Afdampning fra beton

6 Undersøgelser i klimakammer

6.1 Kvantitativ bestemmelse af afgasning i klimakammer

De kvantitative bestemmelser blev gennemført ved klimakammermåling i henhold til EN 13419 ”Building Products – Determination of the emission of volatile organic compounds. Part 1: Emission test chamber method”.

6.1.1 Forberedelse af prøveemner

Prøveemnerne er tildannet i passende størrelse i forhold til kammervolumen.

Emnerne er kantforseglede med alufolie forud for prøvning.

6.1.2 Prøvningsbetingelser

Klimakammer:                     225 l poleret rustfrit stål

Temperatur:                        23 ± 0,5°C

Relativ fugtighed:                45 ± 5% RH

Luftskifte i klimakammer:    0,5 -1,0 ± 0,005 h-1

Lufthastighed:                      0,15 ± 0,05 m/s

Eksponeret overflade:          0,32 m²

Prøveemnerne har været placeret i klimakammer i hele prøvningsperioden.

6.1.3 Målemetode

Det generelle princip for emissionsmålinger i klimakamre er, at prøveemnet der skal undersøges, placeres i et klimakammer ved kontrollerede prøvningsbetingelser. Gasser og dampe, der afgives fra prøveemnet, blandes med kammerluften. Luftprøver udtages ved fastsatte tidspunkter og analyseres ved forskellige analyseteknikker.

6.1.4 Kemisk analyse

Emissionerne fra de undersøgte betonprøver blev opsamlet på Tenax TA, desorberet termisk og efterfølgende analyseret ved kapillarkolonne gaschromatografi kombineret med massespektrometrisk detektion (GC-MS) i henhold til ISO/DIS 16000 – 6 (2002).

Aldehyder blev opsamlet på dinitrophenylhydrazin (DNPH) filtre og efterfølgende analyseret ved væskechromatografi med UV detektion (HPLC-UV).

Organiske aminer blev opsamlet på Silicarør og efterfølgende analyseret ved gaschromatografi med flammeionisationsdetektion (GC-FID).

Ammoniak blev opsamlet på svovlsyrecoatede silicagelrør og efterfølgende analyseret ved hjælp af spektrofotometri/ionchromatografi.

Ved alle analyser er kvantificering foretaget i forhold til eksterne kalibreringsstandarder af det detekterede stof eller tæt beslægtede kemiske stoffer.

Detektionsgrænse for VOC´er på Tenax                                0,3 – 1 µg/m³

Detektionsgrænse for aldehyder på DNPH                                  1,2 µg/m³

Detektionsgrænse for aminer på Silica                                             5 µg/m³

Detektionsgrænse for ammoniak opsamlet på absorptionsrør      30 µg/m³

Usikkerhed på analyseresultater                                                       10-15%

Der er analyseret blindværdier for det tomme kammer før prøvning, ligesom der er analyseret ueksponerede rør.

Kortfattede resultater af klimakammermåling er gengivet i rapportens afsnit 7.2. Detaljerede resultater er gengivet i rapportens bilag C.

Ammoniakkoncentrationen er endvidere forsøgt kvantificeret ved hjælp af fotoakustisk IR instrument fra firmaet Brül og Kjær.

6.1.5 Sensorisk bedømmelse

Sensorisk bedømmelse af lugtindtrykket blev gennemført for 2 af de 4 udvalgte materialer: letklinkerbeton og vægbeton.

Den sensoriske bedømmelse blev gennemført ved klimakammerprøvning (Dansk Selskab for Indeklima, Standard Test Method for Determination of the Indoor-Relevant Time- Value by Chemical Analysis and Sensory Evaluation, 2003) i klimakamre med tragt til brug ved bedømmelse af lugtindtryk. Ved metoden bedømmes oplevelsen af kvaliteten af den luft, der har været i kontakt med prøvematerialet af et utrænet personpanel på ca. 20 personer, der afspejler sammensætningen af befolkningen. Lugtindtrykket bedømmes med hensyn til intensitet (på en skala fra ”ingen lugt” til ”overvældende lugt”) og acceptabilitet (på en skala fra ”klart acceptabel” til ”klart uacceptabel”).

Den anvendte metode er beregnet for materialer, der har et fugtindhold i ligevægt med klimakammerluften (23°C, 50% RH). Da de prøvede betontyper var forholdsvis nyproducerede, blev der løbende foretaget målinger af kammerluftens relative fugtighed, da undersøgelser har vist, at den oplevede luftkvalitet ved et givent indhold af kemiske stoffer forværres ved øget temperatur og luftfugtighed (Fang et al., 1998).

Bedømmelserne er gennemført 2, 3 og 4 uger efter produktion og ved en materialebelastning svarende til 0,4 m² pr. m³ rumluft.

Kortfattede resultater af sensorisk bedømmelse er gengivet i rapportens afsnit 7.3. Detaljerede resultater er gengivet i rapportens Bilag D.

6.2 Indeklimarelevante tidsværdier

De undersøgte produkter er vurderet ud fra en komfortmæssig betragtning ved den indeklimarelevante tidsværdi (Dansk Selskab for Indeklima, 2003). De komfortmæssige effekter omfatter lugt og slimhindeirritation.

Den indeklimarelevante tidsværdi for et materiale eller produkt er den tid, det tager de afgassende stoffer at nå ned på 50% af tærskelværdien for lugt eller irritation.

Alle koncentrationer, der blev målt i klimakammer, er ved hjælp af en faktor omregnet, så de er relevante i relation til indeklimasammenhænge. Beregningen fremgår af nedenstående formel, hvor Cm [mg/m³] er den beregnede ligevægtskoncentration i indeklimaet; n er luftskiftet i indeklimaet [gange pr. time]; V er volumenet af det aktuelle rum i m³; Rs er den specifikke afgasningshastighed, [mg h-1 × m²] bestemt ved klimakammerforsøg, og A er emnets areal i det aktuelle rum [m²].

Cm = R × A/n × V

Beregningerne er foretaget med anvendelse af et volumen på 17,4 m³ jævnfør DS/INF 90 (1994). For prøver af huldækelement og gulvbeton blev der anvendt en materialebelastning på 0,4 m²/m³ svarende til gulvarealet i et standardrum. For vægelement af letklinkerbeton og vægelement af normalbeton blev der anvendt en materialebelastning på 1,4 m²/m³ svarende til vægarealet i standardrummet.

Den indeklimarelevante tidsværdi er for gulvbeton og huldækelement alene bestemt på baggrund af de kemiske målinger. Sædvanligvis er den indeklimarelevante tidsværdi baseret på såvel kemisk bestemmelse, som sensorisk bedømmelse af emissionen.

Den indeklimarelevante tidsværdi i døgn er et direkte udtryk for, hvor lang tid der går fra montering af et produkt, til afgasningen fra produktet ikke længere forventes at kunne give anledning til lugt eller irritation af slimhinder i øjne, næse og øvre luftveje.

Den største begrænsning ved at bruge tærskelværdier for lugt og irritation er, at der kun findes tærskelværdier for et begrænset antal stoffer. Lugt er ikke ensbetydende med, at afgasningen giver anledning til sundhedseffekter, ligesom på den anden side ingen lugt ikke er ensbetydende med, at afgasningen ikke giver anledning til sundhedseffekter.

6.2 Resultater af klimakammermåling

Ved de kvantitative klimakammermålinger af afgasningerne fra de 4 produkter blev i alt 15 forskellige kemiske stoffer kvantificeret, se bilag C hvor også er angivet stoffernes lugt- og irritationstærskler.

Aldehyder og alkoholer blev målt i meget lave koncentrationer, som for alle stoffers vedkommende ligger under lugtgrænseværdierne.

Organisk aminer kunne ikke måles i koncentrationer over målemetodens detektionsgrænse.

Kulbrinter blev detekteret i luften fra to betonprøver, nemlig fra huldækelementet og fra vægelement af letklinkerbeton, mens der i forbindelse med vægelement af normalbeton og gulvbeton ikke kunne detekteres kulbrinter i luften.

Ammoniak kan detekteres i luften fra såvel betonprøver som indeholder cement uden flyveaske som betonprøver der indeholder flyveaske.

6.3 Resultater af sensorisk bedømmelse

Resultater af de sensoriske bedømmelser af såvel vægelement af letklinkerbeton som vægelement af normalbeton viste, at lugtindtrykket var acceptabelt og med moderat til svag lugt.

Der måles efter 2, 3 og 4 uger efter udstøbning, og der er en svagt faldende tendens i lugtens intensitet. For alle målinger gælder, at lugtindtrykket var moderat i begyndelsen af testperioden og faldende til svag sidst i prøvningsperioden.

Ved ingen af de gennemførte målinger af kammerluftens relative fugtighed blev der registreret fugtigheder over 50% RH. Den mængde vand, der er afgivet til klimakammerluften fra betonprøverne, har altså været så lille i forhold til luftskiftet i kammeret, at der ikke har kunnet registreres en ændring af luftens relative fugtighed.

 



Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.