Sezioni dell’articolo
- L’effetto distruttivo dell’umidità
- Ragioni per l’accumulo di acqua nelle strutture
- Idrorepellenti e loro principio di azione
- Idrofobizzazione penetrante del calcestruzzo
- Agenti di superficie
- Dove l’uso di idrorepellenti è inutile
L’umidità elevata è un importante fattore di rischio per la maggior parte dei materiali da costruzione. Per combattere questo fenomeno, è stata sviluppata una vasta gamma di agenti, uno dei quali è idrorepellente. Riveleremo in dettaglio l’argomento della loro scelta e utilizzo nella costruzione di edifici in pietra..
L’effetto distruttivo dell’umidità
Il motivo principale della perdita di resistenza e integrità dei materiali da costruzione e di finitura è la presenza permanente di umidità condensata nel loro spessore. Esistono diversi meccanismi principali di esposizione che portano a vari effetti negativi..
L’erosione da gelo è la ragione principale della perdita della forza monolitica. Le particelle di acqua intrappolate nella struttura del materiale si congelano a basse temperature e aumentano di volume. Ciò porta alla rottura dei legami strutturali e ad un aumento della porosità. Nel tempo, il materiale accumula acqua in volumi sempre più grandi, motivo per cui l’effetto negativo del congelamento aumenta molte volte.
L’acqua è distruttiva e liquida. Materiali come calcestruzzo aerato e malta cementizia di bassa qualità vengono distrutti da reazioni chimiche in presenza di acqua. In definitiva, l’effetto negativo si esprime nella perdita delle proprietà chimiche dei leganti; i materiali a base di gesso sono particolarmente vulnerabili a questo proposito. Nel processo, si verifica un concomitante effetto negativo: una violazione dell’estetica della superficie a causa dell’efflorescenza formata.
Un forte aumento della conduttività termica può anche essere distinto dai principali effetti negativi dell’alta umidità. L’acqua è il conduttore di calore più noto, il suo accumulo nelle strutture degli edifici porta a una riduzione significativa dell’efficienza energetica dell’edificio. L’effetto è migliorato negli strati esterni quando l’umidità si congela – in uno stato solido di aggregazione, conduce il calore molte volte più intensamente.
Ragioni per l’accumulo di acqua nelle strutture
L’acqua è parte integrante dell’ecosistema e pertanto è impossibile escluderne completamente l’impatto sui progetti di costruzione. Tuttavia, è del tutto possibile ridurre l’accumulo di umidità a limiti ragionevoli, per i quali è necessario conoscere le principali modalità di penetrazione dell’umidità nelle strutture degli edifici.
Il più ovvio di questi è il colpo diretto delle precipitazioni atmosferiche sulla superficie delle pareti. La struttura di alcuni materiali da costruzione implica una rapida degradazione dell’umidità entro alcune decine di ore dopo essersi bagnati, il che neutralizza quasi completamente l’effetto negativo. Tuttavia, in alcuni casi, l’umidità evapora dalla superficie del rivestimento o dell’intonaco con molta riluttanza, penetrando sempre più in profondità nella struttura igroscopica.
Un altro modo è l’aspirazione capillare dalla fondazione o le pozzanghere accumulate nell’area cieca. Sotto l’azione della tensione superficiale, l’acqua si diffonde rapidamente all’interno dei materiali con almeno una certa porosità pronunciata, anche con una struttura cellulare chiusa. Per ridurre questo effetto, l’assorbimento d’acqua delle strutture in calcestruzzo è ridotto, sono disposti dei tagli orizzontali dall’impermeabilizzazione, sebbene sia estremamente raro eliminare completamente il movimento capillare..
La terza via è la condensazione dell’umidità proveniente dall’interno dell’edificio. I materiali con elevata permeabilità al vapore devono essere protetti da speciali membrane per evitare infiltrazioni di vapore acqueo. Tuttavia, in pratica, il calcolo delle pareti per l’accumulo di umidità e lo spostamento del punto di rugiada non viene sempre eseguito. Per questo motivo, il vapore acqueo penetra liberamente attraverso materiali porosi e si condensa nello strato di finitura, causando la formazione di crepe e la delaminazione del rivestimento nel tempo..
Idrorepellenti e loro principio di azione
Per capire come l’umidità penetra e si accumula in vari ambienti, dovresti almeno familiarizzare superficialmente con la loro struttura. La presenza di pori è caratteristica di quasi tutti i materiali da costruzione ad eccezione della plastica o del metallo. La struttura porosa forma un labirinto di capillari, lungo la superficie della quale l’acqua può muoversi su distanze molto lunghe.
L’efficienza della diffusione dell’umidità dipende principalmente dalla capacità di bagnare la superficie interna dei capillari, cioè di trattenere un film d’acqua. Più ampia è l’area di questo film, più veloce e intensa si diffonde l’acqua attraverso la struttura. Uno dei metodi per combattere questo fenomeno è utilizzato per l’impermeabilizzazione, che ostruisce semplicemente i pori del materiale, trasformandolo in una barriera insormontabile a liquidi e gas..
Il principio di azione dei idrorepellenti è diverso. Modificano le superfici formate dalla struttura del materiale in modo tale che più di una molecola d’acqua non possa aderirvi. In altre parole, una particella di vapore acqueo può “aderire” brevemente alla parete capillare, ma ciò esclude la possibilità di attaccare una seconda particella e, di conseguenza, scompare la possibilità di condensazione dell’umidità.
Idrofobizzazione penetrante del calcestruzzo
Uno dei più noti agenti di idrofobizzazione è il metilsiliconato di sodio. È uno dei più antichi additivi per calcestruzzo ed è anche usato come barriera impermeabilizzante penetrante. Secondo il principio di azione, il metilsiliconato di sodio occupa una posizione intermedia tra impermeabilizzanti e idrorepellenti, limitando il movimento dell’umidità in profondità nel materiale allungando il labirinto formato dai pori e impedendo l’effettiva bagnatura delle superfici.
Inoltre, i materiali a base di silicone e gomma sono diventati molto popolari come impregnanti per calcestruzzo. A differenza dell’impermeabilizzazione penetrante, tali agenti protettivi impregnano solo gli strati superiori della superficie, formando un impermeabilizzazione esterna. L’essenza dell’effetto è che la superficie può attaccare solo un numero limitato di molecole d’acqua, il che non consente alle forze di tensione superficiale di aumentare a quei valori a cui è possibile il movimento capillare.
La differenza più importante tra idrorepellenti e impermeabilizzazione penetrante è la totale assenza di disturbi dello scambio di gas. Per questo motivo è assicurato il rapido agenti atmosferici dell’acqua rimanente che è riuscita a penetrare nello strato superficiale e nulla impedisce il passaggio del vapore acqueo dall’interno dei locali in modo naturale.
Agenti di superficie
Contrariamente agli agenti che penetrano in profondità nel materiale, i repellenti per acque superficiali praticamente non modificano la struttura porosa. Invece, formano una complessa rete di formazioni cristalline o catene polimeriche sulla superficie, che impediscono all’umidità di accumularsi in grandi quantità. A differenza degli idrorepellenti volumetrici, gli idrorepellenti superficiali non proteggono dall’aspirazione capillare dalla fondazione e praticamente non contribuiscono allo spostamento dell’umidità dalla parete.
I tensioattivi cationici sono spesso usati come idrorepellenti superficiali. L’effetto del loro uso non è solo la formazione di un film idrorepellente sulla superficie del materiale, ma conferisce anche proprietà battericide. A causa di ciò, la formazione di muffa o crescita eccessiva con muschio è completamente o parzialmente esclusa..
Inoltre, è stata sviluppata una vasta gamma di prodotti chimici per l’edilizia per l’applicazione superficiale, basata su composti di sali di alcuni metalli o su sostanze organosiliconiche – modifiche del silicone. Le soluzioni più popolari di alchil siliconato di potassio sono l’unico gruppo di idrorepellenti che possono essere diluiti con acqua. Queste sono le formulazioni più economiche e facili da usare..
Un altro gruppo di chimica organosiliconica è costituito da concentrati tecnici di silicone, che vengono diluiti prima dell’uso con solventi organici fino a 50-100 volte. La tecnologia di utilizzo di tali idrorepellenti è più complicata, ma non consentono la possibilità di acquisire un falso sotto forma di un prodotto originale e sono inoltre caratterizzati da una maggiore durata..
Dove l’uso di idrorepellenti è inutile
Sfortunatamente, non tutte le strutture edilizie possono essere limitate nell’assorbimento d’acqua mediante idrofobizzazione. Innanzitutto, questo vale per materiali con elevata porosità, come shell rock o calcestruzzo aerato “caldo”. Per proteggerli, è necessario uno strato protettivo con una struttura più densa, che viene successivamente trattato con un agente idrofobizzante..
Inoltre, gli idrorepellenti devono essere utilizzati con grande cura per proteggere le strutture contenenti rinforzi in acciaio. L’elevata alcalinità della maggior parte dei prodotti migliora i processi di corrosione e riduce la durata. Pertanto, per intonaci rinforzati con rete, nonché per strutture in cemento armato, solo l’uso di impregnanti a base di solventi organici che non formano sali di metalli alcalini caustici durante il processo di idrofobizzazione.
Quali sono le proprietà e le modalità di applicazione degli idrorepellenti per mattoni, cemento e pietra? Vorrei sapere se sono efficaci nella protezione da umidità, muffe e agenti atmosferici. Grazie!