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Come valutare l'umidità nei materiali da costruzione: ecco la soluzione
la visione termica, unita alle altre tecnologie presenti nello strumento, fornisce un nuovo modo di procedere nella ricerca delle soluzioni di rimedio a queste difficili problematiche.
Valutazione di umidità nei materiali da costruzione, un problema serio e di difficile interpretazione, ma forse oggi esiste una soluzione. Scopri i vantaggi dell 'IGROMETRO A IMMAGINE TERMICA FLIR MR176.
Roberto Rinaldi, Infrared Training Center - Manager EMEA South East - FLIR Systems Italia
Per chi opera nel settore del risanamento di edifici affetti da problemi di umidità, spesso si deve raccappezzare in una serie infinita di ipotesi sulle possibili cause e concause che determinano il deterioramento delle murature o dei rivestimenti.
Le problematiche sono svariate e spesso con cause veramente difficili da individuare, principalmente per gli enormi ritardi con cui si viene chiamati a risolvere il problema. Da murature fradice, intonaci scrostati, efflorescenze saline, parquet gonfiati e per finire con abbondanti formazioni di muffe.
Le soluzioni non sono semplici, spesso richiedono tempi consistenti per lo studio delle cause, attraverso gli opportuni rilievi, messa in opera di soluzioni correttive, nonchè attendere pazientemente l’ottenimento dei risultati sperati.
Partendo dal primo punto, cioè l’analisi delle cause mediante la raccolta d’informazioni strumentali, il rilevatore di umidità nei materiali è lo strumento più spesso utilizzato.
Si tratta di un dispositivo combinato a doppia sonda che sfrutta due principi di misurazione distinti:
1) Misura della resistenza elettrica del materiale mediante puntali metallici.
2) Misura della variazione di campo elettromagnetico mediante piastra strisciante.
Con entrambe le sonde si ottengono misure molto approssimative che non possono rappresentare certamente un’indicazione assoluta del contenuto di umidità nei materiali da costruzione esaminati. Tali dati vanno infatti presi con attenzione, essi sono riferibili al singolo caso di studio, in quanto sono strettamente correlabili alle tipologie di materiali ed alle tecniche di posa presenti nel luogo d’indagine.
Misura di umidità con sonda a puntali
Principio di funzionamento - Affondando i puntali nelle superfici oggetto d’indagine, si ottiene la lettura della corrente elettrica che scorre tra i due puntali metallici grazie all’umidità presente nel materiale che costituisce la superficie esaminata. Più il materiale è umido più la corrente che passa è elevata.
Calibrazione – I dispositivi che utilizzano questo principio sono nati in realtà per verificare l’umidità presente in superfici e strutture lignee. Essi vengono infatti calibrati su campioni di varie essenze di legname, più o meno denso, che sono stati caratterizzati nel tempo da diversi organismi di certificazione. Lo standard utilizzato per determinare l’accuratezza dei misuratori di umidità nel legno è l’ASTM D4442-07. Esso si basa sul metodo di essicazione, mediante forno di laboratorio, per determinare il reale contenuto di umidità nel campione di legno analizzato.
La formula di calcolo è molto semplice:
Peso del campione umido – Peso del campione essiccato/Peso del campione essicato *100. Il risultato è la % di umidità contenuta nel campione
L’accuratezza della lettura % degli strumenti viene quindi certificata mediante la comparazione con la reale prova gravimetrica del campione di legno prima e dopo l’essicazione.
Considerazioni – Tutti gli strumenti di misura a puntali misurano riferendosi a tarature eseguite su campioni di legno di varie specie. I valori di umidità % calcolati in funzione delle letture eseguite dagli strumenti sono stati tabellati in quanto i risultati delle prove svolte confermano una discreta ripetibilità dei rilevamenti.
Purtroppo la misura di umidità contenuta nei vari materiali da costruzione come intonaco, calcestruzzo, mattoni ed altro è impossibile da rendere ripetitiva in laboratorio così come lo è per il legno, in quanto il contenuto d’acqua nei materiali dipende molto dalla porosità e dalle modalità di preparazione (es: materiale più o meno compresso, granularità della materia prima, additivi chimici, etc...).
È diventata quindi prassi comune esprimere il contenuto di umidità nei materiali da costruzione in WME (Wood Moisture Equivalent) ovvero l’umidità equivalente contenuta nel legno. In pratica è come se prendessimo un campione di legno di una certa essenza e lo ponessimo vicino all’ipotetica superficie di muratura analizzata, questo si porterebbe ad un’umidità equivalente di equilibrio come indicato dalla lettura dello strumento.
Le letture così fatte presentano risultati piuttosto variabili che dipendono molto dalle modalità e dalle condizioni di posa dei materiali, nonchè dalle tipologie dei materiali assemblati tra di loro.
Tali rilevamenti non devono quindi essere presi come valori assoluti quando si fanno rilievi sui materiali da costruzione, ma come dati relativi (analisi puramente qualitativa) che ci indicano zone più o meno asciutte esclusivamente nel sito dove stiamo effettuando i rilievi, quando le superfici hanno la stessa composizione e stratigrafia.
Ciò che conta in questi rilievi è che, attraverso le indicazioni date dallo strumento, si vada alla ricerca dei profili di umidità. Questi ci indicano la natura del problema guidandoci nella ricerca della soluzione.
I rilievi fatti con questi strumenti su materiali lignei sono invece affidabili.
Misuratori di umidità a variazione di campo magnetico
Principio di funzionamento – Appoggiando e strisciando la piastra sensibile alle superfici da analizzare si ottiene un’indicazione della % di umidità contenuta nei materiali analizzati.
La piastra invia onde elettromagnetiche ad una certa frequenza verso la superficie da analizzare. L’indicazione di ritorno che si ottiene dipende dal contenuto di acqua presente all’interno del materiale causando la variazione del campo magnetico di ritorno, grandezza rilevata appunto dallo strumento. Ipoteticamente, cambiando la frequenza di generazione del campo, è possibile indagare la superficie più o meno in profondità.
Calibrazione – anche in questo caso le tarature degli strumenti vengono effettuate su campioni in legno come descritto precedentemente.
Considerazioni – grazie al campo elettromagnetico generato, le letture risultanti producono un segnale più robusto, ma purtroppo ancora variabile quando si tratta di analizzare materiali da costruzione diversi dal legno.
Anche qui quindi le letture rilevate in situ devono essere interpretate in maniera relativa, cioè riferite alla sola zona di campionamento che sarà costituita da materiali omogenei. Diventa quindi ancora una volta un’analisi di tipo qualitativo che ci da un’indicazione di più o meno umidità nelle varie zone, restituendoci la lettura su scala %. In alcuni strumenti è anche possibile fare misure per differenza azzerando la scala in una zona a più basso contenuto di umidità.
Lo strumento che utilizza questa tecnologia è più rapido nell’utilizzo che non il misuratore a punte, permette pertanto l’analisi di superfici di maggiore entità. Un altro vantaggio consiste nel fatto che non vengono danneggiate le superfici in esame come invece avviene con il misuratore a punte.
La cosa più complicata nell’utilizzo di entrambe le tecnologie consiste nell’approccio con cui iniziare i rilevamenti. Solo una grande esperienza nel settore ed un attento esame visivo delle situazioni patologiche, possono accelerare il già lungo processo del raggiungimento dell’obiettivo di risanamento.
Oggi però sono disponibili altre tecnologie che vengono associate alle due precedentemente esposte. Le novità non consistono però nelle tecnologie di per sè, in quanto già disponibili da tempo singolarmente, ma nella scala di miniaturizzazione degli elementi, tale da rendere fruibile in formato tascabile ed in questo contesto 5 tecnologie importanti per gli operatori del settore.
La più importante delle quali prevede l’aggiunta di una micro termocamera (tecnologia LEPTON®) con display QVGA a colori integrato nell’involucro dello strumento.
Questa è la scelta innovativa che permette di accelerare notevolmente le operazioni di ricerca delle zone a più alto ed a più basso contenuto di umidità, permettendo così di procedere speditamente nei rilievi, utilizzando indicazioni visive sicure e non più casuali.
Le nuove tecnologie, unite alle 2 tradizionali, forniscono molte informazioni di dettaglio e sono impressionanti per agilità e precisione.
Immagine termica e Laser di puntamento permettono di localizzare immediatamente zone patologiche a livello superficiale, per essere poi misurate dai classici sensori per umidità nei materiali. Altri dati istantanei importanti, che devono essere normalmente riportati nelle relazioni tecniche, come Temperatura ambiente ed Umidità % dell’aria, ci danno l’idea di come la situazione locale, specie in ambienti chiusi, sia effettivamente compromessa.
Tutte le suddette informazioni possono essere memorizzate con immagini (10.000) delle varie schermate dello strumento, per essere poi inserite in un report professionale che sintetizza le nostre conclusioni circa l’ispezione eseguita.
Robustezza, affidabilità e dimensioni estremamente compatte, completano il quadro di uno strumento frutto dell’unione di esperienza in diversi settori tecnologici.
Resta comunque il fatto che, pur guadagnando notevolmente tempo nella raccolta delle informazioni sul campo, gli utilizzatori devono essere comunque consapevoli della necessità di maturare un po’ di esperienza per operare bene in questo settore. Quello che è certo è che la visione termica, unita alle altre tecnologie presenti nello strumento, fornisce un nuovo modo di procedere nella ricerca delle soluzioni di rimedio a queste difficili problematiche.
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