Metody osuszania budynków

Osuszanie budynków to kluczowy proces w budownictwie, mający na celu zapewnienie trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji. Głównym celem tej metody jest pozbycie się wilgoci, która może gromadzić się wewnątrz budynku z różnych przyczyn, takich jak nieszczelności, kondensacja czy wnikanie wody z gruntu. Niekontrolowana wilgoć może prowadzić do poważnych problemów, takich jak pleśń, korozja czy osłabienie strukturalne. Osuszanie ścian oraz innych elementów budynku jest więc niezbędne, by zapewnić komfort mieszkańców i długowieczność samej konstrukcji. Współczesne technologie oferują różnorodne metody i rozwiązania, które pozwalają skutecznie radzić sobie z tym problemem.

Woda dla obiektów budowlanych jest czynnikiem powodującym najwięcej zagrożeń. Jest wszechobecna w sąsiedztwie każdej budowli. Występuje w postaci opadów deszczu, śniegu, mgły, wody gruntowej itp., a także przez oddziaływanie wód opadowych, wód gruntowych czy wód pochodzenia kompensacyjnego. Jest też doskonałym rozpuszczalnikiem dla substancji spolaryzowanych i dlatego rzadko można ją spotkać krystalicznie czystą (np. woda morska zawiera niemal wszystkie pierwiastki, które występują w przyrodzie).

Jak zatem radzić sobie z niszczącym oddziaływaniem wody, a przede wszystkim jak mu zapobiegać? Jak zabezpieczyć nasiąknięte powierzchnie i jak je osuszyć? Nie jest to takie proste, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka.

Pod pojęciem "osuszanie" należy rozumieć zespół czynności/działań, których podjęcie skutkuje usunięciem nadmiaru wilgoci. Można sklasyfikować je w różny sposób, dzielić je np. na inwazyjne i nieinwazyjne czy naturalne lub wymuszone. Opinie w tym zakresie są podzielone, jednak szerzej obejmuje zagadnienie drugie podejście.

Najważniejsze jest zawsze określenie przyczyn zawilgocenia. Dopiero na tej podstawie projektuje się zabiegi osuszające. W przeciwnym razie ich efektywność może być znikoma, a w skrajnych przypadkach mogą wręcz wywołać (lub przyspieszyć) procesy destrukcyjne.

Najstarszą metodą stosowaną w celu osuszenia obiektu jest metoda polegająca na odtworzeniu izolacji poziomej, czego rezultatem jest wysychanie muru. Wymienić tu należy:

• podcinanie murów (ręczne, mechaniczne),
• podmurowywanie ław fundamentowych,
• wbijanie w ścianę blach ze stali nierdzewnej.

Podcinanie murów

Metoda podcinania występowała w kilku wariantach, np. rdzeni wiertniczych, podcinania dwuskośnego (w literę V), odcinkowego podcinania muru czy też tzw. rozdzielenia muru. W praktyce metody te stosowane są niezwykle rzadko.

Wbijanie blach

Próby odtworzenia izolacji poziomej przez wbijanie w ścianę blach ze stali nierdzewnej (np. chromowo-niklowych) mają ponad 30 lat tradycji.

Metoda ta jest obecnie z powodzeniem stosowana w wielu krajach, także w Polsce. Polega na mechanicznym wbijaniu w poziomą spoinę muru specjalnych blach, łączonych na zamek, przechodzących przez całą grubość muru. Wbija się je w odsłoniętą uprzednio spoinę na całej długości ścian, pneumatycznie lub hydraulicznie z częstotliwością rzędu 1000-1500 uderzeń na minutę, aby uniknąć lub przynajmniej zminimalizować ryzyko spękania i osiadania murów.

Warunkiem koniecznym, umożliwiającym stosowanie tej metody, jest obecność wsporczej spoiny o gr. przynajmniej 6 mm, przechodzącej przez całą grubość muru, z drugiej natomiast strony jest to założenie pozwalające na dość uniwersalne stosowanie tej metody.

Standardowo stosuje się profilowane (lub rzadziej gładkie) płyty ze stali szlachetnych (chromowych, chromowo-niklowych oraz chromowo-niklowo-molibdenowych). Stosowane w tej metodzie blachy są odporne na sole znajdujące się w murze, jednak zalecane jest oznaczenie zawartości chlorków. W ekstremalnych sytuacjach stosuje się blachy z dodatkiem molibdenu.

Przy grubszych murach blachę wbija się z dwóch stron przegrody. Wyprofilowane brzegi blachy służą jako prowadnice oraz zamki umożliwiające łączenie blach na zakład. Chociaż sama czynność wbijania blach nie wymaga specjalnych przygotowań, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej przestrzeni umożliwiającej ustawienie maszyn wbijających.

Iniekcje

W metodach inwazyjnych wymienić należy stosowaną chyba najczęściej metodę iniekcji. Polega ona na wytworzeniu w przegrodzie przepony przerywającej podciąganie kapilarne (jednoznacznie wskazuje to na przyczynę zawilgocenia) i uzyskanie w dalszym czasie w strefie muru nad przeponą obszaru o normalnej wilgotności.

Wyróżnić tu można iniekcję grawitacyjną, ciśnieniową, elektroiniekcję i termoiniekcję. Wariantami iniekcji ciśnieniowej są także iniekcja wielostopniowa oraz iniekcja impulsowa.

Iniekcje w przegrody murowane w praktyce można wykonywać iniektami na bazie krzemianów alkalicznych, alkilometylosilikonianów, kompozycji alkalicznych krzemianów i metylosilikonianów, propylosilikonianu potasu, kompozycji silanów i siloksanów oligomerycznych, silanów wodorozpuszczalnych i parafin.

Spotyka się także iniekty cementowe z dodatkami i modyfikatorami i dodatkami (iniekcja wykonywana jest zaczynem cementowym). W praktyce ogranicza się to do dwuskładnikowych preparatów zwanych mikroemulsjami silikonowymi (koncentrat rozcieńczany wodą) oraz jednoskładnikowych preparatów krzemianowych z wymienionymi modyfikatorami i dodatkami lub ich kombinacją.

Od kilku lat coraz większą popularnością cieszą się kremy iniekcyjne w postaci emulsji, na bazie silanów i siloksanów, o działaniu hydrofobizującym.

Iniekcja grawitacyjna preparatami ciekłymi jest stosowana coraz rzadziej. Ma wiele ograniczeń, zwłaszcza dotyczących maksymalnej wilgotności ścian (np. dla cegły za maksymalny przedział wilgotności masowej, przy której iniekcja grawitacyjna ma w ogóle sens, przyjmuje się 10–12%).

Takich ograniczeń nie ma iniekcja ciśnieniowa oraz iniekcja grawitacyjna kremami iniekcyjnymi. Ich zaletą jest możliwość iniekcji w mur całkowicie przesycony wilgocią.

Iniekcje w murach z pustkami lub w murach żebraczych można wykonywać specjalnymi lancami iniekcyjnymi, wykonanymi na wymiar dla konkretnego odcinka muru.

Skuteczna może też być iniekcja impulsowa, iniekcja wielostopniowa (tzw. mokre w mokre - w mur wprowadza się pod ciśnieniem specjalną upłynnioną zaprawę wypełniającą rysy i pustki, a po kilkudziesięciu minutach wykonuje się w te same otwory właściwą iniekcję) lub stosowanie kremów iniekcyjnych.

Usytuowanie otworów iniekcyjnych zależy od koncepcji prac renowacyjnych, warunków wilgotnościowych ściany i warunków gruntowych na zewnątrz obiektu poddawanego renowacji.

Osiowy rozstaw otworów zależy od chłonności muru (zwłaszcza zaprawy). Otwory wykonuje się jedno-, dwu- lub (rzadziej) wielorzędowo, w strefie kapilarnego podciągania wilgoci. W związku z tym obszar wykonywania robót ograniczony jest do obszaru występowania wilgoci bezciśnieniowej, tj. do obszaru cokołowego (powyżej poziomu otaczającego terenu) oraz - w przypadku ścian piwnic - powyżej maksymalnego poziomu występowania wody ciśnieniowej.

Za optymalny przyjmuje się rozstaw otworów rzędu 10-12,5 cm przy iniekcji jednorzędowej. Przy dwurzędowej natomiast rozstaw otworów w jednym poziomie nie powinien przekraczać 20 cm przy maksymalnym odstępie między rzędami 8 cm.

Otwory (o średnicy zazwyczaj kilkunastu mm) należy wiercić poziomo lub pod kątem (zwykle do 30°). Proces powinien przebiegać przy jednostajnym ciśnieniu nieprzekraczającym 10 bar (zazwyczaj 3-5 bar - iniekcja niskociśnieniowa) do momentu uzyskania równomiernej, poziomej strefy działania.

Iniekcja impulsowa wymaga stosowania wyłącznie mikroemulsji silikonowych i specjalnego, programowanego agregatu podającego iniekt. Cały proces iniekcji sterowany jest automatycznie. Odpowiednio ustawiony programator pozwala na zoptymalizowanie parametrów procesu (ciśnienia, czasu impulsu, przerwy, czasu trwania iniekcji). Nie stosuje się pakerów, lecz lance iniekcyjne. Są to specjalne rurki z nawierconymi rzędami otworów o średnicy nieprzekraczającej 1 mm.

Iniekcja parafinami wymaga specjalnego, sterowanego komputerowo osprzętu (parafina jest podgrzewana przed wprowadzeniem w przegrodę).

Na rynku funkcjonuje także opatentowana metoda tzw. iniekcji krystalicznej. Polega ona na wprowadzeniu w przegrodę specjalnej mieszanki iniekcyjnej, której głównym składnikiem jest opatentowany aktywator krzemianowy. Jego skład zależy od rodzaju materiału przegrody, stopnia jej zawilgocenia oraz zasolenia.

Elektroiniekcja jest to sposób osuszania, będący połączeniem elektroosmozy z metodami iniekcyjnymi (jest to w zasadzie odpowiedź na pewne niedoskonałości elektroosmozy). Skutkiem przyłożenia napięcia i powstałej różnicy potencjałów jest znaczące opróżnienie porów kapilarnych, co znacząco ułatwia wprowadzenie środka iniekcyjnego (wilgotność wyjściowa muru potrzebna do wykonania iniekcji nie powinna być większa niż 10%).

Do wytworzenia potencjału stosuje się źródło zasilania o napięciu prądu równym 24 V. Warunki wprowadzenia iniektu nieco różnią się w zależności od tego, czy stosuje się elektroiniekcję zwykłą (klasyczną), dynamiczną czy aktywną. W przypadku metody aktywnej używa się specjalnego środka, który umożliwia utrzymanie stałego napięcia prądu.

Termoiniekcja polega na osuszeniu strefy iniekcji generatorami mikrofalowymi. Suszenie następuje podczas przesuwania generatora mikrofalowego po powierzchni przegrody. Przy użyciu tej techniki można dowolnie ograniczać osuszany obszar.

Spotykane w budownictwie urządzenia mikrofalowe do osuszenia przegród charakteryzują się mocą od 800 W do kilku kW. Ze względu na ich moc można osiągnąć temperaturę niebezpieczna dla muru, dlatego konieczne jest stałe jej monitorowanie. Osuszanie tym sposobem może być skuteczne w murach grubości rzędu nawet 2 m.

Kolejną zaletą tej techniki jest to, że podczas emisji mikrofal dochodzi również do denaturacji życia biologicznego mogącego występować w przegrodzie. Po etapie osuszenia do wilgotności masowej rzędu 7-8% w przegrodzie wykonuje się klasyczną iniekcję ciśnieniową.

Elektroosmoza

Jest to osmoza, która zachodzi pod wpływem przyłożonej różnicy potencjału elektrycznego. To zjawisko fizyczne polega na wymuszeniu ruchu wilgoci w kapilarach w kierunku gruntu. Istnieją dwa rodzaje metod elektroosmotycznych: bierna i aktywna.

Pierwsza z nich polega na umieszczeniu w murze rzędu elektrod (anod) oraz na wprowadzeniu głęboko w grunt elektrod tworzących katody. Obydwa rzędy łączy się przewodem powodującym ruch elektronów w dół w obwodzie zewnętrznym i odpowiadający mu podobny ruch cząstek w murze.

W metodzie aktywnej między obydwa rzędy elektrod włączone jest źródło prądu stałego. Wadą obydwu metod jest korozja i elektrokorozja powodująca niszczenie elektrod.

Efektywność osuszania elektroosmozą zależy przede wszystkim od wielkości potencjału, średnicy kapilar, stopnia zasolenia muru, odczynu pH cieczy kapilarnej i rodzaju elektrod.

Osuszanie sztuczne

Wymienione metody polegają na odcięciu dopływu wilgoci do przegrody, co powoduje jej naturalne wysychanie. Jest to jednak długotrwały proces, który zależy od wielu czynników. Czas wysychania muru o gr. 1,5 cegły to okres ok. 170 dni, natomiast takiego samego muru z żużlobetonu wynosi około 680 dni.

Ponieważ latem spadek wilgotności muru to ok. 1,5% miesięcznie, a w okresie jesienno-zimowym proces osuszania naturalnego praktycznie ustaje, można przyjąć, iż doprowadzenie do stanu powietrzno-suchego przegrody ceramicznej o gr. 2 cegieł to okres ok. 1000 dni. Dlatego konieczne jest stosowanie metod usuwających wilgoć z przegród. Zaliczyć co nich należy osuszanie sztuczne: absorpcyjne, kondensacyjne, mikrofalowe oraz osuszanie gorącym powietrzem. Wszystkie te metody są jednak skuteczne przy poprawnie działających izolacjach wodochronnych.

Osuszanie gorącym powietrzem

To jedna z najstarszych i najpopularniejszych metod stosowanych do osuszania przegród. Podczas jej stosowania należy bezwzględnie zapewnić skuteczną wentylację pomieszczeń. Przy niskiej temperaturze otoczenia powietrze wprowadzane z zewnątrz jest ogrzewane.

Osuszanie mikrofalowe

Jest to metoda wymagająca przynajmniej przeszkolonej obsługi, pewnego doświadczenia oraz przyrządów pomiarowych. Generator ma wygląd skrzynki z kierunkową anteną tubową i - przystawiony do ściany - emituje pole elektromagnetyczne o częstotliwości rzędu 2,45 GHz. Oddziaływanie tego pola na cząsteczki wody wprawia je w ruch, czego rezultatem jest podniesienie się temperatury muru. Po nagrzaniu muru do odpowiedniej temperatury generatory się przestawia. Czynności te powtarza się sukcesywnie do momentu obniżenia się zawilgocenia przegrody do wymaganego stopnia.

Metoda ta jest bardzo skuteczna (także przy murach grubych, rzędu 2 m), jednak jej nieodpowiednie zastosowanie może doprowadzić do uszkodzenia ściany. Zbyt duża moc generatora lub zbyt długi czas ogrzewania spowoduje miejscowe przegrzanie ściany, objawiające się najpierw pojawieniem się naprężeń termicznych grożących powstawaniem rys i spękań. Podczas emisji mikrofal dochodzi do zniszczenia życia biologicznego mogącego występować w przegrodzie. Metoda ta może być stosowana przez wyspecjalizowane firmy.

Osuszanie absorpcyjne

Polega ono na odbieraniu wilgoci z murów przez osuszone powietrze. Proces ten jest skuteczny przy zamkniętych oknach i drzwiach. Metoda pozwala także na osuszanie przegród, gdy wilgotność powietrza w osuszanym pomieszczeniu spadnie do ok. 30%.

Jest to proces cykliczny - suche powietrze w kontakcie z wilgotnymi przegrodami odbiera od nich wilgoć, wilgotne powietrze jest osuszane przez absorbent, podgrzewane i ponownie skierowane do pomieszczenia. Natomiast wilgoć jest usuwana na zewnątrz budynku.

Metody kondensacyjne

Metody te są najskuteczniejsze w temp. 20–25°C, ale stosuje się je w znacznie większym zakresie temperatury, także niewiele wyższych od zera. Efektywnie działają przy wilgotności względnej powietrza wynoszącej przynajmniej 30% (przy niższych nie powinno się ich stosować), przy czym ich efektywność rośnie wraz ze wzrostem wilgotności i temperatury powietrza. Wymagają zamkniętych okien i drzwi.

Zaletą osuszaczy kondensacyjnych jest zróżnicowana wydajność, co pozwala na dopasowanie mocy urządzenia do wielkości pomieszczenia. Parametry osuszacza należy dobrać tak, aby w ciągu godziny można było wymienić ok. 3,5 objętości powietrza w pomieszczeniu.

Inne metody

Na rynku funkcjonują także inne metody nieinwazyjne, np. tzw. metoda interferencji magnetycznej, inaczej zwana magneto-kinetyczną, która, według jej wynalazcy, wykorzystuje jako źródło energii naturalne pole magnetyczne Ziemi.

System, według danych producenta, przetwarza to pole i generuje w sposób ciągły inne pole, które działa na swobodne jony znajdujące się w kapilarach i powoduje transport wilgoci do gruntu a mur znajdujący się w zasięgu tego pola osuszany jest do poziomu gruntu okalającego budynek, lub niżej, do dolnej krawędzi skutecznej izolacji pionowej, pod warunkiem, że  nie występuje woda gruntowa.

Po uzyskaniu przez mury naturalnego stanu zawilgocenia poprzez dalsze pozostawienie urządzeń tworzy się izolacja pozioma, która zabezpiecza ściany przed ponownym podciąganiem wilgoci. Wewnątrz budynku na poziomie parteru osuszone zostają ściany działowe i mury zewnętrzne, a poniżej poziomu gruntu mury wewnętrzne do poziomu posadzki.

Urządzenia o wymiarach rzędu kilkudziesięciu centymetrów i wadze kilku kilogramów instalowane są na najniższej kondygnacji budynku (najczęściej w piwnicy) i nie wymagają zasilania prądem elektrycznym. Muszą jednak być instalowane na stałe.

Podsumowanie

Najbardziej efektywną metodą osuszania jest stosowanie technik mieszanych, np. jednoczesne zastosowanie osuszaczy sorpcyjnych w połączeniu z osuszaniem mikrofalowym (generatory mikrofalowe "wyprowadzają" wodę zawartą w kapilarach w kierunku lica przegrody, skąd odbierają ją osuszacze sorpcyjne). Taka forma bardzo dobrze sprawdza się np. przy usuwaniu wody ze ścian powyżej wykonanych przepon blokujących podciąganie kapilarne.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!