GI § 61 Projekt vedrørende fugtstandsning/måling – fase 2
GI § 61 Projekt vedrørende fugtstandsning/måling – fase 2
GI § 61 Projekt vedrørende fugtstandsning/måling – fase 2
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>GI</strong> <strong>§</strong> <strong>61</strong> <strong>Projekt</strong> <strong>vedrørende</strong><br />
<strong>fugtstandsning</strong>/<strong>måling</strong> <strong>–</strong> <strong>fase</strong> 2<br />
Delprojekt 1.3 Fugtmålesystemer<br />
Udført for<br />
SBS-Byfornyelse<br />
Ny Kongensgade 15<br />
1472 København K<br />
Udført af ingeniør Helge Hansen m.fl.<br />
Teknologisk Institut - Murværkscenteret<br />
Århus, den 27. juli 2005<br />
<strong>Projekt</strong>nr.: 1038<strong>61</strong>3-14B
1. Indledning<br />
FUGTMÅLESYSTEMER<br />
Rapporten beskriver resultater af undersøgelser af fugtmålesystemers egnethed i murværk.<br />
Resultaterne er fremkommet i forbindelse med projektet: Fugtstandsningsmetoder <strong>–</strong> Fase 2,<br />
Delprojekt 1.1, Laboratorieundersøgelser af kemiske metoder.<br />
Desuden er der resultater fra følgende delprojekter:<br />
• Delprojekt 2.1: Opfølgning af udførte tiltag til hindring af opstigende grundfugt i<br />
bygning 30, blandt Kurhusets 11 bygninger på Sankt Hans Hospital i Roskilde.<br />
• Delprojekt 2.1: Opfølgning af udførte tiltag til hindring af opstigende grundfugt på<br />
ejendommen Øster Teglgårdsvej 23, Viborg.<br />
Undersøgelserne er foretaget af Teknologisk Institut, Murværk i perioden april 2001 til januar<br />
2005.<br />
Undersøgelserne har været tilrettelagt og ledet af bygningsingeniør Jens Østergaard (indtil<br />
januar 2004) og kemiingeniør Helge Hansen.<br />
2. Baggrund<br />
I forbindelse med tilstandsundersøgelser af murværk er bestemmelse af fugtforhold et<br />
afgørende element.<br />
Murværk er et porøst materiale, der kan optage og afgive relativt store fugtmængder. En lang<br />
række forhold af betydning for murværkets holdbarhed er påvirket væsentligt af<br />
fugtforholdene:<br />
• Hærdningsforløb for mørtel<br />
• Fordeling og effekt af saltindhold<br />
• Frostbestandighed<br />
• Misfarvninger<br />
• Tæthed<br />
• Svindforhold<br />
• Ligevægt med andre materialer, f.eks. med hensyn til fugtindhold i træ og dermed<br />
bestandighed af sådanne materialer<br />
Der foretages derfor ofte bestemmelser af fugtindhold i murværk. Hertil anvendes en række<br />
forskellige fugtmålesystemer, baseret på forskellige fysiske principper, og ofte udviklet til<br />
andre materialer end murværk.
3. Formål<br />
Delprojektets formål er at fastlægge, i hvilken udstrækning følgende fugtmålesystemer er<br />
anvendelige i murværk:<br />
• Bore/veje metoden<br />
• Modstands<strong>måling</strong> med gipsklodser<br />
• Modstands<strong>måling</strong> med beskyttede trædyvler<br />
• Kapacitiv <strong>måling</strong> med Gann-udstyr<br />
• Kapacitiv <strong>måling</strong> med Tramex-udstyr<br />
• Neutron refleksion med Troxler-udstyr.<br />
4. Princip i undersøgelserne<br />
Undersøgelserne af fugtmålesystemernes anvendelighed er en integreret del af andre<br />
delprojekter:<br />
• Laboratorieundersøgelse af injiceringsmetoder<br />
• Feltundersøgelse i forbindelse med etablering af fugtspærrer<br />
4.1 Laboratorieundersøgelser<br />
Fugt<strong>måling</strong>erne er foretaget på de 10 prøvemure, der er anvendt til undersøgelse af kemiske<br />
injiceringsmetoder (se rapport Delprojekt 1.1 Undersøgelse af kemiske injiceringsmetoder).<br />
Målingerne er udført over en to-årig periode med de 6 nævnte målesystemer. Målinger med 5<br />
af systemerne er gennemført ugentligt. Målingerne er udført i 3 niveauer på hver prøvemur.<br />
Det vil sige, at der ugentligt er udført 150 <strong>måling</strong>er. I alt er der udført op mod 15.000<br />
<strong>måling</strong>er. Der er gennemført 2 sæt prøveudtagninger og bestemmelser af hygroskopisk, fri og<br />
total fugt med bore/veje-metoden.<br />
4.2 Feltundersøgelser<br />
Teknologisk Institut, Murværk har fulgt etablering af fugtspærre på to ejendomme, og i den<br />
forbindelse udført fugt<strong>måling</strong>er med fire forskellige målesystemer:<br />
• Neutron refleksion med Troxler-udstyr<br />
• Kapacitiv <strong>måling</strong> med Gann-udstyr<br />
• Kapacitiv <strong>måling</strong> med Tramex-udstyr<br />
• Bore/veje metoden<br />
Feltundersøgelserne blev gennemført på Sankt Hans Hospital i Roskilde og Øster<br />
Teglgårdsvej 23 i Viborg.
5. Bestemmelse af hygroskopisk, total og fri fugt (bore/veje-metode)<br />
5.1 Metode<br />
Metoden tager udgangspunkt i en metode i den britiske Draft for Development DD 205:1991,<br />
Specification for The performance of damp-proof courses installed to prevent rising damp.<br />
Princippet i metoden er, at der udtages boreprøver fra tegl og mørtel, som emballeres tæt på<br />
stedet. På laboratoriet bestemmes ved vejning:<br />
• Det hygroskopiske fugtindhold, dvs. den fugt der findes i materialet i ligevægt med luft<br />
med en bestemt luftfugtighed ved 20°C. Her bestemmes normalt ved 75% RH, men også<br />
65, 85 og 95% RH benyttes.<br />
• Det totale fugtindhold, ved tørring ved 95°C.<br />
• Det fri fugtindhold, dvs. det fugtindhold, der ikke er hygroskopisk og derfor er tilført<br />
materialet på anden vis, f.eks. som opstigende grundfugt.<br />
Da de vigtigste trin i metoden er udboring af prøven og vejning før og efter tørring af prøven,<br />
kaldes metoden ofte bore/veje-metoden.<br />
Det er vigtigt, at der udtages boreprøver fra både teglsten og mørtelfuger, idet<br />
undersøgelserne har vist, at der altid er en ulige fordeling af de forskellige fugttyper mellem<br />
tegl og mørtel. Til beregning af det totale fugt indhold i murværket foretages en vægtning på<br />
7:2 mellem tegl og mørtel, når der er tale om alm. løberforbandt.<br />
Metoden er efterhånden anvendt i en lang række undersøgelser, eksempelvis i kældrene på<br />
Vesterbro i København beskrevet i rapport fra Bygge- og Miljøteknik af 16. august 2004.<br />
Da der udtages et meget veldefineret prøvemateriale, er der mulighed for at undersøge dette<br />
nærmere ved kemisk analyse. Der vil oftest være tale om bestemmelser af saltindhold og<br />
saltsammensætning. Her har det vist sig, at indholdet af hygroskopisk fugt bestemt ved 75%<br />
RH i vægt% svarer ret nøje til det totale indhold af opløselige salte i vægt%.<br />
5.2 Anvendelse af metoden<br />
Der er i to omgange udtaget bore/vejeprøver fra prøvemurene:<br />
• April 2004<br />
• Februar 2005<br />
Der blev udtaget prøver i forbindelse med ændring af placering og vandtilsætning primo april<br />
2004. Prøverne blev udtaget i de normale 3 niveauer, og selvfølgelig fra både tegl og mørtel.<br />
Disse bore/vejeprøver (gennemsnit af 4 prøver) blev anvendt til kalibrering af de øvrige fem<br />
målesystemer. Troxler<strong>måling</strong>er havde vist stabile forhold i minimum de foregående tre<br />
måneder inden prøveudtagning.<br />
Derudover er der i februar 2005 udtaget supplerende bore/vejeprøver i selve injektionszonen<br />
på to prøvemure. Formålet var bl.a. at fastslå, i hvilken udstrækning injektionsmidler<br />
påvirkede de hygroskopiske egenskaber efter udtørring af prøvemurene.<br />
5.3 Resultater<br />
I bilag 1 er resultaterne fra bore/vejeprøver fra to prøvemure vist.
6. Gipsklodser<br />
6.1 Metode<br />
Måleprincippet er modstands<strong>måling</strong> mellem to elektroder placeret i en gipsklods.<br />
For en mere detaljeret beskrivelse af målemetoden henvises til rapporten:<br />
”Udviklingsprogram Fugtstandsningsmetoder” udført for SBS Byfornyelse af Bygge- og<br />
Miljøteknik A/S. Det anvendte udstyr er et amerikansk udstyr af typen KS-D1 (Delmhorst).<br />
Udstyret er bl.a. udviklet til bestemmelse af vandbehov til kunstvanding.<br />
Test ved neddypning af en tør gipsklods i vand viste, at målesystemet reagerede inden for få<br />
sekunder.<br />
6.2 Udførelse<br />
I hver prøvemur blev der i de tre niveauer boret et 20 cm dybt hul med et 20 mm murbor.<br />
Hullet blev boret vandret i mørtelfugen, og hullets indre overflade består således af både tegl<br />
og mørtel.<br />
Inderst i hullet blev gipsklodsen indstøbt. Til denne indstøbning blev der anvendt en<br />
modelgips blandet med vand i forholdet 90:55. De to ledninger blev ført ud gennem hullet,<br />
der i synsfladen blev lukket med en gummiprop og mørtel.<br />
6.3 Resultater<br />
I bilag 2 ses en kalibreringskurve for perioden januar-marts 2004, jfr. pkt. 5.2.<br />
6.4 Vurdering<br />
Kalibreringskurven kan opdeles i tre sektioner:<br />
Ved lavt fugtindhold <strong>–</strong> under ca. ½% <strong>–</strong> er der tale om en omtrent lodret kurve.<br />
Ved fugtindhold mellem ca. ½ og ca. 8% er der muligvis en liniær sammenhæng mellem<br />
fugtindhold og måletal.<br />
Ved fugtindhold over ca. 8% er måletallene uafhængige af fugtindholdene <strong>–</strong> kurven er helt<br />
vandret.<br />
Det er muligt at saltindhold i vandet giver et større måletal. I området mellem ½ og 8% er der<br />
en enkelt værdi for saltholdigt vand. Måletallet er relativt højt. Dette kan forklares med, at det<br />
saltholdige vand har større ledningsevne, og dermed nedsættes modstanden i gipsklodsen.<br />
7. Beskyttede trædyvler<br />
7.1 Metode<br />
Målemetoden er modstands<strong>måling</strong> mellem to elektroder placeret i bøgetræ, der indkapslet i<br />
en plastikcylinder. For en mere detaljeret beskrivelse af målemetoden henvises til rapporten:<br />
”Udviklingsprogram Fugtstandsningsmetoder” udført for SBS Byfornyelse af Bygge- og<br />
Miljøteknik A/S.
7.2 Udførelse<br />
I hver prøvemur blev der i de tre niveauer boret et 20 cm dybt hul med 20 mm murbor. Hullet<br />
blev boret vandret i mørtelfugen, og hullets indre overflade består således af både tegl og<br />
mørtel.<br />
Den beskyttede trædyvel blev lagt løst inderst i hullet. Ledningerne blev ført ud og hullet<br />
lukket i synsfladen med gummiprop og mørtel.<br />
7.3 Resultater<br />
I bilag 3 ses en kalibreringskurve fra perioden januar-marts 2004 jfr. pkt. 5.2.<br />
Ud fra måleresultaterne efter første vandpåfyldning på prøvemurene kan responstiden for de<br />
beskyttede trædyvler anslås til 2-3 måneder.<br />
7.4 Vurdering<br />
Kalibreringskurven kan opdeles i to sektioner:<br />
Ved lavt fugtindhold <strong>–</strong> under ca. ½% er der tale om en omtrent lodret kurve med måletal<br />
mellem <strong>–</strong>0,7 og +1,4.<br />
Ved fugtindhold over ½% er der tale om en omtrent vandret kurve med måletal mellem <strong>–</strong>0,8<br />
og <strong>–</strong>1,3.<br />
Der ser altså ikke ud til at være nogen liniær sammenhæng mellem fugtindhold og måletal i<br />
noget område.<br />
Der ser ikke ud til at være nogen afhængighed af saltindholdet i vandet.<br />
8. Gann-måler<br />
8.1 Metode<br />
Måleprincppet er baseret på kapacitetsprincippet. For en mere detaljeret beskrivelse af<br />
målemetoden henvises til rapporten: ”Udviklingsprogram Fugtstandsningsmetoder” udført for<br />
SBS Byfornyelse af Bygge- og Miljøteknik A/S. Det anvendte udstyr er et tysk udstyr af<br />
typen GANN Hydromette UNI 1.<br />
Målesonden er af metal og kugleformet med en diameter på 15 mm.<br />
8.2 Udførelse<br />
Målingerne blev udført i de tre normale niveauer. Der blev i hvert niveau udført <strong>måling</strong> på<br />
både teglsten og mørtelfuge.<br />
Måleresultaterne på displayet springer en del, og der er givetvis tale om et højt antal cifre i<br />
forhold til målenøjagtigheden.<br />
8.3 Resultater<br />
I bilag 4 ses en kalibreringskurve for perioden januar-marts 2004. Kurven er udarbejdet for<br />
<strong>måling</strong>er på både mørtelfuger og teglsten.
8.4 Vurdering<br />
Ved fugtindhold under ca. ½% må kurven betegnes som meget stejl, evt. nærmest lodret.<br />
Ved fugtindhold under ca. 4% kan der være en sammenhæng mellem fugtindhold og måletal.<br />
Ved fugtindhold over ca. 4% er måletallene uafhængige af fugtindholdene <strong>–</strong> kurven er<br />
vandret.<br />
Der er ingen tegn på, at saltindhold i vandet giver større måletal.<br />
9. Tramex-måler<br />
9.1 Metode<br />
Der er tale om amerikansk udstyr af typen Tramex Moisture Encounter.<br />
Udstyret er som Gann-måleren baseret på <strong>måling</strong> af kapacitet. For en mere detaljeret<br />
beskrivelse henvises til rapporten ”Udviklingsprogram Fugtstandsningsmetoder” udført af<br />
Bygge- og Miljøteknik A/S, 16. august 2004, afsnit 4.e.<br />
Resultatet aflæses på et viserinstrument, på en skala der går fra 0 til 100, men udslagene kan<br />
godt være over 100.<br />
9.2 Udførelse<br />
Instrumentet blev holdt så målepositionen svarede til fugen, hvor gipsklodser og trædyvler<br />
var placeret.<br />
9.3 Resultater<br />
I bilag 5 ses en kalibreringskurve for perioden januar-marts 2004, jfr. punkt 5.2. Da visningen<br />
i de fleste tilfælde har været ”over 100”, er der ikke, som i de andre tilfælde beregnet<br />
gennemsnit. Derimod er der for Tramex måleværdierne angivet min. og max værdier for de<br />
registrerede måleintervaller, i forhold til det registrerede fugtindhold.<br />
Der er ingen tegn på, at saltindhold i vandet giver ændrede måleværdier.<br />
9.4 Vurdering<br />
Ved fugtindhold under ca. ½% ses små måleværdier, under 20.<br />
Mellem ca. ½ og ca. 5% fugt kan måleværdierne variere mellem 60 og over 100.<br />
Over ca. 6% fugt er alle måleværdier med en enkelt undtagelse ”over 100”. Flere af<br />
værdierne på kurven er sammenfandende.<br />
Udstyret kan således vise, om der er et fugtindhold under ½%.
10. Troxler-udstyr<br />
10.1 Metode<br />
Princippet ved <strong>måling</strong> med Troxler er, at der udsendes neutroner fra en radioaktiv isotop.<br />
Disse reflekteres af brintatomer i det underliggende materiale og optælles i en valgt periode.<br />
Målingerne giver en relativ værdi, og der må derfor ske en kalibrering mod et kendt materiale<br />
med et kendt vandindhold for at få en absolut værdi.<br />
For en mere detaljeret beskrivelse af målemetoden henvises til rapporten:<br />
”Udviklingsprogram Fugtstandsningsmetoder” udført for SBS Byfornyelse af Bygge- og<br />
Miljøteknik A/S.<br />
Det anvendte udstyr er en amerikansk model af mærket:<br />
Troxler Model 3216 Gauge<br />
Undersøgelser foretaget af Teknologisk Institut, Murværk viser, at udstyret måler i en dybde<br />
på ca. 11 cm svarende til en teglstens bredde og over en flade på ca. 40x40 cm.<br />
10.2 Udførelse<br />
Målingerne blev foretaget med en måletid på 7,5 sek.<br />
Ved <strong>måling</strong>er i nederste niveau var man så tæt på vandspejlet at dette forstyrrede <strong>måling</strong>erne<br />
alvorligt og medførte alt for høje måletal, typisk ca. 100, hvor man efter fjernelse af vandet<br />
fik 67-69.<br />
10.3 Resultater<br />
I bilag 6 ses en kalibreringskurve. Her er der anvendt gennemsnit af måleværdier fra de<br />
foregående 3 måneder: januar-marts 2004. Værdier fra nederste niveau er ikke anvendt på<br />
grund af de nævnte forstyrrelser fra vandspejlet. I stedet er her anvendt værdier målt efter<br />
fjernelse af vand fra to prøvemure.<br />
Ved <strong>måling</strong> med Troxlerudstyr er det således væsentligt at sikre sig, at der ikke er indflydelse<br />
fra større vandmængder i nærheden. Som før nævnt måler udstyret over en flade på ca. 40x40<br />
cm.<br />
Kurven kan betegnes som liniær over hele måleområdet.
11. Feltundersøgelser<br />
11.1 Skt. Hans Hospital, Roskilde<br />
Her er der foretaget <strong>måling</strong>er med Troxler, Tramex og Gann målere.<br />
Kalibreringskurverne er optegnet på basis af reelle fugtindhold bestemt ved bore/vejeprøver<br />
(se bilag 7).<br />
Målingerne på Skt. Hans Hospital viste en relativ ensartet sammenhæng mellem<br />
Troxlerværdierne og det reelle fugtindhold. Det reelle fugtindhold kan således aflæses ud<br />
Troxlerværdierne ved hjælp af en kalibreringskurve.<br />
Derimod viser måleresultaterne fra <strong>måling</strong>en med Tramex ikke en anvendelig sammenhæng<br />
mellem de målte værdier og det reelle fugtindhold.<br />
For Gann-<strong>måling</strong>erne ses, som ved prøvemurene, en opdeling der her snarere ligger ved 2%.<br />
Under denne værdi ses en mulig sammenhæng mellem fugtindhold og måletal, over denne<br />
værdi er der ingen afhængighed.<br />
11.2 Øster Teglgårdsvej, Viborg<br />
Her er der ligeledes foretaget <strong>måling</strong>er med Troxler, Tramex og Gann målere.<br />
Målingerne på Øster Teglgårdsvej viste relativ ensartet sammenhæng mellem Troxler-værdier<br />
og det reelle fugtindhold. Det reelle fugtindhold kunne således aflæses udfra<br />
Troxlerværdierne ved hjælp af en kalibreringskurve (se bilag 8).<br />
Måleresultaterne med Tramex og Gann viste ikke en anvendelig sammenhæng mellem de<br />
målte værdier og det reelle fugtindhold. Specielt bemærkes at der ikke ved lave fugtindhold<br />
ses nogen sammenhæng mellem fugtindhold og målte værdier.<br />
Konklusioner<br />
På basis af undersøgelserne kan følgende konklusioner drages:<br />
Troxler udstyret er det eneste der over hele måleområdet giver en anvendelig liniær<br />
sammenhæng mellem fugtindhold og målte værdier.<br />
Århus, den 27. juli 2005<br />
Teknologisk Institut, Murværk<br />
Helge Hansen<br />
Dir. tlf.: 72 20 38 27<br />
Fax: 72 20 38 01<br />
E-mail: helge.hansen@teknologisk.dk<br />
/ Michael V. Jensen<br />
Dir. tlf.: 72 20 38 24<br />
Fax: 72 20 38 01<br />
E-mail: michael.jensen@teknologisk.dk
Væg 3 Kalkcementmørtel Total fugt * Totalfugt<br />
Øverst<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
Midt<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
Nederst<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
65% RH 75% RH 85% RH 95% RH Murværk<br />
0,39<br />
0,04<br />
0,91<br />
0,04<br />
1,08<br />
0,12<br />
0,45<br />
0,04<br />
1,65<br />
0,06<br />
2,04<br />
1,14<br />
* Gennemsnit af 4 bestemmelser<br />
0,60<br />
0,06<br />
1,82<br />
0,12<br />
3,84<br />
9,40<br />
0,73<br />
0,05<br />
2,40<br />
0,22<br />
5,70<br />
12,63<br />
0,27<br />
0,02<br />
3,29<br />
0,01<br />
13,13<br />
22,55<br />
0,08<br />
0,74<br />
20,46<br />
Væg 6 Kalkcementmørtel Total fugt * Totalfugt<br />
Øverst<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
Midt<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
Nederst<br />
Mørtel<br />
Tegl<br />
65% RH 75% RH 85% RH 95% RH Murværk<br />
0,37<br />
0,07<br />
0,52<br />
0,13<br />
0,46<br />
0,17<br />
0,43<br />
0,05<br />
0,68<br />
0,11<br />
2,70<br />
7,17<br />
* Gennemsnit af 4 bestemmelser<br />
0,88<br />
0,05<br />
1,69<br />
0,75<br />
7,73<br />
13,59<br />
1,64<br />
0,51<br />
2,66<br />
2,66<br />
8,42<br />
14,66<br />
5,01<br />
7,80<br />
6,07<br />
10,84<br />
15,55<br />
22,85<br />
7,18<br />
9,78<br />
21,23