QUARTZENE I GIPS Densitet och hållfasthet

Relevanta dokument
Provning av tryckhållfasthet, krympning och frostbeständighet av sprutbetong med TiOmix

Materia Sammanfattning. Materia

Gunnesboskolan Tetra Pak Tur och retur Hur kan man optimera återvinning av förpackningar. Sida 1(8)

Hur påverkas din puls av dykning?

MONTERINGSANVISNING Protecta Hårdskiva Plus

SLUTRAPPORT. Projekt 2.1.6b.Frostbeständighet hos betong med helkrossballast

Projektet. Strukturutveckling och fuktbindning i cementbundna material där delar av Portlandcementet ersatts med flygaska. Doktorand: Handledare:

Betongprovning Hårdnad betong Tryckhållfasthet Omräkningsfaktorer

Ökat personligt engagemang En studie om coachande förhållningssätt

Gipsskivor. det naturliga valet för bra boendemiljö

Lathund fo r rapportskrivning: LATEX-mall. F orfattare Institutionen f or teknikvetenskap och matematik

Forma komprimerat trä

Nolato Cerbo är en del av Nolato Medical, global och ledande leverantör av polymera produkter och system. Med vårt varumärke Cerbo erbjuder vi ett bre

Silikon ortopedteknik

What Is Hyper-Threading and How Does It Improve Performance

Custom-made software solutions for increased transport quality and creation of cargo specific lashing protocols.

HARLEQUIN Svenk bruksanvisning

GJUTEN ALUMINIUMPLATTA EN AW 5083 CAST ALUMINIUM PLATE EN AW 5083

FÖR DE NATURVETENSKAPLIGA ÄMNENA BIOLOGI LÄRAN OM LIVET FYSIK DEN MATERIELLA VÄRLDENS VETENSKAP KEMI

Delrapport 2: Oxidationens Inverkan på Långvågig Värmeöverföring

Fyll ut och isolera med cellbetong, helt utan sand!

Patientutbildning om diabetes En systematisk litteraturstudie

Family appendix for applicants Appendix D

Ett hållbart boende A sustainable living. Mikael Hassel. Handledare/ Supervisor. Examiner. Katarina Lundeberg/Fredric Benesch


De interaktiva kuddarna Textil som kommunikationsredskap

Tentamen på kursen Webbdesign, 7,5 hp

Stålfiberarmerad betongplatta

Calculate check digits according to the modulus-11 method

Byggmaterial med statistik Provmoment: Tentamen i byggmaterial Ladokkod:41B10B Tentamen ges för: IH byggnadsingenjörer årskurs 2

Textilarmering, av Karin Lundgren. Kapitel 7.6 i Betonghandbok Material, Del 1, Delmaterial samt färsk och hårdnande betong. Svensk Byggtjänst 2017.

Att planera bort störningar

Att använda data och digitala kanaler för att fatta smarta beslut och nå nya kunder.

2.2 Stuckatur. Gjutning i limform

Färg på form under antiken

Vad är allt uppbyggt av?

INSTALLATIONSMANUAL SUPAFILFRAME PÅÖPPETVINDSBJÄLKLAG

Om uppsatsmallen vid GIH

Bildesign. Julia Hjalmarsson TE14A

SPCR 179. RISE Research Institutes of Sweden AB Certification SPCR

Quartzene i betong Hur påverkas hållfastheten?

Estetisk- Filosofiska Fakulteten Svenska. Susanna Forsberg. En skola för alla. att hjälpa barn med ADHD och Aspergers syndrom. A School for Everyone

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Isolering av Eugenol

ASFALTBELÄGGNING OCH -MASSA

Betongprovning Hårdnad betong Elasticitetsmodul vid tryckprovning. Concrete testing Hardened concrete Modulus of elasticity in compression

Kemiska produkter 2006

Gyptone Undertak 4.2 Funktion och egenskaper

ELVISP BRUKSANVISNING

Lim Klubbmaterial för åk 4-6 Anna Karin Jern och Berit Kurtén-Finnäs

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Carl-Johan Johansson P (6) SP Trä

Kemiska produkter 2006

Teknikprogrammet Klass TE14A, Norrköping. Jacob Almrot. Självstyrda bilar. Datum:

Undersökningar och experiment

Anvisningar för skriftlig rapport av fältstudien Hälsans villkor i HEL-kursen

3-D Skrivare. Individuellt arbete, produktutveckling 3. 1,5 högskolepoäng, avancerad nivå. Produkt- och processutveckling

De interaktiva kuddarna. Textil som kommunikationsredskap

Genusstudier i Sverige

Grundläggande energibegrepp

Erfarenheter lagning 3D djur hösten 2016 Våren 2017

Guidelines on Annex I to Regulation (EC) 1223/2009 on the Cosmetic Product Safety Report

Miljövänlig cellulosaisolering från icell isolering för värme, kyla och ljud!

ASFALTBELÄGGNING OCH -MASSA

Utrymningshissar och utrymningsplatser utifrån de utrymmandes perspektiv. kristin andrée

EC350. Snabbtorkande lättviktsbetong för golv, vägg och utfyllnad - inomhus & utomhus. EPSCement. Brandklass A2

PubMed (Medline) Fritextsökning

Information technology Open Document Format for Office Applications (OpenDocument) v1.0 (ISO/IEC 26300:2006, IDT) SWEDISH STANDARDS INSTITUTE

Matematik. Kursprov, vårterminen Del B. Elevhäfte. Elevens namn och klass/grupp

Europeiska unionens officiella tidning L 322/7

Sammanställning av bränsledata

Vad behöver man ev. inhandla?

Solowheel. Namn: Jesper Edqvist. Klass: TE14A. Datum:

Baumit StarSystem. Livskvalitet. Minskar kostnaderna och sparar energi För nybyggnation och renovering Reducerar effektivt CO2 utsläpp

Utredning av effektförbrukningen på Älvenäs industrihotell Pescator AB

Detta dokument innehåller anvisningar för upprättande av en sökplan i kursen TDDD39 Perspektiv på informationsteknologi.

KORRUGERADE RÖR och FÖRLÄNGNINGS DELAR

Vad gör växten med vattnet?

27,8 19,4 3,2 = = ,63 = 3945 N = = 27,8 3,2 1 2,63 3,2 = 75,49 m 2

STENMATERIAL. Bestämning av kulkvarnsvärde. FAS Metod Sid 1 (5)

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049

Titel Mall för Examensarbeten (Arial 28/30 point size, bold)

Collaborative Product Development:

Informationssökning - att söka och finna vetenskapliga artiklar! Linköpings Universitetsbibliotek

Fukthaltsmätare. Bruksanvisning

Brandtätning av ventilationsgenomföring i väggar

Fysikaliska modeller. Skapa modeller av en fysikalisk verklighet med hjälp av experiment. Peter Andersson IFM fysik, adjunkt

EXPERIMENTELLT PROV ONSDAG Provet omfattar en uppgift som redovisas enligt anvisningarna. Provtid: 180 minuter. Hjälpmedel: Miniräknare.

Improved surface Even silkier A sophisticated challenger 47, 50, 53, 58

Draken Bertas Experiment. ett projektarbete på Kycklingen Vt 2012

Lärarinformation (Avancerad laboration)

Trycket är beroende av kraft och area

Återvinning - Papper

Kapitel 1. Kemiska grundvalar

Fällor i WUFI: Klimat- och materialdata. Inledning

Sammanfattning hydraulik

Tryck- och svetsseminarie 2014 Föredrag: Golden welds vad är problemet? Föredragshållare: Mikael Rehn, Inspecta Sweden AB

Bilaga 2. Layoutstöd för examensarbeten och uppsatser

Titel: Undertitel: Författarens namn och e-postadress. Framsidans utseende kan variera mellan olika institutioner

Kvalitetssäkring Reparation av betongbalkonger och loftgångar

Transkript:

AKADEMIN FÖR TEKNIK OCH MILJÖ QUARTZENE I GIPS Densitet och hållfasthet Markus Matero Maj 2012 Examensarbete 15p Byggnadsteknik Byggnadsingenjörsprogrammet Examinator: Johan Norén Handledare: Peter Norberg

Abstract With increasing requirements on the energy efficiency of our buildings comes increasing demands on the materials used in house building. Aerogels are materials with good insulating properties. Swedish Aerogel AB's aerogel is called Quartzene and it is a material on the rise. Plaster and plasterboard are used mainly in our homes. Plasterboard can be awkward to get in place, especially if they are wide. It would be useful if the weight of gypsum boards could be reduced by blending Quartzene with gypsum. This thesis is to examine how Quartzene affects the density, bending tensile strength and compressive strength of gypsum. The results show that the density is lowered significantly by blending Quartzene with gypsum, but that strength is also lowered. An increased amount of water in mixtures of gypsum and Quartzene meant a small increase of the strength of gypsum.

Sammanfattning Med högt ställda krav på energieffektivitet kommer också stora krav på materialen som används i husbyggen. Aerogeler är material med goda isolerande egenskaper. Svenska Aerogel ABs aerogel som kallas Quartzene är ett material på frammarsch. Gips och främst gipsskivor används i stor grad i våra hus och hem. Gipsskivorna kan vara otympliga att få på plats, speciellt om de är breda. Det vore praktiskt om gipsskivornas tyngd kunde reduceras med hjälp av Quartzene inblandat i gipsen. Detta examensarbete går ut på att undersöka hur Quartzene påverkar densiteten, böjdraghållfastheten och tryckhållfastheten hos gips. Resultaten visar att densiteten sänks markant med Quartzene i gipset, men att hållfastheten också sänks. En ökad mängd vatten i blandningarna med gips och Quartzene innebar däremot en liten ökning av hållfastheten hos gipset.

Förord Jag vill tacka min handledare Peter Norberg för hans stöd och hjälp med valet av examensarbetet. Jag vill även tacka Tobias Öhrn och Johannes Wahlén som även de hade ett examensarbete om Quartzene. Det har känts bra att ha dem att bolla idéer och tankar med. Ett tack även till Thomas Carlsson för hjälp i laborationssalen med maskiner, diverse utrustning och tillverkningen av stålformen som användes till tryckprovningarna. Gävle 2012-05-30 Markus Matero

Innehåll 1 Inledning... 1 1.1 Bakgrund... 1 1.2 Problem... 1 1.3 Syfte... 1 1.4 Mål... 2 1.5 Avgränsning... 2 1.6 Målgrupp... 2 2 Metod... 3 2.1 Recept... 3 2.2 Utrustning... 4 2.2.1 Utrustning vid tillverkning av recepten... 4 2.2.2 Utrustning vid hållfasthetsprovning av recepten.... 5 3 Teori... 7 3.1 Aerogel... 7 3.2 Gips... 9 4 Tillverkning av prover... 10 5 Resultat... 12 5.1 Densitet... 12 5.2 Hållfasthetsvärden... 13 6 Diskussion... 16 6.1.1 Observationer... 16 6.1.2 Framtida studier... 17 7 Slutsats... 18 8 Referenser... 19 9 Bilagor... 20

1 Inledning 1.1 Bakgrund Med högre krav på energieffektiviteten på våra bostäder och lokaler ökar efterfrågan på isoleringsmaterial som sänker energiförlusterna. Quartzene är en aerogel, som tillverkas av Svenska Aerogel AB, med mycket goda isolerande egenskaper. Detta tack vare dess höga porositet och låga porstorlek. Utvecklingen av Quartzene har gått framåt till den grad att det är intressant att undersöka om det är möjligt att kombinera det med andra material. Gips används i våra väggar och tak, oftast i form av skivor, och har även den goda egenskaper som tex. brandisolering. Detta examensarbete går ut på att undersöka hur Quartzene påverkar densitet, böjdraghållfastheten och tryckhållfastheten hos gips. 1.2 Problem Idag är gipsskivor stora och otympliga. För att öka hanterbarheten vore det bra om vikten på dessa kunde sänkas. Quartzenets låga densitet och goda isoleringsförmåga gör att kombinationen av Quartzene i gips bör undersökas. För att det ska vara kommersiellt gångbart med Quartzene i gips bör hållfastheten inte försämras markant. Kan man hitta ett recept till en gipsblandning med Quartzene i som inte påverkar hållfastheten i stor grad? Hur påverkar Quartzene de olika recepten? 1.3 Syfte De egenskaper som kommer undersökas är densitet, tryckhållfasthet och böjdraghållfasthet. Syftet är att undersöka egenskaperna hos olika gipsrecept innehållande Quartzene för att se hur de påverkas jämfört med vanlig gips. 1

1.4 Mål Målet med examensarbetet är att hitta ett recept vars blandning av Quartzene och gips innebär att egenskaperna inte försämras jämfört med vanlig gips. Förhoppningen är att ett recept hittas som gör att gipset behåller sin hållfasthet och att densiteten sänks. 1.5 Avgränsning Trots att Quartzene har goda isolerande egenskaper kommer dessa inte att undersökas i detta arbete. Dessa isolerande egenskaper fungerar även som brandskydd. Brandskyddet kommer ej heller att undersökas i detta arbete. Fokus kommer att ligga på att undersöka densiteten och hållfastheten hos de olika recepten och att jämföra dessa mot varandra. 1.6 Målgrupp Denna rapport riktar sig till andra studerande och lärare inom byggnadsingenjörsprogramet och folk inom aerogelbranschen eller gipsbranschen. 2

2 Metod Insamlingen av information har gått till på flera sätt. Främst har litteraturstudier av publicerade vetenskapliga artiklar, examensarbeten och böcker gjorts. För sökningen av litteratur har främst Högskolan i Gävles databassökningstjänst på internet använts. Den vetenskapliga databasen som användes främst var SpringerLink. Googles sökmotor har även den använts flitigt. För att försäkra sig om att informationen som fåtts genom litteraturstudier är aktuell har bara texter efter år 2000 undersökts. Muntlig information från handledaren hjälpte arbetet att komma igång. Handledaren har även under arbetets gång haft kontakt med mig och bidragit med kunskap och tips för att få arbetet att gå framåt. Handledaren gav i början av arbetet ett Excel dokument med recept och hållfasthetsvärden från tidigare gjorda experiment som liknar de som skulle göras i detta arbete. Dessa värden kom att användas när beräkningen av vilka krafter som skulle kunna förväntas under böjdragprovet. 2.1 Recept Innan tillverkningen av recepten med Quartzene i funderades ett sätt att jämföra recepten med varandra ut. Efter diskussion med handledaren (Norberg P, 2012) valdes ett recept utan Quartzene som skulle agera som en referens till recepten med Quartzene. Referensreceptet som användes hittades på gipsförpackningens baksida. 3

Recepten som gjordes numrerades för att de färdiga proverna inte skulle blandas ihop. Det första receptet fick numret 1. Det andra receptet fick nummer 2 osv. Recepten gjöts i formar, som skolan tillhandahöll, som resulterade i tre provbitar. En bild på en form ses i figur 1. Figur 1: Bild på en form för gjutning av prover Provbitarna tilldelades en bokstav. Första provbiten fick beteckningen A. Den andra provbiten fick B osv. Efter att provbitarna har blivit utsatta för ett böjdragprov delades dessa i två om de inte redan hade gått av på mitten pga böjdragprovet. De två delarna av proven tilldelades siffrorna 1 och 2. Dessa prover utsätts för tryckprovning i maskinen. Ett exempel på hur beteckningen på en provbit kan vara 3C2. Detta betyder att provbiten är från recept 3, tredje provbiten (C) och andra halvan av provet efter böjdragprovningen. 2.2 Utrustning 2.2.1 Utrustning vid tillverkning av recepten En mängd utrustning användes för tillverkning och hållfasthetsprovning av provbitarna. 4

För uppmätning av ingredienser användes bägare av varierande storlek och en digital våg med mikrograms noggrannhet. För att blanda ingredienserna användes en köksassistent från Electrolux. När ingredienserna var blandade skulle gipsbruket placeras i en form. Formen användes för att alla prover skulle få samma storlek. Formarna som recepten gjuts i smordes in i flytande parrafin innan gipsbruket tillsattes för att proverna inte skulle fastna i dem och för att de skulle lossna utan att gå sönder när man avlägsnade proverna från formen. När gipsbruket var i formen skakades denna på en skakmaskin i ca 2 minuter så att alla luftbubblor försvinner. Efter detta fick formerna med proverna stå i ca ett dygn. Detta var tillräckligt lång tid för att gipset skulle härda tillräckligt för att inte gå sönder vid avlägsnandet. 2.2.2 Utrustning vid hållfasthetsprovning av recepten. Excel dokumentet som handledaren tillhandahöll var till stor hjälp när det gäller att välja vilken lastcell som maskinen, som testar hållfastheten hos proverna, skulle använda. Lastcellen som klarar upp till 100kN valdes. Lastcellen är den delen av maskinen som mäter av vilka krafter som genereras när maskinen börjar knäcka eller krossa prover. Programmet som användes var Trapeziumx och maskinen är tillverkad av Shimadzu. Olika inställningar gjordes i Trapeziumx beroende på om maskinen skulle göra ett böjdragprov eller ett tryckprov. I figur 2 ses ett tryckprov som strax skall påbörjas. 5

Figur 2: Bild på tryckprovning av en provbit Även maskinens utrustning behövde ändras mellan de olika proverna. Kontaktytorna mellan maskinen och provet såg annorlunda ut om det var ett tryckprov eller ett böjdragprov. Under böjdragprovet ställdes provbiten upp på två stöd medan maskinen tryckte sönder provet i mitten, så att provet knäcktes. Under tryckprovningen såg det ut som i figur 2. Hastigheten maskinen tryckte proverna sattes till 100N/s efter muntlig information från handledaren (Norberg P, 2012) De olika recepten gjöts i formar som var gjorda för just hållfasthetsprovning av olika material. Varje form tillverkar tre prover per recept. Provernas mått är 4*4*16 (cm). Dessa mått användes för att räkna ut mängden gips som behövdes tillverkas. Varje provbit fick en volym på ca 256 cm 3. Denna volym multiplicerades med 3 eftersom varje form resulterade i 3 prover. Varje recept behövde alltså minst 768 cm 3, eller lite mindre än en liter, gips. Jag valde att tillverka mer gips än det eftersom det kunde bli spill. 6

3 Teori 3.1 Aerogel Aerogeler upptäcktes på 1930-talet av amerikanen Steven Kistler, men utvecklingen av materialen kom inte igång förrän på 1970-talet. Aerogeler är de lättaste fasta materialen människan känner till. (Aerogel FAQs, 2000) Aerogel är material med hög porositet och mycket låg densitet. Superkritisk torkning i en autoklav är den vanligast förekommande metoden för tillverkning av aerogeler. Med superkritisk torkning menar man att aerogelen torkas i mycket högt tryck och höga temperaturer. Detta innebär att lösningsmedlet (vanligtvis metanol) i gelen övergår till gasform och avdunstar utan att det fasta materialet kollapsar. Kvar blir ett material med bibehållen molekylär struktur vilket leder till att materialet blir mycket poröst och av låg densitet. Aerogeler kan baseras på olika material. Vanligast är kiseldioxid, men även plastpolymerer, kol och metalloxider förekommer. (Baetens R m fl. 2011) Quartzene, som är aerogelen som använts i denna rapport, baseras på kiseldioxid. (Svenska Aerogel AB, 2011) Exempel på egenskaper hos aerogel baserat på kiseldioxid är: Porstorlek: 20-80 nm Poryta: 470 m 2 /g Partikelstorlek: ca 13nm Värmekonduktivitet: 0.014 W/mK (Deng Z m fl. 2000) Exempel på Quartzenes egenskaper är: Porstorlek: 20-100 nm Poryta: 100-500 m 2 /g Densitet: 50-100 kg/m 3 Partikelstorlek: 0,001-5 mm (Svenska Aerogel AB, 2011) 7

Quartzene är tixotropt, vilket innebär att det får en lösare konsistens vid omrörning och skakning än vid vilande tillstånd. Detta underlättar blandningen av recepten. (Norberg P, 2012)(Burström PG, s136, 2007) Tack vare aerogelers egenskaper har dess efterfråga inom ljuddämpning, värmeisolering, brandisolering, medicin och kosmetika ökat. Användandet av aerogeler i material kan leda till minskade vikter på framtidens material. (Wha Oh K, m fl. 2009). Quartzenen som användes i denna rapport kom i två varianter. En med 85% vatten i och en med 13%. Quartzenen med 85% vatten hade en seg konsistens och påminde till utseendet om keso, medan Quartzenen med 13% vatten var ett pulver. Quartzenen med 85% vatten ändrade konsistens vid omrörning och blev lik en yoghurt i konsistensen. I figur 3 syns skillnaden på de olika typerna av Quartzene. Figur 3: Jämförelse mellan de olika typerna av Quartzene. Den övre bilden visar Quartzene med 85% vattenhalt och den nedre visar Quartzene med 13% vattenhalt 8

3.2 Gips Gips är ett namn på mineralen kalciumsulfat. Det framställs genom förbränning av gipssten (CaSO4.2H2O). Efter förbränningen har kristallvattnet, som är kemiskt bundet i mineralen, förångats och kvar blir en halvhydrat (CaSO4.1/2H2O). Det är denna halvhydrat som kan blandas med vatten för att få ett gipsbruk som är formbart. (Burström PG, s482, 2007) Gipsen som användes i detta arbete var av fabrikatet Weber, Gypsum naturgips 2-60mm. Gipsen tillhandahölls av min handledare. Den maximala skikttjockleken för detta gips är 60 mm, vilket proverna understiger. 9

4 Tillverkning av prover För att de olika recepten ska kunna jämföras med varandra på ett lätt sätt valdes att gipsmängden och mängden vatten skulle vara konstant. Det som skulle variera var mängden Quartzene. Eftersom Quartzene innehåller 85 % vatten, varav ca hälften av det vattnet finns tillgängligt för gipsen (Peter Norberg, muntlig information) måste mängden vatten som tillsätts reduceras ju mer Quartzene som tillsätts. Det första receptet som blandades var det som stod på gipsens förpackning. Detta recept blev en referens att jämföra de kommande recepten med. Receptet som stod på förpackningen var: 4kg gips + 2,2 liter vatten. Så stora mängder färdig gips skulle ej behövas, så mängden minskades till 1kg gips + 550 ml vatten. Detta recept har samma andel tillsatt vatten som receptet på förpackningen, dvs. 55 %. Detta värde på tillsatt vatten kom att användas i recept 1 till recept 6 för att dessa ska kunna jämföras med varandra. Även recept 10 har samma mängd tillsatt vatten, för att kunna jämföras med recept 1. När olika recept med varierande mängd Quartzene hade blandats ändrades andelen tillsatt vatten till 65 %. Anledningen till detta var att det var intressant att se hur vattenmängden påverkar hållfastheten. Recepten med 65 % tillsatt vatten var recept 7 till 9. Recept 7 är en variant av recept 1. Recept 8 är en variant av recept 2 och recept 9 är en variant av recept 3. En hypotes var att det extra tillförda vattnet gör att gipsen blir mer lättbearbetad och fyller formarna till en större grad än de torrare recepten. Oönskade luftbubblor skakas bort lättare ju mindre trögflytande gipsblandningen är. Mindre luftporer i gipset bör öka hållfastheten. Alla recept redovisas i tabell 1. 10

Tabell 1: Recept Recept Ingrediens Totalvikt (g) Torrt (g) Vatten (g,ml) Vatten/Gips (%) Recept 1 Gips 1550 1000 550 55% Quartzene 0 0 0 Recept 2 Gips 1125 1000 125 55% Quartzene 1000 150 850 Recept 3 Gips 1220 1000 220 55% Quartzene 776 116 660 Recept 4 Gips 1330 1000 330 55% Quartzene 518 78 440 Recept 5 Gips 1440 1000 440 55% Quartzene 259 39 220 Recept 6 Gips 1495 1000 495 55% Quartzene 129 19 110 Recept 7 Gips 1650 1000 650 65% Quartzene 0 0 0 Recept 8 Gips 1225 1000 225 65% Quartzene 1000 150 850 Recept 9 Gips 1320 1000 320 65% Quartzene 776 116 660 Recept 10 Gips 1540 1000 540 55% Quartzene (pulver) 170 150 20 11

5 Resultat De resultat som uppmätts inom densitet, böjdraghållfasthet och tryckhållfasthet redovisas nedan. Alla värden finns i Bilaga 1. Snittvärden och stapeldiagram har tagits fram med hjälp av Microsoft Excel. 5.1 Densitet Densiten Snittdensitet (kg/m 3 ) 1a-c 994 1d-f 941 2 697 3 750 4 829 5 955 6 904 7 1086 8 810 9 805 10 1198 Tabell 2: Snittvärden för densitet hos de olika recepten Figur 4: Snittdensitet hos de olika recepten 12

5.2 Hållfasthetsvärden Tabell 2: Snittvärden för böjdraghållfasthet hos de olika recepten Böjdraghållfasthet Recept (N) (Mpa) 1A-C 496 1,57 1D-F 292 0,95 2 135 0,42 3 125 0,37 4 119 0,38 5 190 0,60 6 170 0,56 7 184 0,60 8 60 0,18 9 79 0,25 10 78 0,26 Figur 5: Snittvärden för böjdraghållfasthet i Newton hos de olika recepten 13

Figur 6:Snittvärden för böjdraghållfasthet i MPa för de olika recepten Tabell 3: Snittvärden för tryckhållfasthet hos de olika recepten Tryckhållfasthet Recept (N) (Mpa) 1A-C 7350 4,59 1D-F 5205 3,25 2 1488 0,92 3 1025 0,64 4 1143 0,72 5 1363 0,85 6 1316 0,82 7 - - 8 - - 9 - - 10 - - 14

Figur 7:Snittvärden för tryckhållfasthet i Newton för de olika recepten Figur 8:Snittvärden för tryckhållfasthet i MPa för de olika recepten 15

6 Diskussion 6.1.1 Observationer 6.1.1.1 Densitet Densiteten hos de olika recepten varierade kraftigt, från 697 kg/m 3 till 1198 kg/m 3. Recepten med högst densitet var 1,7 och 10. Skillnaden i densitet mellan recept 1, som var receptet gipstillverkaren rekommenderade, och recept 2 visar att den tillsatta mängden Quartzene bidrar till en stor densitetsändring hos gipset. De följande recepten (3,4 och 5) ökade i densitet när mängden Quartzene minskade. Det sista receptet med samma vattenhalt som de föregående recepten var recept 6. Varför detta recept inte följer trenden de övriga recepten följde vet jag i dagsläget inte. Recept 6 var receptet som var lättast att arrbeta med då den var ganska lättflytande i jämförelse med de andra recepten. Detta borde leda till att mängden luftporer, som minskar den totala densiteten hos varje provbit, minskar. Detta verkar dock inte vara fallet med detta recept. 6.1.1.2 Hållfasthet Recept 1 och 7 var recepten utan Quartzene. Skillnaden mellan dessa låg i mängden tillsatt vatten. Den extra tillförda mängden vatten innebar en markant försämring av hållfastheten hos gipset. Istället för att kräva en kraft på nästan 500 N krävdes det istället bara 184 N. Då dessa recept har tillverkats på samma sätt kan man dra slutsatsen att receptet som gipsfabrikanten gett är att rekommendera. Denna försämring av hållfasthet syns inte hos recepten med Quartzene i. Istället blev resultaten bättre när man tillsatte mer vatten. Min slutsats av detta är att den tillförda vattenmängden gör att gipset blir mer lättarbetat och att skakningen av proverna avlägsnar de största luftporerna, vilket inte var fallet med recepten med låg vattenhalt och stor mängd Quartzene. Detta syns om man jämför recepten som hade samma mängd gips och Quartzene, men olika mängd vatten. Recepten som var lika varandra i detta avseende var 2 och 8, och 3 och 9. 16

Skillnaden i hållfasthet mellan recept 1A-C och 1D-F visar vikten av att proverna skakas innan man ställer undan dem. Recept 1A-C skakades medan recept D-F inte skakades. Luftbubllor som fastnat i gipset försämrade hållfastheten markant. 6.1.2 Framtida studier För att öka hållfastheten hos recepten med material kan det vara intressant att göra recept med tillförda fibrer i gipset. Detta skulle kunna förbättra hållfastheten. Då fibrerna gör att gipset blir mer svårarbetat (Norberg P, 2012). Frågan är om tillsatta fibrer kan minska skillnaden mellan vanlig gips och gips med Quartzene i. Skillnaden skulle kunna minskas ytterligare om en styvare papp användes i gipsskivor med Quartzene i. Med dessa åtgärder skulle det kunna bli kommersiellt gångbart med Quartzene i gips. Undersökningar om isoleringsförmågan hos gips med aerogel skulle kunna göras för att se om det blir någon större skillnad jämfört med vanligt gips. Detta gäller även undersökningar inom brandsääkerhet. Eftersom tryckprover för recept 7-10 saknas kan det vara bra att undersöka dessa. Anledningen till att tryckproverna till dessa recept saknas är pga. att Trapeziumx hängde sig efter tryckprovningen och data gick förlorad. Pga. att tryckprovningen förstör proverna kunde inte tryckprovet göras om. Tid fanns ej heller till att göra nya prover då inlämning av arbetet närmade sig. 17

7 Slutsats Av resultaten att döma sänks densiteten ju mer Quartzene som tillsätts. Detta var det förväntade resultatet. Tillsatsen av Quartzene bidrar dock till en kraftigt försämrad böjdraghållfasthet och tryckhållfasthet. Ökad mängd vatten i recepten med Quartzene i gjorde att gipsbruket blev mer lättarbetad och att skakningen av proverna ledde till att de största luftporerna försvann. Detta bidrar till att hållfastheten ökar. Receptet med lägst densitet var recept 2. Detta recept var även det recept som hade sämst hållfasthetsvärden. Receptet med bäst hållfasthet var recept 1. Detta var receptet som gipstillverkaren rekommenderade på gipsförpackningen. 18

8 Referenser Muntlig information Norberg P (201204-201205) Litteratur Burström, P G (2007) Byggnadsmaterial: Uppbyggnad, tillverkning och egenskaper Baetens R, Petter Jelle B,Gustavsen A (2011) Energy and Buildings, Aerogel insulation for building applications: A state-of-the-art review http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0378778810004329 (tillgänglig 20120520) Deng Z,Wang J,Wei J, Shen J, Chen B&L (2000) Journal of Sol-Gel Science and Technology 19, Physical Properties of Silica Aerogels Prepared with Polyethoxydisiloxanes http://www.springerlink.com/content/v032571w03120167 (tillgänglig 20120520) Wha Oh K, Ki Kim D, Hun Kim S (2009) Fibers and Polymers 2009, Vol. 10, Ultra-porous Flexible PET/Aerogel Blanket for Sound Absorbtion and Thermal Insulation http://www.springerlink.com.webproxy.student.hig.se:2048/content/r542351rg6w8h023/f ulltext.pdf?mud=mp (tillgängligt 20120520) Svenska Aerogel AB (2011) Improve your product with Quartzene (broschyr) Internet Aerogel FAQs (2000) http://web.archive.org/web/20080324135004/connectexpress.com/~ips/aerogel/faq.html (tillgänglig 20120520) 19

9 Bilagor Nedan följer bilaga 1 som visar alla hållfasthetsvärden som uppmätts. I bilagan redovosas värdena recept för recept, med början på recept 1. Den första för varje recept visar böjdraghållfastheten och den andra grafen visar tryckhållfastheten. Graferna har förskjutist i x-led för att underlätta att se varje linje. 20

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name böjdrag 1a-2c.xtak Method File Name Böjdrag 1a-2c.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-14 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 3 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 1A 536.044 1.70310 1B 413.307 1.31508 1C 539.827 1.70003 1D 238.260 0.74412 1E 273.673 0.90250 1F 363.970 1.19847 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK 1A-2C.xtak Method File Name Tryck 1A-2C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-14 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 3 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 1A1 7164.43 4.47777 1A2 7911.35 4.94459 1B1 7081.32 4.42582 1B2 6243.71 3.90232 1C1 7892.48 4.93280 1C2 7806.68 4.87918 1D1 4928.02 3.08001 1D2 7777.47 4.86092 1E1 5436.09 3.39755 1E2 3711.56 2.31972 1F1 4655.97 2.90998 1F2 4700.92 2.93807 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name böjdrag 1a-2c.xtak Method File Name Böjdrag 1a-2c.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-14 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 3 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 2A 161.473 0.49484 2B 128.158 0.41717 2C 115.061 0.34772 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK 1A-2C.xtak Method File Name Tryck 1A-2C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-14 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 3 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 2A1 1516.37 0.94773 2A2 17403.5 10.8772 2B1 1418.81 0.88676 2B2 1499.69 0.93730 2C1 1445.48 0.90343 2C2 20110.9 12.5693 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 3A 141.716 0.42582 3B 126.171 0.38647 3C 105.985 0.31245 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK3A-10C.xtak Method File Name Tryck3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 3A1 10060.7 6.28792 3A2 1108.39 0.69275 3B1 1170.99 0.73187 3C1 1084.52 0.67782 3C2 797.701 0.49856 1 _ 6_N 986.417 0.61651 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 4A 126.108 0.40165 4B 125.710 0.40839 4C 103.696 0.32704 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK3A-10C.xtak Method File Name Tryck3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 4A1 1187.44 0.74215 4A2 1035.79 0.64737 4B1 1207.88 0.75492 4B2 2566.50 1.60406 4C1 1162.59 0.72662 4C2 1164.68 0.72792 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 5A 212.542 0.66380 5B 172.218 0.55948 5C 185.935 0.58070 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK3A-10C.xtak Method File Name Tryck3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 5A1 1453.42 0.90838 5A2 1403.41 0.87713 5B1 1341.10 0.83819 5B2 1378.60 0.86162 5C1 1289.45 0.80590 5C2 1313.85 0.82115 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 6A 143.655 0.48094 6B 175.333 0.57531 6C 192.038 0.63647 Comment

Tryck Key Word Product Name Test File Name TRYCK3A-10C.xtak Method File Name Tryck3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type Compression Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 6 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 6A1 1254.43 0.78402 6A2 1400.39 0.87524 6B1 1181.40 0.73837 6B2 1394.78 0.87174 6C1 1372.81 0.85801 6C2 1292.13 0.80758 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 7A 166.400 0.53524 7B 174.014 0.55973 7C 210.269 0.69690 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 8A 57.3794 0.17407 8B 61.6392 0.18172 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 9A 73.9733 0.23103 9B 84.3843 0.25848 9C 80.0610 0.25499 Comment

Böjdrag Key Word Product Name Test File Name BÖJDRAG3A-10C.xtak Method File Name Böjdrag3A-10C.xmak Report Date 2012-05-25 Test Date 2012-05-25 Test Mode Single Test Type 3 Point Bend Speed 100N/sec Shape Plate No of Batches: 8 Qty/Batch: 3 Name Parameters Max_Force N Max_Stress MPa Unit 10A 78.6305 0.27706 10B 72.9561 0.24302 10C 82.4134 0.27042 Comment