Diagnostica umidità muri
Normativa di riferimento:
UNI 11085:2003 - Beni culturali - Materiali lapidei naturali ed artificiali - Determinazione del contenuto d'acqua: Metodo ponderale
Scopo delle prova:
Determinare la presenza e distribuzione di umidità nelle strutture murarie
La capacità dei materiali edili di trattenere l’umidità varia in funzione della loro porosità e permeabilità, due caratteristiche estremamente complesse da valutare. Per queste ragioni ottenere valori certi relativi alla quantità di acqua realmente contenuta in una parete è assai difficile. Ciò che si può misura attraverso campionamenti di materiali ed indagini non distruttive è una situazione di variabilità dovuta ai continui fenomeni di evaporazione/assorbimento dell’acqua e vapore contenuti nel materiale con l’aria ad una certa umidità relativa e temperatura. Inoltre va considerato che parte dell’acqua contenuta nelle strutture è spesso trattenuta per igroscopia dai sali presenti.
I metodi di misura del contenuto d’acqua sono molteplici e possono prevedere campionamenti di materiali da analizzare successivamente in laboratorio e rilievi non distruttivi.
Metodo ponderale
Questa prova, chiamata anche “powder drilling test”, prevede il prelievo di polvere di mattoni o malte, attraverso una perforazione, per il calcolo dell’umidità ponderale nella muratura. Il contenuto di umidità è calcolato come differenza tra il peso del campione misurato all’atto del prelievo – comprensivo, quindi, della quota di umidità – ed il peso dello stesso dopo l’essicazione.
L’operazione viene eseguita con l’ausilio di un trapano, la cui punta, penetrando nella muratura, disgrega il materiale che viene prelevato. Durante la fase di prelievo la punta del trapano viene raffreddata per impedire che il suo eventuale surriscaldamento alteri il contenuto di umidità del materiale.
Il metodo consente di tracciare un profilo verticale del contenuto d’umidità nel caso in cui i prelievi siano effettuati a diverse altezze, particolarmente utile per individuare l’altezza di risalita capillare, la presenza di condensazione e la penetrazione di acqua piovana; se invece i prelievi sono eseguiti a diverse profondità, si può verificare la distribuzione dell’umidità nello spessore della muratura stessa.
Rilievi con termocamera
La termografia è una tecnica strumentale per la visualizzazione su schermo delle radiazioni infrarosse emesse da un corpo. Tra i molteplici impieghi nel campo edile, una particolare applicazione della termografia consiste nel rilevare la distribuzione superficiale dell’umidità sfruttando il calore latente di evaporazione dell’acqua contenuta in un materiale. Infatti nelle aree con maggiore contenuto di acqua si avrà un maggiore flusso evaporativo. Tale fenomeno è di tipo endotermico, cioè assorbe il calore sia dell’aria che lambisce la superficie sia dal substrato con conseguenza che la superficie risulterà più fredda nel termogramma rispetto a zone con minor evaporazione. In questo modo i livelli di risalita di acqua nei muri, così come la presenza di infiltrazioni saranno immediatamente visibili tramite termocamera.
Questo tipo di indagine è solo qualitativa poiché non fornisce in alcun modo indicazione sull’effettivo contenuto di acqua, ma è propedeutico ad indagini quantitative come il “metodo ponderale”.
Misurazione con igrometro capacitativo
Questo sistema di misura il contenuto d’umidità presente in un materiale sfruttando l’elevato valore della costante dielettrica dell’acqua (pari a circa 80 Farad/m), rispetto al dielettrico relativo al materiale asciutto. Il campo elettrico generato dal sensore a contatto penetra la superficie del materiale e genera un segnale elettrico proporzionale al contenuto di acqua. La profondità di rilevazione raggiunge circa 5cm.
Misurazione con igrometro a microonde
Il metodo di misura dell'umidità a microonde sfrutta il fenomeno di propagazione delle onde elettromagnetiche. In presenza di frequenze crescenti, nell'ordine dei Ghz, L’intervallo di frequenze in cui lavorano gli igrometri portatili a microonde, compreso tra 2 e 10Ghz, fa si che il sistema di misura non risenta delle perdite dielettriche legate agli effetti di conduttività ionica per la presenza dei sali nei muri.
Mappatura della distribuzione dell'umidità in profondità mediante igrometro a microonde e superficiale con igrometro capacitativo.
La misurazione avviene in base al principio della riflessione. Lo strumento emette un'onda elettromagnetica che investe un volume di materiale che può essere paragonato a un cilindro di altezza 20-30 cm e diametro di circa 10-15 cm. L'apparecchio registra le caratteristiche sia dell'onda emessa che quella riflessa fornendo un indice numerico legato al contenuto umidità dell'onda riflessa dal mezzo da misurare.
I valori forniti dallo strumento non danno indicazioni dell'effettiva quantità d'umidità nei materiali, ottenibili per esempio con il metodo ponderale, ma indicano se una porzione di materiale presenta un maggiore o minore contenuto d'umidità rispetto ad un'altra. In definitiva forniscono una distribuzione qualitativa della presenza di umidità lungo la parete indagata.
