CONTRIBUŢII PRIVIND DIAGNOSTICAREA ŞI REABILITAREA ... CLIM DIANA... · a fost acela de a r spunde, într-o manier concret , aplicativ , la nevoia de a elimina umiditatea din elementele

IAȘI, 2018

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII

CONTRIBUŢII PRIVIND

DIAGNOSTICAREA ŞI REABILITAREA

HIGROTERMICĂ A CLĂDIRILOR DE

PATRIMONIU

-TEZĂ DE DOCTORAT-

REZUMAT

DOCTORAND:

ING. DIANA- ANDREEA CLIM

(căs. PEGESCU- CLIM)

CONDUCĂTOR DE DOCTORAT:

PROF. UNIV. DR. ING. LIVIU GROLL

Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu

2

CUPRINS

1. Capitolul 1: INTRODUCERE 4/4

1.1. Importanţa conservării şi reabilitării clădirilor istorice 4/4

1.2. Obiectivele şi structura tezei de doctorat 6/5

2. Capitolul 2: INVESTIGAREA FENOMENELOR DE UMIDITATE LA

CLĂDIRILE ISTORICE. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRII 8/6

2.1. Umiditatea. Sursele umidităţii şi factorii care o influenţează 8/6

2.2. Acţiunea apei în elementele de construcţie ale clădirilor istorice. Mecanisme de

degradare 10/8

2.3. Degradări cauzate de umiditate 18/12

2.4. Tehnici de investigare a umidităţii 27/20

2.5. Metode de prevenire și eliminare a umidităţii din elementele de construcţie ale

clădirilor istorice 35/22

2.6. Clădirea Kieser. Studiu de caz 39/24

3. Capitolul 3: INFLUENȚA CRISTALIZĂRII SĂRURILOR SOLUBILE ASUPRA

CARACTERISTICILOR FIZICE ȘI MECANICE ALE ELEMENTELOR

CERAMICE PENTRU ZIDĂRIE 46/30 3.1. Prezenţa sărurilor solubile în elementele de construcţie ale clădirilor istorice 46/30

3.2. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice ale elementelor

ceramice pentru zidărie 47/30

3.2.1. Metodologia cercetării 47/30

3.2.2. Rezultate și concluzii 50/32

3.2.3. Determinarea capacității de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare 61/35

3.3. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor mecanice ale

elementelor ceramice pentru zidărie 64/37

3.3.1. Experiment Faza I: Determinarea rezistenţei la compresiune 64/37

3.3.1.1. Metodologia cercetării- Faza I 64/37

3.3.1.2. Rezultate și concluzii- Faza I 67/39

3.3.2. Experiment Faza II: Determinarea factorilor ce influenţează diminuarea

rezistenţei la compresiune 80/44

3.3.2.1. Metodologia cercetării- Faza II 80/44

3.3.2.2. Rezultate și concluzii- Faza II 81/45

4. Capitolul 4: SOLUŢII DE HIDROFOBIZARE 89/47

4.1. Eliminarea umidităţii prin aplicarea soluţiilor de hidrofobizare 89/47

4.2. Hidrogobizarea elementelor ceramice pentru zidărie 89/47

4.2.1. Efectele tratamentelor de hidrofobizare asupra caracteristicilor fizice ale

elementelor ceramice pentru zidărie 89/47



4.3. Soluţii de hidrofobizare a zidăriilor realizate din elemente ceramice 114/56



5. Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE PE

PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE 128/63

5.1. Sisteme pentru ventilarea naturală a elementelor de construcţie 128/63

5.2. Panoul Eco Dry System- un concept original 128/63

5.2.1. Prezentarea panoului EDS 129/63

5.2.2. Testarea panoului EDS 135/68

5.2.2.1. Metodologia cercetării 135/68

5.2.2.2. Rezultate şi concluzii 138/70

6. Capitolul 6: CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PERSONALE.

VALORIFICAREA REZULTATELOR 141/71 6.1. Concluzii generale 141/71

6.2. Contribuţii personale 146/75

6.3. Valorificarea rezultatelor 147/76

7. Bibliografie 148/77


4

Capitolul 1. Introducere

1.1. Importanţa conservării şi reabilitării clădirilor istorice

Clădirile istorice sunt bunuri de o valoare inegalabilă, întrucât reprezintă reperele

evoluției sociale, tehnico-culturale, economice și spirituale ale omenirii. Încă din cele mai

vechi timpuri, oamenii au manifestat un interes deosebit pentru edificii, alocând timp și

resurse însemnate, construirii acestora. Templele din Grecia, piramidele din Egipt,

mausoleul Taj Mahal, din India, cetatea incașă Machu Picchu, din Peru, Colosseumul din

Roma, toate aceste edificii sunt mărturii ale valorilor culturale și spirituale ale istoriei

omenirii (Matache, 2013), fiind principala moștenire a generațiilor viitoare (Clim,

2016a). Clădirile și monumentele istorice subliniază influența trecutului asupra

prezentului (European Charter, 1975) și trebuie transmise umașilor în starea lor autentică,

fără a fi afectat caracterul original al epocii în care au fost construite.

Dat fiind faptul că edificiile incluse în patrimoniul cultural istoric, la nivel

mondial, aparțin întregii omeniri, protejarea, conservarea și restaurarea acestora ar trebui

să constituie o prioritate în preocupările comunității culturale mondiale (Fang S., 2015).

Ideea de conservarea se referă la păstrarea autenticității elementelor și materialelor de

construcție, prin adoptarea unor măsuri, ce au ca scop protejarea clădirilor de acțiunea

factorilor agresivi. În ceea ce privește conceptul de restaurare, principiile care stau la baza

acestuia sunt: autenticitate, minimă intervenție și reversibilitate (Carta Veneția, 1964 ;

Erder, 1986). Prescripțiile restaurării unui edificiu presupun respectarea acestor principii,

prin adoptarea unor soluții de investigare, monitorizare și reabilitatre noninvazive, prin

utilizarea unor materiale similare celor autentice și prin asigurarea caracterului reversibil

al oricărei măsuri de restaurare adoptate.

Patrimoniul arhitectural mondial include, pe lângă marile monumente istorice și

clădirile învecinate acestora, construcțiile din centrele istorice ale orașelor vechi. O

perioadă îndelungată atenția restauratorilor a fost acordată exclusiv clădirilor istorice,

însă s-a constatat că acestea își pierd din valoare, în cazul în care construcțiile învecinate

nu sunt restaurate (European Charter, 1975).

Degradarea clădirilor vechi se datorează schimbărilor climatice, dezvoltării

urbane, factorilor agresivi din mediul înconjurător, dar mai ales prezenței umidității în

elementele de construcție (Franzoni, 2014; Cardarelli et al., 2016; Bertollini et al., 2009).

O altă cauză a degradării clădirilor istorice o reprezintă condițiile specifice de

microclimat interior, care, de cele mai multe ori nu corespund exigențelor de conservare

a valorilor arhitecturale (Silva și Hendruques, 2014). În cazul în care construcțiile

protejate au ca funcțiuni spații de locuit, exigențele de confort termic ale utilizatorilor

sunt în contradicție cu cele de conservare a patrimoniului, așadar pot apărea multiple

degradări, în special producerea unui dezechilibru higrotehnic al anvelopei clădirii.

Clădirile vechi, care nu sunt monumente istorice, dar care fac parte din trecutul

istoric, necesită intervenții pentru reducerea consumului de energie necesar încălzirii .

Problema majoră, în cazul acestor clădiri, este aceea că o anvelopare clasică nu este

posibilă, întrucât nu sunt permise modificări la nivelul fațadelor (Johansson et al., 2014).

Luând în considerare importanța conservării și restaurării patrimoniului istoric

construit, se conturează necesitatea studierii fenomenelor higrotermice, în vederea

dezvoltării unor soluții inovatoare de investigare, diagnosticare și reabilitare a clădirilor

protejate. În acest sens, au fost elaborate obiective și strategii care să conducă la o bun ă

înțelegere a mecanismelor de degradare cauzate de umiditate.

În concluzie, tema studiată reprezintă un subiect de cercetare actual, de o

importanță semnificativă, la nivel mondial. Aprofundarea acestei teme de cercetare poate

genera noi soluții și tehnici de reabilitare higrotermică a clădirilor istorice, care să

respecte principiile de restaurare impuse de normele actuale.

1.2. Obiectivele și structura tezei de doctorat

Scopul care a stat la baza studierii fenomenelor higrotermice la clădirilor istorice

a fost acela de a răspunde, într-o manieră concretă, aplicativă, la nevoia de a elimina

umiditatea din elementele de construcție ale infrastructurii. Deși această temă pare banală,

problema umidității, cu precădere ascensională, este una de mare actualitate. Comunitatea

științifică, împreună cu producătorii de materiale de construcție caută soluții și tehnologii

inovatoare de asanare, însă eforturile depuse nu par a avea rezultatele dorite. După cum

reiese din literatura de specialitate, o metodă generală de eliminare a umidității

ascensionale nu s-a descoperit încă, astfel încât orice nouă cercetare sau studiu

experimental pe acestă temă, au o importanță semnificativă.

Principalele obiective propuse în cadrul elaborării tezei de doctorat se pot grupa

în două secțiuni: secțiunea teoretică și secțiunea aplicativă. În cadrul secțiunii teoretice

se propune studierea efectelor produse de acțiunea apei în elementele de construcție ale

clădirilor istorice, identificarea surselor umidității, stabilirea mecanismelor de degradare,

cauzate de prezența apei, cunoașterea tehnicilor actuale de investigare a umidității și

studierea metodelor de asanare utilizate la nivel mondial. În ceea ce privește secțiunea

aplicativă, obiectivele acestei etape sunt determinarea unor mecanisme de degradare

cauzate de umiditate, cum ar fi influența cristalizării sărurilor solubile asupra

caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor de construcție, validarea

performanțelor tehnice ale unor produse de hidrofobizare și conceperea unui sistem de

eliminare a umidității ascensionale la clădirile istorice.

Teza de doctorat, cu titlul „Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea

higrotermică a clădirilor de patrimoniu” este structurată în șase capitole, după cum

urmează:

În Capitolul 1: INTRODUCERE, sunt prezentate aspecte generale referitoare la

clădirile incluse în patrimonial cultural istoric și este subliniată necesitatea studierii

acțiunii apei în elementele de construcție, având ca scop determinarea unor soluții de

conservare și reabilitare. De asemena, în cadrul acestui capitol este scoasă în evidență

actualitatea temei studiate, sunt prezentate obiectivele principale și structura tezei de

doctorat.

În Capitolul 2: INVESTIGAREA FENOMENELOR DE UMIDITATE LA

CLĂDIRILE ISTORICE. STADIUL ACTUAL AL CUNOAŞTERII, sunt identificați factorii

care influențează degradarea clădirilor istorice și sunt determinate principalele

mecanisme de degradare. Tot în cadrul acestui capitol sunt prezentate principalele tehnici

de investigare a umidității și sunt descrise metodele de asanare disponibile, la nivel

mondial.


6

De asemenea, în capitolul al doilea, este prezentat un studiu experimental, care

constă în observarea unor degradări cauzate de umiditate, identificarea surselor umidității

și investigarea cantității de apă conținută de elementele de construcție ale unei clădiri

istorice, din Municipiul Iași, România.

În Capitolul 3: INFLUENȚA CRISTALIZĂRII SĂRURILOR SOLUBILE ASUPRA

CARACTERISTICILOR FIZICE ȘI MECANICE ALE ELEMENTELOR CERAMICE

PENTRU ZIDĂRIE, sunt prezentate trei studii experimentale realizate în laborator, în

urma cărora se poate determina influența cristalizării sărurilor solubile prezente în porii

materialelor de construcție, asupra caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor

ceramice pentru zidărie.

În Capitolul 4: SOLUŢII DE HIDROFOBIZARE, s-au realizat două studii

experimentale, care studiază comportarea elementelor ceramice pentru zidărie tratate cu

produse de hidrofobizare, la acțiunea apei. În cadrul acestei cercetări s-au studiat atât

elementele ceramice pentru zidărie, cât și zidăriile realizate cu elemente ceramice.

Rezultatele testelor validează randamentul produselor de hidrofobizare utilizate.

În Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE PE

PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE, este prezentat un produs inovator, care poate fi

soluția problemelor legate de umiditate la clădirile istorice. Acest produs este panoul Eco

Dry System, un concept original, propus de autorul tezei de doctorat.

De asemenea, în cadrul celui de-al cincilea capitol este realizat un studiu

experimental care validează funcționarea panoului EDS.

În Capitolul 6: CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PERSONALE.

VALORIFICAREA REZULTATELOR, sunt subliniate principalele concluzii care reies în

urma cercetărilor efectuate, contribuțiile originale aduse de autor în cadrul temei de

cercetare studiate și este prezentat modul în care au fost diseminate și valorificate

rezultatele obținute.

Capitolul 2. Investigarea fenomenelor de umiditate la clădirile

istorice. Stadiul actual al cercetării

2.1. Umiditatea. Sursele umidităţii şi factorii care o influenţează

Din cele mai îndepărtate timpuri este cunoscut faptul că apa are o influență negativă

asupra elementelor de construcție. Indiferent de sursa umidității, prezența acesteia în cantități

însemnate poate conduce la modificarea unor caracteristici fizice și mecanice ale materialelor,

cum ar fi reducerea rezistențelor mecanice, diminuarea caracteristicilor de izolare termică,

crearea unor condiții improprii de microclimat interior, degradarea elementelor supuse

gelivității (Clim (Pegescu-Clim), 2015; Franzoni, 2014) ș.a.

Fenomenele de degradare cauzate de umiditate au constituit încă de la sfârșitul secolului

al XIX-lea, o preocupare majoră a oamenilor de știință. Populația se confrunta în acea perioadă,

în special în Europa, cu un val de afecțiuni respiratorii, cauzate de prezența igrasiei în spațiile

de locuit. Astfel, medicii au fost cei care au identificat cauza îmbolnăvirilor și au evidențiat

importanța cercetărilor legate de dezumidificarea clădirilor afectate de umiditate (Tursini,

1981; Massari G., 1971). În aceeași perioadă, în România, problema degradărilor cauzate de

prezența apei în construcții este prezentată într-o operă literară, de către criticul George

Călinescu, care descria o clădire din București astfel: “zidăria era crăpată și scorojită (…)” și

“umezeala (…) dezghioca varul” (Călinescu, 1961).

Primele cercetării legate de umiditate au apărut în Italia și în Franța, axându-se pe

determinarea cantității de apă conținută de elementele de construcție. În Europa, fenomenele

higrotermice erau însemnate datorită utilizării materialelor de construcție poroase, cum ar fi

piatra de natură calcaroasă, elementele ceramice din argilă și a mortarele pe bază de var și

ciment (Niculiță și Groll, 2007).

Un alt aspect studiat a fost stabilirea surselor umidității și a factorilor care influențează

cantitatea de apă conținută de elementele de construcție. Umiditatea poate proveni din multe

surse (Fig. 2.), cum ar fi: infiltrațiile de apă din pânza freatică, preluarea defectuasă a apelor

meteorice și lipsa unei sistematizări verticale eficiente; pătrunderea apei din precipitații prin

paramentul clădirii, datorită presiunii vântului; vaporii de apă prezenți în atmosferă;

ascensiunea capilară a apei din sol; defectarea unor sisteme de instalații; diferențele de potențial

electric (Frattari și Albatici, 2005; Kent; Massari G., 1971) ș.a.

Fig. 2. Sursele umidității

Cu toate că posibilitățile de infiltrare a apei în clădirile istorice sunt multiple, principala

cauză a prezenței umidității este ascensiunea apei din sol, prin capilarele elementelor de

construcție (Tazky , 2017; Franzoni et al., 2011; Karagiannis et al., 2017).


8

Un rol important în degradarea clădirilor vechi, datorită umidității, îl au sistemele de

colectare și evacuare a apelor meteorice, care adesea sunt neglijate, fiind deteriorate sau

întreținute necorespunzător, fapt ce conduce la producerea unor degradări majore ale clădirilor

vechi. Unii cercetători sunt de părere că, indiferent de modul în care pătrunde apa în elementele

de construcție, fie datorită colectării deficitare, a acțiunii capilare sau a presiunii vântului, sursa

principală este apa din precipitații (Kent; Taylor).

Factorii care influențează absorbția de apă sunt natura și caracteristicile intrinseci ale

materialelor, precum și factorii externi la care acestea sunt expuse. În ceea ce privește

caracteristicile materialelor, atât higroscopicitatea, cât și porozitatea și distribuția porilor sunt

factori care determină semnificativ absorbția de apă (Gulotta et al., 2015). În cazul elementelor

ceramice pentru zidărie, porozitatea se formează în timpul procesului de fabricație, depinzând

de compoziția chimică și mineralogică a elementelor componente. După cum reiese din

literatura de specialitate, porozitatea nu poate fi complet determinată prin metode analitice

(Coletti, 2016).

Conform literaturii de specialitate, umiditatea este responsabilă, în majoritatea

cazurilor, pentru degradările produse la clădirile istorice, impunându-se, așadar, necesitatea

studierii fenomenelor de infitrare a apei și a mecanismelor de producerea a degradărilor.

2.2. Acţiunea apei în elementele de construcţie ale clădirilor istorice. Mecanisme de

degradare

Apa are un rol esențial în realizarea și exploatarea construcțiilor. O întrebuințare

pozitivă este în cazul apei utilizate pentru realizarea materialelor de construcție: apa legată

chimic, care participă la formarea structurii materialelor și apa de hidratare, cea care determină

cristalizarea unor compuși chimici (Velicu și Avram, 2010; Clim et al., 2016d). În ceea ce

privește influența negativă asupra elementelor de construcție, apa higroscopică (adsorbită sau

absorbită) și cea reținută mecanic (apa liberă) sunt cele două forme care pot conduce la

producerea degradărilor, în special în cazul materialelor cu porozitate aparentă mare. În stare

lichidă, apa poate pătrunde în structura capilară a materialelor de construcție fie prin infiltrații

din sol, fie datorită apelor meteorice preluate deficitar.

Datorită exploatării clădirilor, apa în stare gazoasă modifică valorile umidității relative

a aerului interior. Vaporii de apă traversează straturile anvelopei clădirii, încercând să realizeze

un echilibru.

În ceea ce privește apa în stare solidă aflată în porii materialelor de construcție, este o

parte din apa în stare lichidă, care nu s-a evaporat și care a înghețat în sezonul rece. Acest

fenomen, datorită variațiilor de volum ale apei în cele două stări de agregare, poate produce

degradări în structura materialelor de construcție.

Referitor la procesele de umezire-uscare, este important de menționat că doar apa liberă

și cea legată fizic variază, însă indiferent de starea de agregare în care se găsește, apa poate

produce degradări importante clădirilor vechi.

Caracteristicile materialelor de construcție, cum ar fi permeabilitatea la vapori,

porozitatea și densitatea, influențează semnificativ capacitatea de absorbție de apă.

Capacitatea de absorbție de apă reprezintă proprietatea unui material de a absorbi și reține o

cantitate de apă în stare lichidă sau vapori, putând fi cuantificată ca valoare a masei de apă

evaporabilă, raportată la masa ori volumul materialului în stare uscată (C107/0-02 și Ghid

Reabilitarea subsolurilor, 2012). În cazul materialelor de construcție cu porozitate deschisă,

absorbția vaporilor de apă din mediu, condensul și acțiunea capilară a apei din sol sunt

mecanismele care favorizează acumularea umidității. În ceea ce privește materialele

permeabile la vapori, între umiditatea relativă a mediului exterior și umiditatea materialelor

există o interdependență, cu scopul realizării și menținerii unui echilibru higroscopic (Velicu

și Avram, 2010).

Fenomenele de absorbție și adsorbție apar atunci când presiunea de saturație este mai

mică decât presiunea parțială a vaporilor de apă din mediu, altfel, materialul e cel care cedează

umiditatea, sub formă de vapori (Ștefănescu și Velicu, 2009).

În contextul realizării unui echilibru, umiditatea este transportată din zonele în care

concentrația este ridicată, spre zonele cu o concentrație scăzută, manifestându-se astfel

fenomenul ce poartă denumirea de tranfer de masă. Acesta se poate realiza prin intermediul a

două mecanisme: difuzie turbulentă, care depinde de caracteristicile de transport ale fluiduilui

și difuzie moleculară, care se datorează tendinței de uniformizare a concentrație dintr-un fluid

(Ștefănescu și Velicu, 2009). Factorii care influențează transferul de masă sunt rezistența

materialului la difuzia de vapori, cantitatea de apă provenită din condens, conductivitatea

termică a materialului, presiunea parțială a vaporilor din mediul exterior și temperatura

absolută.

Mecanisme de degradare

Elementele de construcție utilizate în cazul clădirilor istorice suferă degradări cauzate

de interacțiunea între factorii externi, la care sunt expuse și caracteristicile intrinseci ale

materialelor utilizate. Principalele mecanisme de degradare sunt ascensiunea capilară a apei

din sol, gelivitatea, acțiunea biologică a microorganismelor și cristalizarea sărurilor solubile.

Ascensiunea capilară

La nivelul infrastructurii clădirilor istorice, fundațiile sau pereții subsolului pot fi în

contact direct cu apa, fie datorită modificărilor nivelului hidrostatic, fie din cauza unor

defecțiuni la rețelele de instalații, însă, de cele mai multe ori, cauza infiltrării apei este acțiunea

capilară (Fig.6). Acest fenomen se referă la deplasarea în sens ascendent a apei provenite din

pânza freatică, într-un element de construcție, din cauza diferenței de potențial electric,

existente între elementele infrastructurii și terenul de fundare (GE 030-2014). Forțele care se

dezvoltă în porii materialelor de construcție sunt invers proporționale cu diametrul capilarelor

(Fig. 7). Datorită porozității, apa se infiltrează și umezește zonele din proximitatea terenului,

modificând astfel caracteristicile fizico-mecanice ale elementelor de construcție. O ipoteză

referitoare la menținerea zidăriilor umede se referă la faptul că masa de apă, care se poate

evapora, datorită fenomenelor de uscare, este aceeași cu masa care se infiltrază din sol,

zidăriile rămânând mereu umede (Frattari și Albatici, 2005).

Fig. 6. Fenomenul ascensiunii capilare și menținerii umidității in elemetele de construcție


10

Fig. 7. Principiul ascensiunii capilare, în funcție de diametrul vaselor capilare (Frattari și Albatici, 2005)

Fenomenul de ascensiunie capilară și valoarea coeficientului de absorbție a apei din

pori sunt direct influențate de temperatura aerului, însă permeabilitatea la vapori nu se modifică

odată cu variatiile de temperatură (Feng și Janssen, 2016; Janssen et al., 2016). Cercetătorul

britanic Prof. Chris Halt a demonstrat faptul că, în condițiile în care fenomenul de evaporare

este scăzut, acțiunea capilară crește. Odată cu majorarea gradului de evaporare, cantitatea de

apă, care tranzitează elementul de construcție, crește (Viles).

În ceea ce privește înălțimea maximă pe care o poate atinge umiditatea ascensională, ar

fi jumătate din grosimea elementului de construcție (Ramos, 2015). Un studiu efectuat la

biserica San Bernardo din Roma, ale cărei ziduri au o grosime de aproximativ 4 metri, a

determinat faptul că umiditatea provenită din acțiunea capilară ajunge la înălțimea de 5,3 m. În

cazul bisericii San Marco din Veneția, unde grosimea zidurilor variază între 0,7 m și 2 m, apa

se infiltrează prin capilare, ajungând până la înălțimea de 6 m (Massari, 1971). La Palatul Pio

Palace din Italia, cantitatea de apă conținută de ziduri s-a determinat a fi de 13 %, la partea

inferioară, iar nivelul umidității depășea 3 m (Sandrolini et al., 2007).

Caracteristicile de material, precum porozitatea și capacitatea de evaporare a apei sunt

principalii factori care influețează fenomenul de ascensiune a apei din sol. Acest mecanism de

degradare este frecvent întâlnit la clădirile istorice, fiind responsabil, în majoritatea cazurilor,

pentru degradarea acestora.

Gelivitatea

Proprietatea materialelor de a se degrada, sub acțiunea repetată a fenomenelor de îngheț

și dezgheț, poartă denumirea de gelivitate. O mare parte dintre materialele de construcție

utilizate la edificiile vechi sunt gelive, însă degradările cauzate de acest mecanism sunt diferite,

în funcție de caracteristicile intrinseci ale materialelor și de timpul de expunere la condițiile de

mediu (Fig. 8). În urma unor teste experimentale, realizate pe șpaleți din zidărie de cărămidă,

s-a constatat o majorare a permeabilității la vapori a acestora, după expunerea la cicluri repetate

de îngheț-dezgheț. Acest fapt se datorează degradării structurii interne a materialelor, cauzate

de variațiile de volum ale apei din pori, în cele două stări de agregare, lichidă, respectiv solidă

(Groves et al., 2016).

Fig. 8. Degradări produse de gelivitate (van Aarle et al., 2015) stânga, ( Liso et al., 2007) dreapta

Interacțiunea fenomenului de ascensiune capilară cu cel de îngheț-dezgheț poate avea

un rol semnificativ în producerea degradărilor la zidăriile realizate cu elemente ceramice și în

cazul tencuielilor, cauzând măcinări, exfolieri și dizlocări de material (Karoglou et al., 2013).

Acțiunea factorilor biologici

Degradările clădirilor istorice provocate de atacul biologic se datorează, bineînțeles,

prezenței apei în elementele de construcție, care favorizează dezvoltarea fungilor, algelor,

mușchilor și lichenilor.

Manifestările uzuale ale acțiunilor de natură biologică sunt evidențiate de apariția unor

cruste negre, pe paramentul clădirilor vechi. Aceste pelicule se datorează conținutului de

materii organice din ciment sau din agregate, producând, pe lângă caracterul inestetic al

paramentelor, integritatea structurală a elementelor de construcție.

Cristalizarea sărurilor solubile

Un subiect controversat în ceea ce privește natura degradărilor clădirilor istorice îl

reprezintă cristalizarea sărurilor solubile în porii materialelor de construcție. Sursele

contaminării cu sărurile pot fi datorate prezenței unor compuși chimici între constituienții

materialelor, pot proveni din ascensiunea apei din solul încărcat cu nitrați sau pot fi un efect al

poluării mediului înconjurător (Popișter et al, 2011).

Degradările produse de acțiunea sărurilor sunt determinate de presiunea de cristalizare,

în porii materialelor producându-se importante variații de volum. Acest fenomen poate cauza

degradarea stucturii materialelor și poate contribui la apariția eflorescențelor, respectiv a

subflorescențelor.

Eflorescențele sunt depozite pulverulente de săruri alcaline sau alcalino-pământoase, în

formă cristalizată, care apar pe suprafața elementelor de construcție sub formă de pete sau benzi

și se datorează migrării sărurilor din interior spre exterior, prin capilare, în urma fenomenelor

de dizolvare, transport și evaporare a apei (Ghid Reabilitarea subsolurilor, 2012; GE 030-

2014). Deși în trecut se suspectau constituenții mortarului, ca fiind responsabili de

contaminarea cu săruri (Brownell, 1969; Tehnical Notes on Brick Construction, 2006), s-a

constatat că ascensiunea apei din sol este principala cauză a apariției eflorescențelor, întrucât

transpotă sulfați de calciu, de sodiu, de magneziu, de potasiu, hidrocarbonați, cloruri, în special

clorura de sodiu, de calciu și de magneziu. Acestea se pot găsi dizolvate în pânza freatică, în

concentrație scăzută (Groll et al., 2007). Clorurile afectează, cu precădere, edificiile expuse

unui mediu marin. Datorită precipitării clorurii de sodiu, fenomen ce presupune mari variații

de volum, după numeroase cicluri de cristalizare se pot produce degradări, de tipul exfolierii,

dizlocărili sau măcinării elementelor expuse (Frattari și Albatici, 2005).

Sulfații și carbonații au o solubilitate mai mare în cazul apei provenite din topirea

zăpezilor, decât în apa de ploaie, solubilitatea maximă atingându-se la temperatura de îngheț

(Olteanu, 2011).


12

Degradările predominante cauzate de cristalizarea sărurilor sunt apariția

eflorescențelor, care aduc prejudicii de ordin estetic paramentelor clădirilor afectate, dar mai

ales producerea subflorescențelor, fenomen ce se produce în structura internă a materialor,

putând modifica proprietățile fizice și mecanice ale acestora (Franzoni și Bandini, 2012;).

Sărurile trec din fază lichidă, în stare solidă, în urma mecanismului de cristalizare, acesta fiind

o consecință a evaporării apei din pori. Presiunea de cristalizare depinde atât de porozitatea

materialelor de construcție, cât și de geometria și distribuția porilor, valoarea presiunii fiind

invers proporțională cu diametrul acestora (Cobîrzan și Balog, 2013).

Alți factori care influențează presiunea de cristalizare sunt gradul de saturație al

soluțiilor saline și temperatura de cristalizare (Olteanu, 2011). Presiunea de cristalizare crește

odată cu descreșterea valorii temperaturii, ca efect al interdependenței între valoarea

temperaturii relative a aerului și solubilitatea sărurilor (Steiger și Armussen, 2008).

În cazul în care migrarea sărurilor are loc mai lent decât rata de uscare a materialului,

se pot produce defecte în structură, de tipul microfisurilor și fisurilor, iar în caz contrar, apar

eflorescențele (Popișter et al., 2011).

Mecanismele de degradare generate de acțiunea apei sunt foarte variate, în special în

cazul clădirilor istorice. Fenomenele care influențează integritatea edificiilor vechi depind de

caracteristicile fizico-chimice ale materialelor și de acțiunea factorilor la care sunt expuse.

Indiferent dacă natura degradărilor este fizică, chimică sau biologică, acestea au un impact

negativ asupra exigențelor de natură structurală și estetică, în cazul clădirilor protejate.

În ceea ce privește identificarea naturii degradărilor, trebuie investigate caracteristicile

specifice ale mecanismelor, întrucât, un comportament general valabil pentru toate edificiile,

nu există.

2.3. Degradări cauzate de umiditate

Mare parte dintre clădirilor istorice prezintă degradări cauzate de existența umidității în

elementele de construcție, fenomen asociat cu variate acțiuni, fie de natură fizică, chimică sau

biologică. Principalele cauze ale deteriorării materialelor sunt acțiunea factorilor climatici,

cristalizarea sărurilor solubile, degradările produse de colonizări biologice (Matache, 2013),

precum și de poluarea mediului exterior. Acest factor constituie principalul mecanism de

degradare, în cazul monumentelor istorice din mediile urbane (Popișter et al., 2011). De

asemenea, mecanismele de degradare ale edificiilor sunt influențate de natura materialelor, de

compactitatea și de durabilitatea acestora. În vederea intervențiilor asupra clădirilor istorice,

subiect controversat, care reprezintă o provocare în materie de soluții și tehnologii, este

necesară înțelegerea fenomenelor ce stau la baza producerii degradările.

Degradări de natură fizică

În categoria degradărilor cauzate de acțiuni fizice sunt incluse următoarele degradări,

conform Tabel nr. 1.:

Tabel nr. 1. Degradări de natură fizică

Degradări de natură fizică

1) Umezirea suprafețelor elementelor aflate în apropierea terenului natural (Fig. 12a,

Fig. 12b);

2) Exfolieri sau expulzări ale tencuielilor exterioare, cauzate de ineficiența sistemelor

de colectare și eliminare a apelor meteorice (Fig. 13a, 13b);

3) Erodări produse de acțiunea vântului, ce determină măcinarea suprafețelor exterioare

ale paramentelor (Fig. 14);

4) Pătarea elementelor ce constituie stratul de finisaj exterior, cauzate de pătrunderea

apei din precipitații (Fig. 15);

5) Dizlocări și expulzări ale tencuielilor exterioare, produse de gelivitate (Fig. 16, Fig.

17);

6) Măcinarea și dezintegrarea straturilor exterioare, datorită stagnării apei în materialele

de construcție (Fig. 18);

7) Umflări ale tencuielilor, consecință a permeabilității reduse la vapori și de condițiile

de microclimat interior (Fig. 19a, Fig. 19b).

Fig. 12a., Fig. 12b. Efectele umidității ascensionale (dreapta-Zaharia, 2011)

Fig. 13a. Exfolieri produse de ineficiența sistematizării verticale (UNESCO)


14

Fig. 13b. Exfolieri ale tencuielii (Clim et al, 2017c); Fig. 14. Eroziuni produse de acțiunea vântului (Korkane,

2013)

Fig. 15. Tencuială pătată (Clim et al., 2017c)

Fig. 16., Fig 17. Expulzări ale tencuielii exterioare (Clim et al., 2017c)

Fig. 18. Măcinarea elementelor de construcție (Clim et al., 2017c)

Fig. 19a., Fig. 19b. Efectele condițiilor de microclimat interior, în cazul picturilor murale interioare (Drobotă

și Dină, 2009)

Degradări de natură chimică

Factorii principali ce contribuie la producerea degradărilor de natură chimică sunt

prezența sărurilor solubile în materialele de construcție și ascensiunea apei prin capilare. De

asemenea, factorii climatici și poluarea mediului înconjurător favorizează degradarea clădirilor

istorice. Compușii chimici, adesea responsabili pentru modificarea caracteristicilor

materialelor, sunt: clorurile, sulfații, azotații și carbonații (Frattari și Albatici, 2005).

Tabel nr. 2. Degradări de natură chimică

Degradări de natură chimică

1) Degradări cauzate de factorii climatici și poluarea mediului urban (Fig. 20a, Fig. 20b);


16

2) Apariția eflorescențelor (Fig. 21a, 21b Fig. 21c), subflorescențelor și alveolizarea

(Ludovico-Marques și Chastre, 2012), în cazul pietrei naturale, cauzate de cristalizarea

sărurilor (Fig. 22);

3) Erodări și măcinări, cauzate de prezența clorurilor din mediul marin (Fig. 23);

4) Carbonatarea materialelor de construcție;

5) Degradări cauzate de diferiți agenți chimici, precum nitrații, compușii acidului sulfuric.

Fig. 20a., Fig. 20b. Degradare tencuieli, cauzate de acțiunea factorilor climatici (Clim et al., 2017c)

Poluarea mediului urban, datorat în special majorării numărului de autovehicule, stă la

baza deteriorării clădirilor vechi. Acest fenomen este cauzat de reacțiile chimice, produse între

carbonați și sulfați, ale căror efecte se concretizează în măcinări și desprinderi ale tencuielilor

exterioare, care facilitează pătrunderea apei din precipitații. Apa meteorică conține dioxid de

carbon dizolvat, care, împreună cu sulfații din gazele de eșapament, produc degradări severe

ale edificiilor istorice. Tipul materialelor de construcție utilizate și mediul în care este

amplasată o clădire sunt factorii determinanți ai producerii degradărilor, în special în cazul

monumentelor istorice (Popișter, 2011).

Fig. 21a. Săruri cristalizate (Gentilini et al., 2012), Fig. 21b. Eflorescențe (Hidroizolații la construcții, online),

Fig. 21c. Cristalizarea sărurilor de clorură de sodiu

Cauza apariției eflorescențelor, subflorescențelor și a alveolizării pietrei naturale este

umiditatea ascensională, care tranportă sulfați de calciu, sodiu și magneziu, foarte solubili în

apă. Aceste degradări apar după expunerea repetată a sărurilor la cicluri de hidratare-

deshidratare. În cazul pietrei naturale, un fenomen frecvent înâlnit la clădirile istorice este

alveolizarea. Aceasta este podusă de cristalizarea sărurilor în pori, iar testele de laborator

demonstrează o legătură între natura sărurilor, acțiunea vântului și tiparele alveolizării, în

elementele de construcție din întreaga lume descoperindu-se aproximativ 50 de ioni de săruri,

cu precădere sulfați, nitrați și carbonați (Ludovico-Marquez și Chastre, 2012). În cercetările

conduse de Ludovico-Marquez și Chastre se propune o ecuație, care pune în legătură

fenomenul de cristalizare și modificrea rezistenței la compresiune, în urma ciclurilor repetate

de cristalizare-dizolvare.

În cazul prezenței sărurilor solubile, teste de laborator au subliniat trei factori principali,

care guvernează apariția degradărilor: factorii climatici, compoziția chimică a sărurilor și

caracteristicile de material ale elementelor. Rezultatele testelor, după expunerea la numeroase

cicluri de umezire-uscare, demonstrează faptul că soluțiile combinate, unde sunt dizolvate mai

multe tipuri de săruri, produc degradări mai multe, decât soluțiile simple (Menendez și

Petranova, 2016). De asemenea, s-a demonstrat științific reducerea punctului de îngheț, în cazul

apei contaminate cu clorură de sodiu.

Sărurile prezente în eflorescențe au o structură cristalină, cu forme prismatice (Fig.

22a), aciculare, cu spații mari între cristale și, în cazul elementelor ceramice, conțin un procent

mare de gips (Chwast et al., 2015).


18

Fig. 22a., Fig. 22b. Sărurilor de clorură de sodiu, cristalizate la suprafața unui element ceramic

Deși mecanismul de cristalizare a sărurilor solubile a fost studiat intens, factorii care îl

determină și fenomenele fizico-chimice ce au loc, nu au fost complet înțelese. În cazul unor

edificii din Turcia, s-au realizat teste in-situ și în laborator și s-a constatat că o concentrație mai

mare de săruri în soluție, sporește gradul de degradare, iar rezistența la compresiune e

diminuată cu aproximativ 5 % (Ulusoy, 2007). De asemenea, în cazul unor clădiri din Spania,

cristalizarea sărurilor și schimbarea condițiilor climatice au condus la producerea unor

degradări severe ale elementelor de construcție din granit (Lopez-Arce et al., 2010).

În vederea stabilirii unui diagnostic, din elementele de construcție ale clădirilor afectate

de eflorescențe sau subflorescențe trebuie prelevate probe, pentru a putea determina, în urma

testelor de laborator, natura și compoziția chimică a sărurilor. Fiecare edificiu trebuie studiat

separat, deoarece o soluție adecvată unei clădiri se dovedește complet ineficientă, în cazul

alteia.

Referitor la acțiunea clorurilor din mediul înconjurător, acestea afectează clădirile

istorice amplasate în mediu marin unde clorura de sodiu se găsește în soluție saturată și, după

numeroase cicluri de expunere la fenomenul de cristalizare-recristalizare, se produce

desprinderea tencuielilor expuse.

Fenomenul de carbonatare apare atunci când bicarbonatul de calciu se descompune în

carbonat de calciu și acid carbonic, consecința acestui fenomen chimic fiind eroziunea de tip

carstic (Niculiță și Groll, 2007; Frattari și Albatici, 2005).

Procesele de degradare care au la bază acțiuni de natură chimică au consecințe atât în

ceea ce privește caracteristicile estetice, cât și cele mecanice. Studiile au arătat că, atunci când

elementele de construcție (elemente ceramice solidarizate cu mortar) ajung la umiditatea de

saturație, rezistențele mecanice se pot diminua cu aproximativ 50 %, iar fenomenele de

cristalizare a sărurilor au un impact major asupra performanțelor structurale ale elementelor de

construcție (Gentilini et al., 2012).

Degradări de natură biologică

Construcțiile vechi sunt adesea afectate de prezența microorganismelor. De regulă,

manifestările atacului biologic se materializează prin apariția unor cruste de culoare neagră, pe

paramentul clădirilor. Și în acest caz, apa este principala cauză de colonizare, întrucât crează

un mediu propice dezvoltării mușchilor, fungilor, lichenilor și algelor. Sporii acestor

microorganisme sunt purtați de vânt și colonizează, în special pe fațadele umbrite, unde nivelul

de umiditate este ridicat. Odată cu eliminarea, prin spălare, a crustei neagre, care aderă cu

ușurință la suport, se îndepărtează și un strat superficial de material, ceea ce face ca edificiile

afectate să devină vulnerabile la acțiunea factorilor externi.

Degradarea de natură biologică este întâlnită frecvent la construcțiile vechi, afectând

aspectul exterior al paramentelor și integritatea structurală a materialelor de construcție, prin

deteriorarea și desprinderea straturilor exterioare ale acestora (Fig. 24a, Fig. 24b).

Fig. 24a. Zidărie afectată de prezenţa microorganismelor (Strzsyewska et al., 2015); Fig. 24b. Construcție

expusă atacului biologic (Clim et al., 2017c)

Numit în literatura de specialitate “Flos Tectorii” (Fig. 25), atacul biologic asupra

tencuielilor pe bază de mortar de var este rar întalnit. Responsabilă pentru acest tip de degradare

este o Actinobacterie, care se găsește, de regulă, în rocile calcaroase și are un aspect vizual

particular, datorat coloniilor de bacterii și prezenței sărurilor solubile (Randazzo et al., 2015).

Conform literaturii de specialitate, nu există o soluție care să poată elimina complet sau

preveni degradările de natură biologică. Un aspect extrem de important, în cazul curățării

zonelor contaminate, este preluarea și eliminarea substanțelor chimice, pentru a nu polua

mediul înconjurător (Catalog Rofix).


20

Fig. 25. Clădiri afectate de Flos Tectorii (Randazzo et al., 2015)

2.4. Tehnici de investigare a umidităţii

Preocuparea oamenilor de știință în ceea ce privește aspectele legate de umiditatea

clădirilor vechi a apărut la sfârșitul secolului al XIX- lea, ca urmare a degradării elementelor

de construcție ale edificiilor existente. Pe de altă parte, medicii acelei perioade au constatat că

diferite afecţiuni respiratorii puteau fi asociate condiţiilor insalubre create de igrasie şi

mucegai, frecvent întalnite la clădirilor vechi.

Numeroase cercetări au fost realizate în Europa, unde fenomenele de degradare s-au

manifestat intens, datorită punerii în operă la clădirile istorice a materialelor de construcție

poroase. Metodele de investigare din acea perioadă erau aproximative și se bazau pe analiza

vizuală a elementelor de construcţie afectate de umiditate. Această metodă nu poate surprinde

toate aspectele fenomenelor de degradare, precum conţinutul de umiditate, diagrama

secţiunilor umede, sursa umidităţii etc. Ca o metodă complementară, se practica adesea

prelevarea de carote din pereţii sau fundaţiile edificiilor, cu scopul de a determina conţinutul

de umiditate, prin metode de laborator. Metoda investigării umidității în laborator are un grad

ridicat de precizie, însă este invazivă, fapt ce contrazice principiile de bază ale intervențiilor la

clădirile protejate. În cazul pereţilor care conţin picturi sau elemente decorative, metoda

prelevării de carote nu poate fi utilizată.

Având în vedere aspectele enunţate anterior şi principiul confom căruia orice

intervenţie asupra clădirilor istorice trebuie să fie revesibilă, se întrevede necesitatea conceperii

unor tehnici noninvazive de investigare a umidităţii clădirilor vechi, care să aibă un grad ridicat

de precizie şi care să poată fi aplicată în cazul numeroaselor tipuri de clădiri.

Pentru stabilirea unui diagnostic, în acord cu Metodologia de investigare a zidăriilor

vechi, IND. MP 007-99, trebuie investigate următoarele aspecte (Fig. 26):

Fig. 26. Aspecte de studiat pentru diagnosticarea degradărilor cauzate de umiditate (Clim și Groll,

2016b)

În cazul clădirilor istorice, unde soluţiile de reabilitare sau restaurare sunt foarte puţine

şi difícil de adoptat, tehnicile de investigare (Tabel nr. 3) şi evaluare noninvazive au un rol

decisiv în diagnosticarea mecanismelor de degradare ale edificiilor.

Tabel nr. 3. Tabel centralizator cu tehnicile noninvazive prezentate (Clim și Groll, 2016b)

TEHNICI

NONINVAZIVE

AVANTAJE DEZAVANTAJE

DIP

-permite clasificarea și identificarea

materialelor supuse testării in situ;

-conţine o bază de date vastă;

-stabilește compatibilitatea între materialele

studiate.

-datele obţinute in situ trebuie

validate cu teste efectuate în

laborator, pentru un grad mai mare de

precizie.

IRT

-se pot identifica materiale, fisuri, degradări,

discontinuităţi de material;

-permite identificarea zonele afectate de

umiditate (Sandrolini și Franzoni, 2006);

-se poate evaluarea transferului de căldură prin

elementele de anvelopă.

-este influenţat de condiţiile de

mediu.

GPR

-a fost îndelung utilizată în arheologie;

-se pot descoperi discontinuități de material,

defecte în structuri, straturile interioare de

materiale.

-tehnica trebuie coroborată cu o

metodă analitică sau altă metodă

non-invazivă, pentru validarea

datelor.

US

-poate identifica defecte de material, fisuri,

caverne;

-poate determina cantitatea de apă conţinută de

un material.



non-invazivă, pentru validarea

datelor.


22

FOM

-se pot identifica materiale de construcţie,

degradări ale acestora, se poate evalua

conlucrarea între materiale;

- mărește imaginile de 600 de ori și le stochează

în memoria dispozitivului, pentru o accesare

ulterioară.

-datele obţinute in situ trebuie

validate cu teste efectuate în

laborator, pentru un grad mai mare de

precizie.

NMR

-se poate evalua cantitatea de apă conţinută de

un element de construcţie şi se poate evalua

starea de degradare a elementelor investigate.



non-invazivă, pentru verificarea

datelor.

LTCC

- datorită faptului că sistemul de averizare este

de tip wireless, senzorul contribuie la o

intervenţie rapidă, fapt ce diminuează daunele.

- nu a fost utilizat pe scară largă,

pentru a fi validat.

Deşi tehnicile moderne de investigare noninvazivă au un grad ridicat de precizie şi nu

afectează integritatea elementelor de construcţie studiate, trebuie coroborate cu analize

efectuate în laborator, cu analize numerice sau cu alte tehnici de investigare in situ, pentru ca

datele obţinute să fie validate.

Tehnicile non-invazive au o influenţă pozitivă în ceea ce priveşte conservarea și

administrarea patrimoniului cultural, contribuind la o dezvoltare sustenabilă. Așadar, se

impune, în vederea restaurării clădirilor istorice, utilizarea unor tehnologii de investigare

noninvazive, a materialelor recreate istoric și a metodelor de intervenție reversibila (Lourenco

et al., 2006).

2.5. Metode de prevenire și eliminare a umidităţii din elementele de construcţie ale

clădirilor istorice

De-a lungul timpului, s-au propus mai multe tehnici de intervenție pentru înlăturarea și

prevenirea umidității din clădirile existente, una dintre metode fiind studiată de Mojosilovic et

al., în anul 2010. Lucrarea prezintă influența membranelor hidrofobe, poziționate în partea

inferioară a zidăriei și în primele asize ale acesteia, asupra caracteristicilor structurale ale

elementului de construcție. Concluziile cercetării au arătat că, în cazul membranei poziționate

la interfața plăcii din beton armat cu șpaletul din zidărie de cărămidă plină, ductilitatea

elementului de construcție este foarte scăzută. În cazul membranei poziționate în primele asize

de zidărie s-a înregistrat o ductilitate mai mare, însă ambele metode de intervenție influențează

comportarea elementelor de construcție la acțiuni seismice (Mojosilovic et al., 2010).

O sinteză a aspectelor legate de umiditatea care afectează clădirile de patrimoniu o

realizează Franzoni, în lucrarea pubicată în anul 2013. Autorul susține că, în ciuda eforturilor

depuse de comunitatea științifică în acest domeniu, aspectele legate de fenomenele

higrotermice nu au fost pe deplin înțelese. Răspunsurile la aceste probleme sunt dificil de găsit,

datorită multitudinii de factori care influențează comportarea materialelor, a elementelor de

construcție și a soluțiilor de reabilitare higrotermică: fenomene naturale, caracteristicile

materialelor de construcție vechi, rigiditatea normelor de restaurare și conservare. Cercetările

in-situ arată că particularitățile mecanismelor de degradare sunt extrem de variate de la un

edificiu la altul. În cazul bisericii San Bernardo din Roma, unde pereții au 4 m grosime,

umiditatea ajunge la 5,3 m înălțime (Massari și Massari, 1993), iar umiditatea în elementele de

construcție ale bisericii San Marco din Veneția, cu grosime pereților variind între 0,7 m și 2 m,

ajunge până la 6 m înălțime (Sandrolini și Franzoni, 2007).

Din literatura de specialitate reiese o sinteză a sistemelor și tehnologiilor de reabilitare

higrotermică, care este prezentată în tabelul nr. 4.

Tabel nr. 4. -Descrierea sistemelor și tehnologiilor de prevenire și eliminare a umidității

Sisteme și tehnologii Descriere/ Evaluare

SISTEME BAZATE

PE REDUCEREA

FLUXULUI DE APĂ

a) Drenuri îngropate:

- aplicarea acestora este dificilă, deoarece lucrările pot

afecta inegritatea structurală a edificiilor protejate.

SISTEME DE

REDUCERE A

ABSORBȚIEI DE

APĂ

a) Realizare unor arce în zidărie: nu se poate aplica în cazul

clădirilor de patrimoniu.

b) Montare unor bariere hidrofobe prin inserarea acestora în

zidărie:

- tehnologia de execuție este extrem de complicată;

- chiar dacă metoda a fost utilizată o bună perioadă de

timp pe plan mondial, în prezent metoda este interzisă în

țări cu activitate seismică importantă.

c) Bariere chimice:

- se pun în operă prin forarea unor orificii în zidăria

existentă, la intervale de 10-20 cm și ¾ din grosimea

zidului, după care se injectează substanțe hidrofobe cu sau

fără presiune;

- această metodă este una ireversibilă, greu de aplicat în

cazul pereților groși sau neregulați;

- nu sunt studiate tehnicile de reintervenție, in cazul ieșirii

din lucru a sistemului;

- chiar dacă producătorii garantează pentru o durată de

viață crescută, testele in-situ nu o validează.

SISTEME BAZATE

PE EVAPORAREA

APEI

SISTEME BAZATE

PE EVAPORAREA

APEI

a) Tuburi (sifoane) Knapen:

- metoda este controversată, datorită faptului că, în

multe cazuri, inserarea acestor tuburi a produs

creșterea umidității, potrivit teoriei echilibrului

umidității;

- se asemenea, în multe situații, cristalizarea sărurilor

s-a produs în aceste tuburi, care nu au mai funcționat

(cazul palatului Ludwigsburg (Vogeley, 1985)).

b) Ventilarea inferioară a zidurilor, prin utilizarea unor

canale/ boxe de ventilare și dispozitive de hodro-

reglare.

c) Tencuieli de restaurare:

- se aplică în cazul zidăriilor afectate de eflorecențe;

- din testele experimentale realizate, reiese că unele

tencuieli de restaurare deteriorează grav elementele

pe care sunt aplicate, datorită faptului că permit

cristalizarea sărurilor în interiorul tencuielii;

- modul de funcționare al tencuielilor de asanare nu

este studiat îndeajuns in-situ.

d) Metoda încălzirii suprafețelor:

- se propune încălzirea suprafețelor afectate de

umiditate, în vederea evaporării apei;


24

- testele realizate arată faptul că nu s-au înregistrat

modificări semnificative ale cantității de apă

absorbită.

SISTEME BAZATE

PE FENOMENE

ELECTROKINETICE

a) Electro-osmoza activă:

- constă în aplicarea unor electrozi atât în peretele umed,

cât și în sol, creându-se un curent care circulă între zidărie

(anod) și sol (catod), pentru a determina umiditatea să se

deplaseze spre catod;

- cercetările au arătat că, în cazul unei clădiri din

Kronshatdt City, electro-osmoza activă a diminuat

conținutul de apă din elementele de construție cu

aproximativ 10% (Sandrolini și Franzoni, 2007), însă în

alte cazuri această metodă nu a funcționat (Bertolini et al.,

2009), ceea ce face ca direcția de cercetare în domeniul

electro-osmozei să rămână deschisă (Iliev, 2007).

b) Electro-osmoza pasivă

În ultima perioadă, punctul de vedere în rândul specialiștilor poate fi sintetizat în

următoarele concluzii:

O metodă generală de dezumidificare, care să satisfacă toate exigențele nu

există;

Se impune combinarea mai multor metode și tehnologii pentru crearea unui

sistem;

Conceptul de investigare non-invazivă este nou, iar rezultatele sunt incerte;

Rezultatele testelor pe soluții și sisteme hodrofobe realizate in-situ diferă extrem

de mult de cele realizate în laborator;

Se propune coroborarea lucrărilor, studiilor și cercetărilor experimentale din

acest domeniu, pentru identificarea de noi oportunități și înțelegerea pe deplin

a fenomenelor fizice.

2.6. Clădirea Kieser. Studiu de caz

Principalul obiectiv al investigațiilor in-situ și în laborator este acela de a stabili un

diagnostic corect, care să genereze măsurile de intervenție adecvate fiecărui obiectiv. Pentru

aceasta, trebuie evaluați o serie de parametri, cum ar fi:

condițiile climatice, geografice, specifice amplasamentului;

caracteristici volumetrice și de amplasament;

examinarea vizuală a elementelor expuse;

evaluarea stării de degradare;

surse/ cauze ale degradărilor;

măsurarea parametrilor de microclimat interior/ exterior;

măsurarea umidității elementelor de construcție in-situ, utilizând tehnici non-invazive;

prelevare probe și efectuarea determinărilor de umiditate în laborator;

interpretarea rezultatelor și stabilirea diagnosticului.

Pentru înțelegerea fenomenelor de degradare cauzate de umiditate, s-a investigat, in-

situ și în laborator, starea unei clădiri istorice din Municipiul Iași- Casa Kieser (Fig. 31). Acest

edificiu a fost construit la începutul anilor 1880, de către F.M. Kieser și figurează în prezent pe

Lista Monumentelor Istorice ale Județului Iași (Păunescu, 2016). Conform arhivelor, clădirea

nu a suferit nicio intervenție structurală sau arhitecturală, păstrându-se stilul originar, de la

începutul secolului al XIX- lea.

Fig. 31. Clădirea Kieser (Clim și Groll, 2017c)

Determinări in-situ

Clădirea studiată are regimul de înălțime S+P+3E, a îndeplinit funcțiunea de locuință,

iar în prezent este în curs de refuncționalizare. Structura de rezistență a construcției este

realizată din pereți structurali din zidărie de cărămidă plină (Fig. 32, Fig. 33), având planșeele

din beton armat sau lemn și fundații din zidărie de piatră naturală și cărămidă plină.

Fig. 32., Fig 33. Pereți din zidărie de cărămidă plină (Clim și Groll, 2017c)

Aspectul estetic al edificiului este dezolant, datorită multiplelor degradări cauzate de

umiditate și de acțiunea factorilor agresivi. Tencuiala exterioară prezintă semne ale degradării


26

de natură chimică și biologică (Fig. 34), fiind în numeroase locuri expulzată (Fig. 35), datorită

numeroaselor cicluri de îngheț- dezgheț la care a fost supusă.

Fig. 34. Zone afectate de atac biologic (Clim și Groll, 2017c); Fig. 35. Tencuială expulzată (Clim și Groll,

2017c)

Elementele de colectare şi evacuare a apelor pluviale sunt defecte, permițând scurgerea

acestora direct pe fațade, fapt ce produce degradări severe (Fig. 36). Deteriorarea trotuarelor

perimetrale permite pătrunderea și stagnarea apei în zona de soclu, favorizând apariția

mușchilor și lichenilor (Fig. 37). Eflorescențele se pot observa la intradosul planșeelor

exterioare (Fig. 38) și pe pereții exteriori, în treimea inferioară ( Fig. 39).

Fig. 36. Sisteme de colectare a apei pluviale defecte (Clim și Groll, 2017c); Fig 37. Zona de soclu afectată de

prezența microorganismelor (Clim și Groll, 2017c)

Fig. 38. Eflorescențe la intradosul planșeului exterior (Clim și Groll, 2017c) ; Fig. 39. Zona de soclu afectată

de prezența eflorescențelor (Clim și Groll, 2017c)

Determinări în laborator- metodologia cercetării

Pentru determinarea umidității la nivelul pereților de subsol s-au prelevat mostre de

cărămidă, mortar și piatră naturală de la înălțimi diferite: 0,50 m, 1,00 m, respectiv 1,50 m față

de cota pardoselii de la nivelul subsolului (Fig. 40) (realizată din pământ compactat). Probele

au fost depozitate în recipiente închise etanș, pentru a împiedica evaporarea apei (Fig. 41).

Imediat după prelevare, mostrele au fost cântărite, înregistrându-se masa acestora,

apoi au fost uscate la masă constantă în etuva ventilată, la +105°C. După uscare,

eșantioanele s-au cântărit din nou și s-au înregistrat valorile obținute, stabilindu-se

cantitatea de apă pierdută în urma procesului termic. Astfel s-a putut determina umiditatea

elementelor de construcție, cu Relația 1:

U =𝑀𝑓 − 𝑀𝑖

𝑀𝑖∗ 100 [%] (1)

U= cantitatea de apă conținută, exprimată procentual;

Mf= masa probei, după uscare la masă constantă;

Mi= masa inițială a probei.


28

Fig. 40. Releveu subsol, cu marcarea zonelor de prelevare a probelor

Fig. 41. Perete din zidărie de cărămidă plină de la nivelul subsolului- zona de prelevare probă

Valorile obținute, reprezentate în Graficul nr. 1., confirmă ipoteza că elementele

de construcție sunt expuse fenomenului de ascensiune capilară a apei din sol, întrucât

probele 5, 10, 11, 12, 16, 17, 18 și 19, care conțin cea mai mare cantitate de apă au fost

prelevate de la cota 0,50 m.

Grafic nr. 1. Determinarea umidității

Valorile umidității conținute de elementelor de construcție studiate variază între 1,08%

și 17,19 %, având valoarea medie de 6,31 %. Se poate observa că edificiul studiat este afectat

de umiditate, cu precădere ascensională. Este de menționat faptul că, deși probele au fost

prelevate în luna februarie, într-o perioadă secetoasă, iar subsolul este prevăzut cu orificii de

aerisire pentru realizare ventilării naturale, s-au identificat porțiuni de ziduri cu umiditate

ridicată, valorile fiind cuprinse între 15,21 % și 17,19 %.

În ciuda stării de degradare a acestei clădiri istorice, casa Kieser are un potențial

impresionant de restaurare, datorită unicității elementelor de arhitectură, care aparțin stilului

secolului al XIX- lea și datorită încadrării edificiului în zona istorică a Municipiului Iași.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

2,02

1,15

1,48

1,25

4,96

1,97

2,79

1,65

4,08

8,47

16,74

15,21

3,33 3,03

1,08

7,60

17,1916,40

9,55

Um

idit

ate

%

Probă

Determinarea umidității


30

Capitolul 3. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra

caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor ceramice pentru

zidărie

3.1. Prezenţa sărurilor solubile în elementele de construcţie ale clădirilor istorice

Umiditatea din elemetele de construcție este un factor semnificativ în degradarea

acestora, în special în cazul clădirilor istorice, unde materialele de construcție utilizate au o

porozitate mare și au fost supuse timp îndelungat acțiunii factorilor climatici și agenților

agresivi din mediu. Elementele ceramice pentru zidării sunt extrem de sensibile la acțiunea

apei, datorită naturii constituienților și a dimensiunilor, respectiv distribuției porilor în structura

materialului. Factorii care pot influența modificarea caracteristicilor fizice ale elementelor

ceramice, supuse acțiunii apei, sunt permeabilitatea la vapori, capacitatea de absorbție a apei,

porozitatea (Gulotta et al., 2015) și prezența sărurilor (Randazzo et al, 2015; Woolfitt).

3.2. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice ale elementelor

ceramice pentru zidărie

3.2.1. Metodologia cercetării

Pregătirea probelor

Întreg studiul experimental s-a realizat pe 24 de epruvete, extrase din elemente ceramice

pentru zidărie, din care, pentru 9 probe s-au determinat caracteristicile fizice, iar pentru

celelalte 18, densitatea aparentă și rezistența la compresiune. Cele 3 elemente de referință s-au

utilizat pentru cele două faze experimentale.

Epruvetele au formă cubică, cu latura de aproximativ 63 mm (Fig. 43). După ce au fost

măsurate (Fig. 44) și cântărite (Fig. 45), înregistrându-se datele inițiale, toate probele au fost

uscate la masă constantă, în etuva ventilată, la temperatura de +105°C ± 5°C, conform SR EN

772:2005. După răcire, epruvetele au fost distribuite astfel:

3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 10

%- denumite I1, I2, I3;


%- denumite II1, II2, II3;


%- denumite III1, III2, III3;

3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de calciu, având concentrația de

10 %- denumite IV1, IV2, IV3;


20 %- denumite V1, V2, V3;


30 %- denumite VI1, VI2, VI3;


% și soluție de clorură de calciu, cu aceeași concentrație, respectiv 5 %- denumite

P4, P5, P6;

3 epruvete s-au păstrat ca probe de referință- denumite P1, P2, P3.

Fig. 43. Epruvete ceramice; Fig. 44. Măsurarea epruvetelor; Fig. 45. Cântărirea epruvetelor

Ulterior s-au pregătit cele 7 recipiente, în care s-au dispus soluțiile de clorură de sodiu,

clorură de calciu și amestecul de soluții, fiecare având concentrațiile descrise anterior. Câte trei

cuburi au fost poziționate în recipient (Fig. 48), pe suporți, adăugându-se soluție până la ¼ din

înălțimea epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a completat nivelul

soluției până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a fost completat până

a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm (Fig. 49). Acest procedeu, de imersare progresivă,

asigură înlocuirea aerului din porii materialului cu soluție, obținându-se saturarea probelor.

Fig. 48., Fig. 49. Epruvete în soluție

S-au realizat 8 cicluri complete de uscare-saturare, cuprinzând 9 etape de uscare și 8 de

saturare.

După ce s-a înregistrat masa finală a epruvetelor, în stare uscată, s-au separat

epruvetele, iar pentru cele din soluțiile de clorură de calciu, în concentrație de 10 %, respectiv

20 %, s-au determinat următoarele caracteristici fizice: densitatea aparentă, porozitatea

aparentă și absorbția de apă.

a) Densitatea aparentă reprezintă masa, pe unitatea de volum aparent, după uscare la

masa constantă (SR EN 772-13:2005) și se determină cu relația:

𝜌𝑔,𝑢 =𝑚𝑑𝑟𝑦,𝑢

𝑉𝑔,𝑢. 106 [kg/m3] (2)

𝑚𝑑𝑟𝑦,𝑢= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑉𝑔,𝑢= volum aparent, (mm3);


32

𝜌𝑔,𝑢= densitatea probei, în stare uscată, (kg/ m3).

b) Porozitatea aparentă reprezintă volumul de pori raportat la volumul aparent al

epruvetei (Babor și Plian, 2009) și se determină cu relația:

𝑛𝑎 =𝑚𝑠−𝑚𝑢

𝜌1 .

1

𝑉𝑎 .100 [%] (3)

𝑚𝑠= masa elementului, în stare saturată, (g);

𝑚𝑢= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑉𝑎= volum aparent, (mm3);

𝜌1= densitatea lichidului, (kg/cm3).

c) Capacitatea de absorbție de apă a elementelor ceramice pentru zidărie se determină

conform SR EN 771-1:2003/Anexa C. Epruvetele, uscate la masa constantă și răcite la

temperature ambiantă, se introduce într-un bazin cu apă, pe suporți, avându-se în vedere că

toate fețele epruvetelor trebuie să fie în contact cu apa. După 20 h, probele se scot, se șterg cu

o cârpă umedă pentru îndepărtarea surplusului de apă și se cântăresc. Capacitatea de absorbție

de apă se determină cu relația 4, având o precizie de 1%.

𝑤𝑚 =𝑚𝑤−𝑚𝑑

𝑚𝑑x100 [%] (4)

𝑚𝑤= masa elementului, în stare saturată, (g);

𝑚𝑑= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑤𝑚= capacitatea de absorbţie de apă.

3.2.2. Rezultate și concluzii

Înregistrarea dimensiunilor probelor și determinarea volumului aparent

Variația masei epruvetelor pe parcursul ciclurilor de saturare- uscare

După fiecare proces de saturare, respectiv uscare, epruvetele au fost cântărite și s-au

înregistrat rezultatele. S-a constat o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor

supuse ciclurilor de saturare- uscare (Grafic nr. 3- Grafic nr. 10). Acest fapt se datorează

cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor. O parte din soluția cristalizată rămâne în

pori, de la un ciclu la altul și se reduc dimensiunile acestora. Astfel, masa finală medie a

probelor din soluția de concentrație 10 % crește cu 5,58 %, iar cea a epruvetelor din soluția de

concentrație 20 %, crește cu 9,04 %.

Grafic nr. 6. Variația masei probelor imersate în soluție de CaCl2 10 %- media înregistrătorilor

Grafic nr. 10. Variația masei probelor imersate în soluție de CaCl2, 20 %- media înregistrătorilor

Densitate aparentă

În ceea ce privește caracteristicile fizice ale epruvetelor supuse fenomenului de

cristalizare, se constată creșterea cu 2,81 % a densității aparente medii , pentru probele imersate

în soluție de clorură de calciu de concentrație 10 % și o creștere cu 9,94 %, în cazul epruvetelor

imersate în soluție de clorură de calciu de 20 % concentrație, față de epruvetele de referință

(Grafic nr. 11).

350360370380390400410420430440450460470480490500

0 2 4 6 8 10

CaCl2 10% media înregistrărilor-variatia masei

Masa uscatăCaCl2 10%-media

Masa saturatăCaCl2 10%-media

350360370380390400410420430440450460470480490500

0 2 4 6 8 10

Mas

a [g

]

CaCl2 20% media înregistrărilor- variatia masei


Masa saturatăCaCl2 20%-media


34

Grafic nr. 11. Densitatea aparentă a epruvetelor testate (Clim et al., 2016e)

Porozitate aparentă

În urma prelucrării datelor, a rezultat o scădere medie cu 18,37 % a porozității aparente

pentru probele imersate în soluție de clorură de calciu, având concentrația de 10 %, respectiv

33,80 %, pentru cele saturate cu soluție de concentrație 20 % (Grafic nr. 12- Grafic nr. 14).

Grafic nr. 13. Porozitatea aparentă –media valorilor

Absorbție de apă

Se constată o scădere a absorbției de apă medii cu 20,55 %, pentru probele imersate în

soluție de clorură de calciu, de concentrație 10 %, respectiv 39,75 %, pentru cele saturate cu

soluție de concentrație 20% (Grafic nr. 14- Grafic nr. 16).

0

5

10

15

20

25

30

Po

rozi

tate

%

Porozitatea aparentă, după cristalizare CaCl2 -media valorilor

probe martor CaCl2 10%

CaCl2 20%

1,4

1,45

1,5

1,55

1,6

1,65

1,7

1,75

Val

oar

e d

ensi

tate

ap

aren

tă [

g/cm

c]

Densitate aparentă

CaCl2 10% CaCl2 20% probe martor

Grafic nr. 16. Absorbția de apă- media valorilor

Discuții

Conform obiectivelor stabilite în planul experimental, s-a constatat că prezența sărurilor

solubile, în special cristalizarea acestora în porii materialelor, are o influență majoră în ceea ce

privește modificarea caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie.

Se poate observa că, de la un ciclu de saturare-uscare, la altul, în porii materialului

rămâne clorură de calciu, sub formă cristalizată, masa epruvetelor variind liniar și ascendent.

Acest fenomen, deși aparent nesemnificativ, poate avea efecte extrem de negative, întrucât,

odată cu creșterea concentrației soluției, crește și presiunea de cristalizare, favorizând fisurarea

matricei materialului.

Un alt aspect de menționat este scăderea semnificativă a capacității de absorbție de apă.

Acest fenomen ar putea părea favorabil materialelor de construcție, însă, odată cu scăderea

capacității de absorbție de apă, se diminuează și permeabilitatea la vapori, astfel încât este

favorizată apariția condensului.

Așadar, conform datelor obținute în cadrul experimentului, fenomenul de cristalizare a

sărurilor solubile influențează semnificativ caracteristicile fizice ale elementelor ceramice

pentru zidărie. În studiile viitoare urmează a se stabili dacă prezența sărurilor solubile are un

impact pozitiv sau negativ asupra caracteristicilor mecanice ale elementelor ceramice.

3.2.3. Determinarea capacității de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare

În urma studierii literaturii de specialitate, s-a conturat necesitatea determinării

influenței fenomenului de cristalizare a sărurilor în porii materialelor ceramice, asupra

absorbției de apă, datorită ascensiunii capilare.

Au fost supuse experimentului 6 elemente ceramice pentru zidărie (Fig. 52). După

uscarea acestora la masă constantă, în etuva ventilată, la temperatura de +105°C ± 5°C.

Ulterior, probele au fost repartizate, după cum urmează:

3 elemente ceramice s-au distribuit, pentru a fi supuse cristalizării sărurilor de clorură

de sodiu, având concentrația de 20 %;

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Ab

sorb

ție

de

apă

[%]

Absorbție de apă, după cristalizare CaCl2- media valorilor

CaCl2 10%

probe martor

CaCl2 20%


36

3 elemente ceramice au fost repartizate, pentru a fi supuse cristalizării sărurilor de

clorură de calciu, având concentrația de 20 %;

3 elemente ceramice au fost păstrate ca probe de referință.

S-au pregătit 2 bazine, unul cu soluție de clorură de sodiu, altul cu soluție de clorură de

calciu, ambele având concentrația de 20 %. Probele au fost așezate în bazine, pe suporți, după

care s-au adăugat soluțiile, până ce au acoperit 1/4 din înălțimea elementelor (Fig. 53).

Fig. 52. Elemente ceramice pentru zidărie; Fig. 53. Elemente supuse fenomenului de cristalizare

Studiul experimental s-a desfășurat pe o perioadă de 30 de zile, în fiecare zi

completându-se nivelul soluțiilor din bazine. După finalizarea termenului propus, elementele

au fost extrase din recipiente, s-a eliminat surplusul de apă, prin ștergere cu o cârpă umedă,

apoi au fost uscate, la masă constantă, în etuva ventilată, înregistrându-se valorile obținute.

După uscare, cele 6 elemente au fost supuse fenomenului de absorbție de apă, datorită

acțiunii capilare. Probele s-au repartizat în trei recipiente (Fig. 55), unde au fost lăsate 24 de

ore în apă, nivelul acesteia acoperind 1/3 din înălțimea probelor.

Fig. 55. Elemente ceramice supuse fenomenului de ascensiue a apei prin capilare

După epuizarea celor 24 de ore, elementele au fost scoase din bazine, s-a îndepărtat

surplusul de apă, prin ștergere cu o cârpă umedă, s-au cântărit și s-au înregistrat rezultatele.

Ulterior s-a determinat absorbția de apă, datorită ascensiunii capilare, cu relația (5):

U =𝑀𝑠 − 𝑀𝑢

𝑀𝑢∗ 100 [%] (5)

U= cantitatea de apă conținută, exprimată procentual;

Ms= masa probei, în stare saturată;

Mi= masa inițială a probei, în stare uscată.

Rezultate și discuții

Rezultatele testelor (Grafic nr. 17) demonstrează faptul că absorbția de apă, datorită

asceniunii capilare se reduce semnificativ, odată cu reducerea porozității. Elementele supuse

fenomenului de cristalizare a sărurilor de clorură de sodiu înregistrează o diminuare de

aproximativ 70 % a capacității de absorbție de apă, față de probele de referință. În cazul

elementelor supuse cristalizării soluției de clorură de calciu, capacitatea de absorbție de apă,

datorită ascensiunii capilare se reduce cu aproximativ 44 %.

Fenomenul de reducere a porozității se produce datorită colmatării porilor cu săruri

cristalizate, fapt ce conduce la creșterea presiunii de cristalizare, conform literaturii de

specialitate. Odată cu majorarea valorii presiunii de cristalizare, în scheletul materialului se

produc microfisuri, fenomen ce stă la baza degradării elementelor ceramice afectate de prezența

sărurilor.

Grafic nr. 17. Absorbția de apă datorită fenomenului de ascensiune capilară

3.3. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor mecanice ale

elementelor ceramice pentru zidărie

3.3.1. Experiment Faza I: Determinarea rezistenţei la compresiune

3.3.1.1. Metodologia cercetării- Faza I

Studiul s-a efectuat pe 18 epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie, având

latura de 63 mm. Epruvetele, pregătite pentru testarea experimentală conform descrierii din

subcapitolul 3.2.1. (Pregătirea probelor), au fost distribuite astfel:

3 epruvete, pentru imersat în soluția de clorură de sodiu, având concentrația de 10%;

3 epruvete, pentru soluția de clorură de sodiu de concentrație 20%;

3 epruvete, pentru soluția de clorură de sodiu de concentrație 30%;

3 epruvete pentru soluția de clorură de calciu de concentrație 30%;

3 epruvete pentru un amestec de soluție de clorură de sodiu de concentrație 5% și soluție

de clorură de calciu de concentrație 5%;

ultimele 3 s-au păstrat ca probe de referință. Toate epruvetele au fost măsurate și

cântărite, înregistrându-se datele inițiale.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

A1-martor A2-martor AII1 CaCl2 20% AII2 CaCl2 20% AI1 NaCl 20% AI2 NaCl 20%

Ap

ă ab

sorb

ită

[%]

Absorbția de apă prin ascensiune capilară


38

Au fost pregătite cinci recipiente, după cum urmează:

3 recipiente cu soluție de clorură de sodiu, având concentrațiile de 10 %, 20 %,

respectiv 30%;

1 recipient cu clorură de calciu, de concentrație 30 %;

1 recipient cu un amestec de soluții, 5 % clorură de calciu, și 5 % clorură de sodiu.

Câte trei cuburi au fost poziționate pe suporți, în fiecare recipient, adăugându-se soluție

până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a

completat nivelul soluției până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a

fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Procedeul de imersare progresivă,

asigură înlocuirea aerului din porii materialului cu soluție de clorură de calciu.

Epruvetele au fost lăsate în soluție 48 h, în condiții de laborator, după care au fost

scoase, s-a îndepărtat surplusul de soluție, prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat masa

probelor în stare saturată (Fig. 59). Apoi epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva

ventilată la temperatura de +105°C ± 5°C, timp de 24 h. După ce s-a înregistrat masa probelor

în stare uscată, acestea au fost lăsate să se răcească în laborator, după care procedeul de

imersare s-a reluat. S-au realizat 8 cicluri complete de uscare-saturare, cuprinzând 9 etape de

uscare și 8 de saturare.

Fig. 59. Epruvete pregătite în vederea cântăririi (Clim și Diaconu, 2017a)

După înregistrarea masei finale a epruvetelor, în stare uscată (Fig. 60, Fig. 61), s-a

determinat densitatea aparentă. Ulterior s-a determinat rezistența la compresiune, utilizând

presa hidraulică, în baza relației 6 (Fig. 62- 65).

𝑅𝑐 =𝑁𝑟

𝐴 [𝑁/𝑚𝑚𝑝] (6) (Babor și Plian, 2009)

Rc= rezistența la compresiune;

A= suprafața probei [mm2];

Nr= forța de rupere [N].

Fig. 60., Fig. 61. Epruvete după uscare (Clim și Diaconu, 2017a)

Fig. 62.-65. Determinare rezistenței la compresiune cu presa hidraulică (Clim și Diaconu, 2017a)

3.3.1.2. Rezultate și concluzii- Faza I

Volumul aparent și densitatea aparentă


40

Grafic nr. 18. Densitatea aparentă


Se constată o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor supuse ciclurilor de

saturare- uscare. Acest fapt este produs de cristalizarea sărurilor solubile în porii materialelor,

o parte din soluția cristalizată ramânând în pori, de la un ciclu la altul și reducând dimensiunile

acestora.

Astfel, masa finală medie a probelor:

din soluția de clorură de sodiu, de concentrație 10 %, crește cu 12,66 % (Grafic nr. 19-

Grafic nr. 22);


Grafic nr. 27);


Grafic nr. 32);

din soluția de clorură de calciu, de concentrație 30 %, crește cu 13,87 % (Grafic nr. 33-

Grafic nr. 37);

din soluția de clorură de calciu, de concentrație 5 % și clorură de sodiu 5 %, crește cu

9,97 % (Grafic nr. 19- Grafic nr. 38).

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2V

alo

are

a d

en

sită

ții a

par

en

te[g

/cm

3]

Denumirea epruvetelor testate

Densitate aparentă

Grafic nr. 22. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 10% (Clim și Diaconu,

2017a)


2017a)

350360370380390400410420430440450460470480490500

Mas

a [g

]

NaCl 20 % media- variație masă

Masa uscatăNaCl20%-medie

MasasaturatăNaCl20%-medie

350360370380390400410420430440450460470480490500

Mas

a [g

]

NaCl 30% media- variație masă

MasauscatăNaCl30%-media

MasasaturatăNaCl30%-media

350360370380390400410420430440450460470480490500

Mas

a [g

]NaCl 10 % media-variație masă

Masa uscatămedieNaCl10%

Masa saturatămedieNaCl10%


42


2017a)

Grafic nr. 35. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de calciu 30% (Clim și Diaconu,

2017a)

Grafic nr. 39. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de calciu 5 % și clorură de sodiu

5 % (Clim și Diaconu, 2017a)

Determinarea rezistenței la compresiune pentru epruvetele ceramice supuse

cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor

În urma testelor experimentale, s-a constat că rezistențele la compresiune, în cazul

epruvetelor ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, se

producmodificări (Grafic nr. 40, Grafic nr. 41), după cum urmează:

în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 10 % concentrație, se

constată o creștere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 3,95 %, față de

valoarea de referință;


constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 7,07 %, față de





350360370380390400410420430440450460470480490500

Mas

a [g

]CaCl2 30 % media- variație masă


MasasaturatăCaCl2 30%-media

350360370380390400410420430440450460470480490500

Mas

a [g

]

NaCl 5 % + CaCl2 5 % media- variație masă

MasauscatăNaCl5%+CaCl2 5% -media

MasasaturatăNaCl5%+CaCl2 5%-media

în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de calciu, 30 % concentrație, se



în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 5 % concentrație și clorură

de calciu 5 %, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 10

%, față de valoarea de referință.

Grafic nr. 41. Media valorilor obținute pentru rezistența la compresiune a epruvetelor testate

Discuții

Obiectivul principal al acestei etape experimentale a fost determinarea influenței

cristalizării sărurilor solubile în porii elementelor ceramice asupra caracteristicilor

mecanice, întrucât numeroase clădiri istorice afectate de umiditate sunt realizate din zidărie

de cărămidă plină.

O serie de producători de soluții de hidrofobizare și asanare a zidăriilor susțin că apariția

eflorescențelor, datorită cristalizării sărurilor în porii materialelor, au doar un efect

inestetic, neafectând caracteristicile fizice și mecanice ale elementelor. Scopul acestui

studiu a fost acela de a determina prin metode științifice, că sărurile solubile cristalizate, au

un efect negativ important asupra caracteristicilor materialelor, amplificat odată cu

creşterea concentraţiei soluţiei.

În concluzie, ce determină diminuarea rezistenței la compresiune a elementelor

ceramice: cristalele sărurilor aflate în porii materialelor sau degradările, microfisurile,

produse de acestea scheletului. Acest aspect este subiectul următoarei etape experimentale-

Faza II.

15161718192021222324252627282930313233343536

1

NaCl 10% media 35,80026458

NaCl 20% media 32,00064038

NaCl 30% media 17,55800127

Referinta media 34,43742856

CaCl2 30% media 32,46098439

NaCl 5%+CaCl2 5% media 30,99118004

Val

ori

re

zist

en

ță la

co

mp

resi

un

e [

N/m

m²]

Rezistențe la compresiune- media valorilor


44

3.3.2. Experiment Faza II: Determinarea factorilor ce influenţează diminuarea rezistenţei

la compresiune

3.3.2.1. Metodologia cercetării- Faza II

Studiul s-a efectuat pe 12 epruvete (Fig. 66a, Fig. 66b) extrase din elemente ceramice

pentru zidărie, cu latura de 63 mm. Epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva

ventilata la +105°C ± 5°C, apoi 9 dintre ele s-au imersat în soluție de clorură de sodiu, având

concentrația de 20 %, iar 3 probe s-au păstrat ca referință.

Fig. 66a, Fig. 66b. Epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie

S-a pregătit o soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 20 %, iar 9 probe au

fost poziționate pe suporți, într-un recipient, adăugându-se soluție până la ¼ din înălțimea

epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a completat nivelul soluției până

la ½ din înălțimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a fost completat până a depășit

înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Acest procedeu asigură saturarea probelor.

Epruvetele au fost lăsate în soluție 48 h, în condiții de laborator (Fig. 67), după care au

fost scoase, s-a îndepărtat surplusul de soluție prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat

masa probelor în stare saturată. Epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva ventilată

la temperatura de +105°C ± 5°C, timp de 24 h. După ce s-a înregistrat masa probelor în stare

uscată, acestea au fost lăsate să se răcească în laborator, după care procedeul de imersare s-a

reluat. S-au realizat 6-7 cicluri complete de uscare-saturare.

În etapa premergătoare determinărilor de rezistență, 3 probe din soluție au fost uscate

la masă constantă- cu săruri- uscate, alte 3 probe au fost lăsate în soluție- cu săruri- ude, iar 3

probe au fost ținute 24 h în apă, după care au fost uscate la masă constantă- spălate uscate.

După aceste procese, s-a înregistrat masa finală a epruvetelor și s-a determinat

rezistența la compresiune.

3.3.2.2. Rezultate și concluzii- Faza II


Se constată o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor supuse ciclurilor de

saturare- uscare. Acest fapt se datorează cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, o

parte din soluția cristalizată ramânând în pori, de la un ciclu la altul și reducând dimensiunile

acestora. Astfel, masa finală medie a probelor din soluția de clorură de sodiu, de concentrație

20 %, crește cu 21,35 % (Grafic nr. 42-Grafic nr. 51).

Grafic nr. 51. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 20 % (Clim și

Diaconu, 2016b)

Determinarea rezistenței la compresiune pentru epruvetele ceramice supuse

cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor- Faza II

În urma testelor experimentale, s-a constat că rezistențele la compresiune, în cazul

epruvetelor ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, suferă

modificări (Grafic 52, Grafic nr. 53), după cum urmează:

în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație,

uscate- cu săruri, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune

cu 40,97 %, față de valoarea de referință;

în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație, ude,

cu săruri, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 0,41

%, față de valoarea de referință;

350

360

370

380

390

400

410

420

430

440

450

460

470

480

490

500M

asa

[g]

NaCl 20 % media- variație masă

Masa uscatăNaCl20%-medie

MasasaturatăNaCl20%-medie


46

în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație,

spălate de săruri- uscate, se constată o creștere a valorii medii a rezistenței la

compresiune cu 13,77 %, față de valoarea de referință.

Grafic nr. 53. Valorile medii ale rezistenței la compresiune (Clim și Diaconu, 2016b)

Discuții

Acest experiment demonstrează că sărurile cristalizate în pori reduc semnificativ

rezistența la compresiune a elementelor ceramice pentru zidărie. Așa cum s-a arătat în

studiul efectuat, dacă sărurile sunt eliminate, caracteristicile mecanice revin la parametrii

anteriori.

Concluziile testelor sunt limitate, neputându-se extrapola rezultatele la situațiile in-situ,

întrucât în cazul clădirilor existente, fenomenul de cristalizare a sărurilor în porii

materialelor este însoțit de gelivitate, de îmbătrânirea materialelor, de eroziuni și degradări

cauzate de intemperii, de amestecuri de soluții ce cristalizează, o parte provenite din pânza

freatică, altă parte din apele pluviale sau din poluarea mediului înconjurător. Astfel, in- situ,

situația e mult mai complexă decât cea studiată în laborator. Însă, pe baza studiului realizat,

se pot crea noi direcții de cercetare, care să ajute la conceperea unor soluții și tehnici de

eliminare a umidității potrivite clădirilor istorice.

1

NaCl 20% media- uscate, cusăruri

16,381418 20,70532169 15,86254956

NaCl 20% media- ude, cu sruri 19,889957 34,83830977 34,59122956

NaCl 20% media-spălate uscate 37,65502418 28,04360396 36,34549906

Referinta media 35,77721457 19,02517626 34,88772581

15161718192021222324252627282930313233343536373839

N/m

m²

Rezistențe la compresiune

Capitolul 4. Soluţii de hidrofobizare

4.1. Eliminarea umidităţii prin aplicarea soluţiilor de hidrofobizare

4.2. Hidrofobizarea elementelor ceramice pentru zidărie

4.2.1. Efectele tratamentelor de hidrofobizare asupra caracteristicilor fizice ale elementelor

ceramice pentru zidărie


S-au utilizat 9 cuburi, extrase din elemente ceramice pentru zidărie, cu latura de

aproximativ 60 mm şi alte 9 cuburi extrase, extrase, de asemenea, din elemente ceramice pentru

zidărie recuperate de la o clădire veche demolată, având latura de aproximativ 65 mm (Fig.

70).

Fig. 70. Epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie

Ca tratamente de hidrofobizare s-au utilizat două tipuri de produse, soluţia I, respectiv

soluţia II. Soluţia I este o cremă anti-umiditate, pe bază de silicon (Fișă tehnică Dryzone), iar

soluţia II este o pastă pe bază de silan, având 80 % ingrediente active, conform fişei tehnice

(Fișă tehnică SikaMur).

Epruvetele au fost uscate la masă constantă (SR EN 772:2005) în etuva ventilată, la

+105°C ± 5°C, apoi s-au distribuit trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche

pentru soluţia I, alte trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche pentru soluţia

II, iar ultimele trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche s-au păstrat ca probe

de referință. Toate epruvetele au fost măsurate și cântărite, înregistrându-se datele inițiale.

Prima serie de epruvete, trei epruvete cărămidă nouă (CND) şi trei epruvete cărămidă

veche (CVD), s-au impregnat, prin pensulare în două straturi, cu soluţia I (Fig. 73), următoarea

serie (CNS, CVS), cu soluţia II (Fig. 74), iar utima serie a fost păstrată de referinţă (CNM,

CVM) (Fig. 75).


48

Fig. 73 – Impregnare cu soluţia I; Fig. 74- Impregnare cu soluţia II; Fig. 75- Probe de referinţă

După aplicarea tratamentelor, epruvetele au fost lăsate la uscat 24 h, în condiţii de

laborator. Ulterior, probele au fost aşezate pe suporţi, în bazine diferite, câte unul pentru fiecare

serie, adăugându-se apă până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Apoi au fost lăsate în în apă 24 h,

după care s-a completat nivelul până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul apei

din bazine a fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Epruvetele au fost

lăsate în apă 24 h, în condiții de laborator, după care au fost scoase, s-a îndepărtat excesul de

apă prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat masa probelor în stare saturată, apoi s-au

determinat următoarele caracteristici fizice: densitatea aparentă, timp de absorbţie de apă,

porozitatea aparentă și capacitatea de absorbție e apei.

a) Densitatea aparentă reprezintă masa pe unitatea de volum aparent, după uscare la masa

constantă și se determină cu relația (6):

𝜌𝑔,𝑢 =𝑚𝑑𝑟𝑦,𝑢

𝑉𝑔,𝑢. 106 [kg/m3] (6)

𝑚𝑑𝑟𝑦,𝑢= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑉𝑔,𝑢= volum aparent, (mm3);

𝜌𝑔,𝑢= densitatea probei, în stare uscată, (kg/ m3).

b) Timpul de absorbţie: reprezintă timpul, exprimat în secunde, în care o picătură de apă, de

0,5 cm3, este absorbită de un material, până suprafața materialului devine opacă (Fig. 76, Fig.

77).

Fig. 76., Fig. 77. Determinarea timpului de absorbţie

c) Porozitatea aparentă reprezintă volumul de pori raportat la volumul aparent al epruvetei și

se determină cu relația:

𝑛𝑎 =𝑚𝑠−𝑚𝑢

𝜌1 .

1

𝑉𝑎 .100 [%] (7)

𝑚𝑠= masa elementului, în stare saturată, (g);

𝑚𝑢= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑉𝑎= volum aparent, (mm3);

𝜌1= densitatea lichidului, (kg/cm3).

d) Capacitatea de absorbție de apă a elementelor ceramice pentru zidărie se determină

conform SR EN 771-1:2003/Anexa C. Epruvetele, uscate la masa constantă și răcite la

temperature ambiantă, se introduce într-un bazin cu apă, pe suporți, avându-se în vedere că

toate fețele epruvetelor trebuie să fie în contact cu apa. După 20 h, probele se scot, se șterg cu

o cârpă umedă pentru îndepărtarea surplusului de apă și se cântăresc. Capacitatea de absorbție

de apă se determină cu relația 8, având o precizie de 1%.

𝑤𝑚 =𝑚𝑤−𝑚𝑑

𝑚𝑑x100 [%] (8)

𝑚𝑤= masa elementului, în stare saturată, (g);

𝑚𝑑= masa elementului, în stare uscată, (g);

𝑤𝑚= capacitatea de absorbţie de apă.

e) Viteza initiala de absorbţie de apă a elementelor pentru zidăria de argila se determină

conform SR EN 772-11:2003. Se usucă epruvetele până la masa constantă, mdry,s, în etuva

ventilată la o temperatură de 105°C ± 5°C. Masa constantă este considerată atinsă dacă, în


50

timpul procesului de uscare din cântăriri anterioare efectuate într-o perioadă de minimum 24

h, pierderea de masă între două determinări este sub 0.1% din masă totală.

Se lasa epruvetele să se răcească la temperatura camerei. După ce s-au răcit, se măsoară

dimensiunile fetelor ce urmează a fi imersate şi se calculează aria brută, As.

Se amplasează epruvetele cu fețele (fetele inferioare, în cazul elementelor de argilă)

sprijinite pe dispozitivul suport, astfel încât să se găsească pe baza tăvii şi se imersează în apă

până la o adâncime de 5 mm ± 1 mm pe durata încercării. În cazul elementelor pentru zidărie

cu fața extrem de neregulată, se creşte nivelul apei, astfel încât suprafaţa inferioară să fie

complet în contact cu suprafaţa apei.

Se porneşte cronometrul. Se menţine constant nivelul apei pe toată durata încercării. Pentru

elementele de beton, piatra artificială şi piatra naturală, se acoperă vasul pentru a preveni

evaporarea apei de pe epruvetele umede.

După terminarea timpului de imersie (t) se scot epruvetele, se şterge suprafaţa de apă şi se

cântăresc (mso,s).

Se calculează viteza iniţială de absorbţie a apei pentru fiecare element pentru zidărie de

argila, cu o exactitate de 0.1kg/(m2x min).

cwi,s =mso,s−mdry,s

As∙t∙ 103 [kg/(m2 ∙ min)] (9)

Unde t= 1 minut.

este masa epruvetei după uscare, exprimată în grame;

este masa epruvetei după imersare un timp t, exprimată în grame;

este aria brută a feţei epruvetei imersate în apă, exprimată în mm2;

este timpul de imersie, exprimat în secunde;

este viteza iniţială de absorbţie a apei a elementelor pentru zidărie de argila şi BCA,

exprimată în kg/( m2x min).


Densitate aparentă

Se constată că valorile obţinute pentru densitatea aparentă a celor două tipuri de

elemente ceramice, extrase din cărămidă nouă (CN), repectiv extrase din cărămidă veche (CV),

sunt aproximativ egale (Grafic nr. 54).

Grafic nr. 54. Densitatea aparentă (Clim et al., 2018a)

Timp de absorbţie de apă

Valorile înregistrate pentru timpul în care apa a fost absorbită de epruvete (Grafic nr.

55, Grafic nr. 56) conduc la următoarele concluzii:

Grafic nr. 55. Timpul de absorbție a apei

1980

2880

2340

5220

35403960

11401440

840

3360

16201920

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1DN 2DN 3DN 1DV 2DV 3DV 1SN 2SN 3SN 1SV 2SV 3SV

Tim

p (

s)

Denumire probe

Timp de absorbție a apei

1,81 1,80

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Val

oar

e m

edie

a d

ensi

tăți

iap

aren

te[g

/cm

3]

Densitate aparentă- media valorilor [g/cm3]

Densitate aparenta CN Densitate aparenta CV


52

epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o permeabilitate mai mică la apă

cu aproximativ 177 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr.

57);

epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia I (CND) au o

permeabilitate mai mare la apă cu aproximativ 44 %, faţă de cele extrase din

cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 58);

epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia II (CNS) au o

permeabilitate mai mare la apă cu aproximativ 51 %, faţă de cele extrase din

cărămidă veche şi tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 59);


permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ 10900 %, faţă de cele extrase din

cărămidă nouă, de referinţă (CNM) (Grafic nr. 60);

epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) au o


cărămidă veche, de referinţă (CVM) (Grafic nr. 61);

epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia II (CNS) au o


cărămidă nouă, de referinţă (CNM) (Grafic nr. 62);

epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia II (CVS) au o


cărămidă veche, de referinţă (CVM) (Grafic nr. 63);



cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 64);

epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) au o


cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 65).

Porozitate aparentă

Rezultatele obţinute în ceea ce priveşte porozitatea aparentă (Grafic nr. 66, Grafic nr.

67) conduc la următoarele concluzii:

Grafic nr. 66. Porozitate aparentă- media valorilor (Clim et al., 2018a)

epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o porozitate aparentă mai mică cu

aproximativ 49 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr. 67);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o porozitate

aparentă mai mică cu aproximativ 31 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,

tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 68);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o porozitate


tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 69);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o porozitate

aparentă mai mare cu aproximativ 40 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă,

(CNM) (Grafic nr. 70);

epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) au o porozitate

aparentă mai mare cu aproximativ 3 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,

(CVM) (Grafic nr. 71);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o porozitate



epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) au o porozitate



epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CNS) au o porozitate


tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 74);

0

5

10

15

20

25

30

35

Po

rozi

tate

ap

are

ntă

[%]

Porozitate aparentă- media valorilor [%]

Porozitate aparenta CND

Porozitate aparenta CVD

Porozitate aparenta CNS

Porozitate aparenta CVS

Porozitate aparenta CNM

Porozitate aparenta CVM


54

epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVS) au o porozitate

aparentă mai mare cu aproximativ 58 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,

tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 75).

Capacitatea de absorbţie de apă

Valorile înregistrate în ceea ce priveşte absorbţia de apă (Grafic nr. 76, Grafic nr. 77)

conduc la următoarele concluzii:

Grafic nr. 77. Capacitatea de absorbţie de apă- media valorilor (Clim et al., 2018a)

epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o capacitate de absorbţie mai mică

cu aproximativ 26 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr.

78);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o capacitate de

absorbţie mai mică cu aproximativ 1 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,

tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 79);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o capacitate de


tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 80);

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o capacitate de

absorbţie mai mică cu aproximativ 12 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă,


epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) au o capacitate de



epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o capacitate de

absorbţie mai mică cu aproximativ 34 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă,


epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) au o capacitate

de absorbţie mai mică cu aproximativ 40 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,


0

5

10

15

20

Cap

acit

atea

de

abso

rbți

e d

e ap

ă[%

]

Capacitatea de absorbţie de apă- media valorilor [%]

Capacitate absorbtie apaCND

Capacitate absorbtie apaCVD

Capacitate absorbtie apaCNS

Capacitate absorbtie apaCVS

Capacitate absorbtie apaCNM

Capacitate absorbtie apaCVM

epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CNS) au o capacitate de

absorbţie mai mare cu aproximativ 35 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă,

tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 85);

epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVS) au o capacitate de

absorbţie mai mare cu aproximativ 11 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche,

tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 86).

Viteza initiala de absorbţie de apă

Pentru epruvetele tratate cu solutiile de hidrofobizare I, respectiv II s-a determinat

viteza iniţială de absorbţie ca fiind 0, în timp ce epruvetele netratate au obţinut valori de 0,57 [kg/(mp*min)], în cazul elementelor ceramice vechi, respectiv 0,65 [kg/(mp*min)] pentru

elementele ceramice noi (Grafic nr. 87).

Grafic nr. 87. Viteza inițială de absorbţie de apă- media valorilor (Clim at al., 2018a)

Discuţii

Referitor la valorile obţinute pentru densitatea aparentă atât a elementelor ceramice

pentru zidărie noi, cât şi ale celor extrase din cărămidă veche, se poate observa că sunt

foarte apropiate. Bineînţeles, densitatea aparentă a elementelor noi ar trebui să fie mai mare,

decât a celor vechi, datorită tehnologiilor moderne de fabricare, însă acest aspect se poate

datora faptului că porii cărămizilor vechi sunt colmataţi, datorită expunerii elementelor de

construcţie la acţiunile externe.

În ceea ce priveşte porozitatea aparentă, evident elementele ceramice vechi au o

porozitate mult mai mare faţă de cele noi, aspect ce se datorează proceselor tehnologice

moderne.

Permeabilitatea la apă a fost îmbunătăţită semnificativ, atât în cazul cărămizilor noi, cât

şi a celor vechi, după aplicarea soluţiilor de hidrofobizare. Deşi elementele ceramice vechi

au înregistrat cea mai ridicată permeabilitate la apă, după tratament, timpul de absorbţie a

crescut de aproximativ 500 de ori. În acest caz, soluţia I a avut randament maximum, cu

100% mai mare decât soluţia II.

Referitor la hidrofobizarea elementelor ceramice noi, atât în cazul celor tratate cu

soluţia I, cât şi al celor tratate cu soluţia II, timpul de absorbţie s-a majorat semnificativ, de

aproximativ 100 ori.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

00

00

0.650.57

Vit

eza

iniț

ială

de

ab

sorb

ție

[kg/

(mp

*min

)]

Viteza inițială de absorbție de apă [kg/(mp*min)]

viteza initiala absorbtie apaCND

viteza initiala absorbtie apaCVD

viteza initiala absorbtie apaCNS

viteza initiala absorbtie apaCVS

viteza initiala absorbtie apaCNM


56

Capacitatea de absorbţie a apei s-a diminuat în cazul probelor hidrofobizate. Cele mai

bune rezultate s-au obţinut la epruvetele tratate cu soluţia II.

În concluzie, soluţia I a obţinut rezultate maxime în ceea ce priveşte timpul de absorbţie,

iar soluţia II a înregistrat rezultate maxime la reducerea capacităţii de absorbţie de apă.

Aşadar, ambele soluţii au îmbunătăţit semnificativ comportarea elementelor ceramice

la acţiunea apei, însă rămâne de investigat, dacă aceste îmbunătăţiri se menţin şi în cazul

elementelor de construcţie realizate cu elemente ceramice. Acest obiectiv a stat la baza

realizării următorului studiu experimental.

4.3. Soluţii de hidrofobizare a zidăriilor realizate din elemente ceramice


Materiale utilizate:

cărămidă plină presată, fabricată în anul curent, cu dimensiunile 230x115x63

mm;

cărămidă plină, recuperată din demolări, fabricată în urmă cu aproximativ 50-60

ani, cu dimensiunile 280x140x70 mm;

mortar de var, realizat în laborator;

mortar de ciment, realizat în laborator;

soluţie de hidrofobizare pe bază de silicon- Soluţia I;

soluţie de hidrofobizare pe bază de silan- Soluţia II;

apă;

bazine etanşe;

material granular pentru menţinerea umidităţii.

S-au realizat 6 şpaleţi din zidărie de cărămidă, după cum urmează:

2 şpaleţi din cărămidă nouă şi mortar de ciment- CN+MC I, CN+MC II;

2 şpaleţi din cărămidă veche şi mortar de ciment- CV+MC I, CN+MC II;

2 şpaleţi din cărămidă veche şi mortar de var- CV+MV I, CV+MV II.

S-au realizat două bazine etanşe, în care s-a amplasat câte un şpalet din fiecare serie,

obţinându-se astfel două baterii, după cum urmează: Seria I- CN+MC I, CV+MC I, CV+MV

I, Seria II- CN+MC II, CV+MC II, CV+MV II. Apoi s-a aşezat material granular în bazine,

pentru menţinerea umidităţii şi împiedicarea evaporării accelerate a apei (Fig. 77). După

realizare, şpaleţii au fost lăsaţi să se usuce timp de 14 zile.

Fig. 77. Şpaleţi din zidărie de cărămidă (Clim și Groll, 2018b)

FAZA I

În prima etapă, s-au umplut bazinele cu apă, nivelul apei ajungând până la jumătatea

primei asize. După 24 h, s-a măsurat şi înregistrat nivelul la care a ajuns umiditatea

ascensională. Procesul s-a repetat timp de 16 zile, rezultând 8 cicluri de completare a bazinelor

cu apă şi verificarea nivelului umidităţii (Fig. 78a, Fig. 78b, Fig 78c).

Fig. 78a, Fig. 78b, Fig. 78c. Măsurarea nivelului umidităţii ascensionale (Clim și Groll, 2018b)

FAZA II

În etapa a doua, şpaleţii au fost perforaţi în plan orizontal, în vederea aplicării

tratamentului de hidrofobizare. Perforaţiile au fost realizate pe ambele feţe ale şpaletilor, în

şah, la 10 cm distanţă, având diametrul de 12 mm şi adâncimea de 12 cm (Fig. 79a, Fig. 79b,

Fig 79c).

Fig. 79a. Zidul afectat de umiditatea ascensiunală; Fig. 79b. Șpaletul de zidărie perforat și tratat împotriva

umidității; Fig. 79c. Nivelul umidității ascensiunale stabilizat sub zona de tratament

Şpaleţii din prima serie au fost trataţi prin injectare cu Soluţia I (Fișa tehnică Dryzone),

iar cei din seria a doua au fost trataţi cu Soluţia II (Fișa tehnică SikaMur). După injectare,


58

perforaţiile au fost închise cu mortar, iar probele au fost lăsate timp de 4 zile la uscat, în condiţii

de laborator (Fig. 80).

Fig. 80. Spaleţi trataţi în vederea hidrofobizării (Clim și Groll, 2018b)

Procesul de determinare a umidităţii ascensionale a fost reluat: s-au umplut bazinele cu

apă, nivelul apei ajungând până la jumătatea primei asize. După 24 h, s-a măsurat şi înregistrat

nivelul la care a ajuns umiditatea ascensională. Procesul s-a repetat timp de 16 zile, rezultând

8 cicluri de completare a bazinelor cu apă şi verificarea nivelului umidităţii.


FAZA I

Variația ascensiunii capilare este liniară, rezultatele fiind prezentate în Grafic nr. 88;

Grafic nr. 88. Nivelul umidității ascensionale- Faza I

17

20

24

26

24

26

2930

16

18

20

23 2324

26 26

17

19

24

27

24

2627 27

15

17

19

22 22

27 27 27

16

18

22

25

23

25

29 29

18

22

25

30

27

30

28

30

0

5

10

15

20

25

30

35

1 2 3 4 5 6 7 8

Niv

elu

l um

idit

ății

(cm

)

Nivelul umidității ascensionale- Faza I

I CN+MC cmI CV+MC cmI CV+MV cmII CN+MC cmII CV+MC cm

Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă

și mortar de ciment (CN+MC) amplasați în prima serie, este una liniară, ajungând de la

17 cm, la 30 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 89);

Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche

și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în prima serie este liniară, variind de la 16 cm,

la 26 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 90);

Ascensiunii capilară, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar

de var (CV+MV) amplasați în prima serie este, de asemenea, liniară, ajungând de la 17

cm, la 27 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 91);

Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă

și mortar de ciment (CN+MC) amplasați în a doua serie, este una liniară, ajungând de

la 15 cm, la 27 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 92);

Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche

și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în a doua serie este liniară, variind de la 16

cm, la 29 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 93);

Ascensiunii capilară, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar

de var (CV+MV) amplasați în a doua serie este liniară, variind de la 18 cm, la 30 cm

după 8 cicluri (Grafic nr. 94).

FAZA II

După procesul de hidrofobizare variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați

din zidărie s-a diminuat, valorile obținute fiind înregistrate în Grafic nr. 95, Grafic nr.

96;


60

Grafic nr. 95. Nivelul umidității ascensionale- Faza II

Grafic nr. 96. Nivelul umidității ascensionale înainte și după tratament

După procesul de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în cazul

șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC)

0

5

10

15

20

25

30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Variația nivelului umidității ascensionale înainte (stânga) și după (dreapta) tratament (cm)

I CN+MC cm I CV+MC cm I CV+MV cm II CN+MC cm II CV+MC cm II CV+MV cm

7,57,8

9

10

11 11 11 11

9

10 10

11 11 11

12 12

10 10 10

11

12 12 12 12

6

7,58

9

10

11 11 11

7

8 8,2

10

11

12 12 12

77,5

9

11 11

12 12 12

0

2

4

6

8

10

12

14

1 2 3 4 5 6 7 8

Niv

elu

l um

idit

ății

asce

nsi

on

ale

(cm

)

Nivelul umidității ascensionale- Faza II

I CN+MC cm

I CV+MC cm

I CV+MV cm

II CN+MC cm

II CV+MC cm

II CV+MV cm

amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 7,5 cm, la 11 cm după 8 cicluri

(Grafic nr. 97);

În urma tratamentului de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în

cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC)

amplasați în prima serie, s-a redus, variind de la 9 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic

nr. 98);

După procesul de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în cazul

șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați

în prima serie, s-a diminuat, variind de la 10 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 99);

Ulterior procesului de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în cazul

șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC)

amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 6 cm, la 11 cm după 8 cicluri (Grafic

nr. 100);

În urma tratamentului de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în

cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC)

amplasați în prima serie, s-a redus, variind de la 7 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic

nr. 101);

După procesul de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în cazul

șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați

în prima serie, s-a diminuat, variind de la 10 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr.

102).

Obiectivul studiului experimental este acela de a stabili dacă rezultatele obținute la

studiul experimental prezentat anterior, unde comportarea elementelor ceramice pentru zidărie

la acțiunea apei s-a îmbunătățit semnificativ, se confirmă și în cazul elementelor de construcție.

Acest aspect a fost dovedit științific prin studiul realizat, determinându-se o diminuare de 50-

60% a umidității ascensionale (Grafic nr. 103- Grafic nr. 108).

Discuţii

În cadrul experimentului, s-a constatat că cu cât elementele ceramice pentru zidărie sunt

mai regulate si mai bine solidarizate cu mortar, cu atât nivelul la care ajunge umiditatea

ascensională este mai mare.

Referitor la mecanismele de migrare a apei, în cazul șpaleților realizați din cărămidă

nouă și mortar de ciment, nivelul umezirii este aproximativ același pe toate fețele zidului, iar

în cazul zidăriilor realizate cu elemente ceramice vechi, apa a migrat, în special, prin stratul de

mortar.

Mortarul de var permite cel mai mult ascensiunea apei, fiind și cel care reține apa în

interiorul șpaletului, așa cum s-a constatat la momentul realizării perforațiilor în vederea

hidrofobizării.

Umiditatea ascensională, după tratamentele de hidrofobizare, a înregistrat o variație

liniară în primele 6-7 cicluri, după care variația a devenit constantă, constatându-se un palier

de consolidare. Astfel, la finalul celor 8 cicluri, nivelul umidității a devenit uniform, rămânând

sub nivelul zonei de injectare.

Așadar, ambele soluții de hidrofobizare au înregistrat rezultate foarte bune, reducând

umiditatea ascensională cu 50-60 %.


62

Soluțiile de hidrofobizare prin injectarea cu emulsii sau creme anti- umiditate, în

vederea creării unei bariere chimice, pare a fi o metodă eficientă de eliminare a umidității

ascensionale, conform rezultatelor obținute în laborator.

Însă, acest succes trebuie confirmat și in-situ, unde condițiile diferă extrem de mult,

față de cele din laborator: de la natura materialelor puse în operă, la tehnologia de execuție,

efectul cumulat al factorilor externi (gelivitate, agresiune chimică și biologică) ș.a.

Pe lângă toate aspectele pozitive, trebuie amintit că această soluție de hidrofobizare

este una invazivă, care poate pune în pericol rezistența și stabilitatea structurii.

O metodă ideală, non-invazivă, care permite elementelor de construcție să ajungă la

un echilibru higrotermic, fără degradarea materialelor, urmează a fi elaborat și testat în cadrul

cercetărilor viitoare.

Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE

PE PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE

5.1. Sisteme pentru ventilarea naturală a elementelor de construcţie

În urma studierii literaturii de specialitate, se conturează ideea că nu s-a descoperit încă

o metodă de eliminare a umidității ascensiunale, în cazul clădirilor istorice, unde tehnicile de

restaurare și reabilitare trebuie să se supună unor prescripții extrem de riguroase.

5.2. Panoul Eco Dry System- un concept original

Având în vedere importanţa conservării patrimoniului construit şi numărul limitat de

studii efectuate în acest sens în România, tema de cercetare propusă pentru dezvoltare în cadrul

programului doctoral a permis studierea şi dezvoltarea unor soluții inovatoare pentru

eliminarea umidității, în cazul clădirilor istorice. Datorită aspectelor enunțate în cadrul

capitolelor anterioare ale tezei de doctorat, cu privire la ineficiența metodelor de asanare, se

impune realizarea unui sistem inovator, eficient, durabil, ușor de pus în operă și care nu

presupune un resurse financiare considerabile. Luând în considerare toate aceste exigențe,

autorul tezei de doctorat a conceput Panoul Eco Dry System.

5.2.1. Prezentarea panoului EDS

În urma studiilor efectuate, se constată necesitatea conceperii unui sistem pentru

eliminarea umidității din elementele de construcție ale clădirilor istorice și prevenirea umezirii

acestora. Sistemul inovator trebuie să îndeplinească următoarele exigențe:

DESCRIEREA SISTEMULUI EDS

Din studiile anterioare reiese faptul că evaporarea prin ventilare este cea mai bună

soluție, în vederea eliminării umidității din elementele de construcție ale clădirilor istorice.

Sistemul EDS se încadrează în categoria sistemelor de reabilitare higrotermică, care

funcționează pe principiul evaporării apei prin utilizarea ventilării naturale. Acest sistem este

EDS

durată de viață

însemnată

non-toxic

nu afecteză integritatea

structurală și arhitecturală

compact

principiul de

funcționare simplu

montaj ușormanoperă

redusăechipamente

puține


64

alcătuit dintr-un panou rigid, impermeabil, hidroizolat, un strat de finisare și unul de protecție,

o grilă de ventilare, montată la partea superioară și un canal colector, poziționat la partea

inferioară a panoului.

Fig. 84. Panoul Eco Dry System montat pe un perete de la nivelul unui subsol- secțiune transversală

Fig. 86a, Fig. 86b. Panoul Eco Dry System

Principiile de funcționare ale Panoului EDS

Principiul funcționării sistemului Eco Dry System este bazat pe două fenomene fizice:

evaporare și ventilare naturală. Este binecunoscut faptul că în apropierea pereților exteriori ai

unei clădiri se produc curenți de aer, fapt ce contribuie la evaporarea apei din elementele de

construcție de la nivelul suprastructurii. Sistemul EDS se bazează pe principiul că acești curenți

de aer vor pătrunde în panou, prin grila de ventilare și vor "spăla" elemetele de construcție de

la nivelul infrastructurii. În cazul clădirilor afectate de umiditate, cu precădere de tip

ascensional, apa va traversa elementele de construcție și se va evapora, prin intermediul

canalelor special concepute pentru ventilare, datorită diferenței de temperatură și presiune. La

baza panoului este prevăzut un canal colector, care are rolul de a prelua și elimina apa provenită

din condens. Atât la partea inferioară, cât și la cea superioară, panoul EDS se va fixa pe rigle

de fixare, iar solidarizarea panourilor, în plan orizontal, va fi realizată prin îmbinări de tip "nut

și feder". Grila de ventilare de la partea superioară va fi prevăzută cu plasă anti-insecte și are

rolul de a prelua aerul proaspăt din mediul și a-l elimina pe cel viciat, din interiorul panoului

(Fig. 87).

Sistemul EDS este extrem de versatil, astfel încât poate fi aplicat la multe tipuri de

clădiri. În funcție de tipul construcției, de poziția acesteia, în raport cu edificiile învecinate, de

factorii climatici, se poate adopta una dintre următoarele soluții de utilizare ale EDS (Fig. 88a,

Fig. 88b, Fig. 88c, Fig. 88d).

Fig. 87. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Classic


66

Fig. 88b. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Double

Fig. 88c. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Canal

Fig. 88d. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Heated Pipe

ANALIZA CONCEPTULUI EDS

PUNCTE TARI PUNCTE SLABE

• Asigură ventilarea naturală a

elementelor de construcție pe care este

aplicat;

• Ajută la eliminarea umidității din

elementele de construcție;

• Are proprietăți de izolare termică;

• Are durata de viață mare;

• Nu e toxic;

• Este în acord cu normele de restaurare:

reversibilitate, intervenție minimă,

autenticitate;

• Se poate aplica atât la construcții vechi,

cât și la cele noi;

• Are cost de achiziție scăzut;

• Manoperă redusă, nu necesită utilaje

speciale;

• Este compact- conține toate elementele

necesare reabilitării higrotermice la

nivelul infrastructurii.

• Există posibilitatea obturării canalelor

de ventilare, datorită cristalizării

sărurilor;

• Stratul suport trebuie să fie regulat;

• Montarea sistemului necesită spațiu

pentru realizarea săpăturii;

• Se compune din elemente modulare,

prezentând riscul de cedare la îmbinări.

5.2.2. Testarea panoului EDS


68

5.2.2.1. Metodologia cercetării

Obiectivele cercetării

Testele experimentale realizate au ca obiectiv determinarea influenței sistemului Eco

Dry System asupra reducerii umidității de tip ascensional, în cazul unor șpaleți realizați din

zidărie de cărămidă plină și mortar de ciment. De asemenea, este studiată influența tuburilor

de ventilare, introduse în zid, asupra variației nivelului umidității ascensionale.

S-au realizat 3 șpaleți din zidărie de cărămidă plină și mortar de ciment, cu dimensiunile

de 290x845x1040 mm (Fig. 89). Zidurile au fost poziționate într-un bazin, iar pe câte trei fețe

verticale ale fiecărui element a fost aplicată o vopsea, pentru închiderea porozității și evitarea

evaporării apei prin acele zone. Nivelul apei din bazin s-a menținut constant, fără să depășească

prima asiză de zidărie.

Primul șpalet a fost prevăzut cu Sistemul Eco Dry System- Canal, care prevede, pe

lângă aplicarea panoului EDS și montarea unor tuburi perforate, care traversează elementul din

zidărie. În cazul celui de-al doilea șpalet, s-a aplicat Sistemul Eco Dry System- Classic (Fig.

90), iar în spatele ultimului zid s-a dispus pământ, rămânând neacoperite ultimele două asize

de la partea superioară (Fig. 91, Fig. 92a, Fig. 92b).

Fig. 89. Șpaleți din zidărie de cărămidă

Fig. 92a., Fig. 92b. Șpaleți din zidărie de cărămidă

Fig. 93a. Zidul I, Fig. 93b. Zidul II, Fig. 93c. Zidul III

Șpaleții testați au fost ținuți în bazinul cu apă, timp de 42 de zile, în fiecare zi

măsurându-se nivelul umidității ascensionale.

5.2.2.2. Rezultate şi concluzii


70

Rezultatele obținute s-au înregistrat și s-au trasat graficele variației nivelului umidității, în cazul

șpaleților testați (Grafic nr. 109, Grafic nr. 110, Grafic nr. 111, Grafic nr. 112).

Grafic nr. 112. Variația nivelului umidității ascensionale, în cazul șpaleților testați

Concluzii

Sistemul EDS- Canal a înregistrat cele mai bune rezultate, reducând nivelul

umidității ascensionale cu aproximativ 66 %, față de zidul III, testat fără panou

EDS;

Al doilea sistem, EDS- Classic a înregistrat o majorare a nivelului umidității, cu

aproximativ 5 %, față de EDS- Canal și o reducere cu 64 %, față de nivelul

umidității zidului III;

Șpaletul testat fără panou EDS, prezintă nivelul umidității ascensionale cel mai

ridicat, întrucât pământul aflat în proximitatea zidului menține umiditatea, făcând

imposibilă evaporarea;

Variația umidității șpaletului I a fost liniară, în sens ascendent, în prima perioadă,

după care nivelul s-a stabilizat sub nivelul tuburilor de ventilare. În mod asemănător

a variat și umiditatea celui de-al doilea zid;

În cazul zidului III, umiditatea a variat ascendent, rămânând la finalul studiului

puțin peste nivelul pământului;

Rezultatele testului validează funcționarea sistemului Eco Dry System, însă sunt

necesare cercetări in-situ, deoarece studiul experimental s-a desfășurat într-un ritm

accelerat, nivelul apei din bazin menținându-se constant, în timp ce în teren, nivelul

apei variază, în funcție de o serie amplă de factori.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

3 Z I L E 6 Z I L E 9 Z I L E 1 2 Z I L E

1 5 Z I L E

1 8 Z I L E

2 1 Z I L E

2 4 Z I L E

2 7 Z I L E

3 0 Z I L E

3 3 Z I L E

3 6 Z I L E

3 9 Z I L E

4 2 Z I L E

NIV

ELU

L U

MID

ITĂ

ȚII (

CM

)

COMPARATIV

I EDS+TUB cm II EDS cm III PAMANT cm

Capitolul 6: CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII

PERSONALE. VALORIFICAREA REZULTATELOR 6.1. Concluzii generale

În urma elaborării tezei de doctorat se conturează următoarele concluzii:

Conservarea și restaurarea clădirilor istorice reprezintă un subiect de interes global,

aceste edificii constituind o parte importantă din moștenirea lăsată generațiilor viitoare. În acest

sens, orice intervenție asupra clădirilor istorice trebuie realizată de către specialiști, în baza

unor documentații tehnice analizate și verificate de către comisiile de specialitate, utilizând

metode și tehnologii în acord cu normele și principiile restaurării.

Prezența umidității reprezintă principalul mecanism de degradare a clădirilor vechi, în

special în cazul celor amplasate în mediul urban. Apa, deși este un constituient important al

materialelor de construcție, reprezintă un factor de degradare, atunci când stagnează în porii

materialelor. Acest aspect se poate datora atât caracteristicilor intrinseci, cât și factorilor

externi, precum acțiunea fenomenului de îngheț-dezgheț, cristalizarea sărurilor, contaminarea

cu subsatanțe poluante, din atmosferă ș.a. Acțiunea apei în elementele de construcție este un

fenomen complex, însă, deși studiat de către comunitatea științifică, nu au fost elucidate toate

aspectele ce conduc la producerea degradării clădirilor. În urma cercetărilor, reiese faptul că

ascensiunea apei prin capilarele elementelor constituie principalul mecanism de degradare.

Acest fenomen se produce în cazul majorității clădirilor istorice și, după cum este specificat în

studiile de specialitate, nu s-a descoperit încă o soluție generală pentru a împiedica ascensiunea

apei din sol, în materialele de construcție ale edificiilor protejate.

INVESTIGARE ȘI DIAGNOSTICARE

În această etapă se propune realizarea investigațiilor in-situ și în laborator pentru a

stabili un bun diagnostic, care să genereze măsurile de intervenție adecvate fiecărui obiectiv.

Parametri de evaluat:

condițiile climatice, geografice, specifice amplasamentului;

caracteristici volumetrice și de amplasament;

examinarea vizuală a elementelor expuse;

evaluarea stării de degradare;

surse/ cauze ale degradărilor;

măsurarea parametrilor de microclimat interior/ exterior;

măsurarea umidității elementelor de construcție in-situ, utilizând tehnici non-invazive;

prelevare probe și efectuarea determinărilor de umiditate în laborator;

interpretarea rezultatelor și stabilirea diagnosticului.

Un aspect deosebit de important în investigarea și diagnosticarea clădirilor istorice este

experiența specialistului. În ciuda descoperirii unor metode precise de identificare și

cuantificare a degradărilor, factorul uman reprezintă „soft-ul" cel mai avansat, care poate

contura tabloul complet al degradării, de la sursa și mecanismele producerii, până la gradul de

degradare al unui edificiu. Specialistul este cel care trebuie să coroboreze rezultatele obținute

in-situ, cu cele din laborator, precum și cu factorii care trebuie luați în considerare la

interpretarea valorilor obținute.

În cazul edificiului studiat, clădirea Kieser, amplasată în Municipiul Iași și construită

cu peste 130 de ani în urmă, s-a constatat că elementele de construcție sunt afectate de acțiunea

apei, iar partea cea mai afectată de acest fenomen este zona de subsol, unde valorile umidității

din pereți variază între 1,20 % și 17,20 %.


72

REABILITARE

Ulterior realizării tabloului de degradare, se pot studia soluții de intervenție. Fiecare

clădire este unică, atât prin caracteristicile de punere în operă a elementelor de construcție, cât

și prin amplasament, perioada de realizare și momentul din istorie, pe care îl marchează.

Etapa de reabilitare trebuie să presupună următoarele acțiuni:

stabilirea obiectivelor reabilitării și conceperea strategiilor de intervenție;

înlăturarea cauzelor/ surselor care produc degradări în elementele de construcție;

adoptarea soluțiilor și tehnologiilor de reabilitare;

stabilirea parametrilor de microclimat în faza de exploatare;

punerea în operă a sistemului de reabilitare și recepția calitativă a acestuia.

În literatura de specialitate este specificat faptul că o metodă generală, care să poată fi

aplicată la toate clădirile, nu există. Deși oamenii de știință au dezvoltat o serie amplă de soluții,

nu s-a descoperit încă răspunsul la eliminarea completă a aumidității din elementele de

construcție ale clădirilor vechi.

MONITORIZARE

Pentru a conserva edificiile istorice, un aspect deosebit de important îl reprezintă

monitorizarea acestora. Această etapă cuprinde:

stabilirea parametrilor optimi de funcționare a sistemului;

adoptarea tehnicilor de monitorizare și conceperea graficelor de urmărire a lucrărilor;

conceperea sistemului de avertizare, în cazul defectării sistemului de reabilitare;

stabilire măsuri de intervenție, în cazul avarierii sistemului de reabilitare higrotermică.

În lipsa monitorizării sistemului de reabilitare adoptat, clădirile istorice pot suferi

degradări mai severe, decât cele pentru remedierea cărora s-a intervenit. După umiditate,

neglijența este următorul factor ce poate determina avarierea și chiar autodemolarea

patrimoniului cultural construit.

Dacă întreaga comunitate și-ar canaliza eforturile spre conservare, referindu-ne aici atât

la construcții, cât și la preocupările cotidiene, umanitatea ar putea asigura existența și

bunăstarea generațiilor viitoare.

Cristalizarea sărurilor solubile

Cristalizarea sărurilor solubile, cauzată de prezența umidității în elementele de

construcție reprezintă un important mecanism de producere a degradărilor. În special în cazul

elementelor ceramice pentru zidărie, fenomenul de cristalizare în pori determină apariția de

fisuri în scheletul materialului, fapt ce conduce la degradarea în timp a construcțiilor.

Studiile experimentale realizate în cadrul programului de cercetare au scos în evidență

existența unei influențe semnificative a fenomenului de cristalizare, atât asupra caracteristicilor

fizice, cât și a celor mecanice ale elementelor ceramice pentru zidărie.

Caracteristici fizice

masa epruvetelor, pe parcursul proceselor de saturare-uscare, a înregistrat o variație

liniară, în sens ascendent, majorarea maximă fiind de aproximativ 23 %, în cazul

epruvetelor din soluția de clorură de sodiu 30%;

în ceea ce privește densitatea aparentă, aceasta s-a majorat în medie cu 19,80 %, în

cazul elementelor din soluția de clorură de sodiu 30 %, respectiv 20 % concentrație;

porozitatea aparentă s-a dimunuat cu aproximativ 34 %, în cazul cuburilor din soluția

de clorură de calciu 20 %;

absorbția de apă a înregistrat o scădere cu aproximativ 40 %, pentru probele saturate

cu soluție de clorură de calciu, având concentrația de 20 %;

capacitatea de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare, s-a diminuat cu

aproximativ 70 %, în cazul elementelor supuse cristalizării sărurilor în soluție de clorură

de sodiu 20 % și cu 44 %, în cazul celor din soluția de clorură de calciu 20 %;

În urma rezultatelor obținute la finalizarea cercetării, s-a constatat că acțiunea sărurilor

solubile, în special cristalizarea acestora în porii materialelor, influențează semnificativ

modificarea caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie, întrucât, după o

serie de cicluri de saturare-uscare, se majorează concentrația soluției, crește presiunea de

cristalizare, favorizând astfel fisurarea scheletului materialului.

Rezultatele testelor demonstrează faptul că absorbția de apă, datorită asceniunii capilare se

reduce semnificativ, datorită colmatării porilor cu săruri cristalizate. Acest proces conduce la

creșterea presiunii exercitate de cristalele de săruri, asupra matricei materialului, determinând

producerea degradărilor.

Caracteristici mecanice

în ceea ce privește modificările rezistenței la compresiune, în cazul cuburilor extrase

din elemente ceramice pentru zidărie, supuse fenomenului de cristalizare a sărurilor, se

constată o diminuare, în medie, cu aproximativ 49 %, valoare obținută pentru probele

menținute în soluție de clorură de sodiu 30 %;

rezultatele înregistrate în etapa a doua a studiului experimental prezintă diminuarea

valorii rezistenței la compresiune cu aproximativ 41 %, pentru probele din clorura de

sodiu 20 %, în stare uscată;

așadar, factorul principal ce determină reducerea rezistenței la compresiune este

cantitatea de săruri conținută în porii elementului testat.

Acest studiu experimental demonstrează că sărurile cristalizate în pori reduc

semnificativ rezistența la compresiune a elementelor ceramice pentru zidărie. În urma

rezultatelor obținute, se constată că odată sărurile eliminate, caracteristicile mecanice revin

la parametrii anteriori, în cazul unui număr redus de cicluri de saturare-uscare.

Trebuie menționat faptul că testele efectuate sunt limitate, neputându-se extrapola

rezultatele la situațiile in-situ, întrucât în cazul clădirilor existente, fenomenul de

cristalizare a sărurilor în porii materialelor este însoțit de îngheț-dezgheț, de îmbătrânirea

materialelor, de avarii cauzate de intemperii, de amestecuri de soluții ce cristalizează, o

parte provenite din pânza freatică, altă parte din apele pluviale sau din poluarea mediului

înconjurător.

În concluzie, aspectele referitoare la eliminarea sărurilor din materialele de construcție

se referă, de fapt, la eliminarea umidității, deoarece, așa cum s-a demonstrat în cadrul

studiilor experimentale, sărurile nu pot cristaliza și recristaliza în absența fenomenelor de

saturare-evaporare. Odată îndepărtată sursa contaminării cu apă, acțiunea sărurilor se va

diminua.

Soluții de hidrofobizare


74

La nivel mondial, există o serie amplă de soluții de asanare, majoritatea utilizând

produse chimice care asigură crearea unei zone de impermeabilizare. După cum reiese din

literatura de specialitate, aceste soluții sunt foarte eficiente, înregistrând rezultate spectaculoase

în urma testelor de laborator. In-situ însă, tehnicile de asanare nu au același randament, în ciuda

asigurărilor date de către producători.

Studiul experimental efectuat în cadrul programului de cercetare a avut ca obiectiv

determinarea modului în care tratamentele de hidrofobizare influențează caracteristicile fizice

ale elementelor ceramice pentru zidărie, având în vedere că mare parte din clădirile istorice

sunt realizate cu aceste materiale. De asemenea, s-a studiat comportarea la acțiunea capilară a

apei, pentru șpaleți din zidărie de cărămidă nouă, respectiv recuperată din demolări, solidarizate

cu mortar de var și mortar de ciment, înainte și după aplicarea tratamentelor de asanare.

Rezultatele cercetării se pot concluziona astfel:

Timpul de absorbție de apă se majorează de aproximativ 50 de ori, în cazul epruvetelor

extrase din cărămidă nouă și tratate cu soluția II, respectiv de 285 de ori, pentru probele

extrase din cărămidă veche, tratate cu aceeași soluție. În cazul aplicării soluției I, timpul

de absorbție se reduce de 110 ori, în cazul epruvetelor extrase din cărămidă nouă și de

530 de ori, pentru probele extrase din cărămidă veche;

soluţia I a obţinut rezultate maxime în ceea ce priveşte majorarea timpul de absorbţie,

iar soluţia II a înregistrat rezultate maxime la reducerea capacităţii de absorbţie de apă;

cele două soluţii au îmbunătăţit semnificativ comportarea elementelor ceramice la

acţiunea apei;

în etapa a doua a studiului experimental, s-a constatat că în măsura în care elementele

ceramice pentru zidărie sunt mai regulate și mai bine solidarizate cu mortar, nivelul la

care ajunge umiditatea ascensională este mai mare;

s-a constatat, la momentul realizării perforațiilor în vederea hidrofobizării, că mortarul

de var permite cel mai mult ascensiunea apei, fiind și cel care reține apa în interiorul

șpaletului;

după aplicarea tratamentelor de hidrofobizare, umiditatea ascensională s-a redus cu 50-

60 %, rămânând sub nivelul zonei de injectare;

soluțiile de hidrofobizare ce contau în injectarea cu emulsii sau creme anti-umiditate,

pentru crearea unei bariere chimice, pare a fi o metodă eficientă de eliminare a

umidității ascensionale, conform rezultatelor obținute în laborator, însă, acest succes

trebuie confirmat și in-situ;

trebuie amintit faptul că acest tip de hidrofobizare este o metodă invazivă, care poate

pune în pericol rezistența și stabilitatea clădirilor istorice.

Eco Dry System

Având în vedere faptul că eliminarea umidității din elementele de construcție ale

edificiilor protejate este un subiect controversat, pentru care nu s-au determinat încă soluții de

intervenție care să satisfacă toate exigențele, se întrevede necesitatea unei noi abordări în

desfășurarea cercetărilor. De regulă, atunci când cercetările menite să ofere o soluție nu

converg spre un rezultat favorabil, în acord cu normele restaurării, specialiștii trebuie să

stabilească noi ipoteze și să inițieze un nou plan de cercetare. De aceea, autorul tezei de doctorat

a adoptat o abordare simplă, bazată pe fenomenele fizice petrecute în natură, rezultând astfel

un sistem original și eficient- Eco Dry System.

După cum reiese din studiul experimental, sistemul Eco Dry System, denumit în

manieră prescurtată EDS, a obținut rezultate foarte bune, în ceea ce privește limitarea

conținutului de apă, provenită din acțiunea capilară. Principalele concluzii ale studiului pot fi

sintetizate astfel:

Sistemul EDS a înregistrat rezultate remarcabile, reducând nivelul umidității

ascensionale cu peste 60 %, față de zidul testat fără panou EDS;

Rezultatele testului validează funcționarea sistemului Eco Dry System, fiind însă

necesare cercetări in-situ, unde condițiile diferă față de cele dintr-un mediu

controlat.

Direcții viitoare de cercetare

1. Realizarea unei Fișe de diagnostic, pentru evaluarea gradului de umiditate prezent la

clădirile istorice și stabilirea unor relații de calcul pentru cuantificarea acestuia;

2. Monitorizarea, in-situ, a clădirilor afectate de umiditate și stabilirea mecanismelor de

degradare, în varianta interacțiunii între fenemenele fizico-chimice și a factorilor

climatici;

3. Urmărirea, în timp, a comportării tratamentelor de asanare aplicate clădirilor istorice,

în vederea determinării durabilității acestui tip de intervenție, precum și modul de

interacțiune între soluțiile chimice ieșite din lucru și cele aplicate în cadrul noului plan

de intervenție;

4. Aplicarea Eco Dry System in-situ și urmărirea comportării acestuia.

6.2. Contribuţii personale

Au fost elaborate obiective și strategii care să conducă la rezultate clare în ceea ce

priveşte investigarea şi diagnosticarea corectă a fenomenelor, dar şi măsuri fezabile pentru a

garanta o comportare durabilă. În cadrul realizării tezei de doctorat, autorul şi-a adus

următoarele contribuţii personale:

Realizarea unui studiu documentar detaliat, cu privire la aspecte legate de prezenţa

umidităţii la clădirile istorice, contribuţii ce pot fi rezumate astfel:

Identificarea surselor posibile de contaminare cu apă, în cazul edificiilor protejate;

Descrierea principalelor mecanisme de degradare, cauzate de acţiunea apei;

Identificarea tehnicilor noninvazive de investigare a umidităţii şi descrierea

caracteristicilor, împreună cu precizarea avantajelor şi dezavantajelor utilizării

acestora;

Identificarea principalelor metode de intervenţie pentru eliminarea umidităţii din

elementele de construcţie ale clădirilor istorice. În cadrul studiului sunt prezentate

principiile de funcţionare ale metodelor de reabilitare, precum şi argumente pentru

şi împotriva adoptării soluţiilor;

Realizarea unui studiu de caz, desfăşurat pentru o clădire istorică din Municipiul Iaşi, având

ca scop realizarea tabloului degradărilor cauzate de umiditate și determinarea, în laborator,

a cantității de apă conținută în elementele de construcție, de la nivelul infrastructurii;

Realizarea unui studiu experimental, desfășurat în laborator, pentru determinarea influenței

fenomenului de cristalizare a sărurilor, asupra caracteristicilor fizice ale elementelor

ceramice pentru zidărie;

Determinarea influenței cristalizării sărurilor solubile, asupra capacității de absorbție de

apă datorită ascensiunii capilare, în cazul elementelor ceramice pentru zidărie;


76

Realizarea unui studiu experimental, desfășurat în laborator, pentru determinarea influenței

fenomenului de cristalizare a sărurilor, asupra rezistenței la compresiune a elementelor

ceramice pentru zidărie;

Determinarea factorilor care contribuie la reducerea rezistenței la compresiune, în cazul

elementelor ceramice supuse fenomenului de cristalizare;

Realizarea unui studiu comparativ, cu privire la variația nivelului umidității ascensionale și

a factorilor ce o influențează, în cazul elementelor ceramice fabricate recent, respectiv

fabricate în urmă cu aproximativ 80 de ani;

Determinarea influenței tratamentelor de impermeabilizare, asupra caracteristicilor fizice

ale elementelor ceramice pentru zidărie;

Validarea, prin intermediul testelor efectuate în laborator, a eficienței soluțiilor de asanare

aplicate zidăriilor ceramice, cu privire la reducerea capacității de absorbție datorită

fenomenului de ascensiune capilară;

Conceperea unui sistem original pentru prevenirea acumulării umidității și limitarea

cantității de apă ce poate ascede prin capilarele elementelor de construcție- sistemul Eco

Dry System;

Propunerea unei serii de adaptări ale conceptului EDS, pentru a putea fi aplicat la o gamă

variată de edificii;

Realizarea prototipului panoului EDS și testarea acestuia;

Validarea științifică a eficienței sistemului EDS, în condiții controlate;

Trasare unor direcții viitoare de cercetare în domeniul eliminării umidității la clădirile

istorice.

6.3. Valorificarea rezultatelor

În cadrul programului de cercetare s-au realizat 10 lucrări științifice, rezultatele

obținute fiind valorificate după cum urmează:

Lucrări publicate în reviste ISI Proceedings:

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Groll L., Effects of Waterproof Treatments on

the Physical Characteristics of Ceramic Masonry Elements, THE NATIONAL

TECHNICAL-SCIENTIFIC CONFERENCE (international participation) - the 17th

edition -„MODERN TECHNOLOGIES FOR THE 3RD MILLENNIUM” CONFERINŢA

NAŢIONALĂ TEHNICO-ŞTIINŢIFICĂ (cu participare internaţională) “Tehnologii

Moderne pentru Mileniul III” - a 17-a ediţie - ORADEA, ROMANIA, MARCH 22-23,

2018a.

Lucrări publicate în reviste indexate BDI:

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Groll L., Noninvasive Techniques Of Investigating Moisture

In The Case Of Historic Buildings, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Publicat de

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme 62 (66)/ Fascicle 4/2016, p. 101-

110, 2016b;

Clim D.A., Groll L., Diaconu L.I., Influence Of Soluble Salts Crystallization On The

Physical Characteristics Of Masonry Ceramic Elements, Buletinul Institutului Politehnic

din Iași, Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme 62 (66)/

Fascicle 4/2016, p. 89-96, 2016e;

Clim D.A., Groll L., Diaconu L.I., Moisture – The Main Cause Of The Degradation Of

Historic Buildings, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Publicat de Universitatea

Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme 63 (67)/ Fascicle 3/2017, p. 65-78, 2017c;

Lucrări publicate în volumele conferințelor internaționale:

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Effects Of Soluble Salts Crystallization On The

Mechanical Characteristics Of Ceramic Masonry Elements, Bulletin of the Transilvania

University of Brașov- Vol 10 (59)/2017, p. 29-36, 2017a;

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Reduction Causes To Compressive Strength In

The Case Of Ceramic Elements For Masonry Subject To The Crystallization Phenomenon,

Bulletin of the Transilvania University of Brașov- Vol 10 (59)/2017, p. 37-42, 2017b;

Clim D.A, Groll L., Diaconu L., Water In Construction Elements Of Old Buildings.

Degradation Mechanisms, Bulletin of the Transilvania University of Brașov- Vol 9

(58)/2016, p. 25-30, 2016d ;

Lucrări publicate în volumele conferințelor naționale:

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Clădiri de patrimoniu. Importanța studierii fenomenelor

higrotehnice la nivelul infrastructurii, Creații universitare 2016, Al X-lea Simpozion

Național, Iași, România, 2016a;

Clim (Pegescu-Clim) D.A., Groll L., Water-proofing Solutions for Ceramic Masonry,

Conference of the TUIASI Doctoral School New Trends in Research, Innovation and

Development, May 23-24, 2018b, Iasi, Romania;

Clim (Pegescu-Clim) D.A., La necessite de l’etude des phenomenes hygrothermiques pour

les batiments de patrimoine, Seminaire Doctoral International Francophone- La Recherche-

Premiers Pas. Questions et Reponses, Iași, România, 2016, p. 37-45, (în franceză), 2016c.

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. ***Carta de la Verneţia 1964;

2. ***European Charter of the Architectural Heritage-1975;

3. Alfano G., Chiacarella C., Cirillo E., Fato I., Martellotta F., Long-term performance of

chemical damp-proof course: Twelve years of laboratory tests, Building and Environment

41/2006, p. 1060-1069;

4. Amade A.M., Martin J.v., Colville J., The effect of moisture on compressive strength

and modulus of brick masonry, Proc. 13th International Brick and Block Masonry Conference,

Amsterdam 2004;

5. Babor D., Plian D., Încercarea materialelor de construcţie, Vol. I, Editura Karro, Iaşi,

2009;

6. Barnat- Hunek D., Smarzewski P., Suchorab Z., Effect of hydrofobisation on durability

related properties of ceramic brick, Construction and Building Materials 111/2016, p. 275-285;

7. Bertolini L., Coppola L., Gastaldi M., Redaelli E., Electroosmotic transport in porous

construction materials and dehumidification of masonry, Construction and Building Materials

23/2009, p. 254-263;

8. Borges C., Santos Silva A., Veiga R., Durability of ancient lime mortars in humid

environment, Construction and Building Materials 66/2014, p. 606-620;

9. Brownell W.E., The Causes and Control of Efflorescence on Brick work, Research

Report nr. 15, Structural Clay Products Institute, 1969;

10. Capitani D., Di Tullio V., Proietti N., Nuclear Magnetic Resonance to Characterize and

monitor Cultural Heritage, Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 64/ 2012,

p. 29-69;


78

11. Cardarelli E., de Donno G., Scatigno C., Oliveti I., Preite Martinez M., Prieto-Taboada

N., Geophysical and geochemical techniques to assess the origin of rising damp of Roman

building (Ostia Antica archaeological site), Microchemical Journal 129/2016, p. 49-57;

12. Călinescu G., Enigma Otiliei, Editura pentru literatură, 1961;

13. Chwast J., Todorovic J., Janssen H., Elsen J., Gypsum efflorescence on clay brick

masonry: Field survey and literature study, Construction and Building Materials 85/2015, p.

57-64;

14. Clark E.J., Campbell P.G., Frohnsdorff G., Waterproofing materials for masonry,

National Bureau of Standards Technica Note 883/1975, p. 78;

15. Clim (Pegescu-Clim) D. A., Lucrare de Disertație- Materiale și soluții de

îmbunătățire a hidroizolației la nivelul infrastructurii construcțiilor existente,

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Facultatea de Construcții și Instalații,

Secția Ingineria Clădirilor, 2015;

16. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Clădiri de patrimoniu. Importanța studierii

fenomenelor higrotehnice la nivelul infrastructurii, Creații universitare 2016, Al X-lea

Simpozion Național, Iași, România, 2016a;

17. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Effects Of Soluble Salts Crystallization

On The Mechanical Characteristics Of Ceramic Masonry Elements, Bulletin of the

Transilvania University of Brașov- Vol 10 (59)/2017, p. 29-36, 2017a;

18. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Groll L., Effects of Waterproof

Treatments on the Physical Characteristics of Ceramic Masonry Elements, THE

NATIONAL TECHNICAL-SCIENTIFIC CONFERENCE (international participation)

- the 17th edition -„MODERN TECHNOLOGIES FOR THE 3RD MILLENNIUM”

CONFERINŢA NAŢIONALĂ TEHNICO-ŞTIINŢIFICĂ (cu participare internaţională)

“Tehnologii Moderne pentru Mileniul III” - a 17-a ediţie - ORADEA, ROMANIA,

MARCH 22-23, 2018a;

19. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Diaconu L.I., Reduction Causes To Compressive

Strength In The Case Of Ceramic Elements For Masonry Subject To The Crystallization

Phenomenon, Bulletin of the Transilvania University of Brașov- Vol 10 (59)/2017, p. 37-

42, 2017b;

20. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Groll L., Noninvasive Techniques Of Investigating

Moisture In The Case Of Historic Buildings, Buletinul Institutului Politehnic din Iași,

Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme 62 (66)/ Fascicle

4/2016, p. 101-110, 2016b;

21. Clim (Pegescu-Clim) D.A., Groll L., Water-proofing Solutions for Ceramic

Masonry, Conference of the TUIASI Doctoral School New Trends in Research,

Innovation and Development, May 23-24, 2018b, Iasi, Romania;

22. Clim (Pegescu-Clim) D.A., La necessite de l’etude des phenomenes

hygrothermiques pour les batiments de patrimoine, Seminaire Doctoral International

Francophone- La Recherche-Premiers Pas. Questions et Reponses, Iași, România, 2016,

p. 37-45, (în franceză), 2016c;

23. Clim D.A, Groll L., Diaconu L., Water In Construction Elements Of Old

Buildings. Degradation Mechanisms, Bulletin of the Transilvania University of Brașov-

Vol 9 (58)/2016, p. 25-30, 2016d ;

24. Clim D.A., Groll L., Diaconu L.I., Influence Of Soluble Salts Crystallization On

The Physical Characteristics Of Masonry Ceramic Elements, Buletinul Institutului

Politehnic din Iași, Publicat de Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme

62 (66)/ Fascicle 4/2016, p. 89-96, 2016e;

25. Clim D.A., Groll L., Diaconu L.I., Moisture – The Main Cause Of The

Degradation Of Historic Buildings, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Publicat de

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iași, Tomme 63 (67)/ Fascicle 3/2017, p. 65-

78, 2017c;

26. Cobîrzan N., Balog A., Analysis of rendering mortars decay due to salt attack, Journal

of Applied Engineering Science 3 (16), 2013, p. 21-26;

27. Cobzaru A., Miron C., Cherecheș M., Pușcașu I., Studiu privind evaluarea gradului de

umiditate a elementelor de zidărie la Teatrului Național, Iași, Revista Urbanism. Arhitectură.

Construcții. Vol 1, Nr. 2;

28. Coletti C., Cultrone G., Maritan L., Mazzoli C., Combined multi-analytical approach

for study of pore system in bricks: How much porosity is there?, Materials Characterization

121/2016, p. 82-92;

29. Damp- Proof Besement and Method of Construction/ U.S. Patent/ 12 noiembrie 2002/

inventator: Choi Jung Woong, Seul;

30. Derluyn H., Janssen H., Carmeliet J., Influence of the nature of interface on the

capillary transport in layered materials, Construction and Building Materials 25/2011, p. 3685-

3693;

31. Duverne S.R, Baker P., Research into the thermal performance of traditional brick

walls, English Heritage Report 2013;

32. Erder C., Our architectural heritage: from consciousness to convervation, UNESCO

1986;

33. Falchi L., Muller M., Fontana P., Izzo F.C., Zendri E., Influence and effectiveness of

water-repellant admixtures on pozzolana-lime mortars for restauration application,

Construction and Building Materials 49/2013, p. 272-280;

34. Fang S., Zhang K., Zhang H., Zhang B., A study of traditional blood lime mortar for

restauration of ancient building, Cement and Concrete Research 76/2015, p. 232-241;

35. Feng. C., Janssen H., Hygric properties of porous building materials (II): Analysis of

temperature influence, Building and Enviromment 99, 2016, p. 107-118;

36. Foraboschi P., Vanin A., Experimental investigation on bricks from historical

Venetian buildings subjected to moisture and salt crzstallization, Engineering Failure Analysis

45/2014, p. 4291-4306;

37. Fragata A., Veiga M.R, Velosa A., Substitution ventilated render systems for historic

masonry: Salt crystalisation tests evaluation, Construction and Building Materials 102/ 2016,

p. 592-600;

38. Franzoni E., Bandini S., Spontaneous electrical effects in masonry affected by capillary

water rise: The role of salts, Construction and Building Materials 35/ 2012, p. 642-646;

39. Franzoni E., Gentilini C., Graziani G., Bandini S., Compressive behaviour of brick

masonry triplets in wet and dry conditions, Construction and Building Materials 82/2015, p.

45-52;

40. Franzoni E., Rising dump removal from historical masonries: A still open challenge,

Construction and Building Materials 54/ 2014, p. 123-136;

41. Franzoni E., Sandrolini F., Bandini S., An experimental fixture for continous

monitoring of electrical effects in moist masonry walls, Construction and Building Materials

25/ 2011, p. 2023-2029;

42. Franzoni E., Sassoni E., Graziani G., Brushing, poultice or immersion? The role of the

application techique on the performance of a novel hydroxyapatite- based consolidating

treatment for limestone, Journal of Cultural Heritage 16/2015, p. 173-184;

43. Frattari A.; Albatici R.; trad. Mariana Brumaru; S. Palacean: Umiditatea în elementele

de zidarie- Modul de curs nr. 2, Universitatea Tehnică din Cluj- Napoca, 2005;

44. Gauri K.L., The preservation of stone, Scientific American 238/6/1978, p. 126-136;


80

45. Gentilini C., Franzoni E., Bandini S., Nobile L., Effect of salt cristalisation on the shear

behavoir of masonry walls: An experimental study, Construction and Building Materials 37/

2012, p. 181-189;

46. Ghid Reabilitarea subsolurilor și a elementelor subterane hidroizolate la constrcții-

Faza 1/2012, INCD URBAN- INCERC București;

47. Groll L., Groll Livia, Judele L., Chimie pentru inginerii constructori, Ed. Societății

Academice Matei- Teiu Botez, 2007, ISBN: 978-973-8955-21-9;

48. Groot C.J.W.P., Gunneweg J., Water permeance problems in single wythe masonry

walls: the case of wind mils, Construction and Building Materials 18, Issue 5/2004, p. 325-

329;

49. Groves D, Savidge C. et al., Surface permeabilitz of natural and engineered porous

building materials, Construction and Building Materials 112, 2016, p. 1088-1100;

50. Guimaraes A.S., Delgado J.M.P.Q., Azevedo A.C., de Freitas V.P., Interface influence

on moisture transport in buildings, Construction and Building Materials 162/2018, p. 480-488;

51. Guimaraes A.S., Delgado J.M.P.Q., de Freitas V.P., Mathematical analysis of the

evaporative process of a new tehnological treatment of rising damp in historic buildings,

Building and Environment 45/2010, p. 2414-2420;

52. Gulotta D., Goidanich S., Tdeschi C., Toniolo L., Commercial NHL-containing

mortars for the preservation of historical architecture. Part 2: Durability to salt decay,


53. Hacquebord A., Lubelli B., Van Hees R., Nijland T., Evaluation of Spreading and

Effectivness of Injection Products against Rising Damp in Mortar/ Brick Combination, Youth

in Conservation of Cultural Heritage, YOCOCU 2012;

54. Hegazy S. M., Conservation of historical buildings- The Omani- French museum as a

case study, HBRC Journal 11/2015, p. 264-274;

55. Hendrickx et al., Hygrothermal analysis of the facades of the former veterinary school

in Anderlecht (Belgium) for the risks assessment of internal thermal insulation, 2013;

56. Hola A., Matkowski Z., Hola J., Analysis of the moisture content of masonry walls in

historical buildings using the basement of a medieval town hall as an exemple, Procedia

Engineering 172/2017, p. 363-368;

57. Hughes R.E., Bargh B.L., The weathering of Brick: Causes, Assesment and

Measurement, A Report of the Joint Agreement between the U.S. and Geological Survey and

the Illinois State Geological Survey, 1982;

58. Iliev E.A., Electrosmotic drying of buiding walls and basements, Surf. Eng.

Electrichem. 43/2007;

59. Izaguirre A., Lanas J., Alvarez J.I., Effect of water-repellent admixtures on the

behaviour af aerial lime-based mortars, Cement and Concrete Research 39/2009, p. 1095-1104;

60. Janssen H., Scheffler G.A., Plagge R., Experimental study of dynamic effects in

moisture, International Journal of Heat and Mass Transfer 98/2016, p. 141-149;

61. Johansson P., Geving S., Hagentoft C.E., Jelle B.P. et al, Interior insulation retrofit of

historical brick wall using vacuum insulation panels: Hygrothermal numerical simulation and

laboratory investigations, Building and Environment 79/2014, p. 31-45;

62. Karagiannis N., Karoglou M., Bacolas A., Krokida M., Moropoulou A., Dryind

kinetics of building materials capillary moisture, Construction and Building Materials

137/2017, p. 441-449;

63. Karagiannis N., Karoglou M., Bakolas A., Moropoulou A., Effect of temperature on

water capillary rise coefficient of building materials, Building and Environment 106/2016, p.

402-408;

64. Karoglou M., Bakolas A., Moropoulou A., Papapostolou A., Effect of coatings on

moisture and salt transfer phenomena of plasters, Construction and Building Materials 48/2013,

p. 35-44;

65. Klisinska-Kopacz A., Tislova R., Effect of hydration of repair Roman cement mortars,


66. Korkane M., Deterioration on different stones used in historical buildings within Nigde

provine, Cappadocia, Construction and Building Materials 48/ 2013, p. 789-803;

67. Labiadh M.R., Ouezdou M.B., Hajjem B.T., Mensi R., Characterization of waterproof-

covering mortars on ottoman monuments of Ghas El Melh (Tunisia), Construction and

Building Materials 23/2009, p. 423-433;

68. Liso K.R., Kvande T.et al.: A frost decay exposure index for porous, mineral building

materials, Building and Environment 42, 2007, p. 3547-3555;

69. Litti G., Khoshdel S., Audenaert A., Braet J., Hygrothermal performance evaluation of

traditional brick masonry in historic buildings, Energy and Building 105/ 2015, p. 393-411;

70. Lopez – Arce P., Garcia – Guinea J., Weathering traces in ancient bricks from historic

buildings, Building and Enviromment 40, 2005, p. 929-947;

71. Lopez-Arce P., Varas-Muriel M.J., Fernandez-Rvuelta B., Alvarez de Buergo M., Fort

R., Perez-Soba C., Artificial weathering of Spanish granites sujected to salt crystallization tests:

Surface roughness quantification, Catena 83/2010, p. 170-185;

72. Lourenco P.B., Luso E., Almeida M.G., Defects and moisture problems in buildings

from historical city centres: a case study in Portugal, Building and Environment 41/2006, p.

223-234;

73. Lubelli B., Nijland T.G., van Hees R.P.J., Hacquebord A., Effect of mixed in

crystallization inhibitor on resistance of lime-cement mortar against NaCl crystallization,


74. Lubelli B., van Hees R.P.J., Hacquebord A., Experimental study of the distribution of

chemical products against rising damp in substrates with different water saturation degrees,

Construction and building Materials 40/2013, p. 891-898;

Documents

CONTRIBUŢII PRIVIND DIAGNOSTICAREA ŞI REABILITAREA ... CLIM DIANA... · a fost acela de a r spunde, într-o manier concret , aplicativ , la nevoia de a elimina umiditatea din elementele