As a consequence of the reduced transmission heat loss, algal growth on external thermal insulation composite systems has given rise to a serious aesthetical problem over the last decade. Manufacturers of paints and rendering systems are competing to increase the algal resistance of their products. The high time investment of free-weathering tests and the lack of objective measures to quantify the growth, however, prevent a systematic and efficient product advancement. Within a multiannual study, the application of fluorometric and numerical analysis was evaluated for assessing the algal resistance of external thermal insulation composite systems. The efficiency of pulse-amplitude modulation fluorometry for directly quantifying the algal biomass on the facade surface was analysed within three weathering tests which comprised 33 different external thermal insulation composite system specimens. The results show that the IMAGING-PAM (imaging pulse-amplitude modulation) fluorometer of the company Walz allows to measure the algal resistance in the course of the weathering process objectively and efficiently. The measurements confirm the effectiveness of biocides and indicate a higher algal resistance of the mineral rendering systems compared to the organic systems. The options and limitations of using numerical simulation for the assessment of the algal resistance of external thermal insulation composite systems were evaluated using the software WUFI® Pro 5.0 developed by the Fraunhofer Institute of Building Physics. Within selected parameter studies, an appropriate evaluation criterion was identified and the impact of varying material data and exterior boundary conditions was assessed. The integrated results emphasize the need to combine experimental and numerical analysis. The missing correspondence between the calculated and measured algal resistance for selected specimens of the weathering test is attributed to the simplifications inherent to the approximation of the hygric material functions and therefore emphasizes the need for further research.
Über elektroosmotische Verfahren zur Mauertrockenlegung und Entsalzung gibt es völlig gegensätzliche Meinungen, die wirksam und effektiv diese Methoden sind. In der Literatur wurde oft die Frage gestellt, bis zu welcher Restfeuchte ein Baustoff mit elektrophysikalischen Methoden getrocknet werden kann und in welchem Feuchtebereich ein solches Verfahren überhaupt effektiv ist. Diese Fragen blieben immer offen und es waren keine quantitativen Untersuchungsergebnisse über die Abhängigkeit der Massenstromdichte durch die Baustoffe vorhanden, die die Zusammenhänge zwischen den physikalischen Parametern Porosität, Durchfeuchtungsgrad und Salzgehalt in einer Funktion vereint. In der vorliegenden Arbeit wurden an unterschiedlichen, mit Wasser vollständig und nicht vollständig gesättigten Probekörpern, die Massenstromdichte, die elektroosmotische Permeabilität, die kritische elektrische Feldstärke (d. h. die minimale für einen Feuchtetransport notwendige Feldstärke) gemessen und neue physikalische Parameter, wie kritische Stromdichte und kritischer Durchfeuchtungsgrad, eingeführt. Es werden der Versuchsaufbau und die Meßergebnisse vorgestellt und mit den theoretischen Erwartungen verglichen.
Bei der Anwendung elektroosmotischer Verfahren spielen neben der elektrischen Feldstärke und der Porosität noch eine Reihe weiterer Parameter eine Rolle, die die erwünschten Transportprozesse von Wasser und Salzen beeinflussen oder auch verhindern können. Bei den hier beschriebenen Untersuchungen zeigte sich, daß der Durchfeuchtungsgrad des Baustoffs (Ziegel) sich ganz wesentlich auf die erzielte Transportmenge auswirkte und daß unterhalb eines bestimmten Durchfeuchtungsgrades keine Elektroosmose mehr stattfand. Zusätzlich wird diese Transportmenge (Massestromdichte) auch von der Konzentration und Art der im Porenwasser gelösten Salze beeinflußt, wobei starke Versalzungen zu einer verringerten Massestromdichte führen. Höhere Konzentrationen mehrfach geladener Kationen, z. B. Calcium, verursachen sogar eine Umkehrung der elektroosmotischen Strömungsrichtung. Für die praktische Anwendung müssen darüber hinaus auch die an den Elektroden ablaufenden Elektrolyseerscheinungen, die Änderungen des pH‐Wertes und die Korrosion des Elektrodenmaterials berücksichtigt werden, um Schäden am Bauwerk und an der Anlage zu vermeiden.
Algae are an evolutionary model of success and colonize all suitable ecological niches including building material surfaces that have favorable characteristics. In the last 25 years, building physics measures were developed to reduce water availability, especially on external thermal insulation composite systems. Investigations into the influence of coating formulations have so far primarily focused on binder systems, biocides and hygrothermal properties. Research on the algal susceptibility due to the fillers is not to be found, but these regularly constitute a large proportion of final coatings. The present work investigates the influence of magnesium-containing fillers in the process of algal colonization of free-weathered façade coatings and a defense-strategy by water-activated pigment composition.
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