Planen Sie eine Feuchtigkeitsprüfung der Betonplatte oder einen Plan für den Fall eines Ausfalls

Übermäßige Feuchtigkeit im Beton stellt für Bodenleger nach wie vor eine kostspielige Herausforderung dar. Allein in den USA entstehen durch feuchtigkeitsbedingte Schäden an gewerblichen Betonböden jährlich Kosten von fast einer Milliarde US-Dollar.

Viele Ursachen für feuchtigkeitsbedingte Schäden an Betonböden können vermieden oder gemildert werden, indem der Feuchtigkeitszustand des Betons vor der Verlegung des Bodenbelags ordnungsgemäß geprüft wird.

• Optionen zur Feuchtigkeitsprüfung von Betonplatten
• In-Situ-RH-Tests
• Sicherstellen, dass die Projektdokumentation den richtigen Betonfeuchtigkeitstest angibt

Leider wird der Nutzen von Betonfeuchtigkeitsprüfungen oft durch mangelhafte oder fehlende Prüfplanung oder schlecht durchgeführte Feuchtigkeitsprüfungen beeinträchtigt. Eine schlechte Planung oder Spezifikation kann zur Anwendung einer zweitklassigen, unzuverlässigen Prüfmethode führen. Die wissenschaftlich validierteste und zuverlässigste Methode zur Messung der Feuchtigkeitsbedingungen in Beton ist die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) vor Ort.

Auch eine unsachgemäße Prüfung des Feuchtigkeitszustands einer Platte kann zu fehlerhaften Messwerten führen, selbst wenn ansonsten eine genaue Prüfmethode verwendet wird.

Folglich müssen RH-Tests in Übereinstimmung mit ASTM F2170 (Standardprüfverfahren zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit in Betonbodenplatten unter Verwendung von In-situ-Sonden) und muss mit einem zuverlässigen RH-Testsystem durchgeführt werden.

Die genaue Methode zur Betonfeuchtigkeitsprüfung kann in der Projektdokumentation angegeben sein, muss aber nicht. Dennoch sind alle, die den Beton oder den Boden berührt haben, gefährdet, wenn ein feuchtigkeitsbedingter Bodenschaden auftritt, wenn keine ordnungsgemäße Prüfung vorgeschrieben ist.

Der effektivste Weg, sich selbst und Ihr Team zu schützen, besteht darin, sicherzustellen, dass der Teststandard ASTM F2170 und der anzuwendende spezifische RH-Test in der Projektdokumentation angegeben sind.

Optionen zur Feuchtigkeitsprüfung von Betonplatten

• Calciumchlorid (CaCl)-Test
• In-situ-RH-Tests

Wie oben erwähnt, ist die RH-Prüfung die einzige wissenschaftlich validierte Methode, die umsetzbare, genaue Messwerte liefert, die Bodenlegern dabei helfen, fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, wann ein Bodenbelag verlegt oder Sanierungsmaßnahmen ergriffen werden sollen.

Es ist jedoch aufschlussreich, sich die beiden gängigen Methoden zur Feuchtigkeitsprüfung von Betonplatten anzusehen, um zu verstehen, wie sie funktionieren und welchen Wert sie liefern bzw. nicht liefern.

Betonfeuchtemessgerät und ASTM F2659

Ein Betonfeuchtemessgerät ist ein nützliches Werkzeug, um den relativen Feuchtigkeitszustand von Bereichen einer Betonplatte zu überprüfen. Auf diese Weise eingesetzt, erhöht es die Effektivität von RH-Messungen vor Ort. Die Gründe dafür erläutere ich weiter unten im Abschnitt zur RH-Messung.

Feuchtigkeitsmessgeräte liefern jedoch keine quantitativen Feuchtigkeitsmessungen. Aus diesem Grund ist ein Betonfeuchtemessgerät kein Werkzeug, das Ihnen bei der Entscheidung helfen kann, ob eine Betonplatte für die Verlegung eines Bodenbelags bereit ist.

Ein Betonfeuchtemessgerät misst qualitativ einen bestimmten Bereich einer Betonplatte im Verhältnis zum Gesamtfeuchtezustand der Platte. Es liefert keine Aussage über den Feuchtigkeitszustand der Platte und auch keinen Messwert, der mit dem zukünftigen Feuchtigkeitszustand der Platte nach der Versiegelung unter dem Bodenbelag korreliert.

Ein Betonfeuchtemessgerät liefert keine quantitative Messung. Es misst außerdem nur die Feuchtigkeitsbedingungen im oberen 2,5 cm der Betonplatte. Die Feuchtigkeit im Beton ist nicht überall gleichmäßig verteilt, sowohl aufgrund der Feuchtigkeitsbewegung im Beton als auch aufgrund von Abweichungen in der Betonmischung, die sogar innerhalb derselben Platte auftreten können.

Durch das Ablesen nur der obersten Schicht an einer Stelle der Platte kann kein genaues Maß für den tatsächlichen Feuchtigkeitszustand der Platte gewonnen werden.

Die standardisierte Verwendung von Betonfeuchtemessgeräten wird durch ASTM F2659 geregelt (Standardhandbuch zur vorläufigen Bewertung des vergleichenden Feuchtigkeitszustands von Beton, Gipszement und anderen Bodenplatten und Estrichen mit einem zerstörungsfreien elektronischen Feuchtigkeitsmessgerät).

In den ASTM F2659-Richtlinien heißt es ausdrücklich:

Dieser Leitfaden liefert keine quantitativen Ergebnisse als Grundlage für die Zulassung eines Bodens für die Verlegung feuchtigkeitsempfindlicher Bodenbeläge. Die Prüfmethoden F1869, F2170 oder F2420 liefern quantitative Informationen zur Bestimmung, ob der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb bestimmter Grenzen liegt.

ASTM F2170 bezieht sich auf die RH-Prüfung vor Ort und ASTM F1869 auf die Prüfung von Calciumchlorid (CaCl). (ASTM F2420 regelte bestimmte Anwendungen der RH-Prüfung, wurde aber 2014 zurückgezogen.) Ich werde weiter unten in diesem Artikel auf ASTM F2170 und F1869 eingehen. ASTM hat jedoch klargestellt: Elektronische Feuchtigkeitsmessgeräte sollten nicht verwendet werden, um festzustellen, ob die Platte für die Verlegung bereit ist.

Calciumchlorid-Test und ASTM F1869

Der erste dokumentierte Hinweis auf den Calciumchlorid-Test stammt aus einem 1941 erschienenen Buch von Armstrong zum Thema Linoleum. Dort wurde er als „Feuchtigkeitstest“ bezeichnet. Bodenleger legten abgedeckte Kristalle auf die Platte und untersuchten sie am nächsten Tag, um festzustellen, ob sie Feuchtigkeit aufgenommen hatten.

In den 1960er Jahren beschlossen Ingenieure, die Feuchtigkeitsmessung mithilfe des CaCl-Tests zu standardisieren, anstatt sich auf eine visuelle Beurteilung der von den Kristallen aufgenommenen Feuchtigkeitsmenge verlassen zu müssen. Die entwickelte Formel nutzte Gewichtsunterschiede in den Kristallen, um die von der Platte ausgehende Wasserdampfverdunstungsrate (MVER) zu berechnen.

In Dokumenten aus den 1960er Jahren wurde häufig ein MVER-Wert von zwei bis drei Pfund angegeben, während viele Bodenbelagshersteller den zulässigen MVER-Wert bis in die 1990er Jahre auf fünf Pfund erhöhten.

Der CaCl-Test wurde 1998 mit der Einführung von standardisiert ASTM F1869 (Standardprüfverfahren zur Messung der Feuchtigkeitsdampfemissionsrate von Betonunterböden unter Verwendung von wasserfreiem Calciumchlorid).

Gemäß ASTM F1869 müssen die Kristalle gewogen werden, bevor sie auf die Platte gelegt und abgedeckt werden. 60 bis 72 Stunden später sollten die Kristalle gewogen werden, um den MVER der Platte zu bestimmen. Gemäß den Richtlinien von F1869 wird „die Feuchtigkeitsmenge als Feuchtigkeitsdampfemissionsrate angegeben, gemessen in Pfund Feuchtigkeit auf einer Fläche von 1000 m²…“

Herstelleranweisungen, die auf ASTM F1869 verweisen, geben an, welcher MVER-Wert für die Bodenverlegung zulässig ist. Ohne Herstelleranweisungen beträgt der Industriestandard 1869 kg. Eine Aktualisierung von ASTM FXNUMX verbietet die Verwendung von CaCl-Test an Gips- oder Leichtbeton.

Die Construction Technology Laboratories (CTL) Group führte jahrzehntelang Tests mit dem CaCl-Test durch, um zu quantifizieren, wie genau der MVER-Standard die Feuchtigkeit in Betonplatten widerspiegelt. Laut dem leitenden Wissenschaftler der CTLGroup, dem bekannten Betonexperten Howard Kanare, ist der CaCl-Test „kann unzuverlässig sein; kann sowohl falsch hohe als auch falsch niedrige Ergebnisse liefern"

In einem der von der CTLGroup durchgeführten Tests wurden vier Betonplatten gemessen, die jahrelang bei 50 % Luftfeuchtigkeit stabilisiert worden waren. Gemäß den ASTM F1869-Richtlinien ergaben die Ergebnisse der CaCl-Tests MVER-Werte zwischen 2.5 und 4+ Pfund. Diese Ergebnisse zeigen, dass „Das Trockenmittel im CaCl2-Kit saugte tatsächlich mehr Feuchtigkeit aus dem Beton, als herauskam, was zu einem falsch positiven Ergebnis führte."

Dies war einer von zahlreichen Tests, die sowohl Labor- als auch Feldtests umfassten. CTLGruppe Der CaCl-Test und die MVER-Messung als zuverlässiger Indikator für den Feuchtigkeitsgehalt von Beton wurden untersucht. Laut Kanare hat die CTLGroup sechs Gründe genannt, warum MVER „unter schwerwiegenden Mängeln leidet“.

1. Als die Standards erstellt wurden, gab es keine wissenschaftliche Grundlage, daher hat MVER als zuverlässiges Maß für Feuchtigkeit keine quantitative Grundlage.
2. MVER-Kits selbst können nicht kalibriert werden, weshalb es unmöglich ist, die Genauigkeit zu bestimmen.
3. Der Test misst nur den Feuchtigkeitsgehalt an der Oberfläche der Platte und liefert keine Informationen über den Feuchtigkeitsgehalt der Platte unter der Oberfläche.
4. Durch CaCl-Tests lässt sich der MVER nicht genau messen; sowohl falsch positive als auch falsch negative Ergebnisse kommen häufig vor.
5. Umgebungsbedingungen beeinflussen die Ergebnisse leicht. Dies ist ein Grund, warum CaCl-Tests häufig falsch positive oder negative Ergebnisse liefern. Die Kristalle ziehen Feuchtigkeit aus der Luft an, die dann fälschlicherweise der Feuchtigkeit im Beton zugeschrieben wird.
6. Bestimmte Einschränkungen des MVER berücksichtigen nicht die Auswirkungen, die Klebstoffe auf die Leistung des Bodenbelags auf lange Sicht haben.

Der dritte Mangel auf dieser Liste, nämlich dass ein CaCl-Test nur die Oberflächenfeuchtigkeit misst, spiegelt die Tatsache wider, dass andere Untersuchungen zur Feuchtigkeit in Beton zeigen, dass sich Feuchtigkeit durch Beton bewegt und sich erst ausgleicht, wenn die Betonplatte versiegelt ist.

Folglich liefert selbst eine genaue Messung des Feuchtigkeitszustands einer Plattenoberfläche keine aussagekräftigen Informationen über die Feuchtigkeit unter der Oberfläche. Überschüssige Feuchtigkeit unter der Oberfläche steigt nach oben und beeinträchtigt zu früh verlegte Bodenbeläge.

Ein weiterer kritischer Punkt ist, dass die Messung der Oberflächenfeuchtigkeit kaum einen Zusammenhang mit der verbleibenden Feuchtigkeit in der Platte nach der Verlegung des Bodenbelags auf dem Beton aufweist. Nach der Verlegung des Bodenbelags kann keine Feuchtigkeit mehr verdunsten. Die verbleibende Feuchtigkeit gleicht sich in der gesamten Platte aus.

Daher hat die Menge an Feuchtigkeit, die sich unter einem versiegelten Boden ausgleichen kann, den größten Einfluss darauf, ob der Boden in Zukunft feuchtigkeitsbedingte Schäden erleidet. Überschüssige Feuchtigkeit, die in der Platte verbleibt, steigt auf, ohne verdunsten zu können. Dabei werden Wasserdampf und Chemikalien mitgeführt, die zwischen der Plattenoberfläche und dem Bodenbelag eingeschlossen werden.

Ein Messwert, der diesen Wert nur zum Zeitpunkt der Prüfung widerspiegelt, bietet nur wenige nützliche Vorhersageinformationen darüber, wie der Feuchtigkeitszustand der Platte nach der Versiegelung des Bodens aussehen wird.

Der CaCl-Test wird trotz seiner dokumentierten Mängel weiterhin verwendet. Dies mag teilweise auf die Annahme zurückzuführen sein, dass der CaCl-Test günstiger sei als der RH-Test. Die Kosten für den CaCl-Test sind geringer als für ein RH-Testkit.

Allerdings ist die CaCl-Prüfung wesentlich arbeitsintensiver als die RH-Prüfung. Daher sind die direkten Kosten der CaCl-Prüfung höher als bei der RH-Prüfung und die indirekten Kosten aufgrund der ineffizienten Nutzung von Zeit und Arbeitskraft höher.

Ein weiterer Grund für die anhaltende Verwendung von CaCl könnte darin liegen, dass der CaCl-Test eine längere Praxiserfahrung als der RH-Test hat, was manche mit einer höheren Glaubwürdigkeit verwechseln. Viele Hersteller von Bodenbelägen geben weiterhin einen akzeptablen MVER-Wert für die Garantiedeckung an, was dem CaCl-Test ebenfalls weiterhin Glaubwürdigkeit verleiht.

In-Situ-RH-Test und ASTM F2170

Die Arbeiten der Technischen Universität Lund in Schweden in den 1990er Jahren waren entscheidend für die Entwicklung der heute bekannten In-situ-RH-Testmethode. Die Forscher untersuchten die RH-Werte in der Bodenplatte und deren Beziehung zur EMV der Platte nach der Verlegung des Bodenbelags. Sie ermittelten die genauen Plattentiefen, bei denen ein RH-Sensor den RH-Prozentsatz messen muss, der die EMV der Platte nach der Versiegelung widerspiegelt.

Bei ebenerdigen Betonbodenplatten beträgt die Tiefe 40 %; bei beidseitig trocknenden Platten beträgt die richtige Tiefe für den In-situ-RH-Sensor 20 %. Wenig überraschend waren Schweden und Finnland die ersten Branchenverbände, die Normen für In-situ-RH-Messungen herausgaben.

Diese professionellen Standards, umgangssprachlich „Nordtest“ genannt, wurden 1995 veröffentlicht. ASTM nutzte den Nordtest als Grundlage für die Erstellung von F2170, das erstmals im Jahr 2002 genehmigt wurde.

Der Umfang der wissenschaftlichen Validierung ist ein bemerkenswerter Unterschied in der gegensätzlichen Geschichte von F1869 und F2170. Der CaCl-Test und die Standardisierung wurden auf der Grundlage von Einzelerfahrungen entwickelt, wobei spätere kontrollierte Tests ihre Schwächen offenbarten. Die In-situ-RH wurde entwickelt und durch wissenschaftliche Tests verfeinert, und die Standards für den Feldeinsatz folgten.

Tatsächlich haben fortlaufende wissenschaftliche Tests der In-situ-RH-Methode unser Verständnis verbessert, was zu einer kürzlichen Aktualisierung von F2170 führte. Der ursprüngliche F2170-Standard sah vor, 72 Stunden zu warten, bis sich die Luft im Betonloch ausgeglichen hatte. Erst dann konnte eine ASTM-konforme Messung durchgeführt werden.

Eine von der ASTM in Auftrag gegebene und 2014 von einem unabhängigen Labor durchgeführte Präzisions- und Bias-Studie prüfte die Wirksamkeit der 72-stündigen Wartezeit. Die Forscher führten vor Ablauf der 72 Stunden in mehreren Intervallen Messungen durch, um die Differenz zum geforderten 2170-Stunden-Messwert von F72 zu ermitteln.

Dabei stellten die Forscher fest, dass die 24-Stunden-Messwerte statistisch identisch mit denen nach 72 Stunden waren. Gelegentliche Abweichungen zwischen den beiden Werten waren durchweg gering genug, um statistisch unbedeutend zu sein. Dies bedeutet, dass der 24-Stunden-Wert funktional identisch mit dem 72-Stunden-Wert war, was die Anforderung eines 72-Stunden-Werts hinfällig machte.

Als Ergebnis dieser Forschung aktualisierte ASTM die Norm F2170, um ASTM-konforme Messwerte 24 Stunden nach dem Einführen des Sensors in das Bohrloch zu ermöglichen. Mit der überarbeiteten Norm ist die RH-Messung vor Ort nun die schnellste verfügbare Methode zur Messung der Betonfeuchtigkeit, während Anwender der Norm F1869 weiterhin mindestens 60 Stunden warten müssen, bevor sie einen normkonformen Messwert erhalten.

Der wichtigste Unterschied zwischen den In-situ-RH- und CaCl-Testmethoden besteht darin, was sie tatsächlich testen. Wie bereits erwähnt, besteht einer der schwerwiegendsten Mängel des CaCl-Tests darin, dass er nur die Oberflächenfeuchtigkeit misst, während der Feuchtigkeitszustand unter der Oberfläche am aussagekräftigsten ist.

Nur ein In-situ-RH-Sensor misst die relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur innerhalb der Betonplatte. Dies ist die einzige Testmethode, die uns genaue Informationen über den zukünftigen Feuchtigkeitszustand des Betons nach der Verlegung des Bodenbelags geben kann.

Validierte Zuverlässigkeit von RH-Testkits

Die wissenschaftlichen Grundlagen der RH-Messung vor Ort gewährleisten zudem die Kalibrierung von RH-Testkits nach rückverfolgbaren nationalen Standards. Wie Kanare in der CTLGroup-Studie darlegte, war die fehlende Kalibrierung der MVER-Messgeräte im Rahmen eines CaCl-Tests eine der Hauptschwächen des Tests. Ohne Kalibrierung lässt sich nicht überprüfen, ob die Messinstrumente genaue Messwerte liefern.

In-situ-RH-Test: Die genaueste und einfachste Testmethode

Es ist nicht immer so, dass die effektivste und zuverlässigste Methode auch die einfachste und schnellste ist. Bei der Prüfung der Betonfeuchtigkeit ist genau das der Fall.

Zunächst ist hervorzuheben, dass die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Feuchtemessungen vor Ort dazu geführt haben, dass ASTM den F2170-Standard dahingehend überarbeitet hat, dass nur noch eine Wartezeit von 24 Stunden vorgeschrieben ist. F1869 hingegen erfordert weiterhin mindestens 60 Stunden, bevor aussagekräftige Feuchtigkeitsmessungen durchgeführt werden können.

Darüber hinaus sind RH-Testkits für den Einsatz vor Ort erhältlich, die auch die Installation und Datenerfassung bei RH-Tests vor Ort vereinfachen und so den gesamten Zeitablauf für die Betonfeuchtigkeitsmessung innerhalb eines Projekts beschleunigen.

Beispielsweise gibt es einfach zu installierende RH-Sensoren vor Ort, wie sie Teil von Rapid RH® L6 Betonfeuchtemesssystem von Wagner MetersIm Gegensatz zu CaCl-Tests, die einen hohen Vorbereitungsaufwand erfordern, um eine sichere Versiegelung der Kristalle zu gewährleisten, sind In-situ-RH-Sensoren in wenigen Minuten installiert. Sie müssen lediglich ein Loch bohren, es reinigen und den RH-Sensor einsetzen.

Das Rapid RH L6-System umfasst außerdem eine Vielzahl optionaler Zubehörteile und kostenlose mobile Apps, die die Datenerfassung und die F2170-Berichtsprozesse optimieren oder automatisieren. Die verbesserte Datenerfassung beschleunigt nicht nur die Planung, sondern bietet auch eine quantitative Grundlage für ein besseres Verständnis des Trocknungsprozesses einer bestimmten Platte durch Trendanalysediagramme.

F2170 schreibt eine bestimmte Anzahl von Sensoren vor, die sich nach der Quadratmeterzahl der Platte richtet, und legt die Orte fest, an denen Sensoren platziert werden müssen. Ein Betonfeuchtemessgerät ist hilfreich, um Problemstellen innerhalb eines Prüfbereichs zu finden und sicherzustellen, dass sie die erforderliche Aufmerksamkeit erhalten.

Suchen Sie nach einem Feuchtigkeitsmessgerät, das unter die Oberfläche gelangt, wie zum Beispiel das stiftlose Betonfeuchtemessgerät C555 von Wagner Meters, das bis zu einer Tiefe von XNUMX cm in die Platte hinein misst. Es liefert einen Messwert, der den relativen Feuchtigkeitszustand der Stelle anzeigt und so hilft, die Stellen zu identifizieren, an denen die Platte die meiste Feuchtigkeit speichert.

Sicherstellen, dass die Projektdokumentation den richtigen Betonfeuchtigkeitstest angibt

Obwohl die RH-Messung vor Ort der zuverlässigere und schnellere Feuchtigkeitstest ist, hat der CaCl-Test weiterhin seine Anhänger. Generalunternehmer oder Bodenleger greifen meist auf den Test zurück, mit dem sie am besten zurechtkommen, auch wenn dieser nicht der beste ist. Niemand möchte nach dem Betonieren der Betonplatte Zeit mit der Diskussion über den richtigen Betonfeuchtigkeitstest verschwenden.

Der beste Zeitpunkt, auf einem F2170-konformen RH-Test vor Ort zu bestehen, ist die Projektspezifizierung. Die sorgfältige Prüfung des erweiterten Nutzens von RH-Tests vor Ort und die Auswahl des effektivsten RH-Testsystems entsprechend Ihren Projektkriterien sind ein sicherer Weg, Ihren Stresspegel zu senken – zumindest was die Betonfeuchtigkeitsprüfung betrifft.

Laden Sie die Rapid RH ASTM F2170-Checkliste herunter – sorgen Sie jedes Mal für genaue RH-Tests!

Zuletzt aktualisiert am 11. Februar 2025