Obchodní akademie a Střední odborná škola, gen. F. Fajtla, Louny, p.o. Osvoboditelů 380, Louny Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0052 Číslo sady  11 Číslo DUM 10 Předmět Přestavby budov Tematický okruh Sanace vlhkého zdiva Název materiálu Elektrokinetické metody vysušování zdiva Autor Bílek Petr Datum tvorby  12.8.2013 Ročník  3. Anotace Prezentace seznamuje žáky 3. ročníku oboru Zednické práce a Zedník s elektrokinetickými metodami omezování vlhkosti ve zdivu   Metodický pokyn Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Petr Bílek. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Elektrokinetické metody Elektrokinetické metody omezování vlhkosti využívají poznatek, že molekuly vody se v elektrickém poli pohybují od kladného pólu (anody) k zápornému pólu (katodě). Tohoto poznatku využívají různé metody k vysušování nadzemních částí domu. Voda je díky elektrickému poli vtahována zpět do země, odkud se již do zdiva nemůže vrátit. Vzlínající vlhkost je tímto zastavena i bez nákladného a pracného vkládání nových hydroizolací, které mohou být ve starých domech poškozené nebo mohou chybět úplně. Upozornění Elektrokinetické metody nejsou vhodné v případě tekoucí a tlakové podzemní vody nebo u vody stékající z vadných okapů.

Obr. č. 1: Schéma pokusu Prof. Reusse (archiv autora) Historie: Roku 1806 profesor Moskevské univerzity německého původu Ferdinand Fridrich Reuss [Rojs] připojil stejnosměrný proud do trubice tvaru U s vodou. V ohybu trubice byl křemenný prach. Zjistil, že hladiny nejsou ve stejné výšce (což je proti zákonu o spojených nádobách). U minusové elektrody (katody) byla hladina mnohem výše než u plusové elektrody (anody). Tento jev se nazývá, Electro Osmotic Flow (EOF). Přibližně od roku 1900 až do třicátých let minulého století se elektroosmóza používala na vysoušení rašeliny, hnědého uhlí a obilí. Až v roce 1935 Paul Ernst vyvinul první zařízení na vysoušení vlhkých zdí a získal na toto zařízení švýcarský patent. Obr. č. 1: Schéma pokusu Prof. Reusse (archiv autora)

Rozdělení elektrofyzikálních metod: 1) Elektroosmotické metody: pasivní elektroosmóza, galvanoosmóza, aktivní elektroosmóza iontoforéza 2) Bezkontaktní elektrofyzikální systémy odvlhčování zdiva

PASIVNÍ ELEKTROOSMÓZA - působnost 1 max. 3 roky Instalace se skládá z elektrod zabudovaných do vlhkého zdiva (tzv. clona) a zemních elektrod. Elektrody ve zdivu a v zemi jsou ze stejného materiálu (měď - drát o průměru 2 až 2,8 mm pásek 10 . 1 mm nebo dříve betonářská ocel nebo FeZn o ø 8 až 10 mm). Zední a zemní jsou vodivě propojeny nakrátko. Protože elektrody jsou ze stejného materiálu, nemůže vzniknout galvanický článek. Velmi nízké napětí (0,2 až výjimečně 0,5 V) vzniká díky rozdílnému napětí zdiva v různé jeho výšce. Nevýhoda - citlivost na cizí indukovaná napětí (neizolovaná kovová potrubí, bludné proudy v zeminách, složení zdiva i zeminy), která často změní polaritu na elektrodách a zařízení pak funguje jako elektroosmotické čerpadlo vody do zdiva.

Obr. č. 2: Schéma galvanoosmózy (archiv autora) Galvanosmóza Galvanosmóza se od pasivní elektroosmózy liší tím, že elektrody zabudované do zavlhlého zdiva a uzemnění jsou vyrobeny z rozdílných kovů nebo jiných elektrovodivých materiálů. Tyto dva různé kovy a vlhkost ve zdivu (elektrolyt) vytvářejí elektrický zdroj napětí, který vyvolá elektroosmotický pohyb vody. Obr. č. 2: Schéma galvanoosmózy (archiv autora)

Postup při aplikaci Do zdiva se vyvrtají díry o průměru 25-30mm do hloubky 25cm ve vzdálenostech cca 350mm-600mm. Vrty je třeba je vrtat šikmo (přibližně 100 -200 mm nad podlahou), aby do nich lépe zatékala speciální malta, která zaručuje vodivost mezi elektrodou a zdivem. Do malty se osadí měděné elektrody s vývody na propojení. Elektrody se propojí a po určitých úsecích uzemní. Zemnící elektrody jsou hliníkové nebo častěji ocelové o velikosti deky 1 m2 nebo tyče. První známky vysušení zdiva jsou zde patrné až po uplynutí 3 – 5 měsíců (u pískovcového zdiva cca 2 měsíce). Často se kombinuje s drenážním systémem s automatickým odčerpáváním vody. Složení malty na kotvení elektrod - vápenná malta (1 : 3) s přísadou 1% bentonitu nebo 2 % kaolínu.

Aktivní elektroosmóza Při aktivní elektroosmóze se ve vlhkém zdivu vytvoření elektrického pole uměle napojením na zdroj stejnosměrného proudu. Anoda (kladný pól) se přivádí od zdroje stejnosměrného proudu (baterie, usměrňovač ) k elektrodám zapuštěných do horní části vlhké zdi. Do spodní části zdiva nebo do zeminy se zapustí katody (záporný pól). Proud probíhá od – do + a tím se odvádí vlhkost   Moderní výzkum ve vysušování zdiva vyvinul celou řadu moderních systémů. Elektrody jsou vyráběné jako tyčové nebo pásové z mědi chráněné speciálními plasty, elektricky vodivých plastů a malt (s přísadami uhlíku). Při použití pásových elektrod např. grafitová barva odpadá vrtání děr do zdiva, a tím i statické namáhání objektu.

Obr.č. 3: Schéma aktivní elektroosmózy (archiv autora)

Bezkontaktní elektrofyzikální systémy odvlhčování zdiva a) Magnetokinetická metoda odvlhčování zdiva (Aquapol) -výrobci uvádí, že metoda vychází z čerpání magnetické energie země bez jakéhokoliv napojení na zdroj elektrické energie. Výhodou tohoto systému je úplná nezávislost na zásobování elektrickým proudem. Použitelnost: nadzemní části staveb (na konstrukce nestíněné většími kovovými předměty) v místech dostatečné hustoty přirozeného magnetického pole země.

b) Elektromagnetické bezelektrodové odvlhčování zdiva (DryPol, Hydropol) Tato metoda používá k odvlhčení zdiva magnetických pulzů z generátorů napájených elektrickým proudem. Pulzní vysílač (řízený počítačovým procesorem) obohacuje molekuly vody ve zdech obsažené mírným kladným elektrickým nábojem. Elektrickým nábojem obohacené molekuly vody jsou přitahovány kapilárami ve zdivu zpět k záporně nabitému podloží stavby. Obr.č. 4: Schéma působení generátoru elktromagnetických vln (archiv autora)

Otázky a úkoly: Popište princip elektroosmózy. Jaký je rozdíl mezi galvanoosmózou a aktivní elektroosmózou? Jakou energii využívají bezelektródové metody vysoušení zdiva?