata de 1cmp, da in orice caz valori mai mari decat cele realevalori mai mari decat cele reale: de fapt, apa care patrunde prin acel centimetru patrat este difuzata prin capilaritate. In practica se presupune ca fatada are umiditatea variabila pe intreaga suprafatafatada are umiditatea variabila pe intreaga suprafata, asa ca vor exista variatii fata de valorile obtinute cu aparatul. Difuzia apei pusa in evidenta prin test, nu poate sa existe atunci cand suprafata absorbanta este extinsa pe intregul perete.

Fig. 2.57

Pentru a obtine rezultate rezultate

concludenteconcludente este binesa se repete testul in sa se repete testul in

diferite puncte ale diferite puncte ale

pereteluiperetelui, cat maiapropiate; aparatul sa fie fixat atat in dreptul rosturilor de mortar cat si pe pietrele de zidarie. Dupa masurare, ca date finale vor fi considerate mediile ponderate ale citirilor. Cantitatile obtinute sunt mai degraba teoreticeteoretice si trebuie considerate ca fiind doar informativeinformative.

0.2Gresie

0-0.1Granit

0.1-0.3Piatra artificiala (ciment si pietris) polizata/lustruita

5-5.5Beton de granulit (densitàtea 1000 Kg/mc)

0.7Beton (200 Kg/mc) (test pe suprafata proaspat degradata )

0.5Beton (300 Kg/mc) (proba superficiala, degradare recenta)

0.3Beton (300 Kg/mc) (test la suprafata exterioara, in cofraj)

0Caramizi vechi uscate, impregnate cu rasina de silicon

3Caramizi vechi, umede, impregnate cu rasina de silicon

9-10Caramizi vechi, executate manual

0.1Mortar de ciment (ciment:nisip=1:4) cu adaus de stearati

4-4.5Mortar de ciment (ciment:nisip=1:4)

3-3.5Mortar de ciment (ciment:nisip=1:3)

3-4Tencuiala din mortar mixt

3.5-4.5Tencuiala din mortar cu intarire la aer

Patrunderea

apei x 10

minute

[cmc/cmp]

Materiale

Este utilEste util sa se faca cel putin o comparatie cu proprietatile higrotermice sa se faca cel putin o comparatie cu proprietatile higrotermice

ale diferitelor materiale de constructiiale diferitelor materiale de constructii. Valorile coeficientului de patrunderecoeficientului de patrundere

a apeia apei (cmc/cmp) in cateva dintre materialele de constructii, obtinuteexperimental, sunt prezentate in Tabelul 2.5Tabelul 2.5.

2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI

La fel ca si in cazul umezelii din masa peretelui, este relevanta si prezenta umiditatii aerului din incaperile invecinate acestuia. Umiditatea aerului este un nivel higrometric care poate fi masurat prin diferite metode.Pentru a stabili conditiile igienice ale unei incaperi in raport cu umiditatea ei, este nevoie de doua masuratori: una referitoare la umiditatea aerului si cealalta referitoare la umiditatea peretilor.In aer exista in permanenta o anumita cantitate de vapori de apa care poate fi masurata si care indica umiditatea relativa - cauza generatoare de disconfort intr-o incapere umeda.

Diferitele aspecte in virtutea carora se masoara acest fenomen fizic sunt urmatoarele:- umiditatea absoluta a aerului, Ua [%], care reprezinta greutatea totala a vaporilor continuti intr-un mc de aer: greutatea la temperaturi normale poate varia de la 1-2 grame la 30-40 grame.- presiunea vaporilor de apa, pv [Pa] care reprezinta forta elastica a vaporilormasurata in milimetri coloana de mercur: forta care pentru conditii normale de temperatura poate varia de la 1-2 mm la 30-40 mm coloana de mercur. Presiunea creste direct proportional cu cantitatea de vapori, adica cu umiditatea absoluta, sau cu temperatura.

- umiditatea relativa a aerului, Ur [%] este raportul exprimat in procente dintre umiditatea efectiv continuta in aer la o temperatura data si umiditatea maximacare poate fi atinsa la aceeasi temperatura. Daca, de exemplu, presupunem ca la 10 grade, pentru conditii de mediu date, aerul contine 6.6 grame de vapori la 1 mc (iar in cazul in care ar fi fost saturat, ar fi putut contine 9.5 grame), din relatia 6.6/9.5=70/100 rezulta umiditatea relativa, care este exprimata in procente: 70%.

Instrumentele de masurare a umiditatii relative sunt diferite: higrometrul cu fir de par higrometrul Assman sau psihrometrul higrometrografulhigrometrul de dispersie analizatorul Drager

Higrometrul cu fir de par se bazeaza pe proprietatile firului de par si ale anumitor fibre organice de a se lungi pe masura cresterii umiditatii aerului si care da valori de masurare aproximative (Fig.2.58) Fig.2.58

Higrometrul Assman, sau psihrometrul, este un instrument suficient de correct, a carui utilizare este practica si rapida. Este compus din doua termometre identice, amplasate unul langa celalalt pe acelasi stativ, unul este termometrul uscat, care are bulbul liber ca si cele ale termometrelor obisnuite, iar celalalt este termometrul umed si are bulbul invelit in materiale textile, care se pastreaza umede in timpul masurarii, prin intermediul unei surse de la care apa accede prin fenomenul de capilaritate (Fig.2.59). Odata masurata diferenta de temperatura dintre cele doua elemente, va fi suficient sa se caute valorile in tabelele atasate la acest instrument, in care se indica umiditatea relativa corespunzatoare situatiei reale.

Fig. 2.59

Un alt instrument subsidiar care deriva din primul este un higrometru cu fir de higrometru cu fir de par atasat unui instrument de inregistrare graficapar atasat unui instrument de inregistrare grafica in forma de tambur rotitor (Fig.2.60).O alta versiune este termohigrograful care pe aceeasi hartie gradata inregistreaza una sub alta diagramele (zilnica, saptamanala sau lunara) umiditatii relative si ale temperaturilor.

Higrometrul de dispersare se bazeaza pe fenomenul de dispersare/difuzie a vaporilor de apa printr-o pelicula, fenomen care este strans legat de umiditatea relativa.

Fig. 2.60

Aparatul Drager (in fotografii sunt vizibile doua modele) este un fel de acordeon, cu una sau mai multe gauri pe una dintre feŃe, care au un diametru de cca. 1 cm si 15 cm adancime, in care poate fi introdusa o fiola speciala. Apasand analizatorul (la fel ca un acordeon) o cantitate fixa de aer (in cazul multor modele aceasta este de 100 cmc) este fortata sa intre in fiola. In acest moment, substantele chimice continute in fiola reactioneaza cu aerul schimbandu-si culoarea proportional cu cantitatea de umiditate masurata. Fiolele de proba sunt gradate pentru a permite o citire imediata (Fig.2.61, 2.62).

Fig.2.61

Fig.2.62

Condensul

Cand umiditatea relativa ajunge la saturatie incepe fenomenul de condens, care reprezinta trecerea apei din stare de vapori in stare lichida si depunerea ei pe suprafetele reci. Acest fenomen are loc partial si in incaperile in care masa de aer se apropie dar nu depaseste limita de saturatie: de exemplu, in straturile de aer in contact cu pardoseala sau cu peretii reci (din cauza temperaturilor mai scazute ale suprafetelor). Intr-un astfel de strat se ajunge usor la starea de saturatie si la formarea apei din condens: in acest caz obisnuim sa spunem ca aerul este umed, ajungand sa acopere pardoseala sau peretele cu o pelicula umeda si opaca, in special atunci cand suprafete lor nu sunt absorbante, cum este cazul peretilor vopsiti sau placati si al pardoselilor din marmura, gresie etc.

In contextul acestei proprietati de umezire, aerul depinde si de umditatea absoluta deoarece un metru cub de aer poate prelua o cantitate de umiditate cu atat mai mare, cu cat mai redus era continutul initial, deoarece umiditatea absoluta scade pe masura ce scade temperatura; astfel, aerul rece va avea capacitatea de evaporare cea mai mare.

2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR

Masurarea poate fi facuta la suprafatala suprafata sau in profunzimein profunzime.Masurarea la suprafata are ca scop stabilirea cantitatii de apa continuta in primi 10-20 mm din grosimea zidariei.Masurarea in profunzime are ca scop sa stabileasca continutul de apa al unui perete pentru grosimi de 15-20 cm. Instrumentele de masurareInstrumentele de masurare a umiditatii in elementele de zidarie sunt variate:Instrumentele folosite pentru masurarea la suprafatala suprafata sunt: aparatul electric aparatul electric

de masurare la suprafatade masurare la suprafata, in versiunea cu accu ac, cu electrozielectrozi--placaplaca si aparatul de aparatul de

masurare a microundelormasurare a microundelor.Instrumentele folosite pentru masurarea in profunzimein profunzime se bazeaza pe

masuratori efectuate pe probe prelevate din grosimea peretelui; acestea sunt: scara gradata pentru metoda masei, un recipient ermetic din otel pentru metoda carburilor.Metoda electrica de masurare la suprafata poate verifica starea de umiditate a tencuielii pe o grosime de 15-20 mm fara a cerceta si starea peretelui.Aparatele de masurare la suprafatala suprafata se bazeaza pe rezistentele electrice diferite ale tencuielii intre doua puncte situate la o distanta fixa, in functie de apa continuta. Cateva dintre aceste instrumente folosesc electrozi-tija (ace) care se infig in perete Fig.2.63, 2.64).

Fig.2.63…2.66

Aparatele de masura cu microundele se bazeaza pe masurarea, in decibeli, a diminuarii intensitatii unui fascicol de microunde sonore care strabate intreaga grosime a peretelui. Aceasta tehnica este destul de dificila si necesita personal calificat pentru utilizarea aparatului.Procedura de prelevare a probelorProcedura de prelevare a probelor din grosimea peretelui este simpla, dar trebuie abordata cu grija:

- se colecteaza materialul prin gaurirea peretelui pana la 15-20 cm adancime cu un tub dinŃat care face gauri cilindrice: materialul sfărâmat rezultat din forare ramane in interiorul tubului si se aduna, fara a se atinge, intr-o cutie inchisa. Este mult mai indicat ca proba sa se colecteze din rostul dintre doua pietre de zidarie, din mortar.

-prelevarea probelor devine mult mai simpla daca exista o foreza electricaforeza electrica, avand grija sa nu se exercite o presiune prea mare si sa nu se foloseasca un numar prea mare de rotiri, care ar putea produce supraincalzirea si, ca urmare, la evaporarea unei parti din umiditate, obtinandu-se astfel rezultate eronate;

- probele, cu exceptia cazului in care dorim sa facem doar o cercetare superficiala, trebuie extrase de la o adancime de 15-20 cm, adica dintr-o zona in care peretele nu mai este influentat de umiditatea atmosferica.

Materialele crapate trebuie puse intr-un borcan de sticla perfect etanş si uscat. Daca aceste borcane sunt apoi pastrate in locuri protejate impotriva temperaturilor extreme (foarte cald, foarte rece), analiza poate fi facuta dupa o luna sau chiar mai mult, de la prelevarea probelor. Borcanele trebuie numerotate pentru a nu fi confundate ulterior.

Cu metoda masei se face o masurare in adancime prin prelevarea unei probe al carei continut de apa se va masura de doua ori: inainte si dupa uscarea probei. Diferenta dintre greutatea materialului in stare umeda (Pu) si cea in stare uscata (Ps) va da masa cantitatii de apa conŃinută, procentul de apă stabilindu-se cu relatia:

100*Pu

PsPua

−=

O alta metoda pentru determinarea procentului de umiditate al peretilor se bazeaza pe reactia dintre carbura de calciu si apa (Fig.2.67, 2.68). Pentru efectuarea acestui test, echipamentul consta dintr-un recipient din otel care are in interior niste sfere metalice. Pe capacul recipientului, inchis ermetic, este fixat un manometru pentru masurarea presiunii interioare.

Masurarea umiditatii peretelui se face astfel: - se extrage prin forare o portiune de material solid, care se sfarmă;- se introduc in recipient 10 grame din acest praf, extras din perete si 10 grame de praf de carbura de calciu (aflat intr-o fiola de sticla);Scuturand energic recipientul metalic, sferele metalice din interior vor sparge fiola iar praful de carbura de calciu se va amesteca cu cel extras din zidaria umeda. La acest stadiu, reactia dintre carbura de calciu si apă va produce un gaz (acetilena) in cantitate proportionala cu cantitatea de apă continuta in praful extras din perete, aflat in recipient. Din valoarea inregistrata de manometru se poate stabili procentul conŃinutului de apaprocentul conŃinutului de apa.

Fig.2.67 Fig.2.68

Reprezentând sectiunea peretelui interiorsectiunea peretelui interior (Fig.2.69), se pot trasa diagramele pentru celor doua feŃe ale sale, care in general vor rezulta simetrice si aproape egale. In cazul peretilor exteriori (Fig.2.70) diagramele vor diferi, cu tendinta ca la exterior sa se inregistreze o scadere rapida a umiditatii cu inaltimea, datorita ventilarii naturale de la exterior. Forma diagramei poate fi normala (continua) sau frântă (neregulata), in functie de starea peretelui (Fig.2.71). Diagrama sectiunilor umede este folosita foarte frecvent.

CAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURARECAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURARECAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURARECAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURARE

2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR

HIDROFUGE (BARIERE) HIDROFUGE (BARIERE)

2.4.1 AERAREA2.4.1 AERAREA

Apa prezenta in zidarie produce degradari directe, sau poate produce o crestere a actiunilor chimice si bilogice.Scopul interventiilor va fi acela de a reduce la maxim prezenta apei, deoarece este imposibil sa fie eliminata complet, intrucat zidaria nu va fi niciodata mai uscata decat mediul in care se află. Trei criterii fundamentale vor fi aplicate separat sau simultan in cel de-al doilea caz:

- aerarea - prevederea de bariere (straturi hidroizolante)- evacuarea/eliminarea umidităŃii

Alegerea criteriului care va fi folosit poate fi influenŃată de sursa de producere a umiditatii sau/si de starea in care se afla zidaria.

2.4.1 AERAREA2.4.1 AERAREA2.4.1 AERAREA2.4.1 AERAREA

Criteriul de ventilare se bazeaza pe conceptul de presiune a vaporilor. Apa este o substanta care in conditii normale se prezinta in stare lichida. Cu toate acestea, la orice temperatura ea se gaseste si in stare de vapori. Daca se ia un recipient inchis, plin cu apa, va fi imposibil sa se creeze un gol la suprafata lichidului, deoarece va exista un proces continuu de trecere din starea de vapori in starea lichida si invers, pentru a restabili echilibrul dintre cele doua faze. Marind presiunea , la inceput va condensa o cantitate mai mare de vapori pentru a pastra echilibrul dintre cele doua faze; scazand in volum, lichidul se va evapora pentru a menŃine echilibrul prin cantitatea de vapori.Presiunea de echilibruPresiunea de echilibru depinde de temperatura si se numeste presiunea presiunea vaporilor.vaporilor.Daca containerul nu este inchis, vaporii se vor dispersa in mediul inconjurator si, ca urmare, lichidul va continua sa se evapore pana cand concentratia vaporilor din atmosfera va fi capabila sa exercite presiune. Acest lucru nu se intampla in spatii mari si nici chiar in cele mici daca sunt daca sunt

aerisiteaerisite. Schimbul continuu de aer provoaca evacuarea vaporilor, care trebuie inlocuiti continuu. Daca lichidul nu se reface, dupa un anumit punct acesta va trece in intregime in stare de vapori.

Legea ventilatiei se poate aplica atunci cand mediul inconjurator permite schimbul continuu de aer (caz in care este necesar sa se mareasca suprafata de ventilatie), sau cand o asemenea conditie poate fi creata. Metodele utilizate pentru aerare sunt:

- metoda Knapen- perete exterior cu goluri- perete interior cu goluri- tencuiala celulara macroporoasa.

Metoda Knapen permite aerului din masa zidariei sa elimine o cantitate mai mare de apa. Apa care se intoarce prin capilaritate are o contributie care depinde de suprafata de ventilatie; o astfel de contributie va fi cu atat mai mare ca cat suprafata de ventilatie va fi mai mica (egalitatea grosimii).Aceasta metoda consta in introducerea in zidarie a unui sifon de teracota cu panta spre exterior. Lungimea gaurii este egala cu jumatate din grosimea peretelui (sifoanele sunt produse in dimensiuni care merg din 5cm in 5 cm pana la 40 cm), cu exceptia celor 3 cm necesari pentru amplasarea unei reŃele (grătar) la exterior. Partea superioara a reŃelei trebuie sa se afle la 15 cm de la pardoseala.Gaurile sunt in jur de trei pe fiecare metru si sunt aliniate pe orizontala. Sifoanele pot fi aplicate la interior, paralele cu cele de la exterior, asigurandu-se ca mediul interior sa fie pe cat posibil ventilat (Fig.2.75).

Sifoanele sunt inclinate, asezate pe un rost de mortar rost de mortar

de ciment porosde ciment poros, compus din:o parte de nisip fin, doua parti de nisip grosier, o parte de ciment Portland.Sectiunea comuna a sifonului este pentagonala (Fig.2.76), dar poate fi si cilindrica sau rectangulara, in ambele cazuri avand diametrul de 3 cm.

Fig.2.75

Dorinta de economie in exces a facut ca multe firme sa produca sifoane din materiale mult mai economice (argila arsaargila arsa sau terraterra cottacotta), alterând proprietatile de absorbtie.Inclinarea sifonului este necesara pentru a produce schimbul de aer. De fapt Knapen a observat ca rasturnând un tub umplut cu apa si scufundându-l in ulei, apa va curge lăsând sa intre uleiul, datorita diferentei dintre greutatile specifice.

Fig.2.76

Aerul umed va coborî pentru a lasa locul aerului uscat. Din pacate, aerul isi schimba greutatea specifica in functie de temperatura (scade odata cu cresterea temperaturii), astfel ca la temperaturi egale are o greutate mai mica decat aerul umed.Alte neajunsurineajunsuri ale metodeiale metodei sunt:- iarna peretii sunt mai calzi decat aerul exterior, astfel ca aerul nu se elimina (au fost necesare sifoane spre partea mai inalta);- daca sifoanele sunt aplicate pe un perete insorit, aerul cald care intra in sifoane, vara, se raceste si risca sa nu se mai incarce cu vapori sau, si mai rau, ca o parte din umiditate sa condenseze.Din acest motiv, aplicarea acestei proceduri nu este costisitoare in timp, iar sezonul cald o limiteaza (Fig.2.77)

Spatiul de aer este creat la exteriorul peretilor de subsolSpatiul de aer este creat la exteriorul peretilor de subsol pentru a opri igrasia (Fig.2.78). Vor fi necesare lucrari de sapatura in jurul cladirii, pana cand se ajunge la fundatii, iar pe urma se vor aseza elemente speciale prefabricate din beton armat in pozitie verticala, avand partea deschisa spre perete (Fig.2.79). Cateva gauri in zidarie vor lega golurile din aceste tuburi cu exteriorul si cu alte spatii, pentru a permite circulatia aerului (Fig.2.80).

Fig.2.78 Fig.2.79 Fig.2.80

In primul cazIn primul caz este asigurata protectia termica deoarece spatiul de aer este etanş la apa, migratia vaporilor este lasata in intregime pe seama capacitatii de respiratie a peretelui si care, din acest motiv, poate sa fie inexistenta daca peretele este impermeabilizat.

In cel deIn cel de--al doilea cazal doilea caz, nu exista izolatie termica datorita fluxului de aer, cu toate acestea umezeala este indepartata.

Cand nu este posibil sa sa creeze un spatiu de aer exterior, sau cand este nevoie sa se asigure o protectie impotriva infiltrarii apelor meteorice, spatiul de aer se realizeaza la interiorla interior (Fig.2.81): acesta poate fi inchis sau ventilat.

Fig.2.81

Pentru a nu permite infiltrarea apelor meteorice este necesar sa se asigure ca gaurile de comunicare gaurile de comunicare cu exteriorul sa fie cu exteriorul sa fie indreptate in josindreptate in jos.

Spatiul de aer inchis este Spatiul de aer inchis este absolut ineficient pentru absolut ineficient pentru eliminarea umiditatiieliminarea umiditatii; spatiile deschise sunt eficiente daca se asigura ventilarea mecanica si daca umiditatea este absorbita numai de la fata verticala a peretelui.

2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE 2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE

(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)(BARIERE)

Porozitatii zidariei face posibila patrunderea apei, in special cand porii exteriori comunica direct cu cei interiori. Scopul unei bariere este :- sa intrerupa comunicarea dintre poricomunicarea dintre pori;- sa impiedice accesul apei la poriaccesul apei la pori. In primul cazIn primul caz, obiectivul poate fi realizat introducand in zidarie suprafete suprafete impermeabile care intrerup continuitateaimpermeabile care intrerup continuitatea. In cel deIn cel de--al doilea cazal doilea caz se aseaza pe suprafata exterioara a peretilor sau planseelor un strat de protectiestrat de protectie care impiedica apa sa ajunga in contact cu suprafata poroasa.Trebuie sa se acorde o mare atentie modului in care actioneaza barierele, deoarece inchiderea porilor impiedica in acelasi timp si circulatia aeruluicirculatia aerului, respiratia respiratia si in cele din urma ventilareaventilarea; acest lucru poate inrautati situatia, deoarece apa care curgea inainte de a se face interventia, acuma stagneaza, umezind zidaria. Pe langa aceasta, cresterea presiunii vaporilor in interiorul cresterea presiunii vaporilor in interiorul

zidariei poate provoaca desprinderea barierei de vaporizidariei poate provoaca desprinderea barierei de vapori. Evident, lipsa ventilatiei provoaca cresterea nivelului umiditatii in zidarie.Barând calea apeiBarând calea apei care circula prin capilaritate, zidaria este saturata sub nivelul barierei, inrautatind conditiile in incaperile subsolului, daca acestea exista.

Este important sa se cunoasca caracteristicile zidariei, pentru a nu crea deteriorari folosind solutii de remediere gresite sau inadecvatesolutii de remediere gresite sau inadecvate.

Barierele Barierele pot fi realizate pe baza a doua criteriidoua criterii:1)1) criteriul fizic: cu substitutia, prin insertieinsertie sau introducerea unor materiale introducerea unor materiale hidrofugehidrofuge. In functie de elementele de constructie, ele sunt:

a. metode fizicemetode fizice utilizate la zidarii b. metode chimicemetode chimice utilizate la zidariila zidarii

c. metode fizice pentru pardoselimetode fizice pentru pardoseli

d. ecrane superficialeecrane superficiale

a. Metodele fizice constau in amplasarea de bariereamplasarea de bariere fie pe suprafata exterioara a zidariei, fie pe aceea a planseelor (invelitori - in cazul planseele de acoperis, sau bariere aplicate la planseele intermediare).Pentru inchiderile verticale asezate pe teren sau scufundate in apa, pentru care principala cauza a prezentei apei este ascensiunea capilara in pereti si plansee, se aplica ecrane protectoare impermeabile la diferite niveluriecrane protectoare impermeabile la diferite niveluri.

VeneŃienii au fost primii care au aplicat ecrane impermeabile la diferite niveluri; ei au demolat părŃi din perete la bază, au asezat o folie subtire de plumb si aurezidit peretele.

Astazi, mai degraba decat demolarea unor parti ale zidariei, se executa taieturi (fante) pe o adancime si lungime limitata, in functie de tipul zidariei si de incarcarile pe care trebuie sa le preia, cu tehnologii si metode diverse cum sunt:

- metoda Massari- taierea cu fierastraul electric- taierea cu fir metalic

●● Metoda MassariMetoda Massari se aplica utilizand o proba cu diametrul de la 3 cm la 3.5 cm. Se fac 15 gauri dintr-o singura actiune, cu lungimea de 40 sau 50 cm, intre care se executa alte gauri (Fig.2.82). Apoi, zidaria este uscatauscata si injectata cu mortar epoxidicinjectata cu mortar epoxidic.

Este o metoda costisitoareEste o metoda costisitoare, iar in cladirile istorice poate da nastere unor probleme de rezistenta, chiar daca nu se produc vibratii.

Fig.2.82

● Taierea cu fierastraul electricTaierea cu fierastraul electric este facuta cu doi scripeti, dintre care unul motor, care intinde si trage un dispozitiv de taiere special cu grosimea de 8 mm. Acesta taie peretele prin rosturile de mortar sau acolo unde peretele este format din pietre moi (tuf, gresie etc.). Se face o taietura de aproximativ 1 m, apoi se introduce un strat (placa) din fibre de sticla pe grosimea peretelui (inclusiv suprapunerile, pentru a nu se crea punŃi) si cu grosimea de 1 mm. Pentru a evita caderea zidariei, inainte de a continua taierea, se iau masuri specifice (impanare sub presiune cu elemente din material plastic), urmate de injectarea cu rasini (Fig.2.83, 2.84).

a inlaturarea tencuieliib taierea cu fierastraulc asezarea alternativa a straturilor din impaslitura de fibre de sticla

a. b. c.

Fig.2.83

Fig.2.84

● Taierea cu fir metalicTaierea cu fir metalic se realizeaza facand doua gauri prin care se trece un fir flexibil si variabil ca lungime, prevazut cu sfere de diamant. Firul, atasat de un scripete, taie peretele si indeparteaza praful. O astfel de metoda de taiere este silentioasa si nu are limite in ceea ce priveste grosimea peretelui (Fig.2.85). Taietura este relizata ca si in cazul taierii cu fierastraul (Fig.2.86).

Fig.2.85

Fig.2.86

HIDROIZOLATIE REALIZATA PRIN TAIEREHIDROIZOLATIE REALIZATA PRIN TAIERE

● Metodele chimiceMetodele chimice utilizate la zidarii se bazeaza pe introducerea la interior a unor substante care declanseaza formarea unui strat impermeabil care impiedica ascensiunea umiditatii prin capilaritate (igrasia). Formarea stratului hidroizolatorFormarea stratului hidroizolator poate fi realizata pe doua cai:

a. difuzie lentab. sub presiune

a. Prin difuzia lenta substantele de impregnare patrund in zidarie printr-un proces asemanator cu ascensiunea capilara a umezelii, fiind lichide.

Dispozitivele se numesc “infuzoare” si sunt formate din (Fig.2.87):- recipient gradat;- tub de injectie;- dispozitiv de infuzie in burete sintetic

Fig.2.87

Scopul acestor interventiiScopul acestor interventii este:- sa izoleze peretii sanatosisa izoleze peretii sanatosi de peretii umezi;- sa mentina planul hidroizolatieisa mentina planul hidroizolatiei la diferitele niveluri, intre incaperi.

In primul cazIn primul caz, perforatiile sunt verticale, executate la 50 cm deasupra nivelului la care se ridica umezeala in peretele adiacent (Fig.2.88).

In cel deIn cel de--al doilea cazal doilea caz, perforarile se executa la o inaltime de 15 si 20 cm fata de planseul amplasat cel mai sus, interior sau exterior. Diametrul gaurilor este in jur de 27 mm si sunt amplasate la distante de aproximativ 15 cm.

Fig.2.88

Tratarea se poate face de la o singura faŃă sau de la ambele feŃe (Fig.2.89), dar gaurile nu trebuie sa traverseze complet peretele, pentru a impiedica substantele sa se scurga la extremitati. Pentru gauri pana la 2 m adancime este nevoie de masini cu rotopercutor; ciocanul pneumatic este adecvat pana la 4m.

a tratament la una dintre feŃe

b tratament la ambele feŃe

a.a.

b.b.

Fig.2.89

Nu se admite extragerea de esantioane (carote). Gaurile sunt injectate cu o pasta foarte fluida, in cazul in care zidaria este foarte degradata si are goluri mari. De aceea, se introduce infuzorul si se umplu eventualele fisuri, avand mereu grija ca substantele injectate sa nu refulezesubstantele injectate sa nu refuleze, dupa care incepe impregnarea.

In zidaria plinaIn zidaria plina, operatia necesita uneori o zio zi; alteori cateva orecateva ore. Deoarece ultima faza este indepartarea tencuielii, aceasta va impiedica oxigenarea substantei injectate, care va polimeriza eliberand bioxid de carbon in atmosfera. Dupa cateva saptamani, polimerizarea este finalizata.La finalul operatiei, materialul de umplutura este dispersat pe o raza de 20 cm in jurul infuzorului (Fig.2.90).

Fig.2.90

b. Injectarea sub presiune (Fig.2.91) este folosita pentru impregnarea cu substante care nu sunt solubile in apa. Presiunea (nu mai mare de 5 atm.) ajuta la reducerea timpului de ipregnare si indepartare a apei din pori.Operatiunea se desfasoara in mai multe faze, alternand perforarea cu injectarea.

In prima faza se indeparteaza tencuiala pana la 40 cm sub nivelul celui mai ridicat planseu, daca este vorba de impregnare pe orizontala, urmarind nivelul liber al terenului. Sunt facute gauri cu diametrul de 10 mm la distante de 10 sau 12 cm si la adancimi de la 10 pana la 20 cm, in functie de tipul de zidarie. Dupa saturare aparatele de injectare sunt extrase. Apoi, gaura este prelungita si reincepe impregnarea (Fig.2.92).

Fig.2.91 Fig.2.92

Pentru zidaria din caramidaPentru zidaria din caramida sunt necesare doua gauri (Fig.2.93 aa), in functie de modul de tesere. Presiunea este de 5 atm.Pentru materiale nonPentru materiale non--absorbanteabsorbante (Fig.2.93 bb si 2.94) gaurile sunt facute pe doua randuri (la 15 cm pe primul rand, si la 25 sau 35 pe cel de-al doilea rand) la adancimea de 20 cm si presiunea de 2 atm (Fig.95).

a.a. b.b.

Fig.2.93

Fig.2.94 Cazul materialelor

non-absorbante

a pregatirea gaurilorb pregatirea injectoruluic inceperea injectariid injectoare in functiune

Fig.2.95Fig.2.95

Pentru zidariile uscatezidariile uscate problemele sunt cauzate de golurile neregulate si de natura materialului prezent in acestea (pamant, substante organice). Dupa prelevarea probelor pentru studierea consistentei si a morfologiei zidariei, se realizeaza o pre-consolidare a materialului de umplutura care va duce la impregnarea (la partea superioara) a peretilor invecinati.Tencuiala este aplicata la sfarsitul celei de-a treia faze; ea trebuie sa fie macroporoasa pentru a evita capilaritatea, permitand respiratia.

Metodele fiziceMetodele fizice in cazul planseelor sunt folosite pentru evita accesul umiditatii in elementele de inchidere orizontale (plansee intermediare, finisaje) care in general sunt produse de condens, de apele meteorice sau ascensiunea capilara a apei din teren. Aceste dezavantaje sunt evitate prin folosirea unor ecrane impermeabile (Fig.2.96, 2.97).

Fig.2.96

Fig.2.97

Ecranele superficiale impedica trecerea apei prin zidarie, din mediul exterior spre cel interior, protejand structura impotriva degradarilor de origine chimica –consecinte ale actiunilor chimice ale agentilor atmosferici, sau/si ale poluarii atmosferei.Aceste bariere pot fi realizate cu ajutorul metodelor metodelor fizicefizice sau sau chimicechimice.

Barierele realizate prin metode fizicemetode fizice sunt folosite inainte de toate pentru a anticipa fenomenele de infiltrare si formare a condensului formare a condensului in masa elementuluiin masa elementului

atunci cand nu exista izolatie termica. In acest caz, vaporii prezenti in incapere la temperaturi mari, patrund si condenseaza in punctul in care temperatura este egala cu temperatura de roua, umezind elementul de constructie. Problemelesunt cu atat mai grave cu cat incaperile sunt au o umiditate interioara mai ridicata (bai, bucatarii, etc.) si cu cat sezonul rece este mai lung.

RemediulRemediul consta in indepartarea tencuielii, examinarea peretelui si apoi aplicarea unui strat termoizolator care sa impiedice atingerea valorii temperaturii de roua. Termoizolatia nu trebuie sa fie traversata de apa sau vapori deoarece isi pierde calitatile si se deterioreaza. Pentru evita aceste pericole se aseaza o barierao bariera de vapori intre izolatia termica si partea umeda si de vapori intre izolatia termica si partea umeda si

calda a mediuluicalda a mediului si o alta barierao alta bariera de vaporide vapori pe partea pe care sunt posibile pe partea pe care sunt posibile

infiltratiiinfiltratii. Bariera de vapori este formata dintr-o membrana impermeabila (aluminiu sau rasini sintetice).

Cu ajutorul metodelor chimice se realizeaza bariere superficiale sau impregnari.Barierele superficiale se executa prin vopsire sau aplicarea unui jet (spray). In ultimul caz, picaturi disperse se imprastie in atmosfera si se depoziteaza formand o bariera impermeabila care inchide toti porii. Daca ajung pe plante, picaturile disperse inchid porii, sufocandu-le. In acelasi mod sunt periculoase si pentru oameni, de aceea exista masuri specifice care trebuie luate in astfel de cazuri (Fig.2.99).

Aceste metode care constau in acoperirea zidariei cu substante impermeabile (Fig.2.100), au si dezavantaje, deoarece satureaza porii la suprafata impiedicand peretele sa respire, astfel ca vaporii din interior, atunci cand se formeaza, pot sa produca umflari locale ale stratului de hidroizolatie, distrugandu-l si facandu-l inutil.

Din acest motiv, atunci cand se opteaza pentru acest tratament este necesar sa se tina cont de macro- si mocro-climat, precum si de caracteristicile zidariei.

Fig.2.100

Impermeabilizarea se poate face cuImpermeabilizarea se poate face cu:rasini poliesterice care se contracta la intarire formand mici fisuri. Este

recomandabil sa se faca mai multe straturi sau sa se adauge rasini pe baza de silicon, ca material elastic, in proportie de aproximativ 3%.

copolimeri de clorura de vinil, care costa mai putin, exista solutii gata preparate si se intaresc la orice temperatura.Tendinta de a forma pelicule face necesar ca la aplicare substantele sa fie foarte diluate, pentru a permite o mai buna patrundere (solutii de rasini in proportie de 20 sau 30%)RRasinile epoxidiceasinile epoxidice sunt cele mai costisitoare, dar dau rezultatele cele mai bune. Au capacitate mica de patrundere (de cca.1 mm) iar grosimea peliculei variaza, urmand neregularitatile suprafetei peretelui.Impregnarea Impregnarea este diferita fata de hidroizolare. In cazul impregnarii, solutia pe baza de rasini patrunde in interiorul porilor facandu-i impermeabili. Respiratia nu este impiedicata; deplasarea vaporilor fiind permisa, obtinandu-se astfel o reducere a umiditatii interioare in doar cateva saptamani.Puterea de patrundere variaza de la 3 la 20 mm.Rasinile folositeRasinile folosite sunt:

- rasini pe baza de silicon- stearati de aluminiu, calciu, zinc etc.- rasini tari- silicati solubili in apa

Rasinile tariRasinile tari si si stearatiistearatii rezista bine in mediu alcalin, dar au putere mica de patrundere; rasinile tari formeaza o pelicula care nu permite respiratia. Daca sunt adaugate in procente mici (0.1, 0.2%) la rasinile pe baza de silicon, se obtine cea mai buna solutie de compromis.Silicatii solubiliSilicatii solubili sunt combinatii monomerice de etil-siloxan si de substante alcaline (sodiu sau potasiu) care reactioneaza datorita acidului carbonic (produs de umiditatea aerului in combinatie cu bioxidul de carbon) la o viteza in functie de temperatura; dupa 12 ore , in orice conditii, procesul este complet.Moleculele de silicat se formeaza in gaurile superficiale, impiedicand patrunderea umiditatii, dar si o a doua impregnare. Nu in ultimul rand, silicatii au o stabilitate chimica dezavantajoasa in comparatie cu rasinile pe baza de silicon, iar rezistenta lor fata de substantele alcaline scade in timp. Principiul este cel mai rapid si mai spontan.

Problema umiditatiiProblema umiditatii este rezolvataeste rezolvata daca apa este impiedicata sa ajunga la zidarie. Solutiile pentru eliminarea igrasieiSolutiile pentru eliminarea igrasiei sunt aplicate in special la fundatiile zidariilor si constau in:

- drenuridrenuri

- metode bazate pe electrometode bazate pe electro--osmozaosmoza

●Tehnologiile de drenare constau in realizarea de sapaturi in jurul elementelor de zidarie ale infrastructurii si executia unei umpluturi din bolovani si pietris pentru a crea o zona fara caplaritate in jurul cladirii. Un tub instalat la baza umpluturii colecteaza si evacueaza apa (Fig.2.101).

a sapaturab dren: (1) hidroizolatie, (2) strat de protectie, (3) dren din piatra.

a.a. b.b.

Fig.2.101

Cand nu este posibil se se realizeze astfel de sapaturi, se face drenarea la distanta.Tot in astfel de situatii, se pot executa sapaturi la o distanta care sa nu provoace alunecari; marimea distantelor este in functie de natura (coeziunea) terenului. La baza sapaturii un tub colecteaza apa si o indeparteaza (Fig.2.102); in acest scop, spatiul sapaturii se umple cu piatra pentru a permite apelor meteorice sa ajunga la tubul colector inainte de ajunge in contact cu peretele. In jurul cladirii se executa un pavaj care acopera terenul ramas intre perete si zona de sapatura.

Fig.2.102

In cazul fundatiilor situate intr-un teren saturat cu apa, se realizeaza un perete absorbant. Daca fundatiile se gasesc intr-un teren saturat cu apa, cu un strat inferior absorbant (de exemplu pietris) sapaturile sunt executate pana la acest strat; apele colectate vor fi absorbite de un astfel de teren. Aceasta solutie poarta denumirea de puŃ absorbant (Fig.2.103 a si b). Ca urmare, se va obtine o coborâre a pânzei freatice in jurul cladirii.

Fig.2.103

a.a. b.b.

● Metoda electro-osmozei a fost conceputa si patentata in Elvetia, unde s-au facut primele aplicatii.Diferenta de potential dintre terenul de la o anumita adancime si zidarie determina deplasarea apei inspre polul negativ - in acest caz, terenul (Fig.2.104).

Fig.2.104

Spre deosebire de aceasta, exista si metoda bazata pe principiul inversarii principiul inversarii polaritatiipolaritatii:Un fir de cupru este pus in contact cu peretele (ingropat sau fixat lejer pe suprafata), la o inaltime de 80 cm de la pardoseala (Fig.2.105); apoi cateva elemente din cupru sunt inserate in zidarie si legate cu fir de cupru la distante de 50 cm intre ele (Fig.2.106).

Fig.2.105

Fig.2.106