Kapitel 5: Fukt

Question 1

Nämn några materialegenskaper som påverkas av fuktinnehållets storlek

Answer 1

Ökat fuktinnehåll medför ökad värmeledningingsförmåga, försämrad beständighet och svällning.
Det kan också medföra att materialet ruttnar eller möglar samt orsaka katalyserade emissioner, frysning, korrosion och sänkt hållfasthet.
Fuktvariation ger upphov till fuktrörelser i materialet.

Question 2

Ange fem sätt på vilka vatten kan tillföras ett material

Answer 2

• Fuktighet i utomhusluften
• Fuktproduktion inomhus (från människor, matlagning etc.)
• Regn (särskilt slagregn)
• Markfukt
• Byggfukt
• Läckage från installationer

Question 3

Definiera begreppet fukttillskott

Answer 3

Skillnaden mellan ånghalten inne och ute, mäts i [g/m2]

Question 4

Vad menas med byggfukt?

Answer 4

Den fukt som efter en byggnadsdels färdigställande måste avges för att materialet skall komma i fuktjämvikt med sin omgivning.

Question 5

Ungefär hur mycket byggfukt finns i en normal betongblandning och i trä.

Answer 5

I vanlig betong är byggfukten 80-90 kg per m3 betong.

Vanligt träslag ca. 40 kg per m3.

Question 6

Definiera begreppen mättnadsånghalt, daggpunkt och relativ fuktighet.

Answer 6

Mättnadsånghalten = den maximala ånghalten vid en viss temperatur.
Daggpunkten = den lägsta temperatur som luften kan anta utan att fukten fälls ut.
Relativ fuktighet = kvoten mellan ånghalt och mättnadsånghalt. Kan även vara kvoten mellan partialltryck och mättnadsångtryck (relativt ångtryck).

Question 7

När uppstår kondens i eller på ett material?

Answer 7

När temperaturen sjunker så att mättnadsånghalten understiger den ursprungliga ånghalten.

Question 8

Vad innebär begreppet kapillärkondensation?

Answer 8

Kapillärkondensation uppstår när ytorna är välvda, eller när ytor är placerade mycket nära varandra. Då har ytorna en större attraherande kraft på vattenmolekylerna vilket medför att kondensation kan uppstå vid lägre relativ fuktighet (RF) än normalt.

Question 9

Ange de 4 sätt på vilka vatten kan vara fixerat till ett material. Ordna dessa efter avtagande bindningsenergi

Answer 9

1. Kemiskt bundet vatten – Ingår i det torra materialets struktur, t. ex. hydroxid, kristallvatten
2. Adsorberat vatten – Bildar ett skikt med ett fåtal molekylers tjocklek på porytorna
3. Kapillärt vatten – Finns i materialets porer, utöver det adsorberade vattnet. Ligger fritt.
4. Fritt vatten

Question 10

Vad menas med förångningsbart resp. icke förångningsbart vatten?

Answer 10

Vanligtvis brukar man definiera förångningsbart vatten som det vatten som avgår när ett material upphettas upp mot 105 °C. Undantag finns, t.ex. gips.
Det icke-förångningsbara motsvarar det kemiskt bundna vattnet.

Question 11

Definiera begreppen fukthalt, fuktkvot och jämviktsfuktkvot

Answer 11

Fukthalt är ett mått på materialets fuktinnehåll: w=Förångningsbara vattnets vikt/Materialets volym

Fuktkvot är samma sak fast i förhållande till vikt: u=förångningsbara vattnets vikt/materialets torra vikt Anges ofta i procent.

Ett materials jämviktsfuktkvot eller jämviktsfukthalt är det fuktinnehåll ett material får om det får stå länge i konstant luftfuktighet och temperatur.

Question 12

Vilket matematiskt samband finns mellan fukthalt och fuktkvot?

Answer 12

w/u=Materialets torra vikt/materialets volym
Dvs. w = p * u
Där p är materialets skrymdensitet.

Question 13

Vad menas med hygroskopisk fukt?

Answer 13

Den fukt som absorberas ur luften med en relativ fuktighet på under 98 % ( φ <98% )

Question 14

Vad är en sorptionsisoterm? Nämn två andra namn som även används ibland

Answer 14

Sambandet mellan materialets jämviktsfukthalt och den relativa luftfuktigheten. Sorptionsisoterm kallas även jämviktsisoterm och hygroskopisk sorptionskurva.

Question 15

Vad menas med sorptionshysteres?

Answer 15

Det innebär att uttorkning (desorption) och uppfuktning (absorption) av ett material inte sker på samma sätt. Absorptionskurvan ligger alltid under desorptionskurvan. Man säger att det föreligger hysteres.

Question 16

Ordna materialen lättbetong, trä och tegel efter ökande fuktinnehåll vid jämvikt med 50 % RF.

Answer 16

Tegel (ca 5 kg/m3)
Lättbetong (ca 10 kg/m3)
Trä (ca 50 kg/m3).

Question 17

Hur sker transporten av fukt i vätskefas?

Answer 17

Sugning i por- och kapillärsystem. När vatten kommer i kontakt med en fast vägg och luft uppstår speciella attraktionskrafter på en vattenmolekyl.

Kapillärkraft är ett fenomen som innebär att en vätska antingen stiger upp eller pressas ner i smala rör (kapillärer) eller porösa material, där dessa sticker ner i vätskan. Kapillariteten hänger nära samman med attraktionskrafter mellan vätskans molekyler och molekylerna i väggens material, adhesion. Dessa krafter skall jämföras med krafter mellan vätskans egna molekyler, kohesion.

Som exempel kan nämnas vatten mot glas; adhesionen är här betydligt större än kohesionen, vilket leder till att vatten stiger upp i smala kapillärer. Vätskan sägs väta väggen. Kapillärkrafter och adhesion har betydelse för många alldagliga fenomen; vatten sugs upp i en tvättsvamp, markfuktigheten transporteras genom ett jordlager etc. Kapillaritet utnyttjas också för att mäta ytspänningen.

Question 18

Förklara begreppet sugning?

Answer 18

Kapillärt undertryck eller porvattenundertryck. När vatten i små rör påverkas av en dragkraft i den krökta vattenytan (menisken).

Question 19

Vad kallas vattenavvisande material? Ge exempel på ett sådant material

Answer 19

Materialet kallas hydrofobt. Hydrofobering av byggnadsmaterial använder b.la. silikon.

Question 20

Vad är randvinkeln?

Answer 20

Där vattnet kommer i kontakt med en fast vägg och uppstår speciella attraktionskrafer på en vattenmolekyl. Den kommer attrahteras av andra vattenmolekyler, den fasta väggen och luften. För att dessa krafter ska balansera varandra kommer vätskeytan bilda en vinkel mot den fasta vägen. D.v.s. randvinkeln.

Question 21

Hur skiljer sig randvinkeln mellan ett hydrofilt och hydrofobt material?

Answer 21

Hydrofilt: Randvinkeln är 0¤. Attraktionen mot den fasta väggen är stor.

Hydrofobt: Randvinkeln är större än 90¤. Materialet stöter ifrån sig vatten.

Question 22

Varför är den kapillära stighöjden störst i finkapillära material?

Answer 22

Det kapillära undertrycket ökar eftersom porerna är mindre (radien minskar).

Question 23

Vad anger Darcy’s lag?

Answer 23

Darcy’s lag beskriver hastigheten av ett fuktflöde som strömmar genom ett poröst material.

Question 24

Vad innebär kapillärmättning?

Answer 24

När ett material fritt får suga vatten till dess att jämvikt uppnås fylls de allra finaste porera och kapillärporera med undantag av instängd luft (mer luft i grövre porer).

Question 25

Med vilken lag kan man räkna ut porvattenundertrycket/sugning?

Answer 25

Laplaces ekvation.

Question 26

Beskriv kortfattat skillnaden mellan gelporer, kapillärporer och luftporer.

Answer 26

Gelporer: Mycket små, oftast endast 50 gånger större än diametern hos en vattenmolekyl. Vid normalfuktighet inomhos är dessa redan fyllda. Bidrar inte mycket till fukttransporten eftersom vattenmolekylerna är så hårt bundna.

Kapillärporer: Sammanhängande porer som är väsentligt större än gelporer. Här sker den merparten av fukttransporten.

Luftporer: Enstaka sfäriska porer utan direktkontakt. Förbinds i regel med ett system av kapillärporer.
Luftporer är betydligt större än kapilläporer vilket innebär att större delen av luftporerna förblir luftfyllda vid sugning.

Question 27

Hur sker transporten av vattenånga?

Answer 27

Genom fuktkonvektion, som innebär att luften förflyttar sig och vattenångan med den, samt genom diffusion som innebär att vattenmolekylerna rör sig från ett område med hög ånghalt till ett område med låg ånghalt.

Question 28

I vilka situationer kan fuktkonvektion ge problem?

Answer 28

Kan ge problem om varm och fuktig luft transporteras till kallare delar av konstruktionen där fukten kondenseras. Detta kan exempelvis ske om man har ett högre lufttryck på den varmare sidan än den kalla.

Question 29

Hur kan man bestämma ett materials ångpermeabilitet (ånggenomsläpplighet)?

Answer 29

Genom koppmetoden. S.102.

Question 30

Vad menas med ett materials ånggenomgångsmotstånd?

Answer 30

Ånggenomgångsmotstånd mäts i [s/m] och anger hur effektivt ett material förhindrar genomströmning av ånga.

Question 31

Vad menas med ett materials kritiska fukttillstånd?

Answer 31

Det är kriterier som anger hur högt fuktinnehåll ett material kan ha innan det får skador, t.ex. frostskador.

Question 32

Varför är det svårt att göra uttorkningsberäkningar för nygjuten betong?

Answer 32

Härdningen (hydratiseringen) sker olika snabbt beroende på vct, temperatur och fuktförhållande. Det är svårt att göra uttorkningsberäkningar på nygjuten betong eftersom fuktegenskaperna ändras med tiden.

Question 33

Innebär fuktjämvikt mellan två material i direkt kontakt, vid konstant temperatur och relativ fuktighet att fukthalten och fuktkvoten blir lika stora i båda materialen?

Answer 33

Nej, trots fuktjämvikt blir fukthalterna olika om det är stora skillnader i porstrukturen mellan de två materialen.