До противоположной поверхности стены они не доходят на 8-10 сантиметров. По ширине стены отверстия выполняют на расстоянии 50–70 сантиметров одно от другого. В отверстия вставляют металлические стержни-электроды 2, представляющие собой медные трубки или штыри диаметром 12–16 миллиметров, после чего в отверстия запрессовывают строительный раствор, состоящий из цемента, глины и песка в пропорции 1:1,5:1,5 соответственно. Таким образом выполняют верхний ряд электродов.
Электроды верхнего ряда соединяют между собой параллельно изолированным медным проводом 3.
С целью исключения переходных сопротивлений в контактах соединение электродов целесообразно выполнить скруткой с последующей пропайкой соединений.
На боковых поверхностях фундамента 4 на расстоянии 10–15 сантиметров от его подошвы с шагом 50–70 сантиметров сверлят второй ряд отверстий диаметром также 12–16 миллиметров. В эти отверстия вставляют стержни-электроды 5, изготовленные из медных трубок или штырей. После этого отверстия заполняют строительным раствором указанного выше состава.
Электроды 5 с помощью изолированных медных проводов 6 соединяют между собой в одну общую параллельную цепь, как указано на рис. 1.
Соединения целесообразно выполнить при помощи сварки или пайки. Общий провод из-под земли выводят наружу.
Так выполняют нижний ряд электродов.
Как уже отмечалось, стержни-электроды 3 и 5 для верхнего и нижнего рядов соответственно могут быть изготовлены из меди или нержавеющей стали в виде трубок или прутка.
Можно также для их изготовления использовать жилы поврежденного или демонтированного силового кабеля.
При использовании жил контрольного кабеля или обычных проводов следует предварительно их скрутить в один общий жгут, а затем пропаять его торцы.
При соединении проводом 7 общих проводов 3 и 6 с верхнего и нижнего рядов электродов соответственно в стене и в фундаменте постройки создается нужная полярность электрических зарядов: «плюс» на стене, а «минус» — на нижней части фундамента 4.
Под действием электрического поля такой полярности в стене и в фундаменте возникает явление электроосмоса, которое не только препятствует дальнейшему поднятию воды вверх по капиллярам материала стен, но и обеспечивает движение воды от зоны положительного заряда через капилляры и поры материала стены к зоне отрицательного заряда в фундаменте. То есть вода, содержащаяся в порах материала стен, под действием электроосмоса опускается вниз, к расположенным в фундаменте электродам нижнего ряда. Таким образом происходит сушка стен.
Провода 3, 6, 7 могут быть размешены в специально пробитом в стене пазу или штробе. После укладки провода паз заштукатуривают.
Возможно также их размещение под декоративным покрытием стен. Монтаж электродов нижнего ряда, расположенных в основании фундамента, может потребовать много времени в связи со значительными трудозатратами на земные работы.
В этом случае для ускорения ввода схемы в работу и для ее практического опробования вблизи фундамента против места увлажнения стен могут быть вбиты в землю обрезки труб, стержней, которые используются вместо электродов нижнего ряда в основании фундамента.
В этом случае эффективность работы схемы для осушения стен может оказаться ниже, так как степень удаления воды из фундамента снижается. Однако схема начнет функционировать, а в это время можно продолжать работы по установке электродов в основание фундамента по основному варианту.
Более того, учитывая трудоемкость и сложность в осуществлении этой схемы, может оказаться целесообразным сначала проверить ее эффективность на одном, двух электродах, установленных в стене в самом сыром месте. При положительном результате такой проверки смонтировать схему в полном объеме.
При возведении нового здания, особенно на увлажненном грунте или в низине, установка соответствующих электродов может оказаться целесообразной уже при строительных работах. Значительных дополнительных трудозатрат это не потребует, а при необходимости штыри-электроды, вмонтированные заблаговременно в стены и в фундамент, легко можно будет использовать в схеме осушения здания. Во всяком случае это не повредит.
Такой вариант сушки стен с использованием явления электроосмоса называется пассивным. Он абсолютно безопасен, процесс сушки идет непрерывно, какого-либо обслуживания элементов схемы не требуется. Для его работы нет нужды в использовании какой-либо энергии. Сушка идет постоянно, но медленно. Заметные результаты появляются через 5–6 месяцев работы схемы.
Второй вариант. Инженеры Б.Матвеев и О.Фридман предложили более эффективный способ сушки отсыревших стен, называемый активным (рис. 2).
Рис. 2.Схема активного способа осушения стен:
1 — стена здания; 2 — стержни-электроды из меди или нержавеющей стали в стене здания; 3 — медный изолированный провод, например, типа ПВ-2 или ПВ-3 сечением 1,5–2,5 мм2 (соединяет электроды верхнего ряда); 4 — фундамент здания; 5 — стержни-электроды из меди или нержавеющей стали в фундаменте здания; 6 — медный изолированный провод, например, типа ПВ-2 или ПВ-3 сечением 1,5–2,5 мм2 (соединяет электроды нижнего ряда); 7, 8 — медный изолированный провод, например, типа ПВ-2 или ПВ-3 (соединяет верхний и нижний ряды электродов соответственно с источником тока); 9 — источник тока, например, аккумулятор
Для его осуществления в стене 1 также устанавливают стержни-электроды 2, соединенные в одну группу изолированным медным проводом 3.
А в фундаменте 4 здания устанавливают стержни-электроды 5, соединенные в одну параллельную группу изолированными медными проводами 6.
Как видно, эти элементы схемы аналогичны первому варианту.
Но дальше существуют отличия от пассивной схемы, описание которой приведено выше.
Активная схема сушки стен работает от источника постоянного тока, то есть для своей работы она требует электрическую энергию.
Для осуществления этой схемы собирают следующие электрические цепи: объединенную группу штырей-электродов 5, установленных в фундаменте здания, и объединенную группу штырей-электродов 2 в стене подключают общими изолированными медными проводами 7 и 8 соответственно к положительному и отрицательному полюсам источника постоянного тока 9, как показано на рис. 2.
Таким образом с помощью постороннего источника постоянного тока 9 на фундаменте здания создается отрицательный электрический заряд, а на стене здания — положительный.
При этом активная схема сушки стен начинает работать.
Под действием приложенного от внешнего источника электрического поля происходит более интенсивный процесс электроосмоса. Влага, преодолевая поверхностное натяжение, удерживающее ее в капиллярах стен, опускается вниз, к фундаменту, в зону расположения электродов нижнего ряда, соединенных с отрицательным полюсом источника тока.
В качестве источника постоянного тока для работы активной схемы осушки стен могут быть использованы аккумуляторы или источник питания, подсоединенный к сети переменного тока. От источника питания или аккумулятора в схему активной сушки стен поступает напряжение постоянного тока.
При питании схемы от сети с целью обеспечения электробезопасности источник питания должен иметь первичную и вторичную обмотки трансформатора, размещенные на различных стержнях его заземленного магнитопровода.
Первичная обмотка подсоединяется к сети 220 вольт, со вторичной обмотки снимается пониженное напряжение, которое выпрямляется на полупроводниковом выпрямителе, входящем в схему источника питания. Выпрямленное напряжение поступает в активную схему сушки стен.
Между количественными характеристиками электроосмоса (электрокинетические явления) и напряженностью внешнего электрического поля, приложенного к стене и к фундаменту здания, существует линейная зависимость. То есть чем выше приложенное к штырям-электродам электрическое напряжение, тем интенсивнее будет идти сушка стен под действием электрокинетического эффекта — электроосмоса.
В литературе указывается, что напряжение, подаваемое на верхний и нижний ряды электродов схемы сушки стен в производственных условиях, может достигать 30–40 вольт постоянного тока.
Однако эти данные приводятся для промышленных зданий и производственных условий, где имеется соответствующее оборудование, обученные люди, проводящие операции по осушению стен, а также полностью исключается возможность нахождения людей в опасной зоне.
В бытовых условиях величина электрического напряжения, подаваемого на верхний и нижний ряды электродов, должна выбираться исключительно из условий обеспечения электробезопасности. Целесообразно, если его величина не будет превышать 3–4 вольта. В качестве источника напряжения для этой цели удобно использовать аккумулятор с таким же напряжением.
В схеме можно предусмотреть ключ для возможности подачи напряжения в схему или для снятия его.
С помощью ключа схема может переводиться в активный или пассивный режим работы.
В статье А.Рейша «У вас отсырели стены» (Техника и наука. — 1983. — № 9) приведен следующий пример, характеризующий работу такой схемы осушения стен сильно отсыревшего строения;
«…В качестве источника напряжения использовали батарею напряжением 40 В, емкостью 240 А/ч. Через каждые 65 ч аккумуляторы менялись. Питание на штыри подавалось непрерывно в течение 3 недель. В результате влажность стен уменьшилась в несколько раз и достигла нормы. После этого питание отключили и схему переоборудовали на пассивную систему. Одновременно провели ремонт гидроизоляции…»
В рассмотренных вариантах сушки стен все электроды, устанавливаемые в верхний и нижний ряды, соответственно в стену и в фундамент здания, выполнены из одного металла.