Video 4 – Il cloruro di calcio mostra di dare letture false (pt.1)

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L'ASTM F1869, spesso chiamato kit per l'emissione di vapore acqueo o kit per cloruri, è in circolazione da parecchio tempo, ma ciò che abbiamo imparato è che in realtà non è necessariamente fondamentalmente accurato o utile nel modo in cui avevamo pensato che fosse per molti anni.

Negli ultimi 10 anni, nei nostri laboratori e sul campo, altri hanno analizzato questo metodo di prova e abbiamo dovuto constatare che presenta molti difetti. Analizziamoli in dettaglio.

Questa prima diapositiva racconta come è stato inventato il test, pubblicato per la prima volta nel 1941. Ho avuto l'opportunità di sfogliare molti vecchi libri, riviste e quotidiani e di intervistare persone che si occupavano di test di umidità e di pavimenti fin dagli anni '1940.

Il primo riferimento a questo metodo di prova che abbiamo trovato è quello che veniva chiamato "test di umidità", pubblicato nel 1941 da Armstrong nel loro manuale sull'installazione del linoleum. Il metodo utilizzato per eseguire il test consisteva nel praticare un piccolo foro di 1 cm di diametro, profondo circa 2 cm nel calcestruzzo, e sopra di esso posizionare un piccolo contenitore di vetro e versarvi cristalli di cloruro di calcio. Attorno al contenitore veniva poi posizionato un anello di stucco e sopra un grande contenitore di vetro, che veniva poi coperto e lasciato riposare per una notte.

Si torna indietro e si osserva: se i cristalli di cloruro sembrano bagnati, allora il pavimento è bagnato. Era un test rigorosamente qualitativo, del tipo "vai o non vai". Non c'erano risultati numerici associati. Non era un test quantitativo. È quello che chiameremmo semplicemente una valutazione di tipo qualitativo. È iniziato nel 1941.

Nella diapositiva successiva, vedete una pagina della rivista di Kentile, pubblicata nel 1960, quindi circa 20 anni dopo. Kentile, a Brooklyn, New York, che produceva piastrelle in vinile-amianto, iniziò a produrre e vendere kit per eseguire il test del cloruro di calcio. Il metodo di esecuzione era totalmente sconosciuto. Non c'è alcuna traccia di questo test. Non c'è nulla che possiamo trovare nella letteratura degli anni '1940, '50 o '60 sul perché abbiano scelto quelle particolari dimensioni e forma della parabola e della cupola.

Se guardate la diapositiva, potete vedere che si tratta di una cupola rettangolare alta circa 3,5 cm e con una superficie di circa 15 cm quadrati. Nessuno sa perché stiamo lavorando con il cloruro di calcio invece di un altro tipo di essiccante. Quindi il test non ha alcuna base scientifica. Non esiste alcuna ricerca che indichi il motivo per cui siano state stabilite le condizioni di prova originali.

Nel 1960, come potete vedere nella prossima diapositiva, nelle istruzioni di Kentile, si dicevano un paio di cose interessanti. Una era che ci dovesse essere una barriera contro l'umidità sotto la soletta, e questo ha senso perché se si testano le condizioni di umidità nella soletta di calcestruzzo, quel test sarà utile solo quanto lo sarà al momento in cui si esegue il test, perché non si sa se il quadro dell'umidità cambierà. Se c'è un ritardante del vapore sotto la soletta, non ci sarà comunicazione o ingresso di umidità da sotto la soletta. Quindi, la presenza di una barriera contro il vapore o di un ritardante dell'umidità sotto la soletta era un requisito per il test fin dall'inizio.

La seconda cosa che vedete in fondo a questa diapositiva è che il valore originale utilizzato per il test era di 2 libbre di umidità per 1,000 piedi quadrati (circa 24 kg) per 50 ore. Da dove provenga questo numero è un mistero. Pensiamo di avere un'idea del fatto che se si testa un pavimento vecchio e il più asciutto possibile al 2% di umidità relativa, in genere si otterrà un valore intorno alle 3 o 2 libbre (circa 50 kg). Ma ancora una volta, non abbiamo trovato nulla nella letteratura scientifica che indicasse che fossero stati effettuati test per dimostrare che adesivi o rivestimenti per pavimenti funzionassero in modo molto specifico a XNUMX libbre (circa XNUMX kg). Si tratta semplicemente di un dato di cui il produttore del kit di prova ha parlato per la prima volta, quasi XNUMX anni fa.

Nella prossima diapositiva, vedete alcuni test di laboratorio che abbiamo condotto qui presso la nostra struttura, CTLGroup a Skokie, Illinois. Qualche anno fa ci siamo chiesti quanto fosse effettivamente accurato il test. Poiché non c'era nulla di pubblicato nella letteratura scientifica, abbiamo pensato che sarebbe stata una buona idea provare a determinare l'accuratezza assoluta del metodo di prova.

Quindi, come vedete in questa immagine, abbiamo preso una serie di lastre di cemento spesse un pollice, realizzate con un rapporto acqua/cemento che consentiva un elevato tasso di passaggio dell'umidità. Le abbiamo posizionate su vasche di acciaio inossidabile, come vedete in foto. Le abbiamo lasciate riposare per molte settimane o addirittura mesi finché non hanno raggiunto uno stato stabile. In altre parole, se le pesiamo giorno dopo giorno, perdono un tasso costante di umidità dall'acqua contenuta nelle vasche sottostanti la lastra.

Quindi, hai delle vasche piene d'acqua, una lastra di cemento sopra, e ogni giorno parte di quell'acqua evapora attraverso il cemento e fuoriesce dalla superficie. Pesandole ogni giorno, puoi calcolare il vero tasso di emissione di vapore acqueo. Li abbiamo creati come standard e poi abbiamo posizionato dei kit per il cloruro sulla superficie per verificare se misurassero con precisione la quantità effettiva di umidità in ingresso.

Nella diapositiva successiva, vedete questi risultati. L'asse verticale sul lato sinistro del grafico mostra il tasso di emissione apparente di vapore acqueo misurato dal kit. L'asse orizzontale in basso nella pagina mostra il tasso di emissione reale di vapore acqueo misurato con la procedura di prova ASTM E96. Sull'asse verticale sinistro, avete 0, 2, 4, 6, 8 libbre di umidità e la stessa scala in basso.

Come potete vedere, i punti tracciati in quel grafico tendono generalmente dall'angolo in basso a sinistra verso l'angolo in alto a destra. Quindi sembra che i kit per il cloruro diano generalmente risultati simili a quelli che escono dalla padella. Questo significa che a un basso livello di emissioni, un livello di emissioni veramente basso, i kit per il cloruro ci danno un numero basso. Se guardate a destra, un livello di emissioni più alto ci dà un numero più alto con i kit per il cloruro. Questo a prima vista.

Se però osserviamo la cosa un po' più da vicino, e qui indico una linea diagonale, questa è la linea su cui dovrebbero cadere i punti, se il test fosse effettivamente accurato. Il motivo è che quella linea rappresenta il rapporto uno a uno, dove il kit per cloruri misura effettivamente l'umidità che fuoriesce dalla lastra. Quella linea rappresenta la linea di accuratezza. Ora potete vedere che questi punti si discostano notevolmente dalla linea. Infatti, i punti nell'angolo in basso a sinistra del grafico rappresentano tutti una sovrastima.

I kit per il test del cloruro ci dicono che da questa lastra fuoriesce più umidità rispetto ai livelli più bassi. Nella parte superiore del grafico, i kit per il test del cloruro sottostimano l'umidità. Quindi, se il pavimento è molto bagnato, il kit per il test del cloruro semplicemente non riesce ad assorbire tutta l'umidità che fuoriesce dal calcestruzzo. Quindi, il test fondamentalmente non sembra essere molto accurato.

Ora, potremmo forse correggere il grafico e dire che esiste un fattore di calibrazione da utilizzare con i kit. Ma c'è un'altra cosa che abbiamo notato, un po' più inquietante. Se osservate i punti nell'angolo in basso a sinistra, ci sono quattro X indicate sul grafico, proprio sopra lo zero sull'asse orizzontale.

Si trattava di quattro lastre di cemento rimaste nella stanza al 50% di umidità per diversi anni. Quando le abbiamo pesate giorno dopo giorno, dopo diversi anni, non emettevano né assorbivano umidità. Erano semplicemente in uno stato stazionario costante. Molto felice, molto asciutto, con un'umidità relativa del 50%. Probabilmente si potrebbe posare un pavimento lì con la colla vinilica e funzionerebbe benissimo. Quei pavimenti hanno un'umidità molto bassa e nessun problema di pH.

Ma quando abbiamo applicato i kit di cloruri e misurato secondo la norma ASTM F1869, abbiamo riscontrato risultati che andavano da 2.5 a oltre 4 libbre (3 kg), e il motivo è che il kit di cloruri, l'essiccante contenuto nel cloruro di calcio, in realtà assorbe più umidità di quanta ne esca dal calcestruzzo. Quindi, avevamo queste lastre che non emettevano nulla, ma quando abbiamo applicato il kit di cloruri, ha effettivamente assorbito l'umidità. Questo dimostra che se si avesse un limite di, diciamo, 4 libbre (XNUMX kg) con del calcestruzzo molto asciutto, in realtà si misurerebbe XNUMX libbre (XNUMX kg) e si penserebbe che il pavimento fosse troppo bagnato e non si procederebbe alla posa. Il motivo è semplicemente che il test fornisce un risultato falso positivo, un risultato elevato quando in realtà non c'è alcuna emissione.

Di nuovo, tornando indietro e analizzando tutti questi dati, ci rendiamo conto che il test è fondamentalmente poco accurato. In secondo luogo, in realtà assorbe dal calcestruzzo l'umidità che in realtà non ne deriva. Credo, quindi, di avere un test che, a quanto pare, non ha fondamento scientifico e non fornisce risultati fondamentalmente accurati. Quindi iniziamo a chiederci se il test sia davvero utile per capire le prestazioni di adesivi e rivestimenti per pavimenti.

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