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. První je stavební zásah: elektrody ve zdi a v zemi, zdroj a dokumentace. Ten funguje a na vhodných domech ho děláme.

Druhá je plastová skříňka na zdi, která do zdiva vůbec nezasahuje. Její účinek nikdo fyzikálně nedoložil. Norma takové přístroje mezi metodami sanace nemá.

Jak funguje drátová elektroosmóza?

Stejnosměrné pole mezi elektrodou ve zdi a elektrodou v zemi posouvá vodu z pórů zdi dolů do podloží. Voda tak putuje proti směru vzlínání.

Voda v pórech zdiva není čistá. Je to roztok solí a na stěnách pórů drží slabý elektrický náboj. Ve stejnosměrném poli se ionty dají do pohybu k opačně nabité elektrodě. S sebou berou molekuly vody. Elektroda ve zdi se jmenuje anoda, elektroda v zemině pod základem katoda.

Jev popsal F. F. Reuss v roce 1807. Při pokusu s U-trubicí a vrstvou práškového křemene vystoupila po zapojení proudu voda u katody výš než u anody. Mimo stavebnictví se elektroosmózou odvodňuje například hlína nebo rašelina.

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?“ 10. 3. 2022.

Na stavbě to vypadá takhle. Do vodorovné spáry ve zdi nad terénem, takzvané ložné spáry, vložíme anodu. Anoda je titanový drát s povlakem z oxidů ušlechtilých kovů, nebo platinovaný vodič. Do země pod základem zarazíme katody. Obojí propojíme se zdrojem stejnosměrného napětí 12 až 36 V.

Starší instalace měly jeden problém. Anoda v zasoleném zdivu korodovala a po pár letech přestala vést. Dnešní pulzní systémy proto střídají pracovní cyklus s krátkou fází, která elektrodu zbaví usazenin. Té fázi se říká depolarizace. Koroze anody tím úplně nezmizí, jen se zpomalí a instalace vydrží déle. Před instalací proto vždy měříme vlhkost i obsah solí ve zdivu.

Co o elektroosmóze říká ČSN P 73 0610?

Norma elektroosmózu zná a řadí ji mezi přímé metody sanace, stejně jako clony a vzduchoizolační systémy. Popisuje ji jako aktivní systém elektrod ve zdi a uzemňujících elektrod. Ten je napojený na zdroj stejnosměrného proudu o velmi nízkém napětí. Skříňka bez elektrod tuhle definici nesplňuje a norma ji nezná.

Norma zároveň jmenuje, co drátové elektroosmóze škodí:

• bludné proudy v zemině,
• nechráněná kovová potrubí ve zdivu,
• kovové ostění a kovové instalace ve zdivu,
• vysoký obsah anorganických solí.

Tyhle body prověřujeme před každou nabídkou. Dům u tramvajové trati s ocelovým vodovodem ve zdi a zasoleným soklem elektroosmózu nedostane. Nefungovala by tam 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 volíme elektroosmózu místo podřezání?

Tam, kde by clona zeď poškodila nebo kde ji památkáři nepovolí. Clonou tu myslíme podřezání nebo injektáž. Elektroosmózu volíme u těchto zdí:

• kamenná nebo smíšená zeď silná 80 cm a víc,
• klenby,
• památkově chráněný dům,
• zeď, kterou statik zakázal přerušit.

Masivní kamenné a smíšené zdivo se podřezává špatně. Řez jde pomalu a kámen se drolí. Přerušená zeď si sedne. U památkově chráněného domu navíc památkáři plošný zásah do zdiva obvykle nepovolí.

Elektroosmóza zeď nepřeruší. Stačí jedna spára pro anodu a několik vrtů pro katody. Památková péče ji proto u historických staveb připouští jako šetrnou metodu.

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

Kde zeď nespadá jasně do žádné skupiny, rozhodne průzkum vlhkosti a solí. Ten u nás předchází každé nabídce.

Jedno omezení platí vždy. Elektroosmóza potřebuje vlhké a vodivé zdivo, protože proud vede právě voda v pórech. Zeď vlhkou jen na povrchu z kondenzace elektroosmóza nevysuší. Není tam co vést. Kondenzaci od vzlínání odlišíte podle článku Vzlínání, nebo kondenzace.

Proč bezdrátová skříňka na zdi nefunguje?

Skříňka nemá elektrody ve zdi ani v zemi. Bez nich ve zdivu nevznikne pole, které by vodu posouvalo. Skříňku proto nedoporučujeme nikomu, ani jako doplněk.

Poznáte ji podle těchto znaků:

• prodává se pod stejným jménem, někdy s přívlastkem bezdrátová, magnetokinetická nebo rezonanční,
• ve zdivu ani v podloží nejsou žádné elektrody,
• přístroj visí na stěně, buď bez napájení, nebo zapojený do zásuvky,
• podle prospektu vysílá pulzy, které vodu ve zdi obrátí zpátky dolů.

Elektroosmóza potřebuje uzavřený okruh. Tvoří ho:

• zdroj,
• anoda ve zdi,
• roztok solí v pórech zdiva,
• katoda v zemi.

Skříňka bez drátů žádný okruh netvoří.

Doložený účinek chybí. Touto metodou se zabývaly tyto odborné instituce a účinek nepotvrdily:

• Kloknerův ústav ČVUT,
• Společnost pro technologie ochrany památek (STOP),
• mezinárodní odborná společnost WTA.

Prodejci uvádějí poklesy vlhkosti z referenčních domů. Ty mají jiná vysvětlení:

• otlučení starých omítek,
• změnu vytápění,
• suchou sezonu.

Tyhle vlivy od sebe oddělí jediná věc. Je to měření vlhkosti před instalací a po ní, ze stejných míst a stejnou metodou. Když vám prodejce ukazuje referenční domy, chtějte vidět právě tohle měření.

Skříňka sama o sobě dům nepoškodí. Škodí čas. Majitel dva tři roky čeká, jestli zabere. Zdivo mezitím dál vzlíná. Sůl krystalizuje pod omítkou a omítka opadává. Skutečná sanace pak řeší větší plochu než na začátku.

Když skříňku doma už máte, nechte si změřit vlhkost z hloubky zdi. Rozhodněte se podle čísla, ne podle prospektu. Průzkum je u nás placená služba a jeho cenu řekneme hned v prvním hovoru. Protokol zůstává vám a můžete s ním jít i jinam.

Jak poznáte, že elektroosmóza zabrala?

Podle vlhkosti zdiva změřené před zásahem a znovu za dva roky po skončení prací. Stejně se měří úspěch u elektroosmózy i u každé jiné metody.

ČSN P 73 0610 k tomu zavádí stupeň účinnosti sanace v procentech. Do výpočtu vstupuje hmotnostní vlhkost před zásahem a po něm. Třetí hodnotou je rovnovážná vlhkost suchého zdiva. U staršího cihelného zdiva je to 3 procenta. Stupeň účinnosti 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. Možnosti jednotlivých metod měření rozebírá článek Měření vlhkosti zdiva.

Když vám někdo elektroosmózu nabízí, chtějte stejné tři doklady, jaké dáváme ke svým zakázkám my:

1. Průzkum vlhkosti a solí před zahájením. Chtějte protokol se zakreslenými body měření a odběru. Bez něj nebude s čím porovnat výsledek.
2. Popis instalace. Musí v něm stát napětí a poloha elektrod. Podle něj poznáte, že ve zdi opravdu budou dráty.
3. Kontrolní měření ve stejných bodech a stejnou metodou jako průzkum, s kontrolním vzorkem. Z něj se spočítá stupeň účinnosti. Podle něj poznáte, jestli sanace zabrala.

Číslo, které se počítá za splnění, stojí u nás ve smlouvě. Když vám někdo nabídne elektroosmózu bez tohohle, kupujete slib.

Kdy nepomůže elektroosmóza, podřezání ani injektáž?

Když voda do zdi nevzlíná z podloží. Všechny tři metody řeší jen vzlínání. Jiné a levnější řešení má vlhkost z těchto zdrojů:

• zatékající svod,
• špatný spád terénu,
• kondenzace,
• nevětraný sklep.

Ve třech případech se sanovat nemá vůbec. Rozebírá je text Tři případy, kdy se vlhký sklep sanovat nemá. Jestli má celý zásah ekonomický smysl, řeší článek Kolik stojí zbytečná sanace.

Časté dotazy

Funguje elektroosmóza na vlhké zdivo?

Drátová elektroosmóza ano. Elektrody ve zdi a v podloží posouvají vodu z pórů zdi dolů do zeminy. ČSN P 73 0610 ji řadí mezi přímé metody sanace. Podmínkou je vlhké a vodivé zdivo bez silného zasolení. Ve zdi nesmí vést kovová potrubí a v podloží nesmí být bludné proudy. Bezdrátové přístroje bez elektrod doložený účinek nemají.

Proč bezdrátová skříňka na zdi nefunguje?

Skříňka nemá elektrody ve zdi ani v zemi, takže netvoří uzavřený okruh. Ve zdivu nevznikne pole, které by vodu posouvalo. ČSN P 73 0610 takové přístroje mezi metodami sanace neuvádí. Poklesy vlhkosti z referenčních domů mají jiná vysvětlení, například otlučení omítek nebo suchou sezonu.

Kdy zvolit elektroosmózu místo podřezání?

U masivní kamenné nebo smíšené zdi a u kleneb. Dále u památkově chráněných domů a všude, kde statik zakázal zeď přerušit. Elektroosmóza zeď nepřeruší, stačí jedna spára pro anodu a několik vrtů pro katody. U cihelné zdi s průběžnou ložnou spárou je podřezání nebo injektáž rychlejší a levnější.

Jak poznám, že sanace zabrala?

Podle stupně účinnosti sanace podle ČSN P 73 0610. Vlhkost se změří před zásahem a za dva roky po něm, ze stejných míst a stejnou metodou. Stupeň účinnosti nemá klesnout pod 50 procent. U nás je protokol před zahájením i kontrolní měření součástí zakázky.

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, 10. 3. 2022. Materiál anod, napětí, pulzní režim s depolarizací a stanovisko k bezdrátovým přístrojům: odborné publikace k sanaci starých budov a směrnice WTA.