Wilgoć wchłonięta na powierzchni przegrody przemieszcza się w jej wnętrzu w różny sposób i pod różnymi postaciami. Zgodnie z teorią opracowaną przez Riebindera klasyfikuje się trzy rodzaje wiązań wilgoci z materiałem w zależności od ich trwałości:
- wiązanie chemiczne – najbardziej trwałe, w którym woda pod postacią cząstek kryształów nie bierze udziału w procesie wymiany wilgoci,
- wiązanie fizykochemiczne – charakterystyczne dla wilgoci sorpcyjnej, która występuje na powierzchni porów i w strukturze materiału,
- wiązanie fizykomechaniczne – najmniej trwałe, w którym wilgoć pod postacią cieczy utrzymuje się i przemieszcza na skutek sił napięcia powierzchniowego oraz sił związanych ze zjawiskiem podciągania kapilarnego; woda kapilarna wypełnia częściowo makro- i mikrokapilary i występuje w postaci błonek na powierzchniach [2].
Na podstawie prowadzonych badań i obserwacji w konstrukcjach murowych stwierdzono, że wilgoć i woda mogą się pojawić wskutek (rys.):
- absorpcji wilgoci zawartej w powietrzu przez porowate i higroskopijne materiały i zaprawy,
- przenikania pary wodnej w pory i szczeliny i skraplania się jej wewnątrz konstrukcji lub na jej powierzchni,
- zamakania powierzchniowego podczas opadów atmosferycznych lub infiltracji i wsiąkania w mury wody z innych źródeł,
- kapilarnego podciągania wody z podłoża.
Skutki oddziaływania wody
Wskutek działania opadów atmosferycznych, rosy i mgły woda i wilgoć mają możliwość przenikania do wnętrza struktury materiału, co powoduje jego zniszczenie.
W zależności od miejsca i ilości wody materiały budowlane ulegają zniszczeniu przez:
- pogorszenie izolacyjności termicznej budowli (fot. 1, na górze),
- migrację soli rozpuszczalnych z otoczenia lub rozpuszczanie soli zawartych w samym materiale (fot. 2),
- powstanie spękań, wypłukiwanie i rozsadzanie zapraw, cegieł (fot. 3),
- powstanie plam, zacieków, złuszczeń (fot. 4),
- rozwój czynników biologicznych (grzybów, glonów itp.),
- czynników chemicznych (pogorszenie mikroklimatu) (fot. 5).
Konstrukcje murowe narażone na silne nagrzewanie promieniami słonecznymi lub poddane działaniu niskich temperatur doznają wahań wymiarów przestrzennych. W związku z tym można zaobserwować na powierzchni murów drobne rysy i spękania, deformacje w postaci zwichrzeń i wybrzuszeń oraz wzrost kruchości materiałów.
Rysy i spękania stwarzają sprzyjające warunki do penetracji wilgoci i opadów atmosferycznych.
Zmiany temperatury, zmiany wilgotności powietrza i przenikające opady atmosferyczne wywołują różne skutki. Przede wszystkim w materiałach i konstrukcjach daje się zauważyć osłabienie spoistości struktury. Kamienie, cegła i zaprawa stają się bardziej porowate, zaczynają pęcznieć i kruszeć, ujawniają ubytek substancji i w związku z tym zmniejsza się ich ciężar właściwy oraz obniżają się własności mechaniczne. Działanie to powoduje z kolei powstanie naprężeń wewnętrznych, które przy jednoczesnym działaniu nierównomiernie rozłożonych sił zewnętrznych prowadzi do lokalnej koncentracji naprężeń, deformacji, spadku wytrzymałości i zniszczenia murów [1].
Tworzywo prawie wszystkich materiałów i konstrukcji murowych odznacza się większą lub mniejszą porowatością, przepuszczalnością, skłonnością do pęcznienia i zmian wskutek działania otaczającego klimatu [1].
W tabeli przedstawiono orientacyjne wartości porowatości wybranych materiałów budowlanych.
W przypadku higroskopijnego wchłaniania wilgoci materiał budowlany pochłania tyle wilgoci, ile jest możliwe z powietrza oraz proporcjonalnie do stopnia jego zasolenia. Przyjmuje się, że mur zawierający sole chłonie zdecydowanie więcej wilgoci z powietrza w stosunku do tzw. wilgoci równowagi lub wyrównanej materiału budowlanego bez soli [1]. Destrukcyjne działanie wody i wilgoci jest zatem tym intensywniejsze, im więcej do murów przenika rozpuszczonych substancji niszczących materiały.
Układ materiałowy jest podatny na migrację rozpuszczalnych soli tworzących wykwity, jeśli spełnione są następujące warunki:
- istnieje źródło soli rozpuszczalnych w wodzie,
- istnieje możliwość przenikania do muru wody, w której sole zostaną rozpuszczone,
- występuje czynnik powodujący ruch roztworu soli [3].
Wszystkie plamy, osady i naloty powstające na materiałach budowlanych w wyniku obecności soli nazywa się potocznie wykwitami solnymi [1].
W zależności od źródła wilgoci na materiałach budowlanych może pojawić się wykwit [4]:
- pierwotny – powstający w wyniku migracji związków chemicznych z materiału ceramicznego i ze świeżej zaprawy, związany z wysychaniem wilgoci technologicznej,
- wtórny – powstający w wyniku penetracji muru przez wodę deszczową lub kondensacyjną. Obecność soli w murach sprawia, że zniszczenie zachodzi zawsze niezależnie od aktywności soli, własności materiałów i warunków. Jedynie rozmiar zniszczenia jest kwestią czasu. W warunkach naturalnych zjawiska wysychania i zawilgocenia murów występują naprzemiennie, wobec tego działanie soli na mury podlega cyklom, na zmianę oddziałując chemicznie w postaci roztworów i fizycznie w stanie stałym. W początkowej fazie mają one znaczenie tylko estetyczne, następnie z upływem czasu szkodliwe sole mineralne powodują rozsadzenia, pęknięcia i zniszczenia (fot. 6–7). Obecność soli w murach wywołuje również łuszczenie powłok malarskich lub odpadanie tynku.
