Verfahren zur Feuchtemessung in Baustoffen

Messung von Feuchtigkeit im Baustoff HolzDie technisch-wissenschaftlichen Verfahren und Prinzipien, auf denen gebräuchliche Messverfahren für (Material-)Feuchtemessungen in Baustoffen beruhen, sind wegen des umfangreichen Einsatzgebietes sehr vielfältig und daher für unterschiedliche Anforderungen nicht immer gleichermaßen geeignet. Um eine grobe Übersicht über die gebräuchlichen Verfahren und deren Grundlagen vermitteln zu können, wird die Wirkungsweise in Messverfahren unterteilt, bei denen die vorliegende Feuchtigkeit vom Feststoff getrennt wird, und solche, bei denen der Feuchtegehalt durch besondere Eigenschaften und Wirkungen des Wassers bestimmt werden kann.

In Analogie zu dieser Klassifizierung werden die unterschiedlichen Verfahren auch in direkte Verfahren, d.h. in Verfahren, für die das im Material enthaltene Wasser meist durch stoffliche Trennung direkt gemessen wird, und in indirekte Verfahren unterteilt, bei welchen charakteristische Baustoffeigenschaften gemessen werden. Letztere sind wiederum unter anderem vom Feuchtegehalt im Material abhängig und stehen in einem funktionalen Zusammenhang mit der Feuchte und anderen physikalischen Größen wie z.B. der Temperatur, der Dichte oder Leitfähigkeit des Messgutes. Indirekte Verfahren benötigen demnach eine Kalibrierkurve, welche die vorgenannten Zusammenhänge funktional beschreibt. Jedoch bieten indirekte Messverfahren gegenüber direkten Verfahren meist den Vorteil, dass kontinuierliche Messungen durchgeführt werden können, ohne das zu untersuchende Material nachhaltig zu zerstören.

Die folgende Liste enthält eine klassifizierende Übersicht über einige gebräuchliche Materialfeuchtemessverfahren sowie Aussagen zu Wirkungsweisen und Messgrößen in Abhängigkeit einzelner Verfahrensgruppen. Ergänzend sei an dieser Stelle noch das Kernresonanzverfahren genannt (auch als NMR-Verfahren bezeichnet: Nuclear Magnetic Resonance). Dessen Messgrundlagen lassen sich sowohl der Gruppe der elektrischen, als auch der radiometrischen Verfahren zuordnen.

Direkte Messverfahren
Thermogravimetrische Verfahren (Trocknung der Probe > Wägung oder Volumenmessung)

  • Trockenschrank-Verfahren
  • Infrarot-Trocknung
  • Mikrowellen-Trockung

Analytische Verfahren (chemische Umwandlung der Feuchte > Erfassung des Reaktionsproduktes)

  • Karl-Fischer-Titration
  • Kalzium-Karbit-Verfahren
  • Destillations-Verfahren

Indirekte Messverfahren
Elektrische Verfahren (Erzeugung von Teilchenschwingungen in Probe > Erfassung der Reaktionsgrößen)

  • Leitfähigkeits-Verfahren
  • Dielektrische Verfahren
  • Mikrowellen-Verfahren

Radiometrische Verfahren (Bestrahlung der Probe > Erfassung von Teilchenabsorption oder -streuung)

  • Neutronenstrahlungs-Verfahren
  • α-, β-, γ-Strahlungs-Verfahren
  • Röntgenstrahlungs-Verfahren

Optische Verfahren (Bestrahlung der Probe > Erfassung von Wellenreflexion, -absorption oder -brechung)

  • Infrarotreflexions-Verfahren
  • Infrarotabsorptions-Verfahren
  • Refraktometrische Verfahren

Thermische Verfahren (Erwärmung der Probe > Erfassung thermischer Größen)

Hygrometrische Verfahren („Abkapselung“ der Probe > Erfassung der Ausgleichsfeuchte)

  • Feuchteausgleichs-Verfahren

Bei den heute gebräuchlichen Anwendungen von Messverfahren muss zwischen In-situ-Messungen und Labormessungen unterschieden werden. Die erste Gruppe dient im wesentlichen dazu, nur die Materialfeuchte in einem Baustoff oder einem Bauteil zu bestimmen. Hierbei kann aufgrund technischer Einschränkungen der zur Verfügung stehenden Messverfahren die Materialfeuchteverteilung über einen Querschnitt meist nicht bestimmt werden und es müssen Messungenauigkeiten in Kauf genommen werden.

Labormessungen hingegen ermöglichen durch den Einsatz technisch weit aufwändigerer Messverfahren oft Steigerungen der Messgenauigkeit sowie die Messung der Materialfeuchteverteilung in Baustoffen und Bauteilen. Unabhängig von dieser Unterteilung unterliegen die meisten Verfahren jedoch der Einschränkung, dass zeitliche Be- und Entfeuchtungsvorgänge in der Regel nicht kontinuierlich erfasst werden können.

Die vorgenannten Messverfahren werden wir in Beiträgen der Bau-Praxis in den nächsten Wochen und Monaten ein wenig genauer beschreiben und bewertet.

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