Różnice między nasiąkliwością a wilgotnością betonu

Szczegóły: Opublikowano: 17. March 2026

W budownictwie wykorzystuje się wiele materiałów o ściśle określonych właściwościach, tzw. cechach technicznych materiału, które decydują o ich zastosowaniu. Dzielą się one na trzy grupy: fizyczne, mechaniczne oraz chemiczne. Skupimy się na cechach fizycznych, które określane są podczas badań elementów konstrukcji budowlanych.

Gęstość materiału: Stosunek masy materiału do jego objętości w określonych warunkach temperatury i ciśnienia.
Porowatość: Wielkość i ilość pustych przestrzeni (porów) wewnątrz materiału.
Wilgotność materiału: Stosunek masy wody zawartej w materiale do jego masy w stanie suchym.
Nasiąkliwość: Zdolność pochłaniania wody przez dany materiał.
Przewodność cieplna: Zdolność przekazywania ciepła od jednej powierzchni materiału do drugiej.
Odporność na zamrażanie: Wytrzymałość danego materiału nasączonego wodą na wielokrotne zamarzanie i odmarzanie bez widocznych zmian czy uszkodzeń.

Wilgotność własna materiału ma duże znaczenie przy określaniu izolacji termicznej i akustycznej zwłaszcza betonów porowatych. Nie ma dotąd dostatecznie ścisłych metod określania przenikania pary wodnej i wilgoci przez materiały porowate. Przy przenikaniu pary wodnej nie dają się oddzielić dwa jednocześnie występujące zjawiska fizyczne, a mianowicie dyfuzja i kapilarny ruch wody.

W materiałach o dużych porach występuje głównie zjawisko dyfuzji, zaś w materiałach mikroporowatych główną rolę odgrywa kapilarny ruch pary wodnej, który powoduje opory dla dyfuzji. Dla stosowanych dzisiaj wielu nowych rodzajów betonów nie wystarcza tylko laboratoryjne wyznaczenie przenikania pary wodnej, konieczne staje się również określenie przenikania w rzeczywistych warunkach użytkowania betonu oraz w zakresie skrajnych wpływów zewnętrznych. Współczynniki przewodności ustala się w zależności od zawartej w betonie wilgoci. Stała wilgotność w betonie komórkowym wynosi minimum 2-b8%.

Zjawisko stałego zawilgocenia ścian w warunkach naturalnych nie jest dotąd dostatecznie poznane. Doświadczenia wykazują, że stała wilgotność we wszystkich porach roku w ścianach zachodnich, wskutek najczęściej występujących opadów jest 3-5 razy wyższa w porównaniu z pozostałymi ścianami. Ściany te mają więc ograniczoną możliwość przyjmowania wilgoci wewnętrznej i przewodzenia jej na zewnątrz. Najbardziej suche są ściany północne.

W warunkach budowy poszczególne elementy ulegają zawilgoceniu. Zjawisko kapilarnego podnoszenia wilgoci powoduje, że przewodzenie pary wodnej w porach materiału odbywa się w kierunku poziomym i pionowym. Współczynnik przewodności nie jest wielkością stałą dla danego materiału i zależy od jego zawilgocenia.

Przeczytaj także: Wpływ wilgotności i nasiąkliwości na właściwości piasku

Przenikanie pary wodnej przez ścianę porowatą wyznacza się jako różnicę ciśnień powietrza po obu stronach ściany, tak jakby ruch pary był tylko wynikiem dyfuzji. Wzory obliczeniowe odnoszą się zatem do przypadków, w których kapilarny ruch pary wodnej nie odgrywa większej roli, a więc dla materiałów o małej kapilarności i małej wilgotności własnej. Przenikanie pary przez materiały warstwowe i niejednorodne określa się wzorem podobnym do wzoru na przenikanie ciepła. Współczynnik przewodności pary wodnej jest to ilość pary wodnej jaka przejdzie w ciągu 1 godz przez przegrodę z danego materiału, o powierzchni 1 m2 i grubości 1 m, przy różnicy prężności pary wodnej po obu stronach przegrody równej 1 mm Hg.

Płytą z badanego materiału zamyka się od góry naczynie, w którym znajduje się substancja higroskopijna, np. żel, silicalcium. Naczynie umieszcza się w pomieszczeniu o stałej temperaturze i wilgotności. Wilgotność zewnętrzna, wskutek podciśnienia w naczyniu, dyfunduje poprzez próbkę i wiąże się ze środkiem higroskopijnym. Wielokrotne ważenie naczynia pozwala określić ilość przenikającej wilgoci. Badanie należy prowadzić aż do ustalenia się ciężaru. Przyrost ciężaru stanowi ilość pary, która przeniknęła przez próbkę. Jako środki higroskopijne stosować można również roztwory soli o określonej koncentracji. Metoda badania, z uwagi na powolny proces stabilizowania się wilgoci w próbce, jest bardzo czasochłonna. Badaną płytkę betonową umieszcza się w zamkniętym naczyniu. Para z górnego pomieszczenia przenika przez próbkę i skrapla się w dolnym chłodniejszym pomieszczeniu, wykonanym w kształcie leja. Skroplona para poddana zostaje ważeniu. Urządzenie zawieszone jest na wadze i umieszczone w szafie klimatyzacyjnej, co umożliwia szybkie określenie przenikającej wilgoci.

Przesiąkliwość wody i innych płynów oraz przenikliwość powietrza i gazów nazywane są przepuszczalnością. Przenikanie cieczy przez beton obejmuje jednorazowy proces nasycenia porów cieczą, czyli nasiąkliwość betonu, oraz ciągłą przesiąkliwość określoną jako filtrację.

Wpływ Zawilgocenia na Zdrowie

Aby jednak zrozumieć problemy, z jakimi wiąże się zawilgocenie ścian, należy rozważyć kilka aspektów. Sprawą pierwszą i chyba najważniejszą, bo mogącą bezpośrednio zagrażać życiu i zdrowiu użytkowników, jest wzmożony rozwój grzybów pleśniowych. Są na nie narażone zarówno budynki o zawilgoconej konstrukcji, jak i źle wentylowane. Grzybów strzępkowych potocznie określanych mianem pleśni występuje ponad 400 gatunków. Wszystkie należą do pospolitych alergenów uczulających drogą wziewną i powodują głównie nieżyt błony śluzowej nosa i astmę oskrzelową, ale mogą także wywoływać alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych.

Jedną z grup produktów wytwarzanych przez rozmnażające się w pomieszczeniach grzyby są także niezwykle szkodliwe dla zdrowia i życia człowieka toksyny - w tym także rakotwórcze. Grzyby do rozwoju potrzebują wilgoci, a ich zarodniki do wykiełkowania - obecności ciekłej wody. Jako graniczną wilgotność masową murów powyżej której istnieje ryzyko rozwoju niepożądanych mikroustrojów przyjmuje się wartość 5-6% [2].

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Można więc przyjąć, na podstawie wcześniej przytoczonych danych, że ściany z betonu komórkowego przy swojej wilgotności fabrycznej stanowią już duże niebezpieczeństwo. Zdecydowanie lepiej wygląda sprawa w wypadku ścian ceramicznych szczególnie tych murowanych na cienkie spoiny, gdyż w takich konstrukcjach ilość wody doprowadzana z zaprawą jest bliska zeru. Tak czy tak jedynym materiałem zapewniającym z całą pewnością suche ściany wolne od szkodliwych pleśni już w pierwszym roku użytkowania pozostaje ceramika poryzowana.

Wpływ Wilgoci na Nośność

Jak dowodzą badania przeprowadzone przez ITB [4], nośność elementów z poszczególnych materiałów także zmienia się w zależności od nasycenia wodą. Najbardziej w wypadku betonu komórkowego. Przy „fabrycznym”, 30% nasyceniu wodą traci on 20-30% nośności. W nasyceniu pełnym jest to już ponad 40% zmniejszona wytrzymałość na ściskanie. Mniej liniowo, ale również niezbyt dobrze wygląda spadek wytrzymałości bloczków silikatowych.

Produkcyjne nasycenie wodą na poziomie 3% powoduje skokowy spadek wytrzymałości o około 30%. Dalsze nasycanie do poziomu maksymalnego powoduje dalszy spadek wytrzymałości o kolejne kilkanaście procent. Najciekawsze efekty przyniosło jednak badanie próbek ceramiki poryzowanej. Okazało się, że zmiana wilgotności od stanu całkowicie suchego do 0,75% wilgotności fabrycznej przynosi w wypadku tego materiału zmiany nośności o wartość oscylującą między 1 a 5%.

Dalsze zwiększanie wilgotności przynosi już co prawda spadek nośności, jednak stosunkowo niewielki, wynoszący w stosunku do materiału suchego zaledwie 6 - 11% przy pełnym nasyceniu. Aby obraz był pełen dodać należy, że beton komórkowy i silikaty najgorsze parametry nośne mają dokładnie w momencie, kiedy są one najbardziej potrzebne, czyli w trakcie budowy i wykonywania ciężkich prac montażowych, obciążających ściany znacznie bardziej niż normalne użytkowanie.

Ekonomia Budowy i Użytkowania

W tym celu warto przeanalizować dwa aspekty. Pierwszym jest wpływ zawilgocenia elementów ściennych na parametr izolacyjności termicznej ściany. Drugim natomiast ilość energii potrzebna na wysuszenie przegród do stabilnego poziomu wilgotności - energię tą musi w końcu wyprodukować domowy system grzewczy, zapłaci więc za nią inwestor.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Żeby prezentacja wyników badań była bardziej czytelna posłużymy się w tym wypadku jednakowymi modelowymi budynkami o powierzchni 130 m2 , zbudowanymi z wszystkich trzech omawianych materiałów. Po ich przeanalizowaniu okazuje się, że ilość energii potrzebnej na odparowanie wilgoci technologicznej ze ścian różni się diametralnie, od zaledwie 462 kWh w wypadku ceramiki, przez 2 765 kWh dla silikatów, aż do 7 340 kWh dla betonu komórkowego [3]. To prawie szesnastokrotna różnica, bardzo łatwa do bezpośredniego przeliczenia na złotówki.

Sama izolacyjność termiczna materiału znacząco spada głównie w wypadku zawilgoconego betonu komórkowego. To z kolei także oznacza zwiększone straty ciepła przez przegrody zewnętrzne przez okres schnięcia ścian co w połączeniu z energią potrzebną na osuszenie ścian daje spore zwiększenie kosztów ogrzewania budynków w pierwszych latach ich użytkowania.

Po zestawieniu wyników wielu badań przeprowadzonych przez profesjonalne jednostki naukowe, wyłania się całościowy obraz wpływu zawilgocenia elementów ściennych na parametry użytkowe obiektów i ich normalizację w czasie. Różnice między poszczególnymi materiałami są bardzo wyraźne, zarówno pod względem ekonomicznym, technicznym jak i zdrowotnym. We wszystkich analizowanych przypadkach podkreślić należy doskonałe wyniki dla ścian ceramicznych. Jednoznacznie dowodzą, że materiał ceramiczny znacznie przewyższa swoich konkurentów i stanowi zdrowe i bezpieczne rozwiązanie dla budownictwa.

Wilgotność Drewna

Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania i oddaje wilgoć z otoczenia. Z tego powodu właściwa wilgotność drewna konstrukcyjnego i budowlanego jest podstawą trwałości każdego projektu.

Cechy Drewna Wpływające na Wilgotność

Drewno charakteryzują dwie cechy wpływające na jego wilgotność: higroskopijność i nasiąkliwość.

Higroskopijność: Zdolność do wchłaniania wilgotności z powietrza.
Nasiąkliwość: Zdolność do wchłaniania wody (lub innych cieczy) przez drewno, które jest w tej cieczy zanurzone.

Wilgotność drewna wpływa, a właściwie decyduje o jego właściwościach. Zbyt wilgotne drewno jest podatne na rozwój grzybów, ale przede wszystkim kurczy się podczas suszenia, a podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Najczęściej skutkuje to uszkodzeniami powierzchni.

Idealna Wilgotność Drewna

Idealna wilgotność drewna jest różna i zależy od rodzaju drewna oraz jego przeznaczenia.

Dla elementów montowanych wewnątrz pomieszczeń: 6 do 10 %.
Dla elementów drewnianych, mających stały kontakt z powietrzem zewnętrznym: wyższa wilgotność.

Pomiar Wilgotności Drewna

Istnieje kilka sposobów pomiaru wilgotności drewna:

Metoda suszarkowo-wagowa: Polega na pobraniu próbki, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej.
Metoda elektrometryczna: Polega na pomiarze oporu elektrycznego, który jest zmienny w zależności od poziomu wilgotności drewna.

Do pomiarów wilgotności metodą elektromagnetyczną służą wilgotnościomierze. Wśród nich najczęściej spotykany typ wilgotnościomierza do drewna to model oporowy. Alternatywą jest wilgotnościomierz pojemnościowy.

Wilgotność a Materiały Higroskopijne

Przy niskiej wilgotności powietrza produkty o właściwościach higroskopijnych będą się kurczyć, wysychać lub psuć, co spowoduje spadek ich jakości, utratę właściwości mechanicznych, mniejszą trwałość i wagę, co za tym idzie wartość sprzedażową. Wilgotność względna powietrza to kluczowy czynnik w praktycznie każdej branży procesie produkcyjnym, od produkcji żywności, przez obróbkę drewna, po przemysł chemiczny.

O materiale zrównoważonym z otaczającą go atmosferą mówi się, że osiągnął stan wilgotności równowagowej (EMC). Taki materiał, jeżeli będzie przechowywany prawidłowo, razem z otaczającym go powietrzem osiągnie wilgotność względną w stanie równowagi (ERH), co będzie oznaczało stabilny stan.

Surowce, takie jak drewno, włókno celulozowe będą pochłaniać wilgoć z otoczenia i oddawać ją. Jeżeli otaczające je powietrze będzie bardzi...

tags: #nasiąkliwość #a #wilgotność #betonu #różnice