Elektroosmóza: drátová je v normě, bezdrátová ne

Ing. Otakar Hobza · Bee Workers s.r.o. · čtení 9 minut

Pod slovem elektroosmóza se v Česku prodávají dvě věci, které mají společný jen název. Jedna je stavební zásah s elektrodami, zdrojem a dokumentací. Druhá je plastová skříňka na zdi, která do zdiva nezasahuje vůbec. První funguje a my ji na vhodných domech děláme. Druhá stojí na účinku, který nikdo fyzikálně nedoložil; norma takové přístroje mezi metodami sanace nemá.

Tenhle článek říká, jak drátová elektroosmóza funguje, kde ji volíme, kde ne, a proč skříňku na zeď nedoporučíme nikomu.

Jak drátová elektroosmóza funguje

Voda v pórech zdiva není čistá. Je to roztok solí a na stěnách pórů drží slabý elektrický náboj. Když se do zdiva vloží stejnosměrné pole, ionty se dají do pohybu k opačně nabité elektrodě a berou s sebou molekuly vody. Anoda je ve zdi, katoda v zemině pod základem. Voda tedy putuje z pórů zdi dolů do podloží, tedy proti směru vzlínání.

Jev popsal v roce 1807 F. F. Reuss na U trubici s vrstvou práškového křemene. Po zapojení proudu vystoupila voda u katody výš než u anody. Mimo stavebnictví se elektroosmóza používá k odvodňování hlíny, rašeliny a výkopového bahna.

Zdroj k fyzice jevu: Mgr. Andrea Hušková, katedra fyzikální chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, odpověď „Lze při boji s vlhkostí využít elektroosmózu? A jak to vlastně funguje?“ v rubrice Zeptejte se přírodovědců na Prirodovedci.cz, 10. 3. 2022.

Na stavbě to vypadá takhle. Do ložné spáry nad terénem se vloží anodové vedení, titanový drát s povlakem z oxidů ušlechtilých kovů nebo platinovaný vodič. Do podzákladí se zarazí katody. Obojí se propojí na zdroj stejnosměrného napětí 12 až 36 V.

Starší instalace měly jeden problém: soli ve zdivu anodu korodovaly a po pár letech přestala vést. Současné pulzní systémy proto střídají pracovní cyklus s krátkou fází depolarizace, která elektrodu zbaví usazenin. Koroze anody tím nemizí úplně, ale zpomalí se a instalace vydrží podstatně déle. Sůl ve zdivu proto před instalací vždy měříme, nejen vlhkost.

Co k tomu říká ČSN P 73 0610

Norma elektroosmózu zná a řadí ji mezi přímé metody sanace, vedle mechanických clon, chemických clon a vzduchoizolačních systémů. Popisuje ji jako aktivní systém zedních a uzemňujících elektrod napojený na zdroj stejnosměrného proudu o velmi nízkém napětí. Skříňka bez elektrod tuhle definici nesplňuje, norma ji nezná.

Norma zároveň jmenuje, co drátové elektroosmóze škodí: bludné proudy v zeminách, nechráněná kovová potrubí, kovové ostění a instalace ve zdivu a vysoký obsah anorganických solí. To je pro nás seznam kontrol před nabídkou. Dům u tramvajové trati s ocelovým vodovodem ve zdi a zasoleným soklem elektroosmózu nedostane, protože by tam nefungovala tak, jak má. Dostane podřezání nebo injektáž.

Zdroj: ČSN P 73 0610 Hydroizolace staveb, Sanace vlhkého zdiva, Základní ustanovení, vydání 11/2000, přehled metod a vlivy snižující účinnost. Písmeno P znamená předběžnou normu.

Kdy ji volíme místo podřezání

U běžné cihelné zdi s průběžnou ložnou spárou je podřezání nebo tlaková injektáž rychlejší, levnější a výsledek je jistý hned. Rozdíly mezi těmi dvěma clonami rozebírá článek Podřezání, nebo injektáž. Elektroosmózu tam nenabízíme.

Jinak je to u masivních zdí. Kamenné a smíšené zdivo o tloušťce 80 cm a víc se podřezává špatně: řez jde pomalu, kámen se drolí a přerušená zeď si sedne. U památkově chráněného domu navíc památkáři plošný zásah do zdiva obvykle nepovolí.

Drátová elektroosmóza tady patří k nejšetrnějším zásahům do zdiva: jedna spára pro anodu, několik vrtů pro katody, žádné přerušení zdi. Památková péče ji proto u historických staveb připouští jako jednu ze šetrných metod.

Naše pravidlo je jednoduché. Cihelná zeď s průběžnou ložnou spárou: clona. Masivní kamenná nebo smíšená zeď, klenby, památka, nebo zeď, kterou statik zakázal přerušit: elektroosmóza. Mezi tím rozhoduje průzkum vlhkosti a solí, který u nás předchází každé nabídce.

Jedno omezení platí vždy. Elektroosmóza potřebuje vlhké a vodivé zdivo, protože proud vede právě ta voda. Zeď, která je vlhká jen na povrchu z kondenzace, elektroosmóza nevysuší, protože není co vést. Jak od sebe kondenzaci a vzlínání poznat, popisuje článek Vzlínání, nebo kondenzace.

Proč skříňka na zdi nefunguje

Druhá kategorie výrobků se prodává pod stejným jménem, někdy s přívlastkem bezdrátová, magnetokinetická nebo rezonanční. Společný znak: žádné elektrody ve zdivu ani v podloží. Přístroj visí na stěně, buď bez napájení, nebo zapojený do zásuvky, a podle prospektu vysílá pulzy, které vodu ve zdi obrátí zpátky dolů.

Fyzika to nedovoluje. Elektroosmóza potřebuje uzavřený okruh: zdroj, anodu, elektrolyt v pórech a katodu. Bez elektrod ve zdi a v zemi žádný okruh není a žádné pole ve zdivu nevzniká. Skříňka bez drátů nemá čím vodu posouvat.

Doložený účinek chybí. ČSN P 73 0610 tyhle přístroje mezi metodami sanace neuvádí. Metodou se zabývaly Kloknerův ústav ČVUT, Společnost pro technologie ochrany památek (STOP) i mezinárodní odborná společnost WTA a účinek nepotvrdily.

Poklesy vlhkosti, které prodejci uvádějí z referenčních domů, mají jiná vysvětlení: otlučení starých omítek, změnu vytápění, nebo suchou sezonu. Oddělit od sebe tyhle vlivy jde jediným způsobem: změřit vlhkost před instalací a za dva roky po ní, ze stejných míst, stejnou metodou. Kdo takové měření má, ať ho ukáže.

Skříňka sama o sobě dům nepoškodí. Škodí čas. Majitel dva tři roky čeká, jestli zabere, a zdivo mezitím dál vzlíná, sůl krystalizuje pod omítkou a omítka opadává. Když se nakonec pustí do skutečné sanace, řeší větší plochu než na začátku.

Kdo takovou skříňku doma má, ať si nechá udělat měření vlhkosti z hloubky zdi a rozhodne se podle čísla, ne podle prospektu. Průzkum je u nás placená služba a jeho cenu řekneme hned v prvním hovoru, ne až v nabídce. Protokol zůstává vám a můžete s ním jít i jinam.

Čím se pozná, že to funguje

U elektroosmózy i u každé jiné metody se úspěch měří stejně. ČSN P 73 0610 zavádí stupeň účinnosti sanace v procentech. Počítá se z hmotnostní vlhkosti před zásahem, z vlhkosti za dva roky po skončení prací a z rovnovážné vlhkosti suchého zdiva, u staršího cihelného zdiva 3 procenta. Za dva roky nemá klesnout pod 50 procent.

Vzorek se bere z hloubky 100 až 150 milimetrů od líce zdi s otlučenou omítkou; povrchový přístroj na tohle nestačí. Co která metoda měření umí, rozebírá článek Měření vlhkosti zdiva.

U nás to jde takhle: průzkum vlhkosti a solí před zahájením s protokolem a zakreslenými odběrovými místy, popis instalace včetně napětí a polohy elektrod, a kontrolní měření po dvou letech ze stejných míst stejnou metodou. Číslo, které se počítá za splnění, stojí ve smlouvě. Když vám někdo nabídne elektroosmózu bez tohohle, kupujete slib.

Kdy není metoda to, co řešit

Elektroosmóza, podřezání i injektáž řeší jednu věc: vzlínání vody z podloží. Vlhkost ze zatékajícího svodu, ze špatného spádu terénu, z kondenzace nebo z nevětraného sklepa má jiné a levnější řešení. Ve třech případech se sanovat nemá vůbec, rozebírá to text Tři případy, kdy se vlhký sklep sanovat nemá. A jestli má celý zásah ekonomický smysl, řeší Kolik stojí zbytečná sanace.

Časté dotazy

Funguje elektroosmóza na vlhké zdivo?

Drátová aktivní elektroosmóza ano. Elektrody ve zdi a v podloží se stejnosměrným napětím 12 až 36 V posouvají vodu z pórů zdi dolů do zeminy. ČSN P 73 0610 ji řadí mezi přímé metody sanace. Podmínkou je vlhké vodivé zdivo bez silného zasolení, bez kovových potrubí ve zdi a bez bludných proudů v podloží. Bezdrátové přístroje bez elektrod doložený účinek nemají.

Proč bezdrátová skříňka na zdi nefunguje?

Elektroosmóza potřebuje uzavřený okruh: zdroj, anodu ve zdi, roztok v pórech a katodu v zemi. Skříňka bez elektrod žádný okruh netvoří a ve zdivu nevznikne pole, které by vodu posouvalo. Účinek takových přístrojů není fyzikálně doložený a ČSN P 73 0610 je mezi metodami sanace neuvádí. Poklesy vlhkosti z referenčních domů se dají vysvětlit otlučením omítek, změnou vytápění nebo suchou sezonou.

Kdy zvolit elektroosmózu místo podřezání?

U masivního kamenného nebo smíšeného zdiva od 80 cm, u kleneb, u památkově chráněných domů a všude, kde statik zakázal zeď přerušit. Jedna spára pro anodu a několik vrtů pro katody patří k nejšetrnějším zásahům do zdiva. U cihelné zdi s průběžnou ložnou spárou je podřezání nebo injektáž rychlejší, levnější a výsledek je hned.

Jak se pozná, že sanace zabrala?

Stupněm účinnosti sanace podle ČSN P 73 0610. Vlhkost se změří před zásahem a za dva roky po něm, ze stejných míst, ze stejné hloubky 100 až 150 mm, stejnou metodou. Stupeň účinnosti nemá za dva roky klesnout pod 50 procent. U nás je protokol před zahájením i kontrolní měření po dvou letech součástí zakázky.

Shrnutí

Drátová elektroosmóza je doložená metoda s místem v normě. Volíme ji tam, kde by clona zeď poškodila nebo kde ji památkáři nepovolí: masivní kamenné a smíšené zdivo, klenby, historické domy. Před instalací měříme vlhkost, soli, kovy ve zdi a bludné proudy, protože to jsou čtyři věci, na kterých selhává.

Bezdrátové skříňky bez elektrod doložený účinek nemají a norma je mezi metodami sanace neuvádí. Nikomu je nedoporučíme, ani jako doplněk.

Jestli máte starý dům s vlhkou masivní zdí a nevíte, jestli je na řadě clona nebo elektroosmóza, přijedeme se podívat. Průzkum vlhkosti a solí předchází u nás každé nabídce, takže dostanete číslo, ne názor.

Zdroje: ČSN P 73 0610 Hydroizolace staveb, Sanace vlhkého zdiva, Základní ustanovení, vydání 11/2000 (zařazení elektroosmózy mezi přímé metody, vlivy snižující její účinnost, hloubka odběru vzorku, stupeň účinnosti sanace).

Fyzika jevu a Reussův pokus: Mgr. Andrea Hušková, katedra fyzikální chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Prirodovedci.cz, 10. 3. 2022. Materiál anod, napětí, pulzní režim s depolarizací a stanovisko k bezdrátovým přístrojům: odborné publikace k sanaci starých budov a směrnice WTA.