Miksi kosteusmittauksia tehdään?
Erilaisia kosteusteknisiä mittauksia tehdään sekä uudistuotannossa että olemassa olevien rakennusten kosteusteknisissä tarkasteluissa ja tutkimuksissa. Uudis- ja saneerauskohteissa kosteusmittauksilla voidaan varmistaa, että rakenteet ovat riittävän kuivia ennen päällystämistä tai muuta täydennysrakentamista. Myös vesivahingon seurauksena, kun rakenteita kuivatetaan, tulee mittausten perusteella varmistua rakenteiden riittävästä kuivuudesta ennen ennallistamista ja pintamateriaalien takaisin asennusta sekä vaurioalueen määrittämistä varten. Usein kosteusmittauksia joudutaan tekemään olemassa oleviin rakennuksiin, kun epäillään liiallista kosteusrasitusta tai rakennusmateriaalien kosteusvaurioitumista pitkällä tai lyhyellä aikavälillä. Kosteusvaurioiden syntymekanismeista ja sisäilman vaikutuksista voi lukea kohdasta kosteusvaurio.
Kosteuskartoitus
Kosteustekniset mittaukset aloitetaan kartoittamalla tietyn rakenneosan pintakosteuksia. Pintakosteuskartoitus ei ole varsinainen kosteudenmittaus, vaan vertailevaa tutkimusta, ja sen tehtävänä on ohjata tarkempien rakennekosteusmittausten kohdentamista, tai kostuneen alueen rajaamista. Kosteuskartoituksessa tehdään aistinvaraisten havaintojen tueksi ns. pintakosteuskartoitusta, jossa pyritään selvittämään tutkittavan rakenteen pintakosteudenilmaisimen vertailuarvoja tai niiden poikkeamia. Kartoituksessa käytämme pintakosteusilmaisinta, Gann LB70 ja mittauslukemat luetaan näyttölaitteesta, Gann Hydromette RTU600. Pintakosteusilmaisimen vertailuarvo riippuu rakenteen kosteuden lisäksi materiaalin sähkönjohtavuusominaisuuksista, tiheydestä, tarkastelupinnan epätasaisuudesta ja päällyste-/pinnoitemateriaalista.
Menetelmällä pystytään paikantamaan selkeästi kosteampia pintoja, vertailtaessa samanlaisia rakenteita/materiaaleja toisiinsa. Tutkimusmenetelmä ei kuitenkaan vastaa tarkkuudeltaan rakennekosteusmittausta, minkä lisäksi sillä pystytään mittaamaan vain esillä olevia pintoja, eikä rakenteiden sisään jääviä materiaali- ja rakennekerroksia. Pintakosteuskartoituksen avulla pystytään kuitenkin kohdentamaan tarkempia rakennekosteusmittauksia kriittisimmiksi oletettuihin mittauspisteisiin.
Kosteusmittaus
Tyypillisimmät rakennekosteusmittaukset ovat porareikä- ja näytepalamenetelmä, joilla saadaan tarkasti mitattua esim. betonin rakennekosteuksia. Olemassa olevasta rakennuksesta voidaan mitata myös lattiapäällysteen (muovimatto, linoleum jne.) alapuoliset kosteudet ns. viiltomittauksin ja rakenteiden eristetilan kosteudet porareiän kautta. Lisäksi puurakenteista on mahdollista mitata puun painokosteuksia ns. piikkimittarilla, mutta se ei ole yhtä tarkka menetelmä kuin aiemmin mainitut rakennekosteusmittaukset ja viiltomittaus.
Kosteusmittaukset ovat erittäin tärkeässä roolissa kuntotutkimuksissa, sillä rakenteiden kosteustekninen toimivuus tai pikemminkin toimimattomuus korreloi materiaalien kosteusvaurioitumisen. Eri homehtumisherkkyysluokissa olevien materiaalien vaurioitumisriskiä voidaan arvioida sen sisältämien kosteuspitoisuuksien avulla. Lisäksi lattiapäällysteiden osalta kemiallisen vaurioitumisen riskiä voidaan arvioida viiltomittauksien avulla, sillä usein liima-aineilla voidaan ajatella kriittisen suhteellisen kosteuden olevan noin 75 %, ennen kuin ne alkavat kemiallisesti hajoamaan.
Porareikämittaus on yleisimmin käytetty menetelmä betonin suhteellisen kosteuden mittaamiseen. Se perustuu kosteusanturin asettamiseen porattuun reikään betonissa, jolloin anturi mittaa betonin suhteellista kosteutta. Tämä menetelmä on toimenpiteenä suhteellisen nopea ja tarjoaa paikallisen kosteuden arvon mittauskohdasta. Kuitenkin itse anturin ja porareiän täytyy antaa tasaantua vähintään kolme vuorokautta ennen mittauslukeman ottamista.
Mittaus suoritetaan tyypillisesti käyttämällä elektronisia kosteusmittareita, jotka kykenevät mittaamaan kosteuden suhteellista arvoa reiän syvyydeltä. Me käytämme tätä mittausta varten Vaisalan HMP 40S -anturia ja HMI 40 -näyttölaitetta, jotka kalibroidaan vuosittain. Menetelmä mahdollistaa kosteuden mittaamisen eri syvyyksiltä, mikä antaa tietoa rakenteen kosteusprofiilista ja mahdollistaa kosteuspitoisuuden määrittämisen tietyltä arviointisyvyydeltä ja eri syvyyksistä mitattuna mahdollistaa kosteuden kulkusuunnan arvioinnin. Vesivahinkokohteissa on myös tärkeää tietää, kuinka syvälle betoniin vesi on jo imeytynyt, ennen kuin aloitetaan kuivatustoimet.
Porareikämittauksen tarkkuus ja luotettavuus riippuvat monista tekijöistä, kuten mittauslaitteiston kalibroinnista ja virhemarginaalista, mittausprosessin huolellisuudesta, porausreikien sijoittelusta ja poraussyvyyden tarkkuudesta, porareikien puhdistuksesta betonipölystä, reiän tiivistämisestä sekä tasaantumisajasta (min 3 vrk). Lisäksi on tärkeää huomioida, että mittaus antaa tietoa vain niistä kohdista, joista mittaukset suoritetaan, mikä voi rajoittaa menetelmän kykyä antaa kattava kuva rakenteen koko kosteustilasta. Tätä varten juurikin pintakosteuskartoitus on tärkeää, jotta porareikämittaukset voidaan kohdentaa kriittisimmiksi oletettuihin kohtiin. Kun kriittisimmät kohdat saadaan riittävän kuiviksi, voidaan olettaa, että myös muualla rakenteessa on riittävän kuivaa. Betonirakenteiden suhteellisen kosteuden mittauksesta voi lukea tarkemmin maksullissesta RT-ohjekosrtista (RT 103333, Betonin suhteellisen kosteuden mittaus)
Näytepalamittaus on tarkka menetelmä, jossa betonista otetaan näytepala halutusta rakenteen osasta. Tämä menetelmä tarjoaa tarkan kosteuspitoisuuden mutta se on toteutukseltaan aikaa vievä ja vaatii näytteen ottamisen rakenteesta aina tietyltä syvyydeltä, eli se vaatii esivalmistelua näytepalan saamiseksi. Näytepalamittauksessa betonirakenteesta tietyltä syvyydeltä otetut betonipalat laitetaan yhdessä mittapään kanssa tiiviisti suljettuun koeputkeen, jonka ilmatilan suhteellinen kosteus mitataan, kun tasapainokosteus koeputken ilmatilan ja betonipalojen välillä on saavutettu.
Toisinaan näytepalamittauksia voidaan ottaa myös rakenteiden pintakerroksista esim. kuntotutkimusten kosteusteknisissä selvittelyissä. Näytepalamittauksen etuna porareikämittaukseen verrattuna on mittaustuloksen saamisen nopeus ja se, että sitä voidaan käyttää lämpötilaltaan hyvinkin epävakaissa olosuhteissa ja myös korkeissa tai alhaisissa lämpötiloissa (-20…+80 °C). Mittauksen rajoitteena on sen työläys, jos näyte pitää saada tietyltä syvyydeltä. Näytepalamittausta pidetään tarkimpana betonin suhteellisen kosteuden mittausmenetelmänä, sillä mitattavan rakenteen ja sitä ympäröivän ilman lämpötila eivät vaikuta merkittävissä määrin mittausvirheeseen.
Puun painokosteuden mittausta tehdään yleensä rakenneavausten yhteydessä. Tällöin voidaan arvioida puuosien kosteuspitoisuutta, mittaamalla puun kosteuden painoprosentteja ns. piikkimittarin avulla. Piikkimittarin toiminta perustuu materiaalien sähkönjohtavuuteen ja sen antama painokosteuden mittaustulos on suuntaa antava. Mittauksella voidaan kuitenkin melko luotettavasti tunnistaa selvästi kuiva ja kostea materiaali, sekä verrata samankaltaisten puurakenteiden tai -materiaalien mittausarvoja keskenään.
Puurakenteiden normaali tasapainokosteus vaihtelee vuodenajasta ja ympäröivien kosteusolosuhteiden vaikutuksesta. Normaalin kuivan puun tasapainokosteus on vuodenajasta riippuen n. 6…13 p-%. Puurakenteiden poikkeava painokosteuden vertailuarvo on 16…18 p-% tai sen ylittävä arvo, jolloin mikrobikasvun kehittyminen on mahdollista. Puu alkaa olla selvästi märkää painokosteuden ollessa 28 p-% tai enemmän.
Viiltomittaus tehdään, kun selvitetään betonin päälle asennettujen materiaalien lattian päällystemateriaalienkosteusrasitusta, ja halutaan arvioida, onko materiaali sietokykyään korkeammassa kosteuspitoisuudessa. Jotkut muovimattojen liima-aineet voivat alkaa kemiallisesti hajoamaan (vaurioitumaan) yli 75 RH-% kosteudessa. Viiltomittauksella voidaan selvittää liimattavan lattiapäällysteen, kuten muovi- ja linoleumimaton alapintaan ja liimakerrokseen kohdistuva todellinen kosteusolosuhde kyseisenä mittaushetkenä.
Mittausmenetelmässä tehdään viilto tutkittavalle kohdalle lattiapäällysteeseen, asennetaan ohut anturi lattiapäällysteen ja betonirakenteen väliin sekä tiivistetään viiltokohta ja anturin ympäristö huolella. Tyypillisesti viiltomittausta on edeltänyt pintakosteuskartoitus, jonka perusteella viiltomittaukset on voitu kohdistaa korkeimpien pintakosteuden vertailuarvojen perusteella. Mittausmenetelmä on melko nopea, jossa tulokset saadaan noin vartissa anturin asentamisen jälkeen.
Jaksoittain luettavat seurantamittaukset mahdollistavat kosteuspitoisuuden seurannan tietyin väliajoin käyttäen asennettuja antureita. Tämä menetelmä soveltuu erityisesti rakennusprojekteihin, joissa kosteuspitoisuuden muutoksia ja kuivumista halutaan seurata ajan suhteessa.
Jatkuvatoimiset seurantamittaukset tarjoavat reaaliaikaista tietoa betonin kosteuspitoisuudesta käyttäen langattomia antureita. Tämä menetelmä on hyödyllinen pitkäaikaisessa kosteuden seurannassa ja sisäilman laadun hallinnassa. Tällä hetkellä markkinoilla on jo useita esim. IoT-teknologiaa hyödyntäviä antureita, joiden kosteusmittausarvoja voi lukea esim. pilveen tallennetusta datasta. Yleisesti tätä tekniikkaa käytetään uudisrakennuksissa, koska näitä antureita voidaan asentaa tuoreeseen betoniin, mutta tulevaisuudessa varmasti kehitetään sellaisia malleja, joita saadaan asennettua helposti myös olemassa oleviin rakenteisiin.
Kosteusmittaus on keskeinen osa uusien rakennusten kosteudenhallintaa ja olemassa olevien rakennusten kosteusteknisen toimivuuden arviointia. Eri mittausmenetelmät tarjoavat erilaisia etuja ja soveltuvat eri käyttötarkoituksiin. On tärkeää valita oikea mittausmenetelmä kuhunkin tarpeeseen ja varmistaa mittauksen luotettavuus ja tarkkuus. Oikea-aikaiset ja tarkat kosteusmittaukset mahdollistavat kosteusvaurioiden ennaltaehkäisyn, rakennusmateriaalien pitkäaikaiskestävyyden ja sisäilman hyvän laatutason saavuttamisen.