A nedvességtranszport lefolyása, károk kialakulásán a falazatokban
A vakolatok választás során a legfontosbb hogy olyan vakolatot válasszunk amely hosszú időtálósággal rendelkezik, nem repedezik meg, egy hatékony védőréteget képez a homlokzat külső felületén. Különösen hasznos, ha olyan összetevőket tartalmaz, aminek következtében javítja a falszerkezet hőtechnikai tulajdonásait. A kerámiagömböket tartalmaző hőszigetelő bevonat egy rendkívűl hasznos plusz funkcióval rendelkezik.
A nedvesség hatása a falakra sokrétű és gyakran igen komplex. A csökkent hőszigetelő képesség és a vízfoltok és algaképződés okozta látható károk mellett a só- és fagykárok azok, amelyek a helyreállítási munkálatokat elengedhetetlenné teszik. Amíg a sókárokért a nedvesedés és kiszáradás állandó váltakozása során végbemenő kristályosodási folyamatok a felelősek, addig a fagykárok a magas nedvességtartalom melletti nagy hőingadozásra vezethetők vissza.
Az okok tisztázásához és a megfelelő helyreállító intézkedések megtervezéséhez mindkét esetben szükség van a falakban végbemenő és egymással szorosan összekapcsolódó nedvesség- és hőtranszport-folyamatokkal kapcsolatos ismeretekre. A következőkben bemutatjuk a falban létrejövő nedvességtranszport alapjait, vizsgáljuk az anyagi határokon át történő transzportot és a sók nedvességháztartásra gyakorolt hatását. Ezen túlmenően a kárelhárításhoz és -megelőzéshez elengedhetetlen, hogy egy adott építőanyagot nedvességfelvevő és -leadó tulajdonságai alapján jellemezzünk, és megtaláljuk az ezen folyamatokat leíró mechanizmusokat.
Becsapódó eső, gőzdiffuzió
Az épület anyagi nedvességtartalma mellett egyéb nedvességterhelés is vezethet a falak megnövekedett nedvességtartalmához. A legnagyobb jelentősége a becsapódó esőnek és a felfröcskölő víznek van, de nem kielégítő szigetelés esetén a csapadékvíz (különösen az építkezés során) vagy néhány esetben a felszálló talajpára is lehet az ok.
A folyékony víz általi nedvességterheléssel megegyező fontosságú, hogy a fal akár befelé, akár kifelé hogyan tud kiszáradni gőzdiflfuzió segítségével. Sóterhelés vagy sűrűbb felszíni réteg gátolhatja a kiszáradást, ez is vezethet a falszerkezet megnövekedett nedvességtartalmához. A gőzdiffuzió a vizet többnyire elvezeti a falból.
Az arányok azonban meg is fordulhatnak
Ez az eset áll fenn télen a belső oldalakon, mivel a gőzdiffuzió a hőmérsékletesést követi. Ugyanez érvényes a külső oldalra, derült éjszakák esetén. A fal felszíne hővezetés, ill. hősugárzás során lehűl, így megköti a levegő nedvességtartalmát, néhány esetben pedig az éjszakai lehűlés következtében harmat is képződik. Az említett tényezők együtthatása révén a falban dinamikus egyensúly alakul ki. A számszerű szimuláció lényeges alapja a gőz-diffúzió- és a folyadéktranszport-jelenségek helyes leírása a transzport okainak fizikailag megalapozott figyelembevételével. Az alábbi táblázat a gyakorlatban előforduló mechanizmusokat foglalja össze:
A dőlten szedett jelenségeket az elkövetkezőkben nem vesszük figyelembe, mivel modellszerűen csak igen nehezen foghatók meg (pl. a fugákon vagy a hibahelyeken keresztüli konvekció), vagy mert a legtöbb esetben csak nagyon csekély szerepet játszanak. Ezenkívül néhány jelenség esetén (elektrokinézis és ozmózis) még a szakma is hevesen vitatkozik, hogy azok milyen módon hatnak a porózus anyagokra.
A nedvesség mozgását a falban főleg gőzdiffűzió, felszíni diffúzió és a kapilláris-vezetés váltja ki. Ha megfigyelünk egy kapilláris-falszerkezetet, télen belül magasabb a hőmérséklet, ezzel pedig a telített gőznyomás is nagyobb, mint kívül. A kültéri levegőnek nagyobb a nedvességtartalma (kb. 80% relatív páratartalom a téli évszakban), a relatív nedvesség-, ill. víztartalom gradiensének lefutása pedig ezzel ellentétes irányú.
Diffúzió
Ha az épületelem száraz, a gőzdiffúzió a vizsgált kapillárisokban csak belülről kifelé megy; a nagy adhéziós erők miatt a falakon szorbeálódott nedvesség mozdulatlan marad. Ha összességében nő a nedvesség mennyisége, a pórusok falán filmréteg képződik, ami a külső részeken az ott uralkodó nagyobb relatív páratartalom miatt vastagabb, mint belül. Azonban minél vastagabb a film, annál mozgékonyabbá válnak a vízmolekulák, mozgásuk során pedig a vastagabban borított felületekről vándorolnak a kevésbé borítottak felé.
Ezt a folyamatot nevezik felszíni diffúziónak. Hajtóereje a kapillárisnyomás, ill. a levegő relatív páratartalma. így a felszíni diffúzió is – a kapillárisvezetéshez hasonlóan – folyadéktranszport és nem gőzdiffúzió, ahogy gyakran feltételezik. A felszíni diffúzió során, ami a gőzdiffuzióval ellentétes irányban megy végbe, a nedvességtranszport a vizsgált kapillárisokban belülről kifelé haladva csökken. Az összes nedvességtartalom további növekedésével azonban a kapillárisjelenség miatt akár meg is fordulhat.