Wpływ klimatu i procesów atmosferycznych na materiały i konstrukcje murowane

Prawie wszystkie materiały i konstrukcje murowane są wrażliwe na zmiany klimatyczne. Wahania temperatury, wilgotności powietrza, opady atmosferyczne i wiatr wywołują różne skutki.

Konstrukcje murowane narażone na silne nagrzewanie promieniami słonecznymi lub poddane działaniu niskich temperatur doznają wahań wymiarów przestrzennych. W związku z tym powstają deformacje na powierzchni murów w postaci zwichrzeń i wybrzuszeń, ukazują się drobne rysy i spękania. Ruchy termiczne sprzyjają też przedwczesnemu starzeniu się warstw ochronnych, a więc wypraw i izolacji, które oddzielają się od powierzchni ścian lub konstrukcji, obnażają je i ułatwiają przenikanie do wnętrza struktury opadów atmosferycznych, rosy i mgły. W konsekwencji zmiennych operacji klimatycznych w materiałach i konstrukcjach daje się zauważyć osłabienie spoistości struktury i wzrost kruchości materiałów. Kamienie, cegła i zaprawy stają się bardziej porowate, zaczynają pęcznieć lub kruszeć, ujawniają ubytek substancji i w związku z tym zmniejsza się ich ciężar właściwy i obniżają się własności mechaniczne. Działanie to powoduje z kolei powstawanie naprężeń wewnętrznych, które przy jednoczesnym działaniu nierównomiernie rozłożonych sił zewnętrznych prowadzi do lokalnej koncentracji naprężeń, deformacji, spadku wytrzymałości i zniszczenia murów. Zniszczenia i deformacje przebiegają tym szybciej, im kamień lub produkty ceramiczne posiadają większe nieregularności strukturalne, im słabsza jest przyczepność zaprawy do materiałów i im więcej jest w przekroju pracującym pustek, kawern, szczelin i pęknięć.

W wielu przypadkach poważne szkody lub zniszczenia mogą spowodować wiatry. Porywiste lub huraganowe wiatry zrywają dachy, wywracają ściany i konstrukcje słabo związane z innymi elementami statecznymi budynku lub te, które nie posiadają dostatecznej własnej sztywności.

Bezpośrednie działanie wiatru na konstrukcje i materiały murowane przyczynia się do deflacji i korozji eolicznej. Zjawisko to występuje dość powszechnie w wielu budowlach zabytkowych. Tworzy się ono na skutek działania wiatru nawet przy normalnej sile podmuchu: wiatr wysysa i odrywa od powierzchni kamieni lub cegły drobne i słabo spojone cząstki zwietrzelinowe, następnie przenosi je i uderza .nimi z siłą o płaszczyzny lica materiałów. Działanie takie powoduje zaokrąglenie ostrych krawędzi, deformację profili, nawet tworzenie się raków, bruzd i spękań.

Na wietrzenie szczególnie podatne są materiały krzemianowe, kamienie naturalne — z wyjątkiem wapieni — i sztuczne materiały.

Wiatr przenosi różne szkodliwe substancje gazowe znajdujące się w powietrzu albo rozpuszczone w wodzie deszczowej lub topniejącym śniegu; osadza je na powierzchni murów, rzeźb i dekoracji architektonicznych. Z wiatrem substancje te przenikają do wnętrza budynków i niszczą freski, malowidła, elementy wystroju plastycznego i cennego wyposażenia ruchomego.

Działanie procesów atmosferycznych w normalnych warunkach i otoczeniu jest powolne i w zasadzie nie powoduje wielkich zniszczeń w materiałach murowych, a zwłaszcza kamieniu. Dowodem tego są zabytkowe budowle, które przetrwały do naszych czasów przez wiele setek lat.