Monitoring of capillary rise phenomenon in calcium silicate board using the surface TDR probes set

Capillary rise phenomenon is a process threatening many building objects. It is mainly caused by the capillary structure of most building materials. The described phenomenon relies on water flow against gravity forces and hydrostatic pressure. The problem of capillary uptake is especially visible in case of lack of horizontal or vertical water isolation layers, their damage or natural wear during long time exploitation. The sufficient condition for capillary rise phenomenon appearance is constant contact of the building barriers to the moist ground. Described phenomenon is dangerous because the range of its influence can reach even 2.5 m or more above ground level, depending on building material. Capillary uptake is a dangerous process, because it runs to barriers destruction and decrease of its strength and heat parameters. Excessive water is the reason of biological strokes of the buildings, mainly caused by mould. The article presents the experimental research of capillary rise phenomenon in a sample of autoclaved calcium silicate. For the experiment it is applied the setup of TDR sensors prototypes which enable constant monitoring of the described phenomenon in non-invasive way.

Podciąganie kapilarne jest procesem dotykającym wiele obiektów budowlanych. Przyczyną jego występowania jest kapilarna struktura większości materiałów budowlanych. Zjawisko to polega na przepływie wody w kierunku niezgodnym z siłami grawitacji, wbrew ciśnieniu hydrostatycznemu. Omawiany problem podciągania kapilarnego jest szczególnie widoczny w przypadku braku poziomych i pionowych izolacji przeciwwilgociowych, ich uszkodzenia lub przy naturalnym ich zużyciu w czasie wieloletniej eksploatacji. Warunkiem wystarczającym do rozpoczęcia procesu podciągania kapilarnego wody do wyższych partii ścian jest styczność przegród budowlanych z gruntem o naturalnej wilgotności. Zjawisko to jest niezwykle niebezpieczne, ponieważ zasięg jego oddziaływania może osiągać nawet wysokość do 2,5 m od poziomu gruntu lub więcej w zależności od materiału budowlanego. Podciąganie kapilarne jest procesem szkodliwym, ponieważ prowadzi do degradacji przegrody, obniża jej właściwości konstrukcyjne oraz cieplne. Nadmierna ilość wody w przegrodzie jest przyczyną porażeń biologicznych budynków, z których najczęściej spotykanym problemem jest zagrzybienie. W artykule przedstawiono badania eksperymentalne procesu podciągania kapilarnego w próbce z autoklawizowanego silikatu wapiennego. Do badań zastosowano zestaw prototypowych czujników TDR, dzięki którym możliwy jest ciągły monitoring zjawiska w sposób bezinwazyjny.