8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

1/67

1

Program Leonardo da VinciPROIECT PILOT No.HU 170003-2003

Vocational Education Training forBuilding Observation, Operation and Maintenance

V E T B O O M

Modul de curs no.2

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA

2005

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

2/67

2

PROGRAMULLeonardo da Vinci

PROIECT PILOT No.HU 170003-2003Formare Profesionala in Monitorizarea, Operarea si Intretinerea CladirilorV E T B O O M

PARTENERI:

UNIVERSITATEA DE STIINTE TEHNICE SI ECONOMICE, BUDAPESTA, promotor(HU)

COLEGIUL UNIVERSITAR VITUS BERING, HORSENS, partener (DK)

COLEGIUL UNIVERSITAR DIN DUBLIN, partener (IRL)

ASOCIATIA IMOBILIARA INTERCISA, partener (HU)

UNIVERSITATEA DIN TRENTO, partener (IT)

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ, partener (RO)

PRIMARIA MUNICIPIULUI ZALAU, partener (RO)

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN KOICE, partener (SK)

ASOCIATIA IMOBILIARA STAVEBN BYTOV DRUSTVO I. KOICE, partener (SK)

AUTORI:

Prof.dr.ing. ANTONIO FRATTARI, Lect. dr.ing.ROSSANO ALBATICIUNIVERSITATEA DIN TRENTO, Italia, FACULTATEA DE INGINERIE CIVILA SIAMBIENTALA

TRADUCERE:Prof.dr.ing. MARIANA BRUMARUAsist.ing. SEBASTIAN PALACEAN

COORDONAREA SI MANAGEMENTUL PROIECTULUI:

Prof.dr.ing.MARIANA BRUMARU

UNIVERSITATEA TEHNIC DIN CLUJ, 2005Continutul acestui material nu reprezinta in mod necesar pozitia oficiala a Uniunii Europene

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

3/67

3

UMIDITATEA IN ELEMENTELE DIN ZIDARIE

Modul de Curs no.2

CUPRINS 3

CAP.2.1 PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZIDARIE 52.1.1 UMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNII CAPILARE 5

2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE 13

2.1.3 UMIDITATEA PROVENITA DIN CONDENS 15

2.1.4 UMIDITATEA DATORITA APELE METEORICE 19

2.1.5 UMIDITATEA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE 23

CAP.2.2 PATOLOGIA ZIDARIEI UMEDE 24

2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA 24

2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA 26

2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA 31

CAP.2.3 METODE SI INSTRUMENTE DE MASURARE A UMIDITATII 33

2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE

ALE ZIDARIEI LA ACTIUNEA APEI

34

2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI 40

2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR 43

2.3.4 REPREZENTAREA GRAFICA A UMIDITATII PERETILOR 46

CAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURARE 49

2.4.1 AERAREA 49

2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR HIDROFUGE (BARIERE) 53

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

4/67

4

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

5/67

5

CAP. 2.1 PREZENTA APEI IN ELEMENTELE DIN ZIDRIE2.1.1 UMIDITATEA DATORITA ASCENSIUNII CAPILARE A APEI

Apa sau vaporii de apa prezenti in elementele de zidarie determina starea cunoscuta

ca umezirea zidariei.

Umezeala poate sa apara din diferite cauze, dintre care cele mai frecvente sunt:

- UMEZEALA DATORITA INFILTRARILOR DE APA care provine din teren si se

infiltreaza in zidarie prin capilaritate sau prin actiunea fortelor electro-osmozei.

- UMEZEALA DATORITA APEI TEHNOLOGICE (apa din procesul de executie)

apare la constructiile realizate recent, dar si la cele vechi, daca grosimea peretelui

este mare si continutul de aer al mortarului din rosturile interioare nu a putut fi

eliminat, iar mortarul nu se intareste, ramand in stare fluida.- UMEZEALA DATORITA CONDENSULUIse datoreaza condensarii vaporilor de apa

existenti in aer, atat in interior cat si in exteriorul elementului de constructie.

- UMEZEALA DATORITA APELOR METEORICEapare in cazul in care colectarea si

evacuarea apelor pluviale este realizata defectuos, ceea ce favorizeaza patrunderea

apei in elementele de zidarie.

- UMEZEALA DATORITA UNOR CAUZE ACCIDENTALE cum este colmatarea

drenurilor, infiltratii la rezervoarele de apa, obturarea jgheaburilor de colectare a

apelor meteorice s.a.Sursele de umiditate in cazul elementelor din zidarie sunt puse in evidenta in Fig.2.1:

a ape meteorice

b patrunderea apei prin

peretii exteriori datorita

vantului

c inghet-dezghet, actiunea

agresiva a agentilor chimici

din atmosferad ploaia care ricoeaza

e condens datorita izolarii

termice insuficiente

f condens datorita racirii

psihrometrice

g vapori de apa

h condens in masa peretelui

i concentratii de saruri care

atrag vaporii din aer

l infiltrarea directa a apei din

teren

m lipsa de apan nivelui panzei freatice

o fortele electro-osmozei

p infiltarea umezelii din teren

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

6/67

6

p

i

ln

d

h

f

c

m

o+

-

e

b

a

g

Fig.2.1

Ascensiunea capilara este una dintre cauzele majore ale prezentei umezelii in

constructiile vechi, la nivelul subsolului sau imediat deasupra nivelului terenului

natural, respectiv al pavajului

strazii (Fig.2.2).Umezeala

datorita ascensiunii capilare

poate creste datorita:

- pierderilor de apa din

diverse cauze

- nivelul ridicat al panzei

freatice

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

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

7/67

7

Scurgerile de apa apar accidental din mai multe cauze: apa de ploaie colectata

defectuos, scurgeri din sistemul de drenaj, puturi, lucrari de colectare a apei dar si

apa provenita din condens. Oricare dintre aceste cauze poate provoca imbibarea

intr-o anumita masura a peretilor in contact cu terenul (Fig.2.3).

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

sau mai ridicat fata de nivelul rurilor invecinate si care variaza in functie de sezon(Fig.2.4). Igrasia provocata de scurgeri are caracteristici specifice (Fig.2.6).

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

Daca nu exista date precise pentru a determina originea apei subterane, este

necesar sa se faca o examinare minutioasa a perimetrului cladirii, astfel:

- facand foraje in vecinatatea peretelui, pentru identificarea nivelui uscat;

- verficand puturile, drenurile invecinate, etanseitatea rezervoarelor etc.;

a

+

-

Fig. 2.3 Scurgeri de apa in vecinatatea cladirii (a)

a

+

-

Fig. 2.4 apa subterana - (a) nivelul maxim al apei subterane

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

8/67

8

- verificarea colectarii corecte a apei provenite din precipitatii;

- decopertarea instalatiilor sub presiune din alimentarea cu apa.

In cazul umiditatii provenite din scurgeri sau din apa subterana exista unele aspecte

caracteristice.

In cazul scurgerilor:

- inmuierile sunt evidente, dar in general localizate pe o singura parte a cladirii;- aceste imbibari afecteaza fie o singura cladire, fie un grup definit de cladiri

invecinate;

- oscilatiile anuale sunt evidente prin cresterea pe inaltime.

Umiditatea produsa de apa subterana:

- actioneaza asupra constructiilor pe toata durata existentei lor (Fig.2.5), cu

exceptia cazului in care elementele de constructie sunt executate cu materiale

diferite;- este caracteristica pentru toate cladirile din aceeasi zona, construite in

aceeasi perioada, si omogene din punct de vedere al materialelor folosite;

- nu apar variatii de-a lungul anului in panza freatica;

- nivelul umezirii este mai ridicat pe fatadele nordice si nord estice, si scazut pe

fatadele expuse radiatiilor solare.

In cazul in care umiditatea provine din scurgeri sau din apa subterana, fenomenele

fizice care determina patrunderea si difuzia apei in zidarie sunt legate de diferite alte

fenomene.

Fig. 2.5

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

9/67

9

Fenomenul fizic care determina absorbtia si difuzia apei in elementele din zidarie

(Fig.2.7) au legatura cu:

- infiltrarea directa;

- capilaritatea;

- fortele electro-osmozei.

Exista infiltrare directa atunci cand zidaria fundatiei este in contact direct cu panza

de apa subterana. Materialul din care este executata zidaria se imbiba (se satureaza)

cu apa si urca, prin fenomenul de capilaritate, in masa zidariei (Fig.2.8)

c

b

a

+

-

Fig. 2.7 a fortele electro-osmozeib infiltrarea directa a apei din terenc ascensiunea capilara a umiditatii din sol

Fig. 2.8

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

10/67

10

Cand suprafetele fundatiilor nu sunt in contact direct cu apa subterana, apa ajunge la

ele datorita fortelor capilare (cu cat sunt mai mici granulele si porii solului, cu atat

aceste forte sunt mai puternice). In general, lichidul continut in doua coloane care

comunica ramane la acelasi nivel atunci cand una dintre cele doua coloane are

dimensiuni minime, care se numesc si capilare; lichidul nu se mentine la acelasi

nivel, ci urca fata de coloana invecinata cu atat mai mult cu cat sectiunea coloaneieste mai mica (Fig.2.9). De aceea nivelul la care urca apa este invers proportional cu

diametrul porilor.

Datorita acestor forte, nivelul apei creste incepand de la nivelul superior al panzei

freatice spre straturile de deasupra, care au un continut de apa care va scadea

procentual in raport cu inaltimea, pana la cota terenului, ajungand in acest fel in

contact cu suprafata fundatiilor din zidarie.

In materialele higroscopice, cum este mortarul si majoritatea materialelor deconstructii, apa prezenta in zidarie poate depasi 30% in volum: de aceea este posibil

ca fiecare mc de zidarie sa retina pana la 300kg de apa.

Capacitatea de ascensiune capilara

creste odata cu descresterea

temperaturii (are loc o evaporare redusa

datorita lipsei caldurii) si intr-un mod mult

mai evident odata cu crestereaconcentrarii de saruri.

Nivelul la care apa se ridica prin

capilaritate variaza in functie de

caracteristicile fizice ale materialelor.

In cazul unui perete cu o cantitate redusa de mortar, distribuit in rosturi subtiri,

executat cu grija, capacitatea totala de absorbtie a zidariei tinde sa fie asimilata cu

aceea a materialelor de baza din care este alcatuita zidaria. Caramida are o

capacitate de absorbtie de 3 la 5 ori mai mare decat mortarul dintr-un perete bine

zidit, material care va facilita ascensiunea capilara a apei, intrucat zidaria se va

comporta similar cu materialul de baza din care este alcatuita.

Daca in schimb zidaria este executata cu piatra care nu are capacitate de absorbtie

capilara, ascensiunea capilara a umezelii va fi redusa, avand ca mijloc de a ajunge la

suprafata elementului doar starturile de mortar.

Fig. 2.9 Ascensiunea capilara este ofunctie de diametrul vasului capilar

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

11/67

11

Acesta este cauza pentru care romanii au folosit in elevatiile de zidarie materiale

poroase ca roca vulanica (care are o capaciate mare de absorbtie a apei, dar care

are si o buna capacitate de izolare termica) iar in fundatii au utilizat materiale solide

si compacte, ca granitul (silex, cremene).

Se pot observa totodata si reactiile materialului de baza, in doua variante: una activa

care transmite igrasia in acelasi fel sau mai intens decat mortarul, si una pasiva, faratransfer de umiditate.

Umiditatea mortarului nu este suficienta pentru a produce patrunderea prin

ascensiune capilara a apei; pentru a se intampla acest lucru, intotdeauna trebuie sa

co-existe doua cauze:

- o alimentare continua cu apa de la teren la perete;

- o amorsare puternica a materialului inglobat in mortar (Fig.2.10).

Fig. 2.10Efectele igrasieiin cladiri

Cu cat grosimea

elementului de zidarie

este mai mare, cu atat

umiditatea absorbita

din teren este transmisa la o inaltime mai mare. De fapt, la un continut egal de

umiditate (exprimat in procente), peretii cu grosime mare vor avea o cantitate de apa

mai insemnata la suprafata de la care aceasta se poate evapora, indiferent de

straturi, astfel incat, cu cat sunt mai grosi peretii cu atat cantitatea de apa retinuta

este mai mare si va ajunge la niveluri mai ridicate.

Din observatiile efectuate s-au desprins urmatoarele concluzii:- la stalpii izolati, nivelul la care se ridica umezeala este egal cu grosimea acestora

(Fig.2.11);

- in peretii exteriori, inaltimea la care ajunge igrasia variaza de la 1.5~4 ori grosimea

peretelui (Fig.2.12, 2.13);

- in peretii interiori, nivelul superior al igrasiei variaza intre 2~5 ori grosimea peretelui

(Fig.2.14).

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

12/67

12

Fig. 2.11 Umezirea in cazul stalpilor

Fig. 2.13Fig. 2.12

Fig. 2.14

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

13/67

13

Ascensiunea umezelii prin capilaritate (igrasia) datorita fortelor electro-osmozei este

produsa de diferenta de potential electric care exista intre straturile care alcatuiesc

terenul la nivelului fundatiilor si de zidaria de la nivelul terenului natural.

Diferenta de potential intr-un anumit loc, intre teren in cele mai adanci straturi si

zidaria de la nivelul terenului, depinde de factorii fizico - chimici, de cantiatea si

calitatea apei din teren etc. Nu sunt destul de bine cunoscuti acesti factori si modul incare ei influenteaza asupra fenomenului electro-osmozei.

Dupa mai multe experimente a rezultat ca diferenta de potential variaza in functie de

teren, de la 10 la 100 milivolti (in cazuri particulare diferenta de potential a fost mai

mare de 500 milivolti)

Diferenta de potential electric, care este de pol pozitiv in infrastructura, produce forte

electro-osmotice care transporta apa spre polul negativ al zidariilor din elevatie.

2.1.2 UMIDITATEA DATORITA APEI TEHNOLOGICE

La constructiile cu pereti de grosime mare (castele, cetati, ziduri de aparare),

umezeala poate sa persiste chiar si cateva secole (Fig.2.15). Aceasta se poate

intampla si in constructiile noi, pe perioade scurte. Poate fi interesant sa se evalueze

timpul de uscare.

Evaporarea apei continute de zidarie

este mult favorizata daca peretele

este orientat spre soare si daca aerulcald este deplasat de vant pe

suprafata peretelui. Evapoarea

depinde si de calitatea si grosimea

zidariei. Materialele mai poroase,

cum este caramida confectionata

manual si mortarul cu intarire in

contact cu aerul, se usca mult mai

rapid in comparatie cu cele cu o structura compacta, ca mortarele pe baza de ciment

si blocurile silico-calcare, care isi pierd mult mai greu continutul de apa.

Experimental, timpul de uscare se modifica in functie de o lege parabolica :

t = p.s2

unde s, masurat in cm, reprezinta grosimea peretelui iarp exprimat in zile/cm2 este

coeficientul specific de uscare al materialelor care compun zidaria (Tab.2.1).

Fig. 2.15

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

14/67

14

Tabelul 2.1

MATERIALE p

Caramizi (in medie) 0.28Calcar/piatra de var (in medie) 1.2Mortar cu intarire la aer 0.25Beton cu agregate din roci

vulcanice

1.4

Beton celular (in medie) 1.2Beton structural 1.6

De aceea, in cazul unui perete din blocuri de piatra calcaroasa (p=1.2) si mortar de

var, cu grosimea de 2 m, timpul de uscare va fi:

t = 1.2 x 2002 = 48,000 zile, ceea ce inseamna aproximativ 131 ani

Un astfel de timp de uscare poate sa creasca daca este afectat de fenomene care

fac evaporarea dificila, cum ar fi o ventilare slaba, insuficienta expunere la soare,

atmosfera umeda si temperaturile prea scazute.In Tabelul 2.1 sunt ilustrate valorile coeficientului de evaporare pentru cateva dintre

materialele cele mai comune.

In diagrama din Fig.2.16 sunt exprimate in mod aproximativ temperaturile necesare

in functie de timpul necesar pentru uscarea materialelor (la acelasi volum, suprafata

si conditii de mediu)

Acest tip de umezeala se manifesta la suprafata peretelui ca urme de mucegai si

eflorescene (Fig.2.17).

Fig. 2.16

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

15/67

15

2.1.3 UMEZEALA PROVENITA DIN CONDENS

Condensul apare in functie de temperatura aerului si de umiditatea lui relativa. Exista

o legatura intre masa vaporilor continuti in unitatea de volum de aer atmosferic, la o

temperatura si presiune data, si masa de vapori necesara pentru a satura aerul la

aceasi temeperatura si presiune. In functie de temperatura, aerul poate retine o

anumita cantitate de vapori, pana la o valoare maxima, peste care el devine saturat,

producandu-se condensul.

Cantitatea de vapori care poate fi

retinuta in aer creste odata cutemperatura.

Diagrama lui Mollier sau

versiunea sa, asa-numita

diagrama psihrometrica

(diagrama aerului umed -

Fig.2.18) permite punerea in

evidenta a temperaturii la care

apare condensul vaporilor de

apa pentru diferite valori ale

umiditatii si temperaturii aerului

atmosferic.

In diagrama, pe abscisa se

reprezinta cantitatea de apa,

exprimata in grame, continuta

Fig. 2.17 Eflorescene

Fig. 2.18. Diagrama psihrometrica

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

16/67

16

de un kilogram de aer uscat, iar pe ordonata - diferitele valori ale temperaturii aerului.

In interiorul diagramei se afla curbele de umiditate relativa egala.

Curba umiditatii relative de 100% este curba de saturatie

Pentru conditii date ale aerului (temperatura si umiditate relativa) se poate determina

grafic temperatura la care apare condensul.

Fenomenul de aparitie a condensului poate produce, in situatii specifice, o serie de

deteriorari la peretii si invelitoarea unei cladiri. Cauzele care determina aparitia apei

din condens si modul de manifestare sunt diferite.

In cladiri, factorii care produc umezeala sunt de trei categorii (Fig.2.19):

- factori interiori

- factori exteriori

- factori constructivi (proiectare sau/si executie defectuoasa)

Factorii interiori actioneaza atat in incaperile umede (bucatarii, bai, etc) cat si in

spatiile cu destinatii speciale care nu sunt ventilate corespunzator (spalatorii,

bucatarii, localuri aglomerate) sau in prezenta elementelor umede (pereti de subsol).

Factorii exteriori sunt legati de temperaturile exterioare scazute care apar in

anotimpurile reci si care pot genera diferente semnificative intre temperatura

exterioara si cea interioara a peretilor.

Factori care se datoreaza unei proiectari sau executii defectuoase:

- capacitatea de transmisie termica (K) ridicata a peretilor, grosimea insuficienta

sau materialele improprii;

- punti termice;

- pozitionare incorecta a izolatiei termice;

- absenta barierei de vapori.

Fluxul vaporilor, in miscarea sa, tinde sa treca prin elementele de inchidere ale

cladirii (zidaria) intre fata interioara si exterioara.

Daca suprafetele cu care vaporii ajung in contact au o temperatura scazuta, atunci

vaporii continuti in aer vor depasi limita corespunzatoare valorii de saturare iar

vaporii in exces vor condensa.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

17/67

17

Condensul se manifesta prin doua cai, infunctie de tipul peretelui exterior:

- pe suprafata materialelor sau a

finisajelor;

- in masa elementului;

- pe suprafata materialelor sau a

finisajelor cu permeabilitate redusa la difuzia

vaporilor (vitralii, ferestre, suprafete cu

finisaje metalice, pereti finisati cu vopsele

sintetice care nu-i lasa sa respire, placaje

ceramice, marmura etc.); fenomenul este

foarte evident, de fapt prezenta umiditatii

este evidentiata de picaturile de apa

(Fig.2.20).

a

b

b

b

c

Factori interni:a vapori de apa

Factori externi:Tempeatura interioaraTi > Te

Factori din executie:b pozitia incorecta astratului de termoizolatie

Fig. 2.19

Fig. 2.20

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

18/67

18

In schimb, in elementele de constructie cu anumite caracteristici de permeabilitate la

difuzia vaporilor (tencuiala din mortar pe baza de var, caramizi), fenomenul de

condens poate avea loc in masa elementului, iar in acest caz umezeala provenita din

condens va produce pete (Fig.2.21).

Un exemplu evident il constituie cladirile

cu plansee realizate din grinzi metalice.Vaporii care condenseaza pe fasiile de

tencuiala mai reci din dreptul grinzilor,

provoaca o modificare a culorii tencuielii.

Cateva fasii caracteristice, mai inchise la

culoare, vor fi vizible in cazul acestor

plansee.

Condensul creaza cele mai grave

probleme in elementele realizate din straturi cu materiale diferite, atunci cand intreacestea apare si un strat de izolatie termica. Difuzia are loc prin straturile mai mult

sau mai putin poroase, ceea ce va face ca acestea sa opuna o rezistenta mai mica

sau mai mare la difuzia vaporilor spre exterior.

Fenomenul de condens ia nastere din valori ale presiunii de saturatie bine definite in

functie de temperaturile diferitelor straturi. Pe suprafata elementului sunt vizibile

efectele sub forma de umflaturi, cu fisuri in tencuiala, pete datorita mucegaiului si

agentilor bilogici.

Desi efectele nu sunt vizibile pe

termen scurt, prezenta condensului

in interiorul elementelor de

constructie determina aparitia

umezelii, datorita absorbtiei

capilare, care va afecta elementele

invecinate si care pot genera in timp

diferite degardari (rugina, mucegai,

inghet) ireversibile ale elementelor

(Fig.2.22).

Fig. 2.22

Fig. 2.21

Fig. 2.22

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

19/67

19

2.1.4 UMEZEALA DATORITA APELOR METEORICE

Umezeala din infiltratii datorita precipitatiilor depinde de cantitatea de apa preluata de

fatada (Fig.2.23). Este important sa se stabilesca o legatura intre intensitatea ploii si

viteza vantului. In absenta acesteia, se considera ca ploaia va cadea vertical si o

cornisa va fi suficienta pentru a proteja intreaga fatada.

Prezenta vantului va produce o

deviatie a ploii de la verticala,

care va depinde de viteza vantului

si de greutatea picurilor de ploaie,

creind o presiune care poate varia

de la cateva kg/mp la 150 kg/mp,

dar in medie viteza vantului nudepaseste 45 km/h, exercitand o

presiune de aprox. 10 Kg/mp.

Apa din precipitatii poate ajunge

pe fatada unei cladiri si din alte

cauze. In special in zona cotei

terenului poate aparea efectul de

ricoeu, daca cladirea are in jurpavaje, sau daca la suprafata

terenului solul este solid,

compact.

In acest caz apa care cade cu

anumita viteza pe teren,

ricoseaza si uda elevatia cladirii

pe inaltimi variabile, de la cativa

cm pana la 50-70 cm (Fig.2.24,

2.25 si 2.26).

Apa meteorica care ajunge in contact cu cladirea poate patrunde in zidarie datorita

unor cauze multiple ca: fisuri, modul de tesere al zidariei, modul de realizare si

compozitia rosturilor de mortar.

a

c

b

a. ploaie verticalab. ploaie cu vantc. ricosarea ploii

Fig. 2.23

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

20/67

20

Fig. 2.24 Efectul ricosarii ploii de pe suprafetele orizontaleale fatadei, asupra peretelui

Fig. 2.25 si 2.26 Efectele ricosarii ploii de pe trotuar, pesuprafata peretelui

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

21/67

21

Apa de ploaie care vine in contact cu cladirea, poate patrunde prin tencuiala, cand

aceasta are discontinuitati in structura sa, sau prin fisuri cauzate de tasarile

diferentiate ale fundatiilor, impingeri ale boltilor, dilatare termica (care poate provoca

o separare intre rostul de mortar si piatra de zidarie), deplasari ale cladirii in general,provocate de alte cauze, sau prin rosturile dintre elementele de acelasi tip (panou-

panou) sau elemente diferite (panou-cadru) (Fig.2.27). In anumite zone, in

apropierea marii, sarea transportata de ploaie contribuie la o degradare rapida a

zidariei.

Una dintre conditiile care faciliteaza patrunderea apei este prezenta caramizilor, chiar

si la grosimi mici. Totusi, nu este recomandabil sa se combata fenomenul aplicand

pe zidarie o tencuiala pe baza de ciment,

deoarece aceasta va limita evaporarea apei

provenite din condens continuta in masa

zidariei. Fisurile larg raspandite, ca rezultat al

variatiilor de temperatura sezoniere, vor

facilta patrunderea apei (Fig.2.28, 2.29).

Cantitatea de apa care apare in aceasta

forma de umezeala si anume cea retinuta de

perete, nu este mare: este o umezeala

ocazionala, care poate deveni mai intensa in

anumite perioade ale anului, cu aparitii

repetate la intervale scurte cand perioada de

evaporarea nu este suficienta pentru a

preveni acumularile de apa.

Fig.2.27 Fig.2.28

Fig.2.29

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

22/67

22

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

mult decat caramida; pentru a reduce absobtia la faa caramizilor, rosturile trebuie sa

aiba dimensiuni reduse si sa fie bine umplute.

Daca inainte de a fi puse in opera caramizile nu au fost umezite, ele vor absorbi apa

din rostul de mortar, intensificand capilaritatea. Reducerea dimensiunii rostului de

mortar va conduce la aparitia fisurilor superficiale intre mortar si caramida, ceea ceva favoriza patrunderea apei (Fig.2.30, 2.31). Din acest motiv, umezeala din

precipitatii patrunde in peretii din zidarie de caramida doar pana la 6-7 cm sub

tencuiala, iar uscarea se poate produce in cateva zile.

O alta cauza frecventa a patrunderii apei sunt fisurile si deteriorarile/deformarile

suprafetelor orizontale (Fig.2.32 - 2.35).

Fig.2.30 Fig.2.31

Fig.2.32 Fig.2.33

Fig.2.34 Fig.2.35

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

23/67

23

2.1.5 UMEZEALA DATORITA CAUZELOR ACCIDENTALE

Apare in dreptul acelor elemente de constructii care sunt in contact cu cantitati

considerabile de apa (rezervoare, sisteme de canalizare, drenuri, burlane, terase

deschise - Fig.2.36, 2.37, 2.38).

Fig.2.36 Fig.2.37

Fig.2.38

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

24/67

24

In constructiile vechi acest tip de umezeala este frecvent deoarece instalatiile

mentionate mai sus sunt in general executate manual si, de cele mai multe ori, dupa

ce cladirea a fost executata. Din acest motiv traseul instalatiilor este nefunctional si

izolat necorespunzator.

Daca la toate acestea se adauga si o intretinere defectuoasa, se va produce o

degradare si corodare rapida a instalatiilor. Pierderile de apa care au loc inconsecinta, se vor infiltra pe diferite cai, facand dificila descoperirea cauzelor.

Ca si in cazul apelor meteorice, pot aparea infiltratii si datorita deteriorarii rosturilor

sau dislocarii straturilor, defectiunilor la acoperisuri, cosuri de fum etc.

CAP.2.2 PATOLOGIA ZIDRIEI UMEDEPrezenta umezelii in combinatie cu diferite actiuni fizice, chimice si biologice, esteuna dintre cauzele majore ale degradarii prin eroziune si deteriorarii legaturilor dintre

elementele de constructie.

In continuare vor fi prezentate actiunile (pe tipuri) si degradarile corespunzatoare.

2.2.1 ACTIUNI DE NATURA FIZICA

Degradarile de origine fizica apar de regula in combinatie cu efectul unor cauze ca:

- actiunea vantului care antreneaza mici particulesolide si creaza un fel de sablare a

suprafetei peretelui sau care poate introduce apa sub presiune;

- vibratiile produse de trafic;

- variatii brusce de temperatura cu consecinta directa: dilatarea si contractia. Ca

exemplu, se poate constata ca o tencuiala facuta in perioda calda a anului se usca

rapid iar fisurile cauzate de contractie sunt mai numeroase sau mai mari decat daca

tencuiala ar fi fost facuta intr-un anotimp umed;

- inghet, care produce degradarea suprafetelor imbibate cu apa, prin marireavolumului in trecerea de la starea lichida la cea solida; inghetul nu depinde

intodeauna de porozitate, ci depinde de multe ori de factorul de imbibare.

Evenimentele de origine fizica sunt cauza fenomenelor de degradare pe suprafete

mici, cum sunt fisurile, exfolierile (Fig.2.39, 2.40) (degradarile sunt puse in evidenta

prin umflare, urmata de separarea unor straturi subtiri, paralele intre ele. Placile

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

25/67

25

individuale au grosime constanta, in general de cativa milimetri si sunt formate atat

din materiale intacte cat si din materiale alterate)

Eroziunea (Fig.2.41 2.44: desprinderea materialului datorita unor actiuni mecanice

ale particulelor solide transportate de vant) de regula nu produce stari patologice

curente, dar favorizeaza actiunile distructive ale apei sau vaporilor de apa, care pot

patrunde usor prin fisurile mici din zidarie, ducand la imbibarea pe toata grosimeaelementului. Astfel, manifestarile microscopice sunt puse in evidenta de umflarea

tencuielii, cand materialul se decojeste si cade.

Fig.2.39 Exfoliere (1) Fig.2.40 Exfoliere (2)

Fig.2.41 Umflarea tencuielii (1) Fig.2.42 Umflarea tencuielii (2)

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

Fig. 2.44 Eroziune produsa devant (antrenare de particule solide)

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

26/67

26

2.2.2 ACTIUNI DE NATURA CHIMICA

Apa care ajunge in contact cu suprafetele elementelor de constructie este

transportatorul principal de saruri si substante chimice care determina degradarile de

natura chimica. Aceste se datoreaza:

- poluarii mediului inconjurator datorate ceei prezente in aer, formatadin gaze, diferite particule, acid sulfuric etc.;

- iesirii la suprafata a apei bogate in saruri, prin capilaritate.

Degaradari chimice

Degaradrile datorita poluarii mediului inconjurator au ajuns in prezent sa aiba o larga

de raspandire in marile centre urbane datorita automobilelor, a incalzirii si a zonelor

industrializate. Pe langa zonele afectate de umezeala, gasim de multe ori inelementele de zidarie eflorescente albicioase sau erodari superficiale care indica

actiunea unui agent chimic, datorita reactiei dintre componentele peretelui, apa si

compusii poluanti prezenti atat in apa cat si in atmosfera.

Acestia sunt:

- sulfatii

- clorurile

- carbonatii

- azotatii- eflorescentele.

Sulfatii si sarurile derivate din acidul sulfuric (H2SO4) sunt prezente in atmosfera

ca reziduuri din combustia benzinei, dar in special din arderea combustibilului folosit

la incalzire care contine anhidrida sulfuroasa. Este foarte periculos pentru materialele

componente ale zidariei, in special daca reactioneaza cu carbonatul de calciu

(CaCO3).

Una dintre posibilele reactii este urmatoarea:

CaCO3 + H2SO4 + 2H2O = CaSO4.2H2O + H2CO3

Carbonat Acid Apa Var Acid

de calciu Sulfuric Carbonic

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

27/67

27

Se produce o crestere in volum a tencuielii, iar in timp se erodeaza. Acesta este

motivul pentru care gravarile in piatra de calcar ale cladirilor istorice sunt tot mai greu

lizibile (Fig.2.45).

Sulfatii pot fi foarte usor gasiti in zidarie si din alte cauze:

- pentru ca ei reprezinta materialele de baza in procesul de executie si in

apa de amestec a mortarului;- prin ascensiunea capilara a apei care contine sulfati;

- prezenta microorganismelor capabile sa metabolizeze sulfura in sulfati;

- apropierea mrii (in acest caz, sufatul de magneziu) - MgSO4.

Deteriorarile tipice acestor saruri sunt erodarile datorate capacitatii lor de a produce

eflorescente pe seama materialelor care compun zidaria, datorita cristalizarii apei

(sulfatii au capacitatea sa cristalizeze in prezenta unor cantitati de apa diferite) cu o

crestere insemnata a volumului si ca urmare a variatiei de presiune in interiorul

peretelui sau a tencuielii pe care se dezvolta. Prezenta acestor saruri se observaodata cu sfaramarea elementelor sub forma de nisip, din cresterea nivelului

conturului, din separarea stratului de tencuiala si din eroziunea superficiala

(Fig.2.46).

Nu intodeauna petele de umezeala sunt prezente atunci cand apar aceste fenomene,

deoarece apa care permite procesul de sulfatare este eliminata sub forma de vapori

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

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

28/67

28

Clorurile sunt saruri care rezulta din acidul clorhidric (HCl). Ele sunt prezente ca

cloruri de sodiu mai ales in zonele de din apropierea marii. Clorura de sodiu are in

primul rand un efect fizic. Sarea care precipita dintr-o solutie saturata ocupa un

volum mai mare decat acela al solutiei. Sa consideram de exemplu apa sarata (apa

care contine cloruri de sodiu) care patrunde intr-o fisura si care ulterior se evapora cudepunerile de saruri corespunzatoare.

Incetul cu incetul fisura se colmateaza pana cand o noua umezire va dizolva sarea,

obtinandu-se o solutie saturata, care ca urmare a evaporarii va produce despicarea,

fisurarea materialului si, in

final, a peretelui (Fig.2.47).

Clorura de sodiu poate

ajunge in fisuri si datorita

actiunii vantului, dar si princapilaritate. Clorurile sunt

foarte periculoase si apar in

apa de amestec a mortarului,

in special atunci cand hidratii

de calciu ajung in contact cu

clorurile de magneziu, cand

se obtin clorurile de calciu

care sunt higroscopice (pelanga apa ele absorb si

vaporii din atmosfera):

Ca(OH)2 + MgCl2 = CaCl2 + Mg(OH)2

Hidroxid Clorura de Clorura Hidroxid de

de Calciu Magneziu de Calciu Magneziu

Carbonatii sunt saruri derivate din acidul carbonic (H2CO3).

Carbonatarea este un fenomen in cadrul caruia substantele organice pierd oxigen si

hidrogen, fiind imbogatite cu carbon. Acest process se datoreaza bioxidului de

carbon (CO2). Bioxidul de carbon este compusul cel mai oxigenat al carbonului si

rezulta din combustia substantelor organice fine sau din descompunerea lor.

Un exemplu tipic de carbonatare este contractarea mortarului.

Fig. 2.47 Degradare produsa de sarurile aciduluiclorhidric

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

29/67

29

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

Hidroxid Anhidrida Carbonat Apa

de Calciu Carbonica de Calciu

Cea mai mare paguba in cladiri produsa de

alterarea carbonatilor o constituiemanifestarile de tip Karst (Fig.2.48) care

apar ca o consecinta a spalarii

bicarbonatului de calciu [Ca(HCO3)2],

element care transforma carbonatul de

calciu din recipiente in apa si in dioxid de

carbon si mai departe in acid carbonic:

CO2 + H2O = H2CO3 CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2

Anhidride

Carbonice

Apa Anhidride

Carbonice

Carbonat

de calciu

Acid

Carbonic

Bicarbonat de Calciusau

Carbonat acid deCalciu

Sarurile pot sa absoarba o cantitate mare de apa si vapori. In stare solubila,

cristalizeaza la o temperatura de 25 grade si la o umiditate relativa de aprox. 50%.

Agregatele prin care trec solutiile de nitrati, suporta agresiunea datorita cristalizarii

Fig. 2.48 Deteriorarea datoritabicarbonatului de calciu

Azotatii sunt o grupa de saruri care deriva din acidul azotic HNO3 si din acidul azotos

HNO2.

In mod normal ei sunt higroscopici (face exceptie azotatul de potasiu) si foarte solubili

in apa. Originea azotatilor este legata de fenomenul de descompunere a materialelor

organice. Prezenta lor este intensificata de folosirea acidului azotic ca ingrasamant. In

sol, acestia se gasesc sub forma de azotat de sodiu NaNO3. Dintre azotati, cel mai

periculos pentru constructii este azotatul de calciu:

2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + H2CO3Acid Carbonat Azotat AcidAzotic de Calciu de Calciu Carbonic

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

30/67

30

sarurilor. Coroziunea se produce atunci cand, tot sub efectul acidului carbonic,

azotatul de calciu se transforma in carbonat de calciu iar apoi in bicarbonat de caciu:

Ca(NO3)2 + H2CO3 = 2HNO3 + CaCO3Azotat de Acid Acid CarbonatCaciu Carbonic Azotic de Calciu

CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2Carbonat Apa Bioxid de Bicarbonatde Calciu Carbon de Calciu

Alte fenome tipice de degradare chimica sunt eflorescentele. Ele apar ca pete

albicioase, curate sau amorfe, de natura alcalino-pamantoasa. Ele sunt formate din

sulfati, carbonati, nitrati etc., care se pot afla in materialele de baza ale zidariei sau in

pamant.

Eflorescentele se formeaza in contact cu umezeala care urca din teren princapilaritate sau care patrunde datorita infiltratiilor directe din exterior.

Formarea eflorescentelor se datoreaza prezentei ceei in atmosfera, care favorizeaza

reactiile descrise anterior, interactionand cu calcarul din zidarie, formand astfel

sulfatul de calciu care are ca urmare formarea de cristale.

Daca umezeala provine din teren, ea este deja saturata cu saruri; ca urmare a

evaporarii, se depoziteaza pe suprafetele libere a peretilor producand depozite pe

fata exterioara si obturarea multiplelor canale din apropierea aceleiasi suprafete.Totul se transforma intr-o crusta superficiala localizata la baza elevatiei din zidarie.

Atunci cand va avea loc un nou transport de umezeala din sol, aceasta crusta

blocheaza posibilitatea sa de a ajunge la perete, astfel ca se ridica la cote mai inalte,

formand noi cristale in vecinatatea primelor care sunt impinse spre exterior, prima

crusta iesind din planul suprafetei peretelui si generand fenomenul de avarie care

continua apoi in acelasi mod.

Un fenomen aparent asemanator cu eflorescenta, dar fundamental diferit, are loc in

cazul mortarului de var.

Mortarul de var se deterioreaza atunci cand exista o dubla circulatie a umezelii, din

exterior spre interior si invers, la aceeasi fata.

Acest fenomen poate avea loc numai deasupra terenului si pornind de la exterior: din

reactia apei meteorice cu CO2,in combinatie cu CaCo3 din perete, odata cu incetarea

ploii urmeaza procesul de uscare a suprafetei, producand o revenire a apei catre

suprafata, de data aceasta saturata cu saruri de calciu. Evaporarea apei si a sarurilor

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

31/67

31

de CO2 in exces, duce la formarea carbonatului de calciu care precipita sub forma

unui invelis superficial (Fig.2.49, 2.50).

Fenomenul tinde sa se stabilizeze deoarece stratul format creste densitatea

superficiala a peretelui, inchizand progresiv porii si blocand patrunderea in

continuare a apei provenite din ploi.

Fig.2.49 Fig.2.50

2.2.3 ACTIUNI DE NATURA BIOLOGICA

In cazul degradarilor de natura biologica, apa este fara indoiala una dintre

principalele cauze care stau la baza dezvoltarii ciupercilor si a mucegaiului, care

gasesc in aerul umed mediul propice de dezvoltare.

Degradari bilologice

Fenomenele care au loc se evidentiaza prin aparitia petelor de culoare inchisa

(maronii sau negre - Fig.5154). Acestea sunt produse de factori de natura

organica, cum sunt impuritatile continute in ciment sau in agregatele de pietris. In

prezenta sarurilor alcaline continute in liant si a umezelii, materialele oganice sunt

dizolvate si transportate spre suprafata zidariei unde se depoziteaza datorita

evaporarii apei. Ele sunt vizibile ca niste pelicule subtiri (crusta neagra) a caror

grosime variaza de la 0.5 la 3 mm, care acopera pietrele si, pe masura treceriitimpului, grosimea lor tinde sa creasca si sa devina poroase, creind astfel o diferenta

intre modul de comportare a crustei si cel al pietrei. De regula apar in zone ferite de

ploaie, dar pot sa apara si in zone unde pietrele mentin sau ajung repede la o

temperatura scazuta, iar ca urmare, la contactul cu aerul cu continut insemnat de

vapori de apa si temperaturi ridicate, se produce condensul.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

32/67

32

In timp, in conformitate cu procesele chimice descrise mai sus, se ajunge la formarea

unui strat de mortar care creaza o bariera fata de particulele solide transportate

dinspre interiorul peretelui, ducand la formarea crustei negre. Pe masura trecerii

timpului, aceasta poate ajunge la grosimi de pana la 2 cm. Daca ajung la grosimi mai

mari, ele pot provoca degradari severe, deoarece tendinta de scadere a porozitatii

este urmata de fisurarea, ruperea si caderea materialelor, adeseori insotita dedeterioarea stratului inferior.

Pentru a finaliza, se poate spune ca formarea crustei negre este legata de natura

compozitiei mortarului: aceasta nu este doar o cauza a degradarii din punct de

vedere estetic, dar si un proces de deteriorare foarte daunator pentru cladire.

La lucrarile de restaurare trebuie sa ne asiguram ca in mortar (pe baza de var, sau

ciment) nu exista sarurile solubile mentionate anterior, care vor putea forma pete sau

eflorescente cu posibiliatea afectarii atat a zidariei vechi cat si a celei noi. Verificareapoate fi facuta la fata locului cu un sistem simplu dar eficient.

Fig.2.51 Fig.2.52

Fig.2.53Fig.2.54

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

33/67

33

Pentru a verifica ponderea sarurilor care ar putea produce aparitia petelor intunecate,

se poate face foarte usor o verificare la fata locului.

Va fi nevoie sa se extraga din zidaria veche (neafectata de eflorescente sau pete) o

proba cu diametru de 4 pana la 7 cm si cu o lungime de aproximativ 15 cm, dupa

care va fi necesara o proba cu aceleasi dimensiuni, realizata din zidaria noua.

Aceste doua probe sunt fixateintr-un mortar cu aceleasi

caracteristici ca acela care va fi

folosit in executie, dupa care se

vor imersa in apa provenind de la

aceeasi sursa ca si cea folosita la

prepararea mortarului (Fig.2.55).

Apa va trebui sa acopere probele

in intregime.Dupa patru sau cinci zile probele

se scot din apa si se lasa sa usuce in aer liber. Daca mortarul nu contine saruri

solubile sau materiale organice, probele vor ramane nealterate, iar in caz contrar, pe

suparafata lor se va observa inceputul formarii unor eflorescente albicioase sau pete

inchise la culoare.

CAP.2.3 METODE I INSTRUMENTE DE MSURARE AZIDRIEI UMEDEMetode de masurare

Exista diferite metodologii si aparate pentru masurarea umezelii in zidarie. In acest

scop, este foarte important sa se cunoasca umiditatea din incaperea invecinata,

realizabila prin masurarea umiditatii aerului. Principalele aspecte ce se vor trata:

- comportarea la actiunea apei a materialelor componente ale zidariei;

- comportarea peretilor la actiunea apei si masurarea continutului de umiditate;

- masurarea umiditatii unei incaperi;

- masurarea umiditatii aerului;

- formarea apei de condens;

Fig. 2.55

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

34/67

34

- masurarea umiditatii zidariei;

- reprezentarea grafica a absorbtiei de apa a unui perete: sectiuni umede;

- reprezentarea grafica a umezirii: diagrama sectiunilor umede.

2.3.1 COMPORTAREA MATERIALELOR COMPONENTE ALE ZIDARIEI LAACTIUNEA APEI

Este posibil ca pe baza unor experiente simple, care se pot face la fata locului, sa se

determine coeficientul de imbibare al materialelor.

Materialele de constructii absorb apa in diferite moduri, in functie de caracteristicile

lor. Masurarea cantitatii absorbite este data de coeficientul de imbibare care

reprezinta cantitatea de apa, exprimata in volum, absorbita de o proba complet

submersata in apa. O alta metoda relevanta este amorsarea, care reprezinta

capacitatea pe care o are un material partial submersat de a-si umezi acea parte

care nu se afla sub apa. O astfel de capacitate poate fi exprimata atat prin cantitatea

in procente, cat si in grame, a apei absorbite in unitatea de timp. Trebuie pusa in

evidenta comportarea materialelor de constructie in ceea ce priveste fenomenul de

evaporare a apei pe care o contin si viteza cu care aceasta are loc.

Coeficientul de imbibare Cip reprezinta o cantitate de apa moderata in greutate, care

patrunde intr-o proba la presiune normala:

G

GGC mip

= %

unde G este greutatea pietrei iar Gm este greutatea pietrei saturate cu apa.

Din literatura curenta se pot gasi tabele cu procentul de apa pe volum continut de

diferite materiale, in conditii de submersie totala (Tabelul 2.2).

Tabelul 2.2

Materialul de constructie Coeficientul de imbibare

Tuf 50%Caramida (manufactura) 50%Mortar de var sau cu cenusavulcanica

35%

Caramida 35%Calcar moale l 25%Travertin 20%Mortar de ciment 20%Mortar de var 20%Caramizi de calitate (compacte) l 20%Gresie 1.5-7%Calcar compact l 4%Porfir 0.2-0.7%Granit 0.1-0.6%Bazalt 0.1-0.3%

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

35/67

35

Calculul amorsarii in cazul diferitelor materiale se face mentinand in apa o proba in

pozitie verticala, intr-un recipient inchis, nivelul apei fiind completat in permanenta,

pentru a pastra constanta suprafata de absorbtie a probei, pe o adancime de cativa

centimetri (Fig.2.56).

Cea mai puternica absorbtie o va avea

mortarul din cenusa vulcanica (pozzolana)si caramizile galbene. Mortarul din nisip si

varabsoarbe mai putina apa decat cel de

var si alte materiale impermeabile, la care

absorbtia este redusa.

Interesanta este comportarea probei

obtinute prin aplicarea unei caramizi lipite

cu mortar, caz in care viteza diferita de

ascensiune a apei este foarte vizibila.Capacitatea mare a amorsajului (cantitatea in greutate, absorbita in unitatea de timp,

pe unitatea de suprafata) este detinuta de caramizi, in timp ce tufurile si mortarele au

viteza de absorbtie mai redusa: mortarul de var si nisip are o capacitate si viteza de

absorbtie mult mai mare decat mortarul pe baza de var si cenusa vulcanica, chiar

daca absoarbe mai putina apa. Mortarul de ciment este de 10 ori mai lent in

absorbtia apei decat mortarul de var, iar daca este impermeabil, el devine de 60-70

ori mai lent.

Nivelul la care se ridica amorsajul variaza mult de la material la material in functie dedensitatea capilarelor. Inaltimea maxima de amorsare se obtine la caramizile

poroase. Cele mai greu permeabile sunt pietrele naturale din cele trei grupe: granit,

calcar si bazalt.

In urma testelor efectuate pe probe de materiale imersate in apa la 1/5 din inaltimea

lor, s-au obtinut rezultate foarte relevante (Tabelul 2.3), pe baza carora se poate

trage concluzia ca pietrele naturale au o comportare diferita in functie de imersie.

In cazul caramizilor, comportarea este aproape identica.

Tabelul 2.3

In apa Afara din apa

Caramida (p.s.1650) 30.4 29.7 29.7 29.7 29.7Gresie usoara (p.s.1750) 28.1 26.7 25.6 23.7 18.0Clincher (p.s.1350) 13.9 12.0 9.1 5.8 5.5Beton poros (p.s.1040) 21.7 15.8 15.8 15.0 14.5

Fig. 2.56

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

36/67

36

Intr-un perete, dupa ce s-a stabilit accesul apei pana la o anumita inaltime, exista un

echilibru al umezelii care va face ca apa care patrunde de la baza sa se evapore in

masura in care ajunge pe suprafata peretelui in contact cu aerul.

In procesul de uscare a unui material umed datorita unei ventilari puternice, se

disting doua faze. In prima faza, are loc evacuarea umezelii de pe suprafetele

saturate la o viteza si temperatura constanta, in timp ce procentul continutului de apascade constant. Dar la un anumit punct, numit punct de inflexiune va avea loc o

scadere rapida a evaporarii, sau mai degraba o cadere propriu zisa.

Aceasta este cea de a doua faza a procesului de uscare, care debuteaza prin

scaderea procentului de umezeala sub un nivel limita de valoare data. Explicatia unui

astfel de comportament poate fi aceea ca atunci cand suprafata unui material este

saturata, se va comporta ca o extensie a apei, astfel ca viteza de evaporare va

depinde doar de capacitatea de a retine aerul, ceea ce face ca sa nu depinda de

calitatea materialului care se usca.Cand suprafata nu mai este saturata (punctul de inflexiune) ea este accesata in

continuare de apa provenita din interior, dar cu o viteza mai mica decat cea necesara

pentru a alimenta evaporarea, deoarece alimentarea cu apa a scazut mult. Astfel se

obtin caracteristicile de capilaritate pentru fiecare material: rezistenta pe care o are

apa atunci cand ajunge la suprafata variaza de la material la material si, in

consecinta, si viteza de evaporare depinde de aceasta.

Absorbtia de apa a peretilor de fatada are loc datorita atragerii in mod natural, pe

scara larga, a umiditatii din atmosfera si ploii care uda fatada respectiva. O astfel deabsorbtie va fi mai mare daca apa care ajunge in contact cu materialele este sub

presiune, ca in cazul in care ploaia este presata de vant pe fatada. Absorbtia apei se

poate masura intr-un mod simplu.

Cunoscand puterea de patrundere a apei fara presiune (absorbtia de apa) si pe

aceea a apei sub presiune (patrunderea apei), este bineinteles relevant sa se

inteleaga bine tot ceea ce implica o anumita stare de degradare.

Respectand conditiile de igiena si confort, permeabilitatea la vaporii de apa a

peretilor este deosebit de importanta.

Masurarea absorbtiei de apa se face prin mijloace simple. Dupa pregatirea unei

suprafete fara depuneri de grasimi, mortare de var, zugraveli sau alte straturi

protectoare, se va preleva o proba dintr-un perete vechi, fie ca este de ipsos, mortar,

caramida sau piatra, se va introduce sub o sursa de apa, lasand sa cada picatura cu

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

37/67

37

picatura, pana la o cantitate de 0.5 cmc. Cu un cronometru se va masura timpul

necesar peretelui sa absorba apa.

Sfarsitul absorbtiei este atunci cand suprafata devina opaca, intrucat nu mai este

suficienta apa la suprafata care sa reflecte lumina. Masurarea timpului se va face in

secunde. Tencuiala, mortarele de var cu intarire la aer si caramizile produse manual

respira in aer in cateva secunde; alte materiale de constructii au nevoie de un timpmai indelungat. Acest lucru va face ca permeabilitatea peretilor sa creasca prin

deteriorarea materialelor, care implica crearea de spatii libere in special in tencuiala

si in rosturile de mortar. Materialele care nu absorb prima picatura de apa intr-o ora

sunt considerate impermeabile.

Eventuala absorbtie a apei in mai mult de o ora, practic nu va genera probleme,

pentru ca viteza de evaporare este mai mare decat viteza de absorbtie.

Timpul de absorbtie a apei pentru diferite materiale de constructii, determinat prin

incercari, este prezentat in Tabelul 2.4.Tabelul 2.4

Materiale Timpul in secunde

Tencuiala din mortar cu intarire la aer (mortar/nisip=1/1.3) 2-3Tencuiala din mortar cu intarire la aer cu peliculaprotectoare (aplicata sub presiune-spray) de silicon

300

Tencuiala din mortare mixte 3Tencuiala sau caramida protejata cu vopsea transparentadin epoxy

3600

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

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

Mortar de ciment (ciment/nisip=1/3) cu adaus de stearati 2870Caramida veche, executata manual 2Beton testat pe suprafete proaspat deteriorate (300 kg/mc) 13-15Beton vibrat, incercat dupa decofrarea din cofraje metalice(300 kg/mc)

80-100

Beton testat pe suprafete proaspat deteriorate (200 kg/mc) 10-12Beton de granulit cu =1000 Kg/mc 7

Masurarea patrunderii apei poate fi facuta direct pe pereti, tencuiti sau nu, sau pe

probe extrase preventiv.Instrumentul de masura este compus dintr-un tub de sticla gradat, indoit in unghi

drept la capatul inferior, cu sectiune circulara avand suprafata de 1 cmp. Lungimea

tubului masurata de la punctul 0 pana la axul capatul inferior indoit este de 12 cm

(Fig.2.57).

Tubul este fixat pe suprafata verticala a peretelui cu mastic din plastic, impermeabil,

umplut cu apa pana la nivelul 0. Apoi incepe masurarea timpului, luand ca unitate de

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

38/67

38

timp 10 min. Testul reproduce patrunderea apei pe o suprafata de 1 cmp de perete

supusa la actiunea puternica a vantului. In realitate, presiunea exercitata de vant pe

fatada, chiar daca este puternic, este mica.

Testul la patrunderea apei, efectuat pe o

suprafata de 1cmp, da in orice caz valori mai

mari decat cele reale: de fapt, apa carepatrunde prin acel centimetru patrat este

difuzata prin capilaritate. In practica se

presupune ca fatada are umiditatea variabila

pe intreaga suprafata, asa ca vor exista variatii

fata de valorile obtinute cu aparatul. Difuzia

apei pusa in evidenta prin test, nu poate sa

existe atunci cand suprafata absorbanta este

extinsa pe intregul perete. Pentru a obtinerezultate concludente este important sa se

repete testul in diferite puncte ale peretelui,

apropiate unul de altul, fiind bine ca aparatul

sa fie fixat atat in dreptul rosturilor de mortar

cat si pe pietrele de zidarie.

Tabelul 2.5

MaterialePatrunderea apei x 10 minute

in cmc/cmpTencuiala din mortar cu intarire la aer 3.5-4.5Tencuiala din mortar mixt 3-4Mortar de ciment (ciment:nisip=1:3) 3-3.5Mortar de ciment (ciment:nisip=1:4) 4-4.5Mortar de ciment (ciment:nisip=1:4) cu adaus de stearati 0.1Caramizi vechi, executate manual 9-10Caramizi vechi, umede, impregnate cu rasina de silicon 3Caramizi vechi uscate, impregnate cu rasina de silicon 0Beton (300 Kg/mc)(test la suprafata exterioara, in cofraj) 0.3Beton (300 Kg/mc) (proba superficiala, degradare recenta) 0.5Beton (200 Kg/mc) (test pe suprafata proaspat degradata ) 0.7Beton de granulit (densittea 1000 Kg/mc) 5-5.5

Piatra artificiala (ciment si pietris) polizata/lustruita 0.1-0.3Granit 0-0.1Gresie 0.2

Dupa masurare, ca date finale vor fi considerate mediile ponderate ale citirilor.

Evaporarea naturala care are loc intr-o ora, reduce in continuare cantitatea de apa

absorbita, astfel incat cantitatile obtinute sunt mai degraba teoretice si trebuie

considerate ca fiind doar informative. Este util sa se faca cel putin o comparatie cu

Fig. 2.57

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

39/67

39

proprietatile higrotermice ale diferitelor materiale de constructii. Valorile coeficientului

de patrundere a apei (cmc/cmp) in cateva dintre materialele de constructii, obtinute

experimental, sunt prezentate in Tabelul 2.5.

Daca vaporii prezenti in camerele de locuit depasesc limita conditiilor de igiena sau

confort, acestia trebuie eliminati prin evacuarea lor spre exterior.

Acest fenomen poate provocat prin intermediul unei suprapresiuni create in incaperein perioada de de functionare a instalatiilor de incalzire (perioada rece a anului), prin

care vaporii sunt impinsi inspre exterior prin neetanseitatile ferestrelor si prin peretii

mai mult sau mai putin porosi. Acest proces are loc in cazul peretilor cu finisaje

obisnuite, care ii lasa sa respire.

In cazul in care peretii exteriori au finisaje mai mult sau mai putin impermeabile sau

sunt prevazuti cu bariere de vapori, acestia nu vor permite indepartarea vaporilor prin

procesul de respiratie. In acest, caz reducerea cantitatii de vapori de apa va trebui sa

fie obtinuta cu ajutorul sistemelor mecanice de ventilatie si incalzire.Tabelul 2.6

Probe (diametrul 60 mm,grosimea 5 mm.)

Pierderea in greutate dupauscare la + 50C

[grame]

Procent fata de probanetratata

[%]

Tubul (proba) netratat 1.70 100Proba umpluta cu silicon 1.62 95.3Proba tratata cu vopsea(grosime: 150 microni) cupigmenti minerali

1.50 88.2

Proba tratata cu vopsea devar (grosime 150 microni)

1.20 70.6

Test tube treated withpainting (thickness 150micron) to base of acetato ofpolivinile

0.30 17.6

Proba tratata cu vopsea pebaza de polimeri (grosime150 microni)

0.15 8.8

Proba tratata cu vopsea pebaza de ulei (grosime 150microni)

0.06 3.5

Proba tratata cu acetat depolivinil (grosime 150 microni) 0.10Proba tratata cu vopsea pebaza de rasini de poliesteri

0.00 0

Proba tratata cu vopsea pebaza de rasini epoxidice

0.00 0

Pentru exemplificare se poate consulta tabelul care arata permeabilitatea la vaporii

de apa a zidariilor vechi. Valorile au fost obtinute folosind diferite probe de mortar

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

40/67

40

mixt (var/puzzolana = 1:3), dintre care una nu a fost tratata hidrofug

(impermeabilizata), in timp ce celelalte au fost tratate cu diferite substante.

Valorile din Tabelul 2.6 sunt comparate cu proba netratata, pentru care s-a asumat

un procent de permeabilitate de 100%.

2.3.2 MASURAREA UMIDITATII AERULUI

La fel ca si in cazul umezelii din masa peretelui, este relevanta si prezenta umiditatii

aerului din incaperile invecinate acestuia. Umiditatea aerului este un nivel higrometric

care poate fi masurat prin diferite metode.

Pentru a stabili conditiile igienice ale unei incaperi in raport cu umiditatea ei, este

nevoie de doua masuratori: una referitoare la umiditatea aeruluisi cealalta referitoare

la umiditatea peretilor.

In aer exista in permanenta o anumita cantitate de vapori de apa care poate fimasurata si care indica umiditatea relativa - cauza generatoare de disconfort intr-o

incapere umeda.

Diferitele aspecte in virtutea carora se masoara acest fenomen fizic sunt

urmatoarele:

- umiditatea absoluta a aerului, Ua [%], care reprezinta greutatea totala a vaporilor

continuti intr-un mc de aer: greutatea la temperaturi normale poate varia de la 1-2

grame la 30-40 grame.

- presiunea vaporilor de apa, pv [Pa] care reprezinta forta elastica a vaporilormasurata in milimetri coloana de mercur: forta care pentru conditii normale de

temperatura poate varia de la 1-2 mm la 30-40 mm coloana de mercur. Presiunea

creste direct proportional cu cantitatea de vapori, adica cu umiditatea absoluta, sau

cu temperatura.

- umiditatea relativa a aerului, Ur [%] este raportul exprimat in procente dintre

umiditatea efectiv continuta in aer la o temperatura data si umiditatea maximacare

poate fi atinsa la aceeasi temperatura. Daca, de exemplu, presupunem ca la 10

grade, pentru conditii de mediu date, aerul contine 6.6 grame de vapori la 1 mc (iar in

cazul in care ar fi fost saturat, ar fi putut contine 9.5 grame), din relatia

6.6/9.5=70/100 rezulta umiditatea relativa, care este exprimata in procente: 70%.

Instrumentele de masurare a umiditatii relative sunt diferite:

- higrometrul cu fir de par

- higrometrul Assman sau psihrometrul

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

41/67

41

Fig. 2.58

- higrometrograful

- higrometrul de dispersie

- analizatorul Drager

Higrometrul cu fir de par se bazeaza pe

proprietatile firului de par si ale anumitor fibre

organice de a se lungi pe masura cresteriiumiditatii aerului si care da valori de

masurare aproximative (Fig.2.58)

Higrometrul Assman, sau psihrometrul,

este un instrument suficient de correct, a

carui utilizare este practica si rapida. Este

compus din doua termometre identice, amplasate unul langa celalalt pe acelasi

stativ, unul este termometrul uscat, care are bulbul liber ca si cele ale termometrelor

obisnuite, iar celalalt este termometrul umedsi are bulbul invelit in materiale textile,care se pastreaza umede in timpul masurarii, prin intermediul unei surse de la care

apa accede prin fenomenul de capilaritate (Fig.2.59). Odata masurata diferenta de

temperatura dintre cele doua elemente, va fi suficient sa se caute valorile in tabelele

atasate la acest instrument, in care se indica umiditatea relativa corespunzatoare

situatiei reale.

Un alt instrument subsidiar care deriva din primul este un higrometru cu fir de par

atasat unui instrument de inregistrare grafica in forma de tambur rotitor (Fig.2.60).

O alta versiune este termohigrografulcare pe aceeasi hartie gradata inregistreaza

una sub alta diagramele (zilnica, saptamanala sau lunara) umiditatii relative si ale

temperaturilor.

Fig. 2.59

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

42/67

42

Higrometrul de dispersare se bazeaza pe fenomenul de dispersare/difuzie a

vaporilor de apa printr-o pelicula, fenomen care este strans legat de umiditatea

relativa.

Aparatul Drager(in fotografii sunt vizibile doua modele) este un fel de acordeon, cu

una sau mai multe gauri pe una dintre fee, care au un diametru de cca. 1 cm si 15

cm adancime, in care poate fi introdusa o fiola speciala. Apasand analizatorul (la fel

ca un acordeon) o cantitate fixa de aer (in cazul multor modele aceasta este de 100

cmc) este fortata sa intre in fiola. In acest moment, substantele chimice continute in

fiola reactioneaza cu aerul schimbandu-si culoarea proportional cu cantitatea de

umiditate masurata. Fiolele de proba sunt gradate pentru a permite o citire imediata(Fig.2.61, 2.62).

Fig.2.61 Fig.2.62

Fig. 2.60

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

43/67

43

Condensul

Cand umiditatea relativa ajunge la saturatie incepe fenomenul de condens, care

reprezinta trecerea apei din stare de vapori in stare lichida si depunerea ei pe

suprafetele reci. Acest fenomen are loc partial si in incaperile in care masa de aer seapropie dar nu depaseste limita de saturatie: de exemplu, in straturile de aer in

contact cu pardoseala sau cu peretii reci (din cauza temperaturilor mai scazute ale

suprafetelor). Intr-un astfel de strat se ajunge usor la starea de saturatie si la

formarea apei din condens: in acest caz obisnuim sa spunem ca aerul este umed,

ajungand sa acopere pardoseala sau peretele cu o pelicula umeda si opaca, in

special atunci cand suprafete lor nu sunt absorbante, cum este cazul peretilor vopsiti

sau placati si al pardoselilor din marmura, gresie etc.

In contextul acestei proprietati de umezire, aerul depinde si de umditatea absolutadeoarece un metru cub de aer poate prelua o cantitate de umiditate cu atat mai

mare, cu cat mai redus era continutul initial, deoarece umiditatea absoluta scade pe

masura ce scade temperatura; astfel, aerul rece va avea capacitatea de evaporare

cea mai mare.

2.3.3 MASURAREA UMIDITATII ZIDARIILOR

Masurarea poate fi facuta la suprafata sau in profunzime.Masurarea la suprafata are ca scop stabilirea cantitatii de apa continuta in primi 10-

20 mm din grosimea zidariei.

Masurarea in profunzime are ca scop sa stabileasca continutul de apa al unui perete

pentru grosimi de 15-20 cm.

Instrumentele de masurare a umiditatii in elementele de zidarie sunt variate:

Instrumentele folosite pentru masurarea la suprafata sunt: aparatul electric de

masurare la suprafata, in versiunea cu ac, cu electrozi-placa si aparatul de masurare

a microundelor.Instrumentele folosite pentru masurarea in profunzime se bazeaza pe masuratori

efectuate pe probe prelevate din grosimea peretelui; acestea sunt: scara gradata

pentru metoda masei, un recipient ermetic din otel pentru metoda carburilor.

Metoda electrica de masurare la suprafata poate verifica starea de umiditate a

tencuielii pe o grosime de 15-20 mm fara a cerceta si starea peretelui.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

44/67

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

45/67

45

- prelevarea probelor devine mult mai simpla daca exista o foreza electrica,

avand grija sa nu se exercite o presiune prea mare si sa nu se foloseasca un

numar prea mare de rotiri, care ar putea produce supraincalzirea si, ca

urmare, la evaporarea unei parti din umiditate, obtinandu-se astfel rezultate

eronate;

- probele, cu exceptia cazului in care dorim sa facem doar o cercetaresuperficiala, trebuie extrase de la o adancime de 15-20 cm, adica dintr-o

zona in care peretele nu mai este influentat de umiditatea atmosferica.

- in ceea ce priveste numarul probelor, este intotdeauna recomandabil sa fie

cat mai multe, pentru a obtine valori medii statistice cat mai precise; aceasta

operatie nu este indicata la peretii care prezinta probleme de rezistenta; in

acest caz se vor lua probe numai de la suprafata, cu ajutorul unei dalte.

- la constructiile noieste suficienta prelevarea a trei probe de la inaltimea de

un metru din fiecare perete, deoarece umiditatea este uniform distribuita inprobele prelevate de la 5-6 camere;

- la constructiile vechi, pe fiecare verticala se colecteaza cte trei probe la

distanta de un metru intre ele, de exemplu la 0.40 -1.40 - 2.40 m de la

pardoseala;

Materialele crapate trebuie puse intr-un borcan de sticla perfect etan si uscat. Daca

aceste borcane sunt apoi pastrate in locuri protejate impotriva temperaturilor extreme

(foarte cald, foarte rece), analiza poate fi facuta dupa o luna sau chiar mai mult, de la

prelevarea probelor. Borcanele trebuie numerotate pentru a nu fi confundate ulterior.

Cu metoda masei se face o masurare in adancime prin prelevarea unei probe al

carei continut de apa se va masura de doua ori: inainte si dupa uscarea probei.

Diferenta dintre greutatea materialului in stare umeda (Pu) si cea in stare uscata (Ps)

va da masa cantitatii de apa coninut, procentul de ap stabilindu-se cu relatia:

O alta metoda pentru determinarea procentului de umiditate al peretilor se bazeaza

pe reactia dintre carbura de calciu si apa (Fig.2.67, 2.68). Pentru efectuarea acestui

test, echipamentul consta dintr-un recipient din otel care are in interior niste sfere

metalice. Pe capacul recipientului, inchis ermetic, este fixat un manometru pentru

masurarea presiunii interioare.

100*Pu

PsPua

=

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

46/67

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

47/67

47

cazul peretilor exteriori (Fig.2.70) diagramele vor diferi, cu tendinta ca la exterior sa

se inregistreze o scadere rapida a umiditatii cu inaltimea, datorita ventilarii naturale

de la exterior. Forma diagramei poate fi normala (continua) sau frnt (neregulata),

in functie de starea peretelui (Fig.2.71). Diagrama sectiunilor umede este folosita

foarte frecvent.

2.3.4 REPREZENTAREA GRAFICA A UMIDITATII PERETELUI

Reprezentarea grafica se face utilizand asa-numita diagram a sectiunii umede,

construita cu ajutorul rezultatelor analizei continutului de apa (in procente) din zidarie

(Fig.2.72).

Fig.2.72

Se poate reprezenta sintetic starea de umiditate a unui mediu intr-o sectiune

caracteristica, de regula aceea dintre doi pereti exteriori (Fig.2.73, 2.74) sau un

perete interior si un perete exterior.

Exemplele considerate pana in prezentsunt relevante pentruconstructii vechi, in

care continutul procentual de umiditate a aceluiai perete variaza de la o valoare

maxima la una minima, astfel incat diagramele obtinute reprezinta curbe accentuate.

adancime

apa %

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

48/67

48

Daca se considera insa o incapere a unei constructii noi, diagrama se apropie de o

dreapta paralela cu peretele, deoarece continutul de umezeala este aproape

constant in toate punctele examinate.

Reprezentarea grafica a umiditatii peretelui cu ajutorul diagramei sectiunii umede

este eficienta pentru a pune in evidenta posibilele neregularitati in distributiaumiditatii in cladirile vechi, dar putin eficienta pentru cladirile noi, unde continutul

procentual de umiditate este aproape constant pe intreaga sectiune a peretelui.

Fig. 2.73 Zone degradate deumezeala (fronton)

Fig. 2.74 Zone degradate de umezeala (lateral)

Din diagrama sectiunilor umede ale unor incaperi succesive, mai este posibila

stabilirea directiei din care patrunde apa.

Patrunderea umezelii este caracterizata nu atat de valoarea cea mai mare a

continutului procentual de umiditate din zidarie, cat de marimea zonei in care se

extinde umezeala si de valoarea medie a procentului aferent.

De asemenea, din punct de vedere igienic si in concordanta cu criteriile formulate

anterior in ceea ce priveste evaporarea, se presupune ca degradarea este

proportionala mai mult cu evaporarea de pe suprafa decat cu procentul coninutului

de apa, atunci cand acesta este ridicat.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

49/67

49

CAP.2.4 TEHNICI DE RESTAURAREApa prezenta in zidarie produce degradari directe, sau poate produce o crestere a

actiunilor chimice si bilogice.

Scopul interventiilor va fi acela de a reduce la maxim prezenta apei, deoarece este

imposibil sa fie eliminata complet, intrucat zidaria nu va fi niciodata mai uscata decat

mediul in care se afl.

Trei criterii fundamentale vor fi aplicate separat sau simultan in cel de-al doilea caz:

- aerarea

- prevederea de bariere (straturi hidroizolante)

- evacuarea/eliminarea umiditii

Alegerea criteriului care va fi folosit poate fi influenat de sursa de producere aumiditatii sau/si de starea in care se afla zidaria.

2.4.1 AERAREA

Criteriul de ventilare se bazeaza pe conceptul de presiune a vaporilor. Apa este o

substanta care in conditii normale se prezinta in stare lichida. Cu toate acestea, la

orice temperatura ea se gaseste si in stare de vapori. Daca se ia un recipient inchis,

plin cu apa, va fi imposibil sa se creeze un gol la suprafata lichidului, deoarece vaexista un proces continuu de trecere din starea de vapori in starea lichida si invers,

pentru a restabili echilibrul dintre cele doua faze. Marind presiunea , la inceput va

condensa o cantitate mai mare de vapori pentru a pastra echilibrul dintre cele doua

faze; scazand in volum, lichidul se va evapora pentru a menine echilibrul prin

cantitatea de vapori.

Presiunea de echilibrudepinde de temperatura si se numeste presiunea vaporilor.

Daca containerul nu este inchis, vaporii se vor dispersa in mediul inconjurator si, ca

urmare, lichidul va continua sa se evapore pana cand concentratia vaporilor dinatmosfera va fi capabila sa exercite presiune. Acest lucru nu se intampla in spatii

mari si nici chiar in cele mici daca sunt aerisite. Schimbul continuu de aer provoaca

evacuarea vaporilor, care trebuie inlocuiti continuu. Daca lichidul nu se reface, dupa

un anumit punct acesta va trece in intregime in stare de vapori.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

50/67

50

Legea ventilatiei se poate aplica atunci cand mediul inconjurator permite schimbul

continuu de aer (caz in care este necesar sa se mareasca suprafata de ventilatie),

sau cand o asemenea conditie poate fi creata. Metodele utilizate pentru aerare sunt:

- metoda Knapen

- perete exterior cu goluri

- perete interior cu goluri- tencuiala celulara macroporoasa.

Metoda Knapen permite aerului din masa zidariei sa elimine o cantitate mai mare de

apa. Apa care se intoarce prin capilaritate are o contributie care depinde de

suprafata de ventilatie; o astfel de contributie va fi cu atat mai mare ca cat suprafata

de ventilatie va fi mai mica (egalitatea grosimii).

Aceasta metoda consta in introducerea in zidarie a unui sifon de teracota cu panta

spre exterior. Lungimea gaurii este egala cu jumatate din grosimea peretelui(sifoanele sunt produse in dimensiuni care merg din 5cm in 5 cm pana la 40 cm), cu

exceptia celor 3 cm necesari pentru amplasarea unei reele (grtar) la exterior.

Partea superioara a reelei trebuie sa se afle la 15 cm de la pardoseala.

Gaurile sunt in jur de trei pe fiecare metru si sunt aliniate pe orizontala. Sifoanele pot

fi aplicate la interior, paralele cu cele de la exterior, asigurandu-se ca mediul interior

sa fie pe cat posibil ventilat (Fig.2.75).

Sifoanele sunt inclinate, asezate pe un rost de mortar de ciment poros, compus din:- o parte de nisip fin

- doua parti de nisip grosier

- o parte de ciment Portland

Sectiunea comuna a sifonului este pentagonala (Fig.2.76), dar poate fi si cilindrica

sau rectangulara, in ambele cazuri avand diametrul de 3 cm.

Dorinta de economie in exces a facut ca multe firme sa produca sifoane din materiale

mult mai economice (argila arsa sau terra cotta), alternd proprietatile de absorbtie.

Inclinarea sifonului este necesara pentru a produce schimbul de aer. De fapt Knapen

a observat ca rasturnnd un tub umplut cu apa si scufundndu-l in ulei, apa va curge

lsnd sa intre uleiul, datorita diferentei dintre greutatile specifice.

Aerul umed va cobor pentru a lasa locul aerului uscat. Din pacate aerul isi schimba

greutatea specifica in functie de temperatura (scade odata cu cresterea temperaturii),

astfel ca la temperaturi egale are o greutate mai mica decat aerul umed.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

51/67

51

Alte neajunsuri ale metodei sunt:

- iarna peretii sunt mai calzi decat aerul exterior, astfel ca aerul nu se elimina

(au fost necesare sifoane spre partea mai inalta);

- daca sifoanele sunt aplicate pe un perete insorit, aerul cald care intra in

sifoane, vara, se raceste si risca sa nu se mai incarce cu vapori sau, si mai rau, ca oparte din umiditate sa condenseze.

Din acest motiv, aplicarea acestei proceduri nu este costisitoare in timp, iar sezonul

cald o limiteaza (Fig.2.77)

Fig.2.75 Fig.2.76

Spatiul de aer este creat la

exteriorul peretilor de subsol

pentru a opri igrasia (Fig.2.78).

Vor fi necesare lucrari de

sapatura in jurul cladirii, pana

cand se ajunge la fundatii, iarpe urma se vor aseza

elemente speciale prefabricate

din beton armat in pozitie

verticala, avand partea deschisa spre perete (Fig.2.79).

Cateva gauri in zidarie vor lega golurile din aceste tuburi cu exteriorul si cu alte spatii,

pentru a permite circulatia aerului (Fig.2.80).

Fig.2.77

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

52/67

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

53/67

53

Porozitatea este data de aditivii de aerare

adaugati in faza prepararii mortarului. Acest

tip de aditivi au forma de spuma; dozajul lor

depinde de valoarea umiditatii si de

conditiile caracteristice ale mediului

inconjurator, obtinute de la personal calificat.

2.4.2 INTRODUCEREA STRATURILOR

HIDROFUGE (BARIERE)

Patrunderea apei este posibila datorita

porozitatii zidariei, in special cand porii

exteriori comunica direct cu cei interiori.

Scopul acestor bariere este :

- sa intrerupa comunicarea dintre pori;

- sa impiedice accesul apei la pori.

In primul caz, obiectivul poate fi realizat introducand in zidarie suprafete

impermeabile care intrerup continuitatea. In cel de-al doilea caz se aseaza pe

suprafata exterioara a peretilor sau planseelor un strat de protectie care impiedica

apa sa ajunga in contact cu suprafata poroasa.

Este necesar sa se acorde o mare atentie modului in care actioneaza barierele,

deoarece inchiderea porilor impiedica in acelasi timp si circulatia aerului, respiratia si

in cele din urma ventilarea; acest lucru poate inrautati situatia, deoarece apa care

curgea inainte de a se face interventia, acuma stagneaza, umezind zidaria. Pe langa

aceasta, cresterea presiunii vaporilor in interiorul zidariei poate provoaca

desprinderea barierei de vapori. In prezenta ascensiunii capilare (igrasiei), lipsa

ventilatiei provoaca cresterea nivelului umiditatii in zidarie.

Barnd calea apei care circula prin capilaritate, zidaria este saturata sub nivelul

barierei, inrautatind conditiile in incaperile subsolului, daca acestea exista.

Este important sa se cunoasca caracteristicile zidariei, pentru a nu crea deteriorari

folosind solutii de remediere gresite sau inadecvate.

Barierele pot fi realizate pe baza a doua criterii:

- criteriul fizic: cu substitutia, prin insertie sau introducere a unor materiale

hidrofuge.

In functie de elementele de constructie, ele sunt:

Fig. 2.81

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

54/67

54

- metode fizice utilizate la zidarii

- metode chimice utilizate la zidarii

- metode fizice pentru pardoseli

- ecrane superficiale

Metodele fizice utilizate in cazul zidariei constau in amplasarea de bariere fie pe

suprafata exterioara a zidariei, fie pe aceea a planseelor (invelitori - in cazulplanseele de acoperis, sau la planseele intermediare).

Pentru inchiderile verticale asezate pe teren sau scufundate in apa, pentru care

principala cauza a prezentei apei este ascensiunea capilara a apei in pereti si

plansee, se aplica ecrane protectoare impermeabile la diferite niveluri.

Veneienii au fost primii care au aplicat ecrane impermeabile la diferite niveluri; ei au

demolat pri din perete la baz, au asezat o folie subtire de plumb si au rezidit

peretele.

Degaradarea plumbului se datoreaza coroziunii, intr-o mai mica masura umiditatii sicel mai mult solicitarilor de forfecare care au loc in rosturile de mortar in caz de

cutremur. Astazi, mai degraba decat demolarea unor parti ale zidariei, se executa

taieturi (fante) pe o adancime si lungime limitata, in functie de tipul zidariei si de

incarcarile pe care trebuie sa le preia, cu tehnologii si metode diverse cum sunt:

- metoda Massari

- taierea cu fierastraul electric

- taierea cu fir metalic

Metoda Massari se aplica utilizand o proba cu diametrul de la 3 cm la 3.5 cm. Sefac 15 gauri dintr-o singura actiune, cu lungimea de 40 sau 50 cm, intre care se

executa alte gauri (Fig.2.82). Apoi, zidaria este uscata si injectata cu mortar epoxidic.

Este o metoda costisitoare, iar in cladirile istorice poate da nastere unor probleme de

rezistenta, chiar daca nu se produc vibratii.

Taierea cu fierastraul electric este facuta cu doi scripeti, dintre care unul motor,

care intinde si trage un dispozitiv de taiere special cu grosimea de 8 mm. Acesta taie

peretele prin rosturile de mortar sau acolo unde peretele este format din pietre moi

(tuf, gresie etc.). Se face o taietura de aproximativ 1 m, apoi se introduce un strat

(placa) din fibre de sticla pe grosimea peretelui (inclusiv suprapunerile, pentru a nu

se crea puni) si cu grosimea de 1 mm. Pentru a evita caderea zidariei, inainte de a

continua taierea, se iau masuri specifice (impanare sub presiune cu elemente din

material plastic), urmate de injectarea cu rasini (Fig.2.83, 2.84).

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

55/67

55

Fig. 2.83

Taierea cu fir metalic se realizeaza facand

doua gauri prin care se trece un fir flexibil si

variabil ca lungime, prevazut cu sfere de

diamant. Firul, atasat de un scripete, taie

peretele si indeparteaza praful. O astfel de metoda de taiere este silentioasa si nu

are limite in ceea ce priveste grosimea peretelui (Fig.2.85). Taietura este relizata ca

si in cazul taierii cu fierastraul (Fig.2.86).

a executarea carotelorb taierec injectare cu mortar epoxidic

Fig. 2.82

a. b. c.

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

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

56/67

56

Fig. 2.85 Hidroizolatie realizata prin taiere(la doua niveluri)

Fig. 2.86 Hidroizolatie executataprin taiere (un strat, la baza peretelui)

Fig. 2.84

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

57/67

57

Metodele chimice utilizate la zidarii se bazeaza pe introducerea la interior a unor

substante care declanseaza formarea unui strat impermeabil care impiedica

ascensiunea umiditatii prin capilaritate (igrasia). Formarea stratului hidroizolator

poate fi realizata pe doua cai:

a. difuzie lentab. sub presiune

a. Prin difuzia lenta substantele de

impregnare patrund in zidarie printr-un

proces asemanator cu ascensiunea

capilara a umezelii, fiind lichide.

Dispozitivele se numesc infuzoare si

sunt formate din (Fig.2.87):

- recipient gradat;- tub de injectie;

- dispozitiv de infuzie in burete sintetic.

Scopul acestor interventii este:

- sa izoleze peretii sanatosi de peretii umezi;

- sa mentina planul hidroizolatiei la diferitele niveluri, intre incaperi.

In primul caz, perforatiile sunt verticale, executate la 50 cm deasupra nivelului la

care se ridica umezeala in peretele

adiacent (Fig.2.88).

In cel de-al doilea caz, perforarile se

executa la o inaltime de 15 si 20 cm

fata de planseul amplasat cel mai

sus, interior sau exterior. Diametrul

gaurilor este in jur de 27 mm si sunt

amplasate la distante de aproximativ

15 cm.

Tratarea se poate face de la o

singura fa sau de la ambele fee

(Fig.2.89), dar gaurile nu trebuie sa

traverseze complet peretele, pentru a

Fig. 2.87

Fig. 2.88

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

58/67

58

impiedica substantele sa se scurga la extremitati. Pentru gauri pana la 2 m adancime

este nevoie de masini cu rotopercutor; ciocanul pneumatic este adecvat pana la 4 m.

Nu se admite extragerea de esantioane (carote). Gaurile sunt injectate cu o pasta

foarte fluida, in cazul in care zidaria este foarte degradata si are goluri mari. De

aceea, se introduce infuzorul si se umplu eventualele fisuri, avand mereu grija ca

substantele injectate sa nu refuleze, dupa care incepe impregnarea.In zidaria plina, operatia necesita uneori o zi; alteori cateva ore. Deoarece ultima faza

este indepartarea tencuielii, aceasta va impiedica oxigenarea substantei injectate,

care va polimeriza eliberand bioxid de carbon in atmosfera. Dupa cateva saptamani,

polimerizarea este finalizata.

La finalul operatiei, materialul de umplutura este dispersat pe o raza de 20 cm in jurul

infuzorului (Fig.2.90).

a tratament la una dintre feeb tratament la ambele fee

Fig.2.89

Fig. 2.90

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

59/67

59

b. Injectarea sub presiune (Fig.2.91) este folosita pentru impregnarea cu substante

care nu sunt solubile in apa. Presiunea (nu mai mare de 5 atm.) ajuta la reducerea

timpului de ipregnare si indepartare a apei din pori.

Operatiunea se desfasoara in mai multe faze, alternand perforarea cu injectarea.

Fig. 2.91 Impregnare sub presiune max 5 at Fig. 2.92 Detalii privind injectarea

In prima faza se indeparteaza tencuiala pana la 40 cm sub nivelul celui mai ridicat

planseu, daca este vorba de impregnare pe orizontala, urmarind nivelul liber al

terenului. Sunt facute gauri cu diametrul de 10 mm la distante de 10 sau 12 cm si la

adancimi de la 10 pana la 20 cm, in functie de tipul de zidarie. Dupa saturare

aparatele de injectare sunt extrase. Apoi, gaura este prelungita si reincepe

impregnarea (Fig.2.92).

Pentru zidaria din caramida

sunt necesare doua gauri

(Fig.2.93 a), in functie de

modul de tesere. Presiunea

este de 5 atm.

Pentru materiale non-

absorbante (Fig.2.93 b si

2.94) gaurile sunt facute pe

doua randuri (la 15 cm peprimul rand, si la 25 sau 35

pe cel de-al doilea rand) la

adancimea de 20 cm si

presiunea de 2 atm (Fig.95).

Pentru zidariile uscate problemele sunt cauzate de golurile neregulate si de natura

materialului prezent in acestea (pamant, substante organice). Dupa prelevarea

Fig. 2.93

a. b.

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

60/67

60

probelor pentru studierea consistentei si a morfologiei zidariei, se realizeaza o pre-

consolidare a materialului de umplutura care va duce la impregnarea (la partea

superioara) a peretilor invecinati.

Tencuiala este aplicata la sfarsitul celei de-a treia faze; ea trebuie sa fie

macroporoasa pentru a evita capilaritatea, permitand respiratia.

Metodele fizice in cazul planseelor sunt folosite pentru evita accesul umiditatii in

elementele de inchidere orizontale (plansee intermediare, finisaje) care in general

sunt produse de condens, de apele meteorice sau ascensiunea capilara a apei din

teren. Aceste dezavantaje sunt evitate prin folosirea unor ecrane impermeabile

(Fig.2.96, 2.97).

Fig. 2.94

Fig. 2.95a pregatirea gaurilorb pregatirea injectoruluic inceperea injectarii

d injectoare in functiune

8/7/2019 Modul%20curs%202[1]

61/67

61

Fig.2.98 asezarea hidroizolatieisi a stratului cu rol de barieraimpotriva patrunderii umezelii

Fig. 2.96 Fig. 2.97

Ecranele superficiale sunt folosite pentru a impedica trecerea apei prin zidarie, din

mediul exterior spre cel interior, pentru a proteja structura impotriva degradarilor deorigine chimica consecinte ale actiunilor chimice ale agentilor atmosferici, sau/si ale

poluarii atmosferei.

Aceste bariere pot fi realizate cu ajutorul metodelor fizice sau chimice.

Barierele realizate prin metode fizice sunt folosite inainte de toate pentru a anticipa

fenomenele de infiltrare si formare a condensului in masa elementului atunci cand nu

exista izolatie termica in perete sau acoperis. In acest caz vaporii prezenti in

incapere la temperaturi mari, patrund si condenseaza in punctul in care temperatura

este egala cu temperatura de roua, umezind elementul de constructie. Astfel de

probleme sunt cu atat mai grave cu cat incaperile sunt au o umiditate interioara mai

ridicata (bai, bucatarii, etc.) si cu cat sezonul rece este mai lung.

Remediul consta in indepartarea