Calciumcarbid-Verfahren

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Probenflasche mit Manometer

Das Calciumcarbid-Verfahren bzw. Calciumcarbid-Methode (CM-Messung) ist eine schnelle und für viele Fälle ausreichend genaue Feldmethode zur Feuchtemessung. Sie kann dann verwendet werden, wenn ein allseitiger Kontakt des Calciumcarbids mit der Materialprobe hergestellt werden kann.

Vorgehensweise[Bearbeiten]

Gewinnung einer Estrichprobe

Bei diesem Verfahren wird die feuchte Probe gewogen und danach in einen Druckbehälter eingeführt, in dem sich Stahlkugeln sowie eine Glasampulle mit Calciumcarbid befinden. Alles wird im verschlossenen Behälter zerkleinert und vermischt. Das enthaltene Wasser bildet mit Calciumcarbid nach folgender Gleichung Acetylen:

\mathrm{CaC_2\ + 2 \ H_2O\longrightarrow\ Ca(OH)_2 + C_2H_2}

Die Menge des Acetylens wird durch Messung des Druckanstieges über ein Manometer bestimmt und ist das Maß für die Menge an zuvor vorhandenem Wasser. Die Bestimmung des Wassergehalts erfolgt mit Bezug auf die Probenmasse. Bewährt hat sich diese Methode für die Überprüfung des Wasser-Zement-Werts von Frischbeton. Es ist mit Messabweichungen von ± 1-3 % der in der Probe vorhandenen Feuchte zu rechnen.

Fehlermöglichkeiten entstehen durch Wägefehler einer zu kleinen Probe sowie unvollkommener Reaktion durch ungenügenden Kontakt des Inneren von zu großen Partikeln mit dem Calciumcarbid. Beim vorherigen Zerkleinern kann außerdem Feuchte aus dem Material verdunsten oder aus der Luft aufgenommen werden. Die Menge des Probenmaterials ist abhängig von der Korngröße (2-5 mm). Beispielsweise sind für Zementestrich 50 g[1] und bei Anhydritestrich 100 g[2] Probenmaterial notwendig.

Die Entnahme der Proben soll über die Höhe der Tragschicht erfolgen. Beim Messvorgang muss aufgrund starker Temperaturabhängigkeit des Behälterdrucks auf Temperaturkonstanz geachtet werden. Die Messzeiten sind relativ lang und können bei Lebensmitteln bis zu 20 Minuten betragen. Das Messverfahren ist einfach handhabbar, erfordert jedoch einen relativ hohen Aufwand zur Probenvorbereitung und Messung.

Kritik[Bearbeiten]

Die CM-Messung als Messverfahren für die Bestimmung der Restfeuchte eines Estrichs ist in den letzten Jahren immer stärker in die Kritik geraten, was einerseits mit den verfahrensimmanenten Fehlerquellen zusammenhängt, andererseits auch mit den empfohlenen Grenzwerten für die so genannte Belegreife, die bei den heute verwendeten Estrichmischungen (CEM II-Zement statt CEM I-Zement, verändertes Wasser-/Zement-Verhältnis) keine Gültigkeit mehr haben.

Schon im Jahr 1997 wurde eine Studie des Eidgenössischen Materialprüfungsamts veröffentlicht, die zu dem Ergebnis kommt: "Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass die CM-Methode ... weder an den untersuchten Zementmörtelproben brauchbare Ergebnisse lieferte[n], noch für die Baupraxis eingesetzt werden sollte[n]"[3]

Eine im März 2012 veröffentlichte Studie der Technischen Kommission Bauklebstoffe (TKB) und der Universität Siegen kommt zu dem Ergebnis, dass der CM-Grenzwert von 2 % (bei Zementestrichen) belegreife von nicht belegreifen Estrichen nicht sicher trennt. Bei diesem Grenzwert werden auch nasse Estrichen als trocken bewertet.[4]

Eine wirkliche Alternative zur CM-Messung gibt es allerdings nicht.

Quellen[Bearbeiten]

  • T. Brokamp / R. Trettin: Belegereife und Feuchte, veröffentlicht unter TKB-Bericht 1 (PDF; 4,2 MB)
  • K. Heim / K. Moser: Vergleich verschiedener Messverfahren bei Wassergehaltsmessungen an Zement- u. Anhydrit-gebundenen Estrich-Prüfkörpern unter Verwendung von direkten und indirekten Meßverfahren. in: 9. Feuchtetag 1997 Moderne Verfahren und Geräte zur Materialfeuchtemessung, Weimar 1997
  • K. Kupfer: Materialfeuchtemessung: Grundlagen, Messverfahren, Applikationen, Normen. Expert Verlag, 1997.
  • C.Hübner: Entwicklung hochfrequenter Meßverfahren zur Boden- und Schneefeuchtebestimmung. Wissenschaftliche Berichte, FZKA 6329, Forschungszentrum Karlsruhe, 1999.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. DIN 18560-4:2012-06
  2. DIN 18560-4:2012-06
  3. Heim / Moser: "Vergleich verschiedener Messverfahren ..."
  4. Brokamp / Trettin: Belegereife und Feuchte, TKB-Bericht 1