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Humedad superficial en las fachadas mediante técnicas no destructivas

Históricamente la capacidad de resistencia al agua, de los materiales exteriores es una propiedad relevante que debe conocerse. Ya que los materiales juegan un papel fundamental en la interacción con el medio exterior. Evaluaremos aquí la humedad superficial en las fachadas, mediante técnicas no destructivas (NDT).

Siempre se utilizaron dos NDT de medición de humedad diferentes:

  • La termografía infrarroja (IRT) y,
  • la medición de la resistencia eléctrica (ERM).
humedad superficial en las fachadas

Además, se mide la temperatura del aire y la humedad relativa. La IRT identifica la temperatura del material y ofrece una imagen térmica con diferentes temperaturas que se interpreta como área de humedad. Con la ERM se obtiene un mapa de humedad que representa las condiciones de humedad en las fachadas.

Ambas técnicas dan una idea de las áreas de humedad. Los resultados de ambos gráficos muestran que las zonas más húmedas corresponden a las mismas zonas que se obtienen por IRT y ERM. En conclusión, utilizando estos dos testeos al mismo tiempo es posible adquirir normalmente unos resultados rápidos. A la vez, cualitativos, precisos y económicos. Sin duda, datos importantes para el levantamiento y la evaluación del edificio para su seguimiento o mantenimiento.

Monitorear la humedad superficial

Los edificios deben ser constantemente monitoreados para evaluar su estado de conservación. La detección de la humedad es uno de los procesos más comunes en los materiales de mampostería, ya que son vulnerables al deterioro y a la descomposición bajo la influencia de la humedad.

También, puede afectar significativamente a la durabilidad y al comportamiento higrotérmico del edificio, especialmente cuando hay humedad superficial en las fachadas y las cubiertas de techo.

Los ensayos no destructivos (END) son uno de los métodos adecuados para la inspección, monitorización y evaluación de edificios. Que pueden realizarse in situ. Luego los resultados se predicen inmediatamente. A la vez, pueden detectar el estado de las estructuras, clasificar las estructuras y comparar las diferentes propiedades. Sin duda, basándose en valores umbral. Suelen ser baratos y utilizan tecnología punta. Además, son fáciles de usar y cuentan con instrumentos operativos de alta velocidad.

La inspección visual es suficiente para detectar los fenómenos patológicos que afectan al revestimiento de la fachada. Sin embargo, esto puede producir datos dudosos o de difícil interpretación. Que se ven afectados por la formación y experiencia del técnico que realiza la inspección. Igualmente, el uso de técnicas auxiliares de diagnóstico reduce la subjetividad de las inspecciones visuales. Luego, facilitan la obtención de evaluaciones más fiables. Una técnica in situ es más adecuada si es fácil y rápida de realizar, y proporciona directamente datos útiles para la evaluación del rendimiento en servicio.

Pruebas NO destructivas

En ciertos edificios se han llevado a cabo una monitorización indirecta no invasiva de la envolvente. Para evaluar el comportamiento higrotérmico de la mampostería de ladrillo. Donde emplean la termografía infrarroja pasiva y la monitorización ambiental. Para detectar la alteración debida a la variación de la humedad en la superficie de las fachadas. Sí, es cierto que las imágenes termográficas son muy útiles para localizar zonas húmedas en un muro, pero no existe la posibilidad de determinar el valor del contenido de humedad.

Un medidor de humedad es útil, sobre todo para determinar o confirmar las zonas de las fachadas más sometidas a la acción del agua. Cuando dicha acción no es visiblemente evidente. El uso de medidores de humedad puede adquirir una detección eficaz de la humedad y proporcionar una cartografía. Además, una documentación visual detallada y precisa del alcance de los daños. Sin duda, ahorrando tiempo y dinero en la fase inicial de evaluación de los daños.

Tipos de sensores

Algunos especialistas utilizan varios tipos de sensores de humedad para diagnosticar la eflorescencia salina en la decoración y la mampostería de edificios de años. Allí se observa que el medidor de humedad de tipo capacitivo da resultados erróneos debido al efecto de la sal en el yeso. El medidor de humedad con sonda de neutrones proporciona resultados más fiables.

Para obtener la distribución de la humedad en muros de mampostería, se insertan sensores de humedad de bloques de mampostería y de madera en varios lugares de la fachada. Luego, el rango de las mediciones de resistencia eléctrica de los bloques responde al estado real de humedad de la pared. Y no eran sensibles al efecto de las sales porque los poros de yeso. Ya que contienen una solución saturada de calcio y sulfato.

La variación del contenido de humedad sobre la sección transversal de un muro de mampostería indica la dirección del movimiento del agua. También ayuda a identificar la fuente de humedad.

Limitaciones en la medición de la humedad superficial en las fachadas

Asimismo, hay que tener en cuenta algunas limitaciones, ya que los medidores de humedad superficial suelen dar solo información sobre el contenido absoluto de humedad. Además de su distribución en el interior de las estructuras. Por lo que las lecturas adquiridas deben compararse con las de un lugar de referencia seco en la misma estructura. A veces, las lecturas del cociente de humedad dadas por diferentes medidores en las mismas circunstancias pueden diferir significativamente.

Además, las propiedades eléctricas de los materiales de construcción no son constantes, y la textura de la superficie del material puede variar entre rugosa y lisa y el contacto ser más débil. Además, la persona que realiza la medición puede afectar involuntariamente la lectura aplicando una fuerza diferente al presionar el dispositivo contra la estructura en diferentes lugares.

Las mediciones de humedad superficial en las fachadas, en un solo punto del edificio, NO son representativas del estado de humedad de todo el objeto.

Materiales y métodos

En este caso se aplica una serie de ensayos no destructivos in situ en cada una de las fachadas. Así, basados en la medición de las propiedades térmicas y de las zonas de humedad, utilizando Termografía infrarroja (IRT) y Medición de la resistencia eléctrica (ERM). Además, se miden las condiciones ambientales.

Estos estudios se intentan llevar a cabo en típicos días soleados, en condiciones normales de secado. La termográfica se realiza por la mañana entre las 09:00 y las 11:30 y la ERM entre las 8:00 a las 19:00.

Condiciones ambientales

Los parámetros de las condiciones ambientales en el exterior y en el interior del edificio se realizan con un medidor de calidad del aire exterior / interior. Sin duda, mide el CO2, la temperatura del aire y la humedad relativa. Además, el punto de rocío, la temperatura en termómetro de bulbo húmedo y el monóxido de carbono.

Estos son medidores de calidad del aire, que puede utilizarse in situ y proporcionar las mediciones. Para supervisar y ajustar los dispositivos de tratamiento del aire.

Termografía infrarroja (IRT)

La IRT es un método de medición de la humedad basado en el calor que transforma la radiación en una imagen visible. De hecho, utilizando el cambio de temperatura de los materiales, provocado por el cambio de las condiciones de humedad. A la vez, emitido por los objetos en la banda infrarroja del espectro electromagnético.

Con las imágenes térmicas se estima la distribución de la temperatura y se detectan las zonas problemáticas. Considerando que las zonas de menor temperatura son más húmedas y las de mayor temperatura son menos húmedas. Actualmente existen dos enfoques para las inspecciones por termografía: el pasivo y el activo.

humedad superficial en las fachadas - Imagen térmica
  • El enfoque pasivo mide las diferencias de temperatura de una estructura, que se generan en condiciones normales.
  • A la vez, el enfoque activo genera las diferencias de temperatura de la estructura utilizando estímulos externos.

La inspección termográfica permite observar las diferencias de temperatura que se producen en los materiales. Estas variaciones determinan posibles anomalías como la presencia de humedad. Además, estos defectos deben ser reparados para evitar daños irreversibles en los edificios.

Condiciones que afectan la medición IRT

Asimismo, algunos de los factores que afectan al estudio de la IRT durante la inspección son:

  • Las condiciones climáticas de aislamiento, viento, temperatura ambiente, humedad relativa y concentración de gases de efecto invernadero.
  • También, las propiedades del material (emisividad / reflectividad y color).
  • El acabado de la superficie del edificio como rugosidad, manchas y color de la superficie y grosor.
  • La orientación del edificio respecto a la trayectoria de la luz solar durante las mediciones, ángulo de visión y la existencia de algún elemento cercano que produzca calor.

La humedad de las fachadas por imagen termográfica se realiza de acuerdo con las normas UNE-EN 13187 e ISO 6781 modificada, donde se describe la detección cualitativa de irregularidades térmicas en las envolventes de los edificios. Ciertamente, bajo el método de infrarrojos.

La cámara termográfica

A la vez, se emplean cámaras de barrido infrarrojo FLIR SYSTEMS, lente FOL de 18 mm y resolución IR de 240 × 320 píxeles, que transforma una imagen infrarroja en radiométrica. Igualmente, permiten leer los valores de temperatura directamente de la imagen, ya que dispone de complejos algoritmos.

humedad superficial en las fachadas. Cámara termográfica

Los valores de emisividad de referencia, que se consideran para los materiales de construcción de las fachadas son:

  • Piedra caliza: 0. 95
  • Ladrillos: 0.93
  • Morteros: 0.92
  • Tierra apisonada: 0.93

Lo que permite obtener lecturas de temperatura muy precisas.

Una vez tomadas las imágenes térmicas, se introducen en el programa FLIR Tools. A la vez, se ajustan los parámetros de temperatura, humedad relativa, distancia y temperatura aparente reflejada. Además, se colocan puntos en las imágenes térmicas para medir la temperatura en diferentes zonas de la imagen o se trazan rectángulos para medir los promedios. Asimismo se toman las lecturas de temperaturas máximas y mínimas.

Para las imágenes térmicas, se utilizan comúnmente, un modo de paleta de colores de hierro con colores de referencia, azul para el rango de temperatura más frío y amarillo para el rango de temperatura más cálido. De este modo, se puede identificar el punto más frío en cada imagen.

Termografía infrarroja en las fachadas

En algunas fachadas las imágenes térmicas muestran que en las columnas hay una zona húmeda mientras que la base está seca. Esta humedad se origina al penetrar el agua de lluvia y de escorrentía. También en las partes superiores suele haber humedad en un área grande debido a la filtración a través de las grietas y a través de los defectos del revestimiento de la fachada.

Ciertas fachadas muestran imágenes térmicas que indican humedad proveniente del subsuelo debido a la acción capilar en la base, cuando penetra el agua de lluvia y de escorrentía.

Medición de la resistencia eléctrica (ERM)

El ERM es otro método no destructivo (END) que mide la humedad de forma indirecta. Por cierto, mide la resistencia eléctrica del material, lo que hace que la resistencia observada dependa de la propiedad dieléctrica del material que se está midiendo. Luego, con los datos procedentes de los medidores de humedad se realizan los mapas de humedad utilizando un software especializado.

Los mapas de humedad (MM) son diagramas de las ubicaciones de los materiales de construcción húmedos y las observaciones clave de dónde está la humedad. Los mapas de humedad son fotografías o dibujos de las superficies afectadas con una cuadrícula superpuesta y los valores de humedad de cada punto.

Medidor de contacto

Sin duda, es un método muy útil para identificar la ubicación y el tamaño de las zonas afectadas y los correspondientes valores de humedad.

Medidores ERM de humedad superficial y escalas

Los medidores de humedad tipo pin leen a través de dos pequeñas agujas y muestran los resultados del contenido de humedad al instante. Asimismo, los valores numéricos representan el porcentaje real de humedad en el ladrillo. Estos instrumentos detectan niveles de humedad por debajo de valores tangibles.

Medidor de pin

Generalmente el medidor de humedad por resistencia tiene tres escalas. Una escala para madera, una escala de referencia 0-100 y una escala para yeso. Sobre todo se utiliza la 0-100 para otros materiales como ladrillos y paramentos de piedra, obteniendo una lectura cualitativa.

Estas lecturas se muestran numéricamente y se emplean para estimar si ese material está húmedo o seco. Casi, es importante señalar que los números utilizados en una escala de referencia no son indicativos de un porcentaje específico de contenido de humedad. No obstante, las medidas de la escala de referencia se utilizan como una indicación relativa de la cantidad de humedad que tiene un material.

En la toma de muestras se utiliza una retícula de 50 cm x 50 cm y se mide en cada uno de esos puntos, a lo largo de las fachadas, de suelo a techo

Resultados de las mediciones de humedad en las fachadas

Se deben registrar las condiciones ambientales en el momento de la evaluación. Por cierto, tienen incidencia directa en el estado del material. Probablemente, en regiones cálidas y húmedas, la presencia continua de humedad en los materiales y el vapor de agua presente en el aire afectan los materiales.

El clima cálido húmedo se caracteriza por las condiciones de calor, sudoración y pegajosidad. Por ejemplo, en estos casos llega a haber una alta humedad relativa del 78%, las temperaturas del aire se mantienen moderadamente altas entre 22 y 33 °C con poca variación entre el día y la noche.

Conclusiones sobre la humedad superficial en las fachadas

En conclusión la integración de varios ensayos no destructivos pueden considerarse como métodos potentes, sencillos y de bajo costo para la supervisión y mantenimiento de edificios.

En el ámbito del proceso de rehabilitación de un edificio es necesario realizar un estudio completo de identificación e inspección. Por ello, localizar y cartografiar las patologías es base firme para un diagnóstico con la presencia de humedad superficial en las fachadas. Ciertamente, es uno de los principales daños que afectan a los edificios.

El medio ambiente

El medio ambiente juega un papel importante en el deterioro de los materiales. El uso de métodos de termografía y de resistencia eléctrica, ofrece apoyos y control de la humedad. Porque los niveles naturales de humedad y temperatura en ciertas zonas geográficas mantienen los materiales con un pequeño porcentaje de humedad.

Además, en sitios donde se construyen con materiales pesados de baja porosidad hay una gran inercia térmica. Así, se absorbe gran parte del calor que entra por la superficie exterior de la pared durante el día. Aunque el ladrillo macizo absorbe más que una piedra natural, ambos NO tienen poros comunicados y esto produce la baja porosidad en los materiales. Luego, con estas características, es baja la acumulación de humedad.

Simultaneidad de las pruebas

Ambas técnicas son una herramienta fundamental para la detección de humedades en muros o cualquier otro elemento constructivo y lo hacen in situ. Sin duda, facilitan a los técnicos de la construcción la evaluación e identificación de las zonas afectadas.

Además, son una solución para testear los problemas de humedad superficial en las fachadas, sin afectar a los edificios. Los datos obtenidos por IRT y ERM combinados con la inspección visual permiten realizar de forma más sencilla, económica y de calidad, una evaluación de la humedad basada en información técnica.

Con las imágenes térmicas, la temperatura de la superficie depende de más variables que la humedad, como la exposición al sol y a la sombra. Además, los puentes térmicos, la densidad y la conductividad de los materiales en cada punto. En el caso de las pruebas por resistencia eléctrica, la lectura de los datos depende de más variables que solo la humedad. Como la propiedad dieléctrica de los materiales, la luz solar y las sombras. También, los puentes térmicos, la densidad y conductividad de los materiales, entre otros.

Los edificios deben ser constantemente monitoreados para evaluar su estado de conservación. La detección de la humedad es uno de los procesos más comunes en los materiales de mampostería, ya que son vulnerables al deterioro y a la descomposición bajo la influencia de la humedad.
Ferran Gomez | ingeniero
En ciertos edificios se han llevado a cabo una monitorización indirecta no invasiva de la envolvente. Para evaluar el comportamiento higrotérmico de la mampostería de ladrillo. Donde emplean la termografía infrarroja pasiva y la monitorización ambiental. Para detectar la alteración debida a la variación de la humedad en la superficie de las fachadas. Sí, es cierto que las imágenes termográficas son muy útiles para localizar zonas húmedas en un muro, pero no existe la posibilidad de determinar el valor del contenido de humedad.
Alberto Comas | ingeniero

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