Betonirakenteiden kosteustekninen käyttäytyminen Eero Tuominen, projektitutkija TTY/Rakennusfysiikka
Sisältö Katsaus vuoden takaiseen Eri betonilaatujen materiaaliominaisuudet Vedenimeytymis- ja tunkeutumiskerroin Vesihöyrynläpäisevyys Hygroskooppinen ja kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä Kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus, maksimikosteuspitoisuus Rakenteet Kuorielementtien kuivumiskokeet TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 2
28.1.2016 yleisöseminaari Sisällys Kosteusominaisuudet: Vedenimeytymis- ja tunkeutumiskerroin Hygroskooppinen ja kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä Kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus Vesihöyrynläpäisevyys Kokeet Tehdyt kokeet Tulossa olevat kokeet TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 3
Kalsiumsilikaattilevyjen materiaaliominaisuuksia Ominaislämpökapasiteetti [J/(kgK)] Maksimikosteuspitoisuus [kg/m3]?? Kapillaarinen kyllästyskosteusp. [kg/m3] Betoni 2200 Kuivatiheys [kg/m3] 0 200 400 600 800 1000 ilma +20 C Rudus K50 Kasil Pura Skamotec Epatherm Promasil Kasil E TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 4
Kalsiumsilikaattilevyjen materiaaliominaisuuksia Ilma 2,5 Vesihöyrynläpäisevyys [m2/s]*10^5 Vedenimeytymiskerroin [kg/(m2s0,5)] Betoni 18,2 Lämmönjohtavuus [W/(mK)]*10 Betoni 2,2 Kuivatiheys [t/m3] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 ilma +20 C Rudus K50 Kasil Pura Skamotec Epatherm Promasil Kasil E TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 5
Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä 40 Kosteuspitoisuus, w [kg/m3] 35 30 25 20 15 10 5 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Suhteellinen kosteus, φ [-] Kasil E Promasil 1000 Epatherm Skamotec 225 Kasil Pura TTY/Maarit Vainio 27.1.2017 6
Kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä, desorptio 900 800 700 Kosteuspitoisuus [kg/m3] 600 500 400 300 200 100 0 92,7 97,7 99,27 99,77 99,927 suhteellinen kosteus [% RH] Kasil E Promasil Epatherm Skamotec Kasil Pura TTY/Maarit Vainio 27.1.2017 7
28.1.2016 yleisöseminaari 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 TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 8
Kuvia betonikoekappaleista TTY / Kari Vänttinen 27.1.2017 9
Vedenimeytymiskerroin Aw 0,010 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 0,000 Kapillariteettikertoimen Aw kehittyminen K50 betonilla 0 50 100 150 200 250 Betonin ikä [d] TTY / Kari Vänttinen 27.1.2017 10
Vedenimeytymiskerroin Aw 0,016 Vedenimeytymiskerroin Aw [kg/m2s0,5] 0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 TTY / Kari Vänttinen 27.1.2017 11
Vesihöyrynläpäisevyys 3,00E-07 Vesihöyrynläpäisevyys δv m2/s 2,50E-07 2,00E-07 1,50E-07 1,00E-07 5,00E-08 0,00E+00 TTY / Kari Vänttinen 27.1.2017 12
Kapillaarinen tasapainokosteuskäyrä, tulokset Kosteuspitoisuus [kg/m3] 160 150 140 130 120 110 100 90 80 92,7 97,7 99,27 99,77 99,927 99,977 w_max suhteellinen kosteus [% RH] Seinäele1 Seinäele2 Valu K50 Ontelolaatta2 Ontelolaatta1 TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 13
Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä koekappaleilla kg/m³ 40 35 30 25 20 15 10 5 0 19.6.2016 Koekappaleiden tasaantuminen suhteelliseen kosteuteen RH 11,7 % ja RH 33 % 15 mm korkeilla koekappaleilla 9.7.2016 29.7.2016 18.8.2016 7.9.2016 27.9.2016 17.10.2016 6.11.2016 P1.1 P1.2 P1.3 L1.1 L1.2 L1.3 R1.1 R1.2 R1.3 26.11.2016 TTY / Kari Vänttinen 27.1.2017 14
28.1.2016 yleisöseminaari 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 TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 15
Kuorielementtien kuivumiskoejärjestely TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 16
22.4. 29.4. 6.5. 13.5. 20.5. 27.5. 3.6. 10.6. 17.6. 24.6. 1.7. 8.7. 15.7. 22.7. 29.7. 5.8. 12.8. 19.8. 26.8. 100,0 % 99,9 % 99,8 % 99,7 % 99,6 % 99,5 % 99,4 % 99,3 % 99,2 % 99,1 % 99,0 % Pienten koekappaleiden suhteellinen painonmuutos VILLA EPS PIR PIR EK BET KUORI EPS 2VKO PIR EPS EPS 2vk EPS 4vk Betoni Villa TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 17 Suhteellinen paino
μf 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 22.4. Kapasitanssineulat, syvyys: 25 mm eristeen pinnasta 29.4. 6.5. 13.5. 20.5. 27.5. 3.6. 10.6. 17.6. VILLA EPS PIR PIR EK BET KUORI EPS 2VKO EPS 4VKO 24.6. 1.7. EPS 4vk 8.7. 15.7. betoni 22.7. 29.7. 5.8. solumuovit villa EPS 2vk 12.8. 19.8. 26.8. 2.9. TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 18
RH-data 100 Eristepinta, eri eristeet 90 80 RH(%) 70 60 9-3 (olosuhde) 5-2 pir 125mm 6-2 villa 125mm 7-2 eps 125mm 8-2 bet 125mm 50 40 30 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 AIKA (vrk) TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 19
RH-data 100 Vapaa pinta, eri eristeet RH (%) 90 80 70 60 PIR EPS Villa Muovi Betoni 9-3 (olosuhde) 1-1 villa 25mm 1-2 pir 25mm 4-1 eps 25mm 4-3 bet 25mm 7-1 muovi 25mm PIR EPS Muovi Villa Betoni 50 40 30 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 AIKA (vrk) TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 20
RH-data 100 90 Muottipinta vs vapaa pinta bet125 9-3 (olosuhde) 1-3 pysty 25mm 4-3 bet 25mm 6-3 pysty 125mm 7-1 muovi 25mm 8-2 bet 125mm 80 pysty25 RH (%) 70 60 bet25 pysty125 50 40 30 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 Aika (vrk) TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 21
RH-data 100 Jälkieristämisen vaikutus 90 RH (%) 80 70 60 9-3 (olosuhde) 4-2 jva 2 eps 125mm 7-2 eps 125mm 7-3 jva 4 eps 125mm 50 40 30 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 98 AIKA (vrk) TTY/Lauri Korhonen 27.1.2017 22
Kysymyksiä? Kiitos! Eero Tuominen eero.tuominen@tut.fi 040 742 1652 TTY / Eero Tuominen 27.1.2017 23