Lo studio dimostra che il test RH del calcestruzzo fornisce risultati affidabili dopo 24 ore

Nota del redattore: Il comitato ASTM F06 ha approvato la modifica dello standard F2170 da 72 a 24 ore per una lettura ufficiale definitiva. Questo deve ancora essere pubblicato da ASTM, quindi si prega di attendere la pubblicazione ufficiale prima di utilizzare il nuovo standard, ma questa è un'ottima notizia per gli utenti di Rapid RH®! Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Concrete Construction (numero di novembre-dicembre 2017).

È un fatto ben documentato. Installare un pavimento finito su una soletta di cemento con umidità in eccesso porta a un cedimento catastrofico del pavimento.

ASTM International osserva che i rivestimenti per pavimenti spesso si deteriorano a causa di livelli di umidità inadeguati nel calcestruzzo sottostante. Se alla soletta non viene concesso il tempo sufficiente per asciugarsi a livelli accettabili, possono verificarsi diversi problemi.

Il metodo di prova standard ASTM International per la determinazione dell'umidità relativa (RH) nelle solette in calcestruzzo mediante sonde in situ, noto come ASTM F2170, afferma: "L'eccessiva umidità che permea dalle solette dopo l'installazione può causare cedimenti della pavimentazione, come distacco e deterioramento della pavimentazione e dei rivestimenti finiti, nonché crescita microbica".

Il risultato? Riparazioni costose, responsabilità e il rischio di danneggiare la vostra reputazione. Sostituire pavimenti notevolmente deteriorati può anche avere un impatto negativo sulle attività commerciali, come strutture industriali, scolastiche e mediche.

Test di umidità superficiale
Per evitare queste conseguenze, i professionisti della pavimentazione e dell'edilizia hanno utilizzato diversi metodi di prova per determinare il livello di umidità nel calcestruzzo prima di installare un prodotto finito. Dagli anni '1940 a oggi, molti di loro si sono affidati a metodi di prova dell'umidità basati sulla superficie. Esempi di test basati sulla superficie includono il test con cloruro di calcio anidro (CaCl), il metodo della cappa, il metodo del foglio di plastica e i misuratori di umidità portatili.

Un problema importante di tutti questi metodi è che misurano l'umidità solo in superficie o in prossimità della stessa. Non tengono conto della significativa umidità presente in profondità nella lastra, inclusa l'umidità che alla fine migra verso la superficie. Per questo motivo, non ci si può aspettare che forniscano una valutazione affidabile e accurata del grado di asciugatura della lastra.

Test di umidità relativa in situ
I test di UR risalgono almeno agli anni '1950 e '1960, con metodi di valutazione sviluppati dalla Portland Cement Association. Sono inoltre riconducibili a ricerche condotte presso l'Università di Lund in Svezia negli anni '1990.

La ricerca scandinava ha dimostrato che:

• Durante l'asciugatura, prima dell'installazione finale, le lastre di calcestruzzo presentano solitamente un gradiente di umidità, con livelli di umidità più bassi vicino alla superficie e livelli più alti verso il fondo della lastra.
• Il livello di umidità relativa al 40% della profondità della lastra (20% di profondità quando la lastra si asciuga da due lati) fornisce la misurazione più precisa delle condizioni generali di umidità se in quel momento sulla lastra fosse stata installata una finitura a bassa permeabilità.
• Le sonde o i sensori posizionati a questa profondità nel calcestruzzo (spesso chiamati sonde in situ) forniscono letture di umidità relativa accurate e verificabili dei livelli di umidità nella soletta di calcestruzzo.

Questi risultati, basati su prove scientifiche verificabili, offrono ragioni convincenti per cui i test di umidità relativa in situ, a differenza dei test superficiali, forniscono ai professionisti del settore la valutazione migliore e più accurata delle condizioni di umidità delle lastre di calcestruzzo.

ASTM F2170
Riconoscendo i vantaggi dei test di umidità relativa (RH) nella prevenzione dei cedimenti delle pavimentazioni, come documentato nella ricerca scandinava, ASTM International ha pubblicato un nuovo standard di settore nel settembre 2002: ASTM F2170. Basato sulle linee guida e sulle raccomandazioni degli esperti del settore, questo nuovo standard specifica la procedura corretta per condurre una valutazione dell'umidità relativa (RH) in situ del calcestruzzo al fine di ottenere risultati coerenti, affidabili e accurati. Da allora, lo standard è stato aggiornato più volte ed è ora l'unico standard approvato per le applicazioni in calcestruzzo leggero.

Grazie alla misurazione dell'umidità relativa in situ, i professionisti della pavimentazione e dell'edilizia possono aspettarsi di ricevere un quadro accurato dei livelli complessivi di umidità della soletta, ottenendo così le informazioni esatte necessarie per prendere decisioni aziendali cruciali in merito all'installazione dei pavimenti.

Studio di precisione e bias ASTM
Uno dei requisiti della norma ASTM F2170 è che si debbano attendere almeno 72 ore dopo la perforazione e il rivestimento del foro prima di registrare i risultati dei test. Questo tempo sufficiente affinché l'umidità si stabilizzi all'interno del foro nel calcestruzzo.

Questo requisito di 72 ore è stato ulteriormente valutato durante uno studio ASTM Precision and Bias (P&B) condotto nel 2014, i cui risultati sono stati pubblicati nell'ambito di un recente aggiornamento del 2016 dello standard ASTM F2170. Lo studio P&B è stato condotto da un laboratorio indipendente. Sono state testate sonde di umidità relativa di sei produttori e sono state rilevate temperature e umidità relativa a 1, 2 e 4 ore, nonché a 24, 48 e 72 ore.

Lo studio ha dimostrato che le misurazioni dell'umidità relativa effettuate a 24 ore – ben 48 ore prima del limite richiesto di 72 ore – sono sostanzialmente identiche alle letture effettuate a 72 ore. Sebbene le letture non fossero identiche al 100%, la variazione rientrava nell'intervallo accettabile specificato dalla norma ASTM F2170.

Una seconda importante scoperta emersa dallo studio è stata che le letture delle sonde di umidità relativa dei vari produttori hanno fornito risultati molto simili. In passato si erano sollevate preoccupazioni circa la coerenza dei sensori di umidità relativa tra i vari produttori. Questo studio ha chiaramente dimostrato che i sensori dei sei produttori forniscono letture di umidità sostanzialmente coerenti se confrontati tra loro.

Grazie a questa scoperta, è ora possibile condurre test di umidità relativa in situ secondo la norma ASTM F2170, utilizzare una qualsiasi delle sonde di umidità relativa di vari produttori ed essere certi di ottenere letture valide e affidabili delle condizioni di umidità nella soletta di calcestruzzo.

Che cosa ci riserva il futuro
Sulla base dei risultati dello studio P&B, ora sappiamo che le misurazioni dell'UR effettuate a 24 ore rispetto a quelle effettuate a 72 ore mostrano poca o nessuna differenza. Pertanto, non sembra necessario attendere tutte le 72 ore per ottenere una lettura affidabile e accurata. Questa conclusione giustifica la valutazione di una modifica allo standard F2170, in base alla quale sarebbe necessario attendere solo 24 ore prima di effettuare una lettura dell'UR. Sulla base dello studio P&B, non ci si aspetterebbe che tale modifica influisca sull'affidabilità o sull'accuratezza del test dell'UR.

Fino a quando non verrà apportata una modifica di questo tipo, chiunque effettui un test di umidità relativa in situ deve comunque effettuare letture ufficiali e documentabili dell'umidità relativa a 72 ore o successivamente. Ciononostante, in base ai risultati del recente studio commissionato dall'ASTM, le letture possono essere effettuate 48 ore prima, a 24 ore, per un'indicazione affidabile delle condizioni di umidità della soletta. Ciò consentirebbe di avere 48 ore di anticipo per prendere decisioni relative al progetto.

La modifica dello standard ASTM F2170 a 24 ore avvantaggerebbe sicuramente i professionisti del settore in diversi modi. Innanzitutto, farebbe risparmiare 48 ore sulla procedura di test e consentirebbe di ottenere risultati più rapidi e documentabili dei test di umidità del calcestruzzo, utili per prendere decisioni in merito all'installazione. Significherebbe inoltre che, dopo 24 ore, in caso di una lettura di umidità relativa inferiore alla soglia di umidità per un determinato prodotto per pavimentazione, l'installazione del pavimento finito potrebbe procedere immediatamente.

D'altra parte, se i valori di umidità relativa (RH) sono superiori alla soglia massima di umidità consentita per un determinato prodotto per pavimentazione, il processo di mitigazione dell'umidità potrebbe iniziare immediatamente, valutando diverse alternative e discutendone le opzioni con il team di progetto. Potendo implementare prima le misure di mitigazione necessarie, le 48 ore "extra" potrebbero contribuire a un utilizzo più efficiente delle risorse del progetto.

In ogni caso, lo studio P&B dell'ASTM ci dice che i test di umidità relativa forniscono informazioni preziose e affidabili molto rapidamente, entro 24 ore. Questa è un'ottima notizia per ridurre costosi ritardi e potenzialmente aumentare la redditività del progetto.

Jason Spangler

Jason vanta oltre 20 anni di esperienza nelle vendite e nella gestione delle vendite in diversi settori e ha lanciato con successo sul mercato una varietà di prodotti, tra cui gli originali test di umidità del calcestruzzo Rapid RH®. Attualmente lavora presso Wagner Meters come responsabile vendite dei prodotti Rapid RH®.

Ultimo aggiornamento il 8 settembre 2023