Fuktopptak i plastisolasjon

Abstract

Hensikten med denne oppgaven er å finne ut hvor mye fukt som blir absorbert i ekspandert polystyren (EPS) og ekstrudert polystyren (XPS) når de er utsatt for stående vanntrykk og fuktmettet luft. I tillegg er påvirkningen av fuktinnhold på varmekonduktiviteten blitt vurdert. Det skulle også vurderes om standardens prøvemetode er egnet for bestemmelse av fuktopptak. Fuktopptak i plastisolasjon studeres fordi fukt reduserer de termiske egenskapene ved at varmeledningsevnen øker, og dermed er meget viktig å ta hensyn til under prosjektering.

Tre ulike forsøk med EPS og XPS er gjort. I tillegg er et litteraturstudium gjennomført for å avdekke omfanget av relevante studier og for å sammenligne laboratorieforsøkene med andre studier.

Bestemmelse av vannabsorpsjon i isolasjon ved fullstendig nedsenking i vann er gjort i henhold til standard NS-EN 12087:2013. To ulike EPS- og tre ulike XPS-prøvestykker med forskjellig densitet ble i 13 uker utsatt for stående vanntrykk, og veid en gang i uken for å observere utvikling av deres fuktinnhold. Etter 13 uker spente fuktinnholdet i de ulike EPS- og XPS-prøvestykkene over henholdsvis 3,2-6,7 volum% og 0,2-0,3 volum%. En reproduksjon av forsøket som varte i 4 uker, hvor nye EPS-prøvestykker ble testet, resulterte i et fuktinnhold på 2,7-6,1 volum%, som er sammenlignbart med fuktopptaket i den første prøveserien etter samme eksponeringstid. I tillegg er det gjennomført et forsøk hvor prøvestykker av EPS og XPS er plassert i en lufttett boks med lufttemperatur på omtrent 23°C og med vann i bunnen som forårsaker 100 % relativ luftfuktighet i boksen. Hensikten med dette forsøket er å undersøke fuktopptak i plastisolasjon når det over en lang periode er utsatt for fuktig luft. EPS-prøvestykkenes vekt ble svakt redusert, mens vekten av XPS økte litt etter 13 uker eksponering. Årsaken til dette er uklar.

Varmekonduktiviteten av fuktig plastisolasjon er også studert ved å utføre tester i henhold til NS-EN 12667:2001 på EPS og XPS som har ligget nedsunket i vann i 13 uker. Den målte varmekonduktivitetsverdien til våt isolasjon kontra deklarert verdi økte med 4,7 % (XPS3) til 11,8 % (XPS1).

Utfra nedsenkingsforsøket ble det oppdaget at EPS med lik trykkfasthet og densitet har veldig stor spredning i vannabsorpsjonsmengde, varierende med over 3 volum%. Årsaken til dette er at produksjonsmetoden medfører variasjoner i porestrukturen fra EPS-plate til EPS-plate og innad i hver enkelt plate. Samme variasjon var ikke å se i XPS.

Det ble oppdaget at graden av fuktopptak i EPS blir sterkt påvirket av atmosfæretrykket. På grunn av dette kan resultater fra målinger gjort på ulike dager vanskelig sammenlignes uten korreksjon for atmosfæretrykk. Dette burde nevnes i standarden.

Det er vanskelig å forutsi fuktoppførselen av den dynamiske prosessen som skjer når plastisolasjon blir brukt på ulike bruksområder. Plastisolasjon vil i mange tilfeller sjeldent være utsatt for stående vanntrykk over lang tid, så standardens (NS-EN 12087:2013) metode er ikke alltid egnet til bestemmelse av forventet fuktopptak. Fuktbelastningen fra nedsenkingstester er imidlertid sammenlignbar med den temporære fuktpåvirkningen som kan skje i praksis.