Kutterinlastueristeiden rakennusfysikaaliset ominaisuudet
Tuurala, Ilkka (2022)
2022
Rakennustekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-06-22
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206155671
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206155671
Tiivistelmä
Tutkimus on osa ECOSAFE-hanketta. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia hankkeessa käytettyjen kutterinlastueristeiden materiaaliominaisuudet niissä tiheyksissä missä materiaaleja käytettiin hankkeen rakennekokeissa. Näin saatiin materiaaliarvot hankkeen laskentatarkasteluja varten. Toisena tavoitteena oli vertailla, onko eri kutterinlastutuotteiden välillä eroavaisuuksia sekä erityisesti savetuksen vaikutusta materiaaliominaisuuksiin.
Materiaaliominaisuuksista tutkittiin ilmanläpäisevyys, lämmönjohtavuus, hygroskooppinen tasapainokosteus adsorptiossa ja desorptiossa, vesihöyrynläpäisevyys, kapillaarinen veden imeytymiskerroin ja kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus. Lämmönjohtavuus mitattiin 0–95 % RH kosteusalueella 10 ℃ keskilämpötilassa sekä 95 % RH kosteudessa myös 5 ℃ keskilämpötilassa. Tasapainokosteus mitattiin adsorptiossa ja desorptiossa 11–95 % RH kosteusalueella ja 23 ℃ lämpötilassa. Ilmanläpäisevyys ja veden imeytyminen mitattiin 50 % RH kosteudessa ja 23 ℃ lämpötilassa. Vesihöyrynläpäisevyys mitattiin märkäkuppikokeella kosteuspareilla 50/11 ja 95/50 % RH.
Ilmanläpäisevyyden osalta mitattu ilmanläpäisevyys oli välillä 0,6–5,0 x 10–4 m3/(msPa). Ero ilmanläpäisevyydessä määräytyi tiheyden perusteella.
Lämmönjohtavuuden osalta tulokset olivat kaikille mitatuille materiaaleille välillä
0,048–0,065 W/(mK). Kosteuden pysyessä normaaleissa olosuhteissa alle 50 % RH erot lämmönjohtavuudessa olivat pieniä. Suhteellisen kosteuden kasvaessa lämmönjohtavuus kasvoi. Erot tuotteiden välillä määräytyivät tiheyden perusteella, mutta tutkituilla tiheyksillä erot olivat marginaalisia.
Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä määräytyi materiaaleille tiheyden mukaan ja, hygroskooppiselle materiaalille tyypillisesti, hystereesi adsorption ja desorption välillä oli selkeästi nähtävissä. Korkeassa suhteellisessa kosteudessa savetetulla kutterinlastulla oli nähtävissä korkeampia tasapainokosteuksia, kuin pelkkä kutterinlastun tiheys selittäisi. Näyttäisi siltä, että savetus lisää korkeassa kosteuspitoisuudessa kutterinlastun tasapainokosteutta.
Vesihöyrynläpäisevyys laskee tiheyden kasvaessa. Vesihöyrynvastus Zν oli välillä 4,2–9,9 x 103 s/m kuivissa olosuhteissa kosteusparilla 50/11 % RH ja 1,28–3,8 x 103 s/m korkeassa suhteellisessa kosteudessa kosteusparilla 95/50 % RH. Diffuusionvastuskerroin µ oli tiheydestä riippuen välillä 1,18–2,07 kuivissa olosuhteissa ja 1,02–1,19 kosteissa olosuhteissa.
Veden imeytymiskerroin Aw vaihteli välillä 0,2–1,1 kg/(m2s2) ja kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus wcap vaihteli välillä 234–490 kg/m3 riippuen tiheydestä.
Materiaaliominaisuuksista tutkittiin ilmanläpäisevyys, lämmönjohtavuus, hygroskooppinen tasapainokosteus adsorptiossa ja desorptiossa, vesihöyrynläpäisevyys, kapillaarinen veden imeytymiskerroin ja kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus. Lämmönjohtavuus mitattiin 0–95 % RH kosteusalueella 10 ℃ keskilämpötilassa sekä 95 % RH kosteudessa myös 5 ℃ keskilämpötilassa. Tasapainokosteus mitattiin adsorptiossa ja desorptiossa 11–95 % RH kosteusalueella ja 23 ℃ lämpötilassa. Ilmanläpäisevyys ja veden imeytyminen mitattiin 50 % RH kosteudessa ja 23 ℃ lämpötilassa. Vesihöyrynläpäisevyys mitattiin märkäkuppikokeella kosteuspareilla 50/11 ja 95/50 % RH.
Ilmanläpäisevyyden osalta mitattu ilmanläpäisevyys oli välillä 0,6–5,0 x 10–4 m3/(msPa). Ero ilmanläpäisevyydessä määräytyi tiheyden perusteella.
Lämmönjohtavuuden osalta tulokset olivat kaikille mitatuille materiaaleille välillä
0,048–0,065 W/(mK). Kosteuden pysyessä normaaleissa olosuhteissa alle 50 % RH erot lämmönjohtavuudessa olivat pieniä. Suhteellisen kosteuden kasvaessa lämmönjohtavuus kasvoi. Erot tuotteiden välillä määräytyivät tiheyden perusteella, mutta tutkituilla tiheyksillä erot olivat marginaalisia.
Hygroskooppinen tasapainokosteuskäyrä määräytyi materiaaleille tiheyden mukaan ja, hygroskooppiselle materiaalille tyypillisesti, hystereesi adsorption ja desorption välillä oli selkeästi nähtävissä. Korkeassa suhteellisessa kosteudessa savetetulla kutterinlastulla oli nähtävissä korkeampia tasapainokosteuksia, kuin pelkkä kutterinlastun tiheys selittäisi. Näyttäisi siltä, että savetus lisää korkeassa kosteuspitoisuudessa kutterinlastun tasapainokosteutta.
Vesihöyrynläpäisevyys laskee tiheyden kasvaessa. Vesihöyrynvastus Zν oli välillä 4,2–9,9 x 103 s/m kuivissa olosuhteissa kosteusparilla 50/11 % RH ja 1,28–3,8 x 103 s/m korkeassa suhteellisessa kosteudessa kosteusparilla 95/50 % RH. Diffuusionvastuskerroin µ oli tiheydestä riippuen välillä 1,18–2,07 kuivissa olosuhteissa ja 1,02–1,19 kosteissa olosuhteissa.
Veden imeytymiskerroin Aw vaihteli välillä 0,2–1,1 kg/(m2s2) ja kapillaarinen kyllästyskosteuspitoisuus wcap vaihteli välillä 234–490 kg/m3 riippuen tiheydestä.