|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Afdampning fra beton
7 Diskussion
7.1 Organiske forbindelser
Kun fra de betonprøver, som er udstøbt under anvendelse af mineraloliebaseret formolie, er det muligt at måle en nævneværdig afdampning af flygtige organiske stoffer.
Afdampningshastigheden af kulbrinte målt i klimakammer kan omregnes til koncentrationen i et standardlokale, og i Figur 7.1 er disse koncentrationer afbildet.
Klik her for at se figuren.
Figur 7.1 Koncentrationen af kulbrinte i et standardlokale afbildet som funktion af tiden efter støbning af betonen
Den betonprøve, der er udstøbt under anvendes af vegetabilsk baseret formolie (vægelementet), og betonprøven der er udstøbt helt uden brug af formolie, afgiver ikke kulbrinte. Detektionsgrænsen er ca. 1 mg/m³.
Den kraftigste afdampning blandt de 4 testede betonprøver ser man fra huldækket, som 28 døgn efter udstøbning afgiver en kulbrintemængde svarende til, at man i et standardlokale med et normalt luftskifte vil kunne opnå en koncentration på 2,4 mg/m³.
Denne afdampning må forventes at aftage med tiden. Målingerne tyder på, at afdampningshastigheden falder til en ca. 1/3 fra 5. dagen til 28. dagen efter en udstøbning. Man må derfor forvente, at når et hus er indflytningsklart, vil de kulbrintekoncentrationer i rumluften, som stammer fra betonen være endnu lavere end målingerne og beregninger på 28. døgns beton viser. På den anden side er denne koncentration af kulbrinter blot betonens bidrag, mens afdampningen fra andre byggematerialer let kan bringe koncentrationerne endnu højere op.
Der er ingen officielle grænseværdier for det acceptable indhold af flygtige organiske forbindelser i indeklimaet.
Arbejdstilsynet udstikker grænseværdier (GV) for en række kemiske stoffer i arbejdsmiljøet. I AT-vejledning C.0.1. ”Grænseværdier for stoffer og materialer, oktober 2002" angives grænseværdien i arbejdsmiljøet for petroleum C9 – C14 med mindre end 5 % aromater til 180 mg/m³. Petroleum med denne karakteristik er meget lig de kulbrinter, der er afdampet fra beton fremstillet med mineralolie baseret formolie.
I Vejledning fra Miljøstyrelsen nr. 2 fra 2002 ”B-værdivejledningen” angives grænseværdien for aromatfri mineralsk terpentin til 1 mg/m³. Denne grænseværdi er lugtbaseret.
B-værdierne er en grænseværdi for den enkelte virksomheds bidrag til forurening af omgivelserne, og Arbejdstilsynets grænser er værdier i arbejdsmiljøet, hvor man forventes kun at opholde sig i arbejdstiden. Derfor er ingen af de to ovennævnte grænseværdier dækkende for indeklimaet.
Ofte ser man, at der i forbindelse med vurdering af indeklimaet anvendes fx 1/40 eller 1/100 af Arbejdstilsynets grænseværdi. En 1/40 del af grænseværdien for petroleum er 4,5 mg/m³, mens 1/100 af grænseværdien er 1,8 mg/m³.
I Finland opererer man med en tredelt klassifikation for indeklima. Klasserne kaldes S1, S2 og S3, hvor S1 svarer til det bedste indeklima. S2 er godt indeklima, og S3 er tilfredsstillende. Kravet til indhold af flygtige organiske komponenter i de tre klasser er henholdsvis 200, 300 og 600 µg/m³. Det skal bemærkes, at man kun skal medregne komponenter, der hidrører fra byggematerialerne, ikke emissioner, der hidrører fra andre aktiviteter.(FiSIAQ 2001)
En anden undersøgelse i Finland indikerer, at det er vanskeligt at opnå så lave koncentrationer af forurenede stoffer i indeklimaet, selvom bygningerne er opført af de mest hensigtsmæssige materialer (Jarnstrom og Saarela, 2003).
På grundlag af disse grænser, må det forventes, at afdampning af formolier til indeklimaet er et om end ikke fuldstændigt negligeabelt problem så dog et meget begrænset indeklimaproblem.
Indeklimaproblemet hidrørende fra formolien er som sagt relativt begrænset, og det kan i mange tilfælde elimineres fuldstændigt ved at substituere den mineraloliebaserede formolie med vegetabilsk baseret formolie.
7.2 Ammoniak
Ved klimakammerforsøg er det muligt at måle ammoniakafdampning både fra beton, som indeholder flyveaske og fra beton, som er fremstillet med ren cement uden flyveaske.
I Figur 7.2 er afbildet de beregnede koncentrationer af ammoniak, der teoretisk ville opstå i et lokale, hvor væggene er fremstillet af de pågældende betontyper. Søjlerne repræsenterer beton, der er 2, 4, 11, 28 eller 59 dage gammelt. Især de første søjler er ikke praktisk relevante, idet man ikke i praksis kan anvende en bygning, hvor betonen er udstøbt få dage før ibrugtagelsen.
Klik her for at se figuren.
Figur 7.2 Beregnede koncentrationer af ammoniak i et rum, hvor væggene er opført af beton med og uden flyveaske
Der er lige som for kulbrinter ingen anerkendte grænseværdier for den acceptable ammoniakafgivelse fra beton eller for den acceptable ammoniakkoncentration i indeklimaet.
På samme måde som for kulbrinter i indeklimaet kan man vælge at anvende mellem 1/40 og 1/100 del af den arbejdshygiejniske grænseværdi som i Danmark er 14 mg/m³. Indeklimaværdierne bliver beregnet på denne måde mellem 140µg/m³ og 350 µg/m³.
Det finske normsæt for indeklima FiSIAQ indeholder også grænseværdier for ammoniak. Grænseværdierne for ammoniak i de to mest restriktive klasser (S1 og S2) er 30 µg/m³ medens der i den mest lempelige indeklimaklasse (S3) tillades op til 40 µg/m³.
Forsøgene viser, at afgasningshastigheden aftager med tiden, og den afgasningshastighed, der er målt på beton der er mere end 28 gammelt, tyder på, at alle de ovennævnte grænseværdier vil blive overholdt i et hus bygget af den pågældende beton.
Hvis man forudsætter, at ammoniakken i betonen fra begyndelsen er jævnt fordelt, at fordampningen er styret af diffusion gennem betonen, at diffusionskonstanten er konstant, og der er tale om et relativ tykvægget betonemne, så kan koncentrationsprofilerne i betonen beskrives ved hjælp af Fick´s anden lov.
Løsning af denne ligning viser, at fluxen er proportional med tiden opløftet til -1/2. (Se fx Bird, Stewart and Lightfoot, 1960)
F = K / vt
Hvor:
F er flux i µg/time/m²
K er en konstant
t er tiden i dage
I Figur 7.3 er afbildet fluxen som funktion af 1 divideret med kvadratroden af tiden.
Klik her for at se figuren.
Figur 7.3 Flux afbildet som funktion af 1 divideret med kvadratroden på tiden
Man må forvente, at ikke alle forudsætninger for den ovenfor beskrevne model kan holde. For eksempel må man forvente, at fugtigheden og hydratiseringsgraden påvirker diffusionshastigheden i betonen.
Sandsynligvis vil diffusionshastigheden gennem beton aftage med tiden. Litteraturværdier for diffusionskonstanten for ammoniak gennem en cementmørtel er opgivet til 6 × 10-6 m²/s for en to dage gammel mørtel. Diffusionskonstanten falder til 8 × 10-7 m²/s efter 10 dage og til 2 × 10-7 m²/s efter 22 dage. (Mark A.Tyra and T.L.Robl; 2001)
Beregningerne forudsætter endvidere, at betonemnet er så tykt, at koncentrationen i midten af emnet ikke ændres nævneværdigt i prøveperioden. Denne forudsætning vil næppe holde set over et tidsperspektiv på flere måneder eller år.
Alligevel ser det ud, som om den relativt simple model for afdampningshastigheden passer relativt godt med de observerede data.
På grundlag af koncentrationerne af ammoniak i klimakammeret og kammerets luftskifte kan den samlede mængde ammoniak, der er afdampet, estimeres. Tilsvarende kan den samlede mængde ammoniak i betonen estimeres ud fra analyser af cement og flyveaske. Disse overslagsberegninger viser, at ca. 10 % af den samlede ammoniakmængde er fordampet i klimakammeret. Heri medregnes ikke den ammoniakmængde, der fordamper under selve blandeprocessen og i det første døgn, inden betonprøven placeres i kammeret.
7.3 Indeklimamærke
Heller ikke de øvrige stoffer, som afgives fra betonen, er fundet i nævneværdige koncentrationer i de her gennemførte klimakammerundersøgelser, og lugtbestemmelserne viser, at lugten fra betonen er moderat til svag.
Der findes i dag ingen godkendte prøvnings- og mærkningskriterier for indeklimamærkning af betonprodukter. Indeklimamærkningen bygger på lugt og på de flygtige stoffers irritationstærskel, og hvis der formuleres krav til indeklimamærkning af beton på samme måde som for andre byggematerialer, ville de undersøgte betontyper kunne indeklimamærkes. Dette gælder både, når betonen anvendes som væg og som gulv/loft.
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.
|