Kalsiumsilikaattieristeiden ja ontelolaattojen sekä eri betonilaatujen kosteusominaisuuksien määritys Eero Tuominen, tutkimusapulainen Maarit Vainio, tutkimusapulainen TTY / Rakennusfysiikka
Sisällys Kosteusominaisuudet: Vedenimeytymis- ja tunkeutumiskerroin Hygroskooppinen ja kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä Kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus Vesihöyrynläpäisevyys Kokeet Tehdyt kokeet Tulossa olevat kokeet
Vedenimeytymiskerroin Kuvaa materiaaliin imeytyvän veden määrää jatkuvan vesikosketuksen aikana Voidaan määrittää painonnousukäyrästä vedenimukokeesta Mittausta määrittää: SFS-EN ISO 15148 Korrelaatio diffusiviteettiin Mallintamisessa käytetty suure
Tunkeutumiskerroin Tunkeutumiskerroin kuvaa vesirintaman etenemistä materiaalissa vesikosketuksen aikana Voidaan määrittää samasta datasta kuin kapillariteettikerroin Mittausta määrittää: EN 13057
Vesihöyrynläpäisevyys Rakennusmateriaalin vesihöyrynläpäisevyys δv tai δp määritetään märkä- tai kuivakuppikokeena. Mittausta määrittää: SFS-EN 1015-19 SFS-EN ISO 12572 ISO 21129
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 12570 SFS-EN ISO 12571
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
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
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
Kokeet: kalsiumsilikaattilevyt Valmistuneet: kapillaari-imukokeet Alustavat tulokset: hygroskooppinen tasapainokosteus
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 0,00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Juokseva aika s^0,5
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 1,2 1 30 0,8 0,72 20 0,66 0,66 0,64 0,6 0,4 10 0 1-6 7-12 13-18 19-24 25-30 0,14 0,10 Kalsiumsilikaatti 2 Kalsiumsilikaatti 4 Mineraalieristelevy Kalsiumsilikaatti 3 Kalsiumsilikaatti 1 0,2 0
levyn paksuus 60 mm Tunkeutumiskerroin Bw, 90% luottamusväli ja levyn paksuus mm/ s0,5 1,6 50 1,4 1,2 40 1 30 0,8 20 0,6 0,4 10 0,2 0 1-6 7-12 13-18 19-24 25-30 Kalsiumsilikaatti 2 Kalsiumsilikaatti 4 Mineraalieristelevy Kalsiumsilikaatti 3 Kalsiumsilikaatti 1 0
Kokeet: kalsiumsilikaattilevyt Pitkälle edenneet kokeet: - hygroskooppinen tasapainokosteuskoe Tällä viikolla aloitetut kokeet: - painelevykoe - märkäkuppikoe
Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä 40 Adsorptio 35 0,97 30 Kosteuspitoisuus, w [kg/m3] 25 20 15 0,93 Kalsiumsilikaatti 1 50mm Kalsiumsilikaatti 2 25mm Kalsiumsilikaatti 3 25mm Kalsiumsilikaatti 4 30mm Mineraalieristelevy 50mm Mittauspisteet 10 5 0,33 0,57 0,75 0,85 0 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Suhteellinen kosteus, φ [-]
Kokeet: Ontelolaatat Koekappaleita työstetty Tulossa vastaavat kokeet kuin kalsiumsilikaattilevyille
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
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
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.
Kuivumistarkastelut Eri materiaaleilla eristettyjen Sandwichrakenteiden kuivumistarkastelut Betoninen sisäkuori Villaeriste Ulkokuoren vaikutus ja tuuletus? EPS-eriste Alumiinipintainen polyuretaanieriste Eristeen asennus viivästettynä Ulkokuori (mallintamalla?)
Kiitos! Eero Tuominen eero.tuominen@tut.fi Puh. 040 742 1652