Examination of capillary rise phenomenon in aerated concrete block using the surface TDR probe

• Autorzy: Suchorab Z. , Sobczuk H. , Pavlik Z.

Warianty tytułu

PL

Badanie zjawiska podciągania kapilarnego w bloczku z betonu komórkowego z zastosowaniem powierzchniowej sondy TDR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aerated concrete is the basic building material applied in traditional building industry. It is mainly caused by its thermal parameters - heat conductivity coefficient λ for lighter brands of this material is many times lower than other traditional materials like brick etc. Low value of heat conductivity coefficient is mainly caused by the material structure which is highly porous. This porosity causes capillary forces which are the reason of so called capillary rise phenomenon being the reason of many buildings destruction. This article presents the possibility of monitoring and quantitative valuation of moisture increase in building barriers due to capillary rise with the application of the TDR surface probes enabling quick and noninvasive moisture determination in porous building materials. The analyses conducted using surface TDR probes will be compared with the examinations made using other electrical methods and the results will be presented in the form of moisture profiles changing in time.

PL

Beton komórkowy jest podstawowym materiałem budowlanym stosowanym w budownictwie tradycyjnym. Wynika to głównie z jego właściwości termoizolacyjnych - współczynnik przewodzenia ciepła λ dla lżejszych jego odmian jest wielokrotnie niższy od wartości tego współczynnika takich materiałów, jak cegła itp. Niska wartość współczynnika przewodzenia ciepła wynika głównie ze struktury materiału, która charakteryzuje się dużą porowatością. Z właściwością tą wiąże się fakt występowania sił kapilarnych, które są przyczyną zjawiska podciągania kapilarnego będącego przyczyną destrukcji wielu budynków dotkniętych nadmiernym zawilgoceniem. Artykuł przedstawia możliwość monitoringu i ilościowej oceny wzrostu wilgotności w przegrodach budowlanych wskutek procesu podciągania kapilarnego przy wykorzystaniu powierzchniowych sond TDR umożliwiających szybkie i bezinwazyjne wyznaczanie wilgoci w porowatych materiałach budowlanych. Analizy wykonane za pomocą sond powierzchniowych porównano z wynikami z innych metod elektrycznych i przedstawiono w postaci profili wilgotnościowych zmieniających się w czasie.

Słowa kluczowe

EN

capillary rise; aerated concrete; surface probes TDR

PL

podciąganie kapilarne; beton komórkowy; powierzchniowa sonda TDR

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, No. 1
• Strony: 115--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr., fot.

Twórcy

autor

Suchorab Z.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

autor

Sobczuk H.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, phone [phone]

autor

Pavlik Z.

• Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University, Thákurova 7, 166 29 Praha, Czech Republic, phone [phone]

Bibliografia

• [1] Siejko J. and Babiński Z.: Co to jest beton komórkowy? Budowanie z betonu komórkowego. Poradnik-Katalog, Stowarzyszenie Producentów Betonów SBPB, 2005, 11-59 (in Polish).
• [2] Roels S., Sermijn J. and Carmeliet J.: Modelling unsaturated moisture transport in autoclaved aerated concrete: microstructural approach. Proc. 6th Symposium on Building Phys. Nordic Countries, Norwegian Univ. Sci. Technol., Trondheim, Norway, 2002, 167-174.
• [3] Gawin D., Kosny J. and Desjarlais A.: Effect of moisture on thermal performance and energy efficiency of buildings with lightweight concrete walls. Proc. Summer Study on Energy Efficiency in Buildings Efficiency & Sustainability. Pacific Grove, California, USA, 2000, 149-160.
• [4] Grunewald J., Plagge R. and Haupl P.: A two-leveled hygrotermal material database for the numerical simulation program DELPHIN4. Proc. 6th Symposium on Building Phys. Nordic Countries, Norwegian Univ. Sci. Technol., Trondheim, Norway, 2002, 39-46.
• [5] Klemm P. (red.): Budownictwo ogólne. Tom 2 (Fizyka budowli). Arkady, Warszawa 2005 (in Polish).
• [6] Narayanan N. and Ramamurthy K.: Structure and properties of aerated concrete: a review. Cement & Concrete Composit., 2000, 22, 321-329.
• [7] Adamczyk J. and Dylewski R.: Recykling odpadów budowlanych w kontekście budownictwa zrównoważonego. Problemy Ekorozwoju - Problems of Sustainable Development, 2010, 5(2), 125-131 (in Polish).
• [8] Łobzowski A., Opęchowski A. i Szkolnikowski W.: Wilgotność materiałów stałych, sypkich i gleby. Pomiar, 2008, 4.
• [9] Topp G.C., Davis J.L. and Annan A.P.: Electromagnetic determination of soil water content: Measurements in coaxial transmission lines. Water Resour. Res., 1980, 16, 574-582.
• [10] Malicki M., Plagge R. and Roth C.H.: Improving the calibration of dielectric TDR soil moisture determination taking into account the solid soil. Eur. J. Soil Sci., 1996, 47, 357-366.
• [11] Skierucha W. and Malicki M.A.: TDR method for the measurement of water content and salinity of porous media. Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences, Lublin 2004.
• [12] Suchorab Z., Sobczuk H., Łagód G., Pavlik Z. and Cerny R.: Zastosowanie metody TDR do pomiaru wilgotności materiałów budowlanych. Materiały, tom 2, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, 2005, 33, 1063-1070 (in Polish).
• [13] Pavlík Z., Pavlíková M., Fiala L., Černý R., Sobczuk H. and Suchorab Z.: Application of time-domain reflectometry method for measuring moisture content in porous building materials. Trends in Applied Sciences Research, 2007, 2(3), 188-200.
• [14] Sobczuk H. and Plagge R.: Time domain reflectometry method in environmental measurements. Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, Vol. 39, Lublin 2007.
• [15] Hansen E.J. de P. and Hansen M.H.: TDR measurement of moisture content in aerated concrete. Proc. 6th Symp. Building Phys. Nordic Countries, Norwegian Univ. Sci. Technol., Trondheim, Norway, 2002, 381-388.
• [16] Suchorab Z., Barnat-Hunek D. and Sobczuk H.: Adaptation of reflectometric techniques for moisture measurement of rock walls on the example of Janowiec Castle. City of Tomorrow and Cultural Heritage, Pomerania Outlook, Int. Workshop, December 08-09, 2005, Gdańsk, Poland, Volume I, 71-74.
• [17] Suchorab Z., Barnat-Hunek D. and Sobczuk H.: Monitoring parametrów wilgotnościowych murów z kazimierskiej opoki wapnistej przy wykorzystaniu technik reflektometrycznych TDR. Proc. of Renovation Problems in Buildings and Historical Monuments, Wrocław 2006, 184-191 (in Polish).
• [18] Cerny R., Pavlikova M., Pavlik Z., Suchorab Z. and Sobczuk H.: Effect of sensor installation method on the applicalibity of TDR moisture measurement technique. Proc. 8th Int. Conf. Electromagnetic Wave Interact. Water and Moist Substan., June 1-5, Espoo, Finland, 113-117.
• [19] Pavlik Z., Suchorab Z. and Sobczuk H.: Two-rods sensor installation method and its effect on applicalibity of TDR method for moisture and salt concentration measurement. 18th Annual CTU University-Wide Seminar, Special Issue, Part A, Vol. 13, February 2009, 58-59.
• [20] Suchorab Z., Jedut A. and Sobczuk H.: Water content measurement in building barriers and materials using surface TDR probe. Proc. ECOpole, 2008, 2(1), 123-127.
• [21] Suchorab Z., Sobczuk H., Černý R., Pavlík Z. and Sevillano de Miguel R.: Sensitivity range determination of surface TDR probes. Environ. Protect. Eng., 2009, 35(3), 179-189.
• [22] Suchorab Z., Barnat-Hunek D. and Sobczuk H.: Zastosowanie powierzchniowej sondy TDR do bezinwazyjnych pomiarów wilgotności materiałów budowlanych. Materiały Budowlane, Wyd. Uczel. Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2009, 65-74 (in Polish).
• [23] Suchorab Z., Sobczuk H., Cerny R., Pavlik Z. and Plagge R.: Noninvasive moisture measurement of building materials using TDR method. Proc. 8th Internat. Conf. Electromagn. Wave Interact. Water Moist Subst., June 1-5, Espoo, Finland, 147-155.