Beräknng av fukttstånd : enke metod för praktker Hedenbad Göran 1988 Lnk to pubcaton Ctaton for pubshed verson (APA): Hedenbad G. (1988). Beräknng av fukttstånd : enke metod för praktker. (Rapport TVBM; Vo. 3032). Avd Byggnadsmatera Lunds teknska högskoa. Genera rghts Copyrght and mora rghts for the pubcatons made accessbe n the pubc porta are retaned by the authors and/or other copyrght owners and t s a condton of accessng pubcatons that users recognse and abde by the ega requrements assocated wth these rghts. Users may downoad and prnt one copy of any pubcaton from the pubc porta for the purpose of prvate study or research. You may not further dstrbute the matera or use t for any proft-makng actvty or commerca gan You may freey dstrbute the URL dentfyng the pubcaton n the pubc porta Take down pocy f you beeve that ths document breaches copyrght pease contact us provdng detas and we w remove access to the work mmedatey and nvestgate your cam. L UNDUN VERS TY PO Box117 22100L und +46462220000
LUNDS UNVERSTET LUNDS TEKNSKA HÖGSKOLA FUKTGRUPPEN VD LTH Avd Byggnadsmatera Beräknng av fukttstånd Enke metod för praktker Göran Hedenbad Rapport TVBM-3032 Lund1988
SRN: LUTVDGrrVBM --88/3032--SE( 1-31) SSN 0348-7911 TVBM Beräknng av fukttstånd Enke metod för praktker Göran Hedenbad Rapport TVBM-3032 Lund 1988 Forsknng med ansag från Byggforsknngsrådet
SAMMANFATTNNG Fuktberäknngar är normat cke njära beräknngar och så kompcerade att dator måste användas. Med en omformuerng av det matematska sambandet kan det statonära endmensonea faet ätt ösas med en enke handberäknngsmetod. Med metoden kan fuktfödet genom och reatva fuktghetens fördenng en konstrukton beräknas. Metoden kan tämpas på konstruktoner som består av upp t tre materaskkt. Materadata redovsas för betong bruk makadam dränerngsgrus ättbetong tege trä spånskva och govmattor. Materadata är premnära och sutg bearbetnng av dessa kommer att ske under 1988. Ett ferta exempe ges på tämpnngen av handberäknngsmetoden.
2 BERÄKNNG AV FUKTTLLSTÅND. ENKEL METOD FÖR PRAKTKER TEOR Fukttransport matera tecknas (Nevander 1981) normat som g = - k 1); * d1); dx () g är födet kg/m2s 1); är potenta som kan vara ånghat (v) ångtryck (p) reatv fuktghet (CP) mm x är ängdaxe k1); är transportkoeffcent som kan varera med fukttståndet g LVref = ref Pref OSV L Fg. ustraton t ekv och 2. g = -k1); * omskrves engt Caesson (1987) t f g * dx = f -k 1); * d1); där varje ed ntegreras för sg. Om statonärt tstånd förutsättes är g konstant och man kan skrva L g * f o g * L 1);ref dx =- f k j 1); 1);1 f k1); * d1); 1);ref * d1); (2 )
3 v begränsar oss t * det statonära faet * nga temperatursknader materaet (utom för mnerau) * hysteresseffekter försummas Med "hysteresseffekter försummas" avses att eventuea sknader transportkoeffcenten () som beror på om materaet är under uttorknng eer uppfuktnng försummas. Man väjer ämpgen den potenta som man har använt vd bestämnng av fukttransport vårt fa reatv fuktghet (). är dessutom trogtvs en mer amänt känd storhet än övrga potentaer. Ekv 2 skrves då g * L (3) Mean två -gränser är fk * d konstant och ka med g * L se Fg 2. Mean två bestämda reatva fuktgheter är g * L konstant för ett matera dvs en fördubbng av tjockeken ger en haverng av födet g. kf2f Fg 2. Arean under k-kurvan är konstant mean två -gränser.
4 Materadata för b a betong har tagts fram med en metod som bygger på att mäta ångfödet ut från en provkropp samt att mäta :s fördenng nne provkroppen vd statonära förhåanden. Provkroppshöjderna är normat förekommande konstruktonstjockekar (60 100 och 150 mm). Beträffande utförandet av försöken se Fuktgruppen nformerar 1987:1 Lund sd 63-75. Materadata redovsas fgurform som samband mean djup (mm) under ytan med ägre reatv fuktghet och vd statonära förhåanden. Födet ges ansutnng t fguren se Fg 3. 33 40 50 60 70 80 90 100 % rp r -----r--------+---------r-----------------+---------r ------ -=----------------------------------t O mm + +" + + + mätt trogt samband g = 3.38 g/rtf/dygn + --------------------------------------------------100mm Fg 3. Reatva fuktghetens fördenng betong med vct 0.5 (ungefär K45) vars undersda står vatten och översdan är 33 % reatv fuktghet.
5 Fg 3 framgår att ej br 100 % nvd vattenytan. En förkarng t detta är att betongens höga hat av akahydroxder (NaOH och KOH) sänker reatva fuktgheten vd vattenmättnad provet t under 100 % se Hedenbad (1988).
6 ETT MATERAL Exempe : Hur stort br födet genom en 70 mm tjock betongpatta med vct 0.5 (K45) om dess översda är 33 % RF och undersdan är vatten? Fg 3 ger 3.38 * 100 = g2 * 70 g2 = 4.82 g/m 2 dygn :s fördenng br densamma som Fg 3 dock skaas y-axen om med 70/100=0.7. För t ex =70 % aväses Fg 3 att djupet är 24 mm. v får då att nytt djup den 70 mm tjocka pattan är 24 * 0.7 17 mm för = 70 %. Exempe 2: Hur stort br födet genom en 100 mm tjock betongpatta med vct 0.5 (K45) om dess översda är 33 % RF och dess undersda är 90 % RF? Hur br :s fördenng? 33 40 50 60 70 80 90 100 % r/j r -----+--------r-------1--------41--------+1--------1------1 ---------------------------------------------------------------------------o _.- ny r6-kurva mean 33 och 90 % RF g = 3.38 g rrf/dygn ursprungskurva + +" + mm "':----..------1-55 ---------------------------------------------------------------------------100 mm Fg 4. Reatva fuktghetens fördenng exempe 2. + mm
7 Fg 4 aväses att =90 % erhåes vd djupet 55 mm. Mean =33 % och =90 % är g * L konstant dvs 2 3.38 * 55 = g2 * 100 g2 = 1.86 g/m dygn -kurvan skaas om med faktorn 100/55. Nytt djup för vsst = aväst djup ursprungskurva * 100/55. Exempe 3: Hur stort br födet genom 200 mm tjock betongpatta med vct 0.5 (K45) om dess översda är 50 % RF och dess undersda är 85 % RF? Hur br :s fördenng? 33 40 50 60 70 80 90 100 % f/j ---- ------_+-------1---------------------+------1 ------------------------------------------.--------------r0 mm --------------------- ------------+10 -. - ny y-k urva mean 50 och 85 O/o 200 mm tjock betongpatta g = 3.38 g 1m2dygn ursprungskurva +'" + ------+ 42 100200 _. - (200mm) mm + + Fg 5. Reatva fuktghetens fördenng exempe 3.
8 Fg 5 aväses att =50 % erhåes på 10 mm djup och =85 % erhåes på 42 mm djup ursprungskurvan. För konstruktoner av betongen ovan är J k * d konstant då gränserna är ka dvs Som ny nonvå tages nvån där RF är 50 % L = 42-10 = 32 mm 3.38 * 32 = g2 * 200 g2 = 0.54 g/m 2 dygn -kurvan mean 50 och 85 % skaas om med faktorn 200/(42-10) = 6.25. Exempevs erhåes för =70 % att avståndet mean -kurva och den "nya" nonvån (vd 10 mm djup) engt Fg 5 är 13 mm. Nytt djup br 13 * 200/(42-10) = 81 mm.
9 TVÅ MATERAL TLLSAMMANS Då två matera tsammans bdar en konstrukton får man gssa gränsen mean materaen och beräkna födet genom respektve matera. Om födena br oka får man gssa ett nytt. vd denna gssnng har man ednng av den tdgare beräknngen vars resutat ger åt vket hå ska ändras. Exempe 4: En 100 mm tjock patta av betong med vct 0.8 (::::::K25) gger på 200 mm makadam av 8-25 mm tvättad kvartst. underkant makadam antas vara 100 % och på pattans översda 50 %. Beräkna fuktfödet och :s Fg 6 och 7. fördenng genom konstruktonen. Materadata redovsas 33 40 50 60 70 80 90 100 % r/j -.- ny St"- kurva mean 50 och 972 % g = 4.4 g m2/dygn ursprungskurva '-OO.+ mm Fg 6. Reatva fuktghetens fördenng betongen exempe 4.
10 94 95 96 97 + + a b 98 99 100 % r{j -Omm 45 58 -. - ny 0'-kurva mean 97.2 och 100 % + g = 6.8 g 1m 2dygn ursprungskurva ------------------------------------------------200mm Fg 7. Reatva fuktghetens fördenng makadamen exempe 4.
11 Eftersom födet makadamen är störst ökas något så att födet genom makadamen mnskar. b) Antag = 97.5 % Betong: 14.4*(44-5)=g2*100 g2=5.6 g/m 2 dygn Makadam: 6.8*(200-58)=g2*200 g2=4.8 g/m 2 dygn Mean dessa två närggande kan rätnjg nterpoaton göras. Av Fg 8 framgår att födet br 5.1 g/m 2 /dygn genom konstruktonen och att materagränsen br 97.2 %. 97.2 97.S Fg 8. nterpoaton av och föde exempe 4. betongens ursprungskurva erhåes =97.2 % på djupet 37+0.2/0.5*(44-37)=39.8 mm (rätnjg nterpoaton). betongens ursprungskurva erhåes = 50 % på 5 mm:s djup. För betongen skaas -kurvan mean 50 och 97.2 % om med faktorn 100/(39.8-5)=2.87. Aväst djup för vsst från "nya" nonvån (5 mm) mutpceras med 2.87 och avsättes från "gama" nonvån.
12 För makadamen skaas kurvan mean 97.2 % och 100 % om med faktorn 200/(200-58+0.3/0.5*(58-45»=1.34. Enkast är att utgå från 200 mm nvån varvd aväst djup för vsst mutpceras med 1.34. Exempe 5: Som exempe på beräknngsmetoden vd två skkt kan nedanstående konstrukton beräknas. konstruktonen har ångmotståndet mnerauen försummats men detta nnebär en förenkng som gger på "säkra" sdan. Födet och mean matta och betong kommer att överskattas. En patta på mark består av räknat från ovansdan 2.0 mm PVCmatta 60 mm betong vct 0.7 (K30) och 60 mm mnerau. För en norma vabyggnad med 10 meters bredd kan man räkna med ca 2.5 c temperatursknad över soerngen se Nsson (1983). marken under soerngen förutsättes vara 100 %. Om temperaturen ovanför soerngen är 19 c så är mättnadsånghaten (Nevander 1981) 16.30 g/m 3. Under soerngen är då temperaturen 16.5 c och mättnadsånghaten br 14.04 g/m 3. Denna ånghat (14.04 g/m 3 ) har man tvärs genom hea mnerauen ty mnerauen förutsattes nte ha något ångmotstånd. ovansda soerng br då =14.04/16.30*10086 %. mattans översda är 50 %. Materadata redovsas fgur 9 och 10.
13 50 60 70 80 90 100 % rtj a b -O mm 0.44 0.55 g = 0.82 g /m2/dygn L..------------------------2 mm Fg 9. Reatva fuktghetens fördenng PVC-mattan exempe 5 (enbart för beräknng av föde). 33 40 _. - 50 60 ny - kurva mean 80 och 86 O/o g = 9.6 g/m 2/dygn 70 a t 80 b U.K. rt. 90 100 O/o rt> J -O 9 :10 '11.5-100 mm _.- (60mm) Fg 10. Reatva fuktghetens fördenng betongen exempe 5.
14 a) Antag att et> gränsen mean PVC-matta och betong är 75 o. Betong g*l1=g2*l2 9.6*(11.5-9)=g2*60 g2=0.40 g/m 2 dygn PVC-matta g*l1=g2*l2 0.82*(0.44-0)=g2*2 g2=0.18 g/m 2 dygn Eftersom födet genom betongen är störst ökas et> genom betongen mnskar. så att födet b) Antag et> = 80 % Betong 9.6*(11.5-10)=g2*60 PVC-matta 0.82*(0.55-0)=g2*2 g2=0.24 g/m 2 dygn g2=0.22 g/m 2 dygn Födet br ca 0.23 g/m 2 dygn och et> betong br ca 80 %. gränsen mean matta och
15 TRE MATERAL TLLSAMMANS Då tre matera utgör en konstrukton får man gssa gransen mean de oka materaen och beräkna födet genom respektve matera. Om födena br oka får man gssa ny -kombnaton varvd ednng fås av den tdgare beräknngen. Exempe 6: En 100 mm tjock patta av betong med vct 0.8 (K25) gger på 200 mm makadam av 8-25 mm tvättad kvartst. Pattans översda är täckt med PVC-matta. Beräkna fuktfödet och :s fördenng genom konstruktonen. under makadamen är 100 %. över mattan är 50 %. Materadata redovsas Fg 11 12 och 13. 50 60 70 80 90 100 % r/j --------------+--------r--------r ------ a b.-.:::-------------------------+-1---.-0 mm g = 0.82 g m2/dygn 1--+-1.5 1.75 '--------------------------2 mm Fg 11. Reatva fuktghetens fördenng PVC-mattan exempe 6 (enbart för beräknng av föde).
16 33 40 50 60 70 80 90 100 % a b -O mm." + 29 g = 14.4 g/m2/dygn ursprungskurvan f- 73 + L-----------------------------------------------'-OO mm Fg 12. Reatv fuktghetens fördenng betongen exempe 6. 94 95 96 97 98 99 100 % rj r --------r-----------------------+--------r------ a b +--------------t------t---- - O mm + + 105 g = 6.8 g/m2/dygn u rspru ngskurvan 168 L----- ---- - 200 mm Fg 13. Reatva fuktghetens fördenng makadamen exempe 6.
17 a) Antag att mean matta och betong är 96 % och mean betong och makadam 98.5. PVC-matta: g*l1=g2*l2 0.82*1.5=g2*2.0 Betong: 14.4*(100-29)=g2*100 Makadam: 6.8*(200-105)=g2*200 2 g2=0.62 g/m dygn g2=10.22 g/m 2 dygn 2 g2=3.23 g/m dygn b) Antag att mean matta och betong är 98 % och mean betong och makadam 99.5 %. betongen uppmätes nte mer än ca 98.5 % P g a betongens höga hat av akahydroxder varför detta sättes som max betongen (=100 mm). PVC-matta: 0.82*1.75=g2*2.0 g2=0.72 g/m 2 dygn Betong: 14.4*(100-73)=g2*100 g2=3.89 g/m 2 dygn Makadam: 6.8*(200-168)=g2*200 g2=1.09 g/m 2 dygn beräknngen ovan ses att PVC-mattan het styr :s fördenng och fukt födet konstruktonen. betongen och makadamen br 100 % och födet br ca 0.75 g/m 2 dygn. Om man nte har en temperaturgradent över materaet som gger under betongen eer ett mycket tätt matera under betongen kommer de krav som stäes på konstruktonen engt HusAMA 83 nte att kunna uppfyas. Beräknngarna ovan är enbart gjorda på patta på mark men beräknngsmetoden går att tämpa på aa konstruktoner där förutsättnngarna engt sd 3 gäer.
18 LTTERATUR Caesson J 1987 ntern kommunkaton se även Arfvdsson J 1987 Datormode för endmensone fukttransport Manua för Jam-1 (LTH avd f Husbyggnadsteknk) Lund. Fuktgruppen nformerar 1987:1 (LTH Fuktgruppen) Lund. Hedenbad G 1987 nverkan av sat på jämvktssotermen (LTH avd f Byggnadsmateraära) Lund. Rapport TVBM-3031. Nevander L E och Emarsson B 1981 Fukthandbok (AB Svensk Byggtjänst) stockhom. Nsson L-O 1983 Utformnng av fukt skydd vd gov på mark (Statens råd för byggnadsforsknng) Stockhom. Rapport R90:1983.
19 BLAGOR bagor redovsas materadata. För betong och bruk är materadata premnära och sutg bearbetnng av dessa kommer att ske under 1989. För betong och bruk avser de framtagna materadata den första uttorknngen. Vd uppfuktnng eer vd en andra uttorknng är materadata trogtvs annorunda. En förkarng härt är att cementpastans porstruktur ändras vd uttorknng. För betong och bruk är materadata framtagna för dessa matera utan tsatsmede (t ex fygaska eer skastoft).
BETONG vet 0.5 (:: K45) Käa: Göran Hedenbad Fuktgruppen L TH Lund OBS Dagram och föde är premnära Undersda vatten -o -r-r- r- o- -r-"'- -. --- r- '--. r-.. -f--- -- -- -- --"o. ---trogt samband -_±_Lt+ g = 3.1 g J m2 J d yg n r- --- r--. r--... '-. " N o "- r. 1 -- - f -- ------ 1-r- -100mm 50 60 70 80 90 100 % f -----1
o 21 _o"'" - -- - E E o..- _ - '-- / 7 /./ o en - L- - - - - o cc L.- ""O e ::J -.J - :r: o - L- -.J :0 e.- e OJ o..- E o. ::J OJ L- L- O) o......::l. L- U") tt :0 (Y) - OJ ""O ""O u o :0.o '+- <D e OJ..c. e c::j ""O u OJ OJ o...... - :r: o u E > > e o o L- L- O) o :0.g e:> e:> ""O Z O U) L.. O Q) o - tf) -o w :0 CD C CD o :::::> r-- "'O e r- O -.o r-- E o r-- V r--....21 f-- - ē r- -... r-- r- ---- -- ------ e O) >. ""O -N E -O) cc <D O) - - - - t T f5- o Lf)
BETONG vet 0.8 ( :: K 25 ) Käa: Göran Hedenbad Fuktgruppen LTH. Lund OBS Dagram och föde är premnära Undersda vatten f----- -... 1'-0.. f"'.... "' " -o N N - - - trogt samband _L g ::: 11..1. g m2/dygn - - ' -100 mm 50 60 70 80 90 100 % f J J
BRUK vet 0.6 Käa: Göran Hedenbad. Fuktgruppen. LTH. Lund OBS Dagram och föde är premnära Undersda vatten -o r-to-... r--....... "" -... 1. _ N W. - g ::: 4.4 g/m 2 /dygn - o-f--- -- r--o 1. 1 '-- - - -- - 00 ---- -100mm 50 60 70 80 90 1000/0 o
24 MAKADAM AV KVARTST Stenstorek 8-25 mm Käa: Göran Hedenbad. Fuktgruppen LTH. Lund 1 j 1 " '" "' " " " : : : : ; 1 g ::: 7.2 g m2 /dygn 1 '.. N ' r " : : ' [ ; J [. 1 1 [ : " r 1 : 1 1 j [ [ 1 1 1 1 1 1 1 1 -o [ -- 200mm 94 95 96 97 98 99
25 MAKADAM AV GNEJS OCH GRANT Stenstorek 8-16 mm. otvättad" Käa: Göran Hedenbad. Fuktgruppen. L TH. Lund : : : j r ; g : r ' ' '.. : ' '... ; "- ::: 5.7 g /m2 /dygn : 1 1 '. 1. ' f ' - ----J- Ī T ; : : : f : : : : : : 1 : : ; f ; 'J. 1 :...1 ". 1 : : 'J. :. r : : ' T T t : ; ; : 1 : 1 ' 1 1 --o : -200 mm 94 95 96 97 98 99 100 % 16
26 DRÄNER NGSGRUS Kornstorek O - 10 mm Käa: Göran Hedenbad Fuktgruppen LTH. Lund 94 : g 95... 30... : : ; j : : : : ; : : g/m2/dygn 96 97 '. [ -r : 1 j : 1 j r 98 [. 1 j r ; : 1 1 : : : 1 T ; : : 99 1 1 ; : ; r ; 1 --o -200mm 100%
f- -- LÄTTBETONG HYDROFOBERAO. denstet::: 325 kg/m3 Käa: Ann-Charotte Andersson 1985. Verfcaton of cacuaton methods for mosture transport n porous budng materas. Byggforsknngsrådet. Stockhom. Oocument 06: 1985 A-C Anderssons resutat är bearbetade av G Hedenbad. 50 60 70 80 40 90 O/o 9 --==... r--. "--.. r--. "-.... r-... -o ---- - -._- -- ---- f--- """ r--...... ""'O... ----- r--.. """'- r""-o --- -- --- r--... - -- _.---- --- - - -- - - --r--... --- --- - -.--- - --1--- f--- --f-- -- -- -- ---- f--- ------ - - f-- -- - f-- r--... -- "--- --- -- f-.. r--... " '-...... --f--- ---- -- --- ----- --- r-.;; --r-----... -- --... '-..... N -... f----r-- g = 29.5 g/m21dygn............ ' '" f' f-- -OOmm
- - TEGEL. densteta780 kg 1m 3 Käa: Ann-Charotte Andersson. 1985. Verfcaton of cacuaton methods for mosture transport n porous budng materas. Byggforsknngsrådet. Stockhom. Oocument 06: 1985 A-C Anderssons resutat är bearbetade av G Hedenbad. 45 50 60 70 80 90 95 O/o fj...... 1-0...... -o... r--........ -r-----......... - ---...... """ r"-... c------... - c-- --- ----- - -- _..-......r--... --- ---- ---...... ----- "- - ---... 1-- --- g = 14.3 g/m1/dygn --. - ---- -- --- --- --- - -- -- ---- --- ---- _._. --.- --- - ---- - --... r--... "-.---_.- --- t;.. _- ---- --- -- -- "... "-... --- - - -- - ---- - + - ---f-- -- --------- --- 1--- " """ 1--... "- "... 'J N CD -/20 mm
GRANSPLNTVED denstet ::: 460 kg/m3 Avser: To.ngento.rktnng Käa: N e s Hador Bertesen 1984. Dffusonsmång med kopmetoden på rödgran. Technca Unversty of Denmark. Budng Materas Laboratory. Teknsk Rapport nr 129/83. N H Bertesens resutat är bearbetade av G Hedenbad. 40 50 60 70 80 90% -o --- - - -r- r-... -r--. r-... N.O 'o " -... r--.. f"'..... g = 18. g m 2 dygn... f' '" " " - 100mm
- -- SPÅNSKVA. denstet S 640 kg/m3 Käa: Ann-Charotte Andersson 1985. Verfcaton of cacuaton methods for mosture transport n porous budng materas Byggforsknngsrådet. Stockhom. Document 06: 1985 A-C Anderssons resutat ör bearbetade av G Hedenbad. 45 50 60 70 80 90 95 % d r-----t---- ----1--- -t"-- r--. """"'"... r-to... -r--. r--. r--... r-... -r-... 1'--0.. -o... r-... "'" ---... "'--- --... r-......... w o g = 9.1 g m1/dygn f--- f-- -- f""" --...... -.. -- --r---- f-- --...._-- f -- f------ ---- -- -- -- --- - "'" '"...;. '... " "" '.. '.. " "" '" -- "---- - ----- 'J -22mm OBS Dagram avsett endast för beröknng av föde.
PVC-MATTA 2mm. Totat 6ngmotsMnd (Z)::900 x 10 3 sm Käa: Lars-Oof Nsson 1977 Fuktprobem vd betonggov. LTH avd. f Byggnadsmateraära Lund Rapport TVBM - 3002. L-O Nssons resutat är bearbetade av G Hedenbad 50 60 70 80 90 100 O/o fs reboj JJJJLD [ 1=0-0 :t:::-:--b.. 11111111111111111111111 FfTtttH-Ut 1tr T-"- r--... +--4-+-+-+-+ -j--+----+--+-----+--+----+-+-+-_+_ N 1111 ffeffjtwjjuu 111111'ffJ 1111 " w OBS Dagram avsett endast för beräknng av föde.