Ohverkrohv

See on teema mida Eesti ehituskultuuris pole piisavalt kajastatud. Kui jätta kõrvale kalambuur ohverdamise ümber siis on tegemist sisuliselt ainsa lahendusega kuidas lõplikult vabastada kiviseinu sooladest ilma seinu kahjustamata. Nii mõnedki nö ehitusvaldkonna spetsialistid on pidanud soolade teemat ületähtsustatuks, jättes seejuures kõrvale kooruvad/irduvad värvi- ja krohvi kihid vanadel soklitel ja kivimüüridel, inetu ilme võtnud uusehitiste telliskiviseinad ning lagunevad väärikad kivikonstruktsioonid.
Järgneb põgus ülevaade keskkooli füüsika- ja keemiaõpikust ja ma loodan, et tõsisemad insener-keemikud andestavad teatava pinnapealsuse.

Kõige kurja juur on vesi!  Pole vett, pole probleemi – oleks võinud öelda ka meie “suur juht ja õpetaja” J.I.S., aga ei öelnud! Vesi üksinda põhjustab ehituskonstruktsioonides piisavalt palju pahandusi ja kui sellele lisada veel soolad on tulemus kordades hävituslikum ja seda enam kui on tegemist poorsete materjalidega. Tänu kapillaarliikuvusele suudab vesi liikuda suurte vahemaade taha. Ehitusfüüsikas kasutatakse millegipärast arvu 2m kuid teoreetiline piir, kui tingimused on soodsad, tuleb alles 10km juures – just, see ei ole näpukas! 10km on pikk maa, et endasse koguda kõikvõimalikke veeslahustuvaid mineraalseid soolasid.

Uusehitistega on sisuliselt lihtne. Ehituse käigus tuleb paigaldada vastavalt juhistele vertikaalne ning horisontaalne hüdroisolatsioon ja tõusev- e. kapillaarniiskus saabki kontrolli alla. Mida aga teha vanade hoonetega? Massiivkivi vundamente hoonete all uuesti laduda ei saa. Osaline läbilõikamine küll aitab mõneti soolade vastu kuid nõrgestab konstruktsioone ja lõpptulemusena pole piisavalt tõhus. Sokli impregneerimine poorsete kivide puhul on küll tõhus kuid ajas teadmata suurus kuidas need kemikaalid käituvad, milliseid muutusi konstruktsioonis veel endaga kaasa toovad ning lisaks seina ulatuslik perforeerimine mida ei saa väga lubada kaitsealuste hoonete puhul. Lisaks on keemiline impregneerimine sisuliselt vastuolus restaureerimis põhimõtetega kus tänapäevased tegevused peaks olema tagasipööratavad ja just juhuks kui ilmnevad töödest tingitud negatiivsed tagajärjed.

Et oleks lihtsam aru saada soolade ja vee hävitavast toimest läheks korraks tagasi ehitusfüüsika juurde. Poorsetest materjalidest vee väljakuivamine reeglina ei kujuta endast suuremat probleemi. Kui nüüd võrrandisse lisada soolad,siis vee aurustudes jäävad soolad materjali pealmistesse kihtidesse ja kristalliseeruvad. Sisuliselt küll kosmeetiline ja suhteliselt lihtsasti parandatav probleem.

Mida enam vesi materjali pinnalt aurustub, seda suurem saab olema soolade kontsentratsioon materjalis ja see omakorda muudab niiskusrežiimi niivõrd, et uuesti tasakaal saavutada hakkab vesi seda suurema hooga liikuma üha enam kontsentreerunud soolade suunas, et neid soolasid lahustada. See aga võib tekitada meeletu hüdrostaatilise surve poorses materjalis. Nohikutest asjaarmastajad näiteks nimetavad eelnevat nähtust “osmoosiks”!

Surved millest jutt käib polegi väga triviaalsed (1). Nimelt osmoosi rõhk võib ületada enamuse poorsete materjalide survetugevuse, suisa nii, et nad piltlikult öeldes plahvatavad.

Difusiooni rõhk:     2.1 to 3.5 kPa

Kapillaar surve:      2.1 to 3.5 MPa

Osmoosi rõhk         21 to 35 MPa

Määravaks on ka see kui sügaval materjalis soolad kristalliseeruvad. Kui kristalliseerumine hakkab aset leidma juba sügavamates kihtides võib see kaasa tuua osmootse rõhu tõusu. Näiteks, telliskividest laotud seina puhul kus vuugimördina on kasutatud tugevat segu võib see kaasa tuua kivide pealmise pinna delamineerumise. Juba vanad meistrid panid tähele (ja neilt on endiselt palju õppida), et probleemide ilmnemisel said  esimesena kahjustada vuugid kivide vahel. Seda peamiselt põhjusel, et segu sisaldas lupja mis tegi mördi nõrgemaks ja kordades vee ja veeauru läbilaskvamaks kui kivi ise – sisuliselt muutus lubjarikas segu veele ja seega ka vees lahustunud sooladele hõlpsamini läbitavaks kui kivi. See tähelepanek viis tõdemuseni, et segu millega kive laotakse peab olema pehmem kui kivi. Nagu looduses, nii ka ehituses kehtib Darwinism – tugevam jääb ellu. Kui nüüd näiteks juhtub vastupidi, et mört on tugevam kui kivi siis “ohverdab”ennast kivi vuugi segule ja tulemust pole raske ennustada – väga hõre sein jääb alles. Just selles “nõrkuses” ongi õige segu tugevus… Väike ääremärkus ehitusinseneridele – tugevam ei ole alati parem (vähemalt mis puutub müürisegudesse).

Arvatavasti üks vana ja juba ammu surnud müürsepp, nii umbes tuhat või enam aastat tagasi nägi, et segu sai kividevahelt enne otsa ja et müür säiliks tuli kive uuesti vuukida. Seega oma olemuselt oli tegemist “ohver” vuugiseguga mis ajajooksul arenes üldiseks kive katvaks krohvikihiks. See kiht töötas omamoodi käsnana ja võimaldas niiskusel hakata välja kuivama mitte kivi pinnal vaid krohvi sees. Muidugi mõista andis krohvi kiht varsti järele ja varises maha kuid müür selle taga jäi püsima. Krohvi kihti pidi uuendama küll iga paari-kolmekümne aasta järel, kuid see oli siiski odavam kui ehitada uus rajatis. Nii sai alguse sisuliselt ohverkrohv.

Lagunevaid sokli krohve saab tänapäeval vaadelda kahte pidi. Ühelt poolt kui suutmatust alal hoida ja säilitada pärandit kulutades aega ja vahendeid võitlemaks tuuleveskitega ja teiselt poolt kui hoone kasutusse kodeeritud protsessi mis on selle hone väärikuse, meistrite ja aja summa. Välis krohv kui omal ajal kõrg-tehnoloogiline saavutus. Kui sa ei saa peatada kahjustuste teket siis vähemalt koonda nad kindlasse kohta kus sa neile ligi saad, ning kasutades materjali mis on kättesaadav ja asendatav.

Mida teha?

Mis siis kui see kõik ei pea nii olema? Mis siis kui perioodilist lagunemist saab ära hoida, või vähemalt lükata kordades kaugemale ajas edasi? Kasutades vanade meistrite loogikat, et pehmem on teinekord tugevam on üheks lahenduseks meie Termokrohv. See on suurepärane näide sellest, et täismineraale krohv mis on piisaalt tugev, et tagada kaitse seinale aga samas piisavalt pehme, et vastu seista osmootsele rõhule ilma lagunemata. Kui lisaks on vaja veel keerukamatesse tingimustesse kaua kestvat lahendust sobib selleks meie Soklimatt mis lisaks Termokrohvi pehmusele eraldab seina ja välimise viimistluskihi sootuks teineteisest.

Lühidalt ka sooladest

Laias laastus jagunevad soolad kaheks: orgaanilised ja anorgaanilised. Meie teemade piires on määravaks pigem viimane. Edasi jagunevad soolad vees lahustuvateks ja mitte vees lahustuvateks. Viimased tulevad jutuks vaid soolade muundamise kontekstis ning meid pigem huvitavad ainult vees lahustuvad soolad.

Soolad lihtsustatuna oma olemuselt on aluselise ja happelise aine reaktsioonist tulenev ühend ning lahustatuna vees moodustavad osad soolad happelise ja teised aluselise keskkonna (on ka neid mis jäävad neutraalseks kuid ehitusvaldkonnas kohtab neid harva). Näiteks: osad aluselised soolad veega lahustudes moodustavad happelise lahuse ja seega ehituslikust seisukohast pole määrav niivõrd soola, kuivõrd selle lahuse happelisus.

Lisaks vee purustavale jõule nõrgestab konstruktsioone ka selle PH. Nimelt reageerides lubjaga nii vuugi segus kui isegi näiteks betoonis. Muidugi selline protsess on aeglane ja vaevu märgatav.

süsihape – merevesi – errosioon

Kõige enam levinud soolad ehitusmaterjalides on sulfaadid, kloriidid ja nitraadid.

Märksõnad:

Kapillaar tõus, Osmoos,

https://www.buildingscience.com/documents/insights/bsi-011-capillarity-small-sacrifices

 

Soolade tekkemehhanism

Soolade põhjustatud kahjustused

Erinevad soolade eemaldamise moodused

REF:

1.  J.F. Straube ja Burnett, E.F.P.; Building Science for Building Enclosures, Building Science Press, Westford, MA, 2005

Hutcheon, N.B. and Handegord, G.O.;  Building Science for a Cold Climate, National Research Council of Canada, 1983.

https://www.buildingscience.com/