Wilgotność Skał: Rodzaje Pomiarów
- Szczegóły
Wilgotność naturalna gruntu odgrywa istotną rolę w różnych dziedzinach, takich jak rolnictwo, budownictwo czy ekologia. Istnieje wiele metod pomiaru wilgotności naturalnej gleby, które różnią się dokładnością i zastosowaniem.
Metody Pomiaru Wilgotności Gruntu
Istnieją różne metody pomiaru wilgotności gruntu, które można podzielić na:
- Pomiar grawimetryczny: polega na określeniu masy wody zawartej w próbce, co pozwala obliczyć jej wilgotność. Jest to metoda stosunkowo prosta, ale czasochłonna.
- Pomiar tensjometryczny: oparty na zasadzie działania tensjometrów - urządzeń mierzących ciśnienie wody w glebie. Ta metoda jest bardziej skomplikowana, ale umożliwia uzyskanie danych o wilgotności w czasie rzeczywistym.
- Czujniki elektroniczne: w ostatnich latach coraz częściej wykorzystuje się czujniki elektroniczne, które pozwalają na szybki i precyzyjny pomiar wilgotności.
Wilgotność gruntu jest zmienna i zależy od wielu czynników. Rodzaj gleby odgrywa kluczową rolę; piaszczyste podłoża przepuszczają wodę szybciej niż gliniaste. Warunki atmosferyczne, takie jak opady deszczu czy temperatura, również mają wpływ na poziom wilgotności. W okresach suszy ten parametr spada, co negatywnie oddziałuje na rośliny. Pora roku stanowi kolejny czynnik - wiosną i latem gleby są zazwyczaj bardziej wilgotne dzięki opadom oraz topniejącemu śniegowi.
Analiza danych dotyczących wilgotności jest kluczowa dla efektywnego zarządzania zasobami naturalnymi. W laboratorium geotechnicznym wykorzystuje się techniki analizy, takie jak modelowanie statystyczne, które pozwala na identyfikację zależności między wilgotnością a czynnikami wpływającymi na jej zmiany.
Pomiar Wilgotności Podkładów w Budownictwie
Dokładny i prawidłowy pomiar wilgotności podkładu to jedna z pierwszych i najważniejszych czynności, od których zaczyna pracę profesjonalny posadzkarz. Ta zasada dotyczy nie tylko o parkieciarzy. Wilgoć nie oznacza całej wody zawartej w wylewce. Czy powinieneś bać się skutków ułożenia posadzki na wilgotnym podłożu? Zdecydowanie tak! Uszkodzeniom może ulec nie tylko posadzka, ale również podkład.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Najbardziej narażone na wilgoć resztkową pozostawioną w podkładach są podłogi drewniane. Długotrwały kontakt drewna z wilgocią prowadzi do pęcznienia oraz deformacji drewna. W pierwszej fazie podnoszą się boczne krawędzie deszczułek. Uwaga! Wilgoć resztkowa, którą zostawimy w podkładzie prędzej czy później będzie próbowała “uciec” na powierzchnię.
W świetle przepisów to posadzkarz powinien zadbać o odpowiednią ocenę podłoża. Inwestor może nie znać konsekwencji oraz skutków decyzji o montażu posadzki na wilgotnym podłożu. Na szczęście producenci chemii budowlanej oferują szeroki wybór materiałów blokujących wilgoć resztkową. Niestety takie produkty, są nie tylko kosztowne, ale również mają swoje ograniczenia.
Wartości graniczne zależą od rodzaju podkładu i posadzki, która będzie na nim instalowana. Ze względu na brak norm budowlanych w Polsce (odnośnie do parametrów), najczęściej przyjmuje się wytyczne ITB. Pamiętaj, że wartości narzucone przez producenta posadzki, są traktowane jako nadrzędne, więc stosuj się do nich w pierwszej kolejności. ITB nie rozgranicza swoich wytycznych dotyczących wilgotności podkładu dla różnych rodzajów posadzek.
Wytyczne te były opracowywane jeszcze przed pojawieniem się na rynku posadzek z mikrocementu. Posadzki z mikrocementu, będącego mieszanką żywic i cementu mają większą paro przepuszczalność niż tradycyjne okładziny podłogowe. W związku z tym producenci dopuszczają wyższą wilgotność resztkową (4% CM) i w przypadku tego typu posadzek należy przede wszystkim stosować się do zapisów w kartach technicznych producenta. Pamiętaj, że żywica będąca składnikiem posadzki ogranicza odparowywanie wody. Zachowaj ostrożność, zwłaszcza w przypadku podkładów grzewczych.
W przypadku instalowania posadzek na podkładach innych niż wymienione powyżej skonsultuj się bezpośrednio z producentem posadzki. Jeśli jesteś naprawdę doświadczonym posadzkarzem, powinieneś “gołym okiem” określić, czy podkład jest wilgotny. Na zbyt dużą wilgotność podkładu może też wskazywać wysoka wilgotność powietrza w pomieszczeniu. W takich warunkach podkład nie może oddawać nadmiaru wilgoci, nawet gdy minął już książkowy czas wiązania jastrychu. W przypadku podkładu grzewczego poproś inwestora, żeby przedstawił Ci protokół wygrzewania. Brak tego dokumentu może świadczyć o pominięciu tego procesu lub o niewłaściwie wykonanej procedurze. Prawidłowo wygrzany podkład nie powinien wydawać Ci się wilgotny.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Orientacyjne Metody Oceny Wilgotności Podłoża
Orientacyjna metoda oceny wilgotności podłoża: Przykryj podkład kawałkiem folii o wymiarach 1 m² i uszczelnij jej brzegi na co najmniej 24h. Po odsłonięciu przykrytego miejsca wystąpi zmiana koloru podkładu.
Wady metody orientacyjnej: Czasochłonność. Tempo prac rzadko pozwoli Ci na jeżdżenie po budowie i nakrywanie folii. Nie masz również gwarancji, że ktoś nie będzie ingerował w szczelność.
Z pomocą przychodzą popularne higrometry elektryczne tzw. kulki, które w szybki i bezinwazyjny sposób wskażą nam przybliżoną wartość wilgoci w podkładzie. Przy układaniu najbardziej wrażliwych na wilgoć posadzek drewnianych, precyzyjne wykonanie pomiaru jest szczególnie ważne.
Metody Pomiaru Wilgotności Podkładu
- Metoda suszarkowo-wagowa - zapewnia najdokładniejszy pomiar wilgotności podkładu. Pobrana próbka materiału jest dokładnie ważona, a następnie suszona w odpowiedniej temperaturze. Istotną wadą tej metody jest fakt, że wymaga laboratoryjnych warunków. Dlatego nie ma praktycznego zastosowania w warunkach budowlanych.
- Metoda karbidowa (Carbide Method) - badanie podkładu odbywa się przy pomocy reakcji chemicznej. Uzyskana próbka podkładu zostaje umieszczona w odpowiednim szczelnym pojemniku, gdzie dochodzi do reakcji karbidu z wodą. Powstałe ciśnienie pozwala wyliczyć zawartość wilgoci w próbce. Metoda ta jest szeroko stosowana w warunkach budowlanych, dzięki specjalnym łatwo dostępnym w sprzedaży zestawom CM.
- Metoda pomiaru oporu elektrycznego - polega na wykorzystaniu przewodzenia prądu elektrycznego przez wilgoć w podkładzie. Oporność elektryczna między dwoma elektrodami zagłębionymi w podkładzie daje wynik, który odczytujemy z tabeli załączonej do urządzenia.
Mimo pojawiających się od pewnego czasu coraz to nowszych urządzeń do odczytu wilgotności higrometr CM pozostaje nadal urządzeniem najdokładniejszym. Działa w oparciu o metodę karbidową z wykorzystaniem znanego procesu rozkładu węglika wapiennego.
Pomiar wilgotności podkładu aparatem karbidowym:
- Pobierz i rozdrobnij próbkę podłoża (jastrychu).
- Po odważeniu, umieść w specjalnej butli ciśnieniowej i dodaj do niej ampułkę z karbidem.
- Wykorzystując specjalne stalowe kule, po dokładnym zamknięciu, mocno nią wstrząsaj przez około 2-5 min.
- Po 15 minutach odczytaj pomiar na manometrze.
Badanie wilgotności zakończ spisaniem protokołu i poproś inwestora/kierownika budowy o złożenie podpisu. Dla każdego pomieszczenia, w którym dokonujesz pomiaru, konieczne jest sporządzenie oddzielnego protokołu. CM-ki występują w różnych wersjach np. z wagą tradycyjną, z wagą elektroniczną, w skrzynce plastikowej, metalowej lub drewnianej.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Jeśli szukasz naprawdę szybkiego sposobu na wykonanie orientacyjnego pomiaru wilgotności w danym punkcie podkładu, to higrometr elektryczny będzie idealnym rozwiązaniem. Dokonasz nim pomiaru bez konieczności długiego czekania na wynik, czy ingerowania mechanicznego w podkład. Urządzenia elektryczne pozwalają na coraz dokładniejszy i precyzyjny pomiar wilgotności podkładu, bardzo zbliżony do pomiaru wykonywanego za pomocą CM-ki. Niestety precyzja wyniku w dużej mierze ciągle spoczywa na użytkowniku. Dlatego koniecznie zapoznaj się z instrukcją obsługi lub skontaktuj z doradcą technicznym dystrybutora, żeby w odpowiedni sposób nauczyć się obsługi i uniknąć błędów pomiarowych. Z higrometrów elektronicznych często korzystają również posadzkarze, wykonujący pomiary CM-ką.
Przed zakupem elektrycznego higrometru zwróć uwagę na skale, w których dane urządzenie pracuje. Renomowane firmy oferują tylko sprawdzone higrometry, z których korzystają instalatorzy i specjaliści z branży.
Wilgotnościomierze Budowlane: Rodzaje i Zastosowanie
Wilgotnościomierz budowlany jest podstawowym przyrządem stosowanym w wielu gałęziach przemysłu do wykrywania zawartości wilgoci w materiałach. Rzeczoznawcy i inspektorzy budowlani wykorzystują wilgotnościomierze do identyfikacji potencjalnych problemów i uszkodzeń konstrukcji wynikających z gromadzenia się wilgoci. Branże przemysłu drzewnego, takie jak producenci mebli, używają wilgotnościomierzy drewna, aby zapewnić wysoką jakość produktu.
Skala pomiarowa wilgotnościomierzy może wyglądać różnie, ale wszystkie wskazują wilgotność materiału w procentach (%MC - moisture content). Podczas gdy niektóre wilgotnościomierze oferują skalę analogową, inne odczytują %MC cyfrowo. Większość wilgotnościomierzy jest skalibrowana do drewna, co zapewnia stosunkowo dokładny odczyt wilgotności drewna. Zazwyczaj skala ta mieści się w zakresie od 5 do 40 %. Podczas testowania zawartości wilgoci w materiałach niedrewnianych, takich jak beton, często stosuje się skalę względną od 0 do 100, gdzie 0 oznacza sucho, a 100 nasycenie. Niektóre wilgotnościomierze zawierają wizualne wskaźniki LED odpowiadające odczytowi procentowemu na skali dla odczytów suchych, umiarkowanych i nasyconych lub mokrych. Dodatkowo, niektóre mierniki oferują również trzecią skalę do odczytów wilgotności gipsu. Skale takie mogą odpowiadać wilgotności w zakresie od 0,2 do 50%.
Kolorowe wskaźniki na wilgotnościomierzu są pomocne w określeniu, czy badany materiał może być uznany za suchy, czy też istnieje potencjalny problem z wilgocią. Wskaźniki zielony (suchy), żółty (umiarkowany) i czerwony (wysoki) zazwyczaj określają, gdzie na skali %MC znalazł się odczyt pomiaru.
| Typ wilgotnościomierza | Zakres wilgotności dla drewna (%MC) | Zakres wilgotności dla materiałów niedrewnianych |
|---|---|---|
| Igłowy | 5-40% | Skala względna 0-100 |
| Bezigłowy | 5-30% | Skala względna 0-100 |
Rodzaje Wilgotnościomierzy
Istnieją trzy popularne typy wilgotnościomierzy stosowanych do kontroli materiałów budowlanych i konstrukcyjnych: igłowe, bezigłowe i uniwersalne igłowe/bezigłowe.
Wilgotnościomierze Igłowe
Wilgotnościomierze igłowe posiadają dwa sworznie zamontowane na przyrządzie, które służą do wnikania na żądaną głębokość w głąb badanego materiału. Wilgotnościomierz %MC mierzy zawartość wilgoci na głębokości główki trzpieni stykowych. Wilgotnościomierze te wykorzystują zasadę oporu elektrycznego do pomiaru %MC poprzez pomiar przewodności pomiędzy bolcami i zazwyczaj pozwalają na odczyt na głębokości kilkunastu centymetrów. Końcówki pinów są stosunkowo ostre, nieizolowane i wnikają w powierzchnię w celu dokonania odczytu podpowierzchniowego. Metoda ta jest często postrzegana jako proces inwazyjny. Większość wilgotnościomierzy typu igłowego wykorzystuje skalę skalibrowaną do drewna, jednak nie oznacza to, że nie można ich używać do pomiaru wilgotności innych materiałów i podłoży. Wilgotnościomierze tego typu mogą być również stosowane do pomiaru wilgotności betonu, płyt gipsowo-kartonowych, sufitów, powierzchni malowanych i innych.
W przypadku użycia na wilgotnościomierzu igłowym skali dla drewna odczyt %MC może wynosić od 5% do 40% wilgotności. Generalnie, dolny zakres odczytu mieści się w zakresie 5-12%, odczyt umiarkowany w zakresie 15-17%, a odczyt wysoki lub oznaczajacy nasycenie w zakresie powyżej 17% wilgoci. Wilgotnościomierz typu pinowego jest najlepszym sposobem na dokładne określenie miejsca gromadzenia się wilgoci. W przypadku stosowania izolowanych igieł kontaktowych, odsłonięte są tylko ich niepowlekane końcówki, co zapewnia dokładny odczyt zawartości wilgoci na różnych poziomach penetracji w badanym materiale. Wilgotnościomierze kontakowe są jedynymi przyrządami, które pozwalają inspektorowi na dokładną identyfikację miejsca gromadzenia się wilgoci w danym miejscu.
Wilgotnościomierze Bezigłowe
Ten typ miernika zapewnia nieniszczący pomiar wilgotności drewna i innych podłoży, takich jak beton i gips. Wilgotnościomierz nieinwazyjny może być również nazywany wilgotnościomierzem nieniszczącym lub bezigłowym. Wskaźniki na tych miernikach są podobne do tych stosowanych w miernikach igłowych, gdzie skala dla drewna wskazuje zawartość wilgoci od 5 do 30% (%MC), ale również może pokazywać %MC dla materiałów innych niż drewno (zazwyczaj beton) w skali względnej od 0 do 100. Mierniki takie mogą dokonywać pomiaru typowo do głębokości 2 cm lub 2.5 cm w podłożu. Wilgotnościomierze bezigłowe są powszechnie stosowane do określania wilgotności w skali względnej od 0 do 100 w betonowych podkładach i podłogach przed położeniem podłogi drewnianej lub podłogi dekoracyjnej wykonanej z innego materiału.
Wilgotnościomierze Uniwersalne (Igłowe/Bezigłowe)
Trzecim i być może najbardziej użytecznym wilgotnościomierzem jest uniwersalny wilgotnościomierz typu igłowy/bezigłowy. Ten typ wilgotnościomierza wykorzystuje obie metody do pomiaru %MC. Dlatego to samo urządzenie może być użyte do identyfikacji obszarów problematycznych, a następnie do dokładnego określenia miejsca, w którym występuje uszkodzenie lub nagromadzenie wilgoci. Ogólnie rzecz biorąc, wilgotnościomierze typu igłowego i bezigłowego zapewniają odczyty wilgotności o ograniczonej głębokości. Jednak w niektórych zastosowaniach konieczne są odczyty wilgotności na głębokość większą niż 10 cm czy nawet 40 cm.
Dla takich przypadków wiele wilgotnościomierzy jest wyposażonych w złącza umożliwiające zastosowanie dodatkowych sond pomiarowych, które można umieścić głębiej w podłożu w celu dokładniejszego pomiaru wnętrza materiału lub pomiaru na większej głębokości. Przykładem mogą być materiały z grupy Exterior Insulated Finish Systems (EIFS). Problemy z wilgocią w systemach EIFS są zazwyczaj spotykane na powierzchniach sztukateryjnych i wynikają ze słabego uszczelnienia wokół ościeżnic okiennych i drzwiowych lub są wynikiem wadliwego montażu obróbek blacharskich. W przypadku potrzeby głębokiej penetracji można użyć specjalnych igieł izolowanych, aby uzyskać pomiar zawartości wilgoci na żądanej głębokości.
W takich przypadkach może być konieczne wywiercenie otworów w powierzchni materiału w celu przeprowadzenia testów, a następnie wprowadzenie bardzo długich igieł do wywierconych wcześniej otworów i wykonanie pomiarów %MC końcówkami igieł, które właśnie w tym celu nie są zaizolowane na ich końcach. Aby przeprowadzić pomiar na zadanej głębokości bez wiercenia otworów w powierzchni można do pomiaru wilgotności drewna użyć sondy młotkowej. Pomiar taki można wykonać poprzez wbicie długich igieł w drewno na głębokość do 2.5 cm. Inne zastosowania takich mierników obejmują pomiary wilgotności na powierzchniach, które są niewidoczne lub trudno dostępne np. pod zlewami lub w kanałach wentylacyjnych.
W takim przypadku przydatna może być końcówka pomiarowa z igłami podłączana do wilgotnościomierza, dzięki czemu wynik pomiaru może być odczytany na mierniku, podczas gdy miejsce pomiaru jest badane przez dołączony czujnik igłowy. Nie wszystkie wilgotnościomierze posiadają tego typu możliwość zdalnego badania, testowania EIFS lub głębokiej penetracji.
Badania Geotechniczne Gruntów
Aby określić obciążenia, które może przenieść dany grunt, zaprojektować odpowiedni fundament (z uwzględnieniem wzajemnego oddziaływania na siebie podłoża i obiektu budowlanego), a oprócz tego dobrać właściwy sprzęt i metodę wykonywania robót ziemnych, należy ustalić geotechniczne warunki jego posadowienia. Rodzaj i zakres badań oraz zakres i forma opracowywanej dokumentacji geotechnicznej zależą od kategorii geotechnicznej, do której dany obiekt zostanie zaliczony zgodnie z PN-B-02479:1998.
Wykopy badawcze polegają na wykonaniu otworów badawczych z przeprowadzeniem badań gruntów i wód gruntowych oraz pobraniu próbek gruntów zalegających w podłożu. Zaletą tych badań jest możliwość pobrania gruntu w taki sposób, że nie narusza to jego struktury oraz dość dokładnego odtworzenia przekroju poprzecznego podłoża. Wykopy badawcze wykonuje się także dla potrzeb próbnych obciążeń gruntu tzw. płytą sztywną oraz przy odkrywkach fundamentów.
Wiercenia badawcze są podstawowym badaniem polowym. Polegają na wykonaniu otworów w badanym gruncie na głębokości do kilkunastu metrów oraz pobraniu próbek gruntu i wody do dalszych badań. Umożliwiają ustalenie układu warstw gruntów, poziomu wody gruntowej oraz dokonanie oceny rodzaju i właściwości gruntów. Na podstawie pobranych próbek dokonuje się oceny uwarstwienia gruntów oraz sporządza przekroje geotechniczne w miejscu lokalizacji projektowanego obiektu.
Sondowania zaleca się stosować dla jakościowej oceny zmienności gruntów na różnych głębokościach. Badania te polegają na pogrążeniu w gruncie sond o różnych końcówkach (ostrzach) przez wciskanie, wbijanie lub wkręcanie, oraz oznaczeniu występujących podczas sondowania oporów gruntów. Lekka płyta dynamiczna służy do badań zagęszczenia gruntów niespoistych. Pomiar wykonywany jest elektronicznie przez rejestrator połączony z płytą.
Makroskopowe badania gruntów są wykonywane zazwyczaj w terenie, jako badanie próbek gruntu pobranych z otworów wiertniczych lub wykopów badawczych. Celem ich jest wstępne określenie rodzaju, stanu wilgotności i spoistości gruntów.
Badania laboratoryjne próbek gruntu pobranych w trakcie badań polowych mają na celu dostarczenie dodatkowych niezbędnych danych do obliczeń posadowienia projektowanego obiektu budowlanego. W badaniach tych oznacza się właściwości fizyczne, mechaniczne oraz stany gruntów niespoistych (sypkich) sypkich spoistych według PN-86/B-02480 i PN-88/B-04481.
Norma PN-B-04481: Oznaczanie Wilgotności
Norma PN-B-04481 definiuje metodę oznaczania wilgotności w materiałach sypkich i granulowanych. Procedura oznaczania wilgotności zgodnie z normą PN-B-04481 polega na ważeniu próbki materiału o masie określonej w normie (zwykle 50 g lub 100 g) i suszeniu jej w temperaturze 105 ± 2 °C do uzyskania stałej masy. Po osiągnięciu stałej masy próbka jest ważona ponownie i obliczana jest różnica mas przed i po suszeniu. Metoda ta jest stosowana do oznaczania wilgotności różnych rodzajów materiałów, takich jak ziarna, mąki, proszki, nawozy, materiały budowlane itp. Ważne jest, aby wykonywać analizy zgodnie z normą, aby uzyskać dokładne wyniki.
Oznaczanie wilgotności zgodnie z normą PN-B-04481 jest stosowane w sytuacjach, gdy chcemy określić zawartość wilgoci w materiałach sypkich lub granulowanych. Kontrola jakości surowców i produktów: Wilgotność materiału może wpłynąć na jakość i właściwości produktów, takich jak żywność, leki, nawozy, materiały budowlane itp. Kontrola procesów produkcyjnych: Oznaczanie wilgotności jest również stosowane w celu monitorowania procesów produkcyjnych i zapewnienia, że wilgotność materiału jest utrzymywana na odpowiednim poziomie. Badania geologiczne: Wilgotność gleby lub skał jest istotna dla wielu zastosowań geologicznych, takich jak ocena stabilności terenu, inżynieria lądowa, ochrona środowiska i inne.
tags: #wilgotność #skał #rodzaje #pomiar
