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Determination of the moisture storage characteristics of porous capillary active materials

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Abstract

With new improved calculation models a good agreement between computed and measured results of moisture transfer is obtainable on condition that correct material properties are used. Especially when capillary active materials are in hygric connection, their moisure storage characteristics have a predominant influence on the moisture behaviour of the building component. In this contribution, a pressure plate method to determine the moisture storage characteristics in the capillary moisture region is presented, which uses water as a measuring medium and thus assures a more realistic description. Furthermore, it is shown how to combine these results with the sorption isotherm, which describes the storage function in the hygroscopic moisture region, to obtain one continuous storage function over the entire moisture region, from dry material up to capillary saturation.

Résumé

De nouveaux modèles améliorés pour le calcul du transfert de l'humidité permettent d'obtenir des résultats qui correspondent bien aux résultats des essais, à condition de choisir correctement les propriétés des matériaux à étudier. En particulier, lorsque des matériaux ayant une activité capillaire sont en connexion hydrique, leurs caractéristiques de fixation de l'eau jouent un rôle prédominant dans le comportement hydrique d'un élément de construction. Dans cet article, on présente une méthode utilisant une plaque de succion pour déterminer les capacités de fixation de la région capillaire. L'eau est utilisée comme unité de mesure, assurant ainsi une description plus réaliste. De plus, on démontre comment combiner ces résultats avec une isotherme de sorption qui décrit la fonction de fixation dans la région hygroscopique, pour déterminer la fonction contique et globale de la fixation sur la région en question, dequis l'état sec du matériau jusqu'à sa saturation capillaire.

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References

  1. Cohan, L.H., ‘Hysteresis and the capillary theory of adsorption of vapors’,Journ. American Chem. Soc. (66) (1944) 98–105.

    Article  Google Scholar 

  2. Crausse, P, ‘Étude fondamentale des transferts couplés de, chaleur et d'humidité en milieu poreux’, Dissertation Institut National Polytechnique de Toulouse (1983).

  3. DIN 52620 Bestimmung des Bezugsfeuchtegehaltes von Baustoffen, April 1991.

  4. Gardner, W.R., ‘Calculation of capillary conductivity from pressure plate flow out data’,Soil Sci. Soc. Amer. Proc.,3 (20) (1956) 317–320.

    Article  Google Scholar 

  5. Gertis, K. und Werner, H., ‘Die Problematik der Porenanalyse von Baustoffen’, Schriftenreihe, Deutscher Ausschuß für Stahlbeton 258 (1972) 6–36.

    Google Scholar 

  6. Hansen, K. K., ‘Sorption Isotherms Catalogue’, Technical report 162/86, Technical University of Denmark (1986).

  7. Hartge, K. H., ‘Die physikalische Untersuchung von Böden’, Enke Verlag, Stuttgart (1971).

    Google Scholar 

  8. Kiessl, K., Gertis, K., ‘Feuchtetransport in Baustoffen. Eine Literaturauswertung zur rechnerischen Erfassung hygrischer Transportphänomene’ Forschungsberichte aus dem Fachbereich Bauwesen 13 (1980), Universität Essen Gesamthochschule.

  9. Kiessl, K., ‘Kapillarer und dampfförmiger Feuchtetransport in mehrschichtigen Bauteilen’, Diss. Univ. Gesamthochschule Essen (1983).

  10. Klopfer, H., ‘Wassertransport durch Diffusion in Feststoffen’, (Bauverlag GmbH, Wiesbaden, 1974).

    Google Scholar 

  11. Krischer, O. und Kast, W., ‘Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik’, 3 Auflage, (Springer Verlag, Berlin, 1978).

    Google Scholar 

  12. Krus, M. und Kiessl, K., ‘Vergleichende Untersuchugen zur Bestimmung der Porenradienverteilung von Natursandstein mittels Saugspannugnsmessung und Quecksilber-Druckporosimetrie’ (IBP-Bericht FtB-11/1991).

  13. Krus, M. und Künzel, H.M., ‘Liquid water transport above capillary saturation’, IEA-Annex 24 Projekt, Report T3-D-92/03.

  14. Krus, M., ‘Moisture transport and storage coefficients of porous mineral building materials. Theoretical principles and new methods’, (IRB-Verlag, Stuttgart, 1996) ISBN 3-8167-4535-0.

    Google Scholar 

  15. Künzel, H., ‘Zusammenhang zwischen der Feuchtigkeit von Außenbauteilen in der Praxis und den Sorptionseigenschaften der Baustoffe’,Bauphysik 3 (4) (1982) 101–107.

    Google Scholar 

  16. Künzel, H.M., ‘Simultaneous heat and moisture transport in building components. One-and two-dimensional calculation using simple parameters’, (IRB-Verlag Stuttgart, 1995) ISBN 3-8167-4103-7.

    Google Scholar 

  17. Molenda, C.H.A., Crausse, P. and Lemarchand, D., The influence of capillary hysteresis effects on the humidity and heat coupled transfer in a non-saturated porous medium’,Intern. Journal Heat & Mass Transfer 6 (35) (1992) 1385–1396.

    Article  Google Scholar 

  18. Rao, K.S., ‘Hysteresis in sorption’,Journ. Phys. Chem. 45 (1941) 500–539.

    Article  Google Scholar 

  19. Rode, C., ‘Combined heat and moisture transfer in building constructions’, Diss. Technical University of Denmark (1990).

  20. Schubert, H., ‘Kapillarität in porösen Feststoffsystemen’, (Springer-Verlag, Berlin, 1982).

    Google Scholar 

  21. Vetterlein, E., “Untersuchungen über den Einfluß der Temperatur auf die kapillare Leitfahigkeit und Wasserbindung in Böden’,Albrecht-Thaer-Arch. 5-6 (12) (1968) 385–400.

    Google Scholar 

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Krus, M., Kie\l, K. Determination of the moisture storage characteristics of porous capillary active materials. Mat. Struct. 31, 522–529 (1998). https://doi.org/10.1007/BF02481533

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