Вологість будівельних матеріалів

Що таке вологість у будівельних матеріалах?

Вологість — це кількість води, що міститься в матеріалі, виражена у відсотках від сухої маси (ваги матеріалу за повної відсутності води). Під час будівництва свіжий бетон, кам'яна кладка, деревина, стяжки та інші матеріали надходять або укладаються зі значною будівельною вологістю. Ця вода має випаруватися, перш ніж можна буде встановлювати чутливі оздоблювальні покриття, такі як підлогові покриття, фарба, штукатурка або столярні вироби; інакше вона опиняється замкненою всередині, що призводить до появи плісняви, гниття та руйнування конструкції.

Джерела вологи включають атмосферні опади під час будівництва, зберігання матеріалів на вологому ґрунті, заливання свіжого бетону та стяжки, а також початкову вологість в обпаленій глиняній цеглі. Навіть матеріали, які виглядають сухими на поверхні, часто містять значну кількість вологи в глибині, особливо в товстих елементах.

Як вимірюється вологість у будівельних матеріалах?

На будівельних майданчиках використовуються три основні підходи до вимірювання, кожен з яких підходить для різних матеріалів.

Метод з карбідом кальцію (CM-метод) є стандартним експрес-тестом для бетону та стяжки. Зразок відколюється від матеріалу на всю глибину, поміщається в герметичний манометр з карбідом кальцію, і отриманий тиск газу вказує на вологість у відсотках. CM-метод дає результат за секунди або хвилини, що робить його практичним для прийняття рішень на майданчику про те, коли можна приступати до укладання підлогового покриття.

Гравіметричне випробування, лабораторний еталонний стандарт, вимагає нагрівання зразка до постійної маси та розрахунку втрати води у відсотках від сухої ваги. Це займає дні, але забезпечує точні значення для перевірки та вирішення суперечок.

Тестування відносної вологості (RH) використовує зонди, вставлені на глибину (зазвичай на 40 відсотків товщини плити) і залишені в герметичних отворах на 24-72 години. Зонд зчитує умови вологості всередині матеріалу, результат видається у відсотках відносної вологості. ASTM F2170 визначає цей метод для бетонних плит. У Словаччині метод з карбідом кальцію є поширеною практикою для тестування стяжок.

Для деревини використовуються вологоміри, що працюють за принципом електричного опору або ємності, при цьому глибина та місце встановлення зонда слідують інструкціям виробника приладу. Потрібно кілька показань по всій довжині елемента, оскільки вологість рідко буває рівномірною.

Які допустимі рівні вологості для різних матеріалів перед оздобленням?

Тип матеріалу та метод оздоблення визначають безпечний поріг. Його перевищення загрожує відмовою оздоблення та прихованими пошкодженнями всередині стіни або конструкції.

Скільки часу потрібно будівельним матеріалам для висихання?

Час висихання залежить від товщини матеріалу, глибини проникнення води, температури навколишнього середовища, відносної вологості та руху повітря. Традиційне правило для бетону — один місяць на кожні 25 міліметрів глибини в ідеальних умовах (20 градусів Цельсія, 50 відсотків відносної вологості). Плита товщиною 100 міліметрів може потребувати 60-90 днів; товсті плити або вологі умови можуть продовжити цей термін до 6-12 місяців.

Цементні стяжки слідують аналогічним закономірностям. Стяжка товщиною 50 міліметрів зазвичай висихає за 50 днів у стандартних умовах; якщо вона досягає 75 міліметрів, загальний термін може розтягнутися до 100 днів або більше, тому що нижні шари сохнуть лише за рахунок дифузії від країв та верхньої поверхні.

Нова кам'яна кладка сохне поетапно. Блоки з CMU або цегла проходять твердіння відповідно до рецептури бетонної суміші та специфікації виконання, потім відбувається 2-4 тижні початкового висихання залежно від погоди. Однак кладка, включена в повну стінову збірку, особливо зі штукатуркою, тиньком або утеплювачем, може утримувати високу вологість протягом кількох років, оскільки вода поступово дифундує назовні. Це особливо актуально там, де капілярне підняття тягне вологу вгору від контакту з ґрунтом або де гідроізоляційні прошарки відсутні або пошкоджені.

Висихання деревини варіюється залежно від породи та розміру. Товстий каркас може сохнути від тижнів до місяців, щоб досягти 18 відсотків або нижче. Осушувачі, вентилятори та м'яке нагрівання можуть прискорити висихання під час активного будівництва за рахунок зниження відносної вологості на майданчику.

Які ризики виникають через замкнену будівельну вологу?

Якщо волога не може вийти до того, як оздоблювальні покриття будуть герметично зафіксовані, виникає кілька видів відмов. Ріст плісняви та грибка відбувається, коли матеріали перевищують 80 відсотків відносної вологості протягом тривалого часу; ризик різко зростає вище 90% RH. Пліснява викликає запах, появу плям та скарги на здоров'я в експлуатованих будівлях.

Деревина, що піддається тривалому впливу високої вологості, розвиває гниття та м'яку гниль. Сталева арматура та кріплення кородують, послаблюючи з'єднання та викликаючи появу іржавих плям на поверхнях. Бетон та кам'яна кладка можуть страждати від сольового висолу (білі мінеральні відкладення), коли водорозчинні солі мігрують до поверхні та випаровуються там. Штукатурка та тиньк відшаровуються при нерівномірному випаровуванні вологи. Керамічна та кам'яна плитка відшаровується від розчину або клею, якщо основа залишається вологою.

Вологі матеріали також викликають затримки в будівництві. Оздоблювальні роботи не можна виконувати на мокрих поверхнях, а клеї, фарби та герметики виходять з ладу, якщо наносяться на вологі основи. Вартість виправлення невдалого оздоблення або прихованих пошкоджень часто перевищує вартість забезпечення належного висихання з самого початку.

Пов'язані з цими ризиками рух капілярної вологи з ґрунту, яка приносить розчинені солі в матеріали, та утворення міжшарової вологи, коли тепле внутрішнє повітря зустрічається з холодними зовнішніми поверхнями протягом першої зими; обидві ці проблеми висихання в процесі будівництва запобігти не може, але висока початкова вологість їх погіршує.

Коли можна наносити підлогові покриття на свіжозалитий бетон або стяжку?

Стандартною вимогою є те, що цементні стяжки повинні досягти максимального значення 2% CM перед укладанням підлогового покриття. Тестування не слід починати раніше 7-14 днів для бетону стандартної щільності та 7-10 днів для легкого бетону, щоб забезпечити початкове твердіння та висихання поверхні. Багаторазові показання по всій глибині підтверджують рівномірність висихання. Якщо ранні показання перевищують 2%, графік робіт по підлозі повинен бути продовжений; укладання покриття на вологу стяжку призводить до відмови клею, розтріскування плитки, короблення дерева та замкненої вологи під фінішним покриттям.

Пароізоляція та тимчасове осушення в період висихання іноді використовуються для прискорення умов, але вони повинні бути видалені або провітрені перед остаточним вимірюванням, оскільки вони спотворюють справжній стан вологості матеріалу.