Trähusdag 89 dokumentation från TräteknikCentrums temadag 1989-12-07

(1)

8911054

Dokumentation från TräteknikCentrums temadag

Trähusdag 89

1989-12-07

Trätek

(2)

1 9 8 9 - 1 2 - 0 7 T r ä t e k n i k C e n t r u m , R a p p o r t P 8911054 N y c k e l o r d energy oonsumptt-on fire oodes humidi ty partioteboard residential oonstruotion roof trusses

single family houses ventilation

(3)

Innehållsförteckning

Sid

NYA LÅNEBESTÄMMELSER/NY LÅNEBERÄKNINGSMETOD 1 Göran S Eriksson, Bygglednings AB FORMATOR

FUKTBETINGADE DEFORMATIONER I TRÄBJÄLKLAG 19 Christer Harrysson, Bygg- och Energiteknik

FUKTBETINGADE DEFORMATIONER I TRÄBJÄLKLAG 29 Preliminära resultat från laboratorieförsök

Carl-Johan Johansson, Statens Provningsanstalt

DEFORMATION OCH RÖRELSER I SPÅNSKIVOR OCH 43 BYGGKOMPONENTER MED SPÅNSKIVOR

Fältmätningar och laboratorieprover Ulf Bergström

NYA BRANDBESTÄMMELSER FÖR TRÄBYGGANDE 71 Anders Klippberg, Brandtekniska Ingenjörsbyrån AB

LUFTBUREN VÄRME I SMÅHUS - ^3 STATUSUNDERSÖKNING AV BEFINTLIGA SYSTEM

Thomas Carlsson, Statens Provningsanstalt

INDATA VID BERÄKNING AV ENERGIANVÄNDNING I SMÅHUS 89 MED HJÄLP AV DATORPROGRAMMET NYA ENORM

Hans Lindholm, Ordf i Svenska Värmepumpföreningen

EN "ENORM" SIFFERLEK 95 Stig Jahnsson, Energidoktorn Konsult AB

(4)

Göran S Eriksson

(5)

Bygglednings AB

Göran S Eriksson

TRÄHUSDAGEN DEN 7 DEC 1989 PA RAMADA I HUSQVARNA

kl 09.45 - 10.15 Nya lånebestämmelser / Ny låneberäkningsmetod

Bilagt finner Du det OH-material Jag har för avsikt att använda i mitt

anförande. Materialet har välvilligt ställts till förfogande av Sonny

Modig och Boverket.

Under pauserna kommmer Jag att demonstrera den nya

låneberäkningsmetoden på en Macintosh dator, som välvilligt ställts

till förfogande av Kontorsutveckling i Jönköping, 036/11 58 90.

M a l m ö ^ 8 9 - /

Göran S Eriksson

Bygglednings AB FORMATOR

Akersberga

(6)

LU 1 f

o

CJ) 1

1

5 ti) 5 ä "2 i3 :» 2 T3

Ii

(7)

(8)

DC UJ 0 )

< c

2 O) = ö) LL —

C/)

C ^ OJ

CA) c

Cf '7

a (0

— c

O) Q ca tP O O OO ö -O c

s

ö {O C -O m e CP C I I I I I

r

I » I i I J I

"O

(9)

S I LS

5 ä

c: c

(10)

bi

Q _

p o

i-

_g

_e

C ^ Sj ö E ^ U 3 0 (

(11)

p -o

Q El 1^

5 o , 0 3

(12)

-0 43

•c

••5

c c in c "O c; 2 > ra 5 b O."2

(13)

10

o

<5~^ ^ O-, _{o) a l} ~a £ o >-fe O) sr CO o CD o E PQ

I

g. 1/1 o •a 00 •^2 P 6

(14)

DC

LU

CO

< c f : u) ^ ro h -

t/)

C/)

c C ^ ro c

CO

S

Q ro •=>?; T5

y Q •

oi •

c ta iiS c g 5 00

^2

,0 3 c: c

I'?

I-S

I i

2

I

(15)

12

is

O

8 c

o ^ (< 8 M3 ca "SON 5 ä

st

c: 2

I I

C C f5 w fr'

(16)

O DC LIl ~8 >^ I o — * ^ ^ ^ ^ •o Ox .;2 5; U 3 »o O S > w C/n

(17)

(18)

o -a3

i f

- o i

^ 6

-ÖP o p

1 : 1 j

•8 c CO to £ •» •^^ s § 2

5

1 o > •^1 O CO

(19)

16

I I I I 1 I I I I I

^ o

(20)

oil

S CO

to

(21)

18

O

DC

LLJ (I)

< c

2

O)

z:

D) LL i2

C/) c

C ^

2:^

O-S

C

7

T3

— c

CO

2 g o

Q

03

c

£

Uj

CO

CD

I

IJJ

QQ

i».

5

cc U J CO ' . J CO Uj CQ CO O cc Uj -o

_o

o

c:

Q) •^3

55 I

(b

Q

Q) C/1 c c c CT3 0)45 ,^3 Q) ^ ( o CD ^ ^ ;p =ctj ^ CO I I I r-- I I C D - C i 2 CO

E o

^ o o c: oi §

CO SJ 00 —~Q:S c: v , c 03 Q3 io O) . p cu CT3 ^ ^ Q) ^ C Q) CD 00 03 c CD C :3

E

o

§ - § c: .-^ - c CO ^ ^ - ^ C^^O-^D CO E g 03 - t - ^ 03 ^ O 03

:^a:g^ci)EiS-^-c; c: ^ CO -C :3 C33XJ E § , 0 3 O CO CJ3

11^

— - J Cb o 03 c C O

5°i5c:E

e:

c; Q - C co-^ ^ CO ^ 03 C^ CO °CT3 03

c:

CO Cb O Q}

E-Q

E - E - ^

O =03 C ^ v CO 5^-^

P

-5^

CO ^ 03 C O J : J C : =03 ^ c cu Cb ^ 03 c:

S? ^

2^ "03

=p

Q ^ ^ ^ C b 03

E

O - Q

o

CO - i ä

=iS 05

CO Cb -Q v . - O =03 ^ 03-O C ^ 03 CO 0 ) ^ 93 =05 :3 =03 - Q

5

c: c :03°-5 ^ 03 ca

-g

03

=E

•o c CLE

ca -Q ^ =g ^ =03 =03 C

E

C CO C b 03 S i ; ; CL rTf. •8 •5-8 in c 1/1 o •g 00

I i

(22)

Fuktbetingade deformationer i träbjälklag

Chrisicr Ilarrysson

(23)

20

FtKT3ETINGADE DEFORMATIONER I TRÄBJÄLKLAG

av

Tekn Dr C h r i s t e r H a r r y s s o n

Bygg- och E n e r g i t e k n i k , F a l k e n b e r g Bakgrund

Några av de v a n l i g a s t e r e k l a m a t i o n s o r s a k e r n a i nya småhus emanerar h e l t e l l e r d e l v i s från d e f o r m a t i o n e r i träbjälk-lag. L o k a l t förekommande vinkeländringar ( l u t n i n g a r ) och för låg s t y v h e t utgör några av de mest f r e k v e n t a k l a g o -målen på träbjälklag. Nedböjningar av h e l a bjälklaget kan b l a l e d a t i l l b a k f a l l k r i n g golvbrunn och svårigheter a t t öppna innerdörrar under v i s s a årstider. Även d e f o r m a t i o n e r tvärs bjälkarnas längdriktning kan medföra problem. Genom a l l t tunnare golvbeläggningar h a r även små d e f o r m a t i o n e r b e t y d e l s e . B r o t t i spånskiveskarvar kan ge s v i k t och för låg s t y v h e t , l o s s n a n d e golvbeläggningar t ex k l i n k e r - och k a k e l p l a t t o r samt s y n l i g a s k a r v a r hos golvbeläggningen. I extrema f a l l h a r även golvbeläggningen s p r u c k i t v i l k e t i s i n t u r kan l e d a t i l l v a t t e n s k a d o r i våtutrymmena.

De k o n s t r u k t i o n e r som används i träbjälklag i nya småhus är p r i n c i p i e l l t r e l a t i v t s t a n d a r d i s e r a d e och består o f t a s t av massiva träbjälkar e l l e r träbaserade lättkomponenter med centrumavståndet 600 mm. På över och u n d e r s i d a n a n -vänds träbaserade s k i v m a t e r i a l . Sedan lång t i d t i l l b a k a används spånskivor på bjälkarnas översida av b l a t e k n i s k a och ekonomiska skäl.

Många o l i k a produktionsmetoder och förtillverkningsgrader förekommer för småhus, från p l a t s b y g g e , p r e c u t , små- och s t o r b l o c k t i l l volymelement. Elementbyggande medför a t t e t t a n t a l nya problem kan uppstå t ex måste f o g a r utformas på lämpligt sätt och m a t e r i a l / e l e m e n t f u k t s k y d d a s .

Beroende på produktionsmetoden kommer m a t e r i a l och k o n s t -r u k t i o n e -r a t t utsättas fö-r o l i k a f u k t b e l a s t n i n g a -r med tillhörande d e f o r m a t i o n e r .

(24)

Det s t a t i s k a s y s t e m e t , k o n t i n u e r l i g bjälke i två fack e l l e r f r i t t upplagd bjälke, i n v e r k a r t i l l s a m m a n s med s k i v m a t e r i a l e n s infästning ( s p i k , s k r u v o c h / e l l e r l i m -förband) k r a f t i g t på bjälklagets d e f o r m a t i o n s e g e n s k a p e r . I hus med p l a t s b y g g d a bjälklag läggs spånskivorna på över-s i d a n med föröver-skjutna tväröver-skarvar och över-spiklimmaöver-s e l l e r s k r u v a s mot bjälkarna e f t e r d e t a t t y t t e r t a k e t monterats. S k a r v a r n a m e l l a n spånskivorna som h a r not och spont limmas. D e t t a förfarande s y n e s normalt ge e t t a c c e p t a b e l t g o l v . Ev e r f o r d r a s s l i p n i n g av g o l v e t i o l i k a utsträckning. Hos elementbyggda träbjälklag förekommer e t t s t o r t a n t a l

o l i k a lösningar för fogen m e l l a n närliggande element. De deformationsproblem som uppträder hos träbjälklag är också k o n c e n t r e r a d e t i l l d e t t a område av k o n s t r u k t i o n e n . Såväl s t u m s k a r v a r som s k a r v a r med not och spont förekommer med s p i k - , s k r u v - o c h / e l l e r limförband. En e l l e r två (den

ena är ev försvagad) bjälkar förekommer v i d s k a r v e n v a r -v i d -v a r i a t i o n e r i t-värsty-vhet kan uppstå.

Många i n d u s t r i r e p r e s e n t a n t e r a n s e r a t t d e t föreligger s t o r a s k i l l n a d e r i fuktrörelser hos spånskivor såväl

m e l l a n o l i k a f a b r i k a t som m e l l a n o l i k a leveranstillfällen av samma f a b r i k a t . Det s e n a s t e d e c e n n i e t s

formaldehyd-d e b a t t , sämre veformaldehyd-dråvara m m h a r r e s u l t e r a t i större svårig-h e t e r a t L t i l l v e r k a b r a spånskivor. Skärpta värmesvårig-hussvårig-håll- värmehushåll-n i värmehushåll-n g s k r a v h a r l e t t t i l l större k l i m a t s k i l l värmehushåll-n a d e r m e l l a värmehushåll-n ömse s i d o r hos kryprumsbjälklag med ökade r i s k e r för

besvärande fuktrörelser och tjälskjutning i grunden, ökad i s o l e r i n g och användning av lättkomponenter är exempel på y t t e r l i g a r e f a k t o r e r som t i l l k o m m i t och som i n v e r k a r på d e f o r m a t i o n e r i träbjälklag.

C e n t r a l t för d e f o r m a t i o n e r och nedböjningar i träbjälklag är d e l s f o g a r n a m e l l a n spånskivor, d e l s fogen m e l l a n spån-s k i v o r och bjälkar. Många mer e l l e r mindre l y c k a d e löspån-s- lös-n i lös-n g a r h a r p r o v a t s för a t t komma åt d e f o r m a t i o lös-n e r lös-n a v i d s k a r v a r n a utan a t t man med säkerhet h a r kunnat fastställa o r s a k e n t i l l problemen. Det är dock r i m l i g t a t t a n t a a t t fogens hållfasthet och s t y v h e t l i k s o m spånskivornas k r y p -n i -n g s e g e -n s k a p e r och fuktrörelser h a r e-n avgöra-nde b e t y d e l s e i sammanhanget. Betydande i n s a t s e r i form av m a t e r i a l - och

(25)

22

k o n s t r u k t i o n s u t v e c k l i n g är nödvändiga i s y f t e a t t begränsa r e k l a m a t i o n e r n a och för a t t öka kunskaperna inom området. S y f t e och omfattning

A v s i k t e n med p r o j e k t e t är a t t kartlägga och försöka för-k l a r a de d e f o r m a t i o n e r som för-kan föreför-komma i träbjälför-klag. P r o j e k t e t o m f a t t a r såväl enkätundersökning i n k l u d e r a n d e

e n k l a fuktmätningar som mer omfattande laboratoriemätningar D e t t a föredrag o m f a t t a r h u v u d s a k l i g e n nämnda

enkätunder-sökning.

Enkätundersökni^n^ i n k l u s i v e e n k l a mätni^n^ar

Förekommande deformationsproblem dokumenteras genom besök på h u s f a b r i k e r och i n t e r v j u e r med s k i v t i l l v e r k a r e , b e s i k t -ningsförrättare och försäkringsbolag. Problemen r e l a t e r a s t i l l v a l d a m a t e r i a l och k o n s t r u k t i o n e r samt t i l l förtill-v e r k n i n g s g r a d e t c . Byggprocessens o l i k a s t e g följs från l e v e r a n s av v i r k e och s k i v m a t e r i a l , v i a t i l l v e r k n i n g av bjälklagselement i h u s f a b r i k , t i l l l a g r i n g , t r a n s p o r t , montering och t i l l förhållandena i färdiga hus. Fuktför-hållanden, t e m p e r a t u r e r och d e f o r m a t i o n e r hos ingående m a t e r i a l mäts i de o l i k a s t e g e n .

Laboratorieundersökningar

Fuktförhållanden, t e m p e r a t u r och d e f o r m a t i o n e r hos v i r k e och s k i v m a t e r i a l mäts i de o l i k a s t e g e n . F u k t k v o t och temp e r a t u r r e g i s t r e r a s i h u s e t från montage och under u t -t o r k n i n g s f a s e n .

Särskilt s t u d e r a s o l i k a spånskivefabrikat med avseende på fuktrörelser och den h a s t i g h e t med v i l k e n d e s s a rörelser s k e r under o l i k a b e t i n g e l s e r . I l a b o r a t o r i u m undersöks beteendet hos träbjälklag under k o n t r o l l e r a d e förhållanden.

(26)

Förväntat £esu]^tat

Genom p r o j e k t e t f r a m t a s bättre u n d e r l a g för bedömning av o l i k a bjälklagskonstruktioner, produktionsmetoder och

för-t i l l v e r k n i n g s g r a d med avseende på r i s k e r n a för besvärande d e f o r m a t i o n e r . Med d e t t a som utgångspunkt kan nya a n v i s -n i -n g a r u t a r b e t a s för a-nvä-nd-ni-ng av spå-nskivor och a-ndra a k t u e l l a s k i v m a t e r i a l , gränser för fukttillstånd och r e -kommendationer för v a l av m a t e r i a l k v a l i t e t e r . Dessutom

möjliggör de i p r o j e k t e t vunna kunskaperna a t t förslag t i l l lämpliga konstruktionslösningar kan ges. V i d a r e h a r angelägna FoU i n s a t s e r sammanställts och r e d o v i s a s k o r t -f a t t a t .

F i n a n s iärer/Pro j e k t o r g an i^sati^on

Medel h a r erhållits från Träteknikcentrum, Spånskiveföreningen. Länsförsäkringsbolagens f o r s k n i n g s f o n d , G u l l r i n g s -hus, Götene-hus, H u l t s f r e d s h u s , Modulent, MyresjÖhus och S t a t e n s p r o v n i n g s a n s t a l t .

P r o j e k t e t genomförs av S t a t e n s p r o v n i n g s a n s t a l t samt Bygg- och E n e r g i t e k n i k , F a l k e n b e r g .

Preliminära s l u t s a t s e r

Beroende på förtillverkningsgrad uppstår o l i k a d e f o r m a t i o n s -problem hos träbjälklag. P l a t s b y g g d a bjälklag med spånskivor lagda med förskjutna s k a r v a r företer e n d a s t e n s t a k a problem och för något spånskivefabrikat. Volymelementbyggda trähus u p p v i s a r primärt besvärande nedböjningar m e l l a n d e t f r i t t upplagda bjälklagets stöd samt s t u n d t a l s för låg (tvär-) s t y v h e t och s v i k t p r o b l e m . Hus med bjälklaget förtillverkat som k a s s e t t e r h a r o f t a primärt problem med spånskivornas nedböjning m e l l a n de bärande träbjälkarna. Deformationerna t e n d e r a r t i l l a t t öka med större i s o l e r t j o c k l e k r e s p e k t i v e vid övergång från m a s s i v a träbjälkar t i l l träbaserade lätt-komponenter.

(27)

2k

Beroende på s k a r v u t f o r m n i n g för den längsgåenae logen m e l l a n två spånskivor e l l e r bjälklagskassetter förekommer problem med r e s n i n g av spånskivorna på en k o r t sträcka

(100-200 mm) nära fogen. Vinkeländringar nära upplag v i d öppningar i hjärtvägg l e d e r o f t a t i l l deformationsproblem såvida i n t e vinkeländringarna kan döljas med karmar e l l e r o m f a t t n i n g a r . A n s l u t n i n g a r av v i n k e l u t b y g g n a d e r t i l l en

"rak" huvuddel av byggnaden ger o f t a deformationsproblem p g a vinkeländringar nära upplag av d e t s l a g som b e s k r i v s i föregående mening och kan r e d u c e r a s på i p r i n c i p samma sätt.

I de volymelementbyggda husen h a r fuktförhållandena i k r y p -grunden s t o r b e t y d e l s e för bjälklagets d e f o r m a t i o n e r (ned-böjning). För hus med bjälklag förtillverkade som k a s s e t t e r förekommer däremot de största deformationsproblemen i hus byggda under goda k l i m a t b e t i n g e l s e r , m a j - j u l i , e v e n t u e l l t beroende på dålig u t t o r k n i n g . Genom mätningar h a r v i d a r e en f u k t g r a d i e n t k o n s t a t e r a t s i spånskivan som kan förklara den konkava överytan. I f l e r a f a l l h a r d i s k u t e r a t s värm-n i värm-n g av kryprummet sommartid för mivärm-nskade d e f o r m a t i o värm-n e r och mögelrisker samt värmning av kryprummet höst-vinter före överbyggnadens montage. I d e t senare f a l l e t s k u l l e därmed en "värmekudde" kunna byggas upp.

F l e r a företag h a r som målsättning a t t bygga i n m a t e r i a l e n med de f u k t k v o t e r som är a k t u e l l a i den färdiga k o n s t r u k -t i o n e n . Särskil-t v i k -t i g -t är d e -t -t a för s k i v m a -t e r i a l e n på över- och u n d e r s i d a n . I en d e l företag upplevs d e t som om träråvaran b l i v i t a l l t f u k t i g a r e med åren. K o n d i t i o n e r i n g av m a t e r i a l e n t i l l r e s p e k t i v e f u k t k v o t i den färdiga k o n s t -r u k t i o n e n , lämplig fö-rva-ring och h a n t e -r i n g av ingående m a t e r i a l är l i k s o m förbättrade uttorkningsmöjligheter

(ev förlängd b y g g t i d ) v i k t i g a åtgärder i strävan a t t r e -ducera d e f o r m a t i o n e r n a s s t o r l e k . Fuktspärr av bjälkarnas u n d e r s i d a i form av p l a s t f o l i e e d y l är en annan deforma-tionsbegränsande åtgärd.

(28)

En väl fungerancäe s k a r v m e l l a n närliggande spånskivor r e s p e k t i v e k a s s e t t e r mec3för minskac3e c3eformationer i spånskivegolvet m e l l a n de bäranc3e bjälkarna r e s p e k t i v e mindre s k a r v r e s n i n g k r i n g fogen m e l l a n k a s s e t t e r n a .

Stum-s k a r v på bred Stum-spånStum-skiveremStum-sa ovanpå den bärande träbjälken är exempel på en fungerande lösning. E n k l a r e s k a r v u t f o r m -n i -n g t ex stumskarv e l l e r -not och spo-nt över e-n bjälke

synes innebära ökade r i s k e r för deformationsproblem men f u n g e r a r s t u n d t a l s . Bjälklagskassetter med golvränna och upplag för spånskivan på en 35-45 mm b r e d r e g e l h a r i b l a n d g e t t upphov t i l l deformationsproblem i g o l v e t . Exempel-v i s h a r s k a r Exempel-v e n kunnat s e s som en b r y t p u n k t .

En allmän u p p f a t t n i n g är a t t deformationsproblemen i s k a r -v a r n a kan r e d u c e r a s genom a t t spånski-vans k a n t e r förseglas o c h / e l l e r genom a t t spånskivorna limmas flödigt i s k a r v a r n a . Om g o l v k o n s t r u k t i o n e n utformas som e t t s l u t e t element mins-kas r i s k e r n a för vatteninträngning med r e d u c e r a d e deforma-t i o n e r som följd.

Träbjälklag bör förses med någon form av k o r t l i n g a r i s y f t e a t t b l a kunna t i l l v e r k a element med större måttriktighet, för ökad tvärstyvhet samt för minskade f u k t b e t i n g a d e d e f o r mationer. Det är särskilt för f r i t t upplagda bjälkar v i k

-t i g -t a -t -t b e a k -t a r i s k e r n a för deforma-tionsproblem beroende på planlösning och möblering. För a t t minska d e f o r m a t i o n s -s k i l l n a d e r n a m e l l a n närliggande bjälkar är d e t v i k t i g t a t t d e l s vända k r o k i g h e t e n uppåt och undvika bjälkar med t j u r -ved e t c d e l s eftersträva l i k a s t o r s t y v h e t hos bjälklaget

vid e l e m e n t s k a r v e n som hos k a s s e t t e r n a s i n r e d e l a r . Mjukbalk, dvs försvagad bjälke, e d y l , är exempel på hur d e t t a prob-lem kan lösas, övriga o r s a k e r t i l l d e f o r m a t i o n s s k i l l n a d e r m e l l a n o l i k a bjälkar och d e l a r av bjälklaget kan b l a v a r a nivåskillnader i grunden samt o l i k a hårt b e l a s t a d e p a r t i e r av väggar och bjälklag v i d dörr- e l l e r fönsteröppningar. O l i k a l i m t y p e r s egenskaper och sammansättning är r e l a t i v t dåligt kända f o r användarna i byggbranschen. Såväl matt-limmet, limmet i spånskivorna som i fogarna m e l l a n spån-s k i v o r r e spån-s p e k t i v e m e l l a n spån-spånspån-skiva och bjälke behöver när-mare s t u d e r a s . V a l e t av l i m t y p i fogarna bestäms b l a av

(29)

26

om fogen u t n y t t j a s k o n s t r u k t i v t samt om a r b e t e t s k e r i f a b r i k e l l e r på b y g g p l a t s v i d o l i k a temperatur. Spånskivor-na av k v a l i t e t V 3 1 3 upplevs som fukttrögare i s k i v o r n a s i n r e d e l a r s a n n o l i k t beroende på ökad mängd vax. Kanterna däremot u p p l e v s som l i k a öppna för f u k t a b s o r p t i o n . S t o r a s k i l l n a d e r i d e f o r m a t i o n e r förekommer m e l l a n o l i k a f a b r i k a t l i k s o m inom e t t och samma f a b r i k a t . Spånens

tvärsnitts-dimensioner synes här s p e l a en avgörande r o l l . J u mindre spånyta d e s t o mindre f u k t upptas. Dagens spånskivor upp-l e v s som sämre än t i d i g a r e . Från många håupp-lupp-l h a r framförts a t t den reducerade f o r m a l d e h y d h a l t e n och nya l i m t y p e r s k u l l e ha försämrat spånskivornas hållfasthets och s t y v h e t s -egenskaper. Det f i n n s e m e l l e r t i d i n g a p r o v n i n g s r e s u l t a t som s t y r k e r denna u p p f a t t n i n g . V i d a r e h a r ifrågasatts om de p a r a m e t r a r som l a b o r a t o r i e p r o v a s är r e l e v a n t a för bedömning av spånskivornas k v a l i t e t i den färdiga k o n s t r u k -t i o n e n .

Träbjälklagens k o n s t r u k t i o n e r är i d a g ganska e n h e t l i g a . Avsevärda s k i l l n a d e r i produktionsmetodik, fogutformning och m a t e r i a l e g e n s k a p e r g e r dock upphov t i l l r e k l a m a t i o n e r i v a r i e r a n d e grad. S l i p n i n g s - och s p a c k l i n g s k o s t n a d e r upp-går t i l l c a 1000 k r / h u s . R e k l a m a t i o n s k o s t n a d e r n a per pro-d u c e r a t hus synes i m e pro-d e l t a l l i g g a m e l l a n O och 1000 k r . E t t s k a d e f a l l k o s t a r normalt c a 1000-3000 k r / h u s , i extremf a l l 10 00030 000 k r . Dessa k o s t n a d s u p p g i extremf t e r bör r e l a -t e r a s -t i l l merkos-tnaden för s-tumskarv med bred spånskive-remsa på bjälke i stället för stumskarv på bjälke som upp-går t i l l c a 10 kr/m e l l e r ca 400 k r / h u s . Merkostnaden för a t t använda fukttröga spånskivor av k v a l i t e t V313 i stället för v a n l i g a är c a 700 k r / h u s .

Deformationer i träbjälklag är e t t mångfasetterat problem där många f a k t o r e r i n v e r k a r . Med åtgärderna "stumskarv och bred spånskiveremsa på bjälke" samt f u k t k o n d i t i o n e r i n g av m a t e r i a l och element kan e t t a c c e p t a b e l t bjälklag e r -hållas. Även med d e s s a båda åtgärder v i d t a g n a förefaller det dock som om ogynnsam samverkan av f l e r a f a k t o r e r t ex

(30)

- nivåskillnader i grunden

- ojämn b e l a s t n i n g av väggar och bjälklag k r i n g öppningar för dörrar och fönster

- t j u r v e d , s t o r a k v i s t a r och v r i d n i n g hos bjälkar - välvning p g a f u k t k v o t s g r a d i e n t , regn e l l e r l i m - osymmetriska spånskivor

(31)

29

Fuktbetingade deformationer i träbjälklag

Preliminära resultat från laboratorieförsök

Carl-Johan Johansson

Statens Provningsanstalt

(32)

FUKTBETINGADE DEFORMATIONER I TRÄBJÄLKLAG Preliminära r e s u l t a t från laboratorieförsök

C a r l - J o h a n Johansson S t a t e n s P r o v n i n g s a n s t a l t

INLEDNING

Med träbjälklag a v s e s här k o n s t r u k t i o n e r med spånskivor på r e g l a r av m a s s i v t v i r k e e l l e r lättbalkar. I sådana bjälklag över kryprum förkommer a l l t i d f u k t b e t i n g a d e d e f o r m a t i o n e r i större e l l e r mind-re grad. D e t t a kan y t t r a s i g på f l e r a o l i k a sätt. Som exempel kan nämnas:

- Vågformig deformation hos g o l v y t a n tvärs r e g l a r n a , o f t a s t med markerade upphöjningar v i d e l e m e n t s k a r v a r n a ( s k a r v r e s n i n g ) . - Nedböjning av h e l a bjälklaget

- K r a f t i g l u t n i n g hos g o l v e t m e l l a n t ex gavelvägg och första bjälken

- B r o t t i spånskiveskarvar - Blåsbildning i m a t t o r

Den s k s k a r v r e s n i n g e n förefaller dock v a r a d e t största problemet.

Det s k a u n d e r s t r y k a s a t t ojämnheter i g o l v i n t e a l l t i d b e r o r på f u k t b e t i n g a d e d e f o r m a t i o n e r . B e s i k t n i n g a r som SP h a r g j o r t v i s a r a t t t ex o l i k a nivå v i d bjälkarnas u p p l a g samt k r o k i g a bjälkar också kan ge upphov t i l l ojämna g o l v .

J a g s k a i m i t t föredrag r e d o v i s a preliminära r e s u l t a t från labo-r a t o labo-r i e p labo-r o v n i n g a labo-r som utfölabo-rts v i d SP inom labo-ramen fölabo-r e t t p labo-r o j e k t i n i t i e r a t av s t y r g r u p p "Trähus". Fem h u s t i l l v e r k a r e står som medfinansiärer. P r o v n i n g a r n a h a r d e l v i s p l a n e r a t s med utgångs-punkt från den intervjuundersökning som C h r i s t e r H a r r y s s o n , Bygg & E n e r g i t e k n i k , g j o r d e i p r o j e k t e t s i n l e d n i n g s s k e d e .

J a g gör också e t t försök a t t förklara o r s a k e n t i l l de o l i k a de-formationsfenomenen saimt kommer med några förslag t i l l åtgärder. VAD BEROR DEFORMATIONERNA P A ?

Det är h e l t k l a r t , a t t fuktrörelser i golvspånskivorna s p e l a r en c e n t r a l r o l l i sammanhanget. Därmed i n t e s a g t , a t t man a l l t i d kan ge spånskiveindustrin s k u l d e n för problemen. Det f i n n s nämligen gränser för h u r spånskivor kan h a n t e r a s .

(33)

31

Fuktrörelserna i v i r k e t s p e l a r också en s t o r r o l l , i n t e minst längdändringen i f i b e r r i k t n i n g e n , som man j u a n n a r s o f t a b r u k a r b o r t s e från. F u k t k v o t s s k i l l n a d e n m e l l a n golvbjälkarnas över- och u n d e r s i d a kan uppgå t i l l m e l l a n 5 och 10 % - e n h e t e r . D e t t a ger upphov t i l l nedböjningar hos bjälkarna på några få m i l l i m e t e r u p p t i l l i s t o r l e k s o r d n i n g e n 20 mm beroende på balkhöjd, upplags-förhållanden, årstid, graden av samverkan med spånskivan, m m. A l l a b a l k a r böjer n e r ungefär l i k a mycket varför nedböjningen sällan märks. I b l a n d kan man n o t e r a en s t o r l u t n i n g m e l l a n g a v e l väggen, där g o l v s k i v a n s u p p l a g är f a s t , och den närmaste g o l v -bjälken. Där två f r i t t upplagda bjälkar möter v a r a n d r a på e t t upplag kan d e t b l i en besvärande b r y t n i n g i g o l v e t .

B r o t t i spånskiveskarvar b e r o r på en kombination av fuktrörelser i s k i v a n och otillräcklig s t y r k a hos fogen, t ex på grund av b r i -s t e r i l i m n i n g e n .

Blåsor i mattor uppstår när spånskivan krymper. Om l i m f o g e n är svag kan blåsbildningen komma redan v i d måttlig krympning. Den vågformiga d e f o r m a t i o n e n vinkelrätt r e g l a r n a och s k a r v r e s -ningen är svårare a t t förklara. Det kan knappast röra s i g om en e f f e k t av en f u k t g r a d i e n t i spånskivan. Normalt är s k i l l n a d e n i f u k t k v o t m e l l a n över- och u n d e r s i d a mindre än 0,5 % - e n h e t e r . V i d klimatförändringar kan s k i l l n a d e n b l i större. I e t t f a l l h a r v i uppmätt 1,8 %. Denna f u k t k v o t s s k i l l n a d kan e m e l l e r t i d e n d a s t ge upphov t i l l mycket måttliga och knappt skönjbara d e f o r m a t i o n e r hos g o l v e t .

Mycket t a l a r istället för a t t nedböjningen m e l l a n bjälkarna och s k a r v r e s n i n g e n hänger samman med den k r a f t i g a u p p f u k t n i n g som e t t g o l v kan b l i u t s a t t för under byggskedet på grund av regn och smältande snö. E v e n t u e l l t kan också användning av v a t t e n b a s e r a t m a t t l i m ha b e t y d e l s e .

Det h a r s p e k u l e r a t s i a t t s k a r v r e s n i n g e n kan bero på a t t v a t t e n tränger n e r i s k a r v e n och sugs i n i s k i v k a n t e r n a med svällning av spånskivan som följd. J a g t r o r i n t e d e t t a kan förklara a t t s k a r -v a r n a i b l a n d kan l i g g a f l e r a m i l l i m e t e r ö-ver omgi-vande gol-v, men mera om d e t t a s e n a r e i fördraget.

V i d mätningar i hus med sk s k a r v r e s n i n g h a r v i i e t t f a l l kunnat k o n s t a t e r a a t t golvbjälkarna v i d e l e m e n t s k a r v a r n a i n t e l i g g e r an mot upplagen. Det förefaller som a t t s k i v a n h a r b u k t a t så k r a f -t i g -t a -t -t den h a r l y f -t bjälkarna.

ETT EXPERIMENT MED VATTEN PÅ SPÅNSKIVEGOLVET

V i h a r g j o r t e t t e n k e l t e x p e r i m e n t som v i s a r v i l k a k r a f t e r som u t v e c k l a s om en spånskiva blöts upp på o v a n s i d a n och sedan t o r k a s u t . En spånskiva (V20) med måtten 1200x1000 mm s p i k a d e s på t r e r e g l a r med centrumavståndet 600 mm. De y t t r e r e g l a r n a s k r u v a d e s f a s t i l a b o r a t o r i e g o l v e t . Under m i t t r e g e l n p l a c e r a d e s en k r a f t g i -v a r e . På spånski-vans ö-versida l a d e s -våta handdukar. V i pro-vade t r e g o l v . S k i l l n a d e n m e l l a n dem v a r den "blöta" t i d e n , som v a r 45, 90 r e s p e k t i v e 99 timmar. E f t e r a t t handdukarna hade t a g i t s

(34)

b o r t f i c k golven t o r k a i temperaturen 20°C och r e l a t i v a l u f t

-f u k t i g h e t e n 40-50 %. E -f t e r ca 3 dygn v a r d e t en t r y c k k r a -f t på

m i t t r e g e l som uppgick t i l l m e l l a n 600 och 700 N, se f i g u r 7. Det

ska observeras a t t v i d u p p f u k t n i n g e n av överytan v a r m i t t r e g e l n

f r i a t t röra s i g uppåt, men endast en mycket m a r g i n e l l

uppbukt-n i uppbukt-n g ägde rum.

Omsatt i p r a k t i k e n innebär d e t t a experiment a t t om golvspånskivan

f u k t a s upp k r a f t i g t genom regn och snöslask så märks i n g e t t i l l

en början utan först när u t t o r k n i n g e n h a r pågått en t i d . Då

stäv-ar s k i v a n a t t bukta neråt. D e t t a l e d e r t i l l a t t bjälkstäv-arna v i d

elementskarvarna l y f t s i förhållande t i l l m i t t r e g e l n .

Det f i n n s s a n n o l i k t en r a d f a k t o r e r som påverkar graden av

skarv-r e s n i n g . Säkeskarv-rt haskarv-r d e t s t o skarv-r b e t y d e l s e h u skarv-r länge u p p f u k t n i n g e n

pågår samt hur vattentät spånskivans överyta är. Elementskarvens

u t f o r m n i n g har en h e l t avgörande b e t y d e l s e . Man kan t e o r e t i s k t

v i s a a t t med en böjstyv elementskarv kan s k a r v r e s n i n g e n e l i m i n e r

-as t i l l nästan 100 %.

H u s t i l l v e r k a r e har försökt motverka s k a r v r e s n i n g e n på o l i k a sätt.

Någon har t ex minskat regelavståndet från 600 mm t i l l 400 mm och

s a m t i d i g t b y t t t i l l en fuktbeständig spånskiva. Skarvresning

fö-rekommer ändå. E t t p a r t i l l v e r k a r e h a r däremot v a l t a t t göra en

s t y v elementskarv och har e n l i g t u p p g i f t b l i v i t av med

problem-en .

Det har a n t y t t s a t t problemen har t i l l t a g i t med åren och a t t en

försämring av spånskivekvaliteten s k u l l e l i g g a bakom.

HUR S T A R DET EGENTLIGEN T I L L MED DE SVENSKA S P Å N S K I V O R N A ?

Golvspånskivor är typgodkända och t i l l v e r k n i n g s k o n t r o l l e r a d e

sedan 7 0 - t a l e t . V i har på SP r e s u l t a t från mer än 10 års

prov-n i prov-n g . De provade egeprov-nskaperprov-na är i första haprov-nd

- böjhållfasthet,

- E-modul och

- tvärdraghållfasthet.

Först under d e t senaste året h a r v i för de v a n l i g a sk

V20skivorna börjat bestämma tjocklekssvällningen v i d 24 timmars v a t t e n

-l a g r i n g . För fuktbeständiga s k i v o r , sk V313-skivor, görs också

e t t beständighetsprov som innebär a t t tjocklekssvällning och

tvärdraghållfasthet bestäms e f t e r vattendränkning, f r y s n i n g

(-12*='C) och t o r k n i n g (70°C) .

När d e t gäller böjhållfasthet, E-modul och tvärdraghållfasthet

har värdena l e g a t på i s t o r t s e t t saimma nivå sedan 1978.

Bestän-dighetsegenskaperna hos V313-skivorna h a r v i i n t e h a f t séonma

möj-l i g h e t a t t fömöj-lja upp, d e möj-l s på grund av a t t a n t a möj-l e t p r o v n i n g a r är

l i t e t , d e l s därför a t t provningsmetoderna h a r ändrats.

Sedan 7 0 - t a l e t har man t v i n g a t s minska h a l t e n f r i formaldehyd i

spånskivorna. E t t första markant s t e g t o g s 1980 när danskarna i n

-förde s i n a k l a s s e r P25U och P25B. Nästa s t o r a s t e g t o g s när den

(35)

3 3

s v e n s k a spånskiveindustrin 1987 beslöt a t t för h e l a s i n produk-t i o n u p p f y l l a de produk-t y s k a E l - k r a v e n . K r a v e produk-t på maxhalproduk-t f r i formalde-hyd h a r m i n s k a t från 70 rag/lOOg t o r r s k i v a t i l l 10 mg/lOOg. D e t t a är en u t v e c k l i n g som u p p e n b a r l i g e n i n t e h a r påverkat hållfast-h e t s e g e n s k a p e r n a .

I f i g u r e r n a 1, 2 och 3 r e d o v i s a s provningsvärden för spånskivor som SP t o g u t under hösten 1987. Man kan b l a n o t e r a följande: - V 3 l 3 - s k i v o r h a r som r e g e l högre böjhållfasthet, E-modul och

tvärdraghållfasthet än V 2 0 - s k i v o r n a .

- V 3 1 3 - s k i v o r n a h a r dessutom väsentligt mindre tjocklekssvällning än V 2 0 - s k i v o r n a .

Hållfasthetsegenskaperna s k i l j e r s i g ganska l i t e m e l l a n t i l l -v e r k a r e a-v samma s k i -v t y p .

- Däremot kan tjocklekssvällningen för V 2 0 - s k i v o r s k i l j a s i g avsevärt m e l l a n två f a b r i k a t .

BORDE V I UNDERSÖKA FLER EGENSKAPER ?

Förmodligen borde v i d e t . De egenskaper v i nu p r o v a r s y f t a r främst t i l l a t t värdera h u r spånskivorna f u n g e r a r k o n s t r u k t i v t . V i misstänker a t t d e t f i n n s andra egenskaper, som också är betyd-e l s betyd-e f u l l a för s k i v o r n a s f u n k t i o n i betyd-e t t g o l v , mbetyd-en som v i i n t betyd-e h a r värderat h i t t i l l s .

E t t spånskivegolv kan under byggskedet b l i u t s a t t för regn,

snöslask o c h / e l l e r v a t t e n b a s e r a t l i m . V a t t n e t kan sugas i n såväl genom y t a n , som genom kanten v i d e l e m e n t s k a r v a r som i n t e s l u t e r h e l t tätt.

Även om f r i t t v a t t e n i n t e förekommer, v a r i e r a r fuktförhållandena i g o l v e t , från e t t o f t a f u k t i g t tillstånd i byggskedet t i l l e t t t o r r a r e årstidsvarierande tillstånd i b r u k s s k e d e t .

Inträngande f u k t g e r upphov t i l l fuktrörelser och s a n n o l i k t också höga spänningar i m a t e r i a l e t . Om spänningarna överstiger spånski-v e m a t e r i a l e t s hållfasthet uppträder b r o t t e l l e r p l a s t i c e r i n g med i r r e v e r s i b l a - i c k e återgående - d e f o r m a t i o n e r som följd.

Det som avgör h u r s t o r a fuktrörelserna b l i r , är främst h u r mycket f u k t som tränger i n i m a t e r i a l e t och v i l k a krympnings- och sväll-n i sväll-n g s e g e sväll-n s k a p e r m a t e r i a l e t h a r . M a t e r i a l e t kasväll-n j u t ex tillåtas ha mycket dåliga egenskaper om man b a r a kan förhindra f u k t e n a t t tränga i n och påverka d e t .

Mot denna bakgrund h a r v i f u n n i t a t t d e t är r e l e v a n t p r o v a följande egenskaper:

- Y t a n s benägenhet a t t suga v a t t e n ( y t s u g n i n g )

(36)

- Fuktrörelser v i d ändring av r e l a t i v a l u f t f u k t i g h e t e n från 30

t i l l 90 %.

För den senare egenskapen e x i s t e r a r redan en provningsmetod (NT

B u i l d 320) och e t t kravvärde (NKBs p r o d u k t r e g l e r n r 5 ) . Det f i n n s

e m e l l e r t i d skäl a t t misstänka a t t krawärdet, max 3,5 mm/m,

inne-bär större fuktrörelser än en g o l v k o n s t r u k t i o n kan k l a r a utan

problem under v i s s a förekommande f u k t b e t i n g e l s e r .

NYA PROVNINGSMETODER

För kantsvällningen och ytsugningen h a r v i u t v e c k l a t p r o v n i n g s

-metoder som kan tillämpas med enkla medel:

Ytsugning: Provkroppar med måtten 120x120 mm sågas u t . På den

ena y t a n limmas f a s t en 20 mm hög s e k t i o n av e t t plaströr. Rörets

i n n e r d i a m e t e r är 103 mm. Spånskiva med plaströr vägs. Därefter

hälls v a t t e n på t i l l ca 15 mms höjd. V i h a r v a l t a t t mäta

sug-ningen e f t e r 24 och 96 timmar. V a t t n e t hälls av och f r i t t v a t t e n

t o r k a s b o r t v a r e f t e r vägning kan ske. Under provningens gång är

det nödvändigt a t t f y l l a på med v a t t e n för a t t ersätta d e t v a t t e n

som sugs i n i s k i v a n .

Kantsvällning: 50 mm breda 300 mm långa provkroppar p l a c e r a s med

ena långsidan n e r i e t t v a t t e n b a d med 10 mms vattennivå. V a t t n e t

har färgats blått. E f t e r o l i k a t i d e r upp t i l l 172 timmar mäts

provkroppens t j o c k l e k på h a l v a bredden. V i d a r e mäts t j o c k l e k e n

e f t e r återkonditionering t i l l t o r r t tillstånd (20 °C, 65 % RH).

NÅGRA PROVNINGSRESULTAT

Samma s k i v o r som hållfasthetsprovades, se f i g u r 1-3, h a r u t s a t t s

för kantsvällning och y t s u g n i n g r e s p e k t i v e v a r i e r a n d e l u f t f u k t i g

-het. Av r e s u l t a t e n som r e d o v i s a s i f i g u r e r n a 4, 5, och 6 kan man

dra följande s l u t s a t s e r :

- Kantsvällningen r e p r e s e n t e r a d av värdena e f t e r 172 timmar och

e f t e r återkonditionering v i s a r på s t o r a s k i l l n a d e r mellan t i l l

-v e r k a r e a-v samma s k i -v t y p . Som -väntat är kants-vällningen högre för

V20-skivorna än för V313-skivorna. Det är i n t r e s s a n t a t t n o t e r a

a t t d e t f i n n s V 2 0 - f a b r i k a t som h a r l i k a l i t e n kantsvällning som

V313-skivorna.

- När d e t gäller ytsugningen f i n n e r man dramatiska s k i l l n a d e r

mellan f a b r i k a t e n . T i l l v e r k a r e 6 h a r en y t s u g n i n g som är 10

gång-er större än för de övriga V 2 0 - f a b r i k a t e n . Vad som är särskilt

anmärkningsvärt är, a t t t i l l v e r k a r e 4 b l a n d V 3 1 3 - f a b r i k a t e n har en

u t s u g n i n g som överstiger nästan a l l a V20f c i b r i k a t e n . Denne t i l l

-v e r k a r e tillhör de bästa -v i d p r o -v n i n g e n a-v

beständighetsegenskap-erna, se f i g u r 3.

(37)

3 5

- Längdändringen v i d ökning av l u f t f u k t i g h e t e n från 30 t i l l 90 % l i g g e r för V 3 1 3 - s k i v o r n a m e l l a n 2,0 och 2,9 mm/m (medelvärden för en t i l l v e r k a r e ) och för V 2 0 - s k i v o r n a m e l l a n 2,3 och 3,6. Hälften av V 2 0 - s k i v o r n a h a r mindre längdändring än den sämsta V 3 1 3 - s k i v a n .

SLUTSATSER

P r o v n i n g e n av kantsvällningen v i s a r a t t man med en normal V20-s k i v a kan få en förhöjning v i d e l e m e n t V20-s k a r v a r på c a 2 mm om det f i n n s f r i t t v a t t e n på g o l v e t några dygn. D e t t a förutsätter också a t t s k a r v e n är öppen så a t t v a t t e n kan tränga n e r . Om d e t är en V 3 1 3 - s k i v a b l i r motsvarande förhöjning v i d e l e m e n t s k a r v e n c a 1 mm. Det rör s i g alltså om r e l a t i v t små mått, varför den sk s k a r v -r e s n i n g e n knappast kan fö-rkla-ras av en kantsvällning.

Det l i g g e r närmare t i l l hands a t t förklara s k a r v r e s n i n g e n som en e f f e k t av k r a f t i g u p p f u k t n i n g av g o l v e t s överyta. Det är r i m l i g t a t t a n t a a t t graden av s k a r v r e s n i n g b e r o r på s k i v y t a n s y t s u g -n i -n g s e g e -n s k a p e r och på s k i v m a t e r i a l e t s krymp-ni-ngs- och sväll-n i sväll-n g s e g e sväll-n s k a p e r .

V 3 1 3 - s k i v a n från t i l l v e r k a r e 4 u p p v i s a r mot denna bakgrund en mycket olämplig kombination av egenskaper. Y t s u g n i n g e n är mycket hög i jämförelse med g e n o m s n i t t e t för V313- och V 2 0 - s k i v o r n a , se f i g u r 5. Dessutom är längdändringen större än för de f l e s t a andra s k i v f a b r i k a t e n , s e f i g u r 6.

HUR UNDVIKER MAN PROBLEM ?

H e l t säkert u n d v i k e r man problem om man väljer en s k i v a med l i t e n y t s u g n i n g och små fuktrörelser samt en böjstyv e l e m e n t s k a r v . Frå-gan är om man kan k l a r a s i g l i n d r i g a r e undan.

V i v e t e m e l l e r t i d a t t V 3 1 3 - k v a l i t e t e n i n t e är en g a r a n t i för e t t p r o b l e m f r i t t g o l v . En V 3 1 3 - s k i v a med l i t e n y t s u g n i n g förefaller dock v a r a en b r a lösning. E r f a r e n h e t e r från två t i l l v e r k a r e t a l a r för a t t d e t räcker med a t t göra e l e m e n t s k a r v e n böjstyv. Det är v i k t i g t a t t n o t e r a a t t v a n l i g a golvspånskivor, sk V20-s k i v o r , är avV20-sedda för t o r r t k l i m a t . De bör a b V20-s o l u t i n t e användaV20-s om d e t f i n n s r i s k för k r a f t i g u p p f u k t n i n g

Självklart måste man skydda g o l v e t mot nederbörd. Även med en V 3 1 3 - s k i v a med l i t e n y t s u g n i n g r i s k e r a r man s a n n o l i k t , a t t e f t e r

lång t i d s u p p f u k t n i n g få d e f o r m a t i o n s p r o b l e m . S k u l l e d e t t r o t s a l l t uppstå v a t t e n s a m l i n g a r är d e t v i k t i g t a t t f o r t a s t möjligt t o r k a upp dem. J u längre u p p f u k t n i n g s t i d d e s s t o större problem.

(38)

O) O >

H

-CD (O Q. -1 o o _CO o o 1 o' O o o O) k_ ra > in •2 in CM CO S i2 ° CO C (T3 C O) k. (O J£ k. 0) >

2 o

m

re

a

in CO CM O)

_ c

o

=0 CM E-Q > - I (O in cn CM re Q. 2 o CM m m o o o o 9 S S o _{o o o o} C O CM T-03 CU u •H

(39)

3 7 O) JC CO <ä JZ D ) (O > (0 Q. 2 k. (O t-0) > CO C C > ^ W CO

o

p

CM o CO o KO o o CM O in O _{CM T r} -CM tf) re CO

2 >

m

ra Q. c re c OJ ra CO CSJ O)

= i

"O .E. to

E

-å

>

LU ."5 CO ra o. 2 o m o CM T-o o o «* o o o o o o o o o C O CM 1-(M u •H

(40)

0,80 -0,60 0,40 0,20 ^ O (MPa) Tvärdraghållfasthet _V313 Tillverkare nr Tjocklekssvällning V313 20 15 10 5 O Tillverkare nr

F i g u r 3 Förmåga a t t motstå v a t t e n , k y l a och värme hos 22 mms fukt-beständiga golvspånskivor. S k i v o r u t t a g n a hösten 1987. P r o v n i n g e n l i g t NT B u i l d 310.

(41)

3 9 20 1 5 1 O 5 O

(%)

_{Kantsvällning} V313 , Kvarstående 'efter torkning 4 Tillverkare nr 20 15 1 O . 5 .. O

%)

Kantsvällning V20 Kvarstående

7J

—1

fel

21

1

1 7 Tillverkare nr

F i g u r 4 Kantsvällning hos 22 rmns golvspånskivor u t t a g n a under

hö-s t e n 1987. Proverna h a r hö-stått i v a t t e n i 193 timmar före

k o n d i t i o n e r i n g e n . D e t t a förklarar a t t svällningen e f t e r

åter-k o n d i t i o n e r i n g för t i l l v e r åter-k a r e 2 (V313) är högre än e f t e r 172

timmar.

(42)

60 50 40 30 20 1 O O (g) Ytsugning V313 24 h 96h Tillverkare nr 60 50 40 30 20 10 O (g) 24h Ytsugning

V20

96h

'1

I

114 169 6 Tillverkare nr

F i g u r 5 Ytsugning hos 22 mms golvspånskivor u t t a g n a under hösten 1987

Värden från t i l l v e r k a r e 5 och 7 saknas på grund av f e l v i d

provningen.

(43)

^41 O) •g I •O cc •S

^ ^

:re T-•O o CO 0 ) 0 ) > CO E

É

£

c

OJ re OJ > CO CM O CO in CM o in CM 1-m o CD C 'n •a c :re

o

O I cc

g

CO ^ CO — C7> i o CO o re k. > CO CM ^5 O o CO o CM ö)

u

O ) ? 5; :re C O

c

re E £ E ID in CO CM O C O CM o tf> o in CM" T-' T-* o" O)

c

•re ^

I s

>

c

03 re k. _> u> in CM 55 C D _O C O O CM

(44)

O o;

h s

L IP u > U ro .C o > 4J rH o 0\ CT^C^ 4J O

> Jitf

(Q Q) a c a; •H u C u O O in 3 -v T3 u •H QJ > -o c C 3 r-( O 4-1 CT> fl Q; 4J a a 3 (O fl u 3 C7^

(45)

^•3

Deformation och rörelser i spånskivor och

byggkomponenter med spånskivor

Fältmätningar och laboratorieprover

(46)

U L F BERGSTRÖM

DEFORMATION OCH R Ö R E L S E R I S P A N S K I V O R OCH BYGGKOMPONENTER MED S P Ä N S K I V O R FXLTMXTNINGAR OCH L A B O R A T O R I E P R O V E R

SAM'IANFATTNING AV NÅGRA TTC-OCH SBUF-PRO JEKT

(47)

^ 5

UPPDRAG OCH GENOMFÖRANDE Bakgrund

B y g g i n d u s t r i n h a r , i n t e m i n s t på s e n a r e år, fått lägga ut en h e l d e l pengar på a t t rätta t i l l skador orsakade av ändrade m a t e r i a l e l l e r ändrade k o n s t r u k t i o n e r .

K l a s s i s k a exempel är f l y t s p a c k e l p r o b l e m e n och problemen med spånskivor. I båda d e s s a f a l l h a r t i l l v e r k a r n a utan a t t meddela byggarna ändrat p r o d u k t e r n a och d e r a s

m a t e r i a l e g e n s k a p e r , v i l k e t o r s a k a t r e k l a m a t i o n e r och s t o r a bekymmer.

Då d e t gäller spånskivorna h a r man sedan början av 80-t a l e 80-t få80-t80-t en d e l problem som 80-t i d i g a r e i n 80-t e uppmärk-sammats .

M i s s t a n k a r h a r uppstått a t t man förändrat s k i v o r n a s egenskaper i saunband med ändrad t i l l v e r k n i n g , limsamman-sättning e l d y l . Möjligen är d e t t a en följd av önskan a t t u n d v i k a formaldehyd e t c .

I o c h med a t t man ökat värmeisoleringens t j o c k l e k , h a r också en d e l problem uppstått med spånskivegolv på o i n r e d d a ovanvåningar. Genom a t t så l i t e värme läcker genom k o n s t r u k t i o n e n , h a r man t i d v i s e t t k l i m a t ovan värmeisoleringen som m o t s v a r a r y t t e r k l i m a t e t (d v s RF k r i n g 90% v i n t e r t i d ) . I b l a n d kan RF också b l i högre än utomhus. Av mätningar i b e f i n t l i g a hus framgår a t t hög f u k t k v o t i trä och s k r i v m a t e r i a l kan kvarstå t i l l långt fram på våren. D e t t a kan ge upphov t i l l mögelskador. Man h a r t o m i något område fått r i v a u t a l l a spån-s k i v e g o l v på de o i n r e d d a ovanvåningarna. I en d e l f a l l h a r man också mätt upp mycket höga f u k t k v o t e r i trä uppåt 30*5^ o c h spånskivor i denna t y p av k o n s t r u k -t i o n e r . T r o l i g e n b e r o r d e -t på läckage genom bjälklage-t p g a övertryck i u n d e r l i g g a n d e våning.

D e t t a ger upphov t i l l s t o r a fuktrörelser i spånskivorna. I något f a l l h a r man uppmätt c a 50 mm längdutvidgning av spånskivorna på e t t sådant g o l v i småhus med r e s u l t a t a t t g a v e l s p e t s a r t r y c k t s u t o c h u n d e r t a k s p r u c k i t sönder.

I en d e l f a l l h a r d e t också förekommit a t t spånskivor på den varma s i d a n av krypgrundsbjälklag s p r u c k i t tvärs över h e l a bjälklaget. I b l a n d två s p r i c k o r i hus med

b a r a 10-11 m längd. S p r i c k o r n a h a r e j uppstått i spån-s k i v e spån-s k a r v u t a n m i t t e m e l l a n g o l v b a l k a r n a o c h tvärspån-s över h e l a h u s e t .

T i d i g a r e hade d e t någon gång hänt a t t man i hus med längder på 14-15 m fått en sådan s p r i c k a , men sällan v i d k o r t a r e h u s .

(48)

Uppdrag

De ovan berörda problemen har d i s k u t e r a t s såväl inom

Träteks Trähusgrupp som inom Byggentreprenörernas

Trä-och Fuktgrupp. Trätek har a n s l a g i t medel som b i d r a g

t i l l p r o j e k t beträffande Fuktrörelser i småhus och

Fältmätningar av f u k t i o l i k a trähuskonstruktioner.

Svenska Byggbranschens U t v e c k l i n g s f o n d SBUF har läimnat

b i d r a g t i l l e t t p r o j e k t för långtidstest i f u k t r u m av

spånskivors längändringar och d e f o r m a t i o n e r v i d c y k l i s k t

v a r i e r a n d e fukttillstånd.

(49)

^7

Genomförande

P r o j e k t e n beträffande fuktrörelser i småhus avser d e l s

a t t mäta f u k t b e t i n g a d e rörelser i sp&nskivegolv på

o i n r e d d ovanvåning i e t t småhus i Bromölla, d e l s a t t i

samma hus mäta långtidsdeformationer i e t t

krypgrunds-bjälklag med spånskivegolv.

Dessa p r o j e k t utgör e g e n t l i g e n en fortsättning på e t t

p r o j e k t som d r i v i t s av undertecknad i r e g i av Träteks

föregångare

T R Ä F Ö R Ä D L I N G S B Y R Å N . "FUKT- OCH TEMPERATUR-BEROENDE RÖRELSER I SMAHUSTRÄSTOMMAR", 1 9 8 1 .

P r o j e k t e n beträffande långtidstester i f u k t r u m av

längd-ändringar och d e f o r m a t i o n e r har utförts i LB-Hus,

f u k t r u m , som d i s p o n e r a t s av ABV (nu NCC).

Då de nämnda p r o j e k t e n är nära avhängiga av varandra har

Trätek och SBUF på förslag av p r o j e k t l e d a r e n för de

o l i k a p r o j e k t e n c i v i n g U l f Bergström b e s l u t a t a t t utge

en gemensam r a p p o r t som kommer inom k o r t .

För många b y g g m a t e r i a l - i n t e minst spånskivor- är d e t

b l a långtidsegenskaperna som har s t o r b e t y d e l s e för

byggnadens goda bestånd. Av d e t t a skäl, h a r såväl

fältmätningar som t e s t e r i f u k t r u m f o r t s a t t under lång

t i d - 9 0 0 - 2 6 0 0 dagar. D e l r e s u l t a t har under årens

lopp r e d o v i s a t s i form av föredrag i o l i k a sammanhang

b l a v i d Träteks årliga Trähusdagar från v i l k a också

s k r i f t l i g dokumentation f i n n s

(50)

FÖRUTSÄTTNINGAR, T E K N I S K A DATA, GÄLLANDE NORMER

Fukt e n l

SBN 1 9 8 0 : 2 7 : 1 1 :M I N D E L N I N G I K L I M A T K L A S S E R F ö r benklitnde RV k l i m i i l i s k i n v e r k n n på irMkonstniktioner g o d i s s » I t k o n s t r u k t i o n e r n a hänförs till k l l m i i t k l a s s e r e n l i g l fbljande. För de o l i k a k l i -m a l k l a s s e r n a gUIIer I all-mflnhet o l i k a k -m v -m e d a v s e e n d e pÄ b e s l l n d i | h e l s a m t o l i k a v i r d e n pA lillKtna p A k l n n l n g a r m m . D i r ej i n n a t anges i n k l u d e r a s k l l m a l k l a s s O i k l i m a l k l a s s I. • T i l l kUm(tikla%n O hHnfÖrs följande k o n s t r u k t i o n e r : K o n s t r u k t i o n e r i n o m h u s i varaktigt u p p v l r m d a b y g g n a d e r u t a n l u f t r u k -n i -n g .

T i l l klimaiklasi I hUnförs följande k o n s t r u k t i o n e r :

V i n d s b j H I k l a g o c h takstolar i k a l l a m e n v e n t i l e r a d e v i n d s u t r y m m e n ö v e r varaktigt u p p v l r m d a lokaler.

Y t t e r v l g g a r i varaktigt u p p v l r m d a b y g g n a d e r s k y d d a d e a v v e n t i l e r a d , tit b e k l l d n a d .

T i l l kUnwiklass 2 h i n f ö r s följande k o n s t r u k t i o n e r :

K o n s t r u k t i o n e r i i c k e varaktigt u p p v l r m d a m e n v e n t i l e r a d e byggnader eller lokaler n i c d i c k e fuktalstrande v e r k s a m h e t eller l a g r i n g , t ex Tritidshus, k a l l -garage, kallförrfld, e k o n o m i b y g g n a d e r o c h k r y p u t r y m m e n . Y t t e r t a k p a n e l e r . B y g g n a d s s t l l l n i n g a r , gjutHormar o c h l i k n a n d e p r o v i s o r i s k a k o n s t r u k t i o n e r . T i l l klhtwiklaM 5 h I n f Ö r s Pdljande k o n s t r u k t i o n e r : För v i l a o s k y d d a d e k o n s t r u k t i o n e r f ö r u t o m b y g g n a d s s t l l l n i n g a r , gjutrormar * o c h l i k n a n d e p r o v i s o r i s k a k o n s t r u k t i o n e r Qft k l i m a t k l a s s 2). K o n s t r u k t i o n e r i direkt k o n t a k t m e d m a r k .

K l i m a t k l a s s e r n a s gränser antogs då motsvara:

K l i m a t k l a s s O motsvarar < 4 0 % RF *

K l i m a t k l a s s 1 motsvarar < 6 0 % RF

K l i m a t k l a s s 2 motsvarar < 8 0 % RF

K l i m a t k l a s s 3 motsvarar < 1 0 0 % RF

* Den omgivande l u f t e n s r e l a t i v a f u k t i g h e t .

Samma a n g i v e l s e r f i n n s också i den n y l i g e n u t g i v n a

handboken

"SPÄNSKIVOR".

V A R H I N G I I TRÄKONSTRUKTIONER MED K-VÄRDEN E N L I G T SEDAN 1 9 8 0 GÄLLANDE BYGGNORM, MÅSTE DE KONSTRUKTIONER SOM HÄNFÖRS T I L L K L I M A T K L A S S I OVAN PLACERAS I K L I M A T K L A S S I I , DÄ DEN ÖKADE V Ä R M E I S O L E R I N G E N ÖKAT DEN R E L A T I V A L U F T F U K T I G H E T E N ( L A N G T I D AV Ä R E T ) T I L L 6 0 - 8 0 % RF, I B L A N D OCKSA 9 0 % RF.

(51)

^49

Fukt e n l Nybyggnadsregler

:412 ruktinverktin T r ä v i r k e o c h n n d r a t r a p r c K l u k t e r s k n l l s k y d d n s m o t f u k t f ö r » t t h i n d r a n n g r e p p a v r ö t a o c h m o t t r H f ö r s t ö r a n d e I n s e k t e r . S t S I I f ö r b i n d n i n g a r s k a l l s k y d d a s mc>t k o r r o s i o n . L l i i i f t t g n r I e n t r ä k t m s t r u k t k m s k a l l u t f ö r a s m e d t i l l f r e d s s t ä l l a n d e b e s t ä n d i g h e t . ^ , F u k t e n s I n v e r k a n p^ h ä r f i W i u ä R a n «>ch s t y v h e l s e g e n s k a p e r n a ht>8 t r ä k o n s t r i i k t l o n e r n n s k a l l b e a k t a s v i d d i m e n s i o n e r i n g e n . I ^ t s k a l l R t u a s g e n n n i n r t k < t n ^ r r t i k t i o n e i t h r t n f t i r s t i l l e n k l l i n a i k l n M o c h g e n « i m a t t o m r ä k n i n g s t a l f<>r t i l l ä m p l i g k l i m a t k l a ^ s a n v ä n i l s v i d b e s t ä m n i n g e n a v d i m e n s i o n e r a n d e v ä r d e n p ä b ä r f i V r m ä g a ( K h s t y v h e t . K l i i i u i d d r r t s O k a r a k t e r i s e r a s a v e n m i l j i » v a r s r e l a t i v a f u k t i g h e t e n d a s t u r K l e r k o r t a p e r i o d e r i i v e r s t l g e r 65 % i K h I g e n o m s n i t t I n t e ö v e r s t i g e r

40 %.

KUmatklöss I k a r a k t e r i s e r a s a v e n m l l j i V v a r s r e l a t i v a f u k t i g h e t e n d a s t u n d e r k o r t a r e p e r i m l e r i i v e r s t l g e r 65 % » K h a l d r i n n ä r 80 % . KUntatklnss 2 k n i B k r e r i s e r a s a v e n mllj«V v n r s r e l a r i v n f u k t i f i h e t e n d a s t u n d e r k o r t a r e p e r i i n l e r ö v e r s t l f j e r 8 0 % . R I i i i K i l k l n s s 3 k n r n k t e r i s e r a s a v e n milj»'» s<»m g e r e t t s t t i r r e f u k t l n n e h f i l l I v i r k e t ä n d e t s o m s v a r a r m o t k l i m a t k l a s s 2.

I BFS 1988:18 har man försiktigtvis i n t e angett t i l l

v i l k a k l i m a t k l a s s e r o l i k a k o n s t r u k t i o n s d e l a r ska,

hän-föras. Man förutsätter a t t a l l a inblandade p a r t e r v e t

a t t de y t t r e delarna av klimatskärmen i n k l t a k s t o l a r ,

vindsbjälklag och ytterväggar r e g e l b u n d e t utsätts för

e t t k l i m a t med mer än 80% RF.

(52)

FXLTMXTNINGÅR

Provhus

Provhuset är beläget i Bromölla och är e t t LB-Hus i

standardutförande, se f i g 4:11.

Mätningar h a r g j o r t s d e l s av h o r i s o n t e l l a rörelser i

golvbjälklag av spånskivor på o i n r e d d ovanvåning, d e l s

av v e r t i k a l a rörelser, d e f o r m a t i o n e r i bjäXklag över

krypgrund. K o n s t r u k t i v t utförande, se f i g 4:12 och 13.

Mätningar på den ouppvärmda ovanvåningen h a r pågått

under t i d e n mars 1982 - j u l i 1986.

Mätningarna i krypgrundsbjälklaget h a r pågått under

t i d e n mars 1982 - maj 1989.

Som g o l v m a t e r i a l användes 22 mm golvspåneskivor av

s t a n d a r d k v a l i t e t , både i ovanvåningens och i

kryp-grundens bjälklag.

MÄTNINGAR PÅ OINREDD OVANVÅNING

1 f i g 1.

(53)

51