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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Messgerät und ein Verfahren zur Feuchtemessung bzw.
Feuchtebestimmung von austrockenbaren Baustoffen, insbesondere von
Estrichen.
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Beispiele
für derartige
Baustoffe sind Heizestriche. Darunter versteht man beheizte Zementestriche,
Anhydrit/Fließ-
oder Calcium-Sulfatestriche (u. a.), die auf vorverlegten Heizrohren
gegossen – oder bei
Zementstrichen – nach
der Einbringung in das Bauwerk verdichtet werden. Heizestriche werden dort
geplant und hergestellt, wo Estrichflächen der Raumheizung dienen.
Man kennt dies als „Fußbodenheizung„. Estriche
unterscheiden sich zu Heizestrichen insofern, als sie meist dünner und
auch nicht beheizt sind.
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Alle
zur Aufnahme von Oberbelägen
gefertigten Baustoffe, wie etwa Estriche, müssen vor der Belegung des Oberbelags,
z. B. mit Fliesen, Parkett, Teppich usw. auf deren Feuchtehaushalt
geprüft
werden. Estriche liegen hierbei überwiegend
auf mittels Folie abgedeckten Dämmschichten,
die ihrerseits auf den Rohdecken von Gebäuden aufliegen. Oberböden dürfen erst
nach dem Erreichen eines vorgeschriebenen Grenzwertes an Restfeuchte
verlegt werden, d. h. die Bauteile müssen entsprechend trocken sein.
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Es
ist z.B. bekannt, dass zur Nachweisung der Trockenheit eines Estrichs
für die
Belegereife, der Estrich aufgestemmt werden muss. Bei Heizestrichen
geschieht dies an einer sich in der Fläche befindlichen Markierung,
die vor der Estricheinbringung zwischen den Heizungsrohren montiert
wurde. Eine Markierung ist deshalb notwendig, um beim „Aufstemmen" des Estrichs sicher
zu gehen, dass kein Heizungsrohr verletzt wird. Die Markierung wird
so installiert, dass im Umkreis von 100 mm vom Mittelpunkt ausgehend,
sich kein Heizungsrohr befindet.
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Bei
dieser bekannten Messmethode zur Bestimmung des Feuchtegehalts eines
Estrichs muss nun an einer markierten Stelle der Estrich aufgestemmt
und eine Materialprobe entnommen werden. Diese Probe wird mit einem
Mörser
zu Staub zerschlagen und als abgewogene und vorgeschriebene Menge
in einen Messbehälter
gefüllt.
In diesem Messbehälter
(Stahlflasche) wird der Estrichstaub mit einem chemischen Mittel
vermengt, wodurch durch das Zusammentreffen mit der Feuchtigkeit
der Estrichprobe eine Druckerhöhung
in der Messflasche stattfindet. Über
eine Messuhr kann dann die momentane Estrichfeuchte abgelesen werden.
Ein solches Gerät
wird als CM- Messgerät
bezeichnet und ist als CM-Messmethode zur Ermittlung der Estrichfeuchte
Stand der Technik.
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Nachteilig
bei dieser bekannten Messmethode ist, dass der Estrich bis zur Bodendämmung
- – „aufgestemmt" werden muss und
somit geschädigt
wird,
- – beim
Aufstemmen erheblicher Staub und Schmutz anfällt,
- – der
Estrich mit rel. großem
Aufwand wieder verschlossen werden muss,
- – die
Messung an dieser Stelle nur einmal erfolgen kann,
- – die
Estrichfeuchte nur punktuell gemessen werden kann,
- – ein
erheblicher Zeitaufwand pro Messung erforderlich ist und
- – erhebliche
Kosten pro Messung anfallen.
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Aus
der
EP 0 924 511 A2 ist
eine Vorrichtung zum Prüfen
bzw. Messen des Feuchtigkeitsgehaltes von Bauelementen, beispielsweise
von Estrich- und Betonböden,
bekannt. Hierbei sind Elektroden über mindestens einen Abstandshalter
miteinander verbunden und auf einer Sperrschicht aufsitzend in einer Schicht
des Bauelementes angeordnet. Die Elektroden ragen dabei aus der
Schicht heraus. Hieran wird ein elektrisches Prüf- bzw. Messgerät, beispielsweise ein
Widerstandsmessgerät,
angeschlossen. Über den
zwischen den Elektroden gemessen Widerstand kann der Feuchtigkeitsgehalt
in der Schicht zwischen den Elektroden hergeleitet werden. Nachteilhaft hieran
ist, dass der Widerstand der im allgemeinen langanhaltend sehr feuchten
Unterschicht des Estrichs gemessen wird. Diese Schicht weißt im allgemeinen
auch dann noch eine hohe Feuchtigkeit auf, wenn der Estrich bereits
eine Belegereife hat. Der Widerstand zwischen zwei Punkten dieser
Schicht kann aufgrund der hohen Feuchtigkeit für eine lange Zeit nahezu zu
Null angenommen werden. Somit werden nicht repräsentative Messergebnisse geliefert.
Nachteilig ist zudem, dass immer nur der Feuchtigkeitsgehalt des
durch den Abstandshalter definierten Schichtbereiches gemessen werden
kann. Dabei kann es vorkommen, dass nur der Feuchtigkeitsgehalt
eines Schichtbereiches gemessen wird, welcher beispielsweise durch
Sonnenbestrahlung sehr trocken ist, obwohl andere Schichtbereiche
einen für
die Belegereife noch zu hohen Feuchtigkeitsgehalt haben. Diese Vorrichtung
kann somit also verfälschte Messergebnisse
liefern.
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Aus
der
DE 44 27 244 A1 ist
mindestens ein Messwertgeber zur Messung von Parametern in Baustoffen,
z.B. Leitfähigkeit,
bekannt. Der Messwertgeber ist dabei in eine Schraube eines Spreizdübels integriert,
welcher durch ein Bohrloch in tieferliegende Schichten der Baustoffe
gesetzt wird. Dadurch können
langfristig genaue und reproduzierbare Messungen gewährleistet
werden. Nachteilig hieran ist, dass beispielsweise zur Messung der
Feuchtigkeit mindestens ein Bohrloch in das Material gebohrt werden
muss. Durch die entstehende Reibung wird Wärmeenergie freigesetzt, die
im Bereich der Bohrung zu einer raschen Trocknung des Baustoffes
führt.
Die gemessene Feuchtigkeit ist somit nicht repräsentativ zur Angabe der Feuchtigkeit
in dem gesamten Baustoff Der Messwertgeber kann somit also verfälschte Messergebnisse
liefern.
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Aus
der
DE 202 05 901
U1 ist eine Vorrichtung zur Feuchtemessung von Estrichen
bekannt. Dabei sind mindestens zwei stromleitende Messsonden im
Estrich versenkt. Ein Messgerät
zur Strommessung ist zwischen den mindestens zwei versenkten Messsonden
angeschlossen, wobei das Messgerät
aus den ermittelten Stromwerten die Feuchte des Estrichs bestimmt.
Nachteilig hieran ist, dass durch diese Anordnung nur die Feuchte
des Estrichs, die sich an der untersten Seite der Estrichdicke (Millimeterbereich)
befindet, von Sonde zu Sonde gemessen werden kann. Diese Feuchte
ist jedoch, wie oben bereits erläutert,
nicht maßgebend
für die
Festlegung der Belegereife. Auch diese Vorrichtung kann somit also
zu verfälschten
Messergebnissen führen.
Nachteilig ist zudem, dass immer nur die Feuchte eines durch die
Anordnung der Messsonden definierten Bereiches des Estrichs gemessen
werden kann. Hierbei kann dieser Bereich, beispielsweise durch Sonneneinwirkung,
sehr viel trockener sein, als andere Bereiche, so dass diese Messung
nicht repräsentativ
für die
Feuchte des gesamten Bereiches herangezogen werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuchtemessung bzw. Feuchtebestimmung
von austrockenbaren Baustoffen, insbesondere von Estrichen, zu entwickeln,
die diese Nachteile zumindest teilweise vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Gegenstände
der Ansprüche
1, 10 und 11 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform handelt
es sich bei der erfindungsgemäßen Messvorrichtung
um mindestens eine Messsonde, die vor der Baustoffeinbringung z.B.
der Unterlage wie etwa einer Dämmungsabdeckung
(z.B. PE-Folie) angeordnet wird. Die Baustofffeuchte wird dadurch
ermittelt, dass über
einen geschlossenen Kreislauf von Messgerät – Sonde – Baustoff- Messgerät ein Strom
fließt und
der elektrische Widerstand hierbei gemessen wird. An einem Prüfpunkt auf
der Oberfläche
der austrocknenden Baustoffs kann beispielsweise ein Messdorn direkt
aufgelegt werden, der mit dem anderen Anschluss des Messgerätes verbunden
wird. Auf Grund des Widerstandswertes zwischen Messsonde und Messdorn
kann dann die Baustofffeuchte festgelegt werden. Vorzugsweise werden
in einem Erfassungsraum diagonal zwei gegenüberliegende Messsonden in den
Baustoff versenkt. Somit kann von der ersten Sonde ausgehend der
Widerstandswert zwischen dieser Messsonde und dem Messdorn, und von
der zweiten Sonde ausgehend der Widerstandswertes zwischen dieser
Messsonde und dem Messdorn gemessen werden. Somit kann jede Sonde
im Raum zur Einzelmessung hergenommen werden. Um noch genauere Messergebnisse
zu erzielen, können
noch mehr als zwei Messsonden in den Baustoff versenkt werden.
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Versuchsreihen
haben im Falle von Estrich z.B. ergeben, dass der untere Estrichbereich,
knapp oberhalb einer Unterlage, wie etwa der PE-Folie, eine sehr
hohe Feuchtigkeit aufweist. Der Widerstand dieser Schicht zwischen
zwei Messpunkten kann daher unabhängig von der Distanz nahezu
als Null angenommen werden. Bei der Erfindung dieser Anwendungstechnik
wurde erstmals dieser "nasse" untere Estrichbereich
als immer vorhandener – unsichtbarer – Stromleiter
genutzt. Der Widerstand resultiert überwiegend nur von der Dicke
bzw. Höhe
des Estrichs. Die Messungen sind von der Messstelle ausgehend in
alle Richtungen, über
eine gesamte Raumfläche und
an jedem X-beliebigen Punkt möglich,
wobei stets nur die gesamte Estrichdicke vom Messpunkt aus von unten
nach oben erfasst wird. Die Estrichfeuchte im untersten Bereich
eines Estrich ist selbst dann noch voll stromleitend und zur Messung
ausreichend, wenn die gemessene Haushaltsfeuchte der gesamten Estrichplatte
eine Belegung mit einem Oberbelag zulässt.
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Die
erfindungsgemäße Messeinrichtung
bietet vor allem bei – aber
nicht beschränkt
auf – Estrich – die Vorteile,
dass
- – nur
eine Messsonde pro Testfläche
notwendig ist,
- – der
Estrich nicht zwingend aufgestemmt werden muss,
- – Messungen
staubfrei erfolgen können,
- – wiederholte
Messungen möglich
sind,
- – der
Estrich nicht geschädigt
und deshalb auch nicht verschlossen werden muss,
- – die
Estrichfeuchte über
die gesamte Estrichdicke an jedem X-beliebigen Punkt einer zu messenden
Fläche
bestimmt werden kann,
- – nur
geringste Kosten bei jeder Messung anfallen und
- – die
Estrichdicke ohne aufstemmen des Estrichs an jeder Messstelle nachträglich ermittelt
werden kann.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. In
diesen zeigen.
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1a: eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Messeinrichtung
mit Messsode, Abdeckschutzkappe zur Unfallverhütung, sowie Schutz- und Aufnahmesockel
mit am Boden versehenem Klebeband, wobei alle Teile voneinander
getrennt in einer Seitenansicht dargestellt sind,
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1b: die in 1a dargestellte Messsonde in perspektivischer
Darstellung,
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2: die Messeinrichtung von 1, jedoch im komplett montierten
Zustand,
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3: die in 2 gezeigte Messsonde, jedoch in fertig
eingebautem Baustoff,
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4: die komplette Erfindung
der Messvorrichtung von 1, 2 und 3 zur Ermittlung und Bewertung der Restfeuchte
im Baustoff mit Messgerät und
angeschlossenen Polkabeln, sowie des Stromverlaufs auf der Unterseite
eines Baustoffs während einer
Messung,
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6: die komplette Erfindung
der Messvorrichtung wie in 4 gezeigt
und vorhin beschrieben, die Messsonde 1 wird hier durch
ein Messband 1' bei gleicher
Funktion ersetzt,
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5: eine schematische Darstellungen
einer Messanordnung in einem Erfassungsraum mit Messsonde 1,
und
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7: eine schematische Darstellung
einer Messanordnung in einem Erfassungsraum mit Messband 1'.
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In
der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwirkende
Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
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Anhand
der 1a, 1b und 2 wird
zunächst eine
erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Messvorrichtung
bzw. Messsonde beschrieben:
Die dargestellte Messsonde 1,
kann beispielsweise aus Metall, Kupfer, Alu, Messing oder anderem stromleitenden
Werkstoff sein, dessen Ende mit einer Abdeckschutzkappe 3,
zur Unfallverhütung
mit Hinweisbeschriftung zur Feuchtemessung versehen ist. Die Messsonde
kann beispielsweise als Voll- oder Hohlkörper ausgeführt sein. Die Höhe der Messsonde
kann beispielsweise 120 mm betragen. Der Durchmesser der Sonde kann
beispielsweise 8 (x 2) mm betragen. Die Abdeckschutzkappe 3 kann
beispielsweise 55 mm Ø haben
und ist wegen erhöhter Verletzungsgefahr
aus weichem Material, z. B. aus Kunststoff Sie wird bei jeder Messung
abgenommen.
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3 zeigt die in Estrich 11 eingegossene Messsonde 1.
Es ist von Vorteil, eine Trennung von der Messsonde 1 zur
Schutzfolie 10 und der Dämmung 9, die auf der
Betondecke 8 aufliegt, vorzunehmen. Dies wird durch den
Schutz- und Aufnahmesockel 2 (1 – 3) erreicht.
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Der
Schutz- und Aufnahmesockel 2 dient zur Aufnahme der Messsonde 1 und
kann beispielsweise mit einer Lasche von 55 × 35 mm versehen sein und mittig
einen runden Aufnahmeschaft mit abgestimmtem Innendurchmesser zur
Aufnahme der Sonde 1, mit einem Außendurchmesser von 28 mm haben. Auch
jede andere Form und Größe ist denkbar.
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Die
Messsonde 1 wird in die Öffnung des Schutz- und Aufnahmesockels 2 gesteckt
und mit Hilfe des sich am Boden befindlichen Klebebandes 4 auf
die Folie 10 geklebt. Der Schutz- und Aufnahmesockel 2 kann
auch mit einem Klebeband von oben auf die PE-Folie standsicher befestigt
werden. Der Boden des Schutz- und Aufnahmesockels 2 ist geschlossen
und verhindert beim Einsetzen der Messsonde 1 eine Durchdringung
der Schutzfolie 10 und Dämmung 9.
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Anhand
von 4 und 6, wird die erfindungsgemäße Messvorrichtung
zur Messung und Bestimmung der Feuchte von Estrichen, Betonbaustoffen
oder dergl. dargestellt und beschrieben. Außerdem wird der Stromverlauf
im geschlossenen Kreislauf verdeutlicht.
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Stromleitende
Messsonden 1, wie in 1 bis 3 gezeigt, werden vor der
Estricheinbringung in vorgeschriebener Anzahl, wie sie jetzt bereits
für die CM-Meßmethode
benötigt
werden, pro Raum oder Gebäude
montiert. Die aus dem Estrich 11 ragende Messsonde 1 wird über einen
ersten elektrischen Anschluss eines entsprechendes Messgeräts 12,
beispielsweise ein Widerstandsmessgerät, durch ein erstes stromleitendes
Kabel 13 mit einem Endstecker 14 verbunden. Ein
zweiter elektrischer Anschluss des Messgeräts 12 wird über ein
zweites stromleitenden Kabel 13' mit einem Messdorn 16 elektrisch
verbunden. Eine Metallspitze des Messdorns 16 wird auf einen
Messpunkt 17 auf der Oberseite des Estrichs gedrückt, so
dass ein elektrischer Kreislauf geschlossen wird. Der Stromkreis
wird deshalb geschlossen, weil die Estrichfeuchte an der Unterseite
des Estrichs 11 immer ausreichend zur Weiterleitung des
Stroms bei der Widerstandsmessung ist, selbst dann, wenn der Estrich 11 durch
Trocknung die minimale Haushaltsfeuchte für eine Belegung erreicht hat.
Diese neue Erkenntnis ermöglicht
die Bestimmung der Estrichfeuchte mit nur einer Messsonde 1 an
jedem x-beliebigen Punkt einer Prüffläche.
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5 zeigt eine schematische
Darstellung einer Messanordnung in einem Erfassungsraum. Bei dieser
Ausführungsform
werden zwei Messsonden 1, 1' diagonal im Raum angeordnet. Diese
Ausführungsform
ermöglicht
eine nahezu vollständige
Messung der Feuchte, da zum einen der Widerstand in dem Estrich
zwischen Messsonde 1 und mehreren Messpunkten 17, 17', als auch der
Widerstand in dem Estrich zwischen Messsonde 1' und mehreren Messpunkten 17'', 17''' gemessen werden
kann. Es können
auch mehrere Messsonden montiert werden, beispielsweise vier Messsonden,
die in unmittelbarer Nähe
zu den Ecken des Raumes angeordnet werden.
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Alternativ
kann die Messsonde 1 und deren Funktion durch ein elektrisch
leitendes Messkabel oder Messband 1', 6,
ersetzt werden, wobei das Maß x
des Messbandes 1', 6, und die Höhe des aus
dem Estrich 11 ragenden Teil des Bandes nicht genau definiert
sind.
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Das
Messband 1' kann
derart ausgebildet sein, dass die Abdeckkappe 3, 1a, 1b und 3 aufgesteckt,
oder mit dem Endstecker 14, 4 und 6 verbunden werden kann.
Die Unterseite des Messbandes kann mit einem Klebeband 4, 1a, 1b, und 2 versehen
sein und hiermit auf die PE-Folie 10 geklebt werden. Das
Messband 1' wird
derart angeordnet, dass es an dem Sicherheitsrandstreifen 18 mit
Raumwand 19, 6,
anliegt und der lange Schenkel des Messbandes zur Raummitte zeigt.
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Vorteilhaft
bei dem Messband 1' ist
die zusätzliche
Messsicherheit der Estrichfeuchte, da ein Wertvergleich des Ergebnisses
von Messpunkt 17, der über
dem Ende des Messbandes auf der Estrichoberseite liegt, 7, zu anderen Messpunkten 17',17'', 17''' , 17'''' und 17''''' möglich ist.
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Ein
weiterer Vorteil des Messbandes 1' ist, dass durch den stromleitenden
langen Schenkel des Messbandes, der auf der PE-Folie 10 aufliegt,
und an der Unterseite des Estrichs 11 eingebettet ist,
stets eine richtige Messung zulässt,
selbst dann, wenn aus nicht geklärter
Ursache eine Weiterleitung des Messstromes über die feuchte PE-Folie an
der Unterseite des Estrichs nicht erfolgen könnte.
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Es
kann von Vorteil sein, zwei Messsonden 1 diagonal über die
größte Entfernung
eines Raumes, oder Messbänder 1' gegenüberliegend
an zwei Wänden
eines Raumes anzuordnen, um die Estrichfeuchte an der Unterseite
des Estrichs 11 durch Messung von Sonde zu Sonde festzustellen,
wobei dieses Ergebnis nur eine Vorbeurteilung der Gesamtbaustofffeuchte
ermöglicht.
Sie dienen nicht zur Ermittlung der Belegereife des Estrichs und
es könnte
hierdurch zu falschen Schlüssen
führen.
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Es
gilt der Grundsatz bei jeder Messung: Je trockener die Estrichschicht
an der Prüfstelle
zwischen der Unterseite des Estrichs 11 und dem Messpunkt 17 ist,
desto größer ist
der Widerstand. Je mehr Feuchtigkeit die Schicht aufweist, desto
geringer ist der Widerstandswert.
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Über eine
Skala am Messgerät 12 wird
durch den momentanen Estrichwiderstand die Estrichfeuchte angezeigt.
Dieser Wert gibt Auskunft über
die Belegereife eines Estrichs zur Belegung mit einem Oberbelag.
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Sowohl
die Messsonde 1, als auch das Messband 1' können mit
einer Anwendungsfunktion versehen werden, die verhindert, dass die
Vorrichtung und die Messanwendung zur Feuchteermittlungen von Baustoffen
rechtswidrig angewandt wird, wobei der technische Schutz verschieden
sein kann und nicht definiert ist.
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Vorzugsweise
zeigt ein Anzeigeelement des Messgerätes die Feuchtigkeit in %-Angabe
an. Alternativ können
auch andere Angaben, die Feuchtigkeit betreffend, angezeigt werden.
Das Messgerät 12 kann
eine Eingabeeinrichtung enthalten, mittels der die Dicke des Estrichs
eingegeben wird. Das Messgerät
enthält
eine Prozessorvorrichtung, die anhand des gemessenen Widerstandswertes
und der Angabe der Estrichdicke die Feuchtigkeit bestimmt. Die Estrichdicke
kann über
Tasten am Messgerät
oder über
ein Touchscreen eingegeben werden.
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Die
Vorrichtung zur Feuchtemessung eines Estrichs mit nur einer Messsonde 1 ist
auch geeignet zur nachträglichen
Anbringung der Sonde 1 in eine zu prüfende Estrichfläche und
Messung der Restfeuchte der gesamten Estrichdicke. Hier wird in
die verfestigte Estrichfläche
durch eine Tiefenbohrung mit gleichem Durchmesser wie die Messsonde 1 ihn aufweist,
bis zur PE-Folie 10 oder
gleichwertiger Schutzschicht eine Öffnung gebohrt, in welche die Sonde 1 bis
zur Unterkante des Estrichs versenkt wird.
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Die
Ermittlung der Restfeuchte geschieht wie in 4 gezeigt und beschrieben. Es kann von
Vorteil sein, vor dem Einsetzen der Messsonde 1 den unteren
Bereich der Messstelle mit Wasser anzufeuchten, um die Weiterleitung
des Stromes zur Widerstandsmessung im untersten Bereich des Estrichs 11 sicherzustellen.
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An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle vorgangs beschriebenen
Teile für
sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die
in den Zeichnungen dargestellten Details als zur Erfindung gehörig beansprucht
werden. Abänderungen
hiervon sind dem Fachmann geläufig.