Vlhkosť podkladu má zásadný význam pre správnu pokládku podláh a je veľmi často podceňovaná realizátormi aj investormi. Zvýšená vlhkosť v podklade má za následok v prvom rade nedostatočné spojenie s následnými podlahovými vrstvami. Neskôr sa môže prejaviť napríklad bublinami, deformáciou drevených krytín, hrbením, praskaním a vybočovaním podlahy. Meranie vlhkosti podlahy má zmysel, ak nechcete nášľapnú vrstvu podlahy meniť krátko po jej aplikácii. To platí najmä pre nášľapné vrstvy, ktoré sú citlivé na vodu (tie na báze dreva) alebo na tlak vodnej pary (napr. lepené PVC alebo vinylové podlahoviny).
Pred aplikáciou lepidiel, podlahových krytín alebo iných konštrukčných prvkov je potrebné vykonať merania vlhkosti v betóne. Ak vo vašej betónovej doske zostane prebytočná vlhkosť, akékoľvek inštalované lepidlá, drevo, linoleum, dlaždice alebo striekaná pružná podlaha môžu nakoniec zlyhať. To môže viesť k súdnym sporom a nutnosti odstrániť a vymeniť podlahu so značnými nákladmi. Správne testovanie vlhkosti môže vopred identifikovať problémy, zabrániť zmeškaným termínom výstavby a zvýšeným nákladom. Preto je lepšie čo najskôr opraviť akékoľvek problémy s vlhkosťou.
Prehľad metód merania vlhkosti betónu
V stavebníctve nachádzajú vlhkomery široké uplatnenie všade tam, kde treba poznať údaj o aktuálnom stave vlhkosti v betóne, a to najmä vtedy, ak suché procesy výstavby nadväzujú na mokré procesy. Na trhu sú bežne dostupné rozličné typy vlhkomerov. Otázkou však je, s akou presnosťou vlhkomer pracuje a do akej miery sú informácie na displeji smerodajné. Nezanedbateľná je aj metodika merania a spôsob merania, ktorý závisí od typu a tvaru konštrukcie a požiadaviek na získané hodnoty. Len správne zvoleným spôsobom merania možno získať objektívne hodnoty. V zásade existuje niekoľko hlavných metód zisťovania vlhkosti betónu:
- Gravimetrická metóda (sušenie v sušiarni)
- Karbidová metóda (CM metóda)
- Kapacitné meranie vlhkosti (bezhrotové vlhkomery)
- In-situ metóda relatívnej vlhkosti (RH) podľa normy ASTM F-2170
Gravimetrická metóda (sušenie v sušiarni)
Gravimetrická analýza je najpresnejšou skúškou pre meranie vlhkosti betónu. Je založená na vážení hmotnosti odobratej vzorky z podkladu, ktorá sa porovnáva s hmotnosťou po sušení pri 105 °C. Stanoví sa tak množstvo fyzikálne viazanej vody, ktoré sa udáva v tzv. hmotnostných percentách. Gravimetrické meranie spočíva vo vysúšaní vzorky skúmaného materiálu pôsobením tepla vo vetranom prostredí, čím sa zabezpečí odvod uvoľnenej vodnej pary.
Z rozdielu hmotností pred sušením a po ňom voči pôvodnej hmotnosti sa stanoví tzv. hmotnostná vlhkosť materiálu. V tomto prípade je dôležité si uvedomiť materiálovú bázu skúšanej vzorky; napríklad anhydrit (na báze sadrovca) sa vysúša pri teplote 40 °C. Táto metóda je základnou preukaznou skúškou pre meranie vlhkosti betónu a je zakotvená v normách STN 73 1316 (ČSN 73 1316) "Stanovenie vlhkosti, nasiakavosti a vzlínavosti betónu" a STN EN ISO 12570. Skúška prebieha v normálnych laboratórnych podmienkach.
Napriek svojej presnosti nie je gravimetrická metóda pre podlahára na stavbe dosť pohotová, pretože ide o pomerne prácnu metódu a náročnú na obstarávacie investície. Ide o deštruktívnu metódu, ktorá si vyžaduje odber vzoriek betónu.
Karbidová metóda (CM metóda)
Karbidová metóda, označovaná ako CM metóda, je polodeštruktívna metóda, ktorá sa najčastejšie používa na zisťovanie zvyškovej vlhkosti v betóne pomocou CM prístroja. Spočíva v odbere vzorky z reprezentatívnej hĺbky skúmanej vrstvy, jej predpríprave drvením a následnom umiestnení do tlakovej nádoby spolu s karbidom vápenatým (CaC₂).
Pri styku karbidu vápenatého (CaC₂) s vlhkosťou (H₂O) zo skúmanej vzorky dochádza k chemickej reakcii za vzniku acetylénu (C₂H₂) a hydroxidu vápenatého (Ca(OH)₂). Vznikajúci plynný acetylén vytvára tlak, ktorý sa prenáša na manometer CM meracieho prístroja. Na súčasných CM prístrojoch sa obyčajne na tlakomeri odpočíta priamo hodnota vlhkosti a nie je nutné vykonávať žiadne prepočty. Výsledkom tejto metódy sú tzv. percentá CM, ktoré však nie sú totožné s hmotnostnými percentami získanými gravimetrickou metódou. Meranie je pomerne jednoduché a poskytuje vysokú presnosť dosiahnutých výsledkov.
Vybavenie pre CM metódu
Na vykonanie CM merania je potrebné nasledovné vybavenie:
- Váha: slúži na odváženie predpísaného množstva skúšobnej vzorky a karbidu vápnika.
- Tlaková nádoba: meracia tlaková nádoba, do ktorej sa vkladá odvážené množstvo skúšobnej vzorky a karbidu vápnika. Má tlakový uzáver s manometrom, ktorý umožňuje odpočítanie tlaku v nádobe alebo priamo odpočítanie obsahu vlhkosti vo vzorke.
- Náradie (kladivko s podložkou, sekáčik): kladivko so sekáčikom slúži na odber vzorky z podlahy.
- Ampulky s reagentom.
Postup odberu vzorky a merania
- Plocha pre odber skúšobných vzoriek nevyžaduje žiadne zvláštne úpravy. Povrch podlahy sa očistí od nečistôt, napr. oceľovou kefou.
- Vzorky sa odoberajú z celej hrúbky podlahy, nie len z jej povrchu. Napriek tomu, že je odber vzoriek u tejto metódy pomerne pracný, je nutné dodržať štandardný postup - vzorku vysekať ručne, prípadne za pomoci pneumatického kladiva. Odber vzoriek by sa nemal zjednodušovať spôsobmi, ktoré môžu ovplyvniť obsah vlhkosti, napr. odvŕtaním.
- Kvôli citlivosti metódy a bezpečnosti pri manipulácii s tlakovou nádobou sa upravuje veľkosť vzorky spravidla v hodnotách 20 g, 50 g alebo 100 g, ojedinele 10 g. Medzi veľkosťou vzorky a vlhkosťou platí nepriama úmernosť. Ak sa očakáva vysoká vlhkosť, prvá vzorka sa volí s menšou navážkou a naopak. Ďalšie navážky sa upravujú podľa získaného prvého výsledku.
- Odvážené množstvo skúšobnej vzorky a karbidu vápnika sa vloží do tlakovej nádoby.
- S tlakovou nádobou sa intenzívne trasie po dobu niekoľkých sekúnd tak, aby došlo k rozbitiu ampuliek s reagentom a pomiešaniu so vzorkou.
- Popísaným spôsobom možno priamo z manometra tlakovej nádoby získať informatívny obraz o vlhkosti skúmaného materiálu.
- Po odpočítaní hodnoty je nutné nádobu opatrne otvoriť. Uzáver tlakovej nádoby musí pri uvoľňovaní smerovať mimo zúčastnených osôb.
- Zistené hodnoty sa uvedú do tabuľky, ktorá je súčasťou skúšobného protokolu.
Potenciálne chyby a obmedzenia CM metódy
- Nepresný odber vzorky: Relatívne veľká pracnosť a časová náročnosť pri odbere vzorky vedie často k snahe zjednodušiť si pracovný postup. Zatiaľ čo použitie pneumatického kladiva kvalitu vzorky príliš neovplyvní, odber vzorky vŕtaním ju môže úplne znehodnotiť. Je tiež rozdiel, či odoberáme vzorku z hĺbky 2 cm alebo 15 cm, čo môže viesť k úplne rozdielnym zisteným hodnotám vlhkosti. Suchý povrch síce umožní dobré zakotvenie penetrácie alebo lepidiel, ale pri zmene teplotného spádu v podlahe môže dôjsť k transportu vlhkosti odspodu k povrchovej vrstve a tým k poruche nášľapnej vrstvy.
- Manipulácia so vzorkou: Pri prenášaní vzorky môže dôjsť k jej usypaniu mimo tlakovú nádobu.
- Manometer: Pri prevádzaní merania môže občas dôjsť k nárazom do manometra, čo môže spôsobiť chybu odčítania nameraných hodnôt. Ako každý merací prístroj musí byť aj manometer pravidelne kontrolovaný a ciachovaný. Stupnica manometra nekoriguje výsledok merania o vonkajšie vplyvy teploty, ktoré sú dôležité, pretože metóda je založená na princípe tlakov plynov a tie súvisia s termodynamikou.
- Bezpečnostné upozornenie: Produkt merania - acetylén - je horľavý plyn. Skúšky sa nesmú vykonávať v uzavretých priestoroch alebo v blízkosti ohňa.
Kapacitné meranie vlhkosti (bezhrotové vlhkomery)
Kapacitné meranie vlhkosti je metóda, ktorá sa teší mimoriadnej obľube vďaka svojej rýchlosti a jednoduchosti. Je založená na meraní elektrických vlastností materiálov, napríklad kapacitancie, ktoré sú závislé od obsahu fyzikálne viazanej vody (ako vodivej látky). Meranie sa vykonáva jednoduchým priložením prístroja na meranú plochu bez potreby vŕtania sond, čo podlahu nepoškodí.
Výhody a nevýhody
Hlavnou výhodou kapacitnej metódy je veľmi jednoduché a rýchle meranie. Umožňuje zistiť hodnoty vlhkosti na rôznych miestach miestnosti (v kútoch, uprostred miestností, v mieste stavebných komunikačných otvorov) a vykonať akýkoľvek počet meraní bez poškodenia podlahy.
Nevýhody však v tomto prípade prevažujú nad výhodami, ak ide o presné meranie vlhkosti v hĺbke. Metóda je citlivá len do hĺbky niekoľkých centimetrov (zvyčajne 2-3 cm alebo 3-4 cm pre betón). Ďalej je citlivá na prítomnosť oceľových prvkov, napríklad výstuže, ktorá skresľuje výsledky. Aj keď sa táto metóda často využíva pre jej rýchlosť, spravidla slúži len na určenie plošnej distribúcie vlhkosti a nie na presné meranie vlhkosti podláh v celom priereze.
Typy kapacitných vlhkomerov
- Orientačné merače (napr. GMI 15): Slúžia výhradne na informatívne a orientačné meranie vlhkosti materiálov. Pomocou GMI 15 sa informatívne zistí vlhkosť dreva do hĺbky približne 3 cm, prípadne vlhkosť betónu alebo omietky do hĺbky asi 4 cm. Prístrojom možno zistiť aj zmenu vlhkosti pod keramickým obkladom na stene alebo podlahe.
- Presné merače (napr. BF 30): Tento typ sa používa výhradne na presné meranie vlhkosti materiálov v danom rozsahu. Pomocou vlhkomeru betónu s označením BF 30 možno jednoducho, presne a rýchlo zistiť vlhkosť betónu do hĺbky približne 3 až 3,5 cm. Je určený výhradne na meranie vlhkosti betónu. Prístrojom možno zistiť aj zmenu vlhkosti pod keramickým obkladom na stene alebo podlahe (orientačne). Hoci výsledky z merania môžu byť porovnateľné s hodnotami získanými metódou CM pre danú hĺbku, vždy treba brať ohľad na obmedzenú hĺbku merania.
In-situ metóda relatívnej vlhkosti (RH) a norma ASTM F-2170
Stavitelia a dodávatelia podláh sa niekedy spoliehajú na testovanie chloridu vápenatého na monitorovanie obsahu vlhkosti betónovej dosky, aby zistili, či je doska pripravená na položenie podlahovej krytiny. Test chloridu vápenatého však môže merať vlhkosť (emisie pary) len v hornej 0,5 až 0,25 palca dosky, avšak odborníci diskutujú o tom, či to poskytuje dodávateľovi úplný obraz.
S cieľom zlepšiť proces presného merania vlhkosti v betóne vyvinula ASTM normu F-2170. Tento štandard je testovacia metóda, ktorá má oproti testu s chloridom vápenatým výrazné výhody. Hlavnou výhodou je, že táto testovacia metóda umiestni sondu priamo do samotnej betónovej dosky. Tento proces, známy ako metóda in-situ, poskytuje dodávateľovi presné odčítanie relatívnej vlhkosti (RH) zo samotnej betónovej dosky.
Test relatívnej vlhkosti je vynikajúcim nástrojom na predpovedanie výkonu dosky po dosiahnutí rovnováhy a predpovedá potenciálne poruchy podlahy súvisiace s vlhkosťou. Betón absorbuje vodu a 4-5" hrubej doske môže trvať 30-60 dní, kým správne vytvrdne. Keď betón vytvrdne aspoň 30 dní, môže sa začať testovanie vlhkosti. Pretože betón schne dlho, pokus o test vlhkosti pred 30 dňami je zvyčajne zbytočný.
Vaše zariadenie by malo byť schopné merať relatívnu vlhkosť (RH) betónu, ako aj okolitú teplotu prostredia. Stanovením podmienok vlhkosti v doske a okolo nej je jednoduchšie určiť, kedy je bezpečné na betóne pracovať. Pomocou poľnej sondy, ktorá preniká dovnútra betónu, je možné presnejšie merať vlhkosť betónu v jeho jadre. Je dôležité vedieť, že vlhkosť číhajúca pod zdanlivo pevným betónovým povrchom môže spôsobiť, že podlaha sa bude hrbiť, praskať a vybočovať, ak nie je riadne vysušená. Preto, keď pracujete s veľkým množstvom betónu, potrebujete presné a efektívne testovanie vlhkosti vašich betónových dosiek. Odporúča sa nepoužívať iba test s chloridom vápenatým, ktorý poskytuje iba údaj o vlhkosti na povrchu betónu, ale využiť nové in-situ sondy kompatibilné s ASTM F-2170.
Normatívne požiadavky a význam merania
Pri tvorbe noriem sú zakomponované požiadavky a skúsenosti z praxe. Napríklad norma STN 74 4505 Podlahy. Spoločné ustanovenia obsahuje dôležité články týkajúce sa vlhkosti:
- Článok 5.3.7 upravuje požiadavky na maximálne prípustné vlhkosti roznášacej alebo nosnej vrstvy podlahy.
- Článok 5.3.8 pre podlahy so systémom podlahového vykurovania, upravuje požiadavku na maximálnu prípustnú vlhkosť.
- Článok 9.14 taxatívne vymedzuje spôsob merania vlhkosti - gravimetricky (podľa STN EN ISO 12570 Tepelno-vlhkostné vlastnosti stavebných materiálov a výrobkov). Iné metódy sa smú použiť len vtedy, ak sa preukázalo, že vedú k rovnakým výsledkom ako gravimetrická metóda. V tomto článku sa upravuje aj početnosť skúšok - minimálne 1 miesto na 100 m² podlahy.
Výber skúšobného miesta má významný vplyv na výsledok skúšky. Ak sa nerešpektujú maximálne prípustné hodnoty vlhkosti, hrozí poškodenie alebo až deštrukcia (znefunkčnenie) nášľapnej vrstvy podlahy. Meranie vlhkosti má preto význam nielen ako prevencia, ale aj preto, lebo výsledky majú byť súčasťou dokumentácie k odovzdávaniu podlahy podľa tejto normy. Zároveň aj väčšina výrobcov podlahovín v technických listoch uvádza maximálnu prípustnú vlhkosť.
Samostatnou kapitolou môžu byť v súčasnosti obľúbené vláknobetónové nosné vrstvy podlahy s hladeným povrchom. Ich nespornou výhodou je úplná eliminácia použitia samonivelizačnej vrstvy alebo aspoň minimalizovanie spotreby.
Záverečné odporúčania
Pre zabezpečenie dlhodobej životnosti a kvality podlahy je kontrola vlhkosti betónu nevyhnutná. Ak máte záujem o kontrolu vlhkosti, je kľúčové vybrať si správnu metódu a nepodceňovať detaily merania, vyhodnotenia a interpretácie výsledkov.