INSTITUTIONEN FÖR BYGGNADSTEKNIK p; r//, TEKNISKA HÖGSKOLAN LUND ~ / 7'y Paatrs6mbetet Vacb.- 592 00 VAOSTENA 0143/102 46 Oivt : 13 FUKT- OCH TEMPERATUR UNDERSÖKNING VADSTENA KLOSTERKYRKA AV KCNNETt SANDIN A RAPPORT 50 UND 1974 -
INSTITUTIONEN FÖR BYGGNADSTEKNIK TEKNISKA HÖGSKOLAN LUND FUKT- OCH TEMPERATUR UNDERSÖKNING VADSTENA KLOSTERKYRKA AV KENNETH SANDIN \ 'D5T NA KO ERKY A RAPPOR 50 LUND 197~
FÖRORD 1971 ti. ka1des prfessr Nis Ahrbm a tt sm sakkunnig utarbeta försg tl restaurering av Vadstena Ksterkyrka. Kyrkans yttermurar ch strävpeare är svart skadade av fukt, sm rsakat sprickr ch satutf!ningar. Den förestående restaureringen, sm bir mycket mfattande, kmmer att medföra stra kstnader. Av denna anedning ch med h&nsyn ti tidigare missyckande bedömdes det väsen~gt att utreda rsaken ti det höga fuktinnchåel! murverken, innan någt restaureringsförsag kande framu!gqas. Avdeningen för Byggnadsmat eriaära vid LTH fick 1972 i uppdraq att mäta fukt- ch temperaturförhåandena i k~-rkans murverk. M.'tningarna pågek under drygt ett. &rs tid 1972-74. Arbetet har finansierats med mede från stat ens Råd för Byggnadsfrskning ch Utbidningsdepartement et. Registrering av data har ti största deen utförts av SIB~s mbia mätenhet, sam härvid varit ti mycket str hjäp. Även databehandingen av insamade data har skett genm SIB's försrg. Jag vi därför framföra ett varmt tack för dessa insatser, främst ti Car-Axe Bman, sm svarat för det direkta samarbetet på ett utmärkt sätt. Jag vi :Jven framföra ett hjärtigt tack ti kyrkvaktmästare Ernst Nissn, sm varit ti värderig h)p i samband med prvtagningar pa patsen ch tisyn av mätutrustningen. I samband med utvärderin9en av mätresutaten har tekn dr Lennart Ahgren varit ti str hjäp genm sin st.ra erfarenhet inm fuktmrådet. Jag tackar hnm för aa givande diskussiner vi haft. Persnaen vid avd Byggn~dsmateriara har varit ti mycket str hjäp vid ger~mförandet av undersökningen. Främst vi jag tacka frskningsingenjör Leif &randssn, institutinstekniker Sture Sah~n ch ingenjör B Jhanssn för deras insatser vid prvtagning ch mnter1n9 av mit-
utrustninq, fru Anni-Britt Nissn, sm skrivit ut manuskriptet snmt fru Briet Anderssn ch civ ing Mat% Hd~cr, sm svarat för fiqurritningen. Lund i juni 1974 Kenneth Sandin
s N N E H A L L SAMMANFATTNING, TABELLFÖRTECKNING FIGURFÖRTECKNING BETECKNINGAR INLEDNING J. 2.1 2.2 2.1 3 3. 1 3.2 3.3 1.4 3.5 4 4.1 4.2 4.2.1 4 2. 2 4. 2. 3 4. 2. s 4. 2. 4 4. 2. (j 4.2.7 5 S. s.. 5.1.2 5. 1.3 s.. 4 5.2 5.2.1 5.2.2 5.3 s. L 5.3.2 5.3.1 5.4 5..5 ">.6!>.1. 5.6.2 5. &.3 5.7 5. 7.1 5.7.2 5. 7.).-.:.7.4 G &.7.5 BESKRIVNING AV KYRKAN Or n~ ring ch his~ri k Materia ch knstruktin Tidigare rcparntircr SKADOR Murverk uch strävpeare Grundmur Fönster Gv övr g t BESKRIVNING AV UNDERSÖKNINGEN Pryram ch m~sttning... Undersökningsmetder.,. Inm- ch utmhuskimat.... Sagr~gn ch vatcnfimbidning FuktförhAandena 1 murverken... Fuktutbyte mean rrurverk ch kyrkrum Materiaegenskaper.... Tcmpcraturförhfandena 1 murverket övrigt... UNDERSÖKNINGSRESULTAT K Hma t..... Kimatduta fran ~~~ Kimatstatin.. Tc.rmhygrqrnfcr rcmpcraturmtningar inmhus Sagrcqn.......... Sagr gnsmätningar.... Vnttcnfimbidning pi fasadytrna Fukt 1 urverk ch strävpeare Fuktkvter.. Y~pir vattenmättnadsgrad. FuktgivarmHtningar.... Fuktutbyte!can!Urverk ch kyrkrum Tcmperatur~tningar 1 murverket Hat riacgenskapcr F~p!rsugningsföri!IAga UttrkningsförrnAga övriga materiaegenskaper avri9t....... Fuktprduktin av kyrkbesökare Luftbr fuktning V cm aystcmc~... f~m ttninq ch v!dr)ng Iaktt geser p5 r>atscn E R 'r YJ\ BERÄKIIHIGI\H.. SID 7 9. O.13.15.16.16.16.18.19. 19.20.20.20.20. 21.21.22. 22.23.24. 31. 31.32. 32. 33. 33. )3. 33 J.34 14. 34.3~.36. 36.)7.38.40.41.42 4..44.4'>.45.4".46.41i.4... (i.48.4
f r t s HitfEfALL 6.2 6.3 6.4 7 7.1 7.}. 7.3 1.4 1.5 7.6 7.7 7.8 8 Uttrkning....... Kapiärsugning frn mark Kapi 11 rsugning genm tgarna DISKUSSION AV!NDERSiKNINGSRESULTATEN VattenAnghat inmhus-utmhus Avdunstning pa insidan FuktinnehA...... sagregn.... Fuktgvarmntningarna Temperaturer 1 murverket Temptraturcr inmhus... Sammanfattning av triga skadersaker OISKUSSION AV MÖJLIGA ATGÄRDER.... 6.1 Syfte med Atc;ärdcrna....... 66 6.2 Atgärdcr för att mnska fuktinnehået. 68 6.1 Atgärdcr för att förhindra fuktansaming frän sagregn.............. 71 8.4 Atqärder för att förhindra eer minska uppsugn!ny fran marken 72 8. ':. övrigt 74 9 F!RSLAG Tt.L ATGÄRDER 75 TABELLER FIGURER BILiGA 510 48 51 52 ss 55 55 57 58 61 64 65 66 68 77 85.156
7 SJU.IMANFATTNG VaJstena ksc rkyrka är svårt skadad av fukt ch ska qenmqå n mfattande rcstaurerinq. För att utröna rsaken ti d höga fuktinnah!ct, har fukt- ch temperaturförhaand<'na studerats under drygt ett års tid. FukttistAndet har undersökes des genm uttag av materiaprv för fuktkvtsbestamninq ch des med en eektrisk metd. Temperaturen har studerats med termeement. Vidare har kimatdata insamats för att studera fukt- ch temperaturtiståndets bernde av mgivn~ngens kimat. Resutat t n v.mdersökninqcn vi sar att murfukten kmmer från sagregn ch fran marken. Nedti i murverket dminerar maridukt medan högre upp, -J m, sagregnets nvcd<.,w dmin rar. Sagrqnet träffar strävpearna 1 större utstrficknng än väggarna. Vidare är sydsidan utsatt för mer sagt egn in övriga sidr. Fukttiståndet varierar på samma stl, tvs ir höqst i strävpearna ch högre på sydsidan än på andra sidr. Markfuken har medfört att fukt~standet är högre nedti än högre upp. sm st Jtrdcr för ntt stppa skadeutveckingen, rekmmenderas att at cementbruk avägsnas i fgarna ch att murverket sedan [sr trka innan mfgning görs. Under denna uttrkningstid, ca 2 Ar, ska kyrkan skyddas mt re9n genm intmckning av fasadytrna samtidigt sm meanrummet mean fasad ct int8cknng ventieras kraftigt. Invändigt bör temperaturen höjas ti ca 18 C samtidigt sm ventiatinen ökas sa att 50-60 \ RF erhåes. Åtgärder mt markfukt ska vidtas samtidigt för att uppsugning e) ska kunnn ske!rsn marken. En qrundundersökning maste qöras innan exakta åtgärder mt markfukt kan föresås. En dr - ncring inti grundmuren kan vara tiiräckig ch rekmmenderas under aa mständigheter. N&r kyrkan trkat ut s att fukttiståndet gränsar ti det hygrskpiska mrådet, ska insidan rfgas med kakbruk. PA utsidan rekmmenderas att ett kapiiärbrytnnden skikt inägges i fgcn,varefter mfqning med kakbruk görs, nnn btj.'ickningen vägsnas bör fönster agns <" h 1vt tekn\ nq t r nnbnngns pa aa icke ve.rt ka a ytjr.
8 För att minska sa~rcqnsbcastningen bör hängrännr ch stuprör mnteras på he.. kyrkan. sutigen rekmcenderas att en mindre de av kyrkan Atgärdas först, exempevis brödrakret i väster. I denna de ska då effekterna av vidtagna åtgärder studeras i detaj ch underaq erhåas för att avgöra m vidtagna åtgärder mt mnrkfukt Ur tiräckiga.
9 TABI:!LLFÖRnCKNNG Tabe. Markeringar pa sagregnsmätarna 2. Den ubsuta viktsändringen av satösningen i fuktkuprna 3. Viktsändringen enigt tabe 2 dividerad med partialrycksskinaden 4. Kap1aritctst3ct x 1 för ika materiaprver 5. HtstAndstaet m för ika materiaprver 6. Fuktcdnngstaet kf' fuktkvt vid kapiär mättnad u~x samt fuktkvt då uttrkningshastighetcapbörjar avta uk, för ika materiaprver 7. Fuktdiffusinstaet kd för ika mateciaprv 8. Vaciatinsgränser för jämviktsfuktkvterna 9. ~OrGitctcr cn krymdc~itcter för Lka materiaprv 10. Nederbörd, vind ch utsag i sagregnsmätarna
O F'GURFÖR'fEC KNING Fig 2. F i g 3. Fig 4. Pan över Vadstena Ksterkyrka Kyrkans mqivntnq Murverkets uppbyggnad HöjdförhAanden väster m kyrkan Fiq S. Pacering av ternhygrgrafer Fiq 6. Pacering av termeement inmhus Fiq 7. Pacering av sagregnsmätarna Fiq 8. S1aqregnsm8tare Fi 9. Patser dkr matertaprv uttaqi~s Fig 10. Fuktgivnrc Fig 11. Grundprjncipcn för mätning av strömmen genm fuktgiviren ~ 19 12, Pr nctpkpp!ngsschema för mätning med fuktgivare Fiq 13. K.brcrinqskurva för en betng ch ett kakbruk F g 14. Pacc'nq av fuktgivargrupperna F1g 15. Prnctpe pacering av fuktgivare ch termeement tnm grupp A-E. I grupp B mtsvarar utsidan sydsidan Fig 16. Principie pacering av fuktgivare ch termeement inm grupp R Fig 17. Ingjutningsmetd för termeement ch fuktg1vare Fiq 18. Förändring av resistansen vid sagregn Fiq 19. Fuktkupa Fig 20. Pacering av fuktkupr Fg 21. Nederbördsiakttageser från Vadstena, augusti 197J Fig 22. MAnadsnederbörd 1 Vadstena (hedragen) ch nrmamanadsnederbörd i Linköpin9 (streckad) F1g 2Ja. Kimatdata fran ~arsbrg, augusti 197J, s1d Fig 23b. Fig 2Jc......... ".. sid " Sd ) Fg 24. T~mpcra~u1 ch reativ uftfukt~qhet för Kar b r J tt. nrm,. temperatur för Mta,, ch nr, d r:< tv hfhukt<jhet för Lnköpin.,;
11 frts fiqurförteckning F'iq 25. Fiq 26. Fiq 27. F i q 28. Månadasnederbörd (hedragen) ch nrmaminadsnederbörd (streckad) 1 Karsbrg Temperatur ch rcaiv uftfuktighet inmhus 14/1-21/1 1974. Termhygrgraf 3 Temperatur ch reativ uftfuktighet inmhus Temperaturmtnngnr inmhus med termeement FJ.g 29b. F i q 29c. Fiq 29a. Temperaturmätningar i uften inmhus med termeement 16/1 a-20/1 0800 1974 Temperaturrnatnngar p! gv ch över tak inmbus med termeement 16/1 0800-20/1 0800 1974 TemperaturmätningAr vid fönster inmhus med termeement 16/1 0800-20/1 0800 1974 Fiq 30a-g. Fuktkvter bestämda pa brrmjö Fig 3a-f. Fuktkvter bestämda pa hea materiabitar ~ ig 32. Principutförande vid kapiärsugning Fig 33a-d. Kapiära vattcnmtn<:~dsgrader, skap Fig 34a-d. Vattenmättnads9rader, s Fig 35a-d. Fuktgivarnas ch termeementens pacering i Fig 35e. Fig 3Sf. mätgrupp A, C,, E. Vertikaa snitt Fuktgivarnas ch termeementens pacering i mätgrupp B Fuktgivarnas ch termeementens pacering i mätgrupp H. Hrisntet snitt. Samtiga givare sitter ca 3,70 m högt Fig 36a-f. Fuk:givarmätninq<:~rna i mätgrupp A,B,C,D,F.,f Fig 37a-f. Fuktgivarmätningar i mitgrupp A,B,C,D,I-:,11 28/9-12/10 1973 Fig 38a-f. Temperaturmätningarna 1 mätgrupp A,B,C,O,E,II Fig 39a,b. Temperaturmätningar 1 mätgrupp A,B Fq 40. Fig 41. Fig 42. 28/9-12/10 1973 Temperatur~ätningar 1 strävpeare p! sydsdn 28/9-12/10 1973 Temperaturgradinnt~r 1 strävpeare pa sydsidan 4/10-11/O 1973 Temperaturmtn1ngnr i aträvpeare på a~ daidnn 5/6 0800-7/6 OBOO 1q73
12 frts figurförteckning Pig 43. Fig 44. Fig 45. Fig 46. F g 47. Fig 48a. Fig 48b. Fig 49. Fig SOa-d. F.ig Sa. Fig Sb. Fig 52a-b. Fig 53. Fig 54. Fig 55. Fig 56. 1cmperaturgrad1enter i strävpeare på sydsidan 6/6 1400-7/6 0600 1973 Principförppet vid kapiärsugning Fuktprduktin från kyrkbesökare ch äckage i värmesystemet Materiaprv bestående av fera materiakvaiteter (naturig strek) Antagen knstruktin vid beräkningarna Vattenänghater inmhus ch i väggytan på 1nsidan Vatten3nghater utmhus ch i väggytan på utsidan VattenAnghater inm- ch utmhus Resutat av sagregnsmätningarna 7/5 1973-21/3 1974 Fuktgivarutsag på ika djup Fuktgivarutsag på ika höjd UppskatLade extremtemperaturer i väggarna Daggpunkt ch ägsta uppmätta yttemperatur Ventierad ch uppvärmd uftspat Principutförandet vid dränering Principutförandet vid mfgning på utsidan
J BETECKNINGAR A G R R O b c, c 1, c 2 c s d g h k k k d kf t m B 1 yta uppsugen vattenmängd resistans resistans vid 0 C bredd ughat 6nghat v1a mättnaa tjckek viktsindring höjd knst~nt, anänt kapiaritetsta fuktdiffusinsta fukt edningsta!ngd mtst&ndsta prsitet (ÖpFen) prsitet sm fys med vatten vid kapiärsugning partia tryck vattenmättnadsgrad kapiär vattenmättnadsgrad fuktkvt fuktkvt da uttrkningshastigheten börjar avta fuktkvt vid kapiär mä t tnad stighöjd fuktövcrg&ngsta för vattenånga skrymdend te t dynamisk visksitet ytspänning tid m g/dygn, g/h, g/s m kg/m 2 Vs g/m h UHg cm 2 /dygn m s/m ' ' 2 mm!! g (vikts-)\ (vikts-\ (vikts-)\ III m/s kg/m 3 Ns/m 2 N;m 2
15 INLEDNING Murverken i Vadstena Xsterkyrka är sv&rt skadade av fukt. Detta visar siq främst qenm avfaqningar, sprickr ch satutfäningar. Den primära frågestäningen i detta sammanhang är: "Vika åtgärder ska vidtas för att skadautveckingen ska stppas?" För att kunna diskutera ämpiga åtgärder, måste först ch främst rsaken ti det höga fuktinnehået fastäggas. Är det sagregn, markfukt, uftfukt eer någt äckage sm är rsaken? Är det kmbinatiner av dessa? För att få svar på dessa frågr panerades ursprungigen en undersökning innehåande fukt- ch temperaturmätningar i murverken, utmch nmbuskimatmätningar samt en besiktning av grundens ch fönstrens beskaffenhet. Av dessa faktrerundersöktes enbart de två första, ch föreiggande rapprt är resutatet av dessa undersökningar. Fukten i väggarna har des bestämts genm ut~agning av prver, sm trkats för bestämning av det absuta fuktinnehået ch des med en eektrisk metd. Denna eektriska metd mäter variatiner 1 väggen utan att ange några absutvärden. Med dessa båda metder erhåes såunda både absutinnehået ch de reativa variatinerna exempevis med hänsyn ti ika väderek, Arstid, d)up ch höjd. Temperaturen på ika djup i murverken har registrerats med ter.neement. Härigenm fås en uppfattning m hur snabbt vmggen reagerar när temperaturen ute varierar, viket har str betydese exempevis vid bedömning av risken för frstskadr. Vidare har även materiaegenskaper, utm- ch inmhuskimatet, sagregn pa utaidan ch avdunstning på iniidan studerats. Ur resutaten av dessa mätningar dras sedan sutsatsen m varifrån fukten kmmer. Detta iqger sutigen ti grund för en bedömning av vika åtgfirder, s= bör vidtas för att hindra en frtsatt kadeutveck1ng.
16 2 BESKRIVNING AV KYRKAN 2.1 Orientering ch histrik Vadstena Katerkyrka är en av andets största kyrkbyggnader med ett run m 3 x 5 vav A 11 x 11 m ch ett kr väster sm mäter 11 x 11m. se fig 1. Den invändiga höjden är ca 17 rn. ~~rken utar n> mt väster ch krccs gv gger ca m ägre än gvet i kyrkrummet. Kyrkans mgivning framgår av tig 2. Söder ch öaer m kyrkan finna höga träd. Rakt västerut finns inga byggnader eer träd inm 50 m avstånd. Vättern igger ca 100 m rakt västerut. PA nrdsidan igger närmaste cyggnad på ca 30m avstånd. Omgivande byggnader Dr 3-4 vån~ngar höga. Ksterbygget påbörjades år 1369 ch år 1405 tgs brödrakret i väster i bruk. Yttervhggarna fubrdades ~r 1414 ch vaven var färdigsagna Ar 1420. Kstret ~vigdes en 16 februari 1430. PA 1890-taet utfördes en mfattande restaurering av kyrkan på grund av att murarna var svart skadade ch vissa ras hade uppsttt. Även tidigare hade fera reparatiner ch mbyggnader gjrts. PI 1890-taet mnurades stra dear av murverket ch marken närmast kyrkan dränerades. Kyrkan försågs med uppvärmning genm Agtrycksånga på 1920-taet. På 1960-taet instaerades en uftbefuktningsan!äqgning för att ~kydda inventarierna mt uttrkning. 2.2 Materia ch knstruktin Kyrkrummet Hr övertäckt med 15 st stjärnvav, vikas hrisntatryck mt ytterväggarna tas upp av 18 st utvändiga strävpeare. Kretbyggnaden övertäcks av ett kryssvav ch har 4 st strävpeare. I skeppen bärs vav~n av arkadb&gar ch 8 st 8-kantiqa peare. ~ önstr<'n är pacerade mean styävpearna. se tig. Yttermurar ch strävpeare, sm har en tjckek mean 1,5 ch 2,0 m Hr uppförda med yttre ch inre ska av huggna kakstcnsbck. skaens tjckek varierar mean 0,2 ch 0,5 m. Fyningen mean skaen bestar av etcnar ch knkbruy.. ee fi 3. Kakstenen är utvändigt fin-
17 huggen ch murad med str precisin h tunna fgar. Invändigt är stenen ej så fint huggen ch fgarna är bredare. Vid restaureringen pa 1890-taet mmurades ch reparerades stra dear av murverket. Fyningen mean skaen 1 en de strävpeare u~bytts mt tege ch både utch invändigt fgades med ett starkt cementhattigt bruk. Marken närmast kyrkan dränerades genm Läckdikning vid restaureringen pa 1890-taet. Denna täckdikning trde idag vara igensammad. Vid nyigen gjrda grävningar ti 2m djup i samband md andra arbeten vid 3t hörnet palt8cfdd~~ nse& grundvatten. Marken var mycket hård. Gama utgrävningar väster m kyrkan är nrmat trra, men efter regn Hr de bcta 15ng tid. Dessa utgrävn1ngar är gjrda ti ett djup m ca 2 m under sjäva murverket ch grundmuren iqger h~r fri. se fig 4. Fönstren är inmurade 1 finhuggna kakstensmfattningar ch sitter mitt i murverket ch murdearna under fönstren pa utsidan är avtäckta med sbänkar av kaksten. HänqrHnna ch stuprör finns endast på brödrakrets södra sida. Gvet består av kaksten. Gvet under b!nkarna Hr förhöjt ch utfört av tr~. Kyrkrummet uppvärms med ågtryc~s&nqsystem. Angradintrerna Hr pacerade vid ytterväggarna ch edningsrören Hr dragna i marken under gvet. Vidare instaerades uftbefuktningsaqgregat p6 1960-taet. Grundmurarnas beskaffenhet är känd. Den friagda deen p6 västsidan bestar av stenar sm utåt är fqad med ett cementbruk. ~teria ch dimensiner i övrigt r kända.
18 2.3 Tid re r par t ner rcparati n r har ~tyd s irpp var1t fbrem& för en r.är. d r. Här ska enbart d~ s ( r und rsk~i~ en ber~ras. Vid en bes ktn n 181, ~&r att taket är tätt ch att f n t e r.. ): ck. is sa trävpcare är även skadad. 182~ eesas st r "F r ch s~ nitar ~d kpparpåt. 1844 rapprt r att t k nnr, strå f tarbesag ch fönster b hver rcpar.'ras. 11192-98 utf res en fattande restaurerinq. :;u anrnuras ch rparera t r dear av murverket, b a sex strävpeare. H~r d asa arbeten utförts 1 deta) Sr känt. I dc strivj e r< >111 anrnurad utbyttes dc-k den tidigare ten-ktruk!yninqen ~t tc.e. Hur sk~drna exakt saq ut, r e1 känt, m~n skadebiden trde ha vartt unqefh. densnmma sm ida q. p,\ 1890-tact kna kadc der i'vndia putsen ne- ch hea kyrkan, bae ut- ch 1nvndiqt, mfgades men ett starkt cet!ent ~a t i <If t bruk. Vida r(! f C' k kyrk n ett ny t t kakstcnsgv. 1 q v t d ett anta av de gama gravstenar, sm ttd'q re he täckte qvct. 1938 bcss strävpearna cd bypit efter Jet att en undcrsöknin 1928 isat att avt -kninqarna va~ täta.
19 3 SKADOR De avar Ha 1 t sk f 1sar byqqnadens yttermurar ch str vpe r Df tar t ry'"ket från vaven. 3.1 Murv r k -t t r :n e r<" LAnqhu t s r ~t rre er-r 17' ndre syste av 1 huvud ak v rti~a. ricy.r~ Även de två h qa strövpearnapa tra sid n prucr~. Av de sex sträv~are sm mmuradcs p! 1890-taet är id~q!yra band de mest skadad r r d.r har ävcm fqbru<..et ::.ssnat på ett nerta st 11 n, både på strävpearna ch pa murverket 1 Ovrqt. L n~ a s~t~r.r före~mmcr sat utfninqar. {v.'n pa sti e dr c' ;yntqa sprickr finns, förekmmer 4tutr ninqar. PA insidan är fqarna nedti rsafrqad ch visar rikigt mad sntutf ninnar. PA vis"<! st.e f:tnns cent~mctert]cka ager med sat. OVan redvisade sk4dar tyder ~ att murverket innehåer stra mängder vatten, s~ c kan vdunst3 p& ett naturigt shtt. Yttcriqarc bevis f~r detta ar a~t tidvis rinner det fritt vatt~n ur 'e trasiga fqarna. Genm spriekerna ~an ytt rigare vatten sratbt sugas in i nurverkct, ch påskynd skad~utveckinqen. Väggarna tar atså upp er va~ten än de kan avge. Vattnets enra ""i q!' t tt r r :'r erkc r qpn fgarna. Dessa fgar t tnd s d v1d restaureringen ed ett cementhntiqt bruk. D t fick sam f d att vnttnet efter 1890-taet f ~ nu svårare att vga ~n tidigare. Xven vattnets heter att kmma 1n i v g en försvarades genm amfqningen men ej i sama u~tr ckning sm avdunstningec b a berende p& sprickbidninqar. Utöver Jess kn<ir s fr rn:;.jt vi:'"ar s q 1!q rn ' r iven sjva kaks t n u tt r nedbt:ytnin. t ferta Gt en h<~ c ytskikt nvf gnat tl tt jup m 2-3 cm. f rrni r P t 1n h r v t ~. t nen tt
20 10 cm djup har dåig håfasthet på grund av många hrisntea sprickr. På större djup är däremt stenen mycket håfast, ~ven m enstaka hrisntea sprickr finns. Att åtghrderna,sm vidtgs på 1890-tae~var ämpqa framgår ckså av att skadeutveckingen skett snabbt efter denna tidpunkt, trigen betydigtsnabbare Hn tidigare. Dc dear av murverket, sm het mmurades på 1890-tae~ tihör nämigen idag de mest skadade. 3.2 Grundmur Några syniga sättningar i grunden kan ej påvisas. ~!gn undersoknng av mark ch grundmurar har dck icke gjrts. 3.3 Fönster Under fönstren är murverket mer skadat än i övrigt. Detta berr på att fönstren är täta mean mur ch gas, viket medför att vatten vid sagregn rinner in genm fönstren ch ner på fönsterbänkarna ch murarnas insidr. Vidare ir avtckningarna under fönstren täta. Murverket under fönstren ir såedes utsatta för väsentigt större vattenbeastnirg in övriga dear. 3.4 Gv Kakstensgvet är på ett ferta stäen missfärgat av fukt ch träövergvet vid binkarna rötskadat. Fuktfäckarna förekmmer främst vid kakstenspattrnas kanter. 3.!> övrigt Värmeanäggningen är gmma ch uttjänt. Rören för ängtransprten igger under gvet ch ir svårt rstangripna. stra mängder vatten försvinner!rn systemet ch går ut 1 marken under gvet.
21 4 BESKRIVNING AV UNDERSÖKNINGEN 4.1 Prgram ch masättning Den övergripande masättningen med undersökningen var att finna åtgärder mt en frtsatt skedeutvecking 1 kyrkan. För att nå detta, uppsattes föjande demdsättningar: a. Kartäggning av materiaegenskaper ch fukttransprtmöjigheter inuti m~rverket b. Karäggning av murverkets vattenbeastning c. Kartäggning av fukttransprten inuti murverket d. Kartäggning av väggfuktens berende av inm-ch utmhuskimatet Dessa måsättningar utmynnade i föjande deundersökningar : a. Inm- ch utmhuskimat b. sagregn ch vattenfimbidning c. Fuktförhåandena 1 murverken d. Fuktutbyte mean murverk ch kyrkrum f. Materiaegenskaper g. Temperaturförhåandena i murverken Exempe på frågr sm undersökningen ska ge svar p är: a. Varifrån kmmer murfukten? Varför? Xr det markfukt, sagregn, uftfukt, äcka~e eer någn annan käa? Är det kmbinatiner av dessa faktrer? Vika är dminerande? b. Vart tar fukten vägen? Varför? Hur str de trkar ut inat resp utåt? Uttrkningshastighet? Uttrkningena berende av utm- ch tnmhuskimatet? a. Hur hindra eer minska fuktupptagning? d. Hur underätta fuktavgivning? Utöver dessa speciea frgr för Vadstena Ksterkyrka, var syftet även att f en genere blid av hur tjcka väggar reagerar för ika kimat. Hur ser temperaturch fuktgradienten ut vid en pötsig yttre kimat8ndring? Skinad mean deg ch natt? Ssken-muet? Oika Arstid? etc.
22 4.2 Undersökningsmetder I föjande avsnitt beskrivs dea syftet med de ika un~crsökningarna ch des det praktiska tivägagångssättet. 4.2.1 Inm- ch utmhuskimat Inm- ch utmhuskimatet har kntinuerigt studerats under hea undersökningsperiden för att se m någt samband finns mean murverkets fukt- ch temperaturförhaande ch dessa kimatdata. Ett annat syfte var att dlrekt studera hur utmhuakimatet pavrkar inmhuskimatet. Vidare förutsätter en fuktbaansberäkning att kimatdata Hr kända. Kimatdata under undersökningsperiden krävs även för att kunna avqöra m kimatet varit representativt eer m någt extremår föreåg. Med tanke på utfrmningen av framtida uppvärmningssystem har även temperaturskiktningar 1 kyrkan studerats. Detta har dc~ icke gjrts kntinuerigt utan enbart peridvis i samband med senare, i avsnitt 4.2.3 ch ~.2.~ beskrivna fukt- ch temperaturmätningar. Utmhuskimatet har studerats med hjäp av uppgifter från SMHI ch egna mätningar på patsen. Från SMHf har insamats mderbörd&bkttageser fran Vadstena ch fuständiga väderdata fr4n Karsbrg f m nv 1972. Nederbördsiakttageserna fran Vadstena ger nederbörden under ett dygn. Mätaren töms varje mrgn 07 0 ch den angivna nederbörden avser aedes tiden från 07 0 föregående dygn ti 07 0 det aktuea dygnet. De fuständiga väderdata från Karsbrg innefattar b a ufttemperatur, nederbörd, vindriktning, vindhastighet, ufttryck, ångtryck ch reativ uftfuktighet. Nederbörden ges här des sm dygnsvärde i ikhet med nederbördsiakttageserna fr6n Vadstena ch dea i en uppdening i tidsintervaer 07 0-19a ch 19 00-07 0 Vidare anges i viken frm nederbörden faer. Vindriktning ch vindhastighet anges 6-timmarsinterva. Även övriga data ges i mindre interva än dyg, men för dessa har madevärdet för dy9n eer ängre perid använts vid utvnr-
23 För att kunna registrera det exakta väderförppet nära kyrkan pacer~des en av SIB'a kimatstatiner pa ett öppet fät ca km fran kyrkan. Kimatstatinen registrerar nederbörd, temperatur, vindriktning, vindhastighet ch reativ uftfuktighet. Registrering skedde var S:e minut ch härigenm kunde såedes en bedö~ning göras des av skinaden mean Vadstena ch Karsbrg ch des skinaden mean fritt sagregn pa ett öppet fät ch sagregnsförhaandena på kyrkan (sagregn pa kyrkan beskrivs 1 4.2.2). Temperaturen inti kyrkan har även peridvis registrerats med termeement. Inmhuskimatet har kntinuerigt studerats med 3 termhygrgrafer ch peridvis med termeement. Termhygr~ graerna var pacerade enigt fig 5 ch registrerade temperatur ch reativ uftfuktighet. Termeementen, sm användes för att studera yttempcraturen på gv, väggar ch fönster ch eventuea uftskiktningar registrerades enbart i samband ~ed mätningarna enigt 4.2.3. Term P-ementen är pacerade i västra deen av kyrkan, fr~st 1 brödrakret enigt fig 6. 4.2.2 sagregn ch vattenfimbidning För att registrera vattenbeastningen rsakad av sagregn har sagregnsmätare mnterats pa kyrkan. 4 st mätare mnterades pa nrd- ch västsidan 1 januari 1973 ch ytterigare 2 st mnterades pa syd- ch östsidan i maj 1973 för att ge en fuständigare bid av sagregnsfördeningen. Paceringen av sagregnam!tarna,sm gjrts i a rad med kimfttgruppen pa SIB, framgar av fig 7. strävan vid paceringen var att fa sagregnsmätarna inti mätpunkterna enigt 4.2.3- Saqreqnamätaren R är pncerad på höjden S m medan de övriga sitter ca 6-7 m över marken. sagregnamätaren bestar av Pn "anedcrkur kupa" sm mnteras på viggen med öppningen ut&t, se fig B. Regn sm träffar öppningen rinner genm ett rör in 1 en behaare, sm påverkar en vipparm rned mtvikt. Nr behaar n fyts med 4 m vatten töms beh!eren genm ett den samm«nagde
24 vikten av behaaren ch vattnet bir större än mtvikten ch samtidigt ges en impus ti en punktskrivare. 4 m vatten i behaaren mtsvarar ca 0,13 mm sagregn. Punktskrivaren sm tiåter registrering av 10 mätpunkter, är pacerad inne i kyrkan ch har en gångtid pa 30 dagar utan papperabyte. För att ytterigare studera sagregnsfördeningen har kyrkan ftgraferats vid regnväder. Genm att ftgrafera snett uppåt mt fasaden, kan den vattenfim sm bidas vid sagregn registreras. Vidare ger ftgrafering uppysning m hur vattnet rinner utefter fasaden. Den ursprungiga avsikten var även att kntinuerigt ftgrafera kyrkan under ett regnväder, för att härigenm f en uppfattning av hur snabbt vattenfimen utbidas under regnet ch hur snabbt den försvinner efter. Denna kntinueriga ftgrafering kunde dck av praktiska skä tyvärr ej genmföras. 4.2.3 Fuktförhåandena i murverken FukttistAndet i murverken har studerats des genm uttagning av materiaprver för fuktinnehasbest~mning ch des genm registrering med hjäp av inmnterade känsekrrpar, s k fuktqivare. När fuktgivarna mnterades uppsamades brrmjöet från de för fuktgivarna erfrderiga haen. Brrmjöet ades 1 dubba pastpåsar för transprt ti abratriet för fuktkvtsbestämning. Vid fuktkvtsbestämningen vägdes först prvet i naturigt tist&nd,varefter det pacerades i trkugn med ternperaturen IOS 0 c. Efter 3 dygn vägdes prvet på nytt varvi~ trrvikten erhös. Fuktk~ten beräknades genm att dividera viktförusten under trkningen (vatteninnehaet med trrvikten ch uttrycks 1 (vikts-)prcent. En kntr av viktförusten under transprten ti abratriet visade att denna vara försumbar. Fuktkvter bestämda pa brrmjöet kan vara nagt missvisande berende pa den vkrme sm utveckas vid brrningen, men ger ända en uppfattning av fukttiatandet 1 de ika brrhaen. För att fa ett riktigare vkrde pa fukt!nnehaet har dessa bestämningar kmpetterata med fuktkvt,besth - ningr pa störda materiaprv, sm uttagits bnkm fnsnd-
25 stenarna inti ett djup av m. Paceringen av dessa prvtagningar samt när de är gjrda framgår av fig 9. Fuktkvtsbestämning på brrmjö gjrdes vid samtiga fuktgivare. Paceringen av dessa beskrivs senare. Förutm vid fuktgivarna tgs brmjöprv även i ett anta punkter på sydsidan ända från marken ti taket. ~ed fuktkvtsbestämningar kan man ej visa hur fukttiståndet varierar 1 murverket med tiden. Anedningen härti är främst att materiaet är mycket varierande ch vid tva pa varandra föjande prvtagningar fås ej samma materia, varför fuktkvterna såedes ej qar att jämföra. För att CA en uppfattning ~ hur fukttiståndet varierar med tiden mnterades verket. sm tidigare n~ts, fuktgivare 1 mur- Fuktgivaren bestar av en rak ch en spirafrmad kppareektrd, åtskida med ett autkaverat cementbruk enigt fig 10. Autkaveringen görs för att mineka brukets förändring med tiden. Fuktgivaren är såedes cyinderfrmad med ängden 25 mm ch diametern 10 mm. När fuktgivaren paceras 1 kntakt med ett fuktigt materia k~er cementbruket i givaren att få ett fuktinnehå sm bir berende på det mgivande materiaeta fukttistånd. Ändras fukttiståndet hs mgivningen ändras även fuktinnehået i givaren. Genen att registrera ändringen i fuktgivaren fås såedes ett indirekt mått på ändringen hs mgivningen. Denna registrering kan göras kntinuerigt utan att förändra tistandet genm uttag av materiaprver. Sm ett matt pa fuktinnehaiet i givaren, ch därmed indirekt på fukttiståndet hs mgivningen, används resistansen mean eektrderna. Resistansen är nämigen direkt berende av fuktinneh&et. Ett högt fuktinneha ger en Ag resistans ch tvärt~. Vid mätning äggs en växespänning (,O VI mean eektrderna ch strömmen genm fuktgivaren m8te enigt fig 11. Med k8nnedm m spänning ch ström kan sedan resistansen beräknas med Ohm's ag.
26 I praktiken mätes ej strönmen genm givaren utan sphnningen över ett mtstand,sm ingar i kretsen. Denna spänning transistrförstärkes ch nan registrerar såedes en spänning. Se fig 12. Denna spänning översätts sedan ti resistans med hjäp av en tabe. Att översätta resistansen ti fuktkvt hs det mgivande materiaet kräver mfattande kaibreringsarbete ch förutsätter att mgivningen bestar av ett hmgent materia. En viss resistans hs givaren mtsvarar ika fuktkvt 1 ika materia. Anedningen ti detta Hr att fuktinnehået 1 givarbruket stäer sig i jämvikt med mgivningens fukttist&nd, ch vid ett visst fukttistånd har ika materia ika fuktinneh611. I det hygrskpiska mrådet mtsvaras fukttistandet av den reativa uftfuktigheten. Vid den reativa uftfuktigheten 95 \ kmmer exempevis en viss betng att fa fuktkvten S \ medan en viss ättbetng får fuktkvten 25 ' Om taktgivaren pacerades i betng resp ättbetng med dessa fuktkvter, skue resistansen vara samma. För ett visst materia kan en kaibreringskurva ritas, sm visar sambandet mea~ resistans i givaren ch fuktkvt hs mgivningen. Undersökningar har visat att m resistans ch fuktkvt inprickas i ett g-gdiagram fas en rät inje inm ett visst interva för exempevis betng ch kakbruk enigt!!q 13. I murverken i Vadstena Ksterkyrka g&r det ej att kaibrera fuktgivarna mt fuktkvten berende på de varierande materiaegenskaperna. Detta är ej heer nödvändigt eftersm det väsentiga r att studera tidsvariatinen i fukttist&ndet. Absutbeppen p& fuktkvterna kan enbart fas genm uttagning av prver. Resistansen Hr förutm av fuktinneh6 även berende av temperatur ch satinnehå hs mgivningen. Vidare visar tva givare icke samma resutat vid identiska mgivningar berende på tiverkn1ngsvar1atiner. Kaibrringsförsök har visat att ca 80 ' av givarna har iten avvikese fran ett medevärde, medan resten avviker väsentigt.
27 Att jämf~ra ika givare går atså ej m inte resistansskinaden är mycket str. Temperaturberendetmedför att temperaturen måste registreras vid varje fuktgivare, varefter en krrektin g~res ch samtiga resistenser refereras ti 10 c. Temperaturen registreras med hjäp av termeement. Om temperaturen Xr mindre än 0 c ökas resistansen kraftigt. Vid åga temperature r är aedes uppmätta värden missvisande ch från dessa brtses 1 den frtsatta behandingen. SatinnehAe t påverkar givaren sa att ökat satinnehå qer mindre resistans. I murverket förutsätts att satinneh&et är knstant, varför någn krrektin ej görs f~r detta. f!~~~~!~9-!y-~~~e~~~~! Fuktgivare ch termeement mnterades i nvember 1972. Härvid pacerades de i 5 ika grupper A, B, C, D, E med 6 termeement ch fuktgivare 1 varje grupp. I januari 1973 mnterades ytterigare en grupp H, med 6 fuktg.vare ch 9 termeement. Paceringen av grupperna, sm framgår av fig 14, har gjrts med hänsyn ti radande yttre kimat förhåanden. Anedningen ti att undersökningen 1 januari 1973 ut~kades med ytterigare en grupp var att de 5 första grupperna endast täckte de västra, nrra ch östra väggarna ch att en grupp på syds~dan skue ge en fuständigare bid av radande fukt- ch temperaturförhanden. Den inbördes principiea paceringen av fuktgivare ch termeement inm grupperna A-E framgår av fig 15. Genm fuktgivarnas ika pacering i höjded kan eventue vatt entransprt vertikat avg~ras. Variatinen i djupet &r gjrd för att kunna faststäa eventue hrisnte vattentransprt. Termeementen har samtiga pacerata pa samma höjd för att få des temperaturen vid de ika fuktgivardjupen ch des yt temperat uren. Att pacera termeement aven vid den övre ch den undre fuktgivaren ansågs ej mtiverat, eftersm temperaturen vid dessa punkter ungefär trde vara ika ned temperaturen p& mtavarande djup vid de meersta fuktgivarna.
28 Att mäta även yttemperaturerna är mtiverat b a för en bedömning av kndensatinsrisken. Inm grupp I är samtiga fuktgivare ch ter:tioeement pacerade pa samma höjd, ca 4 m över marken. Att variera paceringen i höjded ansags ej vara nödvändigt här eftersm det!r!unst var ir.verkan av väderstreck sm skue studeras med denna grupp. Den inbördes principiea paceringen framgår av fiq 16. Genm den gjrda paceringen kan fukt- ch temperaturförhåandena i strävpeare studeras fuständigt i det vada snittet. Av praktiska skä avviker den verkiga paceringen inm varjp grupp nagt. Den exakta paceringen beskrivs i avsnitt 5.3. ~2~~~~i~S-!Y_f~~~S!Y~~~-2~h-E~;~g~!~~~~E För resp fuktgivare ch termeement brrades ett ha ~ 25 mm ti önskat djup. Vid brrningen samades brrmjöet upp för abratrieundersökning. HAet rensades ch försågs med nagra cm kakcementbruk 1 btten. Fuktgivaren pacerades i ett m ångt rö~ SOQ 1 ena änden var böjt ch försett med tratt. Kaben ~ fuktgivaren, sm var 3-5m, drgs genm röret varefter röret fydes med KC-bruk. Termeementet sattes fast i änden av röret, inti fuktgivaren, men termeementkaben drgs ej genm röret, utan pacerades utvändigt. Det saunda "addade" röret fördes in i haet. Härefter drgs röret sakta ut under samtidig vibrering,varvid fuktgivare ch termeement stannade kvar p avsedd pats. Att inte tercaeementkaben drgs genm röret berr pa,att den fr&n början hade gjrts sa &nq att den ej skue behöva skarvas, viket skue kunna paverka utsaget. Längden r>a vissa termeementtridar översteg 100 m. Fuktgivarkaben däremt qar att skarva utan nagn risk för pavcrkan p! mätresutatet. Gjutmetde~ framgar av fig 17. Utvändiga kabar Kr dragna genm paströr rakt ner ti scken. Den frtsatta dragningen r gjrd genm gummisang,am mnterats p väggen. Kabarna tran grupperna A-O drgs ti en gemensnm punkt i ~ hönet ch hbrifr&n in i kyr-
29 kan genm en gugg. Kabarna tran punkterna E ch R är indragna genm närbeägna dörrar. Inne i kyrkan har kabarna dragits ti en gemensam punkt vid atare~där mätinstrumenten Hr pacerade. De invändiga kabarna Mr dragna utan nagt skydd rakt ner ti gvet ch härifran utmed väggarna ti ataret. Invändigt har kabarna endast skyddats pa speciet utsatta punkter. ~g!~~~~~!~g Registrering av fuktgivare ch termeement har skett med hjäp av SIB:s mbia mätenhet, vars mätbuss statinerats vid kyrkan under pågående mätningar. För att kunna karägga eventuea årstidsvariatiner panerades mätning ~na att pg under r. Av praktiska skä fick denna tid förängas ti 1 1 12 Ar. Anedningen ti detta var des mättekniska prbem ch des den gynnsamma vädereken vintern 72/73. De mättekniska prbemen var het tirättade i juni 1973 ch den första mätningen efter detta skedde 1 jui 1973. ~tningar före denna tidpunkt går ej att jämföra med senare mätningar. Prbemen bestd främst 1 att de ånga kabarna från fuktgivarna fungerade sm antenn ch mttg impuser från radisändaren 1 MOtaa. Ett annat prbem var jrdningen av instrument ch fuktgivare. Under mätaret har givarna inte registrerats kntinuerigt utan mätningar har skett ~nder 1-2 veckr med ca 2 manaders meanrum. De första registreringarna i nv 1972 är missvisande även av det skäet att vid mnteringen tiförs vatten, viket medför en mindre resistans hs givaren. De exakta tiderna för registrering redvisas senare i samband med resutaten. Vid mätningarna registrerades värdena nrmat med 4 timmars interva. nm varje mätperid kunde såedes eventuea snabba variatiner i fukt ch temperatur studcrfts, exempevia direkt efter ett regn, vid sbeysning, vid pötsig temperaturändrin~ eer skinad mean dag ch natt. Intervaet kunde m sa önskades vid någt sirskit intressant tifäe, exempevis etter ett kraftigt sagregn, göras krtare.
30 Registrering skedde på SIB:s dataggav fabrikat Mdug. Termeementen var inkppade på kana 1-60 ch fuktgivarna på kana 61-100. När registreringen, sm skedde het autmatiskt, började med kana, så ades sa~t1dtgt en sp8nn1nq över fuktg1varna. Avsökningshastigheten var kana/sekund.när mätningarna pa fuktgivarna började,hade dessa såedes haft en spänning i minut, viket är nödvändigt för att fuktgivarr.a ska stabiisera sig. Oen erfrderiga stabiiserinqstiden är 30-40 sek. Värdena stansades på en håremsa ch kunde även fås utskrivna direkt för kntr av att at fungerade. 2~Y~!~~t!~g Registrerade utsag hs fuktgivarna förvandas via datamaskin ti resistanser. Xven krrektinen för te~pcratur gjrdes med hjäp av datamaskin. Resutatet skrevs des ut i tabefrm ch des 1 diagramfrm. Med anedning av tidigare nämnda rätinjiga samband mean resistans ch fuktkvt för vissa materia i ett g-gdiagram användes sm matt på fukttiståndet garitmen för resistansen vid 10 c,\q R 10. Härigenm kan variatinen för varje enskid givare studeras. Om en fasadyta utsätts för sagregn,sm sugs in i vhggen, kmmer den yttersta fuktgivaren att reagera först. När vattenfrnten nått ängre in i väggen kmmer nästa givare act reagera etc. Samma b~r förhåandet med givarna pacerade pa ika höjd an vattentransprt sker vertikat. Principutseendet för det förstnämnda förppet framgir av fig 18. Vid jämförese mean ika givare maste dck en viss försiktighet iakttas. Att jämföra enbart 2 ika givare ~ed avseende på deras absuta utsag går inte med hänsyn ~11 variat~ner vid tiverkningen. I murverket finns ttat 30 givare mnterade. En jämförese ~ean ika grupper av givare är däremt möjig,m antaet givare 1 varje grupp väjs tiräckigt strt. Härvid rnasta dck beaktas att nign enstaka givare kan avvika betydigt. Vidare måste skinaden nean de ika grupp~rna vara väsentig.
J 4. 2 4 Fuetutbyte mean m Jrvcrk ch kyrkrum ~r att studera fukttransprten mean kyrkrummet ch väggarna har täta kupr anbringats på insidan av ytterväggarna. Kuprna består a ; ett fänsrör med invändig diameter p! 100 mm. Dessa <upr r fastsatta pa väggen ch tätade med fgmassr.?a sidan ut mt kyrkrummet finns en östagbar pexigassktva. I kupan paceras en övermättad ösning av ett hygrskpiskt sat, sm håer en knstant reativ fuktighet i kupan, se fig 19. Genm att väga skåen erhås ett matt på fukttrans- prt mean kupa ch vägg. Paceringen av kuprna!ramgår av fig 20. Kupa 1-7 m~terades hösten 1972 ch är pacerade över fgar med den sammanagda fgängden 15 cm i varje kupa. Kupa 8 ch 9 mnterades hösten 1973. Kupa 8 pacerades iksm de övriga över en fg men med den skinaden att fgbruket avägsnades. Kupa 9 pacprades het på en sten. Mätningar av fukttransprt skedde i början veckvis i samband med övriga mätningar. Senare övergicks ti mätning över ängre perider, 1-2 månader. Det använda satet har varierat. Först användes NaC,sm ger 75 \ reativ uftfuktighet. Senare användes Mgc 2, sm ger 33 % ch sutigen övergicks ti NaBr,sm ger 60 ' reativ uftfuktighet. 4.2.5 Materiaegenskaper Förut~ fuktkvtsbestämning av samtiga uttagna prver, har även andra egenskaper undersökts. För ett O-ta prver har den kemiska sammansättningen anayserats p& CBL i Limhamn. Anaysen gjrdes med avseende på kakhat ch ingående sater,för att få en uppfattning m variatinen i materiasammansättning. Andra egenskaper sm undersökte ar prsitet, densitet, jämviktsfuktkvter, kapirsuqntng ch uttrkningaförmga. Den maximaa kapiärsugningen har bestämts för att kunna jämföra den verkiqa fuktkvten i väggarna med den maximaa, sm kan n.\s genm kapirsugn1ng. Pörhandet m an dessa (uktkvte, kapihrmättnadagraden,
32 Kapiärsugnings- ch uttcrkningshastighet har best~ts för att kunna bedöma fuktbaansen i murverket. 4.2.6 TemperaturförhAandens i murverket Temperaturen i murverket har studerats des för att kunna krrigera temperaturen enigt 4.2.3 ch des för att fa en uppfattning m hur temperaturen varierar i väggarna. Detta är intressant ur beständighetssynpunkt. Termeementen har pacerats inti fuktgivarna ch pa ytan utanför. Temperaturen studerades såedes i punkter med 40 cm avstånd från varandra. Detta medför att snabba variatiner, pa ett itet djup, ej kan studeras. För att kunna studera även mycket snabba variatiner på små djup, mnterades på sydsidan även termeement på djupet / 2, 3, 7 ch 20 cm. Registrering ch utskrift har skett p& samma sätt sm för fuktgivarna enigt 4.2.3. Även för temperaturmätningarna uppstd prbem i början berende p& de Anga termeementtradarna. Den första mätningen med riktiga t.-peraturer gjrdes i jan 1973. 4.2.7 övrigt För att kunna bedöma fuktprduktinen inmhus, har uppgifter m anta kyrkbesökare, vattenförust i värmesystemet ch vattenåtgång i befuktningsanäggningen insamats.
33 5 UNDERSÖKNINGSRESULTAT 5. Kimat 5.1.1 Kimatdata fr!n SMHI Nederbördsiakttageserna fran Vadstena redvisar enbart nederbördsmängd. Ett exempe för augusti 1973 fra~ar av fig 21. En sammanstän~ng av ~\nadsvärdena för tiden nv 1972-apri 1974 visas i fig 22, d~r ~ven nrmamanadsnederbörden för Aren 1931-1960!rAn Linköping 3r inritad sm jämförese. Att redvisa varje manad för sig under hea mättiden saknar mening. Kimatdata fdn Karsbrg är fuständiga ch i ikhet med nederbörds1akttaye,..,lnd!t An v.. ust.ena redvis<us ej vruje databad utan enbart ett exempe för augusti 1973 i fig 23a,b,c. En sammanstäning för tiden nv 1972 ti apri 1974 av temperatur ch reativ uftfuktighet för Karsbrg samt nrmatemperatur för Mtaa ch nrma reativ uffuktighet för Linköping visas i fig 24. Nederbördsmängd ch nrmanederbörd för Karsbrg framgår av fig 25. Angivna värden i!iq 24 ch 25 avser m! nadsmede v r det. 5.1.2 J<imatstat.in Registreringarna på kimatstatinen har varit av skiftande kvaitet. Vintertid har den ej fungerat på grund av snön ch kyan. Även p! smmaren har den iband varit ur funktin eer visat feaktiga värden. Någn redvisning av kimatdata från kimatstatinen görs dhr(ör e). Vid senare jämföreser kmmer dck värden från kimatstatinen i viss mån att beaktas, främst vindriktning ch vindstyrka i kmbinatjn med regn. 5.1.3 Termhygrgrafer Termhygrgraferna, vars pacering visades i fiq 5, registrerade kntinuerigt temperatur ch reativ u t fuktighet n1yt fg 2&. I fiq 27 redvisas de Angsik tig.~ variatinerna 1 tempertur O"h rat:.;iv uftfukug-
34 för hea undersökningsperiden. I denna figur har 1ngen hänsyn tagits ti variatiner under en vecka. Vidare har brtsetts från extremvärden under krta tidsrymder. Hur temperatur ch reativ uftfuktighet varierar under en typisk vintervecka, främst berende på uppvärmning inför högmässan på söndagen, framgår av fig 26. S.. 4 Temperaturmätningar inmhus Temperaturmätningar med termeement gjrdes peridvis ch paceringen av termeementen framgår av fig 6. De å~gsiktiga variatinerna för temperaturen vid termstat, på gv, under ch ever tak framgår av fig 28. I denna figur är förppet mean punkterna känt ch har darför markerats med rata injer. Temperaturerna sm använts är medetemperatur för resp mätperid. De krtsiktiga variatinerna inmhus, på gv, på fönster ch utmhus redvisas enbart för en typisk vintervecka i fiq 29a,b,c. I der~a figur har medetemperaturerna under tiderna 08-14, 16-22 ch 00-06 använts. I fig 29a visas temperaturen vie termstaten, hava rumshöjden ch under taket. t fig 29b visas temperaturen vid termstaten, över taket ch på gvet. I fig 29c visas sutigen temperaturen utmhus, på fönsterbank, pa mittpst i fönster ch på gasyta fönster. På smmaren Hr temperaturerna i figur 29 i strt knst>nta ch ika, brtsett från gvtemperaturen,sm är naqn grad ägre än de övriga. 5.2 sagregn 5.2.1 sagregnsmätningar Resutat av sagsregnsmätningarna framgår av tabe. r denna tabe anges anta registreringar per da9 ch mätare. Mätarnas pacering redvisades i fig 7.
35 5.2.2 Vattenfi~idninq pi fasadytrna Utöver det.i 5. 2. angivna dagregnet u ta t ta viggen ven för regn 80ID ej ger utsag i sagregnsmtarna. De övre dearna av kyrkvggarna trffas av -.r sagregn In de nedre. Vatten frn de övre dearna rinner sedan ner ch ger en vattenfim utan att ge utsag i mtarna. samma sak gier för takvatten, sm rinner ner pi viggen, p g a att inga hangrinnr finna. Vid regn har bserverats att vattenfim utbidas pi praktiskt taget aa strvpearna, berende av vindriktning ch vindstyrka. PI viggarna utbidas dre.t vattenfim först vid ett riktigt sagregn. Mittiga sagregn ger vattenfim enbart pi övre deen av viggen medan kraftiga sagregn ger vattenfit. pi hea väggytan. Xven viggytr pi äsidan bir böta i överkanten, dck utan att ngn riktig vattenfim bidas. Vid ami vindstyrkr ch duggregn bidas i aminhet vattenfim enbart pi strvpearna medan viggarna endast bir fuktiga. PI viggarnas övre dear ch.inti strvpe8 kan dck vattenfim budas ven vid duggregn. Böta viggar ch strvpear e kan förek aven d n& gn nederbörd ej fait. Under dygn mad kaa nätter bidas nmigen frst pi taket ch nr dagsmejan atter in,..ater frsten ch..atvattnet hamnar pi viggar ch atrvpeare. Xven riktig vattenfim kan kat utbidas vid dessa tifes. sammanfattningsvis kan sgas att aurverket r utsatt för större vattenbeastnift9 In sagregnsatningarna visar. Strvpearna ch överkanten pi viggarna bir böta vid varje regntifue ch vattanfim utbidas fta, bereftde av vindstyrka ch vindriktning. Hea viggytan bir dar-gt bot enbart p& vindsican ch far att vattenfim aka utbidas pi an he vigg krvs ett direkt aac)regn. Lkaa undantag finna, ex :via viggytr inti strvpeare c Udar fönater dir vattenfim kan utb1das utan att n&90t direkt sagregn foreifgar. I strt gier dci att sagregnsatninvarna
36 ger en reativt gd bid av fördeningen av sagregnet. S. 3 Fukt i murverk ch strävpeare 5.3.1 Fuktkvter Materiaprv tgs ut för fuktkvtsbestämning vid v~rje brrhå för fuktgivarna. Paceringen av dessa ha framgår av S.3.3. Utöver dessa brrhå tgs brrprv även p! syds!d~n 1 sektin F enigt fig 9 p! höjderna 3, 7, 11 ch S m över ma r k. Vid ut tag av brrmjö tgs atid nytt prv nttr materiaet förändrades. En förttndrinq bedömdes ske när antingen färgen på prvet ändrads eer då brregenskaperna ändrades. Härigenm erhös en mängd ika prv ur ~ ha. FUktkvterna p prv ur Pn~~ ha var mycket varierande ch då prvtagningsmetden gör att fera materia fta bandas ti ett,är de angivna fuktkvterna ej exa kta. Fuktkvterna i väggen kan variera antingen språngvis eer kntinuerigt berende på hur materiagränserna ser ut. Ett exempe på sprangvis variatin är gränsen mean sten ch bruk medan en kntinuerig variatin sker mean två kakbruk sm gradvis övergår 1 varandra. Resutatet av fuktkvtsbestämningarna från brrhaen framgår av fig 30a-g. I figurerna är väggtjckek ritad skaenig medan höjden över mark resp gv ej är skaenig utan anges vid var;e dagram. Hå sm brrts ti ca 80 cm djup har markerats md kryss ch ha sm brrats ti 40 cm djup har markerats med punkter. 40 cm håen är pacerade inti 80 cm haen. Förutm pa brrmjö har f~ktkvter även bestämts på h a materabitar. Paceringen av dess prvtagningspatser framgår av fq 9. Fuktkvterna visas i fiq 3a-r. T faet med hea bitar fås ett bättre värde pa fuktkvtcn. eft ersm vaet av materia sker under bättre kntr ch sammanbandnnqen av ika =ateria minskas. HAets strek har varierat mean 20x40 cm ch JOxOD cm ch prverna igger sades ej rakt innanför varandra.
J7 En jämförese mean fuktkvter best~a på brrmjö resp hea materiabitar visade att någn skinad ej fanns mean de ika prvtagningssätten. Sm synes av fuktkvterna, bestämda både på brrmjö ch på hea bitar kan två prver inti varandra visa het ika fuktkvter. Rärav föjer att några sutsatser m väggen fukttist!nd,utm att det är högt, ej kan dras 5.3. 2 Kapiär vattenmättnadsgrad För att ra en uppfattning m murverkets fukttistand måste fuktkvterna enigt 5.3.1 jämföras med någt refqransv~rd. Hr har cm referenavrde vats fuktkvn~~n vid kapiär mättnad. Fuktinnehået vid kapiär mättnad har bestämts genm a~t prverna fått suga vatten från en fri vattenyta enigt fg 32. Under sugningen, sm pågick tis ytterigare vatten ej tgs upp (4 dygn), skyddades prverna mt uttrkning med en pastf1c. För att kunn jämföra fukt(vc.>n 1 naturigt tistand med fuktkvten vid kapiär mättnad enigt van, m!sc fuktkvterna bestämmas på exakt samma rateriaprv. För att en eventue materiaförändring, sm trigtvis sker vid uppvärmning ti 105 C 1 samband med uttrkningen, ej skue inverka?å resutatet, vägdes först prverna 1 nturigt tist6nd, varefter prverna!ek suga kapirt innan uttrkninq sutigen skedde. Sm mått pa murverkets fukttistand har använts den kapiära vattenmättnadsgr3den, dvs aktue fuktkvt dividerad med fuktkvten vid kapiär mättnad skap" ~ ~1,0 innebär exempevis att naqt ytterigare vatten tap ej upptas vid kapiärsugninq. Den kapiära vatcnmhttnadsgraden har bestämts för prvar tagna i håen IV VTJ enigt fiq 9. Resutatet av dessa bestämningar framq6r av fig 33a-d. För vissa prver har även den maximat möjiga fuktkvten bestämts, dvs när aa öppna prer i matertaet är fyda. För att uppn den maximaa fuktkvten fydes prverna med vatten under vakuum. Genm nt: dvt<cra fukt-
38 kvt i naturigt tistand med.. xt.a fuktkvt, erhs vattenmättnadsgraden s. Resutatet av dessa bestamningar framqr av fig 34a-d. Dessa värden kan dck vara ngt feaktiga av tvi rsaker. För det första gjr des prverna ngt mindre vid vakuumbehandingen, viket medför att materiaet ej var exakt dets... För det andra trkades prverna ti 105 C innan vakuumbehandingen. 5.3.3 Fuktgivarmatningar Med fuktgivarna kan bde Angsiktiga ch krtsiktiga fuktvariatiner studeras. Red Angsiktiga variatiner avses sidana sm sträcker sig över en Arscyke ch med krtsiktiga avses dygns- eer veckvariatiner, exempevis Vd ett sagregn. Vid»~ud1u. av de &nqaktiqa variatinerna användes aedevrdena för varje mätperid. Vid de krtsiktiga variatinerna brtses frn enstaka värde sm av känd anedning väsentigt avviker frn övriga. I diagrammen över fuktvariatinerna avsättas 10 1g R10 sm funktin av tiden. Femarginaen i 10 g R10 ökar med absutbeppet ch har uppskattats ti föjande bepp: g RO Fe:i rg ina -0,3!0,02 0,3!0,02 0,6!0,03 0,9!0, 04 1,2!0,06 Här temperaturen var nära n eer ägre,brtsgs frn dessa vrdn m det var uppenbart att resistansen hade Andrats berende p frysning i givarna. Fr n den principiea paceringen en igt 4.2.3 gjrdes av pr aktiska skä vissa avvikeser. Anedningen ti detta var fr... t varierande vaggtjckek ch svrigheter att pacera givarna p... höjd. Den exakta inbördes paceringen av fuktgivarna fr88gr av fig 358-f. t denna figur vises aven vk)9tjckeken.