DE3409453A1 - Process for the non-destructive determination of the moisture content of bodies made of solid, porous materials - Google Patents
Process for the non-destructive determination of the moisture content of bodies made of solid, porous materialsInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur zerstörungsfreien Bestimmung des Feuchtig-Procedure for the non-destructive determination of the moisture
keitsgehalts von Körpern aus festen, porösen Materialien Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur zerstörungsfreien Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von Körpern aus festen, porösen Materialien, insbesondere Baukörpern aus Beton.strength content of bodies made of solid, porous materials The invention refers to a method for the non-destructive determination of the moisture content of bodies made of solid, porous materials, in particular structures made of concrete.
Der Feuchtigkeitsgehalt von Körpern aus Materialien mit offener Porosität, d.h. von Materialien, bei denen sich das Wasser bzw. eine wässrige Lösung in den Porenräumen befindet und die Porenräume mit der Oberfläche in Verbindung stehen, ändert sich in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung. The moisture content of bodies made from materials with open porosity, i.e. of materials in which the water or an aqueous solution is in the Pore spaces and the pore spaces are in connection with the surface, changes depending on the moisture content of the environment.
Die Bestimmung des jeweiligen aktuellen Feuchtigkeitsgehaltes eines Körpers aus einem solchen Material mit offener Porosität ist vor allem dann notwendig, wenn die Oberfläche eines Bauteils aus Beton oder einem anderen mineralisch gebundenen porösen Baustoff eine Oberflächenschutzmaßnahme erhalten soll, wie z.B. eine Imprägnierung, Versiegelung, Beschichtung oder einen Anstrich. Die Dauerhaftigkeit der Oberflächenschutzmaßnahme hängt entscheidend davon ab, daß das hierfür verwendete flüssige Material von der Oberfläche des betreffenden Körpers her zumindest teilweise in die Porenräume eindringen und so einen festen Haftverbund mit dem Untergrund eingehen kann. Dies ist aber nur dann möglich, wenn zumindest ein Teil der Porenräume frei von Wasser oder wässriger Lösung ist. Eine Aussage darüber, bis zu welchem Grad die Porenräume frei von Wasser und demzufolge zur Aufnahme des Materials für die Oberflächenschutzmaßnahme sind, gibt der aktuelle Feuchtigkeitsgehalt des Materials. The determination of the respective current moisture content of a Body made of such a material with open porosity is especially necessary if the surface of a component is made of concrete or some other minerally bound porous building material a surface protection measure should receive such as impregnation, sealing, coating or painting. the The durability of the surface protection measure depends crucially on the liquid material used for this from the surface of the body in question penetrate at least partially into the pore spaces and thus create a firm adhesive bond can enter with the subsoil. But this is only possible if at least some of the pore spaces are free of water or aqueous solution. A statement about the degree to which the pore spaces are free of water and consequently for uptake of the material for the surface protection measure indicates the current moisture content of the material.
Die Bestimmung des jeweiligen aktuellen Feuchtigkeitsgehaltes ist durch zerstörende und zerstörungsfreie Prüfverfahren möglich. Eine zerstörungsfreie Prüfung wird immer dann angewendet, wenn eine Zerstörung des Materials im ganzen oder in Teilbereichen nicht möglich oder nicht erwünscht ist. Die einzelnen zerstörungsfreien Prüfverfahren sind materialspezifisch. Zur zerstörungsfreien Bestimmung der Feuchtigkeit von mineralischen oder mineralisch gebundenen Baustoffen werden unterschiedliche physikalische Effekte benutzt, wie z.B. der elektrische Widerstand, die elektrische Leitfähigkeit, die thermische Leitfähigkeit, dielektrische Eigenschaften, Neutronenstreuung, Strahlenschwächung, Energieaufnahme von Mikrowellen, Ultraschall usw.. Aus vielerlei Gründen (Kosten, Geräteaufwand, Ungenauigkeit) haben sich diese Verfahren für einen allgemeinen und praktischen Einsatz auf der Baustelle nicht durchgesetzt. The determination of the respective current moisture content is possible through destructive and non-destructive testing methods. A non-destructive one Testing is always applied when there is a destruction of the material as a whole or is not possible or not desired in some areas. The individual non-destructive Test methods are material-specific. For the non-destructive determination of moisture of mineral or mineral-bound building materials are different uses physical effects, such as the electrical resistance, the electrical Conductivity, thermal conductivity, dielectric properties, neutron scattering, Radiation attenuation, energy absorption from microwaves, ultrasound, etc. From many different Reasons (costs, equipment, inaccuracy) have these procedures for one general and practical use on the construction site not enforced.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur schnellen, einfachen und sicheren zerstörungsfreien Bestimmung der Feuchtigkeit von Beton und anderen mineralisch gebundenen porösen Baustoffen zu schaffen. The object of the invention is to provide a way for quick, simple and safe non-destructive determination of moisture in concrete and others to create mineral-bound porous building materials.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by the features of the characterizing part Part of claim 1 solved.
Gegenstand des Anspruchs 2 ist eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The subject of claim 2 is an appropriate device for implementation this procedure.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments result from the subclaims.
Der Erfindung liegt der physikalische Zusammenhang zwischen dem Durchmesser einer wassergefullten Kapillare und dem über ihr herrschenden Dampfdruck zugrunde, der um so geringer ist, je kleiner der Durchmesser der Kapillare ist. The invention is based on the physical relationship between the diameter a water-filled capillary and the vapor pressure above it, which is smaller, the smaller the diameter of the capillary.
Aufgrund der Verminderung des Dampfdrucks kann man Zusammenhänge zwischen der relativen Luftfeuchtigkeit und den Durchmessern von zylindrischen Kapillaren berechnen. Die Zusammenhänge zwischen dem Dampfdruck und dem Durchmesser der Kapillaren werden durch die sogenannte Kelvin-Gleichung beschrieben.Due to the reduction in vapor pressure, relationships between the relative humidity and the diameters of cylindrical capillaries to calculate. The relationship between the vapor pressure and the diameter of the capillaries are described by the so-called Kelvin equation.
Bei einem Material mit offener Porosität, das Poren unterschiedlicher Größe besitzt, stellt sich über seiner Oberfläche zu jedem Feuchtigkeitsgehalt ein bestimmter Dampfdruck ein, dessen Höhe von der Temperatur und dem Durchmesser derjenigen Poren abhängt, die noch mit Wasser bzw. wässriger Lösung gefüllt sind. Man geht dabei davon aus, daß Wasser bzw. In the case of a material with open porosity, the pores of different Has greatness, adjusts itself above its surface to any moisture content certain vapor pressure, the level of which depends on the temperature and the diameter of those Depends on pores that are still filled with water or aqueous solution. One goes assuming that water or
wässrige Lösung aus Kapillaren um so schneller verdunstet, je größer deren Durchmesser ist. Dabei ist zwischen Austrocknung und Anfeuchtung zu unterscheiden, also je nach dem, ob der Übergang vom feuchten zum trockenen oder vom trockenen zum feuchten Zustand betrachtet wird.The larger the aqueous solution, the faster it evaporates from capillaries whose diameter is. A distinction must be made between dehydration and humidification, So depending on whether the transition from wet to dry or from dry considered to be the wet state.
Nach der Erfindung wird zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes eines mineralisch gebundenen Baustoffes der Dampfdruck bestimmt, der sich in einem abgeschlossenen System geringer Ausdehnung über der Bauteiloberfläche einstellt, wemanach einer angemessenen Zeit ein näherungsweiser Gleichgewichtszustand erreicht ist. Aus dem Dampfdruck und der jeweiligen Temperatur kann bei Kenntnis der Sorptionskurven auf den Feuchtigkeitsgehalt des Materials geschlossen werden. According to the invention is used to determine the moisture content of a minerally bound building material determines the vapor pressure, which is in a closed system low expansion over the component surface adjusts, after a reasonable time an approximately equilibrium state is reached. With knowledge of the vapor pressure and the respective temperature the sorption curves can be concluded on the moisture content of the material.
Aber auch ohne genaue Kenntnis der jeweiligen Sorptionskurven kann mit Hilfe von Erfahrungswerten für eine bestimmte Baustoffgruppe, wie z.B. Normalbeton, Leichtbeton, Gasbeton, genügend genau abgeschätzt werden, ob der Feuchtigkeitsgehalt im Oberflächenbereich des Materials bereits so weit abgesunken ist, daß die vorgesehene Oberflächenschutzmaßnahme ausgeführt werden kann.But even without precise knowledge of the respective sorption curves with the help of empirical values for a certain building material group, such as normal concrete, Lightweight concrete, aerated concrete, can be estimated with sufficient accuracy whether the moisture content has already sunk so far in the surface area of the material that the intended Surface protection measure can be carried out.
In der Beschreibung wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung näher erläutert. In the description, an embodiment shown in the drawing is shown a device according to the invention explained in more detail.
Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus einem einseitig offenen, zweckmäßig zylindrischen Gehäuse 1, das mit einem umgebördelten Rand 2 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 3 auf die zu untersuchende Oberfläche 4 so aufgesetzt wird, daß es luft- bzw. gasdicht abschließt. An das Gehäuse ist eine Ringleitung 5 aus einer Ableitung 6 und einer Zuleitung 7 angeschlossen, die zu einem Feuchtemeßgerät 8 führen. In der Ableitung 6 befindet sich ein Ventilator 9 zur Umwälzung der innerhalb des Gehäuses 1 eingeschlossenen Luft. The device according to the invention consists of a one-sided open, expediently cylindrical housing 1, which has a beaded edge 2 with the interposition a seal 3 is placed on the surface to be examined 4 so that it seals airtight or gas-tight. A ring line 5 is connected to the housing Discharge 6 and a feed line 7 connected to a moisture measuring device 8 to lead. In the discharge line 6 there is a fan 9 for circulating the inside of the housing 1 trapped air.
In die Ringleitung 5 ist auch ein Temperaturmeßgerät 10 geschaltet.A temperature measuring device 10 is also connected in the ring line 5.
Zum Messen wird das Gehäuse 1 so auf die zu untersuchende Oberfläche aufgesetzt, daß es luftdicht abschließt. For the measurement, the housing 1 is thus placed on the surface to be examined put on so that it closes airtight.
Mit Hilfe des Gebläses 9 wird dann eine Luftumwälzung erzeugt, wodurch Luft von der zu beurteilenden Oberfläche 4 ständig durch die Zuleitung 7 zum Feuchtemeßgerät 8 und durch die Ableitung 6 wieder zurück zum Gehäuse 1 geführt wird. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis der Feuchtigkeitsgehalt im abgeschlossenen Luftvolumen näherungsweise einen Gleichgewichtszustand erreicht hat. Dies dauert je nach Feuchtigkeitsgehalt des Oberflächenbereiches etwa zwei bis fünfzehn Minuten und kann durch laufende Messungen kontrolliert werden.With the help of the fan 9, an air circulation is then generated, whereby Air from the surface 4 to be assessed constantly through the supply line 7 to the moisture meter 8 and is guided back to the housing 1 through the discharge line 6. This occurrence is continued until the moisture content in the enclosed volume of air has approximately reached a state of equilibrium. This takes time depending on the moisture content The surface area takes about two to fifteen minutes and can go through Measurements are controlled.
Die Messung der Feuchtigkeit der eingeschlossenen Luft und deren Temperatur können mit allen Geräten erfolgen, die zur Messung der Luftfeuchtigkeit und der Lufttemperatur geeignet sind. Die Meßwerte können entweder durch Einzelablesung erhalten oder auch kentintierlich aufgezeichnet werden. The measurement of the humidity of the enclosed air and their Temperature can be done with all devices that measure air humidity and the air temperature are suitable. The measured values can either be read off individually preserved or also recorded in a kentintierlich manner.
Aus den gemessenen Werten für Luftfeuchtigkeit und Temperatur kann dann entweder über die Sorptionskurven des betreffenden Materials oder über Erfahrungswerte auf den Feuchtigkeitsgehalt im Oberflächenbereich des Baukörpers geschlossen werden. From the measured values for air humidity and temperature then either using the sorption curves of the material in question or using empirical values conclusions can be drawn about the moisture content in the surface area of the building.
Diese Vorrichtung ist einfach aufgebaut und leicht zu handhaben, so daß an nahezu jeder Stelle eines Bauwerks beliebig oft und zerstörungsfrei die jeweilige aktuelle Feuchtigkeit gemessen werden kann. This device is simple and easy to use, so that at almost any point in a structure as often and non-destructively the respective current humidity can be measured.
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Claims (5)
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DE (1) | DE3409453C2 (en) |
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