L’articolo affronta il tema dell’analisi dell’umidità superficiale soffermando su indagini visive e strumentali che consentono di attestare la tipologia di umidità presente e nello specifico di definire quando è un’umidità provocata da un insieme di condizioni ambientali interne, quando invece è oggetto di infiltrazioni di acqua attraverso le strutture.

Definita la tipologia di umidità è possibile analizzare in profondità la presenza e la quantità di umidità con indagini invasive per mezzo del metodo ponderale in accordo con la norma UNI 11085. Il metodo e il tipo di prova consentono di apprendere il significato dell’umidità nelle strutture e i limiti degli strumenti non invasivi che consentono indagini superficiali qualitative.

Umidità in superficie: i casi

L’umidità superficiale nelle strutture edilizie può essere così classificata a seconda dell’origine:

La presenza di umidità nella e sulla struttura e la posizione di essa è già un buon indicatore della possibile origine del fenomeno. L’umidità di origine meteorica, o di risalita capillare oppure di condensazione superficiale da ponte termico è infatti generalmente caratterizzata da una posizione ben precisa.

La figura mostra che, avendo la possibilità di avere una visione di insieme, la posizione e la distribuzione di umidità sono già un indizio molto utile alla comprensione del fenomeno.

Sono chiare infatti le tipologie di umidità presenti: umidità da risalita (A), umidità da condensa superficiale (B), umidità meteorica (C) e umidità accidentale da rottura di tubo (D).

La termografia consente di supportare l’indagine visiva, spesso non sufficiente, con la visione di insieme dei fenomeni. L’umidità superficiale infatti, nelle condizioni di misura interne, è soggetta a fenomeni evaporativi che portano ad una riduzione della temperatura superficiale visibile con la termocamera. Si ottengono quindi delle immagini della posizione e dalla forma delle macchie di umidità che rispecchiano quanto riportato in figura. Individuata la forma e la posizione a queste informazioni si aggiungono altri dati ricavabili dalle indagini visive.

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Indagini visive

L’umidità accidentale, l’umidità meteorica e l’umidità da costruzione generano fenomeni superficiali di degrado ben individuabili. L’umidità che attraversa le strutture dall’esterno verso l’interno, infatti, genera residui cristallini. Attraversando la struttura, infatti, l’umidità trasporta e scioglie sali. Una volta sulla superficie interna i sali si depositano poiché l’acqua evapora. I sali costituiscono una struttura che lentamente “preme” sull’intonaco disgregandolo e frantumandolo.

I sali cristallizzati sono generalmente fortemente igroscopici, quindi assorbono l’acqua contenuta nell’aria e aumentano di volume passando dallo stato anidro a quello saturo. La conseguenza è una forte azione meccanica demolitiva in grado di sgretolare i materiali di rivestimento.

Le foto di repertorio mostrano l’evidente presenza di sali cristallizzati sotto l’intonaco oggetto di disgregazione (i sali hanno un volume maggiore rispetto alla situazione originaria).

Ciò non si verifica se l’umidità presente in superficie ha origine nella condensazione del vapore presente nell’aria interna. Nel qual caso è presente dell’umidità superficiale, individuabile per mezzo di termocamera e per mezzo di misuratori di umidità superficiale qualitativi, che è probabilmente dovuta alla presenza di vapore acqueo dell’aria dell’ambiente interno che, incontrando una superficie fredda, condensa. La causa può essere imputabile al comportamento dell’utenza e/o alla ridotta temperatura superficiale del ponte termico o di un struttura non isolata.

In questi casi l’analisi può essere condotta monitorando nel tempo il comportamento dell’utenza con termo igrometri e valutando agli elementi finiti i nodi di costruzione dell’edificio. Una volta individuata la causa della presenza di umidità si può avere necessità di indagare l’umidità all’interno delle struttura. In questo caso sono possibili due modalità di indagine invasa:

• indagini di umidità d’equilibrio
• indagini ponderali

In entrambi i metodi è necessario procedere forando la struttura.

Indagini di umidità d’equilibrio

Una volta forata la struttura ad una certa profondità si inserisce un misuratore di temperatura dell’aria e umidità relativa e lo si posiziona in profondità. E’ necessario sigillare il foro e si attende per un periodo sufficiente che l’aria presente nel foro sia in equilibrio con le condizioni interne della struttura. L’informazione che si ottiene è quindi relativa all’aria ad una certa temperatura e ad una certa umidità relativa. Con questa informazione si procede a valutare, sulla base della letteratura, l’umidità presente nel materiale.

Per capire questo percorso possiamo fare riferimento al software PAN che al suo interno, nella parte dedicata alla valutazione del lambda di progetto, permette di individuare la quantità di umidità presente in un materiale e seconda delle condizioni di equilibrio dell’aria. Ogni materiale che assorbe umidità ha infatti una curva che relaziona l’umidità relativa di equilibrio con l’umidità presente nel materiale (espressa in percentuale di massa o volume).

Il punto debole di questo tipo di indagine è il fatto di realizzare una misura indiretta e che il risultato passa per una curva di letteratura che può essere o meno rappresentativa del materiale della struttura. L’indagine ponderale restituisce invece valori quantitativi ed è quindi maggiormente rappresentativa.

Indagini ponderali

Per procedere con l’indagine ponderale è necessario effettuare delle indagini invasive forando le strutture oggetto di indagine e prelevando dei campioni. Il tutto è realizzabile con trapano a percussione con punta di 8-12 mm. L’analisi ponderale in accordo con UNI 11085 presuppone di verificare la quantità di umidità presente in un campione di materiale della parete (ovvero in una certa posizione e in una certa profondità) di massimo 50g.

Il dato che si ottiene si esprime come “contenuto di acqua” C_a espresso in termini % come rapporto dato da

Dove:

• M_u è la massa del campione estratto
• M_s è la massa del campione dopo l’essicazione

Durante i sopralluoghi si prelevano diversi campioni ad altezze differenti e profondità variabili. Prelevato il campione è necessario procedere sigillandolo in modo che il contenuto d’acqua non possa essere alterato dall’umidità ambientale.

Esistono in commercio “termobilance” predisposte alla realizzazione dell’analisi ponderale. Il procedimento per l’analisi prevede:

• Predisposizione della termobilancia
• Pesatura del campione di materiale prelevato (con una lettura al 0.001g)
• Essicazione del campione alla temperatura di 105°C. L’essicazione a 105°C si interrompe quando la bilancia verifica che il peso si stabilizza
• Pesatura del campione essiccato
• Valutazione dell’umidità (in massa percentuale)

Alcune fotografie mostrano i passaggi:

Una volta ottenuto il dato di contenuto d’acqua espresso in percentuale di peso si può confrontare con la letteratura che in relazione al tipo di materiale esprime dei gradi di giudizio.

Segue una tabella che riassume alcuni dati di letteratura:

Tabella percentuale di acqua ponderale, dati di letteratura

L’indagine è molto utile per verificare il comportamento all’interno delle strutture e soprattutto per poter confrontare il “prima” e il “dopo” rispetto ad un intervento di risoluzione del problema. La termobilancia è uno strumento da laboratorio, tuttavia può essere trasportata e usata anche in campo. La velocità della prova dipende dal contenuto d’acqua e dal peso complessivo del provino ma è comunque dell’ordine di grandezza di minuti o decine di minuti.

Conclusioni

I fenomeni superficiali di umidità negli edifici e negli ambienti abitati sono molto frequenti e molto spesso confusi per la parte che riguarda l’origine e le cause. Le indagini visive, supportate dalle indagini strumentali superficiali, portano alla individuazione delle cause. Le indagini invasive all’interno delle strutture affinano l’informazione della presenza e quantità di umidità consentendo un approccio maggiormente ingegneristico non solo in relazione alle cause ma anche alle possibili soluzioni e verifiche.

Su questo argomento:

Muffe, Condense e Umidità nella progettazione edilizia

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