Fuktomfördelning i HD/F-bjälklag - En utvärdering av tvådimensionella fukttransportberäkningar i foggjutningar i HD/F-bjälklag av betong

Abstract (Swedish)

Ett ofta förekommande problem inom byggbranschen är fukt- och inomhusmiljörelaterade skador. Dessa skador är både kostsamma att åtgärda och har negativa effekter på inomhusklimatet. Problem kan till exempel uppstå då ett betongbjälklag beläggs med en tät plastmatta. Vid för hög halt icke uttorkad byggfukt i bjälklaget vid tidpunkten för limningen av mattan kan kritisk relativ fuktighet överskridas i kontaktskiktet mellan plastmatta och bjälklag i framtiden. Med tiden kan RF i en tidigare torr bjälklagsyta stiga då fukt från andra delar av bjälklaget omfördelas. För att undvika de problem som kan uppstå när fukten omfördelas, görs en bedömning av risken att framtida fukttillstånd i betongbjälklaget överskrider de kritiska. Bedömningen görs antingen med RBK-metoden, eller med hjälp av projektspecifika beräkningar som bestämmer omfördelningen av fukt i bjälklaget. Beräkningarna bygger på beräkningsmodeller där resultaten i hög grad är beroende av användarens kunskaper vad gäller byggnadsfysik och byggnads-material, noggrannheten av genomförandet och att adekvat materialdata används i beräkningarna. Ytterligare ett lager av komplexitet tillkommer då omfördelningsförloppet i icke-massiva konstruktioner, som misstänks missgynnas av endimensionella omfördelningsberäkningar, ska undersökas.

Studien syftar att beskriva och numeriskt undersöka två-dimensionella uttorkningsförlopp i ett håldäcksbjälklag med gjutfog och avjämningsmassa som belagts med en limmad plastmatta. Vidare avser studien att undersöka hur olika grad av noggrannhet, vad gäller de ingående materialens fuktlagringsfunktioner och beräkningsmodellens uppbyggnad, påverkar resultatet.

Undersökningen genomförs med omfördelningsberäkningar i beräkningsprogrammen WUFI Pro 6.5 och WUFI 2D-3. Med hjälp av flera beräkningsuppsättningar undersöks hur det beräknade fukttillståndet vid avjämningens övre yta varierar. Scanningkurvor uppskattas med det Excelbaserade verktyget SimScan. Resultatdata från beräkningarna bearbetas sedan med Excel samt Python och analyseras därefter.

För samtliga tvådimensionella beräkningar fördelas fukt från fogen mellan HD/F-elementen inledningsvis huvudsakligen vertikalt upp mot avjämningsmassan och golvbeläggningen. I avjämningsmassan sker det därefter en horisontell utjämning av fukt ovanför fogen. Den mindre mängden horisontell fukttransporten från fogen till HD/F-elementet påverkas i hög grad av vilka randvillkor som råder i HD/F-elementets kanaler.

Vilken grad av noggrannhet som används för de ingående materialens fuktlagringsfunktioner ger stor inverkan på resultatet. Beräkningar som ej beaktat scanning underskattar RF i avjämningens övre delar jämfört med ingående beräkningar där scanning beaktas.

Vidare visar studien att håldäcksbjälklag har tydliga två-dimensionella uttorkningsfördelar gentemot massiva bjälklag.

Abstract

The study aimed to assess the impact of varying accuracy in material parameters and calculation models on the moisture redistribution in hollow-core slabs. Previous studies emphasized the need for well-defined material properties and carefully executed calculations as crucial factors to accurately estimate future moisture levels in a structure. Furthermore, calculations of this kind demand substantial moisture transport knowledge and a good understanding of material properties.

Five redistribution calculations were made in this study to highlight potential differences due to the varying accuracy of defined material properties and calculation models. These included one reference calculation using average sorption curves as moisture storage functions and four detailed calculations considering absorption, desorption, and scanning curves. Two of the detailed calculations simulated one-dimensional moisture transport, while the remaining two were two-dimensional with varying boundary conditions along the inner channel walls of the hollow-core slab: one with adiabatic boundaries and one using the indoor climate.

The reference calculation showed a lower relative humidity (RH) than the other calculations. The calculation with the indoor climate boundaries resulted in a lower RH throughout the construction compared to adiabatic boundaries, though the difference in highest recorded RH was less pronounced. The one-dimensional calculations both showed higher levels of RH compared to both two-dimensional calculations, indicating the risk of overestimating the RH when only considering one-dimensional moisture transport.

• author: Nilsson, Alexander and Lindell, Vidar
• supervisor: Stephen Burke; Mikael Oxfall
• organization: Division of Building Physics
• alternative title: Moisture redistribution in hollow-core slabs - An Evaluation of Two-Dimensional Moisture Transport Calculations in Joints of Hollow-Core Concrete Floor Slabs
• course: VBFM01 20232
• year: 2024
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Avjämningsmassa, betong, fuktomfördelning, fukttransportberäkningar, håldäck, plastmatta, scanning, SimScan, sorptionskurva, WUFI 2D, WUFI Pro
• publication/series: TVBH-5000
• report number: TVBH-5141
• other publication id: ISRN LUTVDG/TVBH—24/5141—SE(98)
• language: Swedish
• additional info: Examinator: Olof Mundt-Petersen
• id: 9172278
• date added to LUP: 2024-08-27 14:41:39
• date last changed: 2024-10-11 09:52:01