Slagregnprøving av pussystemer

Transkript

1 Oppdragsgiver STO Norge AS SINTEF Byggforsk Oslo Forskningsveien 3b, 0373 Oslo Postboks 124 Blindern, 0314 Oslo Telefon: Telefaks: E-post: Internettadresse: Foretaksregisteret: NO MVA Trondheim Høgskoleringen 7b 7465 Trondheim Telefon: Telefaks: Oppdragsgivers adresse Postboks 6686, Etterstad 0609 OSLO Oppdragsgivers referanse Toril Tofte Prosjektnr./arkivnr. Dato Rev.dato Antall sider Antall vedlegg Gradering Forfatter(e) 3D Lukket Prosjektleder Sign. Ansvarlig linjeleder Sign. Kvalitetssikrer Sign. Noralf Bakken Lisbeth Alnæs Einar Bergheim Noralf Bakken Oppdragsrapport Slagregnprøving av pussystemer Kort sammendrag Innledning: SINTEF Byggforsk har på oppdrag fra STO Norge AS ved Toril Tofte gjennomført slagregnprøving av forskjellige pussystem. Formålet med laboratorieundersøkelsen var å studere systemenes evne til å motstå slagregnpåkjenning. Aldringsegenskapene til de ulike pussystemene er ikke vurdert. Konklusjon: Om en legger til grunn at et underliggende lettklinkermurverk med en to-sjikts fiberpussbehandling (uten ytterligere overflatebehandling) har et orienterende fuktopptak på i underkant av 4,0 kg/m² vegg, og sammenligner de prøvde pussystemene med et slikt resultat, viser slagregnprøvingen utført for STO Norge AS at alle de undersøkte pussystemene gir vesentlig forbedring av slagregnmotstanden i forhold til nevnte to-sjikts pussbehandling. Med hensyn til fuktopptak rangeres de undersøkte pussystemene i følgende rekkefølge: System nr. Underlag Fuktopptak [kg/m² vegg] 5B Lettbetong 0 3B Lettbetong 0,1 1A Lettklinker 0,2 1B Lettbetong 0,2 4B Lettbetong 0,3 2A Lettklinker 0,7 2B Lettbetong 1,3 Prøvingen har vist at alle de prøvde pussystemene gir fullgodt vern selv mot kraftig slagregnpåkjenning. Byggverkets adresse Byggeår Metode Emneord Filnavn Laboratorieundersøkelse Maling, puss, yttervegg, fukt 3D Rapport STO slagregnprøving.doc Utdragsvis eller forkortet gjengivelse av rapporten er ikke tillatt uten SINTEF Byggforsks spesielle godkjennelse. Hvis rapporten skal oversettes, forbeholder SINTEF Byggforsk seg retten til å godkjenne oversettelsen. Kostnader belastes oppdragsgiver.

2 Innhold 1. Innledning Bakgrunn Krav til utvendig puss Anbefalt utvendig pussbehandling Effekt av maling på pussfasader Prøveobjekt Prøvemetode Resultat Vurdering Konklusjon Foto til rapport 3D STO Norge AS D :10 Trondheim,

3 1. Innledning SINTEF Byggforsk har på oppdrag fra STO Norge AS ved Toril Tofte gjennomført slagregnprøving av forskjellige pussystem. Formålet med laboratorieundersøkelsen var å studere systemenes evne til å motstå slagregnpåkjenning. Aldringsegenskapene til de ulike pussystemene er ikke vurdert. 2. Bakgrunn 2.1 Krav til utvendig puss Kritiske klimapåkjenninger for murte fasader er normalt varierende med hensyn til fukt- og temperaturforhold og i enkelte tilfeller også vindpåkjenning. Murte fasader er spesielt sårbare for store regnmengder kort tid før en frostperiode. Tradisjonelt er det derfor skilt mellom utvendig moderat klima ("innlandsklima") og klima med mye slagregn ("kystklima") når det gjelder byggepraksis og også når det gjelder materialvalg for murte og pussede fasader. I praksis har dette gitt et grunnlag for ulik byggepraksis mellom Sør- og Østlandet og resten av landet. En pussbehandling skal ikke bare gi tilstrekkelig vern mot vannlekkasjer, men den skal også verne mot alle andre aktuelle påkjenninger, samt gi ønskede estetiske kvaliteter. En forutsetning for en vellykket pussbehandling er et godt samvirke mellom pussbehandling og underlag. Type pussmørtel må derfor velges ut fra type underlag. For eksempel blir noen mørtler anbefalt som puss på betong og andre på lettklinkerbetongmurverk og/eller lettbetong. Pussoppbyggingen vil også være viktig. I boka Mørtel Mur Puss av Dührkop, Saretok, Sneck og Svendsen fra 1966 beskrives de ulike pussjiktenes funksjoner. Disse blir kort repetert her: 1. pussjikt (grunning) skal sikre god heft til underlaget og jevne ut ulikheter i sugeevnen til underlaget. Et grunningssjikt med full dekning er dessuten svært viktig for regntettheten til pussbehandlingen. På svakt sugende underlag, for eksempel betong, er grunning helt nødvendig for å oppnå tilstrekkelig heftfasthet. 2. pussjikt (hovedpuss, grovpuss, grovstokk) skal i første rekke fylle ujevnheter i underlaget og medvirke til at pussen får tilstrekkelig beskyttende egenskaper. Siden 2. sjiktet normalt er tykkest vil sjiktet ha et stort ansvar når det gjelder å verne underlaget mot alle slags påkjenninger. Det 2. pussjiktet skal dessuten sammen med grunningssjiktet regulere sugeevnen slik at sluttbehandlingen får jevn farge og struktur. 3. sjikt (sluttbehandling) i en tresjiktsbehandling vil fungere som "offersjikt", i tillegg til å bedre vernet av underlaget mot fuktpåkjenning. Sluttbehandlingen tar også vare på visse estetiske funksjoner med hensyn til farge og struktur, og den kan forbedre den smussavvisende evnen til fasaden og lette renholdet. Sluttbehandlingen kan være puss, slemming eller diffusjonsåpen maling. 2.2 Anbefalt utvendig pussbehandling Laboratorieprøving gjennomført i FoU-programmet Klima 2000 Klimatilpasning av bygningskonstruksjoner viste at tosjikts pussbehandling kan gi en vanntett overflatebehandling ved lave vindtrykk selv om regnmengdene er svært store. Viktige forutsetninger er at vindpåkjenningen er lav og at pussen er uten riss/sprekker. Ved regn i kombinasjon med sterk vind er imidlertid et tredje pussjikt nødvendig. Tresjikts pussbehandling gir dessuten større sikkerhet mot opprissing av pussjiktet, bedre garanti for at fuger ikke blir synlige og større motstandsevne mot andre belastninger enn regnpåkjenning. SINTEF Byggforsk anbefaler derfor fortsatt tresjikts pussbehandling også i moderate klima. 3D :10 Trondheim,

4 Den refererte prøvingen er omtalt i NBI Prosjektrapport 320, Erfaringar med puss som vern ved regnpåkjenning. Delrapport frå prosjekt 9 i FoU-programmet "Klima 2000" (Kvande og Waldum 2002a). 2.3 Effekt av maling på pussfasader Gjennom Klima 2000 ble det også gjennomført laboratorieforsøk for å studere effekten maling på pussfasader har for å øke motstandsevnen mot slagregnpåkjenning, se NBI Prosjektrapport 326, Effekt av maling og tynnpuss på pussfasadar. Delrapport frå prosjekt 9 i FoU-programmet "Klima 2000" (Kvande og Waldum 2002b). Slagregnprøvingen viste at en tynn sluttbehandling i form av en silikatmaling gav en regntett "pussbehandling" for fasadefelt med tosjikts puss. Tynn sluttbehandling ble påført tosjikts puss som i utgangspunktet ikke hadde nødvendig regntetthet. Resultatene er interessante fordi de viste at det er mulig å oppnå en regntett behandling med relativt enkle tiltak for puss med, i utgangspunktet, mangelfull regntetthet. Selv i slagregnrike strøk er dette mulig. Men en forutsetning for et vellykket resultat her er at eksisterende puss har "riktig" mørtelsammensetning. I tillegg skal det nevnes at den slagregnbeskyttende effekten til malingsbehandlingen erfaringsmessig blir redusert ved naturlig aldring. 3. Prøveobjekt Totalt åtte prøvestykker med dimensjon 1,0 m x 1,0 m (høyde x bredde) ble murt opp i SINTEF Byggforsk sitt laboratorium den 2. juli. Av disse åtte prøvestykkene ble tre murt av lettklinkerblokker i 100 mm tykkelse mens fem prøvestykker ble murt av lettbetong med samme dimensjon. Feltene ble murt opp i SINTEF Byggforsk sitt laboratorium av Odd Skarsvåg i samarbeid med Noralf Bakken fra SINTEF Byggforsk. Feltene ble murt uten mørtel i stussfugene. Prøvestykkene ble deretter i perioden august overflatebehandlet slik tabell 1 viser. Dette arbeidet ble utført av Patrik Lindberg fra STO Scandinavia AB. Tidspunkt for slagregnprøving er også gitt i tabell 1. Alt forbrukt materiale ble levert til SINTEF Byggforsk sitt laboratorium av STO Norge AS. 3D :10 Trondheim,

5 Tabell 1 Oversikt over prøvefelt, puss, sluttbehandling, omtrentlig pusstykkelse og prøvetidspunkt Prøve/ system 1A Grovpuss Underlag Sluttbehandling Prøvedato StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Lettklinker Grunnet med StoPrim Micro (blandeforhold med vann 1:10) samt malt med to strøk Lotusan-maling september 1B Grunnet med StoPrim Micro (1:10) før pussing med StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Lettbetong Grunnet med StoPrim Micro (1:10) samt malt med to strøk Lotusan-maling september 2A StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Lettklinker Grunnet med StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color oktober 2B Grunnet med StoPrim Micro (1:10) før pussing med StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Lettbetong Grunnet med StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color oktober 3A 3B StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Grunnet med StoPrim Micro (1:10) før pussing med StoLevell Cote SF 1. bakt inn i grovpussen Lettklinker Lettbetong Grunnet med StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss Grunnet med StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 30. september 2. oktober 30. september 2. oktober 4B 5B Grunnet med StoPrim Micro (1:10) før grovpussing med StoMiral FL Vario Grunnet med StoPrim Micro (1:10) før grovpussing med mm StoMiral FL Vario. Armeringsnett M bakt inn i grovpussen Lettbetong Lettbetong Grunnet med StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss Grunnet med StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss september september Før slagregnprøving ble murfeltene plassert i en ramme av aluminium. Overgangene mellom murfelt og ramme ble tettet med fugemasse for å hindre fuktinntrengning under prøvingen. Eksponert areal under prøvingen var 0,94 m². 4. Prøvemetode Effekten de forskjellige overflatebehandlingene har som vern mot fuktopptak i underliggende murverk ved slagregnpåkjenning, er prøvd etter metode NBI-29/1983 Mørtler. Tetthet mot slagregn. Forsøkene ble kjørt etter følgende plan: A. 5 timer med et statisk overtrykk på 750 Pa (tilsvarer vind med orkan styrke) og påsprøytet vannmengde 1,0 l/(m² min.). Påsprøyting av vann skjer i øvre del av prøvestykkene. B. 5 timer uten overtrykk og vannpåsprøyting, men med en tørr luftstrøm langs flaten. C. 36 timer kontinuerlig kjøring med påkjenning som under pkt. A. Vektøkning på grunn av regnbelastning er registrert ved å veie prøvestykkene før og etter prøving. For å påvise, og måle eventuell fuktgjennomtrengning, ble alle prøvestykkene splittet umiddelbart etter avsluttet regnbelastning. Fuktgjennomtrengning er dokumentert med foto på sidene 9 og 10 i rapporten. Foto 1 viser eksempel på monterte prøvestykker inne i slagregnskapet før slagregnbelastning (eksponert side), mens foto 2 viser baksiden av de samme prøvene montert i slagregnskapet. 3D :10 Trondheim,

6 5. Resultat Fuktgjennomgang og fuktopptak i prøvestykkene etter slagregnbelastning er dokumentert i tabell 2. I tabellen er målte pusstykkelser, fuktopptak i form av vektøkning, samt fuktinntrengning i pussen etter slagregnprøving oppgitt. Fuktopptak er registrert både som vektøkning av hele prøvestykker i forhold til vekt før start slagregnprøving (vekt-%), og som vektøkning i forhold til regneksponert veggflate (kg/m² vegg ). Tabell 2 Fuktgjennomgang, fuktopptak og fuktinntrengning i puss for prøvestykker utsatt for slagregnbelastning Prøve/System nr Behandling 1A - StoLevell Cote SF 1, - StoPrim Micro samt to strøk Lotusanmaling 1B - StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1, - StoPrim Micro samt to strøk Lotusanmaling 2A - StoLevell Cote SF 1, - StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color 2B - StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1, - StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color 3A - StoLevell Cote SF 1, - StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 3B - StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1, - StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 4B -StoPrim Micro, StoMiral FL Vario - StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 5B - StoPrim Micro, mm StoMiral FL Vario, Armeringsnett M - StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss Målte pusstykkelser (mm) Vektøkning etter slagregnprøving Vekt % Kg/m² vegg ca.0,5 0,3 0, ca.0,5 0,4 0, ca.0,5 0,8 0, ca.0,5 2,3 1, ca.1,5 1,2 1, ca.1,5 0,1 0, ca.1,5 0,5 0, ca.1,5 0,1 0 Fuktinntrenging i puss Ikke synlig og målbar fuktinntrengning bortsett fra noe antydning bak malingssjiktet noen få steder Ikke synlig og målbar fuktinntrengning bortsett fra noe antydning bak malingssjiktet noen få steder Maling og noe av grovpussen var fuktig over hele prøvefeltet inn til baksiden av armeringsnettet Maling og noe av grovpussen var fuktig over hele prøvefeltet inn til baksiden av armeringsnettet Fuktinntrengning gjennom hele prøven. Usikkert av hvilken grunn Overhodet ingen synlig og målbar fuktinntrengning Grovpuss Sluttbeh. Fuktinntrenging dokumentert på foto Overhodet ingen synlig og målbar fuktinntrengning 9 Overhodet ingen synlig og målbar fuktinntrengning D :10 Trondheim,

7 6. Vurdering Først skal det nevnes at i forbindelse med de oppgitte målte pusstykkelser i tabell 2 var det noe vanskelig å skille de forskjellige sjiktene fra hverandre. System 3A og 3B Når det gjelder system 3A og 3B oppsto prøvingstekniske problemer under forsøket slik at begge disse systemene måtte prøves på nytt etter å ha fått tørket ut i laboratorieklima i to uker. Ved omprøvingen viste det seg at system 3A fikk fuktinntrengning gjennom hele prøven. Om en ser på foto 7 har vann trengt inn omtrent på midten av prøvestykket og det er bare en del av puss og lettklinkermurverk som er oppfuktet. System 3A og 3B har samme sluttbehandling i form av grunning med StoPrep Miral og StoLotusan sluttpuss. System 3B fikk ikke noen form for fuktinntrengning og SINTEF Byggforsk har derfor ikke klart å finne svar på hvorfor system 3A fikk et slikt resultat. Den mest nærliggende årsaken er imidlertid at prøven har fått en eller annen form for defekt. Fuktinntrengning kun over deler av prøven (foto 7), sammen med det faktum at totalt fuktopptak er mindre enn for eksempel for system 2B, bekrefter denne antagelsen. Generelt For de åtte forskjellige pussystemene som er prøvd for motstandsevne mot slagregn, viser resultatene at det er de silikonbaserte sluttbehandlingene (Lotusan-maling og Stolotusan K1,5) som gir de beste resultatene. En sluttbehandling med silikatprodukt (StoSil Color silikatmaling) øker imidlertid også motstandsevnen vesentlig. En rangering av pussystemene etter målt fuktopptak er gitt i tabell 3. Rangeringen tar ikke hensyn til pussystemenes bestandighetsegenskaper. Prøvingen av system 3A viste at fuktighet kom gjennom hele veggfeltets tykkelse over et mindre område. På grunn av usikkerhet omkring dette resultatet og at SINTEF Byggforsk ikke har klart å avdekke årsaken er derfor system 3A holdt utenfor tabellen. System 2B (StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1,, StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color) fikk størst fuktopptak av de prøvde pussystemene og rangeres derfor som det dårligste systemet (maling og noe av grovpussen var fuktig over hele prøvefeltet, men kun inn til baksiden av armeringsnettet). SINTEF Byggforsk har tidligere utført slagregnforsøk med en to-sjikts fiberpussbehandling på underliggende lettklinkermurverk uten ytterligere overflatebehandling. Resultater fra disse forsøkene viste et omtrentlig fuktopptak på i underkant av 4,0 kg/m² vegg og at vann trenger gjennom murverket. Om en sammenligner system 2B med dette resultatet, viser prøvingen at også dette pussystemet øker pussfasadens motstandsevne mot slagregn vesentlig i forhold til en to-sjikts fiberpussbehandling uten ytterligere overflatebehandling. 3D :10 Trondheim,

8 Tabell 3 Rangering av behandlingssystem etter målt fuktopptak Rangering Puss / sluttbehandling 1 StoPrim Micro, mm StoMiral FL Vario,, StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 2 StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1,, StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 3 StoLevell Cote SF 1,, StoPrim Micro samt to strøk Lotusan-maling 4 StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1,, StoPrim Micro samt to strøk Lotusan-maling 5 StoPrim Micro, StoMiral FL Vario, StoPrep Miral samt StoLotusan K 1,5 sluttpuss 6 StoLevell Cote SF 1,, StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color 7 StoPrim Micro, StoLevell Cote SF 1,, StoPrim Silikat samt to strøk StoSil Color System nr. Fuktopptak [kg/m² vegg] Underlag 5B 0 Lettbetong 3B 0,1 Lettbetong 1A 0,2 Lettklinker 1B 0,2 Lettbetong 4B 0,3 Lettbetong 2A 0,7 Lettklinker 2B 1,3 Lettbetong Laboratorieprøvingen viser god overensstemmelse med tidligere lignende forsøk utført ved SINTEF Byggforsk sitt laboratorium hvor organiske (silikonbaserte) sluttbehandlinger gir mindre fuktopptak i veggfeltet enn mineralske (silikat) sluttprodukter. 7. Konklusjon Om en legger til grunn at et underliggende lettklinkermurverk med en to-sjikts fiberpussbehandling (uten ytterligere overflatebehandling) har et orienterende fuktopptak på i underkant av 4,0 kg/m² vegg, og sammenligner de prøvde pussystemene med et slikt resultat, viser slagregnprøvingen utført for STO Norge AS at alle de undersøkte pussystemene gir vesentlig forbedring av slagregnmotstanden i forhold til nevnte to-sjikts pussbehandling. Med hensyn til fuktopptak rangeres de undersøkte pussystemene i følgende rekkefølge: System nr. Underlag Fuktopptak [kg/m² vegg] 5B Lettbetong 0 3B Lettbetong 0,1 1A Lettklinker 0,2 1B Lettbetong 0,2 4B Lettbetong 0,3 2A Lettklinker 0,7 2B Lettbetong 1,3 Prøvingen har vist at alle de prøvde pussystemene gir fullgodt vern selv mot kraftig slagregnpåkjenning. Trondheim, 26. november for SINTEF Byggforsk Noralf Bakken 3D :10 Trondheim,

9 8. Foto til rapport 3D STO Norge AS Foto 1: Bildet viser den eksponerte siden av prøvestykkene inne i slagregnskapet etter montering Foto 2: Bildet viser viser baksiden av de samme prøvene montert i slagregnskapet Foto 3: Bildet viser prøve 1A etter slagregnprøving og splitting Foto 4: Bildet viser prøve 1B etter slagregnprøving og splitting Foto 5: Bildet viser prøve 2A etter slagregnprøving og splitting Foto 6: Bildet viser prøve 2B etter slagregnprøving og splitting 3D :10 Trondheim,

10 Foto 7: Bildet viser prøve 3A etter slagregnprøving og splitting Foto 8: Bildet viser prøve 3B etter slagregnprøving og splitting Foto 9: Bildet viser prøve 4B etter slagregnprøving og splitting Foto 10: Bildet viser prøve 5B etter slagregnprøving og splitting 3D :10 Trondheim,