Kalsiumsilikaattieristeiden ja ontelolaattojen sekä eri betonilaatujen kosteusominaisuuksien määritys

Transkriptio

1 Kalsiumsilikaattieristeiden ja ontelolaattojen sekä eri betonilaatujen kosteusominaisuuksien määritys Eero Tuominen, tutkimusapulainen Maarit Vainio, tutkimusapulainen TTY / Rakennusfysiikka

2 Sisällys Kosteusominaisuudet: Vedenimeytymis- ja tunkeutumiskerroin Hygroskooppinen ja kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä Kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus Vesihöyrynläpäisevyys Kokeet Tehdyt kokeet Tulossa olevat kokeet

3 Vedenimeytymiskerroin Kuvaa materiaaliin imeytyvän veden määrää jatkuvan vesikosketuksen aikana Voidaan määrittää painonnousukäyrästä vedenimukokeesta Mittausta määrittää: SFS-EN ISO Korrelaatio diffusiviteettiin Mallintamisessa käytetty suure

4 Tunkeutumiskerroin Tunkeutumiskerroin kuvaa vesirintaman etenemistä materiaalissa vesikosketuksen aikana Voidaan määrittää samasta datasta kuin kapillariteettikerroin Mittausta määrittää: EN 13057

5 Vesihöyrynläpäisevyys Rakennusmateriaalin vesihöyrynläpäisevyys δv tai δp määritetään märkä- tai kuivakuppikokeena. Mittausta määrittää: SFS-EN SFS-EN ISO ISO 21129

6 Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä Hygroskooppisella tasapainokosteudella tarkoitetaan ilman kosteuden määrää, jonka materiaali sitoo itseensä tietyssä lämpötilassa ja kosteudessa. Kokeet 6:ssa eri kosteusolosuhteessa Mittausta määrittää: SFS-EN ISO SFS-EN ISO 12571

7 Maksimikosteuspitoisuus Maksimikosteuspitoisuus kertoo vesimäärän, joka tarvitaan koko huokostilavuuden täyttämiseksi. Määritetään vakuumikyllästyskokeella, jossa kuiva koekappale asetetaan lähes tyhjiöön. Ennen tyhjiön poistamista koekappale upotetaan veteen. Mittausta määrittää: SFS 4776

8 Kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä Määritetään pakottamalla ulkoisen paineen avulla vettä ulos maksimikosteuspitoisuuteen kyllästetystä materiaalista. Paine tuotetaan painelevylaitteella Painekammio, jossa on ulosvirtauskanava vedelle, mutta ei ilmalle. Desorptiokäyrä; kertoo materiaalin kosteuspitoisuuden kapillaari-imupaineen funktiona materiaalin kuivuessa. Mittausta määrittää: NT Build 481; ASTM C1699

9 Kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus Maksimaalinen kosteusmäärä, joka materiaaliin sitoutuu kapillaarisen imun aikana Voidaan määrittää samasta datasta kuin tunkeutumiskerroin Lasketaan määrittämällä m last / m dry -lukemasta taaksepäin m cap. Kyllästymispisteen massan (m cap ) ja kuivamassan (m dry ) perusteella saadaan imeytynyt kosteusmäärä. m cap m last m dry

10 Kokeet: kalsiumsilikaattilevyt Valmistuneet: kapillaari-imukokeet Alustavat tulokset: hygroskooppinen tasapainokosteus

11 Esimerkkitulos imukokeesta 50,00 45,00 40,00 35,00 imukorjattu Painomuutos kg/m2 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 haihtkorj Alkup 1.Aw 1.imuloppu 2.Aw 2.imuloppu 3.Aw 3.imuloppu 0, Juokseva aika s^0,5

12 levyn paksuus mm 60 Vedenimeytymiskerroin Aw, 90% luottamusväli ja levyn paksuus kg/ m2s0,5 1,6 50 1,29 1,4 40 1,18 1,20 1,17 1,11 Kalsiumsilikaattilevy 1, ,8 0, ,66 0,66 0,64 0,6 0, ,14 0,10 Kalsiumsilikaatti 2 Kalsiumsilikaatti 4 Mineraalieristelevy Kalsiumsilikaatti 3 Kalsiumsilikaatti 1 0,2 0

13 levyn paksuus 60 mm Tunkeutumiskerroin Bw, 90% luottamusväli ja levyn paksuus mm/ s0,5 1,6 50 1,4 1, ,8 20 0,6 0,4 10 0, Kalsiumsilikaatti 2 Kalsiumsilikaatti 4 Mineraalieristelevy Kalsiumsilikaatti 3 Kalsiumsilikaatti 1 0

14 Kokeet: kalsiumsilikaattilevyt Pitkälle edenneet kokeet: - hygroskooppinen tasapainokosteuskoe Tällä viikolla aloitetut kokeet: - painelevykoe - märkäkuppikoe

15 Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä 40 Adsorptio 35 0,97 30 Kosteuspitoisuus, w [kg/m3] ,93 Kalsiumsilikaatti 1 50mm Kalsiumsilikaatti 2 25mm Kalsiumsilikaatti 3 25mm Kalsiumsilikaatti 4 30mm Mineraalieristelevy 50mm Mittauspisteet ,33 0,57 0,75 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Suhteellinen kosteus, φ [-]

16 Kokeet: Ontelolaatat Koekappaleita työstetty Tulossa vastaavat kokeet kuin kalsiumsilikaattilevyille

17 Tulossa: Betonin kosteusmittauksen testikoejärjestely Diplomitöihin soveltuvan anturoinnin testaus meneillään, vielä ei tuloksia Seuraavista aiheista alkaa keväällä diplomityö Betonin materiaaliominaisuuksien määrittely Lähtötietoja kuivumistarkasteluiden laskennalliseen mallintamiseen Betoniseinien kuivumistarkastelut Laboratoriokokeiden ja laskennallisen mallintamisen vertailu

18 Testikoejärjestely Tutkitaan resistiivisten ja kapasitiivisten antureiden soveltuvuutta betonin ja ilman suhteellisen kosteuden mittaamiseen Kolme koekappaletta, joihin asennetaan eri antureita tulosten vertailemiseksi Resistiivinen ja kapasitiivinen Resistiivinen betoniin valettu vai porareikään asennettu Resistiivinen, kapasitiivinen ja TDR-neulat TDR-neuloille rinnakkaiskoekappale

19 Betonin materiaaliominaisuudet Vastaavat kokeet, mitkä kalsiumsilikaattilevyille ja ontelolaatoille ovat jo työn alla Tutkitaan eri betonimateriaaleja Elementtitehtaan seinäkappaleesta poratut näytteet Itse valettujen seinäelementtien betonierästä tehdyt koekappaleet Sekä laboratoriokokeita että kirjallisuustutkimusta eri betonin ominaisuuksien vaikutuksesta Jälkihoito, lujuusluokka tms.

20 Kuivumistarkastelut Eri materiaaleilla eristettyjen Sandwichrakenteiden kuivumistarkastelut Betoninen sisäkuori Villaeriste Ulkokuoren vaikutus ja tuuletus? EPS-eriste Alumiinipintainen polyuretaanieriste Eristeen asennus viivästettynä Ulkokuori (mallintamalla?)

21 Kiitos! Eero Tuominen Puh