In una segheria che spedisce lastre di rovere, in un cantiere che deve posare un parquet su massetto e in un laboratorio che accetta un lotto di pannelli, la stessa domanda torna sempre: quanta acqua c’è ancora dentro il materiale? Sbagliare la risposta di due o tre punti percentuali significa ritiri, imbarcamenti, distacchi di collante e contestazioni che si pagano molto più della misura stessa. Il problema è che l’acqua non è distribuita in modo uniforme: superficie e cuore possono trovarsi su condizioni molto diverse, soprattutto dopo un ciclo di essiccazione o dopo un’esposizione alla pioggia.
Il metodo resistivo sfrutta un fatto elettrico semplice: la resistenza di un materiale poroso cala di diversi ordini di grandezza quando il contenuto d’acqua aumenta, perché l’acqua adsorbita e i sali disciolti creano cammini conduttivi fra i due elettrodi. Lo strumento non legge percentuali, legge una resistenza fra due punti e la converte con una curva empirica; tutto ciò che sta fra i due elettrodi contribuisce alla lettura.
Da qui nasce il tema di questo articolo: il confronto fra resistenza elettrica a puntali e a infissione, confronto metodi che a parità di strumento restituiscono numeri diversi. Puntali superficiali, elettrodi corti, elettrodi profondi isolati sul gambo, elettrodi a martello e sonde a chiodo cementate in foro indagano volumi differenti; la lettura non invasiva rappresenta l’alternativa quando il pezzo non può essere forato.
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Che cosa misura davvero uno strumento resistivo
Lo strumento applica una tensione continua fra due elettrodi e misura una resistenza che, sul legno, spazia indicativamente da qualche megaohm a diverse migliaia di megaohm nel campo utile compreso fra circa il 6% e il 30% di umidità. Sopra il punto di saturazione delle fibre la curva si appiattisce e la lettura perde significato quantitativo; sotto il 6% la resistenza diventa così alta da avvicinarsi ai limiti di isolamento dello strumento e dei cavi. La grandezza restituita non è quindi una misura diretta di massa d’acqua, ma il risultato di una conversione. Il volume interessato dalla misura è quello del cammino di minor resistenza fra i due elettrodi: qualunque considerazione sulla profondità indagata parte da questo punto e non dalla lunghezza nominale della punta.
Puntali di contatto, elettrodi a infissione e sonde in foro
I puntali a contatto superficiale si appoggiano senza forare e leggono i primi millimetri: sono rapidi, non lasciano segni e servono per lo screening di grandi quantità. Gli elettrodi a infissione corti, da 8 a 12 mm, entrano nello strato periferico; gli elettrodi a martello con puntali da 40–60 mm raggiungono il cuore di tavole e travi. Gli elettrodi profondi isolati sul gambo sono il caso più interessante: poiché solo la punta è conduttiva, la lettura si riferisce a una quota definita e non alla media dell’intero spessore attraversato. Sui materiali da costruzione si usano sonde a chiodo cementate in foro, che restano in opera e permettono letture ripetute nello stesso punto. La ripetibilità dipende dal contatto: infissione perpendicolare alla fibra, pressione costante e profondità sempre uguale.
Gradiente fra superficie e cuore: quando le letture si contraddicono
Dopo un ciclo di essiccazione la superficie è più asciutta del cuore e i puntali superficiali segnalano un materiale pronto quando l’interno è ancora umido; dopo un’esposizione all’acqua accade l’opposto e la lettura superficiale allarma su un pezzo sostanzialmente sano. È il motivo per cui misure a profondità diverse sullo stesso punto sono più informative di una singola lettura: la differenza fra quota superficiale e quota profonda descrive il gradiente residuo e quindi il rischio di deformazione futura. Altre anomalie sono riconoscibili: valori improvvisamente bassi e instabili indicano un film d’acqua o un contatto in condensa, letture che salgono a ogni ribattitura segnalano una punta allentata, valori fuori scala verso l’alto sono spesso un cavo interrotto più che un materiale asciutto.
EN 13183-2, ASTM D4442 e UNI 11085: cosa chiedono le norme
La EN 13183-2 descrive il metodo resistivo per la determinazione dell’umidità del legname segato e ne fissa le condizioni: posizione della misura lontano da nodi ed estremità, profondità di infissione pari a circa un quarto dello spessore, correzione per la specie legnosa e per la temperatura del materiale. La ASTM D4442 inquadra i metodi diretti e indiretti per legno e derivati, con il metodo gravimetrico in stufa come riferimento per la taratura delle curve. La UNI 11085 tratta il contenuto d’acqua dei materiali inorganici porosi per via gravimetrica ed è il termine di paragone quando la lettura resistiva su malte e intonaci va validata. Tutte convergono su un punto: la conversione è specifica del materiale e va dichiarata insieme al risultato, perché sali disciolti, trattamenti e temperatura la spostano in modo non trascurabile. L’applicazione di una norma al caso concreto resta valutazione del tecnico che firma il documento.
Criteri di scelta e confronto con la lettura non invasiva
Il confronto si chiude su quattro criteri. Profondità realmente indagata: solo gli elettrodi isolati sul gambo e le sonde in foro la definiscono, puntali ed elettrodi corti restituiscono un valore periferico. Invasività: il metodo resistivo lascia fori da uno a due millimetri, inaccettabili su superfici a vista e irrilevanti su legname grezzo. Ripetibilità: cementare la sonda in foro elimina la variabile del contatto e rende confrontabili misure a distanza di settimane. Sensibilità ai disturbi: sali disciolti e temperatura alterano la curva di conversione e vanno compensati.
Il metodo non invasivo occupa la posizione complementare: nessun foro, lettura rapida su un volume superficiale esteso, ma nessuna informazione sulla quota e forte dipendenza dalla densità del materiale. Sugli strumenti che trattiamo i costruttori lo chiamano misura di impedenza elettrica, ed è il nome che si trova sulle schede. In pratica si usa per mappare e si conferma con la misura resistiva o con la sonda in foro nei punti sospetti. Per il quadro completo del metodo, delle configurazioni di elettrodi e dei campi di impiego rimandiamo alla pagina dedicata alla Resistenza elettrica a puntali e a infissione.
Gli strumenti delle due letture
Le configurazioni descritte nell’articolo, a catalogo, si riducono a tre gesti: la lettura a contatto con i puntali, la lettura appoggiata che non lascia segni e la sonda lasciata nel foro. Gli strumenti del nostro catalogo sono pensati per i materiali da costruzione; sul legno vale la scala dichiarata dal costruttore del CMEX5. I dati tecnici completi sono nelle schede.
Lettura a puntali
Tramex MEX5
Ingressi per puntali e per sonde di umidità relativa in situ accanto alla lettura non invasiva: le due letture del confronto sullo stesso strumento.
Lettura a puntali
Tramex CMEX5
Con le sonde previste dal costruttore diventa igrometro per l’umidità relativa in situ e misuratore per il legno, oltre alla lettura sulla soletta.
Lettura a puntali
Tramex MRH3
Igrometro con ingresso per la sonda a puntali: la lettura a contatto accanto a umidità relativa, temperatura e punto di rugiada dell’aria.
Lettura senza fori
Tramex ME5
Doppia profondità e cinque scale di sensibilità su quadrante analogico: la mappatura da fare prima di decidere dove infiggere.
Lettura senza fori
Tramex CME5
Quadrante analogico a tre scale, una per il calcestruzzo e una per i massetti in anidrite: trova le zone umide della soletta senza forare.
Misura in foro
Tramex Hygro-i2
La sonda da lasciare nel foro sigillato: è il modo di ripetere la lettura nello stesso punto a settimane di distanza, senza la variabile del contatto.
Misura in foro
Tramex CMP Determinator
Porta la misura di contenuto di umidità dentro il corpo della soletta, sulla stessa scala della lettura di superficie del misuratore.
Le famiglie complete si vedono nelle pagine di catalogo dei misuratori di umidità per edilizia e murature, dei misuratori per calcestruzzo e sonde di umidità relativa e dei termoigrometri ambientali.
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