Prieskumy na návrh sanácie vlhkého muriva

Zvýšená vlhkosť spodnej stavby spôsobuje spočiatku drobné poruchy, ktoré sa zväčša prejavia na estetike budovy. Následne sa môžu vytvoriť plesne, nepriaznivo ovplyvňujúce hygienické podmienky, postupom času môžu vzniknúť závažne poškodenia konštrukcie, prípadne až statické poruchy, ktoré v mnohých prípadoch vedú k úplnému zničeniu budovy.

Iba pomocou kvalitne a odborne vykonaných prieskumov možno určiť skutočnú príčinu nadmerného vlhnutia, posúdiť druh a stupeň poškodenia stavebnej konštrukcie a následne navrhnúť účinný spôsob sanácie.

Prieskumy sa vykonávajú primerane k veľkosti, významu a  využitiu danej stavby. Hĺbka ich spracovania je individuálna. Všeobecne ich však možno rozdeliť na prieskumy, ktoré nemožno vynechať – nevyhnutné prieskumy (vlhkostné prieskumy, prieskumy salinity, určenie možných príčin existujúcej vlhkosti na mieste) a doplňujúce prieskumy (štúdium historických mate­riálov, preskúmanie problémov na stavbách v blízkom okolí, a podobne).

Stavebnotechnický prieskum
V rámci stavebnotechnického prieskumu sa skúma umiestnenie objektu a stav jeho okolia, určia sa súvislosti vlhkosti so statickými poruchami, druh a zloženie konštrukcie, existencia hydroizolačného systému a jeho stav, technický stav nadzemného muriva. Ďalej sa zisťujú poruchy na zdravotnotechnických inštaláciách a na rozvodoch vykurovania, spôsob odvedenia dažďovej vody od objektu a spôsob aktuálneho užívania budovy.

Architektonicko-historický prieskum
Základným údajom potrebným na tento prieskum je vek budovy, stavebné fázy, dostavby, prístavby a zmeny, ktoré nastali počas užívania, zistenie opráv a sanácií objektu realizovaných v minulosti. Ďalej treba preskúmať spôsob využitia objektu a funkcie jednotlivých miestností, určiť polohy starých studní, zistiť, či nenastalo poškodenie pôvodných izolačných, vetracích a odvodňovacích systémov.

Stavebnofyzikálny prieskum
Stavebnofyzikálnym prieskumom sa zisťuje vlhkosť stavby, pH a salinita muriva.

Prieskum vlhkosti
Prieskumom sa získavajú informácie o vlhkostných pomeroch v exteriéri aj v interiéri stavby, zisťuje sa podiel vlhkosti v murive. Prieskum je vhodné vykonávať najlepšie v rozdielnom časovom období (najvhodnejšia kombinácia je obdobie častých zrážok a obdobie sucha).

Metódy merania vlhkosti sa (podľa spôsobu odberu vzorky) delia na deštrukčné a nedeštrukčné.

Deštrukčné metódy
Množstvo vlhkosti sa určuje z odobraných vzoriek. Odber vzoriek sa realizuje ručným odsekaním alebo vŕtaním (elektrická vŕtačka s jadrovým vrtákom, prípadne možno použiť špirálový vrták). Odporúčaná veľkosť
odoberaných vzoriek je 50 až 300 g.

Vzorky muriva sa odoberajú v troch výškových úrovniach (zvyčajne je to vo výške 300, 750 a 1 500 mm nad úrovňou podlahy, vždy však aj vo výške 300 mm nad maximálnou hranicou pozorovateľných znakov vlhkosti [1]) do hĺbky približne 10 cm.

Vlhkosť stavebných materiálov sa vyjadru­je ako hmotnostná alebo objemová vlhkosť.
Hmotnostná vlhkosť sa vypočíta zo vzťahu

u_m = (m_v – m_s)/m_s . 100 %

kde    m_v    je    hmotnosť vlhkého materiálu (kg),
    m_s    –    hmotnosť suchého materiálu (kg),
    u_m    –    hmotnostná vlhkosť (%).

Objemová vlhkosť sa vypočíta zo vzťahu

u_v = V_v/V_s . 100 %

kde    V_v    je    objem kvapalnej vody (m³),
    V_s    –    objem suchého materiálu (m³),
    u_v    –    objemová vlhkosť (%).

Mieru vlhkosti w v konštrukcii možno určiť ako podiel hmotnosti vlhkého muriva a hmotnosti suchého muriva

w = m_v/m_s . 100 %

Podľa nameraných hodnôt sa zatrieďuje vlhkosť v murive do štyroch stupňov: nízka vlhkosť (< 4,0 %), zvýšená vlhkosť (4,0 až 7,5 %), vysoká vlhkosť (7,5 až 10 %) a veľmi vysoká vlhkosť (> 10 %).

Z deštrukčných metód sa najčastejšie používa gravimetrická metóda. Odobrané vzorky vlhkého materiálu sa odvezú z miesta prieskumu a následne sušia v laboratórnych sušiarňach (obr. 1). Materiál sa považuje za suchý, ak pri teplote 105 °C nezmení počas troch dní svoju hmotnosť o viac ako 0,01 %.

Známa je aj metóda sadrového bloku. Do vyvŕtaného otvoru sa v mieste, v ktorom sa má sledovať vlhkosť, vloží sadrový blok, ktorý sa svojím povrchom bude dotýkať skúmanej konštrukcie. Po jeho vybratí (po niekoľkých dňoch) sa vlhkosť bloku zhoduje s vlhkosťou konštrukcie. Vlhkosť sa následne zmeria gravimetrickou metódou.

Použiť možno aj metódu karbidu vápnika, pri ktorej sa do tlakovej nádoby vloží určité, známe množstvo karbidu vápnika a rozdrvenej odobratej vzorky z muriva. Na spojenie karbidu a vzorky treba nádobu triasť 10 minút. Následná reakcia vyvolá vznik acetylénu, vďaka ktorému stúpa tlak v nádobe. Podľa jeho veľkosti sa odhaduje množstvo vody vo vzorke.

Nedeštrukčné metódy
Medzi nedeštrukčné patria metódy neelektrické (neutrónové vlhkomery – využívajú zadržiavanie neutrónov molekulami vody) a elektrické (odporové a kapacitné).

Elektrické vlhkomery (obr. 2) sú malé, ľahké, prenosné, dávajú okamžité výsledky, ale ich nevýhodou je, že treba mať k dispozícii kalibračné krivky, a závislosť prístrojových hodnôt od ďalších parametrov meraného materiálu steny [2].

Odporové metódy spočívajú v meraní odporu vlhkého materiálu, ktorý sa výrazne mení s vlhkosťou. Dobré výsledky sa dosahujú pri rovnomernom rozložení vlhkosti v murive a pri hmotnostnej vlhkosti do 6 %.Kapacitné metódy sú takisto vhodné iba na meranie nízkych vlhkostí muriva (0 až 6 %). Zakladajú sa na princípe merania zmeny kapacity kondenzátora, ktorého dielektrikum je práve skúmaný stavebný materiál.
Druh vlhkosti, ktorá pôsobí na murivo, sa dá predbežne určiť aj vizuálne (tab. 1).

Okrem zistenia miery vlhkosti v murive a jej rozloženia treba zároveň zistiť pH a salinitu muriva.

Tab. 1  Vlastnosti vlhkosti, jej prejavy a hodnotenie [1]

pH muriva
Hodnota pH muriva klesá v závislosti od veku objektu. Nové murivo s čerstvým vápnom v malte má zásaditý charakter a hodnotu pH okolo 11, postupom času sa pH znižuje na 7 až 8, historické murivá mávajú kyslú reakciu a hodnotu pH v rozpätí 4 až 6.

Výsledky meraní hodnoty pH odobratých vzoriek muriva poskytujú informácie o homogenite muriva, či a nakoľko je murivo odvápnené (strata súdržnosti spojovacích materiálov, údaj potrebný na rozhodovanie o použití niektorých druhov chemických roztokov pri sanácií technológiami tesniacich a hydrofobizačných clôn), z akého podkladu vzlína voda spôsobujúca vlhkosť muriva a o vhodnosti použitia elektroosmotickej metódy, ktorá závisí od kyslosti muriva [3].

Salinita muriva
Prieskum salinity veľmi úzko súvisí s prieskumom vlhkosti, pretože vodorozpustná soľ sa v stavebných materiáloch transportuje vo forme vodného roztoku. Zvýšený obsah solí v murive zvyšuje vlhkosť muriva. Soli spôsobujú hygroskopiu muriva a menia kapilárne vlastnosti stavebných materiálov, upchávajú na povrchu muriva póry, a tým znižujú prirodzené odparovanie vlhkosti z povrchu muriva. Hranice vlhkosti zvyčajne nekorešpondujú s hranicou zasolenia (presah o 0,5 až 1,0 m nad hranicou vlhkostnej mapy).

V murive sa bežne stanovujú tri anióny, ktorých soli sú najčastejšou príčinou deštrukcie muriva a omietok – sírany, chloridy a dusičnany (tab. 2).

Tab. 2  Zdroje vodorozpustných solí v murovaných konštrukciách [4]

Na základe určenia druhu a množstva solí rozpustných vo vode možno určiť spôsob migrácie vody do muriva.

Miera zasolenia sa skúma rôznymi metódami, u nás sa asi najviac uplatňuje gravimetrická, kolometrická a titračná metóda. Na hodnotenie miery zasolenia sa používajú rôzne hodnotiace tabuľky. V našich podmienkach sa postupuje najmä podľa smerníc WTA E-2-6-99/D (tab. 3), ČSN P 73 0610 (tab. 4) alebo Önorm B 3355-1 (tab. 5). [5]

Tab. 3  Hodnotenie pôsobenia iónov solí v murive podľa WTA E-2-6-99/D

Tab. 4  Hodnotenie pôsobenia iónov solí v murive podľa ČSN P 73 0610

Tab. 5  Hodnotenie pôsobenia iónov solí v murive podľa Önorm B 3355-1

Zhodnotenie obsahu solí v murive závisí nielen od hĺbky odberu (soli sa najviac koncentrujú na povrchu v odparovacej zóne), ale aj od druhu solí a rezistencie materiálu danej väčšinou jeho pórovitosťou.
Ak namerané hodnoty zasolenia výrazne prekračujú stupeň vysokej záťaže v hodnotách dusičnanov alebo chloridov, treba rea­lizovať opatrenia proti zasoleniu.

Znalosť obsahu síranov v murive je dôležitá na posúdenie ich vplyvu na vápennú a cementovú maltu. S chemizmom zavlhnutého muriva súvisia aj elektrické vlastnosti muriva a podzákladia. Obsah solí ovplyvňuje priamo elektrický odpor týchto látok (v technickej praxi sa používa označenie merný odpor). Na odporúčanie aplikácie elektroosmotickej metódy treba rozsah prieskumov ešte rozšíriť – ide najmä o meranie elektrického potenciálu v murive a v zeminách a o zisťovanie elektrolytickej vodivosti muriva [3].

Inžinierskogeologický a hydrologický prieskum
Rozsah inžinierskogeologického prieskumu sa volí v závislosti od veľkosti objektu a rozsahu jeho porúch. Zahŕňa štúdium dostupných archívnych materiálov a analýzu odobraných vzoriek zeminy v blízkosti riešeného objektu. Vzorky sa odoberajú kopaním pozdĺž obvodových stien, pri veľkých areáloch sa robia vŕtané sondy.
Jeho úlohou je zistenie povahy a charakteru podložia a identifikovanie možných rizík z hľadiska ďalšieho časového obdobia.

Vyhodnotenie prieskumu
Formálny výstup vyhodnotenia získaných údajov z prieskumu vychádza zo zadania požadovanej hĺbky spracovania. Zvyčajne však obsahuje technickú správu, schému vyhodnotenia, protokoly o meraní, návrh sanačného riešenia. Na žiadosť objednávateľa sa môže pripraviť aj predbežný rozpočet navrhovaného sanačného riešenia.

Text: Ing. Zuzana Prídalová
FOTO: archív autorky

Ing. Zuzana Prídalová je externou doktorandkou na Stavebnej fakulte STU v Bratislave.

Recenzoval doc. Ing. Michal Božík, PhD., ktorý pôsobí na Katedre technológie stavieb Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

Literatúra
1.    Balík, M.: Vysušování zdiva I. – III. Praha: Grada, 1995 – 2002.
2.    Lipták, T.: Dodatočné odstraňovanie vlhkosti zo stien budov. Bratislava: Alfa, 1988.
3.    Tajovský, V.: Izolace staveb proti vodě a vlhkosti. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1979.
4.    Fára, P.: Sanace vlhkého zdiva. Praha: STOP, 2003.
5.    Makýš, O.: Metodika hodnotenia faktorov, vplývajúcich na výber technológií pamiatkovej obnovy (Rozpracovanie amsterdamskej deklarácie). Bratislava: STU v Bratislave, 2010.

Článok bol uverejnený v časopise Stavebné materiály.