Betong som diffusjonssperre i konstruksjonar med strenge krav til diffusjonstettleik

Abstract

I bygningar med høge temperaturar og høg fuktbelastning stillast det strenge krav til diffusjonstettleik i ytterkonstruksjonen. Dette er ei særleg aktuell problemstilling i symjehallar og badeanlegg, der ein ofte opererer med høg temperatur og høg luftfuktigheit. Vanlegvis løyser ein behovet for diffusjonstetting ved å lime på ein membran på innsida av betongkonstruksjonen. Mykje tyder på at betongen i seg sjølv er tett nok til å tilfredsstille krava, særleg ved bruk av pozzolantilsetjingar. Dagens dokumentasjon for diffusjonseigenskapar i betong er basert på forholdet mellom vatn og sement som einaste variabel. Dermed fangar ein ikkje opp effekten av pozzolantilsetjingar og korleis dette påverkar vassdamppermeabiliteten. Den tilgjengelege dokumentasjonen som blir brukt i bransjen i dag bør reflektere dei verkelege eigenskapane i betongen, og prøvemetoden bør fange opp dette. Målet med laboratoriearbeidet i denne oppgåva er å kartlegge diffusjonseigenskapar i betong med pozzolantilsetjingar, og samtidig gjere ei vurdering av metoden som brukast til dette. For å vurdere diffusjonseigenskapar i prøvene opp mot kvarandre er vassdamppermeabiliteten vald som parameter. Forsøksopplegget består i å teste mørtel- og betongprøver med to ulike sementtypar. Innanfor kvar sementtype testast ulike nivå av pozzolantilsetjingar, og dette gir grunnlag for å vurdere forskjell i vassdamppermeabilitet mellom prøveseriane. Resultata frå forsøket viser ein signifikant reduksjon i vassdamppermeabilitet for prøver med opp til 10 % silikatilsetjing for begge sementtypane. På dette nivået kan ein ut frå forsøka rekne det som realistisk å oppnå inntil 50 % reduksjon i vassdamppermeabilitet. Det er registrert store variasjonar i enkelte prøveresultat, særleg gjeld dette seriane med betongprøver, noko som er tilfelle også for liknande testar i akrediterte laboratorium. Det er tydeleg at pozzolantilsetjingar i form av silikastøv har stor effekt på vassdamppermeabiliteten. Reduksjonen i permeabilitet har direkte samanheng med reduksjon i konstruksjonstjukkleik. Dette illustrerer behovet for å oppdatere dagens dokumentasjon på dette området. Prøvemetoden bør leggjast opp slik at ein tydeleg får fram effekten av pozzolantilsetjingar i betongen. På den måten kan ein prosjektere med kunnskap om dei verkelege eigenskapane i betongen, og dermed redusere konstruksjonstjukkleiken der ein ønskjer å bruke betong som diffusjonssperre. Dette gir grunnlag for store positive verknader både miljømessig og økonomisk i byggeprosjekta.

Buildings exposed to high temperatures and high relative humidity poses strict requirements to diffusion tightness in outer construction. This is a particularly important issue at indoor pool facilities, where you will find high temperatures and high relative humidity. A membrane is normally attached to the inside of the concrete construction to assure correct diffusion tightness. Pozzolanic additives in the concrete suggest that the concrete itself satisfies the demands of diffusion tightness. Current documentation for diffusion properties in concrete is only based on the relation between water and cement, meaning that current test-methods are not recording the effect of pozzolanic addition and how pozzolanic addition affects the water vapor permeability. The documentation should reflect the actual properties of the concrete, and so the test-method should record effects of pozzolanic addition. The aim of this paper is to survey the diffusion properties in concrete with pozzolanic addition, and to assess the method in question. Water vapor permeability is chosen as parameter to compare the diffusion properties of the test samples. The research consists of testing mortar- and concrete samples with two different types of cement. Different levels of pozzolanic addition are tested for each type of cement, which allows assessment of the difference in water vapor permeability between the test series. The results of the research demonstrate a significant reduction in water vapor permeability for samples with up to 10% silica additives for both types of cement. The research indicate that on this level of silica additives, it is reasonable to expect up to 50% reduction in water vapor permeability. Extensive variations are recorded in some of the samples, this applies especially to the concrete samples, which is also common in similar tests in accredited test laboratories. It is evident that pozzolanic additives as silica fume greatly affects the water vapor permeability. Reduction in permeability is in direct context with reduction in construction thickness. This illustrates the need to update the current documentation on this aspect. The test-methods should be modified so that it can record the effect of pozzolanic additives in the concrete, which will contribute to reduction of construction thickness where concrete is used as diffusion seal. Reduction of construction thickness will in the long run have a positive impact on both environment and economy.