CONTRIBUŢII PRIVIND DIAGNOSTICAREA ŞI REABILITAREA HIGROTERMICĂ A CLĂDIRILOR DE PATRIMONIU

Transcription

1 UNIVERSITATEA TEHNICĂ GHEORGHE ASACHI DIN IAȘI FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII CONTRIBUŢII PRIVIND DIAGNOSTICAREA ŞI REABILITAREA HIGROTERMICĂ A CLĂDIRILOR DE PATRIMONIU -TEZĂ DE DOCTORAT- REZUMAT DOCTORAND: ING. DIANA- ANDREEA CLIM (căs. PEGESCU- CLIM) CONDUCĂTOR DE DOCTORAT: PROF. UNIV. DR. ING. LIVIU GROLL IAȘI, 2018

2

3 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu CUPRINS 1. Capitolul 1: INTRODUCERE 4/ Importanţa conservării şi reabilitării clădirilor istorice 4/ Obiectivele şi structura tezei de doctorat 6/5 2. Capitolul 2: INVESTIGAREA FENOMENELOR DE UMIDITATE LA CLĂDIRILE ISTORICE. STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRII 8/ Umiditatea. Sursele umidităţii şi factorii care o influenţează 8/ Acţiunea apei în elementele de construcţie ale clădirilor istorice. Mecanisme de degradare 10/ Degradări cauzate de umiditate 18/ Tehnici de investigare a umidităţii 27/ Metode de prevenire și eliminare a umidităţii din elementele de construcţie ale clădirilor istorice 35/ Clădirea Kieser. Studiu de caz 39/24 3. Capitolul 3: INFLUENȚA CRISTALIZĂRII SĂRURILOR SOLUBILE ASUPRA CARACTERISTICILOR FIZICE ȘI MECANICE ALE ELEMENTELOR CERAMICE PENTRU ZIDĂRIE 46/ Prezenţa sărurilor solubile în elementele de construcţie ale clădirilor istorice 46/ Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie 47/ Metodologia cercetării 47/ Rezultate și concluzii 50/ Determinarea capacității de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare 61/ Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor mecanice ale elementelor ceramice pentru zidărie 64/ Experiment Faza I: Determinarea rezistenţei la compresiune 64/ Metodologia cercetării- Faza I 64/ Rezultate și concluzii- Faza I 67/ Experiment Faza II: Determinarea factorilor ce influenţează diminuarea rezistenţei la compresiune 80/ Metodologia cercetării- Faza II 80/ Rezultate și concluzii- Faza II 81/45 4. Capitolul 4: SOLUŢII DE HIDROFOBIZARE 89/ Eliminarea umidităţii prin aplicarea soluţiilor de hidrofobizare 89/ Hidrogobizarea elementelor ceramice pentru zidărie 89/ Efectele tratamentelor de hidrofobizare asupra caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie 89/ Metodologia cercetării 89/ Rezultate și concluzii 93/ Soluţii de hidrofobizare a zidăriilor realizate din elemente ceramice 114/ Metodologia cercetării 114/ Rezultate și concluzii 117/58 5. Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE PE PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE 128/63 2

4 5.1. Sisteme pentru ventilarea naturală a elementelor de construcţie 128/ Panoul Eco Dry System- un concept original 128/ Prezentarea panoului EDS 129/ Testarea panoului EDS 135/ Metodologia cercetării 135/ Rezultate şi concluzii 138/70 6. Capitolul 6: CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PERSONALE. VALORIFICAREA REZULTATELOR 141/ Concluzii generale 141/ Contribuţii personale 146/ Valorificarea rezultatelor 147/76 7. Bibliografie 148/77

5 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Capitolul 1. Introducere 1.1. Importanţa conservării şi reabilitării clădirilor istorice Clădirile istorice sunt bunuri de o valoare inegalabilă, întrucât reprezintă reperele evoluției sociale, tehnico-culturale, economice și spirituale ale omenirii. Încă din cele mai vechi timpuri, oamenii au manifestat un interes deosebit pentru edificii, alocând timp și resurse însemnate, construirii acestora. Templele din Grecia, piramidele din Egipt, mausoleul Taj Mahal, din India, cetatea incașă Machu Picchu, din Peru, Colosseumul din Roma, toate aceste edificii sunt mărturii ale valorilor culturale și spirituale ale istoriei omenirii (Matache, 2013), fiind principala moștenire a generațiilor viitoare (Clim, 2016a). Clădirile și monumentele istorice subliniază influența trecutului asupra prezentului (European Charter, 1975) și trebuie transmise umașilor în starea lor autentică, fără a fi afectat caracterul original al epocii în care au fost construite. Dat fiind faptul că edificiile incluse în patrimoniul cultural istoric, la nivel mondial, aparțin întregii omeniri, protejarea, conservarea și restaurarea acestora ar trebui să constituie o prioritate în preocupările comunității culturale mondiale (Fang S., 2015). Ideea de conservarea se referă la păstrarea autenticității elementelor și materialelor de construcție, prin adoptarea unor măsuri, ce au ca scop protejarea clădirilor de acțiunea factorilor agresivi. În ceea ce privește conceptul de restaurare, principiile care stau la baza acestuia sunt: autenticitate, minimă intervenție și reversibilitate (Carta Veneția, 1964; Erder, 1986). Prescripțiile restaurării unui edificiu presupun respectarea acestor principii, prin adoptarea unor soluții de investigare, monitorizare și reabilitatre noninvazive, prin utilizarea unor materiale similare celor autentice și prin asigurarea caracterului reversibil al oricărei măsuri de restaurare adoptate. Patrimoniul arhitectural mondial include, pe lângă marile monumente istorice și clădirile învecinate acestora, construcțiile din centrele istorice ale orașelor vechi. O perioadă îndelungată atenția restauratorilor a fost acordată exclusiv clădirilor istorice, însă s-a constatat că acestea își pierd din valoare, în cazul în care construcțiile învecinate nu sunt restaurate (European Charter, 1975). Degradarea clădirilor vechi se datorează schimbărilor climatice, dezvoltării urbane, factorilor agresivi din mediul înconjurător, dar mai ales prezenței umidității în elementele de construcție (Franzoni, 2014; Cardarelli et al., 2016; Bertollini et al., 2009). O altă cauză a degradării clădirilor istorice o reprezintă condițiile specifice de microclimat interior, care, de cele mai multe ori nu corespund exigențelor de conservare a valorilor arhitecturale (Silva și Hendruques, 2014). În cazul în care construcțiile protejate au ca funcțiuni spații de locuit, exigențele de confort termic ale utilizatorilor sunt în contradicție cu cele de conservare a patrimoniului, așadar pot apărea multiple degradări, în special producerea unui dezechilibru higrotehnic al anvelopei clădirii. Clădirile vechi, care nu sunt monumente istorice, dar care fac parte din trecutul istoric, necesită intervenții pentru reducerea consumului de energie necesar încălzirii. Problema majoră, în cazul acestor clădiri, este aceea că o anvelopare clasică nu este posibilă, întrucât nu sunt permise modificări la nivelul fațadelor (Johansson et al., 2014). 4

6 Luând în considerare importanța conservării și restaurării patrimoniului istoric construit, se conturează necesitatea studierii fenomenelor higrotermice, în vederea dezvoltării unor soluții inovatoare de investigare, diagnosticare și reabilitare a clădirilor protejate. În acest sens, au fost elaborate obiective și strategii care să conducă la o bun ă înțelegere a mecanismelor de degradare cauzate de umiditate. În concluzie, tema studiată reprezintă un subiect de cercetare actual, de o importanță semnificativă, la nivel mondial. Aprofundarea acestei teme de cercetare poate genera noi soluții și tehnici de reabilitare higrotermică a clădirilor istorice, care să respecte principiile de restaurare impuse de normele actuale Obiectivele și structura tezei de doctorat Scopul care a stat la baza studierii fenomenelor higrotermice la clădirilor istorice a fost acela de a răspunde, într-o manieră concretă, aplicativă, la nevoia de a elimina umiditatea din elementele de construcție ale infrastructurii. Deși această temă pare banală, problema umidității, cu precădere ascensională, este una de mare actualitate. Comunitatea științifică, împreună cu producătorii de materiale de construcție caută soluții și tehnologii inovatoare de asanare, însă eforturile depuse nu par a avea rezultatele dorite. După cum reiese din literatura de specialitate, o metodă generală de eliminare a umidității ascensionale nu s-a descoperit încă, astfel încât orice nouă cercetare sau studiu experimental pe acestă temă, au o importanță semnificativă. Principalele obiective propuse în cadrul elaborării tezei de doctorat se pot grupa în două secțiuni: secțiunea teoretică și secțiunea aplicativă. În cadrul secțiunii teoretice se propune studierea efectelor produse de acțiunea apei în elementele de construcție ale clădirilor istorice, identificarea surselor umidității, stabilirea mecanismelor de degradare, cauzate de prezența apei, cunoașterea tehnicilor actuale de investigare a umidității și studierea metodelor de asanare utilizate la nivel mondial. În ceea ce privește secțiunea aplicativă, obiectivele acestei etape sunt determinarea unor mecanisme de degradare cauzate de umiditate, cum ar fi influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor de construcție, validarea performanțelor tehnice ale unor produse de hidrofobizare și conceperea unui sistem de eliminare a umidității ascensionale la clădirile istorice. Teza de doctorat, cu titlul Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu este structurată în șase capitole, după cum urmează: În Capitolul 1: INTRODUCERE, sunt prezentate aspecte generale referitoare la clădirile incluse în patrimonial cultural istoric și este subliniată necesitatea studierii acțiunii apei în elementele de construcție, având ca scop determinarea unor soluții de conservare și reabilitare. De asemena, în cadrul acestui capitol este scoasă în evidență actualitatea temei studiate, sunt prezentate obiectivele principale și structura tezei de doctorat. În Capitolul 2: INVESTIGAREA FENOMENELOR DE UMIDITATE LA CLĂDIRILE ISTORICE. STADIUL ACTUAL AL CUNOAŞTERII, sunt identificați factorii care influențează degradarea clădirilor istorice și sunt determinate principalele mecanisme de degradare. Tot în cadrul acestui capitol sunt prezentate principalele tehnici de investigare a umidității și sunt descrise metodele de asanare disponibile, la nivel mondial.

7 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu De asemenea, în capitolul al doilea, este prezentat un studiu experimental, care constă în observarea unor degradări cauzate de umiditate, identificarea surselor umidității și investigarea cantității de apă conținută de elementele de construcție ale unei clădiri istorice, din Municipiul Iași, România. În Capitolul 3: INFLUENȚA CRISTALIZĂRII SĂRURILOR SOLUBILE ASUPRA CARACTERISTICILOR FIZICE ȘI MECANICE ALE ELEMENTELOR CERAMICE PENTRU ZIDĂRIE, sunt prezentate trei studii experimentale realizate în laborator, în urma cărora se poate determina influența cristalizării sărurilor solubile prezente în porii materialelor de construcție, asupra caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor ceramice pentru zidărie. În Capitolul 4: SOLUŢII DE HIDROFOBIZARE, s-au realizat două studii experimentale, care studiază comportarea elementelor ceramice pentru zidărie tratate cu produse de hidrofobizare, la acțiunea apei. În cadrul acestei cercetări s-au studiat atât elementele ceramice pentru zidărie, cât și zidăriile realizate cu elemente ceramice. Rezultatele testelor validează randamentul produselor de hidrofobizare utilizate. În Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE PE PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE, este prezentat un produs inovator, care poate fi soluția problemelor legate de umiditate la clădirile istorice. Acest produs este panoul Eco Dry System, un concept original, propus de autorul tezei de doctorat. De asemenea, în cadrul celui de-al cincilea capitol este realizat un studiu experimental care validează funcționarea panoului EDS. În Capitolul 6: CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PERSONALE. VALORIFICAREA REZULTATELOR, sunt subliniate principalele concluzii care reies în urma cercetărilor efectuate, contribuțiile originale aduse de autor în cadrul temei de cercetare studiate și este prezentat modul în care au fost diseminate și valorificate rezultatele obținute. Capitolul 2. Investigarea fenomenelor de umiditate la clădirile istorice. Stadiul actual al cercetării 2.1. Umiditatea. Sursele umidităţii şi factorii care o influenţează Din cele mai îndepărtate timpuri este cunoscut faptul că apa are o influență negativă asupra elementelor de construcție. Indiferent de sursa umidității, prezența acesteia în cantități însemnate poate conduce la modificarea unor caracteristici fizice și mecanice ale materialelor, cum ar fi reducerea rezistențelor mecanice, diminuarea caracteristicilor de izolare termică, crearea unor condiții improprii de microclimat interior, degradarea elementelor supuse gelivității (Clim (Pegescu-Clim), 2015; Franzoni, 2014) ș.a. Fenomenele de degradare cauzate de umiditate au constituit încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea, o preocupare majoră a oamenilor de știință. Populația se confrunta în acea perioadă, în special în Europa, cu un val de afecțiuni respiratorii, cauzate de prezența igrasiei în spațiile de locuit. Astfel, medicii au fost cei care au identificat cauza îmbolnăvirilor și au evidențiat importanța cercetărilor legate de dezumidificarea clădirilor afectate de umiditate (Tursini, 1981; Massari G., 1971). În aceeași perioadă, în România, problema degradărilor cauzate de prezența apei în construcții este prezentată într-o operă literară, de către criticul George 6

8 Călinescu, care descria o clădire din București astfel: zidăria era crăpată și scorojită ( ) și umezeala ( ) dezghioca varul (Călinescu, 1961). Primele cercetării legate de umiditate au apărut în Italia și în Franța, axându-se pe determinarea cantității de apă conținută de elementele de construcție. În Europa, fenomenele higrotermice erau însemnate datorită utilizării materialelor de construcție poroase, cum ar fi piatra de natură calcaroasă, elementele ceramice din argilă și a mortarele pe bază de var și ciment (Niculiță și Groll, 2007). Un alt aspect studiat a fost stabilirea surselor umidității și a factorilor care influențează cantitatea de apă conținută de elementele de construcție. Umiditatea poate proveni din multe surse (Fig. 2.), cum ar fi: infiltrațiile de apă din pânza freatică, preluarea defectuasă a apelor meteorice și lipsa unei sistematizări verticale eficiente; pătrunderea apei din precipitații prin paramentul clădirii, datorită presiunii vântului; vaporii de apă prezenți în atmosferă; ascensiunea capilară a apei din sol; defectarea unor sisteme de instalații; diferențele de potențial electric (Frattari și Albatici, 2005; Kent; Massari G., 1971) ș.a. Fig. 2. Sursele umidității Cu toate că posibilitățile de infiltrare a apei în clădirile istorice sunt multiple, principala cauză a prezenței umidității este ascensiunea apei din sol, prin capilarele elementelor de construcție (Tazky, 2017; Franzoni et al., 2011; Karagiannis et al., 2017).

9 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Un rol important în degradarea clădirilor vechi, datorită umidității, îl au sistemele de colectare și evacuare a apelor meteorice, care adesea sunt neglijate, fiind deteriorate sau întreținute necorespunzător, fapt ce conduce la producerea unor degradări majore ale clădirilor vechi. Unii cercetători sunt de părere că, indiferent de modul în care pătrunde apa în elementele de construcție, fie datorită colectării deficitare, a acțiunii capilare sau a presiunii vântului, sursa principală este apa din precipitații (Kent; Taylor). Factorii care influențează absorbția de apă sunt natura și caracteristicile intrinseci ale materialelor, precum și factorii externi la care acestea sunt expuse. În ceea ce privește caracteristicile materialelor, atât higroscopicitatea, cât și porozitatea și distribuția porilor sunt factori care determină semnificativ absorbția de apă (Gulotta et al., 2015). În cazul elementelor ceramice pentru zidărie, porozitatea se formează în timpul procesului de fabricație, depinzând de compoziția chimică și mineralogică a elementelor componente. După cum reiese din literatura de specialitate, porozitatea nu poate fi complet determinată prin metode analitice (Coletti, 2016). Conform literaturii de specialitate, umiditatea este responsabilă, în majoritatea cazurilor, pentru degradările produse la clădirile istorice, impunându-se, așadar, necesitatea studierii fenomenelor de infitrare a apei și a mecanismelor de producerea a degradărilor Acţiunea apei în elementele de construcţie ale clădirilor istorice. Mecanisme de degradare Apa are un rol esențial în realizarea și exploatarea construcțiilor. O întrebuințare pozitivă este în cazul apei utilizate pentru realizarea materialelor de construcție: apa legată chimic, care participă la formarea structurii materialelor și apa de hidratare, cea care determină cristalizarea unor compuși chimici (Velicu și Avram, 2010; Clim et al., 2016d). În ceea ce privește influența negativă asupra elementelor de construcție, apa higroscopică (adsorbită sau absorbită) și cea reținută mecanic (apa liberă) sunt cele două forme care pot conduce la producerea degradărilor, în special în cazul materialelor cu porozitate aparentă mare. În stare lichidă, apa poate pătrunde în structura capilară a materialelor de construcție fie prin infiltrații din sol, fie datorită apelor meteorice preluate deficitar. Datorită exploatării clădirilor, apa în stare gazoasă modifică valorile umidității relative a aerului interior. Vaporii de apă traversează straturile anvelopei clădirii, încercând să realizeze un echilibru. În ceea ce privește apa în stare solidă aflată în porii materialelor de construcție, este o parte din apa în stare lichidă, care nu s-a evaporat și care a înghețat în sezonul rece. Acest fenomen, datorită variațiilor de volum ale apei în cele două stări de agregare, poate produce degradări în structura materialelor de construcție. Referitor la procesele de umezire-uscare, este important de menționat că doar apa liberă și cea legată fizic variază, însă indiferent de starea de agregare în care se găsește, apa poate produce degradări importante clădirilor vechi. Caracteristicile materialelor de construcție, cum ar fi permeabilitatea la vapori, porozitatea și densitatea, influențează semnificativ capacitatea de absorbție de apă. Capacitatea de absorbție de apă reprezintă proprietatea unui material de a absorbi și reține o cantitate de apă în stare lichidă sau vapori, putând fi cuantificată ca valoare a masei de apă evaporabilă, raportată la masa ori volumul materialului în stare uscată (C107/0-02 și Ghid Reabilitarea subsolurilor, 2012). În cazul materialelor de construcție cu porozitate deschisă, absorbția vaporilor de apă din mediu, condensul și acțiunea capilară a apei din sol sunt mecanismele care favorizează acumularea umidității. În ceea ce privește materialele 8

10 permeabile la vapori, între umiditatea relativă a mediului exterior și umiditatea materialelor există o interdependență, cu scopul realizării și menținerii unui echilibru higroscopic (Velicu și Avram, 2010). Fenomenele de absorbție și adsorbție apar atunci când presiunea de saturație este mai mică decât presiunea parțială a vaporilor de apă din mediu, altfel, materialul e cel care cedează umiditatea, sub formă de vapori (Ștefănescu și Velicu, 2009). În contextul realizării unui echilibru, umiditatea este transportată din zonele în care concentrația este ridicată, spre zonele cu o concentrație scăzută, manifestându-se astfel fenomenul ce poartă denumirea de tranfer de masă. Acesta se poate realiza prin intermediul a două mecanisme: difuzie turbulentă, care depinde de caracteristicile de transport ale fluiduilui și difuzie moleculară, care se datorează tendinței de uniformizare a concentrație dintr-un fluid (Ștefănescu și Velicu, 2009). Factorii care influențează transferul de masă sunt rezistența materialului la difuzia de vapori, cantitatea de apă provenită din condens, conductivitatea termică a materialului, presiunea parțială a vaporilor din mediul exterior și temperatura absolută. Mecanisme de degradare Elementele de construcție utilizate în cazul clădirilor istorice suferă degradări cauzate de interacțiunea între factorii externi, la care sunt expuse și caracteristicile intrinseci ale materialelor utilizate. Principalele mecanisme de degradare sunt ascensiunea capilară a apei din sol, gelivitatea, acțiunea biologică a microorganismelor și cristalizarea sărurilor solubile. Ascensiunea capilară La nivelul infrastructurii clădirilor istorice, fundațiile sau pereții subsolului pot fi în contact direct cu apa, fie datorită modificărilor nivelului hidrostatic, fie din cauza unor defecțiuni la rețelele de instalații, însă, de cele mai multe ori, cauza infiltrării apei este acțiunea capilară (Fig.6). Acest fenomen se referă la deplasarea în sens ascendent a apei provenite din pânza freatică, într-un element de construcție, din cauza diferenței de potențial electric, existente între elementele infrastructurii și terenul de fundare (GE ). Forțele care se dezvoltă în porii materialelor de construcție sunt invers proporționale cu diametrul capilarelor (Fig. 7). Datorită porozității, apa se infiltrează și umezește zonele din proximitatea terenului, modificând astfel caracteristicile fizico-mecanice ale elementelor de construcție. O ipoteză referitoare la menținerea zidăriilor umede se referă la faptul că masa de apă, care se poate evapora, datorită fenomenelor de uscare, este aceeași cu masa care se infiltrază din sol, zidăriile rămânând mereu umede (Frattari și Albatici, 2005). Fig. 6. Fenomenul ascensiunii capilare și menținerii umidității in elemetele de construcție

11 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 7. Principiul ascensiunii capilare, în funcție de diametrul vaselor capilare (Frattari și Albatici, 2005) Fenomenul de ascensiunie capilară și valoarea coeficientului de absorbție a apei din pori sunt direct influențate de temperatura aerului, însă permeabilitatea la vapori nu se modifică odată cu variatiile de temperatură (Feng și Janssen, 2016; Janssen et al., 2016). Cercetătorul britanic Prof. Chris Halt a demonstrat faptul că, în condițiile în care fenomenul de evaporare este scăzut, acțiunea capilară crește. Odată cu majorarea gradului de evaporare, cantitatea de apă, care tranzitează elementul de construcție, crește (Viles). În ceea ce privește înălțimea maximă pe care o poate atinge umiditatea ascensională, ar fi jumătate din grosimea elementului de construcție (Ramos, 2015). Un studiu efectuat la biserica San Bernardo din Roma, ale cărei ziduri au o grosime de aproximativ 4 metri, a determinat faptul că umiditatea provenită din acțiunea capilară ajunge la înălțimea de 5,3 m. În cazul bisericii San Marco din Veneția, unde grosimea zidurilor variază între 0,7 m și 2 m, apa se infiltrează prin capilare, ajungând până la înălțimea de 6 m (Massari, 1971). La Palatul Pio Palace din Italia, cantitatea de apă conținută de ziduri s-a determinat a fi de 13 %, la partea inferioară, iar nivelul umidității depășea 3 m (Sandrolini et al., 2007). Caracteristicile de material, precum porozitatea și capacitatea de evaporare a apei sunt principalii factori care influețează fenomenul de ascensiune a apei din sol. Acest mecanism de degradare este frecvent întâlnit la clădirile istorice, fiind responsabil, în majoritatea cazurilor, pentru degradarea acestora. Gelivitatea Proprietatea materialelor de a se degrada, sub acțiunea repetată a fenomenelor de îngheț și dezgheț, poartă denumirea de gelivitate. O mare parte dintre materialele de construcție utilizate la edificiile vechi sunt gelive, însă degradările cauzate de acest mecanism sunt diferite, în funcție de caracteristicile intrinseci ale materialelor și de timpul de expunere la condițiile de mediu (Fig. 8). În urma unor teste experimentale, realizate pe șpaleți din zidărie de cărămidă, s-a constatat o majorare a permeabilității la vapori a acestora, după expunerea la cicluri repetate de îngheț-dezgheț. Acest fapt se datorează degradării structurii interne a materialelor, cauzate de variațiile de volum ale apei din pori, în cele două stări de agregare, lichidă, respectiv solidă (Groves et al., 2016). 10

12 Fig. 8. Degradări produse de gelivitate (van Aarle et al., 2015) stânga, ( Liso et al., 2007) dreapta Interacțiunea fenomenului de ascensiune capilară cu cel de îngheț-dezgheț poate avea un rol semnificativ în producerea degradărilor la zidăriile realizate cu elemente ceramice și în cazul tencuielilor, cauzând măcinări, exfolieri și dizlocări de material (Karoglou et al., 2013). Acțiunea factorilor biologici Degradările clădirilor istorice provocate de atacul biologic se datorează, bineînțeles, prezenței apei în elementele de construcție, care favorizează dezvoltarea fungilor, algelor, mușchilor și lichenilor. Manifestările uzuale ale acțiunilor de natură biologică sunt evidențiate de apariția unor cruste negre, pe paramentul clădirilor vechi. Aceste pelicule se datorează conținutului de materii organice din ciment sau din agregate, producând, pe lângă caracterul inestetic al paramentelor, integritatea structurală a elementelor de construcție. Cristalizarea sărurilor solubile Un subiect controversat în ceea ce privește natura degradărilor clădirilor istorice îl reprezintă cristalizarea sărurilor solubile în porii materialelor de construcție. Sursele contaminării cu sărurile pot fi datorate prezenței unor compuși chimici între constituienții materialelor, pot proveni din ascensiunea apei din solul încărcat cu nitrați sau pot fi un efect al poluării mediului înconjurător (Popișter et al, 2011). Degradările produse de acțiunea sărurilor sunt determinate de presiunea de cristalizare, în porii materialelor producându-se importante variații de volum. Acest fenomen poate cauza degradarea stucturii materialelor și poate contribui la apariția eflorescențelor, respectiv a subflorescențelor. Eflorescențele sunt depozite pulverulente de săruri alcaline sau alcalino-pământoase, în formă cristalizată, care apar pe suprafața elementelor de construcție sub formă de pete sau benzi și se datorează migrării sărurilor din interior spre exterior, prin capilare, în urma fenomenelor de dizolvare, transport și evaporare a apei (Ghid Reabilitarea subsolurilor, 2012; GE ). Deși în trecut se suspectau constituenții mortarului, ca fiind responsabili de contaminarea cu săruri (Brownell, 1969; Tehnical Notes on Brick Construction, 2006), s-a constatat că ascensiunea apei din sol este principala cauză a apariției eflorescențelor, întrucât transpotă sulfați de calciu, de sodiu, de magneziu, de potasiu, hidrocarbonați, cloruri, în special clorura de sodiu, de calciu și de magneziu. Acestea se pot găsi dizolvate în pânza freatică, în concentrație scăzută (Groll et al., 2007). Clorurile afectează, cu precădere, edificiile expuse unui mediu marin. Datorită precipitării clorurii de sodiu, fenomen ce presupune mari variații de volum, după numeroase cicluri de cristalizare se pot produce degradări, de tipul exfolierii, dizlocărili sau măcinării elementelor expuse (Frattari și Albatici, 2005). Sulfații și carbonații au o solubilitate mai mare în cazul apei provenite din topirea zăpezilor, decât în apa de ploaie, solubilitatea maximă atingându-se la temperatura de îngheț (Olteanu, 2011).

13 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Degradările predominante cauzate de cristalizarea sărurilor sunt apariția eflorescențelor, care aduc prejudicii de ordin estetic paramentelor clădirilor afectate, dar mai ales producerea subflorescențelor, fenomen ce se produce în structura internă a materialor, putând modifica proprietățile fizice și mecanice ale acestora (Franzoni și Bandini, 2012;). Sărurile trec din fază lichidă, în stare solidă, în urma mecanismului de cristalizare, acesta fiind o consecință a evaporării apei din pori. Presiunea de cristalizare depinde atât de porozitatea materialelor de construcție, cât și de geometria și distribuția porilor, valoarea presiunii fiind invers proporțională cu diametrul acestora (Cobîrzan și Balog, 2013). Alți factori care influențează presiunea de cristalizare sunt gradul de saturație al soluțiilor saline și temperatura de cristalizare (Olteanu, 2011). Presiunea de cristalizare crește odată cu descreșterea valorii temperaturii, ca efect al interdependenței între valoarea temperaturii relative a aerului și solubilitatea sărurilor (Steiger și Armussen, 2008). În cazul în care migrarea sărurilor are loc mai lent decât rata de uscare a materialului, se pot produce defecte în structură, de tipul microfisurilor și fisurilor, iar în caz contrar, apar eflorescențele (Popișter et al., 2011). Mecanismele de degradare generate de acțiunea apei sunt foarte variate, în special în cazul clădirilor istorice. Fenomenele care influențează integritatea edificiilor vechi depind de caracteristicile fizico-chimice ale materialelor și de acțiunea factorilor la care sunt expuse. Indiferent dacă natura degradărilor este fizică, chimică sau biologică, acestea au un impact negativ asupra exigențelor de natură structurală și estetică, în cazul clădirilor protejate. În ceea ce privește identificarea naturii degradărilor, trebuie investigate caracteristicile specifice ale mecanismelor, întrucât, un comportament general valabil pentru toate edificiile, nu există Degradări cauzate de umiditate Mare parte dintre clădirilor istorice prezintă degradări cauzate de existența umidității în elementele de construcție, fenomen asociat cu variate acțiuni, fie de natură fizică, chimică sau biologică. Principalele cauze ale deteriorării materialelor sunt acțiunea factorilor climatici, cristalizarea sărurilor solubile, degradările produse de colonizări biologice (Matache, 2013), precum și de poluarea mediului exterior. Acest factor constituie principalul mecanism de degradare, în cazul monumentelor istorice din mediile urbane (Popișter et al., 2011). De asemenea, mecanismele de degradare ale edificiilor sunt influențate de natura materialelor, de compactitatea și de durabilitatea acestora. În vederea intervențiilor asupra clădirilor istorice, subiect controversat, care reprezintă o provocare în materie de soluții și tehnologii, este necesară înțelegerea fenomenelor ce stau la baza producerii degradările. Degradări de natură fizică În categoria degradărilor cauzate de acțiuni fizice sunt incluse următoarele degradări, conform Tabel nr. 1.: Tabel nr. 1. Degradări de natură fizică Degradări de natură fizică 1) Umezirea suprafețelor elementelor aflate în apropierea terenului natural (Fig. 12a, Fig. 12b); 2) Exfolieri sau expulzări ale tencuielilor exterioare, cauzate de ineficiența sistemelor de colectare și eliminare a apelor meteorice (Fig. 13a, 13b); 12

14 3) Erodări produse de acțiunea vântului, ce determină măcinarea suprafețelor exterioare ale paramentelor (Fig. 14); 4) Pătarea elementelor ce constituie stratul de finisaj exterior, cauzate de pătrunderea apei din precipitații (Fig. 15); 5) Dizlocări și expulzări ale tencuielilor exterioare, produse de gelivitate (Fig. 16, Fig. 17); 6) Măcinarea și dezintegrarea straturilor exterioare, datorită stagnării apei în materialele de construcție (Fig. 18); 7) Umflări ale tencuielilor, consecință a permeabilității reduse la vapori și de condițiile de microclimat interior (Fig. 19a, Fig. 19b). Fig. 12a., Fig. 12b. Efectele umidității ascensionale (dreapta-zaharia, 2011) Fig. 13a. Exfolieri produse de ineficiența sistematizării verticale (UNESCO)

15 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 13b. Exfolieri ale tencuielii (Clim et al, 2017c); Fig. 14. Eroziuni produse de acțiunea vântului (Korkane, 2013) Fig. 15. Tencuială pătată (Clim et al., 2017c) Fig. 16., Fig 17. Expulzări ale tencuielii exterioare (Clim et al., 2017c) 14

16 Fig. 18. Măcinarea elementelor de construcție (Clim et al., 2017c) Fig. 19a., Fig. 19b. Efectele condițiilor de microclimat interior, în cazul picturilor murale interioare (Drobotă și Dină, 2009) Degradări de natură chimică Factorii principali ce contribuie la producerea degradărilor de natură chimică sunt prezența sărurilor solubile în materialele de construcție și ascensiunea apei prin capilare. De asemenea, factorii climatici și poluarea mediului înconjurător favorizează degradarea clădirilor istorice. Compușii chimici, adesea responsabili pentru modificarea caracteristicilor materialelor, sunt: clorurile, sulfații, azotații și carbonații (Frattari și Albatici, 2005). Tabel nr. 2. Degradări de natură chimică Degradări de natură chimică 1) Degradări cauzate de factorii climatici și poluarea mediului urban (Fig. 20a, Fig. 20b);

17 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu 2) Apariția eflorescențelor (Fig. 21a, 21b Fig. 21c), subflorescențelor și alveolizarea (Ludovico-Marques și Chastre, 2012), în cazul pietrei naturale, cauzate de cristalizarea sărurilor (Fig. 22); 3) Erodări și măcinări, cauzate de prezența clorurilor din mediul marin (Fig. 23); 4) Carbonatarea materialelor de construcție; 5) Degradări cauzate de diferiți agenți chimici, precum nitrații, compușii acidului sulfuric. Fig. 20a., Fig. 20b. Degradare tencuieli, cauzate de acțiunea factorilor climatici (Clim et al., 2017c) Poluarea mediului urban, datorat în special majorării numărului de autovehicule, stă la baza deteriorării clădirilor vechi. Acest fenomen este cauzat de reacțiile chimice, produse între carbonați și sulfați, ale căror efecte se concretizează în măcinări și desprinderi ale tencuielilor exterioare, care facilitează pătrunderea apei din precipitații. Apa meteorică conține dioxid de carbon dizolvat, care, împreună cu sulfații din gazele de eșapament, produc degradări severe ale edificiilor istorice. Tipul materialelor de construcție utilizate și mediul în care este amplasată o clădire sunt factorii determinanți ai producerii degradărilor, în special în cazul monumentelor istorice (Popișter, 2011). 16

18 Fig. 21a. Săruri cristalizate (Gentilini et al., 2012), Fig. 21b. Eflorescențe (Hidroizolații la construcții, online), Fig. 21c. Cristalizarea sărurilor de clorură de sodiu Cauza apariției eflorescențelor, subflorescențelor și a alveolizării pietrei naturale este umiditatea ascensională, care tranportă sulfați de calciu, sodiu și magneziu, foarte solubili în apă. Aceste degradări apar după expunerea repetată a sărurilor la cicluri de hidrataredeshidratare. În cazul pietrei naturale, un fenomen frecvent înâlnit la clădirile istorice este alveolizarea. Aceasta este podusă de cristalizarea sărurilor în pori, iar testele de laborator demonstrează o legătură între natura sărurilor, acțiunea vântului și tiparele alveolizării, în elementele de construcție din întreaga lume descoperindu-se aproximativ 50 de ioni de săruri, cu precădere sulfați, nitrați și carbonați (Ludovico-Marquez și Chastre, 2012). În cercetările conduse de Ludovico-Marquez și Chastre se propune o ecuație, care pune în legătură fenomenul de cristalizare și modificrea rezistenței la compresiune, în urma ciclurilor repetate de cristalizare-dizolvare. În cazul prezenței sărurilor solubile, teste de laborator au subliniat trei factori principali, care guvernează apariția degradărilor: factorii climatici, compoziția chimică a sărurilor și caracteristicile de material ale elementelor. Rezultatele testelor, după expunerea la numeroase cicluri de umezire-uscare, demonstrează faptul că soluțiile combinate, unde sunt dizolvate mai multe tipuri de săruri, produc degradări mai multe, decât soluțiile simple (Menendez și Petranova, 2016). De asemenea, s-a demonstrat științific reducerea punctului de îngheț, în cazul apei contaminate cu clorură de sodiu. Sărurile prezente în eflorescențe au o structură cristalină, cu forme prismatice (Fig. 22a), aciculare, cu spații mari între cristale și, în cazul elementelor ceramice, conțin un procent mare de gips (Chwast et al., 2015).

19 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 22a., Fig. 22b. Sărurilor de clorură de sodiu, cristalizate la suprafața unui element ceramic Deși mecanismul de cristalizare a sărurilor solubile a fost studiat intens, factorii care îl determină și fenomenele fizico-chimice ce au loc, nu au fost complet înțelese. În cazul unor edificii din Turcia, s-au realizat teste in-situ și în laborator și s-a constatat că o concentrație mai mare de săruri în soluție, sporește gradul de degradare, iar rezistența la compresiune e diminuată cu aproximativ 5 % (Ulusoy, 2007). De asemenea, în cazul unor clădiri din Spania, cristalizarea sărurilor și schimbarea condițiilor climatice au condus la producerea unor degradări severe ale elementelor de construcție din granit (Lopez-Arce et al., 2010). În vederea stabilirii unui diagnostic, din elementele de construcție ale clădirilor afectate de eflorescențe sau subflorescențe trebuie prelevate probe, pentru a putea determina, în urma testelor de laborator, natura și compoziția chimică a sărurilor. Fiecare edificiu trebuie studiat separat, deoarece o soluție adecvată unei clădiri se dovedește complet ineficientă, în cazul alteia. Referitor la acțiunea clorurilor din mediul înconjurător, acestea afectează clădirile istorice amplasate în mediu marin unde clorura de sodiu se găsește în soluție saturată și, după numeroase cicluri de expunere la fenomenul de cristalizare-recristalizare, se produce desprinderea tencuielilor expuse. Fenomenul de carbonatare apare atunci când bicarbonatul de calciu se descompune în carbonat de calciu și acid carbonic, consecința acestui fenomen chimic fiind eroziunea de tip carstic (Niculiță și Groll, 2007; Frattari și Albatici, 2005). Procesele de degradare care au la bază acțiuni de natură chimică au consecințe atât în ceea ce privește caracteristicile estetice, cât și cele mecanice. Studiile au arătat că, atunci când elementele de construcție (elemente ceramice solidarizate cu mortar) ajung la umiditatea de saturație, rezistențele mecanice se pot diminua cu aproximativ 50 %, iar fenomenele de cristalizare a sărurilor au un impact major asupra performanțelor structurale ale elementelor de construcție (Gentilini et al., 2012). Degradări de natură biologică 18

20 Construcțiile vechi sunt adesea afectate de prezența microorganismelor. De regulă, manifestările atacului biologic se materializează prin apariția unor cruste de culoare neagră, pe paramentul clădirilor. Și în acest caz, apa este principala cauză de colonizare, întrucât crează un mediu propice dezvoltării mușchilor, fungilor, lichenilor și algelor. Sporii acestor microorganisme sunt purtați de vânt și colonizează, în special pe fațadele umbrite, unde nivelul de umiditate este ridicat. Odată cu eliminarea, prin spălare, a crustei neagre, care aderă cu ușurință la suport, se îndepărtează și un strat superficial de material, ceea ce face ca edificiile afectate să devină vulnerabile la acțiunea factorilor externi. Degradarea de natură biologică este întâlnită frecvent la construcțiile vechi, afectând aspectul exterior al paramentelor și integritatea structurală a materialelor de construcție, prin deteriorarea și desprinderea straturilor exterioare ale acestora (Fig. 24a, Fig. 24b). Fig. 24a. Zidărie afectată de prezenţa microorganismelor (Strzsyewska et al., 2015); Fig. 24b. Construcție expusă atacului biologic (Clim et al., 2017c) Numit în literatura de specialitate Flos Tectorii (Fig. 25), atacul biologic asupra tencuielilor pe bază de mortar de var este rar întalnit. Responsabilă pentru acest tip de degradare este o Actinobacterie, care se găsește, de regulă, în rocile calcaroase și are un aspect vizual particular, datorat coloniilor de bacterii și prezenței sărurilor solubile (Randazzo et al., 2015). Conform literaturii de specialitate, nu există o soluție care să poată elimina complet sau preveni degradările de natură biologică. Un aspect extrem de important, în cazul curățării zonelor contaminate, este preluarea și eliminarea substanțelor chimice, pentru a nu polua mediul înconjurător (Catalog Rofix).

21 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 25. Clădiri afectate de Flos Tectorii (Randazzo et al., 2015) 2.4. Tehnici de investigare a umidităţii Preocuparea oamenilor de știință în ceea ce privește aspectele legate de umiditatea clădirilor vechi a apărut la sfârșitul secolului al XIX- lea, ca urmare a degradării elementelor de construcție ale edificiilor existente. Pe de altă parte, medicii acelei perioade au constatat că diferite afecţiuni respiratorii puteau fi asociate condiţiilor insalubre create de igrasie şi mucegai, frecvent întalnite la clădirilor vechi. Numeroase cercetări au fost realizate în Europa, unde fenomenele de degradare s-au manifestat intens, datorită punerii în operă la clădirile istorice a materialelor de construcție poroase. Metodele de investigare din acea perioadă erau aproximative și se bazau pe analiza vizuală a elementelor de construcţie afectate de umiditate. Această metodă nu poate surprinde toate aspectele fenomenelor de degradare, precum conţinutul de umiditate, diagrama secţiunilor umede, sursa umidităţii etc. Ca o metodă complementară, se practica adesea prelevarea de carote din pereţii sau fundaţiile edificiilor, cu scopul de a determina conţinutul de umiditate, prin metode de laborator. Metoda investigării umidității în laborator are un grad ridicat de precizie, însă este invazivă, fapt ce contrazice principiile de bază ale intervențiilor la clădirile protejate. În cazul pereţilor care conţin picturi sau elemente decorative, metoda prelevării de carote nu poate fi utilizată. Având în vedere aspectele enunţate anterior şi principiul confom căruia orice intervenţie asupra clădirilor istorice trebuie să fie revesibilă, se întrevede necesitatea conceperii unor tehnici noninvazive de investigare a umidităţii clădirilor vechi, care să aibă un grad ridicat de precizie şi care să poată fi aplicată în cazul numeroaselor tipuri de clădiri. Pentru stabilirea unui diagnostic, în acord cu Metodologia de investigare a zidăriilor vechi, IND. MP , trebuie investigate următoarele aspecte (Fig. 26): 20

22 Fig. 26. Aspecte de studiat pentru diagnosticarea degradărilor cauzate de umiditate (Clim și Groll, 2016b) În cazul clădirilor istorice, unde soluţiile de reabilitare sau restaurare sunt foarte puţine şi difícil de adoptat, tehnicile de investigare (Tabel nr. 3) şi evaluare noninvazive au un rol decisiv în diagnosticarea mecanismelor de degradare ale edificiilor. Tabel nr. 3. Tabel centralizator cu tehnicile noninvazive prezentate (Clim și Groll, 2016b) TEHNICI NONINVAZIVE AVANTAJE DEZAVANTAJE DIP IRT -permite clasificarea și identificarea materialelor supuse testării in situ; -conţine o bază de date vastă; -stabilește compatibilitatea studiate. între materialele -se pot identifica materiale, fisuri, degradări, discontinuităţi de material; -permite identificarea zonele afectate de umiditate (Sandrolini și Franzoni, 2006); -se poate evaluarea transferului de căldură prin elementele de anvelopă. -datele obţinute in situ trebuie validate cu teste efectuate în laborator, pentru un grad mai mare de precizie. -este influenţat de condiţiile de mediu. GPR US -a fost îndelung utilizată în arheologie; -se pot descoperi discontinuități de material, defecte în structuri, straturile interioare de materiale. -poate identifica defecte de material, fisuri, caverne; -poate determina cantitatea de apă conţinută de un material. -tehnica trebuie coroborată cu o metodă analitică sau altă metodă non-invazivă, pentru validarea datelor. -tehnica trebuie coroborată cu o metodă analitică sau altă metodă non-invazivă, pentru validarea datelor.

23 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu FOM NMR LTCC -se pot identifica materiale de construcţie, degradări ale acestora, se poate evalua conlucrarea între materiale; - mărește imaginile de 600 de ori și le stochează în memoria dispozitivului, pentru o accesare ulterioară. -se poate evalua cantitatea de apă conţinută de un element de construcţie şi se poate evalua starea de degradare a elementelor investigate. - datorită faptului că sistemul de averizare este de tip wireless, senzorul contribuie la o intervenţie rapidă, fapt ce diminuează daunele. -datele obţinute in situ trebuie validate cu teste efectuate în laborator, pentru un grad mai mare de precizie. -tehnica trebuie coroborată cu o metodă analitică sau altă metodă non-invazivă, pentru verificarea datelor. - nu a fost utilizat pe scară largă, pentru a fi validat. Deşi tehnicile moderne de investigare noninvazivă au un grad ridicat de precizie şi nu afectează integritatea elementelor de construcţie studiate, trebuie coroborate cu analize efectuate în laborator, cu analize numerice sau cu alte tehnici de investigare in situ, pentru ca datele obţinute să fie validate. Tehnicile non-invazive au o influenţă pozitivă în ceea ce priveşte conservarea și administrarea patrimoniului cultural, contribuind la o dezvoltare sustenabilă. Așadar, se impune, în vederea restaurării clădirilor istorice, utilizarea unor tehnologii de investigare noninvazive, a materialelor recreate istoric și a metodelor de intervenție reversibila (Lourenco et al., 2006) Metode de prevenire și eliminare a umidităţii din elementele de construcţie ale clădirilor istorice De-a lungul timpului, s-au propus mai multe tehnici de intervenție pentru înlăturarea și prevenirea umidității din clădirile existente, una dintre metode fiind studiată de Mojosilovic et al., în anul Lucrarea prezintă influența membranelor hidrofobe, poziționate în partea inferioară a zidăriei și în primele asize ale acesteia, asupra caracteristicilor structurale ale elementului de construcție. Concluziile cercetării au arătat că, în cazul membranei poziționate la interfața plăcii din beton armat cu șpaletul din zidărie de cărămidă plină, ductilitatea elementului de construcție este foarte scăzută. În cazul membranei poziționate în primele asize de zidărie s-a înregistrat o ductilitate mai mare, însă ambele metode de intervenție influențează comportarea elementelor de construcție la acțiuni seismice (Mojosilovic et al., 2010). O sinteză a aspectelor legate de umiditatea care afectează clădirile de patrimoniu o realizează Franzoni, în lucrarea pubicată în anul Autorul susține că, în ciuda eforturilor depuse de comunitatea științifică în acest domeniu, aspectele legate de fenomenele higrotermice nu au fost pe deplin înțelese. Răspunsurile la aceste probleme sunt dificil de găsit, datorită multitudinii de factori care influențează comportarea materialelor, a elementelor de construcție și a soluțiilor de reabilitare higrotermică: fenomene naturale, caracteristicile materialelor de construcție vechi, rigiditatea normelor de restaurare și conservare. Cercetările in-situ arată că particularitățile mecanismelor de degradare sunt extrem de variate de la un edificiu la altul. În cazul bisericii San Bernardo din Roma, unde pereții au 4 m grosime, umiditatea ajunge la 5,3 m înălțime (Massari și Massari, 1993), iar umiditatea în elementele de construcție ale bisericii San Marco din Veneția, cu grosime pereților variind între 0,7 m și 2 m, ajunge până la 6 m înălțime (Sandrolini și Franzoni, 2007). 22

24 Din literatura de specialitate reiese o sinteză a sistemelor și tehnologiilor de reabilitare higrotermică, care este prezentată în tabelul nr. 4. Tabel nr. 4. -Descrierea sistemelor și tehnologiilor de prevenire și eliminare a umidității Sisteme și tehnologii SISTEME BAZATE PE REDUCEREA FLUXULUI DE APĂ SISTEME DE REDUCERE A ABSORBȚIEI DE APĂ SISTEME BAZATE PE EVAPORAREA APEI SISTEME BAZATE PE EVAPORAREA APEI Descriere/ Evaluare a) Drenuri îngropate: - aplicarea acestora este dificilă, deoarece lucrările pot afecta inegritatea structurală a edificiilor protejate. a) Realizare unor arce în zidărie: nu se poate aplica în cazul clădirilor de patrimoniu. b) Montare unor bariere hidrofobe prin inserarea acestora în zidărie: - tehnologia de execuție este extrem de complicată; - chiar dacă metoda a fost utilizată o bună perioadă de timp pe plan mondial, în prezent metoda este interzisă în țări cu activitate seismică importantă. c) Bariere chimice: - se pun în operă prin forarea unor orificii în zidăria existentă, la intervale de cm și ¾ din grosimea zidului, după care se injectează substanțe hidrofobe cu sau fără presiune; - această metodă este una ireversibilă, greu de aplicat în cazul pereților groși sau neregulați; - nu sunt studiate tehnicile de reintervenție, in cazul ieșirii din lucru a sistemului; - chiar dacă producătorii garantează pentru o durată de viață crescută, testele in-situ nu o validează. a) Tuburi (sifoane) Knapen: - metoda este controversată, datorită faptului că, în multe cazuri, inserarea acestor tuburi a produs creșterea umidității, potrivit teoriei echilibrului umidității; - se asemenea, în multe situații, cristalizarea sărurilor s-a produs în aceste tuburi, care nu au mai funcționat (cazul palatului Ludwigsburg (Vogeley, 1985)). b) Ventilarea inferioară a zidurilor, prin utilizarea unor canale/ boxe de ventilare și dispozitive de hodroreglare. c) Tencuieli de restaurare: - se aplică în cazul zidăriilor afectate de eflorecențe; - din testele experimentale realizate, reiese că unele tencuieli de restaurare deteriorează grav elementele pe care sunt aplicate, datorită faptului că permit cristalizarea sărurilor în interiorul tencuielii; - modul de funcționare al tencuielilor de asanare nu este studiat îndeajuns in-situ. d) Metoda încălzirii suprafețelor: - se propune încălzirea suprafețelor afectate de umiditate, în vederea evaporării apei;

25 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu SISTEME BAZATE PE FENOMENE ELECTROKINETICE - testele realizate arată faptul că nu s-au înregistrat modificări semnificative ale cantității de apă absorbită. a) Electro-osmoza activă: - constă în aplicarea unor electrozi atât în peretele umed, cât și în sol, creându-se un curent care circulă între zidărie (anod) și sol (catod), pentru a determina umiditatea să se deplaseze spre catod; - cercetările au arătat că, în cazul unei clădiri din Kronshatdt City, electro-osmoza activă a diminuat conținutul de apă din elementele de construție cu aproximativ 10% (Sandrolini și Franzoni, 2007), însă în alte cazuri această metodă nu a funcționat (Bertolini et al., 2009), ceea ce face ca direcția de cercetare în domeniul electro-osmozei să rămână deschisă (Iliev, 2007). b) Electro-osmoza pasivă În ultima perioadă, punctul de vedere în rândul specialiștilor poate fi sintetizat în următoarele concluzii: O metodă generală de dezumidificare, care să satisfacă toate exigențele nu există; Se impune combinarea mai multor metode și tehnologii pentru crearea unui sistem; Conceptul de investigare non-invazivă este nou, iar rezultatele sunt incerte; Rezultatele testelor pe soluții și sisteme hodrofobe realizate in-situ diferă extrem de mult de cele realizate în laborator; Se propune coroborarea lucrărilor, studiilor și cercetărilor experimentale din acest domeniu, pentru identificarea de noi oportunități și înțelegerea pe deplin a fenomenelor fizice Clădirea Kieser. Studiu de caz Principalul obiectiv al investigațiilor in-situ și în laborator este acela de a stabili un diagnostic corect, care să genereze măsurile de intervenție adecvate fiecărui obiectiv. Pentru aceasta, trebuie evaluați o serie de parametri, cum ar fi: condițiile climatice, geografice, specifice amplasamentului; caracteristici volumetrice și de amplasament; examinarea vizuală a elementelor expuse; evaluarea stării de degradare; surse/ cauze ale degradărilor; măsurarea parametrilor de microclimat interior/ exterior; măsurarea umidității elementelor de construcție in-situ, utilizând tehnici non-invazive; prelevare probe și efectuarea determinărilor de umiditate în laborator; interpretarea rezultatelor și stabilirea diagnosticului. Pentru înțelegerea fenomenelor de degradare cauzate de umiditate, s-a investigat, insitu și în laborator, starea unei clădiri istorice din Municipiul Iași- Casa Kieser (Fig. 31). Acest edificiu a fost construit la începutul anilor 1880, de către F.M. Kieser și figurează în prezent pe Lista Monumentelor Istorice ale Județului Iași (Păunescu, 2016). Conform arhivelor, clădirea nu a suferit nicio intervenție structurală sau arhitecturală, păstrându-se stilul originar, de la începutul secolului al XIX- lea. 24

26 Fig. 31. Clădirea Kieser (Clim și Groll, 2017c) Determinări in-situ Clădirea studiată are regimul de înălțime S+P+3E, a îndeplinit funcțiunea de locuință, iar în prezent este în curs de refuncționalizare. Structura de rezistență a construcției este realizată din pereți structurali din zidărie de cărămidă plină (Fig. 32, Fig. 33), având planșeele din beton armat sau lemn și fundații din zidărie de piatră naturală și cărămidă plină. Fig. 32., Fig 33. Pereți din zidărie de cărămidă plină (Clim și Groll, 2017c) Aspectul estetic al edificiului este dezolant, datorită multiplelor degradări cauzate de umiditate și de acțiunea factorilor agresivi. Tencuiala exterioară prezintă semne ale degradării

27 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu de natură chimică și biologică (Fig. 34), fiind în numeroase locuri expulzată (Fig. 35), datorită numeroaselor cicluri de îngheț- dezgheț la care a fost supusă. Fig. 34. Zone afectate de atac biologic (Clim și Groll, 2017c); Fig. 35. Tencuială expulzată (Clim și Groll, 2017c) Elementele de colectare şi evacuare a apelor pluviale sunt defecte, permițând scurgerea acestora direct pe fațade, fapt ce produce degradări severe (Fig. 36). Deteriorarea trotuarelor perimetrale permite pătrunderea și stagnarea apei în zona de soclu, favorizând apariția mușchilor și lichenilor (Fig. 37). Eflorescențele se pot observa la intradosul planșeelor exterioare (Fig. 38) și pe pereții exteriori, în treimea inferioară ( Fig. 39). Fig. 36. Sisteme de colectare a apei pluviale defecte (Clim și Groll, 2017c); Fig 37. Zona de soclu afectată de prezența microorganismelor (Clim și Groll, 2017c) 26

28 Fig. 38. Eflorescențe la intradosul planșeului exterior (Clim și Groll, 2017c) ; Fig. 39. Zona de soclu afectată de prezența eflorescențelor (Clim și Groll, 2017c) Determinări în laborator- metodologia cercetării Pentru determinarea umidității la nivelul pereților de subsol s-au prelevat mostre de cărămidă, mortar și piatră naturală de la înălțimi diferite: 0,50 m, 1,00 m, respectiv 1,50 m față de cota pardoselii de la nivelul subsolului (Fig. 40) (realizată din pământ compactat). Probele au fost depozitate în recipiente închise etanș, pentru a împiedica evaporarea apei (Fig. 41). Imediat după prelevare, mostrele au fost cântărite, înregistrându-se masa acestora, apoi au fost uscate la masă constantă în etuva ventilată, la +105 C. După uscare, eșantioanele s-au cântărit din nou și s-au înregistrat valorile obținute, stabilindu-se cantitatea de apă pierdută în urma procesului termic. Astfel s-a putut determina umiditatea elementelor de construcție, cu Relația 1: U = Mf Mi Mi U= cantitatea de apă conținută, exprimată procentual; Mf= masa probei, după uscare la masă constantă; Mi= masa inițială a probei. 100 [%] (1)

29 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 40. Releveu subsol, cu marcarea zonelor de prelevare a probelor Fig. 41. Perete din zidărie de cărămidă plină de la nivelul subsolului- zona de prelevare probă Valorile obținute, reprezentate în Graficul nr. 1., confirmă ipoteza că elementele de construcție sunt expuse fenomenului de ascensiune capilară a apei din sol, întrucât probele 5, 10, 11, 12, 16, 17, 18 și 19, care conțin cea mai mare cantitate de apă au fost prelevate de la cota 0,50 m. 28

30 Umiditate % Determinarea umidității 18,00 16,00 16,74 15,21 17,19 16,40 14,00 12,00 10,00 8,00 8,47 7,60 9,55 6,00 4,00 2,00 2,02 1,15 4,96 1,48 1,97 1,25 2,79 1,65 4,08 3,33 3,03 1,08 0, Probă Grafic nr. 1. Determinarea umidității Valorile umidității conținute de elementelor de construcție studiate variază între 1,08% și 17,19 %, având valoarea medie de 6,31 %. Se poate observa că edificiul studiat este afectat de umiditate, cu precădere ascensională. Este de menționat faptul că, deși probele au fost prelevate în luna februarie, într-o perioadă secetoasă, iar subsolul este prevăzut cu orificii de aerisire pentru realizare ventilării naturale, s-au identificat porțiuni de ziduri cu umiditate ridicată, valorile fiind cuprinse între 15,21 % și 17,19 %. În ciuda stării de degradare a acestei clădiri istorice, casa Kieser are un potențial impresionant de restaurare, datorită unicității elementelor de arhitectură, care aparțin stilului secolului al XIX- lea și datorită încadrării edificiului în zona istorică a Municipiului Iași.

31 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Capitolul 3. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice și mecanice ale elementelor ceramice pentru zidărie 3.1. Prezenţa sărurilor solubile în elementele de construcţie ale clădirilor istorice Umiditatea din elemetele de construcție este un factor semnificativ în degradarea acestora, în special în cazul clădirilor istorice, unde materialele de construcție utilizate au o porozitate mare și au fost supuse timp îndelungat acțiunii factorilor climatici și agenților agresivi din mediu. Elementele ceramice pentru zidării sunt extrem de sensibile la acțiunea apei, datorită naturii constituienților și a dimensiunilor, respectiv distribuției porilor în structura materialului. Factorii care pot influența modificarea caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice, supuse acțiunii apei, sunt permeabilitatea la vapori, capacitatea de absorbție a apei, porozitatea (Gulotta et al., 2015) și prezența sărurilor (Randazzo et al, 2015; Woolfitt) Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie Metodologia cercetării Pregătirea probelor Întreg studiul experimental s-a realizat pe 24 de epruvete, extrase din elemente ceramice pentru zidărie, din care, pentru 9 probe s-au determinat caracteristicile fizice, iar pentru celelalte 18, densitatea aparentă și rezistența la compresiune. Cele 3 elemente de referință s-au utilizat pentru cele două faze experimentale. Epruvetele au formă cubică, cu latura de aproximativ 63 mm (Fig. 43). După ce au fost măsurate (Fig. 44) și cântărite (Fig. 45), înregistrându-se datele inițiale, toate probele au fost uscate la masă constantă, în etuva ventilată, la temperatura de +105 C ± 5 C, conform SR EN 772:2005. După răcire, epruvetele au fost distribuite astfel: 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 10 %- denumite I1, I2, I3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 20 %- denumite II1, II2, II3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 30 %- denumite III1, III2, III3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de calciu, având concentrația de 10 %- denumite IV1, IV2, IV3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de calciu, având concentrația de 20 %- denumite V1, V2, V3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de calciu, având concentrația de 30 %- denumite VI1, VI2, VI3; 3 epruvete, pentru imersare în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 5 % și soluție de clorură de calciu, cu aceeași concentrație, respectiv 5 %- denumite P4, P5, P6; 3 epruvete s-au păstrat ca probe de referință- denumite P1, P2, P3. 30

32 Fig. 43. Epruvete ceramice; Fig. 44. Măsurarea epruvetelor; Fig. 45. Cântărirea epruvetelor Ulterior s-au pregătit cele 7 recipiente, în care s-au dispus soluțiile de clorură de sodiu, clorură de calciu și amestecul de soluții, fiecare având concentrațiile descrise anterior. Câte trei cuburi au fost poziționate în recipient (Fig. 48), pe suporți, adăugându-se soluție până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a completat nivelul soluției până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm (Fig. 49). Acest procedeu, de imersare progresivă, asigură înlocuirea aerului din porii materialului cu soluție, obținându-se saturarea probelor. Fig. 48., Fig. 49. Epruvete în soluție S-au realizat 8 cicluri complete de uscare-saturare, cuprinzând 9 etape de uscare și 8 de saturare. După ce s-a înregistrat masa finală a epruvetelor, în stare uscată, s-au separat epruvetele, iar pentru cele din soluțiile de clorură de calciu, în concentrație de 10 %, respectiv 20 %, s-au determinat următoarele caracteristici fizice: densitatea aparentă, porozitatea aparentă și absorbția de apă. a) Densitatea aparentă reprezintă masa, pe unitatea de volum aparent, după uscare la masa constantă (SR EN :2005) și se determină cu relația: ρ g,u = m dry,u V g,u [kg/m 3 ] (2) m dry,u = masa elementului, în stare uscată, (g); V g,u = volum aparent, (mm 3 );

33 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu ρ g,u = densitatea probei, în stare uscată, (kg/ m 3 ). b) Porozitatea aparentă reprezintă volumul de pori raportat la volumul aparent al epruvetei (Babor și Plian, 2009) și se determină cu relația: n a = m s m u ρ 1. 1 V a.100 [%] (3) m s = masa elementului, în stare saturată, (g); m u = masa elementului, în stare uscată, (g); V a = volum aparent, (mm 3 ); ρ 1 = densitatea lichidului, (kg/cm 3 ). c) Capacitatea de absorbție de apă a elementelor ceramice pentru zidărie se determină conform SR EN 771-1:2003/Anexa C. Epruvetele, uscate la masa constantă și răcite la temperature ambiantă, se introduce într-un bazin cu apă, pe suporți, avându-se în vedere că toate fețele epruvetelor trebuie să fie în contact cu apa. După 20 h, probele se scot, se șterg cu o cârpă umedă pentru îndepărtarea surplusului de apă și se cântăresc. Capacitatea de absorbție de apă se determină cu relația 4, având o precizie de 1%. w m = m w m d m d x100 [%] (4) m w = masa elementului, în stare saturată, (g); m d = masa elementului, în stare uscată, (g); w m = capacitatea de absorbţie de apă Rezultate și concluzii Înregistrarea dimensiunilor probelor și determinarea volumului aparent Variația masei epruvetelor pe parcursul ciclurilor de saturare- uscare După fiecare proces de saturare, respectiv uscare, epruvetele au fost cântărite și s-au înregistrat rezultatele. S-a constat o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor supuse ciclurilor de saturare- uscare (Grafic nr. 3- Grafic nr. 10). Acest fapt se datorează cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor. O parte din soluția cristalizată rămâne în pori, de la un ciclu la altul și se reduc dimensiunile acestora. Astfel, masa finală medie a probelor din soluția de concentrație 10 % crește cu 5,58 %, iar cea a epruvetelor din soluția de concentrație 20 %, crește cu 9,04 %. 32

34 Masa [g] CaCl2 10% media înregistrărilor-variatia masei Masa uscată CaCl2 10%- media Masa saturată CaCl2 10%- media Grafic nr. 6. Variația masei probelor imersate în soluție de CaCl 2 10 %- media înregistrătorilor CaCl 2 20% media înregistrărilor- variatia masei Masa uscată CaCl2 20%- media Masa saturată CaCl2 20%- media Grafic nr. 10. Variația masei probelor imersate în soluție de CaCl 2, 20 %- media înregistrătorilor Densitate aparentă În ceea ce privește caracteristicile fizice ale epruvetelor supuse fenomenului de cristalizare, se constată creșterea cu 2,81 % a densității aparente medii, pentru probele imersate în soluție de clorură de calciu de concentrație 10 % și o creștere cu 9,94 %, în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de calciu de 20 % concentrație, față de epruvetele de referință (Grafic nr. 11).

35 Porozitate % Valoare densitate aparentă [g/cmc] Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Densitate aparentă 1,75 1,7 1,65 1,6 1,55 1,5 1,45 1,4 CaCl2 10% CaCl2 20% probe martor Grafic nr. 11. Densitatea aparentă a epruvetelor testate (Clim et al., 2016e) Porozitate aparentă În urma prelucrării datelor, a rezultat o scădere medie cu 18,37 % a porozității aparente pentru probele imersate în soluție de clorură de calciu, având concentrația de 10 %, respectiv 33,80 %, pentru cele saturate cu soluție de concentrație 20 % (Grafic nr. 12- Grafic nr. 14). Porozitatea aparentă, după cristalizare CaCl 2 -media valorilor probe martor CaCl2 10% CaCl2 20% Grafic nr. 13. Porozitatea aparentă media valorilor Absorbție de apă Se constată o scădere a absorbției de apă medii cu 20,55 %, pentru probele imersate în soluție de clorură de calciu, de concentrație 10 %, respectiv 39,75 %, pentru cele saturate cu soluție de concentrație 20% (Grafic nr. 14- Grafic nr. 16). 34

36 Absorbție de apă [%] Absorbție de apă, după cristalizare CaCl 2 - media valorilor CaCl2 10% probe martor CaCl2 20% Grafic nr. 16. Absorbția de apă- media valorilor Discuții Conform obiectivelor stabilite în planul experimental, s-a constatat că prezența sărurilor solubile, în special cristalizarea acestora în porii materialelor, are o influență majoră în ceea ce privește modificarea caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie. Se poate observa că, de la un ciclu de saturare-uscare, la altul, în porii materialului rămâne clorură de calciu, sub formă cristalizată, masa epruvetelor variind liniar și ascendent. Acest fenomen, deși aparent nesemnificativ, poate avea efecte extrem de negative, întrucât, odată cu creșterea concentrației soluției, crește și presiunea de cristalizare, favorizând fisurarea matricei materialului. Un alt aspect de menționat este scăderea semnificativă a capacității de absorbție de apă. Acest fenomen ar putea părea favorabil materialelor de construcție, însă, odată cu scăderea capacității de absorbție de apă, se diminuează și permeabilitatea la vapori, astfel încât este favorizată apariția condensului. Așadar, conform datelor obținute în cadrul experimentului, fenomenul de cristalizare a sărurilor solubile influențează semnificativ caracteristicile fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie. În studiile viitoare urmează a se stabili dacă prezența sărurilor solubile are un impact pozitiv sau negativ asupra caracteristicilor mecanice ale elementelor ceramice Determinarea capacității de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare În urma studierii literaturii de specialitate, s-a conturat necesitatea determinării influenței fenomenului de cristalizare a sărurilor în porii materialelor ceramice, asupra absorbției de apă, datorită ascensiunii capilare. Au fost supuse experimentului 6 elemente ceramice pentru zidărie (Fig. 52). După uscarea acestora la masă constantă, în etuva ventilată, la temperatura de +105 C ± 5 C. Ulterior, probele au fost repartizate, după cum urmează: 3 elemente ceramice s-au distribuit, pentru a fi supuse cristalizării sărurilor de clorură de sodiu, având concentrația de 20 %;

37 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu 3 elemente ceramice au fost repartizate, pentru a fi supuse cristalizării sărurilor de clorură de calciu, având concentrația de 20 %; 3 elemente ceramice au fost păstrate ca probe de referință. S-au pregătit 2 bazine, unul cu soluție de clorură de sodiu, altul cu soluție de clorură de calciu, ambele având concentrația de 20 %. Probele au fost așezate în bazine, pe suporți, după care s-au adăugat soluțiile, până ce au acoperit 1/4 din înălțimea elementelor (Fig. 53). Fig. 52. Elemente ceramice pentru zidărie; Fig. 53. Elemente supuse fenomenului de cristalizare Studiul experimental s-a desfășurat pe o perioadă de 30 de zile, în fiecare zi completându-se nivelul soluțiilor din bazine. După finalizarea termenului propus, elementele au fost extrase din recipiente, s-a eliminat surplusul de apă, prin ștergere cu o cârpă umedă, apoi au fost uscate, la masă constantă, în etuva ventilată, înregistrându-se valorile obținute. După uscare, cele 6 elemente au fost supuse fenomenului de absorbție de apă, datorită acțiunii capilare. Probele s-au repartizat în trei recipiente (Fig. 55), unde au fost lăsate 24 de ore în apă, nivelul acesteia acoperind 1/3 din înălțimea probelor. Fig. 55. Elemente ceramice supuse fenomenului de ascensiue a apei prin capilare După epuizarea celor 24 de ore, elementele au fost scoase din bazine, s-a îndepărtat surplusul de apă, prin ștergere cu o cârpă umedă, s-au cântărit și s-au înregistrat rezultatele. Ulterior s-a determinat absorbția de apă, datorită ascensiunii capilare, cu relația (5): Ms Mu U = 100 [%] (5) Mu U= cantitatea de apă conținută, exprimată procentual; 36

38 Apă absorbită [%] Ms= masa probei, în stare saturată; Mi= masa inițială a probei, în stare uscată. Rezultate și discuții Rezultatele testelor (Grafic nr. 17) demonstrează faptul că absorbția de apă, datorită asceniunii capilare se reduce semnificativ, odată cu reducerea porozității. Elementele supuse fenomenului de cristalizare a sărurilor de clorură de sodiu înregistrează o diminuare de aproximativ 70 % a capacității de absorbție de apă, față de probele de referință. În cazul elementelor supuse cristalizării soluției de clorură de calciu, capacitatea de absorbție de apă, datorită ascensiunii capilare se reduce cu aproximativ 44 %. Fenomenul de reducere a porozității se produce datorită colmatării porilor cu săruri cristalizate, fapt ce conduce la creșterea presiunii de cristalizare, conform literaturii de specialitate. Odată cu majorarea valorii presiunii de cristalizare, în scheletul materialului se produc microfisuri, fenomen ce stă la baza degradării elementelor ceramice afectate de prezența sărurilor. Absorbția de apă prin ascensiune capilară A1-martor A2-martor AII1 CaCl2 20% AII2 CaCl2 20% AI1 NaCl 20% AI2 NaCl 20% Grafic nr. 17. Absorbția de apă datorită fenomenului de ascensiune capilară 3.3. Influența cristalizării sărurilor solubile asupra caracteristicilor mecanice ale elementelor ceramice pentru zidărie Experiment Faza I: Determinarea rezistenţei la compresiune Metodologia cercetării- Faza I Studiul s-a efectuat pe 18 epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie, având latura de 63 mm. Epruvetele, pregătite pentru testarea experimentală conform descrierii din subcapitolul (Pregătirea probelor), au fost distribuite astfel: 3 epruvete, pentru imersat în soluția de clorură de sodiu, având concentrația de 10%; 3 epruvete, pentru soluția de clorură de sodiu de concentrație 20%; 3 epruvete, pentru soluția de clorură de sodiu de concentrație 30%; 3 epruvete pentru soluția de clorură de calciu de concentrație 30%; 3 epruvete pentru un amestec de soluție de clorură de sodiu de concentrație 5% și soluție de clorură de calciu de concentrație 5%; ultimele 3 s-au păstrat ca probe de referință. Toate epruvetele au fost măsurate și cântărite, înregistrându-se datele inițiale.

39 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Au fost pregătite cinci recipiente, după cum urmează: 3 recipiente cu soluție de clorură de sodiu, având concentrațiile de 10 %, 20 %, respectiv 30%; 1 recipient cu clorură de calciu, de concentrație 30 %; 1 recipient cu un amestec de soluții, 5 % clorură de calciu, și 5 % clorură de sodiu. Câte trei cuburi au fost poziționate pe suporți, în fiecare recipient, adăugându-se soluție până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a completat nivelul soluției până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Procedeul de imersare progresivă, asigură înlocuirea aerului din porii materialului cu soluție de clorură de calciu. Epruvetele au fost lăsate în soluție 48 h, în condiții de laborator, după care au fost scoase, s-a îndepărtat surplusul de soluție, prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat masa probelor în stare saturată (Fig. 59). Apoi epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva ventilată la temperatura de +105 C ± 5 C, timp de 24 h. După ce s-a înregistrat masa probelor în stare uscată, acestea au fost lăsate să se răcească în laborator, după care procedeul de imersare s-a reluat. S-au realizat 8 cicluri complete de uscare-saturare, cuprinzând 9 etape de uscare și 8 de saturare. Fig. 59. Epruvete pregătite în vederea cântăririi (Clim și Diaconu, 2017a) După înregistrarea masei finale a epruvetelor, în stare uscată (Fig. 60, Fig. 61), s-a determinat densitatea aparentă. Ulterior s-a determinat rezistența la compresiune, utilizând presa hidraulică, în baza relației 6 (Fig ). Rc = Nr A [N/mmp] (6) (Babor și Plian, 2009) Rc= rezistența la compresiune; A= suprafața probei [mm 2 ]; Nr= forța de rupere [N]. 38

40 Fig. 60., Fig. 61. Epruvete după uscare (Clim și Diaconu, 2017a) Fig Determinare rezistenței la compresiune cu presa hidraulică (Clim și Diaconu, 2017a) Rezultate și concluzii- Faza I Volumul aparent și densitatea aparentă

41 Valoarea densității aparente [g/cm 3 ] Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Densitate aparentă Denumirea epruvetelor testate Grafic nr. 18. Densitatea aparentă Variația masei epruvetelor pe parcursul ciclurilor de saturare- uscare Se constată o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor supuse ciclurilor de saturare- uscare. Acest fapt este produs de cristalizarea sărurilor solubile în porii materialelor, o parte din soluția cristalizată ramânând în pori, de la un ciclu la altul și reducând dimensiunile acestora. Astfel, masa finală medie a probelor: din soluția de clorură de sodiu, de concentrație 10 %, crește cu 12,66 % (Grafic nr. 19- Grafic nr. 22); din soluția de clorură de sodiu, de concentrație 20 %, crește cu 18,52 % (Grafic nr. 23- Grafic nr. 27); din soluția de clorură de sodiu, de concentrație 30 %, crește cu 23,01 % (Grafic nr. 28- Grafic nr. 32); din soluția de clorură de calciu, de concentrație 30 %, crește cu 13,87 % (Grafic nr. 33- Grafic nr. 37); din soluția de clorură de calciu, de concentrație 5 % și clorură de sodiu 5 %, crește cu 9,97 % (Grafic nr. 19- Grafic nr. 38). 40

42 Masa [g] Masa [g] Masa [g] NaCl 10 % media-variație masă Masa uscată medie NaCl10% Masa saturată medie NaCl10% Grafic nr. 22. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 10% (Clim și Diaconu, 2017a) NaCl 20 % media- variație masă Masa uscată NaCl20%- medie Masa saturată NaCl20%- medie Grafic nr. 26. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 20% (Clim și Diaconu, 2017a) NaCl 30% media- variație masă Masa uscată NaCl30%- media Masa saturată NaCl30%- media

43 Masa [g] Masa [g] Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Grafic nr. 30. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 30% (Clim și Diaconu, 2017a) CaCl 2 30 % media- variație masă Masa uscată CaCl2 30%- media Masa saturată CaCl2 30%- media Grafic nr. 35. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de calciu 30% (Clim și Diaconu, 2017a) NaCl 5 % + CaCl 2 5 % media- variație masă Grafic nr. 39. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de calciu 5 % și clorură de sodiu 5 % (Clim și Diaconu, 2017a) Determinarea rezistenței la compresiune pentru epruvetele ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor În urma testelor experimentale, s-a constat că rezistențele la compresiune, în cazul epruvetelor ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, se producmodificări (Grafic nr. 40, Grafic nr. 41), după cum urmează: în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 10 % concentrație, se constată o creștere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 3,95 %, față de valoarea de referință; în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 7,07 %, față de valoarea de referință; în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 30 % concentrație, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 49,01 %, față de valoarea de referință; 42 Masa uscată NaCl5%+Ca Cl2 5% - media Masa saturată NaCl5%+Ca Cl2 5%- media

44 Valori rezistență la compresiune [N/mm²] în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de calciu, 30 % concentrație, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 5,73 %, față de valoarea de referință; în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 5 % concentrație și clorură de calciu 5 %, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 10 %, față de valoarea de referință. Rezistențe la compresiune- media valorilor NaCl 10% media 35, NaCl 20% media 32, NaCl 30% media 17, Referinta media 34, CaCl2 30% media 32, NaCl 5%+CaCl2 5% media 30, Grafic nr. 41. Media valorilor obținute pentru rezistența la compresiune a epruvetelor testate Discuții Obiectivul principal al acestei etape experimentale a fost determinarea influenței cristalizării sărurilor solubile în porii elementelor ceramice asupra caracteristicilor mecanice, întrucât numeroase clădiri istorice afectate de umiditate sunt realizate din zidărie de cărămidă plină. O serie de producători de soluții de hidrofobizare și asanare a zidăriilor susțin că apariția eflorescențelor, datorită cristalizării sărurilor în porii materialelor, au doar un efect inestetic, neafectând caracteristicile fizice și mecanice ale elementelor. Scopul acestui studiu a fost acela de a determina prin metode științifice, că sărurile solubile cristalizate, au un efect negativ important asupra caracteristicilor materialelor, amplificat odată cu creşterea concentraţiei soluţiei. În concluzie, ce determină diminuarea rezistenței la compresiune a elementelor ceramice: cristalele sărurilor aflate în porii materialelor sau degradările, microfisurile, produse de acestea scheletului. Acest aspect este subiectul următoarei etape experimentale- Faza II.

45 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Experiment Faza II: Determinarea factorilor ce influenţează diminuarea rezistenţei la compresiune Metodologia cercetării- Faza II Studiul s-a efectuat pe 12 epruvete (Fig. 66a, Fig. 66b) extrase din elemente ceramice pentru zidărie, cu latura de 63 mm. Epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva ventilata la +105 C ± 5 C, apoi 9 dintre ele s-au imersat în soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 20 %, iar 3 probe s-au păstrat ca referință. Fig. 66a, Fig. 66b. Epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie S-a pregătit o soluție de clorură de sodiu, având concentrația de 20 %, iar 9 probe au fost poziționate pe suporți, într-un recipient, adăugându-se soluție până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Acestea au fost lăsate în soluție 24 h, după care s-a completat nivelul soluției până la ½ din înălțimea probelor. După alte 24 h, nivelul soluției a fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Acest procedeu asigură saturarea probelor. Epruvetele au fost lăsate în soluție 48 h, în condiții de laborator (Fig. 67), după care au fost scoase, s-a îndepărtat surplusul de soluție prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat masa probelor în stare saturată. Epruvetele au fost uscate la masă constantă, în etuva ventilată la temperatura de +105 C ± 5 C, timp de 24 h. După ce s-a înregistrat masa probelor în stare uscată, acestea au fost lăsate să se răcească în laborator, după care procedeul de imersare s-a reluat. S-au realizat 6-7 cicluri complete de uscare-saturare. În etapa premergătoare determinărilor de rezistență, 3 probe din soluție au fost uscate la masă constantă- cu săruri- uscate, alte 3 probe au fost lăsate în soluție- cu săruri- ude, iar 3 probe au fost ținute 24 h în apă, după care au fost uscate la masă constantă- spălate uscate. După aceste procese, s-a înregistrat masa finală a epruvetelor și s-a determinat rezistența la compresiune Rezultate și concluzii- Faza II Variația masei epruvetelor pe parcursul ciclurilor de saturare- uscare Se constată o variație liniară, în sens ascendent a masei epruvetelor supuse ciclurilor de saturare- uscare. Acest fapt se datorează cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, o parte din soluția cristalizată ramânând în pori, de la un ciclu la altul și reducând dimensiunile acestora. Astfel, masa finală medie a probelor din soluția de clorură de sodiu, de concentrație 20 %, crește cu 21,35 % (Grafic nr. 42-Grafic nr. 51). 44

46 Masa [g] NaCl 20 % media- variație masă Masa uscată NaCl20%- medie Masa saturată NaCl20%- medie Grafic nr. 51. Variația medie a masei probelor imersate în soluție de clorură de sodiu 20 % (Clim și Diaconu, 2016b) Determinarea rezistenței la compresiune pentru epruvetele ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor- Faza II În urma testelor experimentale, s-a constat că rezistențele la compresiune, în cazul epruvetelor ceramice supuse cristalizării sărurilor solubile în porii materialelor, suferă modificări (Grafic 52, Grafic nr. 53), după cum urmează: în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație, uscate- cu săruri, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 40,97 %, față de valoarea de referință; în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație, ude, cu săruri, se constată o scădere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 0,41 %, față de valoarea de referință;

47 N/mm² Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu în cazul epruvetelor imersate în soluție de clorură de sodiu, 20 % concentrație, spălate de săruri- uscate, se constată o creștere a valorii medii a rezistenței la compresiune cu 13,77 %, față de valoarea de referință. NaCl 20% media- uscate, cu săruri Rezistențe la compresiune 1 16, , , NaCl 20% media- ude, cu sruri 19, , , NaCl 20% media-spălate uscate 37, , , Referinta media 35, , , Grafic nr. 53. Valorile medii ale rezistenței la compresiune (Clim și Diaconu, 2016b) Discuții Acest experiment demonstrează că sărurile cristalizate în pori reduc semnificativ rezistența la compresiune a elementelor ceramice pentru zidărie. Așa cum s-a arătat în studiul efectuat, dacă sărurile sunt eliminate, caracteristicile mecanice revin la parametrii anteriori. Concluziile testelor sunt limitate, neputându-se extrapola rezultatele la situațiile in-situ, întrucât în cazul clădirilor existente, fenomenul de cristalizare a sărurilor în porii materialelor este însoțit de gelivitate, de îmbătrânirea materialelor, de eroziuni și degradări cauzate de intemperii, de amestecuri de soluții ce cristalizează, o parte provenite din pânza freatică, altă parte din apele pluviale sau din poluarea mediului înconjurător. Astfel, in- situ, situația e mult mai complexă decât cea studiată în laborator. Însă, pe baza studiului realizat, se pot crea noi direcții de cercetare, care să ajute la conceperea unor soluții și tehnici de eliminare a umidității potrivite clădirilor istorice. 46

48 Capitolul 4. Soluţii de hidrofobizare 4.1. Eliminarea umidităţii prin aplicarea soluţiilor de hidrofobizare 4.2. Hidrofobizarea elementelor ceramice pentru zidărie Efectele tratamentelor de hidrofobizare asupra caracteristicilor fizice ale elementelor ceramice pentru zidărie Metodologia cercetării S-au utilizat 9 cuburi, extrase din elemente ceramice pentru zidărie, cu latura de aproximativ 60 mm şi alte 9 cuburi extrase, extrase, de asemenea, din elemente ceramice pentru zidărie recuperate de la o clădire veche demolată, având latura de aproximativ 65 mm (Fig. 70). Fig. 70. Epruvete extrase din elemente ceramice pentru zidărie Ca tratamente de hidrofobizare s-au utilizat două tipuri de produse, soluţia I, respectiv soluţia II. Soluţia I este o cremă anti-umiditate, pe bază de silicon (Fișă tehnică Dryzone), iar soluţia II este o pastă pe bază de silan, având 80 % ingrediente active, conform fişei tehnice (Fișă tehnică SikaMur). Epruvetele au fost uscate la masă constantă (SR EN 772:2005) în etuva ventilată, la +105 C ± 5 C, apoi s-au distribuit trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche pentru soluţia I, alte trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche pentru soluţia II, iar ultimele trei epruvete cărămidă nouă şi trei epruvete cărămidă veche s-au păstrat ca probe de referință. Toate epruvetele au fost măsurate și cântărite, înregistrându-se datele inițiale. Prima serie de epruvete, trei epruvete cărămidă nouă (CND) şi trei epruvete cărămidă veche (CVD), s-au impregnat, prin pensulare în două straturi, cu soluţia I (Fig. 73), următoarea serie (CNS, CVS), cu soluţia II (Fig. 74), iar utima serie a fost păstrată de referinţă (CNM, CVM) (Fig. 75).

49 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 73 Impregnare cu soluţia I; Fig. 74- Impregnare cu soluţia II; Fig. 75- Probe de referinţă După aplicarea tratamentelor, epruvetele au fost lăsate la uscat 24 h, în condiţii de laborator. Ulterior, probele au fost aşezate pe suporţi, în bazine diferite, câte unul pentru fiecare serie, adăugându-se apă până la ¼ din înălțimea epruvetelor. Apoi au fost lăsate în în apă 24 h, după care s-a completat nivelul până la ½ din înălţimea probelor. După alte 24 h, nivelul apei din bazine a fost completat până a depășit înălțimea epruvetelor cu 2 cm. Epruvetele au fost lăsate în apă 24 h, în condiții de laborator, după care au fost scoase, s-a îndepărtat excesul de apă prin ștergere cu o cârpă umedă și s-a înregistrat masa probelor în stare saturată, apoi s-au determinat următoarele caracteristici fizice: densitatea aparentă, timp de absorbţie de apă, porozitatea aparentă și capacitatea de absorbție e apei. a) Densitatea aparentă reprezintă masa pe unitatea de volum aparent, după uscare la masa constantă și se determină cu relația (6): ρ g,u = m dry,u V g,u [kg/m 3 ] (6) m dry,u = masa elementului, în stare uscată, (g); V g,u = volum aparent, (mm 3 ); ρ g,u = densitatea probei, în stare uscată, (kg/ m 3 ). b) Timpul de absorbţie: reprezintă timpul, exprimat în secunde, în care o picătură de apă, de 0,5 cm 3, este absorbită de un material, până suprafața materialului devine opacă (Fig. 76, Fig. 77). 48

50 Fig. 76., Fig. 77. Determinarea timpului de absorbţie c) Porozitatea aparentă reprezintă volumul de pori raportat la volumul aparent al epruvetei și se determină cu relația: n a = m s m u ρ 1. 1 V a.100 [%] (7) m s = masa elementului, în stare saturată, (g); m u = masa elementului, în stare uscată, (g); V a = volum aparent, (mm 3 ); ρ 1 = densitatea lichidului, (kg/cm 3 ). d) Capacitatea de absorbție de apă a elementelor ceramice pentru zidărie se determină conform SR EN 771-1:2003/Anexa C. Epruvetele, uscate la masa constantă și răcite la temperature ambiantă, se introduce într-un bazin cu apă, pe suporți, avându-se în vedere că toate fețele epruvetelor trebuie să fie în contact cu apa. După 20 h, probele se scot, se șterg cu o cârpă umedă pentru îndepărtarea surplusului de apă și se cântăresc. Capacitatea de absorbție de apă se determină cu relația 8, având o precizie de 1%. w m = m w m d m d x100 [%] (8) m w = masa elementului, în stare saturată, (g); m d = masa elementului, în stare uscată, (g); w m = capacitatea de absorbţie de apă. e) Viteza initiala de absorbţie de apă a elementelor pentru zidăria de argila se determină conform SR EN :2003. Se usucă epruvetele până la masa constantă, mdry,s, în etuva ventilată la o temperatură de 105 C ± 5 C. Masa constantă este considerată atinsă dacă, în

51 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu timpul procesului de uscare din cântăriri anterioare efectuate într-o perioadă de minimum 24 h, pierderea de masă între două determinări este sub 0.1% din masă totală. Se lasa epruvetele să se răcească la temperatura camerei. După ce s-au răcit, se măsoară dimensiunile fetelor ce urmează a fi imersate şi se calculează aria brută, As. Se amplasează epruvetele cu fețele (fetele inferioare, în cazul elementelor de argilă) sprijinite pe dispozitivul suport, astfel încât să se găsească pe baza tăvii şi se imersează în apă până la o adâncime de 5 mm ± 1 mm pe durata încercării. În cazul elementelor pentru zidărie cu fața extrem de neregulată, se creşte nivelul apei, astfel încât suprafaţa inferioară să fie complet în contact cu suprafaţa apei. Se porneşte cronometrul. Se menţine constant nivelul apei pe toată durata încercării. Pentru elementele de beton, piatra artificială şi piatra naturală, se acoperă vasul pentru a preveni evaporarea apei de pe epruvetele umede. După terminarea timpului de imersie (t) se scot epruvetele, se şterge suprafaţa de apă şi se cântăresc (mso,s). Se calculează viteza iniţială de absorbţie a apei pentru fiecare element pentru zidărie de argila, cu o exactitate de 0.1kg/(m 2 x min). c wi,s = m so,s m dry,s A s t 10 3 [kg/(m 2 min)] (9) Unde t= 1 minut. este masa epruvetei după uscare, exprimată în grame; este masa epruvetei după imersare un timp t, exprimată în grame; este aria brută a feţei epruvetei imersate în apă, exprimată în mm 2 ; este timpul de imersie, exprimat în secunde; este viteza iniţială de absorbţie a apei a elementelor pentru zidărie de argila şi BCA, exprimată în kg/( m 2 x min) Rezultate și concluzii Densitate aparentă Se constată că valorile obţinute pentru densitatea aparentă a celor două tipuri de elemente ceramice, extrase din cărămidă nouă (CN), repectiv extrase din cărămidă veche (CV), sunt aproximativ egale (Grafic nr. 54). 50

52 Timp (s) Valoare medie a densității aparente [g/cm3] Densitate aparentă- media valorilor [g/cm3] 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1,81 1,80 Densitate aparenta CN Densitate aparenta CV Grafic nr. 54. Densitatea aparentă (Clim et al., 2018a) Timp de absorbţie de apă Valorile înregistrate pentru timpul în care apa a fost absorbită de epruvete (Grafic nr. 55, Grafic nr. 56) conduc la următoarele concluzii: 6000 Timp de absorbție a apei DN 2DN 3DN 1DV 2DV 3DV 1SN 2SN 3SN 1SV 2SV 3SV Denumire probe Grafic nr. 55. Timpul de absorbție a apei

53 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ 177 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr. 57); epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia I (CND) au o permeabilitate mai mare la apă cu aproximativ 44 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 58); epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia II (CNS) au o permeabilitate mai mare la apă cu aproximativ 51 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 59); epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia I (CND) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, de referinţă (CNM) (Grafic nr. 60); epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, de referinţă (CVM) (Grafic nr. 61); epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia II (CNS) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ 5254 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, de referinţă (CNM) (Grafic nr. 62); epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia II (CVS) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, de referinţă (CVM) (Grafic nr. 63); epruvetele extrase din cărămidă nouă şi tratate cu soluţia I (CND) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ 110 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 64); epruvetele extrase din cărămidă veche şi tratate cu soluţia I (CVD) au o permeabilitate mai mică la apă cu aproximativ 85 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 65). Porozitate aparentă Rezultatele obţinute în ceea ce priveşte porozitatea aparentă (Grafic nr. 66, Grafic nr. 67) conduc la următoarele concluzii: 52

54 Porozitate aparentă [%] Porozitate aparentă- media valorilor [%] Porozitate aparenta CND Porozitate aparenta CVD Porozitate aparenta CNS Porozitate aparenta CVS Porozitate aparenta CNM Porozitate aparenta CVM Grafic nr. 66. Porozitate aparentă- media valorilor (Clim et al., 2018a) epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o porozitate aparentă mai mică cu aproximativ 49 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr. 67); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o porozitate aparentă mai mică cu aproximativ 31 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 68); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o porozitate aparentă mai mică cu aproximativ 21 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 69); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o porozitate aparentă mai mare cu aproximativ 40 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, (CNM) (Grafic nr. 70); epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) au o porozitate aparentă mai mare cu aproximativ 3 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, (CVM) (Grafic nr. 71); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o porozitate aparentă mai mare cu aproximativ 3 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, (CNM) (Grafic nr. 72); epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) au o porozitate aparentă mai mică cu aproximativ 54 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, (CVM) (Grafic nr. 73); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CNS) au o porozitate aparentă mai mare cu aproximativ 38 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 74);

55 Capacitatea de absorbție de apă [%] Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVS) au o porozitate aparentă mai mare cu aproximativ 58 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 75). Capacitatea de absorbţie de apă Valorile înregistrate în ceea ce priveşte absorbţia de apă (Grafic nr. 76, Grafic nr. 77) conduc la următoarele concluzii: Capacitatea de absorbţie de apă- media valorilor [%] Capacitate absorbtie apa CND Capacitate absorbtie apa CVD Capacitate absorbtie apa CNS Capacitate absorbtie apa CVS Capacitate absorbtie apa CNM Capacitate absorbtie apa CVM Grafic nr. 77. Capacitatea de absorbţie de apă- media valorilor (Clim et al., 2018a) epruvetele extrase din cărămidă nouă (CNM) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 26 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche (CVM) (Grafic nr. 78); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 1 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) (Grafic nr. 79); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 18 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 80); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CND) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 12 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, (CNM) (Grafic nr. 81); epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVD) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 33 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, (CVM) (Grafic nr. 82); epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 34 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, (CNM) (Grafic nr. 83); epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) au o capacitate de absorbţie mai mică cu aproximativ 40 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, (CVM) (Grafic nr. 84); 54

56 Viteza inițială de absorbție [kg/(mp*min)] epruvetele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia I (CNS) au o capacitate de absorbţie mai mare cu aproximativ 35 %, faţă de cele extrase din cărămidă nouă, tratate cu soluţia II (CNS) (Grafic nr. 85); epruvetele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia I (CVS) au o capacitate de absorbţie mai mare cu aproximativ 11 %, faţă de cele extrase din cărămidă veche, tratate cu soluţia II (CVS) (Grafic nr. 86). Viteza initiala de absorbţie de apă Pentru epruvetele tratate cu solutiile de hidrofobizare I, respectiv II s-a determinat viteza iniţială de absorbţie ca fiind 0, în timp ce epruvetele netratate au obţinut valori de 0,57 [kg/(mp*min)], în cazul elementelor ceramice vechi, respectiv 0,65 [kg/(mp*min)] pentru elementele ceramice noi (Grafic nr. 87). Viteza inițială de absorbție de apă [kg/(mp*min)] 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, viteza initiala absorbtie apa CND viteza initiala absorbtie apa CVD viteza initiala absorbtie apa CNS viteza initiala absorbtie apa CVS viteza initiala absorbtie apa CNM Grafic nr. 87. Viteza inițială de absorbţie de apă- media valorilor (Clim at al., 2018a) Discuţii Referitor la valorile obţinute pentru densitatea aparentă atât a elementelor ceramice pentru zidărie noi, cât şi ale celor extrase din cărămidă veche, se poate observa că sunt foarte apropiate. Bineînţeles, densitatea aparentă a elementelor noi ar trebui să fie mai mare, decât a celor vechi, datorită tehnologiilor moderne de fabricare, însă acest aspect se poate datora faptului că porii cărămizilor vechi sunt colmataţi, datorită expunerii elementelor de construcţie la acţiunile externe. În ceea ce priveşte porozitatea aparentă, evident elementele ceramice vechi au o porozitate mult mai mare faţă de cele noi, aspect ce se datorează proceselor tehnologice moderne. Permeabilitatea la apă a fost îmbunătăţită semnificativ, atât în cazul cărămizilor noi, cât şi a celor vechi, după aplicarea soluţiilor de hidrofobizare. Deşi elementele ceramice vechi au înregistrat cea mai ridicată permeabilitate la apă, după tratament, timpul de absorbţie a crescut de aproximativ 500 de ori. În acest caz, soluţia I a avut randament maximum, cu 100% mai mare decât soluţia II. Referitor la hidrofobizarea elementelor ceramice noi, atât în cazul celor tratate cu soluţia I, cât şi al celor tratate cu soluţia II, timpul de absorbţie s-a majorat semnificativ, de aproximativ 100 ori.

57 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Capacitatea de absorbţie a apei s-a diminuat în cazul probelor hidrofobizate. Cele mai bune rezultate s-au obţinut la epruvetele tratate cu soluţia II. În concluzie, soluţia I a obţinut rezultate maxime în ceea ce priveşte timpul de absorbţie, iar soluţia II a înregistrat rezultate maxime la reducerea capacităţii de absorbţie de apă. Aşadar, ambele soluţii au îmbunătăţit semnificativ comportarea elementelor ceramice la acţiunea apei, însă rămâne de investigat, dacă aceste îmbunătăţiri se menţin şi în cazul elementelor de construcţie realizate cu elemente ceramice. Acest obiectiv a stat la baza realizării următorului studiu experimental Soluţii de hidrofobizare a zidăriilor realizate din elemente ceramice Metodologia cercetării Materiale utilizate: cărămidă plină presată, fabricată în anul curent, cu dimensiunile 230x115x63 mm; cărămidă plină, recuperată din demolări, fabricată în urmă cu aproximativ ani, cu dimensiunile 280x140x70 mm; mortar de var, realizat în laborator; mortar de ciment, realizat în laborator; soluţie de hidrofobizare pe bază de silicon- Soluţia I; soluţie de hidrofobizare pe bază de silan- Soluţia II; apă; bazine etanşe; material granular pentru menţinerea umidităţii. S-au realizat 6 şpaleţi din zidărie de cărămidă, după cum urmează: 2 şpaleţi din cărămidă nouă şi mortar de ciment- CN+MC I, CN+MC II; 2 şpaleţi din cărămidă veche şi mortar de ciment- CV+MC I, CN+MC II; 2 şpaleţi din cărămidă veche şi mortar de var- CV+MV I, CV+MV II. S-au realizat două bazine etanşe, în care s-a amplasat câte un şpalet din fiecare serie, obţinându-se astfel două baterii, după cum urmează: Seria I- CN+MC I, CV+MC I, CV+MV I, Seria II- CN+MC II, CV+MC II, CV+MV II. Apoi s-a aşezat material granular în bazine, pentru menţinerea umidităţii şi împiedicarea evaporării accelerate a apei (Fig. 77). După realizare, şpaleţii au fost lăsaţi să se usuce timp de 14 zile. FAZA I Fig. 77. Şpaleţi din zidărie de cărămidă (Clim și Groll, 2018b) 56

58 În prima etapă, s-au umplut bazinele cu apă, nivelul apei ajungând până la jumătatea primei asize. După 24 h, s-a măsurat şi înregistrat nivelul la care a ajuns umiditatea ascensională. Procesul s-a repetat timp de 16 zile, rezultând 8 cicluri de completare a bazinelor cu apă şi verificarea nivelului umidităţii (Fig. 78a, Fig. 78b, Fig 78c). Fig. 78a, Fig. 78b, Fig. 78c. Măsurarea nivelului umidităţii ascensionale (Clim și Groll, 2018b) FAZA II În etapa a doua, şpaleţii au fost perforaţi în plan orizontal, în vederea aplicării tratamentului de hidrofobizare. Perforaţiile au fost realizate pe ambele feţe ale şpaletilor, în şah, la 10 cm distanţă, având diametrul de 12 mm şi adâncimea de 12 cm (Fig. 79a, Fig. 79b, Fig 79c). Fig. 79a. Zidul afectat de umiditatea ascensiunală; Fig. 79b. Șpaletul de zidărie perforat și tratat împotriva umidității; Fig. 79c. Nivelul umidității ascensiunale stabilizat sub zona de tratament Şpaleţii din prima serie au fost trataţi prin injectare cu Soluţia I (Fișa tehnică Dryzone), iar cei din seria a doua au fost trataţi cu Soluţia II (Fișa tehnică SikaMur). După injectare,

59 Nivelul umidității (cm) Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu perforaţiile au fost închise cu mortar, iar probele au fost lăsate timp de 4 zile la uscat, în condiţii de laborator (Fig. 80). Fig. 80. Spaleţi trataţi în vederea hidrofobizării (Clim și Groll, 2018b) Procesul de determinare a umidităţii ascensionale a fost reluat: s-au umplut bazinele cu apă, nivelul apei ajungând până la jumătatea primei asize. După 24 h, s-a măsurat şi înregistrat nivelul la care a ajuns umiditatea ascensională. Procesul s-a repetat timp de 16 zile, rezultând 8 cicluri de completare a bazinelor cu apă şi verificarea nivelului umidităţii Rezultate și concluzii FAZA I Variația ascensiunii capilare este liniară, rezultatele fiind prezentate în Grafic nr. 88; 35 Nivelul umidității ascensionale- Faza I I CN+MC cm I CV+MC cm I CV+MV cm II CN+MC cm II CV+MC cm Grafic nr. 88. Nivelul umidității ascensionale- Faza I 58

60 Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC) amplasați în prima serie, este una liniară, ajungând de la 17 cm, la 30 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 89); Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în prima serie este liniară, variind de la 16 cm, la 26 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 90); Ascensiunii capilară, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați în prima serie este, de asemenea, liniară, ajungând de la 17 cm, la 27 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 91); Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC) amplasați în a doua serie, este una liniară, ajungând de la 15 cm, la 27 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 92); Variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în a doua serie este liniară, variind de la 16 cm, la 29 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 93); Ascensiunii capilară, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați în a doua serie este liniară, variind de la 18 cm, la 30 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 94). FAZA II După procesul de hidrofobizare variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie s-a diminuat, valorile obținute fiind înregistrate în Grafic nr. 95, Grafic nr. 96;

61 Nivelul umidității ascensionale (cm) Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Nivelul umidității ascensionale- Faza II ,8 8 8,2 8 7,5 7, I CN+MC cm I CV+MC cm I CV+MV cm II CN+MC cm II CV+MC cm II CV+MV cm Grafic nr. 95. Nivelul umidității ascensionale- Faza II Variația nivelului umidității ascensionale înainte (stânga) și după (dreapta) tratament (cm) I CN+MC cm I CV+MC cm I CV+MV cm II CN+MC cm II CV+MC cm II CV+MV cm Grafic nr. 96. Nivelul umidității ascensionale înainte și după tratament După procesul de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC) 60

62 amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 7,5 cm, la 11 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 97); În urma tratamentului de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în prima serie, s-a redus, variind de la 9 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 98); După procesul de hidrofobizare cu soluția I, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 10 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 99); Ulterior procesului de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă nouă și mortar de ciment (CN+MC) amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 6 cm, la 11 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 100); În urma tratamentului de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de ciment (CV+MC) amplasați în prima serie, s-a redus, variind de la 7 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 101); După procesul de hidrofobizare cu soluția II, variația ascensiunii capilare, în cazul șpaleților realizați din zidărie de cărămidă veche și mortar de var (CV+MV) amplasați în prima serie, s-a diminuat, variind de la 10 cm, la 12 cm după 8 cicluri (Grafic nr. 102). Obiectivul studiului experimental este acela de a stabili dacă rezultatele obținute la studiul experimental prezentat anterior, unde comportarea elementelor ceramice pentru zidărie la acțiunea apei s-a îmbunătățit semnificativ, se confirmă și în cazul elementelor de construcție. Acest aspect a fost dovedit științific prin studiul realizat, determinându-se o diminuare de 50-60% a umidității ascensionale (Grafic nr Grafic nr. 108). Discuţii În cadrul experimentului, s-a constatat că cu cât elementele ceramice pentru zidărie sunt mai regulate si mai bine solidarizate cu mortar, cu atât nivelul la care ajunge umiditatea ascensională este mai mare. Referitor la mecanismele de migrare a apei, în cazul șpaleților realizați din cărămidă nouă și mortar de ciment, nivelul umezirii este aproximativ același pe toate fețele zidului, iar în cazul zidăriilor realizate cu elemente ceramice vechi, apa a migrat, în special, prin stratul de mortar. Mortarul de var permite cel mai mult ascensiunea apei, fiind și cel care reține apa în interiorul șpaletului, așa cum s-a constatat la momentul realizării perforațiilor în vederea hidrofobizării. Umiditatea ascensională, după tratamentele de hidrofobizare, a înregistrat o variație liniară în primele 6-7 cicluri, după care variația a devenit constantă, constatându-se un palier de consolidare. Astfel, la finalul celor 8 cicluri, nivelul umidității a devenit uniform, rămânând sub nivelul zonei de injectare. Așadar, ambele soluții de hidrofobizare au înregistrat rezultate foarte bune, reducând umiditatea ascensională cu %.

63 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Soluțiile de hidrofobizare prin injectarea cu emulsii sau creme anti- umiditate, în vederea creării unei bariere chimice, pare a fi o metodă eficientă de eliminare a umidității ascensionale, conform rezultatelor obținute în laborator. Însă, acest succes trebuie confirmat și in-situ, unde condițiile diferă extrem de mult, față de cele din laborator: de la natura materialelor puse în operă, la tehnologia de execuție, efectul cumulat al factorilor externi (gelivitate, agresiune chimică și biologică) ș.a. Pe lângă toate aspectele pozitive, trebuie amintit că această soluție de hidrofobizare este una invazivă, care poate pune în pericol rezistența și stabilitatea structurii. O metodă ideală, non-invazivă, care permite elementelor de construcție să ajungă la un echilibru higrotermic, fără degradarea materialelor, urmează a fi elaborat și testat în cadrul cercetărilor viitoare. 62

64 Capitolul 5: SISTEME DE ELIMINARE A UMIDITĂŢII BAZATE PE PRINCIPIUL VENTILĂRII NATURALE 5.1. Sisteme pentru ventilarea naturală a elementelor de construcţie În urma studierii literaturii de specialitate, se conturează ideea că nu s-a descoperit încă o metodă de eliminare a umidității ascensiunale, în cazul clădirilor istorice, unde tehnicile de restaurare și reabilitare trebuie să se supună unor prescripții extrem de riguroase Panoul Eco Dry System- un concept original Având în vedere importanţa conservării patrimoniului construit şi numărul limitat de studii efectuate în acest sens în România, tema de cercetare propusă pentru dezvoltare în cadrul programului doctoral a permis studierea şi dezvoltarea unor soluții inovatoare pentru eliminarea umidității, în cazul clădirilor istorice. Datorită aspectelor enunțate în cadrul capitolelor anterioare ale tezei de doctorat, cu privire la ineficiența metodelor de asanare, se impune realizarea unui sistem inovator, eficient, durabil, ușor de pus în operă și care nu presupune un resurse financiare considerabile. Luând în considerare toate aceste exigențe, autorul tezei de doctorat a conceput Panoul Eco Dry System Prezentarea panoului EDS În urma studiilor efectuate, se constată necesitatea conceperii unui sistem pentru eliminarea umidității din elementele de construcție ale clădirilor istorice și prevenirea umezirii acestora. Sistemul inovator trebuie să îndeplinească următoarele exigențe: montaj ușor manoperă redusă echipamente puține principiul de funcționare simplu durată de viață însemnată EDS compact non-toxic nu afecteză integritatea structurală și arhitecturală DESCRIEREA SISTEMULUI EDS Din studiile anterioare reiese faptul că evaporarea prin ventilare este cea mai bună soluție, în vederea eliminării umidității din elementele de construcție ale clădirilor istorice. Sistemul EDS se încadrează în categoria sistemelor de reabilitare higrotermică, care funcționează pe principiul evaporării apei prin utilizarea ventilării naturale. Acest sistem este

65 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu alcătuit dintr-un panou rigid, impermeabil, hidroizolat, un strat de finisare și unul de protecție, o grilă de ventilare, montată la partea superioară și un canal colector, poziționat la partea inferioară a panoului. Fig. 84. Panoul Eco Dry System montat pe un perete de la nivelul unui subsol- secțiune transversală Fig. 86a, Fig. 86b. Panoul Eco Dry System Principiile de funcționare ale Panoului EDS 64

66 Principiul funcționării sistemului Eco Dry System este bazat pe două fenomene fizice: evaporare și ventilare naturală. Este binecunoscut faptul că în apropierea pereților exteriori ai unei clădiri se produc curenți de aer, fapt ce contribuie la evaporarea apei din elementele de construcție de la nivelul suprastructurii. Sistemul EDS se bazează pe principiul că acești curenți de aer vor pătrunde în panou, prin grila de ventilare și vor "spăla" elemetele de construcție de la nivelul infrastructurii. În cazul clădirilor afectate de umiditate, cu precădere de tip ascensional, apa va traversa elementele de construcție și se va evapora, prin intermediul canalelor special concepute pentru ventilare, datorită diferenței de temperatură și presiune. La baza panoului este prevăzut un canal colector, care are rolul de a prelua și elimina apa provenită din condens. Atât la partea inferioară, cât și la cea superioară, panoul EDS se va fixa pe rigle de fixare, iar solidarizarea panourilor, în plan orizontal, va fi realizată prin îmbinări de tip "nut și feder". Grila de ventilare de la partea superioară va fi prevăzută cu plasă anti-insecte și are rolul de a prelua aerul proaspăt din mediul și a-l elimina pe cel viciat, din interiorul panoului (Fig. 87). Sistemul EDS este extrem de versatil, astfel încât poate fi aplicat la multe tipuri de clădiri. În funcție de tipul construcției, de poziția acesteia, în raport cu edificiile învecinate, de factorii climatici, se poate adopta una dintre următoarele soluții de utilizare ale EDS (Fig. 88a, Fig. 88b, Fig. 88c, Fig. 88d). Fig. 87. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Classic

67 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Fig. 88b. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Double Fig. 88c. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Canal 66

68 Fig. 88d. Principiu de funcționare- Panoul Eco Dry System-Heated Pipe ANALIZA CONCEPTULUI EDS PUNCTE TARI Asigură ventilarea naturală a elementelor de construcție pe care este aplicat; Ajută la eliminarea umidității din elementele de construcție; Are proprietăți de izolare termică; Are durata de viață mare; Nu e toxic; Este în acord cu normele de restaurare: reversibilitate, intervenție minimă, autenticitate; Se poate aplica atât la construcții vechi, cât și la cele noi; Are cost de achiziție scăzut; Manoperă redusă, nu necesită utilaje speciale; Este compact- conține toate elementele necesare reabilitării higrotermice la nivelul infrastructurii. PUNCTE SLABE Există posibilitatea obturării canalelor de ventilare, datorită cristalizării sărurilor; Stratul suport trebuie să fie regulat; Montarea sistemului necesită spațiu pentru realizarea săpăturii; Se compune din elemente modulare, prezentând riscul de cedare la îmbinări Testarea panoului EDS

69 Contribuţii privind diagnosticarea şi reabilitarea higrotermică a clădirilor de patrimoniu Metodologia cercetării Obiectivele cercetării Testele experimentale realizate au ca obiectiv determinarea influenței sistemului Eco Dry System asupra reducerii umidității de tip ascensional, în cazul unor șpaleți realizați din zidărie de cărămidă plină și mortar de ciment. De asemenea, este studiată influența tuburilor de ventilare, introduse în zid, asupra variației nivelului umidității ascensionale. S-au realizat 3 șpaleți din zidărie de cărămidă plină și mortar de ciment, cu dimensiunile de 290x845x1040 mm (Fig. 89). Zidurile au fost poziționate într-un bazin, iar pe câte trei fețe verticale ale fiecărui element a fost aplicată o vopsea, pentru închiderea porozității și evitarea evaporării apei prin acele zone. Nivelul apei din bazin s-a menținut constant, fără să depășească prima asiză de zidărie. Primul șpalet a fost prevăzut cu Sistemul Eco Dry System- Canal, care prevede, pe lângă aplicarea panoului EDS și montarea unor tuburi perforate, care traversează elementul din zidărie. În cazul celui de-al doilea șpalet, s-a aplicat Sistemul Eco Dry System- Classic (Fig. 90), iar în spatele ultimului zid s-a dispus pământ, rămânând neacoperite ultimele două asize de la partea superioară (Fig. 91, Fig. 92a, Fig. 92b). Fig. 89. Șpaleți din zidărie de cărămidă 68

70 Fig. 92a., Fig. 92b. Șpaleți din zidărie de cărămidă Fig. 93a. Zidul I, Fig. 93b. Zidul II, Fig. 93c. Zidul III Șpaleții testați au fost ținuți în bazinul cu apă, timp de 42 de zile, în fiecare zi măsurându-se nivelul umidității ascensionale Rezultate şi concluzii