Měření vlhkosti podkladu

Trvanlivost finálních úprav podlah je ve velké míře závislá na vlhkosti podkladu. Důležitý je obsah vlhkosti jak v okamžiku pokládky, tak i v průběhu používání podlahy. Měření vlhkosti podkladu, nejčastěji betonu, je tedy samozřejmou součástí posouzení stavu podkladu před prováděním finálních úprav.

Zásadní význam pro trvanlivost finální úpravy podlahy má její spojení s podkladem. Pevného spojení je dosahováno použitím penetračních nátěrů, které proniknou do pórů podkladu a zakotví se tam. Vlhkost (voda) vyplňující póry v betonovém podkladu samozřejmě zhoršuje možnost zakotvení penetračního nátěru v podkladu. Z tohoto důvodu je nutno zajistit suchost, příp. dodatečné vysušení, povrchové vrstvy podkladu do hloubky předpokládané penetrace a to na požadovanou úroveň. Obvykle je vyžadována vlhkost blízká rovnovážné vlhkosti, tj. 3 % hmot.Tento požadavek není často dodržován a penetrace jsou tak aplikovány na podklad s vyšší než předepsanou maximální vlhkostí. Riziko poruchy soudržnosti lze snížit použitím speciálních penetrací, vykazujících zvýšenou přídržnost na podkladech s vyšším obsahem vlhkosti.

Také další časový průběh obsahu vlhkosti v podkladu je důležitý pro dobrou funkci podlahy.Většina z nás se jistě setkala s „bublinami“ a příp. „puchýřky“, které se na provedené podlaze objevily až po kratší, nebo delší době používání. Tyto poruchy jsou způsobeny změnou obsahu vlhkosti v podkladu. Pokud je aplikována parotěsná finální úprava, což je většina finálních úprav, jako například bezesparé syntetické podlahoviny, PVC, linoleum apod., může dojít při změně obsahu vlhkosti v podkladu k výskytu výše zmíněných poruch. Mechanismus vzniku těchto poruch je dostatečně znám (bližší informace najdete v našem článku „Problém syntetických podlahovin na provlhčovaných podkladech“). U bezesparých syntetických podlahovin ještě dále přistupuje riziko narušení již vytvrzených penetrací alkalickou hydrolýzou, způsobenou trvalým přísunem vlhkosti „odspodu“. Tato situace nastane zpravidla tehdy, použije-li se k penetraci nevhodný typ syntetické pryskyřice, který není určen pro penetrace podkladu.

Popis používaných metod a jejich porovnání

Pro stanovení obsahu vlhkosti v podkladu se používá celá řada metod. Odlišují se od sebe spíše složitostí měření, než dosahovanou přesností. Pro informaci uvádíme stručný výčet nejčastěji používaných metod:

Karbidová metoda (CM)
Měření elektrické vodivosti
Gravimetrická analýza

Dále jsou pro sledování vlhkosti používány např. radiofrekvenční metody (zjišťování přítomnosti vlhkosti pod povrchem – např. podlahových krytin), nebo metoda měření rovnovážné relativní vlhkosti – RRV (stanovení obsahu vody).

Na základě dlouhodobě prováděných srovnávacích zkoušek tří výše uvedených metod (karbidová metoda, měření elektrické vodivosti a gravimetrická analýza) je možné uvést k nim tyto závěry:

Jako srovnávací metodu je vhodné zvolit gravimetrickou analýzu, která poskytuje nejlépe reprodukovatelné výsledky. Pouze v případech nevyzrálého betonu, dochází při vysoušení (ohřevu nad 100°C) k dodatečné zrychlené hydrataci cementu, což může značně ovlivnit výsledek měření.
Není možné mluvit obecně o „špatné (méně přesné)“, nebo „dobré (přesnější)“ měřicí metodě. Každá má své výhody a omezení. Je možné pouze empiricky stanovit přepočítávací vztahy mezi jednotlivými metodami:
Karbidová metoda (CM) % hmot. + 1,8 = Gravimetrická metoda (Darr) %hmot.
Karbidová metoda (CM) % hmot. + 2,0 = Vodivostní metoda (Krafft) % hmot.
Gravimetrická metoda (Darr) %hmot. + 0,2% = Vodivostní metoda (Krafft) % hmot.

Empiricky zjištěná kritická hranice obsahu vlhkosti v podkladu, stanovená jednotlivými metodami a platící pro běžné parotěsné finální úpravy podlah je:
Karbidová metoda (CM): vlhkost podkladu >= 3,2% hmot.
Gravimetrická metoda (Darr): vlhkost podkladu >= 5,0% hmot.
Vodivostní metoda (Krafft): vlhkost podkladu >= 5,2% hmot.

Výše uvedené hodnoty slouží pouze jako informační. Riziko vzniku osmotických bublin je také silně závislé na druhu penetrace, přítomnosti nečistot podporujících vznik osmotických tlaků apod.

Popis měření

Pro další popis jsme vybrali karbidovou metodu, která se vyznačuje jednoduchým použitím a vysokou přesností dosažených výsledků. Tato metoda je založena na chemické reakci vlhkosti (vody) ze zkoušeného vzorku s karbidem vápníku, při níž vzniká acetylén:

CaC₂ + 2 H₂O -> C₂H₂ + Ca(OH)₂

Měří se tlak acetylénu ve zkušební nádobě.

Popis měřicího přístroje

Váha: slouží k odvážení předepsaného množství zkušebního vzorku a příp. karbidu vápníku. Často je nahrazena jednoduchým „mincířem“.
Tlaková nádoba: měřicí tlaková nádoba, do které se vkládá odvážené množství zkušebního vzorku a karbidu vápníku. Je opatřena tlakovým uzávěrem s manometrem, který umožňuje odečet tlaku v nádobě, nebo přímo odečet obsahu vlhkosti ve vzorku. Manometr je často cejchován pro více rozsahů vlhkosti (různé navážky vzorku).
Reagent: karbid vápníku, dodávaný zpravidla zatavený ve skleněných ampulích.
Ocelové kuličky: v případě, že je karbid vápníku dodáván zatavený ve skleněných ampulích, je nutno do tlakové nádoby přidat ocelové kuličky, které mají za úkol rozbít ampule.
Nářadí (kladívko s podložkou, sekáček): kladívko se sekáčkem slouží k odběru vzorku z podlahy. K rozdrcení vzorku slouží kladívko s podložkou.

Volba a úprava zkušebních míst

Plocha pro odběr zkušebních vzorků nevyžaduje žádné zvláštní úpravy. Povrch podlahy se očistí od ulpělých nečistot, např. ocelovým kartáčem. Vzorky se odebírají z celé tloušťky podlahy, tedy ne pouze z jejího povrchu. Odběr vzorku by neměl být zjednodušován způsoby, které mohou ovlivnit obsah vlhkosti, např. odvrtání. Přestože je odběr vzorků u této metody poměrně pracný, je nutné dodržet standardní postup – vzorek vyseknout ručně, příp. za pomoci pneumatického kladiva. Pro výběr a počet zkušebních míst není v ČR stanoven žádný závazný předpis. Dostatečný počet měření, zvláště v místech s předpokládaným výskytem vyšší vlhkosti zaručí použitelnost výsledků.

Způsob měření

Přístroj se připraví k měření - vyčistí se tlaková nádoba a připraví se váha.
Provede se odběr vzorku a jeho rozmělnění.
Na vyvážené váze se odváží předepsané množství vzorku a bezezbytku se přenese do tlakové nádoby.
Přidá se reagent – karbid vápníku a opatrně se vloží ocelové kuličky.
Tlaková nádoba se uzavře.
S tlakovou nádobou se intenzivně třese po dobu několika sekund tak, aby došlo k rozbití ampulí s reagentem a promíchání se vzorkem. Pak se nádoba postaví, nebo podrží ve vzpřímené poloze a po cca 1 minutě se postup zopakuje.
Ručička tlakoměru se ustálí po cca 3 minutách, kdy je možno odečíst výsledek měření. Hodnota se odečítá při vzpřímené poloze tlakové nádoby.
Po odečtení hodnoty je nutno nádobu opatrně otevřít. Uzávěr tlakové nádoby musí při uvolňování směřovat mimo zúčastněné osoby. Postupným uvolněním uzávěru se opatrně vypustí acetylen z tlakové nádoby a teprve následně se vysype vzorek.
UPOZORNĚNÍ: produkt měření – acetylén, je hořlavý plyn. Zkoušky nesmí být prováděny v uzavřených prostorách, nebo v blízkosti ohně! V žádném případě se během zkoušky nesmí kouřit!

Vyhodnocení měření

Obvykle je na tlakoměru odečítána přímo hodnota vlhkosti a není nutno provádět další přepočty. Zjištěné hodnoty se uvedou do tabulky, která je součástí zkušebního protokolu. Tento protokol by měl obsahovat:

název firmy a jméno zkoušejícího,
datum a místo provedení zkoušky,
schéma rozmístění zkušebních míst na zkoušené ploše (okótovaný náčrt),
údaje o podmínkách, za kterých byly prováděny zkoušky na konstrukcích včetně záznamů o prostředí (teplota a relativní vlhkost vzduchu),
krátký popis zkoušené podlahy (druh betonu - značka, datum provedení podlahy, způsob položení, způsob a doba ošetřování, přítomnost izolace v podkladu apod.),
způsob provádění zkoušky (typ zkušebního přístroje, hloubka odběru vzorku, hmotnost navážky),
výsledky zkoušky a závěr
jméno, podpis zpracovatele a kontrolujícího.

Časté chyby

Nevhodný způsob odběru zkušebního vzorku. Relativně velká pracnost a časová náročnost při odběru vzorků často vede ke snaze zjednodušit si pracovní postup. Zatímco např. použití pneumatických kladiv při odběru kvalitu vzorku příliš neovlivní, tak odběr vzorků vrtáním může vzorek zcela znehodnotit. Při odvrtávání totiž dochází vlivem vysoké teploty k vysoušení vzorku.
Odběr vzorku pouze na povrchu podlahy. Také tato chyba často souvisí se snahou o snížení pracnosti. Je samozřejmě rozdíl a to nejen v pracnosti, ale také ve výsledku, jestli odebíráme vzorek z hloubky 2 cm, nebo 15 cm. Zjištěná vlhkost může být zcela rozdílná. Suchý povrch umožní sice dobré zakotvení penetrace, nebo lepidel, ale například při změně teplotního spádu v podlaze může dojít k transportu vlhkosti odspodu k povrchové vrstvě a tím k poruše zdárně provedené finální úpravy (výskytu osmotických bublin). Častou příčinou je změna teplotního spádu v podlaze, vyvolaná sálavým vytápěním zabudovaným ve stropní konstrukci. Pokud je teplotní spád negativní, tedy pokud teplota podlahy směrem od povrchu dolů klesá, bude přítomná vlhkost transportována směrem od podlahoviny. Pozitivní teplotní spád, vyvolaný sálavým vytápěním, vede k transportu vlhkosti (vody) směrem k povrchu a k již zmíněným poruchám.
Nepřesný odběr vzorku. Při přenášení vzorku může dojít k „usypání“ vzorku mimo tlakovou nádobu. Změnou hmotnosti vzorku může dojít ke zkreslení výsledků měření.
Nepřesný manometr. Při provádění měření může občas dojít k nárazům do manometru, což může způsobit chybu odečtu naměřených hodnot. Jako každý jiný měřicí přístroj musí být proto i tento manometr pravidelně kontrolován a cejchován. Často jsou součástí vybavení měřicího přístroje ampule s definovaným obsahem vlhkosti, určené pro kalibraci.

Související normy a literatura

RosenbaumE./Kaulen H.H./HahnG., Erläuterungen zur DIN 18365 Bodenbelagarbeiten, Bauverlag GmbH, Wiesbaden, 1989.
Ing. Dr. Richard A. Bareš, DrSc., Poznámky k bezesparým syntetickým podlahovinám, Povrchové úpravy č. 3-4/1999, str. 7-12.
G. Rheinwald, Blasenbildung durch Feuchtigkeit (Osmose), 3. International Kolloquium 10. – 12. Januar 1995, Technische Akademie Esslingen 1999, S. 399-405.
Ing. Dr. Richard A. Bareš, DrSc., Problém syntetických podlahovin na provlhčovaných podkladech

Autor: Ing. Jan Plaček