Feuchtigkeitserfassung in Baustoffen

Feuchtigkeitserfassung in Baustoffen

Meßmethoden und
Meßgeräte

Die Feuchtigkeitsbestimmung von
Baustoffen hat, nicht zuletzt auf-
grund von Bauschäden, zusehends
an Bedeutung gewonnen. Für Dlpl.-
Ing. (FH) Klaus Hustede, Firma
Gann, Grund genug, eine umfassen-
de und grundsätzliche Darstellung

Gravimetrische Meßme-
thode (= Darr-Methode)

Die Vornahme einer Messung nach der sog. gravimetrischen Meßmethode oder Darr-Methode besteht darin, daß ein Probestück des zu messenden Materials entnommen wird, das anschließend gewogen, über einen längeren Zeitraum (bis zu 24 Stunden) hinweg bei hoher Temperatur (bis 103 °C je nach Werkstoff) bis zur Gewichtskonstanz ausgetrocknet und dann nochmals gewogen wird. Aus der festgestellten Gewichtsdifferenz errechnet sich der ursprüngliche Feuchtigkeitsgehalt nach folgender Formel:

(Naßgewicht — Trockengewicht) • 100 ₌

Trockengewicht

Materialfeuchte in Gew.-% (atro, d. h. bezogen auf das Trockengewicht). Das in der Theorie sehr genaue Meßverfahren leidet in der Praxis darunter, daß es wegen seiner Zerstörungswirkung nur begrenzt anwendbar ist und daß sich bei der Entnahme der Proben, beim Transport und bei der Beurteilung des Feuchtigkeitsergebnisses zahlreiche versteckte Fehlerquellen einschleichen können. Bei der Gewinnung der Meßproben werden häufig Proben entnommen, die sowohl Oberflächen- wie Kernfeuchte enthalten und deshalb keinerlei Aussage über die wichtige Frage etwaiger Feuchtigkeitsunterschiede zwischen Materialinnen- und -außenzone zulassen. Die an sich notwendige Entnahme von Schichtproben ist bei Anwendung der gravimetrischen Methode nur schwer durchführbar, die notwendige Messung der Maximalfeuchte aus der sog. „unteren Estrichkappe" (VOB) ist so schwer zu realisieren, daß sie in der Praxis wegen der hiermit verbundenen großen Zerstörungen so gut wie nicht durchgeführt wird. Um die geschilderten groben Zerstörungen (z. B. an Wohnungswänden und Böden) zu vermeiden, werden bei de.r Probenentnahme oft Bohrkerne mittels eines Hohlkernbohrers entnommen. Selbst dann, wenn hierbei nur der untere Bereich der Probe zur Austrocknung verwendet wird, ist durch die bei der Bohrung auftretende Materialerwärmung ein großer Teil der Inhaltsfeuchte verdrängt bzw. teilwei-

von Meßmethoden und geeigneten
Meßgeräten zur Erfassung des
Feuchtigkeitsgehaltes in Baustoffen
zu verfassen. Hustede beschreibt
die Vor- und Nachtelle einzelner
Meßverfahren und stellt geeignete
Meßgeräte vor.

se ausgetrocknet worden, so daß die anschließende Hochtemperatur-Austrocknung und -Wägung ein völlig verfälschtes Feuchtigkeitsergebnis ergibt. Es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, daß der verfälschende Einfluß durch Materialerwärmung bei der Probenentnahme um so größer ist, je kleiner die Probenmenge ist. Zu vernachlässigen wäre dieser Einfluß allenfalls bei einem Bohrlochdurchmesser von 20 cm und größer, jedoch kann zur Vermeidung von übermä • ßigen Zerstörungen in der Praxis der Bohrkerndurchmesser in aller Regel nur zwischen 2 und 4 cm betragen. Eine noch größere Verfälschung bei der Ermittlung des tatsächlichen Feuchtigkeitsgehaltes ergibt sich durch die in der Praxis ebenso zu beobachtende Entnahme von Bohrmehl, das mittels normaler Schlagbohrmaschinen gewonnen wird. Hier ist der verfälschende Einfluß durch Materialerwärmung und unmittelbare Austrocknung bei der Probenentnahme so groß, daß über die Sinnfälligkeit und Zweckmäßigkeit eines solchen Vorgehens nichts weiteres gesagt werden muß. Eine weitere erhebliche Fehlerquelle liegt im Transport und in der Aufbewahrung der entnommenen Meßprobe begründet. Notwendig wäre die sofortige Verpackung der entnommenen Schichtprobe in luftdichte Plastikbeutel o. ä. und schnellste anschließende Hochtemperatur-Austrocknung. In der Praxis häufig zu beobachten ist das Einsortieren der Meßproben in größere Transportbehälter mit einer längeren Wartezeit bis zur Vornahme der Austrocknung. Die Folgen sind viel zu niedrige Feuchtigkeitsergebnisse, weil während des Transports und der Lagerung eine ungewollte Abtrocknung des Probematerials stattgefunden hat.

Ein Gesichtspunkt, der bei Anwendung der gravimetrischen Methode beachtet werden muß, ist auch die Tatsache, daß bei der notwendigen Hochtemperatur-Austrocknung nicht nur das in der Probe enthaltene freie Wasser, sondern auch andere Inhaltsstoffe wie z. B. mineralische Fette und Öle sowie Kristallwasser, die sich bei der Austrocknung verflüchtigen, beseitigt werden und das Meßergebnis verfälschen.

1 Elektronisches Zwelfach-MeBgerät für Holz- und Baufeuchte Gann Hydromette HT 85 digital

Bei einer zusammenfassenden Beurteilung der gravimetrischen Meßmethode ist deshalb anzuführen, daß diese Methode unter labortechnischen Bedingungen und bei entsprechend penibler Anwendung genaue Ergebnisse erbringen kann, bei Anwendung in der Praxis jedoch unter zahlreichen versteckten handhabungstechnischen Fehlerquellen leidet und außerdem wegen der mit ihr zwangsläufig einhergehenden Materialzerstörung nur bedingt anwendbar ist.

CM-Meßmethode
(Carbid-Methode)

Auch bei der Gewinnung einer Meßprobe nach der sog. CM-Meßmethode ist es zunächst notwendig, eine Probe des zu untersuchenden Materials zu entnehmen. Das Probestück muß anschließend in Einzelstücke zerkleinert werden, die einen Durchmesser von weniger als 2 mm aufweisen müssen. Das derart vorbereitete Meßgut muß dann abgewogen und zusammen mit Carbidkapseln und Stahlkugeln in eine Stahlflasche abgefüllt werden, die fest verschraubt wird. Heftiges Schütteln der Flasche bewirkt die Zerstörung der Carbidampullen mittels der eingebrachten Stahlkugeln, und ausgelöst durch die entstehende chemische Reaktion baut sich innerhalb der Flasche ein bestimmter Druck auf, der über ein eingebautes Manometer abgelesen werden kann und Rückschlüsse auf die Feuchtigkeit der in der Flasche befindlichen Materialprobe ermöglicht.

Zur Bestimmung der Materialfeuchte sind je nach Werkstoff Auswertungstabellen notwendig, die sog. „CM-Prozente" ausweisen. Es ist hierbei zu beachten, daß diese CM-Prozentwerte nicht identisch sind mit Gewichtsprozenten (die an sich ermittelt werden sollen) und daß deshalb eine weitere Umrechnung von CM-Pro-zenten in Gewichtsprozente notwendig ist. Zum Faktor der notwendigen Umrechnung herrschen unterschiedliche Ansichten, der „Deutsche Betonverein" z. B. geht von einem notwendigen Multiplikationsfaktor von 2 aus, nach anderen Erfahrungswerten liegt der Umrechnungsfaktor je nach Meßgut zwischen 1,4 und 2,6.

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