Danni post allagamenti: come rilevare la quantità di acqua nelle costruzioni?

(di D. Stevoli, L. R. Mecca, M. Argiolas, M. Manca, G. Piccinni) Gli strumenti necessari per il rilievo quantitativo di acqua, presente all’interno di una determinata zona costituente il fabbricato, vengono denominati igrometri e servono per ottenere la conoscenza della quantità di acqua presente all’interno dei pori all’interno delle superfici verticali e orizzontali del fabbricato.

Concetto piuttosto banale, ma che va specificato perché gli elementi che compongono il fabbricato non hanno la stessa porosità. Ad esempio il calcestruzzo e i lapidei presentano una porosità minore rispetto un massetto cementizio artigianale o un intonaco.

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Quali igrometri usare?

Per semplificare la distinzione fra gli strumenti abbiamo suddiviso gli strumenti in due categorie:

1. igrometri che non prevedono l’estrazione di materiale dalla muratura
2. igrometri che necessitano di prelievi di materiale dalla muratura

Gli igrometri che non prevedono l’estrazione di materiale sono prevalentemente elettronici a batterie e non sono da considerarsi sempre affidabili, in particolar modo a seguito di allagamento, poiché fortemente influenzati da materiali organici e comunque sempre presenti. I più comuni igrometri elettrofisici sono:

• igrometro a puntali
• igrometro capacitivo
• igrometro a microonde

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Gli igrometri che necessitano prelievi di materiale sono molto affidabili, in quanto la misurazione dell’umidità viene eseguita mediante evaporazione dell’acqua, che determina un aumento della pressione all’interno della capsula di analisi, oppure una diminuzione del peso del campione.

Nessun altro fattore ne può influenzare il rilievo eseguito con questi strumenti, eccetto un utilizzo non corretto. Sono principalmente due:

• igrometro al carburo di calcio
• bilancia termica o termobilancia

Pertanto, vi consigliamo di considerare affidabili esclusivamente i valori rilevati con l’igrometro al carburo di calcio o la termobilancia. Di seguito i valori riscontrati utilizzando tutti gli igrometri elencati in precedenza, in una porzione di 9 cm³ di muratura.

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Igrometro a puntali

L’igrometro a puntali è stato ideato per le misurazioni dell’acqua all’interno del legno. Molto efficace per questo materiale, per via dei puntalini che vengono inseriti facilmente all’interno.

Con il tempo si è pensato di destinare questo tipo di igrometro anche al rilievo dell’acqua all’interno della muratura. In alcuni casi, i modelli più evoluti mostrano valori quasi affidabili se in presenza di materiali piuttosto porosi e privi di sali. Rilevano la conducibilità del manufatto poiché l’acqua contenente i sali diventa un buon conduttore. Questo metodo di rilievo è indiretto, di conseguenza non risulta affidabile, come nel caso della foto che mostra un quantitativo di acqua pari all’1,3% in volume. Il quantitativo di acqua è superiore al rilievo, ma essendo presenti pochi sali non vi è conducibilità.

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Igrometro capacitivo

L’igrometro capacitivo fra tutte le classi è in assoluto più sensibile, molto utile per i rilievi superficiali, ma per utilizzarlo occorre saper distinguere tutti i fenomeni fisici che lo influenzano, quindi richiede molta preparazione elettrofisica. A seconda dei modelli rileva fra i 2 e i 5 cm di profondità, si basa sulla diffusione di cariche elettrostatiche attraverso una sfera, collocata nella parte a contatto con il muro. Queste cariche elettrostatiche diffondono un segnale all’interno della superficie muraria, che viene decifrato dall’igrometro come acqua presente, basandosi su un valore medio di bagnatura.

Anche questo strumento è influenzato dalla presenza di sali, per via della loro conducibilità e della loro igroscopicità. Oltre ai sali, i rilievi sono influenzati dal contatto umano sullo strumento, dalla presenza di materiali diversi in sezioni ridotte e da ogni altro conduttore. Il modello mostra un valore compreso fra 0 e 200 digit, si avvicina parecchio al valore reale, ma in situazioni post allagamento non ha molta utilità, poiché ci occorre sapere il quantitativo di acqua presente anche in profondità, ben oltre i 5 cm.

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Igrometro a microonde

Come l’igrometro capacitivo, anche l’igrometro a microonde non fornisce valori puri, poiché sono troppe le variabili elettrostatiche dei materiali da costruzione e inquinanti, che influenzano il valore rilevato. Questo tipo di igrometro si utilizza per le misurazioni aventi profondità fra i 20 e i 30 cm, nella direzione di puntamento.

Emette microonde all’interno del muro, le quali ritornano verso l’igrometro stesso, dopo aver percorso le prime linee conducibili favorevoli. La velocità e la curvatura delle microonde di ritorno determina il valore elettrostatico, che viene interpretato come acqua presente.

Anche questo strumento risulta molto influenzato dalle cariche elettrostatiche dei sali, ma anche da ossidi e metalli. Risulta essere più preciso rispetto ad altri, ma occorre un’elevata preparazione riguardo le caratteristiche dei materiali da costruzione.

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Igrometro a carburo

L’igrometro a carburo è lo strumento di riferimento per la determinazione rapida dell’umidità presente nei massetti in cemento e nelle murature, secondo la normativa UNI 10329. A seconda del campione da esaminare devono essere inserite nella capsula dell’igrometro quantità in peso del materiale. Successivamente all’interno della capsula viene inserita una fiala al carburo di calcio, che dopo aver sigillato il contenimento si rompe, causando l’evaporazione rapida, generando acetilene.

Grazie all’aumento di volume che avviene dalla trasformazione dell’acqua in vapore, è possibile attraverso il manometro installato nella sommità della capsula, misurare la quantità di acqua con valore prossimo alla perfezione.

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Termo bilancia

La termo bilancia è lo strumento che più si avvicina alla perfetta misurazione dell’acqua presente. Tuttavia, ci sono diversi aspetti da considerare riguardo l’utilizzo.

I tempi necessari sono maggiori rispetto il rilievo mediante igrometro a carburo. Effettuare più pesate in cantiere non è sempre possibile, in alternativa si può eseguire il prelievo di campioni, successivamente analizzati in laboratorio.

I campioni estratti dall’interno della muratura devono essere posti in contenitori appositi, che non sottraggano acqua dall’elemento estratto. Per questo motivo devono essere evitati i contenitori igroscopici. Il valore rilevato dalla termo bilancia, per la campionatura mostrata in foto, è lo stesso rilevato dall’igrometro a carburo di calcio, ma non è stato eseguito sul posto per via di più fattori che influenzano l’opera di rilievo.

Per saperne di più
youtube.com/@patologiaedilizia880

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Foto: Igrometro a carburo ©Daniele Stevoli