Lämpö- ja kosteusolosuhteiden vaikutus betonin kuivumiseen
Korkala, Timo Matti Kalevi (2018)
2018
Rakennustekniikka
Talouden ja rakentamisen tiedekunta - Faculty of Business and Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-06-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201806011906
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201806011906
Tiivistelmä
Työssä tutkittiin kahteen suunteen kuivuvien betonirakenteiden kuivumista erilaisissa lämpö- ja kosteusolosuhteissa diplomityötä varten valetuista koekappaleista. Mitattuja tuloksia vertailtiin Vahanen Rakennusfysiikka Oy:ssä mallinnettuihin kuivumistuloksiin. Työn tavoitteena oli selvittää betonirakenteiden kuivumisen lämpötilariippuvuutta. Osatavoitteena oli tarkastaa FEM-laskentaan perustuvan laskentamallin tulosten vastaavuutta mitattuihin tuloksiin.
Työn kokeellisessa osassa tutkittiin valettujen koekappaleiden kuivumista erilaisissa lämpö- ja kosteusolosuhteissa. Työssä tutkittiin kolmea betonilaatua yhteensä viidessä eri kuivatusolosuhteessa. Teoriaosuudessa käytiin läpi kosteudensiirtymiseen liittyviä fysikaalisia ilmiöitä, betonin kuivatustarvetta ja nykyisiä kuivumisen arviointiin käytettäviä menetelmiä.
Korkeampi lämpötila nopeutti koekappaleiden kuivumista huomattavasti. Kuukauden ajan viileässä olosuhteessa säilyttäminen ei pidentänyt koekappaleien kuivumisaikaa lämpimämpiin kuivatusolosuhteisiin siirtämisen jälkeen. Viileässä olosuhteessa koekappaleet kuivuivat huomattavasti muita olosuhteita hitaammin.
Eri kuivumisolosuhteissa säilytettyjen koekappaleiden kuivuminen ja kosteusjakaumat erosivat toisistaan osin huomattavasti. Sekä kuivumisolosuhteiden lämpötilat, että vesihöyrypitoisuudet erosivat toisistaan. Lisäksi eri vesi-sementtisuhteella valmistettujen betonimassojen kuivumisessa havaittiin selkeä ero. Samalla vesi-sementtisuhteella, mutta eri sementtilaadulla valmistettujen betonimassojen välillä ei havaittu merkittävää eroa kuivumisnopeudessa.
Tutkimuksessa todettiin Vahanen Rakennusfysiikka Oy:n toteuttamien FEM-laskentaan perustuvien hydrataation huomioivien mallinnusten toimivan muita arviointimenetelmiä tarkemmin betonin kuivumisen arvioinnissa. TorkaS -ohjelmalla saatiin moninkertaisia kuivumisaika-arvioita mitattuihin kuivumisaikoihin verrattuna. BY 1021 -laskentataulukolla määritetyt kuivumisaika-arviot olivat systemaattisesti hieman pidempiä, kuin FEM-laskentaan perustuvat kuivumisaika-arviot ja mitatut kuivumisajat.
Työn kokeellisessa osassa tutkittiin valettujen koekappaleiden kuivumista erilaisissa lämpö- ja kosteusolosuhteissa. Työssä tutkittiin kolmea betonilaatua yhteensä viidessä eri kuivatusolosuhteessa. Teoriaosuudessa käytiin läpi kosteudensiirtymiseen liittyviä fysikaalisia ilmiöitä, betonin kuivatustarvetta ja nykyisiä kuivumisen arviointiin käytettäviä menetelmiä.
Korkeampi lämpötila nopeutti koekappaleiden kuivumista huomattavasti. Kuukauden ajan viileässä olosuhteessa säilyttäminen ei pidentänyt koekappaleien kuivumisaikaa lämpimämpiin kuivatusolosuhteisiin siirtämisen jälkeen. Viileässä olosuhteessa koekappaleet kuivuivat huomattavasti muita olosuhteita hitaammin.
Eri kuivumisolosuhteissa säilytettyjen koekappaleiden kuivuminen ja kosteusjakaumat erosivat toisistaan osin huomattavasti. Sekä kuivumisolosuhteiden lämpötilat, että vesihöyrypitoisuudet erosivat toisistaan. Lisäksi eri vesi-sementtisuhteella valmistettujen betonimassojen kuivumisessa havaittiin selkeä ero. Samalla vesi-sementtisuhteella, mutta eri sementtilaadulla valmistettujen betonimassojen välillä ei havaittu merkittävää eroa kuivumisnopeudessa.
Tutkimuksessa todettiin Vahanen Rakennusfysiikka Oy:n toteuttamien FEM-laskentaan perustuvien hydrataation huomioivien mallinnusten toimivan muita arviointimenetelmiä tarkemmin betonin kuivumisen arvioinnissa. TorkaS -ohjelmalla saatiin moninkertaisia kuivumisaika-arvioita mitattuihin kuivumisaikoihin verrattuna. BY 1021 -laskentataulukolla määritetyt kuivumisaika-arviot olivat systemaattisesti hieman pidempiä, kuin FEM-laskentaan perustuvat kuivumisaika-arviot ja mitatut kuivumisajat.