IFBSorge wrote:Mit Ihrem Ansatz kann ich die Berechnungsergebnisse (r. H.+T) aus Wufi in einen Kapillardruck umrechnen. Bei Ihrer Formel sinkt der Kapillardruck mit steigender Porenluftfeuchte. Dies würde bedeuten, dass je trockener das Material ist, umso höher sind die Kräfte an der Kapillare. Berechne ich den Kapillardruck beo 20°C und 60% r.H., so erhalte ich einen Kapillardruck von 69 N/mm². Die Haftzugfestigkeit liegt bei etwa 2.8 N/mm², bei 0,28 N/mm² kann bereits eine Blasenbildung stattfinden.
Somit wäre der Grenzwert des Kapillardrucks erst ab relative Porenluftfeuchten von größer gleich 99,8% r.H. unterschritten... Wo ist hier der Denkfehler
Der Kapillardruck ist ja negativ, also eigentlich eine Kapillarspannung. Die kleinsten Kapillaren haben (wegen der besonders starken Krümmung der Menisken an den Wasseroberflächen) eine größere Kapillarspannung als die großen Kapillaren, saugen also die größeren Kapillaren leer. Flüssiges Wasser im Porenraum sammelt sich daher (nachdem alle Umverteilungsprozesse abgeschlossen sind) in den kleinsten Poren, und der Radius der größten noch gefüllten Poren bestimmt die Kapillarspannung, die dann überall in der zusammenhängenden Wasserinsel dieselbe ist. Kommt weiteres Wasser hinzu, so werden auch größere Poren gefüllt und die Kapillarspannung im Wasser wird geringer. Ist schließlich der gesamte Porenraum gefüllt, so geht die Kapillarspannung gegen Null und das Material saugt nichts mehr auf.
Die Kapillarspannung erzeugt aber immer einen
Unterdruck im Wasser. Sie versucht stets, angebotenes Wasser ins Porensystem hineinzuziehen. Ich sehe nicht, wie sie verantwortlich gemacht werden könnte, Wasser aus dem Porensystem hinaus in eine Blase zu drücken. Und wenn man die Blase als Teil des Porensystems ansieht, dann muss in ihr im Gleichgewichtszustand ebenfalls ein Unterdruck herrschen.
Ich könnte mir höchstens denken, dass Kapillarkräfte eine
luftgefüllte Blase erzeugen könnten, indem sie im Beton vorhandene Luft durch Wasser verdrängen. Am Meniskus, also an der Grenze zwischen Porenluft und Porenwasser, findet immer ein Druck
sprung der durch die Kelvingleichung beschriebenen Größe statt. In der Regel gehen wir davon aus, dass die Porenluft mit der Atmosphäre in Verbindung steht, also unter 1 bar Druck steht, und im Wasser auf der anderen Seite des Meniskus entsprechender Unterdruck herrscht. Wenn die Luft aber nicht entweichen kann, dann wird in die Kapillaren eindringendes Wasser das Luftpolster zusammendrücken. Im Extremfall (Porenwasser steht mit einem Wasserreservoir außerhalb des Porensystems in Verbindung) herrscht im Porenwasser Atmosphärendruck und das Luftpolster wird bis auf den (jetzt positiven) Kapillardruck zusammengedrückt, den die Menisken aufbringen können, nach Maßgabe der Porenradien an den Stellen, an denen die Menisken vom Druck im Luftpolster zum Stillstand gebracht wurden.
Das setzt freilich voraus, dass die Luft nicht anderweitig entweichen kann, insbesondere auch nicht durch das Porensystem selbst. Wenn wenig Wasser im Porensystem vorhanden ist, treten die größten Kapillardrücke auf, aber dann sind die größeren Kapillaren noch leer und lassen die Luft entweichen. Man würde also untersuchen müssen, ab welchem Füllgrad das Porensystem genug Wasser enthält, um die Luft einzusperren, und welche Kapillardrücke bei diesem höheren Füllgrad dann noch möglich sind.
Gibt es nicht eine einfache Möglichkeit, aus dem Wasserdampfpartialdruck, der relativen Porenluftfeuchte und der Temperatur auf eine Druckbeanspruchung auf das nächste Element rückzurechnen?
Man kann bei Kenntnis der relativen Feuchte und der Temperatur stets den Kapillardruck an jeder Stelle im Porensystem bestimmen. Druckunterschiede verursachen dann einen entsprechenden Flüssigtransport. Aber die Druckunterschiede können nur das Wasser innerhalb des Poregefüges hin und herschieben, sie können es nicht aus den Kapillaren herausdrücken. Für die luftgefüllten Teile der Poren geht WUFI stets von Atmosphärendruck aus.
Vielleicht können Sie uns mit weiterführender Literatur unterstützen bzw. haben noch weitere Denkanstöße (z. B. luft- bzw. wassergefüllte Blasen)
Da wir uns mit Blasenbildung noch nicht näher beschäftigt haben, kann ich da wenig anbieten. Eine Nachfrage im Kollegenkreis erbrachte den Hinweis auf Untersuchungen an Polyurethan-Dichtungsbahnen, bei denen die beobachtete Blasenbildung offenbar recht eindeutig auf osmotischen Feuchtetransport von der Oberseite der Dichtungsbahn her zurückgeführt wurde. Das ist aber wohl nicht das, was für Sie von Interesse ist:
OSMOSIS AND THE BLISTERING OF POLYURETHANE WATERPROOFING MEMBRANES
http://www.rdhbe.com/database/files/Osm ... 849%29.pdf
Moisture Transport by Osmotic Flow through Waterproofing Membranes— Toward the Development of Osmosis-Resistant Membranes
http://www.rdhbe.com/database/files/55_Finch%281%29.pdf
Gruß,
Thomas
) liefert keine brauchbaren Ergebnisse: Wie (im nachhinein 
) zu erwarten, erhalte ich maximal den Sättigungsdampfdruck. Dieswr beträgt bei 20°C etwa 2.340 Pa, also 0,0023 N/mm². Ab etwa 0,8 N/mm² ist mit einer Blasenbildung zu rechnen...
), wie stelle ich das am Besten an...
.... It is easy and complex.