Fuktpåverkan på material Kritiska fuktnivåer en översikt

Transkript

1 Fuktpåverkan på material Kritiska fuktnivåer en översikt Lars-Olof Nilsson Ny Inforapport Förändringsprocess Material/materialgrupp Kritiskt fukttillstånd Träbaserade, Svällning vid uppfuktning cementbaserade m fl Träbaserade, Krympning vid uttorkning cementbaserade, lätt, % m fl Träbaserade Fuktkvot - % Mekaniska egenskaper Linoleummattor (lägre för 9 % mikrobiell påväxt?) Termiska egenskaper Linjär funktion av fuktkvot Transport av lösta ämnen Cementbaserade 7 % Cementreaktioner Cementbaserade 8 % Ny Tabell med Karbonatisering Kalkbaserade -8 % Alkaliproteinreaktioner Cementbaserade, högt ph 8 % Alkali-ballastreaktioner Cementbaserade, högt ph 8 % KRIT, ur FCs Metaller % Armering i karbonatiserad 8 % Korrosion info-skrift Armering i kloridhaltig < 6 % Individuella Frost Porösa, spröda material vattenmättnadsgrader Bakterier 9-97 % Mikrobiell påväxt på ytor av Alger 96 % organiska naturmaterial eller Lavar % inte alltid väl undersökta ytor nedsmutsade med Synligt mögel, sådana material %, beroende på rumstemperatur, högre vid svampart och substrat, och dokumenterade! lägre T Mögelpåväxt, synlig i 8 % mikroskop, jfr fig lång varaktighet Träytor 8 % Mögelpåväxt, synlig okulärt lång varaktighet Mögelpåväxt, avgivning av 8 % toxiska ämnen Mögelpåväxt, avgivning av okänd, lukt troligen som ovan Rötsvampangrepp Träbaserade Fuktkvot - % Spånskivor 6 % Egenemissioner 8 % Sekundära, kemiska Limmade PVC-mattor 9 % Kritiska fukttillstånd/fugtdag Scandbuild 9/Lars-Olof emissioner Nilsson 6-8 % Förändringar p g a fukt Fuktrörelser, deformationer Mekaniska egenskaper Termiska egenskaper Fuktegenskaper Transportprocesser Kemiska & elektrokemiska reaktioner, metallkorrosion Armeringskorrosion Fysikaliskt angrepp, frost Påväxt av mögel och bakterier Rötsvampangrepp Emissioner Materialgrupper översikt Kritiskt fukttillstånd - definition Träbaserade material känsliga för biologiskt angrepp, stora fuktrörelser Cementbaserade material frost, krympning, korrosion på armering Metaller elektrokemisk korrosion. Keramer frost, saltutfällningar och saltsprängning. Polymerer betydande fuktrörelser, beständighet främst alkali Andra mineraliska material frostnedbrytning, fuktbetingade rörelser. Skada, problem Förändring ACC krit

2 6 Flera olika krit för ett material. Ex. Linoleummatta Fuktrörelser, deformationer För de flesta material: proportionellt mot fuktkvotsändring! Styvhet [Pa] krit 9 % Svamppåväxt? Förmodligen 7-8 % % % % % % fuktkvot u % 6 8 % Fuktrörelser, deformationer För de flesta material: proportionellt mot fuktkvotsändring! Fuktrörelser, träbaserade material Proportionellt mot fuktkvotsändring, under fibermättnadspunkten! % Δα % 6 Δ 8 % Krympning vid fuktändring: Δu Δ α = α u f f % % % fuktkvot u u f (ca - vikt-%) Krympning vid fuktändring: Δu Δ α = α u f f Olika riktningar, olika träslag = % =. % =7 % Ex. Furu % (bok) % teak, mahogny) Krympning,.. x f Fuktrörelser, andra material..8.6 vct. vct.8 lätt Svällning, polymer (PVC) Vattenhalt, l/m.. 6 8

3 Osymmetrisk uttorkningskrympning Hållfasthet hos trä /- dels MPa Mekaniska egenskaper Styvhet hos trä, som /E Termiska egenskaper Värmekapacitet Gastransport. Transportprocesser i material 6 Transport av lösta ämnen λ(u)/λ(u=) Fuktkvot.6 Trä, olika densiteter... Densitet: Fuktkvot [vikt-%] data från Wood Handbook (9) EPS Min.ull Dgas(RH)/Dgas(6%RH) DCl [ - m /s] Kritiska fukttillstånd/fugtdag Scandbuild FUKT blockerar! 9/Lars-Olof Nilsson Cltot (x,t) [kg/m ] Ansamling av lösta ämnen vid en avdunstningsfront RH cr = 9% 6 8 Djup Depth (mm) [mm] från torr yta Wn/C Kritiska fukttillstånd/fugtdag Scandbuild 9/Lars-Olof (%) Nilsson NH-ekvivalenter [mmol/l] 7 6 Kemiska och elektrokemiska reaktioner Cementhydratation water 9 % RH sealed 8 % RH 7 % RH curing: Norling-Mjörnell (997) Time (h) Skada Alkaliballastreaktioner Alkaliproteinreaktioner (flytspackel) (%) Korrosionshastighet Metallkorrosion krit %

4 Korrosion på ingjuten armering Karbonatiserad Frostsprängning Kvarstående styvhet Mycket skarp kritisk vattenmättnadsgrad! Kloridhaltig Fagerlund (977) Mikroorganism Bakterier, de flesta arter Alger, de flesta arter Marina bakterier Halofila bakterier Xerofila ( fukttåliga ) jästsvampar Extremt xerofila svampar krit [%] Tillväxt av några mikroorganismer (%) Effekt av varaktighet Groningstid (dygn) Tillväxthastighet (mm/dygn) (Aspergillus restrictus) Stachybotrys atra krit [%] Synlig påväxt 7 Ulocladium consortiale Cladosprium sphaerospermum Penicillium chrysogenum Penicillium brevicompactum Aspergillus versicolor Temperatur ( C) Temperatur [C] krit [%] Effekt av varaktighet och T Initiell mögelpåväxt 9 9 veckor 8 > veckor 8 7 Data: Viitanen (996) 7 Temperatur [ C] krit [%] Effekt av varaktighet och T Synlig påväxt 9 9 veckor > veckor Data: Viitanen (996) 7 Temperatur [ C] L-O Nilsson

5 Avgivning av mykotoxiner Egenemissioner, spånskiva Andersen et al (976) mg HCHO/m Egenemissioner, limmad PVC EF [μg/(m h)] 8 6 TVOC-BuOH-EtHx S:a dekaner Mattlim & PVC-matta Wengholt-Johnsson (998) Sekundära emissioner, limmad PVC Emissions faktor μg/(m h) Övrigt -Etylhexanol Butanol Wengholt-Johnsson (998) 8% 86% 88% 9% 9%