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Baustofftechnik 1 - Feuchtegehalt, Feuchtespeicherung, Sorptionsisotherme

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Baustofftechnik 1

Feuchtegehalt, Feuchtespeicherung, Sorptionsisotherme

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Luftfeuchtigkeit
Luftfeuchtigkeit

 

Video: Feuchtegehalt, Feuchtespeicherung, Sorptionsisotherme

 

Der Feuchtegehalt eines porösen Baustoffs kann entweder als massenbezogene Größe $ u_m $ oder als volumenbezogene Größe $ u_v $ angegeben werden. Der praktische Feuchtegehalt orientiert sich am Standort. So sind Kellerräume, Bereiche am Dach oder im Bad generell feuchter als vergleichsweise Wohnzimmer. 

Methode

Hier klicken zum AusklappenMassenbezogene Feuchte: $ u_m = \frac{m_f - m_t}{m_t} \cdot 100 = u_v \cdot \frac{\rho_{H_2O}}{\rho} \cdot 100 $   [100 = 100 %]

Volumenbezogene Feuchte: $ u_v = u_m \cdot \frac{\rho}{1000 kg/m^3} $
  • $ m_f $ = Masse des feuchten Baustoffs
  • $ m_t $ = Masse des trockenen Baustoffs
  • $ \rho = \frac{m_t}{V} $ = Rohdichte des Baustoffs

Beispiel:

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen

Nach starken Regenfällen hat sich am Mauerwerk des Kellers Feuchtigkeit gebildet. Jetzt ist es erforderlich, einzelne Ziegesteine aus dem feuchten Mauerwerk zu entnehmen. Für einen Ziegelstein möchten wir den massenbezogenen und volumenbezogenen Feuchtegehalt bestimmen. 

Kellerwand
Kellerwand



Folgende Daten sind gegeben: $\rho = 1800 \frac{kg}{m^3}$  sowie  $ m_t = 248 g $ und $ m_f = 256 g $

  • $ u_m = \frac{256 g -248 g}{248 g} \cdot 100 = 3,2 $ % (massenbezogene Feuchte)
  • $ u_v = 3,2  \cdot (\frac{1800\frac{kg}{m^3}}{1000\frac{kg}{m^3}} )= 5,76 $ % (volumenbezogene Feuchte)

Ist das Umgebungsklima konstant, so stellt sich ein bestimmter, von der Porenstruktur abhängiger Feucht- bzw. Wassergehalt im Baustoff ein. Man spricht in diesem Zusammenhang von einem hygroskopischen Feuchtegehalt.

Möchte man unterschiedliche Baustoffe miteinander vergleichen so ist es sinnig, den Feuchtegehalt nicht auf die Masse, sondern auf das Volumen zu beziehen. 

Sorptionsisothermen

Je nach Sorptionsvermögen können Baustoffe direkten Einfluss auf die Behaglichkeit in Wohnräumen nehmen. Hierzu müssen sie in der Lage sein plötzliche und kurzfristige Schwankungen der relativen Luftfeuchte auszugleichen. 
Studien belegen, dass organische Baustoffe im Innenausbau gegenüber den mineralischen Baustoffen durch eine erheblich höhere Aufnahmefähigkeit für die Luftfeuchtigkeit das Empfinden positiv beeinflussen. 

Video: Feuchtegehalt, Feuchtespeicherung, Sorptionsisotherme

 

In der nächsten Abbildung siehst du das Behaglichkeitsfeld für geschlossene Räume:

Luftfeuchte und Temperatur
Luftfeuchte und Temperatur

 

In der folgenden Tabelle sind die praktischen Feuchtegehalte für eine Auswahl an Baustoffen bei 20 °C volumenbezogen und teilweise massenbezogen aufgelistet.

BaustoffPraktischer Feuchtegehalt [Vol %], massebezogen (m)
Ziegel1,5
Kalksandstein5,1
Beton5
Leichtbeton5
Porenbeton3,6
Gips2
Vollziegel2,3
Innenputz10
Außenputz7
Holz15 (m)
Polystyrol5 (m)
Schaumglas0 (m)
Faserdammstoffe (mineralisch)5 (m)

Hier zeigt sich, dass die Isothermen von Adsorption und Desorption nicht zwingend deckungsgleich sind. Bei einer grafischen Darstellung der beiden Kurven entsteht meistens eine Hysteresekurve:

Sorptionsisotherme
Sorptionsisotherme

 

Luftfeuchtigkeit