La capacità dei materiali da costruzione di trattenere l’umidità dipende dalla loro porosità e permeabilità, due caratteristiche molto complesse da valutare: per questo motivo, l’analisi dell’umidità dei muri condotta da un tecnico esperto è spesso l’unica soluzione efficace.
Infatti, ottenere valori attendibili relativi alla presenza di umidità in una parete è difficile, in particolare se si tratta di edifici storici.
Quello che si va a misurare, attraverso i campionamenti sui materiali e le indagini non invasive, è una situazione in continua evoluzione legata al susseguirsi dei fenomeni di assorbimento di acqua e relativa evaporazione. Inoltre, bisogna considerare che una parte dell’acqua all’interno delle strutture viene spesso trattenuta dai sali presenti.
Quattro metodi di diagnostica strumentale
I metodi di misura della distribuzione e contenuto d’acqua sono diversi e possono prevedere campionamenti di materiali da analizzare in laboratorio oppure rilievi non invasivi in situ.
Le 4 metodologie principali e più frequentemente applicate sono le seguenti:
Metodo ponderale
Rilievo con termocamera
Misura dell’umidità con Igrometro a microonde
Misura dell’umidità con Igrometro capacitativo
Il metodo ponderale
Anche detto “powder drilling test”, il metodo ponderale prevede il prelievo di polvere di mattoni o malte, attraverso perforazione, per calcolare il contenuto di umidità ponderale nella muratura. Il contenuto di umidità viene calcolato come differenza tra il peso del campione misurato nel momento del prelievo – comprensivo, quindi, della quota di umidità – e il peso dello stesso campione dopo l’essiccazione.
Questa operazione viene eseguita con l’ausilio di un trapano a basso numero di giri: la punta dello strumento, penetrando nella muratura, macina il materiale che viene prelevato. Durante questa fase, però, la punta del trapano viene raffreddata in modo tale da impedire il suo eventuale surriscaldamento e la conseguente alterazione del contenuto di umidità del materiale causato dal calore.
La prova diagnostica ponderale consente, così, di tracciare un profilo in verticale ed in orizzontale del contenuto d’umidità nel caso in cui i prelievi vengano effettuati a diverse altezze e a diverse profondità. La distribuzione di questi rilievi è particolarmente utile per individuare l’altezza di risalita capillare, la presenza di condensazione e l’eventuale penetrazione di acqua piovana.
Il rilievo con termocamera
La termografia è una tecnica diagnostica strumentale che serve per diversi scopi, tramite la visualizzazione su schermo delle radiazioni infrarosse emesse da un corpo.
Tra i suoi molteplici impieghi nell’ambito dell’edilizia e delle prove in situ, una specifica applicazione della termografia riguarda proprio l’analisi dell’umidità dei muri. Si tratta, in pratica, di rilevare la distribuzione superficiale dell’umidità sfruttando il calore latente di evaporazione dell’acqua contenuta nel materiale: nelle aree con un contenuto di acqua maggiore si avrà un maggiore flusso evaporativo.
Questo fenomeno è consentito dall’assorbimento di calore assorbito sia dell’aria sia del substrato e, in questo modo la superficie risulterà più fredda nel termogramma rispetto a zone con minor evaporazione. A questo punto, i livelli di risalita di acqua nei muri o la presenza di infiltrazioni saranno subito rilevabili tramite la termocamera.
Si tratta di una tipologia di indagine strutturale solo qualitativa, poiché non fornisce nessuna indicazione sull’effettivo contenuto di acqua, ma è soltanto propedeutica ad indagini quantitative ulteriori, come il “metodo ponderale” sopra citato.
La misurazione con igrometro a microonde
In primis, partiamo dalla definizione di cos’è un strumento specifico per l’analisi dell’umidità dei muri: l’igrometro. Nell'ambito delle indagini strutturali sugli edifici, gli igrometro sono strumenti utilizzati per misurare la distribuzione dell'umidità nei materiali da costruzione, come il legno, il cemento o il gesso presenti nelle pareti, nei soffitti o nei pavimenti. Questi tipi di igrometri sono specificamente progettati per rilevare e monitorare l'umidità all'interno degli elementi strutturali degli edifici.
Esistono diversi tipi di igrometro, tra cui quello a microonde: il metodo di misurazione dell'umidità a microonde sfrutta il fenomeno di propagazione delle onde elettromagnetiche.
La frequenza di lavoro di questi strumenti, si parla di valori compresi tra 2 e 10Ghz, e la tipologia di onde emesse fa si che le misure non risentano della presenza della presenza dei sali nei muri. La profondità di indagini consentita da questo tipo di strumento è stimata in circa 25cm-30cm
La misurazione con igrometro capacitativo
Altra tipologia di igrometro che è possibile utilizzare per questo genere di indagine è quello capacitativo.
Questo sistema misura il contenuto di umidità presente in un materiale sfruttando l’elevato valore della costante dielettrica dell’acqua, che è pari a circa 80 Farad/m, rispetto al valore dielettrico relativo al medesimo materiale asciutto. Il campo elettrico generato dal sensore a contatto con la superficie muraria viene modificato con intensità proporzionale alla quantità di acqua presente nel punto e alla concentrazione dei sali presenti. La profondità di rilevazione raggiunge circa i 5cm.
In generale i valori forniti dagli igrometri a contatto sono di tipo relativo, tra un punto di misura e l’altro. Non forniscono valori precisi della reale quantità di umidità contenuta nei materiali, che sono ottenibili con precisione solo, per esempio, con il metodo ponderale.
