Feuchtigkeit in einer Wand (Feuchtigkeit % Tabelle) ist einfach Wasser, das in einer relativ kleinen Menge diffundiert (DIN 4108) (1) (8). Fast alle Materialien, die zum Bau einer Wand verwendet werden, enthalten zumindest eine geringe Menge an Feuchtigkeit (2) als Bestandteil des molekularen Aufbaus (3). Die Feuchtigkeit ist in der Masse der Materialien angegeben (5), der relative Prozentsatz ist jedoch dynamisch und daher nicht konstant (4). Die hygroskopische Wirkung ist die Menge an Feuchtigkeit, die ein Material im Verhältnis zur Umgebungstemperatur und den Feuchtigkeitsbedingungen aufnimmt (6) (7).
Feuchtigkeit Einer Wand (Feuchtigkeit % Tabelle): Normalwerte Tabelle Nach DIN V 4108-4:
| Zeile | Baustoffe in der Wand (Feuchtigkeit % Tabelle) | Massebezogener Wassergehalt Um in % |
|---|---|---|
| 1 | Ziegel | 1 |
| 2 | Kalksandstein | 3 |
| 3 3.1 | Beton mit geschlossenem Gefüge mit dichten Zuschlägen | 2 |
| 3.2 | Beton mit geschlossenem Gefüge mit porigen Zuschlägen | 13 |
| 4 4.1 | Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge mit dichten Zuschlägen nach DIN 4226-1 | 3 |
| 4 4.2 | Leichtbeton mit haufwerksporigem Gefüge mit porigen Zuschlägen nach DIN 4226-2 | 4,5 |
| 5 | Porenbeton | 6,5 |
| 6 | Gips, Anhydrit | 2 |
| 7 | Gußasphalt, Asphaltmastix | 0 |
| 8 | Anorganische Stoffe in loser Schüttung: expandiertes Gesteinglas (z. B. Blähperlit) | 1 |
| 9 | Mineralische Faserdämmstoffe aus Glas-, Stein-, Hochofenschlacken-(Hütten)Faser | 1,5 |
| 10 | Schaumglas | 0 |
| 11 | Holz, Sperrholz, Spanplatten, Holzfaserplatten, Schilfrohrplatten und -matten, organische Faserdämmstoffe | 15 |
| 12 | Holzwolle-Leichtbauplatten | 13 |
| 13 | Pflanzliche Faserdämmstoffe aus Seegras, Holz-, Torf- und Kokosfasern und sonstigen Fasern | 15 |
| 14 | Korkdämmstoffe | 10 |
| 15 | Schaumkunststoffe aus Polystyrol, Polyurethan (hart) | 1 |
Hygroskopische Ausgleichsfeuchte Unterschiedlicher Baustoffe (Tabelle)
| Baustoff in der Wand | Hygroskopische Ausgleichsfeuchten in Masse% (entsprechende relative Luftfeuchte) | Hygroskopische Ausgleichsfeuchten in Masse% (entsprechende relative Luftfeuchte) |
|---|---|---|
| historische Vollziegel | < 2 bis 3 (75 % rel. LF) | |
| Vollziegel (Rohdichte 1900) | < 1 (80 % rel. LF) | |
| porosierter Hochlochziegel (Rohd. 800) | 0,75 (80 % rel. LF) | |
| Kalkputz, -mörtel | < 0,5 (75 % rel. LF) | |
| Kalkzementputz | < 1,5 (75 % rel. LF) | |
| Kalksandstein (Rohdichte 1900) | 1,3 (80 % rel. LF) | |
| vulkanischer Tuff (Kassel) | < 6 (75 % rel. LF) | < 10 (95 % rel. LF) |
| Rheinischer Tuff | < 2 (75 % rel. LF) | < 4 (95 % rel. LF) |
| toniger Sandstein | < 1,3 (75 % rel. LF) | < 2 (95 % rel. LF) |
| quarzitischer Sandstein | < 0,2 (95 % rel. LF) | |
| karbonatischer Sandstein | < 0,8 (75 % rel. LF) | < 1,3 (95 % rel. LF) |
| Granit | < 0,1 (75 % rel. LF) | < 0,2 (95 % rel. LF) |
| Marmor | < 0,01 (75 % rel. LF) | < 0,05 (95 % rel. LF) |
Der Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt eines zumindest teilweise von Luft umgebenen hygroskopischen Materials ist der Feuchtigkeitsgehalt, bei dem das Material weder Feuchtigkeit gewinnt noch verliert.
Der Wert der Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt hängt vom Material sowie der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur der Luft ab, mit der sie in Kontakt kommt.
Die Geschwindigkeit, mit der es angefahren wird, hängt von den Eigenschaften des Materials, dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen seiner Form und der Geschwindigkeit ab, mit der Feuchtigkeit vom Material weg oder in Richtung des Materials transportiert wird (z. B. Diffusion in stehender Luft oder Konvektion in sich bewegende Luft).
Materialien wie Steine, Sand und Keramik gelten als “trocken” und haben einen viel geringeren Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt als organische Materialien wie Holz und Leder.
Typischerweise ein Bruchteil eines Gewichtsprozent im Luftgleichgewicht mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 10% bis 90%.
Dies wirkt sich auf die Geschwindigkeit aus, mit der Gebäude nach dem Bau austrocknen müssen.
Typische Zemente beginnen bei einem Wassergehalt von 40-60%.
Dies ist auch wichtig für Baumaterialien wie Putz, der mit organischen Materialien verstärkt ist, da geringfügige Änderungen des Gehalts verschiedener Arten von Stroh- und Holzspänen einen signifikanten Einfluss auf den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt haben.
Nur hygroskopische Materialien – organische Materialien, die von Natur aus Wasser enthalten – sind anfällig für einen Feuchtigkeitsausgleich.
Erstens ist der Feuchtigkeitsausgleich nur für organische Materialien relevant, die von Natur aus Wasser enthalten, oder für hygroskopische Materialien.
Nur hygroskopische Materialien absorbieren oder desorbieren Wasser, um sich an die relative Luftfeuchtigkeit anzupassen.
Nicht hygroskopische Materialien – Materialien, die von Natur aus kein Wasser enthalten – gleichen sich nicht mit Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit aus, da sie weder Feuchtigkeit abgeben noch Feuchtigkeit aufnehmen können.
Beispielsweise passen sich organische Cellulosematerialien wie Papier oder Textilien an Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit an (sie gleichen sich aus), indem sie Feuchtigkeit absorbieren oder desorbieren, während anorganische Materialien wie Metall dies nicht tun.
Nicht hygroskopische Materialien wie Metall können durch die Umgebungsfeuchtigkeit auf andere Weise beeinträchtigt werden, (Korrosion ist ein offensichtliches Beispiel), aber sie werden nicht ins Gleichgewicht mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung.
Hygroskopische Materialien tauschen ständig Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf mit der Luft aus.
Zu jedem Zeitpunkt findet ein dynamischer Feuchtigkeitsaustausch zwischen dem Kern eines Objekts, seinem Umfang und der Luft der Umgebung statt.
Die Feuchtigkeit wird durch Diffusion in Form von Wasserdampf übertragen.
Die Feuchtigkeit diffundiert vom Material in die Luft, dann diffundiert sie zurück zum Material und dann zurück in die Luft.
Grob gesagt wird diese Diffusion durch Unterschiede im Feuchtigkeitsgehalt angetrieben.
Wenn also ein Bereich mit mehr Feuchtigkeit mit einem Bereich mit weniger Feuchtigkeit in Kontakt kommt, wird Feuchtigkeit von dem Bereich mit höherer Feuchtigkeitskonzentration auf den Bereich mit niedrigerer Feuchtigkeitskonzentration übertragen.
Da dieser Feuchtigkeitsaustausch kontinuierlich ist, wird schließlich genug Feuchtigkeit aus der Luft in das Material (oder das Material in die Luft) diffundiert, so dass das Material beim Austausch weder Feuchtigkeit gewinnt noch verliert.
Feuchtigkeitsgleichgewicht mit der Umgebung.
Durch diesen dynamischen, kontinuierlichen Austausch gleichen sich hygroskopische Materialien mit der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung aus.
Wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Materials nicht im Gleichgewicht mit der relativen Luftfeuchtigkeit ist, passt das Material seinen Feuchtigkeitsgehalt an, um ein Gleichgewicht zu erreichen.
Wenn hygroskopische Materialien von einem Feuchtigkeitszustand in einen anderen bewegt werden (oder wenn sie Feuchtigkeitsschwankungen ausgesetzt sind), befindet sich der Feuchtigkeitsgehalt der Materialien nicht mehr im Gleichgewicht mit der relativen Luftfeuchtigkeit.
Angesichts dieses Unterschieds im Feuchtigkeitsgehalt absorbiert oder setzt das Material Feuchtigkeit frei (desorbiert sie), bis sein Feuchtigkeitsgehalt das Gleichgewicht mit den neuen Umgebungsbedingungen erreicht.
Wenn beispielsweise die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung zunimmt, nimmt das Material Feuchtigkeit aus der Umgebung auf.
Mit anderen Worten, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Luft zunimmt, reagiert das Material so, dass auch sein Feuchtigkeitsgehalt zunimmt.
Während der Absorption wandert die Feuchtigkeit von der Außenseite des Objekts nach innen und beeinflusst die Kanten und die Oberseite des Objekts, bevor sie den Kern des Objekts erreicht.
In ähnlicher Weise gibt das Material Feuchtigkeit an die Umgebung ab (oder desorbiert sie), wenn die relative Luftfeuchtigkeit abnimmt.
Mit anderen Worten, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Luft abnimmt , reagiert das Material, so dass auch sein Feuchtigkeitsgehalt abnimmt.
Während der Desorption wandert die Feuchtigkeit von der Innenseite des Objekts nach außen zur Oberfläche.
Die Materialien reagieren somit auf Änderungen des Feuchtigkeitsgehalts der Luft.
Aber genau wie beim Temperaturausgleich wird das neue Feuchtigkeitsgleichgewicht nicht sofort erreicht.
Es braucht Zeit, bis das Material auf die neuen Bedingungen reagiert und die entsprechende Menge an Feuchtigkeit absorbiert oder desorbiert.
Nur wenn die neuen Feuchtigkeitsbedingungen lange genug bestehen, erreicht das gesamte Objekt – vom Umfang bis zum Kern – ein Feuchtigkeitsgleichgewicht mit der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung.
Die Menge an Feuchtigkeit, die organische Materialien enthalten, wird hauptsächlich durch die relative Luftfeuchtigkeit bestimmt.
Da sich hygroskopische Materialien mit der relativen Luftfeuchtigkeit ausgleichen, ist die relative Luftfeuchtigkeit die Hauptdeterminante für den Feuchtigkeitsgehalt eines Materials.
Die Menge an Feuchtigkeit, die ein Material enthält, wenn es das Gleichgewicht mit seiner Umgebung erreicht hat, wird als Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt bezeichnet .
In Prozent ausgedrückt beschreibt die EMV, wie viel der Masse des Materials aus Wasser besteht ( Wenn beispielsweise ein Objekt eine EMV von 8% bei 16 ° C und 40% relativer Luftfeuchtigkeit aufweist, enthält jeder 8 g Wasser 100 g Material, wenn das Material das Gleichgewicht mit dieser Umgebung erreicht hat).
Nicht alle Materialien enthalten die gleiche Menge an Feuchtigkeit.
Wie bereits erwähnt, reagieren Materialien nicht sofort auf Änderungen in der Umgebung.
Es braucht Zeit, bis das Material die entsprechende Menge an Feuchtigkeit aufgenommen oder desorbiert hat, um sich an die neuen Feuchtigkeitsbedingungen anzupassen.
Die Zeit, die ein Objekt benötigt, um sich auszugleichen, hängt jedoch von vielen Variablen ab.
Die inhärenten Eigenschaften des Objekts, die hygroskopische Natur des Materials, die Abmessungseigenschaften und die Exposition der Oberfläche gegenüber der Umgebung beeinflussen den Feuchtigkeitsausgleich.
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