Betonilaatan kosteusmittauksen suunnitelma tai vikasuunnitelma

Liiallinen kosteus betonissa on edelleen kallis haaste lattia-asentajille. Näiden kustannusten arvioidaan olevan lähes miljardi dollaria vuodessa pelkästään Yhdysvalloissa kosteusperäisten kaupallisten betonilattioiden vaurioiden vuoksi.

Monet kosteusperäisten betonilattioiden vaurioitumisen syyt voidaan välttää tai lieventää testaamalla betonin kosteusolosuhteet asianmukaisesti ennen lattian asentamista.

• Betonilaatan kosteusmittausvaihtoehdot
• RH-testaus paikan päällä
• Projektin dokumentoinnin varmistaminen, että betonin kosteustesti on oikea

Valitettavasti betonin kosteustestauksen puolustusarvoa heikennetään usein välinpitämättömän tai olemattoman testisuunnittelun tai huonosti suoritetun kosteustestauksen vuoksi. Huono suunnittelu tai määrittely voi johtaa toisen tason, epäluotettavan testausmenetelmän käyttöön. Tieteellisesti validoitu ja luotettavin tarkin menetelmä betonin kosteusolosuhteiden mittaamiseksi on paikan päällä tehtävä suhteellisen kosteuden (RH) testaus.

Laatan kosteusolosuhteiden virheellinen testaus, vaikka käytettäisiin muuten tarkkaa testausmenetelmää, tuottaa samalla tavalla virheellisiä lukemia.

Näin ollen RH-testaus on tehtävä standardin ASTM F2170 (Standardoitu testausmenetelmä betonilaattojen suhteellisen kosteuden määrittämiseksi paikan päällä olevien antureiden avulla) ja se on tehtävä luotettavalla RH-testausjärjestelmällä.

Tarkkaa betonin kosteustestausmenetelmää ei välttämättä ole määritelty projektidokumentaatiossa. Silti asianmukaisen testauksen määrittämättä jättäminen jättää kaikki betoniin tai lattiaan koskeneet alttiiksi kosteusperäiselle lattiavauriolle.

Tehokkain tapa suojata itseäsi ja tiimiäsi on varmistaa, että ASTM F2170 -testausstandardi ja käytettävä RH-testi on määritelty projektidokumentaatiossa.

Betonilaatan kosteusmittausvaihtoehdot

• Kalsiumkloridin (CaCl2) testaus
• Paikan päällä tapahtuva suhteellinen suhteellinen mittaus

Kuten edellä todettiin, RH-testaus on ainoa tieteellisesti validoitu menetelmä, joka tarjoaa käyttökelpoisia ja tarkkoja lukemia, jotka auttavat lattian asentajia tekemään tietoon perustuvia päätöksiä lattian asennuksen ajankohdasta tai korjaavista toimenpiteistä.

On kuitenkin opettavaista tarkastella molempia yleisiä betonilaatan kosteustestausmenetelmiä, jotta ymmärretään, miten ne toimivat ja mitä arvoa ne tarjoavat tai eivät tarjoa.

Betonin kosteusmittari ja ASTM F2659

Betonin kosteusmittari on hyödyllinen työkalu laatan eri alueiden suhteellisen kosteustilan alustavaan tarkastukseen. Tällä tavoin käytettynä se parantaa paikan päällä tehtävän suhteellisen kosteuden mittauksen tehokkuutta, syistä, jotka käsittelen yksityiskohtaisesti alla olevassa suhteellisen kosteuden mittaamista käsittelevässä keskustelussa.

Kosteusmittarit eivät kuitenkaan tarjoa lainkaan kvantitatiivista kosteusmittausta. Tästä syystä betonikosteusmittari ei ole työkalu, joka voi auttaa sinua tekemään päätöksiä siitä, onko laatta valmis lattian asentamiseen.

Betonin kosteusmittari mittaa tietyn laatan alueen laadullisen kosteuden suhteessa laatan kokonaiskosteuteen. Se ei anna mittaa laatan kosteustilasta eikä varmasti mitään lukemaa, joka korreloisi laatan tulevan kosteustilan kanssa, kun se on tiivistetty lattian alle.

Betonin kosteusmittari ei tarjoa kvantitatiivista mittausta. Lisäksi se mittaa kosteusolosuhteet vain laatan yläosan tuuman sisällä. Betonin kosteus ei ole tasainen koko laatassa, sekä siksi, miten kosteus liikkuu betonin läpi, että betoniseoksen vaihteluiden vuoksi, joita voi esiintyä jopa saman laatan sisällä.

Pelkän pintakerroksen lukeminen yhdestä kohdasta laattaa ei voi antaa tarkkaa kuvaa laatan todellisesta kosteustilasta.

Betonin kosteusmittareiden standardoitua käyttöä säätelee ASTM F2659 (Standardiohje betonin, kipsisementin ja muiden lattialaattojen ja tasoitteiden vertailukosteustilan alustavaan arviointiin rikkomattomalla elektronisella kosteusmittarilla).

ASTM F2659 -ohjeissa todetaan erityisesti:

”Tämän oppaan ei ole tarkoitus antaa kvantitatiivisia tuloksia lattian hyväksymisen perustaksi kosteusherkkien lattiapinnoitejärjestelmien asennukseen. Testimenetelmät F1869, F2170 tai F2420 tarjoavat kvantitatiivista tietoa sen määrittämiseksi, ovatko kosteustasot tiettyjen rajojen sisällä.”

ASTM F2170 viittaa in situ -kokeisiin suhteellisen kosteuden mittaamiseen ja ASTM F1869 kalsiumkloridin (CaCl2420) mittaamiseen. (ASTM F2014 sääteli tiettyjä suhteellisen kosteuden mittaamisen käyttötarkoituksia, mutta se vedettiin pois vuonna 2170.) Käyn ASTM F1869:n ja FXNUMX:n läpi myöhemmin tässä artikkelissa. Mutta ASTM teki asian selväksi: elektronisia kosteusmittareita ei pitäisi käyttää sen määrittämiseen, onko laatta valmis lattian asentamista varten.

Kalsiumkloriditesti ja ASTM F1869

Varhaisin dokumentoitu viittaus kalsiumkloriditestiin on peräisin Armstrongin linoleumin asennuskirjasta, joka julkaistiin vuonna 1941. Asennuskirjassa sitä kutsuttiin "kosteustestiksi". Lattianasentajat asettivat peitettyjä kiteitä laatalle ja tarkistivat ne seuraavana päivänä nähdäkseen, näyttivätkö ne imeneen kosteutta.

1960-luvulla insinöörit päättivät standardoida kosteusmittausten määrittämisen CaCl-testin avulla sen sijaan, että olisi pitänyt luottaa kiteiden imemän kosteuden visuaaliseen arviointiin. Kehitetty kaava perustui kiteiden painoerojen käyttämiseen laatasta tulevan kosteushöyryn haihtumisnopeuden (MVER) laskemiseen.

1960-luvun dokumentaatiossa MVER-arvoksi määriteltiin usein kaksi tai kolme paunaa, kun taas monet lattiavalmistajat nostivat hyväksyttävän MVER-arvon viiteen paunaan 1990-luvulle mennessä.

CaCl-testi standardoitiin vuonna 1998, kun käyttöön otettiin ASTM F1869 (Standardimenetelmä betonialuslattian kosteushöyryn päästönopeuden mittaamiseksi vedetöntä kalsiumkloridia käytettäessä)).

ASTM F1869 -standardin mukaan kiteet on punnittava ennen kuin ne asetetaan laatalle ja peitetään. Kiteet on punnittava 60–72 tuntia myöhemmin laatan MVER-arvon määrittämiseksi. F1869-ohjeiden mukaan "kosteuden määrä on ilmaistava kosteushöyryn vapautumisnopeudena, mitattuna kosteuspaunoina 1000 neliöjalan alueella..."

Valmistajan ohjeet, joissa viitataan ASTM F1869 -standardiin, määrittävät, mikä MVER-nopeusalue on hyväksyttävä lattian asennuksessa. Valmistajan ohjeiden puuttuessa alan standardi on kolme paunaa. ASTM F1869 -standardin päivitys kieltää ... Kipsipohjaisen tai kevytkivibetonin CaCl-koe.

Construction Technology Laboratories (CTL) Group suoritti vuosikymmenen kestäneitä CaCl-testin testejä määrittääkseen, kuinka tarkasti MVER-standardi heijasti betonilaattojen kosteutta. CTLGroupin päätutkijan, tunnetun betoniasiantuntijan Howard Kanaren, mukaan CaCl-testi "voi olla epäluotettava; kykenevä tuottamaan sekä vääriä korkeita että matalia tuloksia"

Yhdessä CTLGroupin suorittamassa testissä he mittasivat neljää betonilaattaa, jotka olivat vakiintuneet 50 %:n kosteudessa vuosien ajan. ASTM F1869 -ohjeita noudattaen CaCl-testien tulokset antoivat MVER-arvon vaihtelemaan 2.5–4+ paunaa. Nämä tulokset osoittavat, että ”CaCl2-pakkauksen kuivausaine itse asiassa imee itseensä enemmän kosteutta kuin betonista tuli ulos, mikä antoi väärän positiivisen tuloksen."

Tämä oli yksi lukuisista testeistä, joihin sisältyi sekä laboratorio- että kenttätestejä, CTLGroup CaCl-testillä tehtyä MVER-mittausta luotettavana indikaattorina betonin kosteustasoille. Kanaren mukaan CTLGroup esitti kuusi syytä, miksi MVER "kärsii vakavista puutteista".

1. Standardeilla ei ollut tieteellistä perustaa niiden luomishetkellä, joten MVER:llä luotettavana kosteuden mittana ei ole kvantitatiivista perustaa.
2. MVER-paketteja itsessään ei voida kalibroida, joten tarkkuuden määrittäminen on mahdotonta.
3. Testi mittaa kosteuspitoisuutta vain laatan pinnalla eikä anna tietoa laatan kosteuspitoisuudesta pinnan alla.
4. CaCl-testaus ei mittaa MVER:iä tarkasti; sekä väärät positiiviset että väärät negatiiviset lukemat ovat yleisiä.
5. Ympäristöolosuhteet häiritsevät helposti tuloksia. Tämä on yksi syy siihen, miksi CaCl-testaus antaa usein vääriä positiivisia tai negatiivisia lukemia. Kiteet vetävät puoleensa kosteutta ilmasta, mikä sitten virheellisesti liitetään betonin kosteuteen.
6. Tietyt MVER:n rajoitukset eivät ota huomioon liimojen vaikutusta lattian suorituskykyyn pitkällä aikavälillä.

Kolmas puute tällä listalla, se, että CaCl-testi mittaa vain pinnan kosteutta, heijastaa sitä tosiasiaa, että muut betonin kosteutta koskevat tutkimukset osoittavat, että kosteus liikkuu betonin läpi eikä tasoittu ennen kuin betonilaatta on tiivistetty.

Näin ollen laatan pinnan kosteusolosuhteiden mittaaminen, vaikka se tehtäisiin tarkasti, ei vieläkään kerro meille mitään hyödyllistä pinnan alla olevasta kosteudesta. Ja kaikki pinnan alla oleva ylimääräinen kosteus nousee ylöspäin ja vaikuttaa liian aikaisin asennettuihin lattiapäällysteisiin.

Toinen kriittinen seikka on, että pintakosteuden mittauksella on vain vähän korrelaatiota laatan kosteustasoon sen jälkeen, kun lattia on asennettu betonin päälle. Lattian asennuksen jälkeen kosteus ei voi enää haihtua. Jäljelle jäänyt kosteus tasapainottuu koko laatassa.

Näin ollen tiivistetyn lattian alle tasaantumaan jäävän kosteuden määrällä on suurin vaikutus siihen, kärsiikö lattia kosteusvaurioista tulevaisuudessa. Laattaan jäänyt ylimääräinen kosteus nousee ylös haihtumatta ja kuljettaa mukanaan kosteushöyryä ja kemikaaleja, jotka jäävät loukkuun laatan pinnan ja lattian väliin.

Lukema, joka heijastaa tätä vain testin tekohetkellä, antaa vain vähän hyödyllistä ennustettavaa tietoa laatan kosteusolosuhteista lattian tiivistämisen jälkeen.

CaCl2-testiä käytetään edelleen sen dokumentoiduista puutteista huolimatta. Tämä voi johtua osittain uskomuksesta, että CaCl2-testaus on halvempaa kuin RH-testaus. CaCl2-testin hinta on halvempi kuin RH-testipakkauksen.

CaCl2-testaus on kuitenkin paljon työvoimavaltaisempaa kuin RH-testaus. Tämän seurauksena CaCl2-testauksen suorittaminen aiheuttaa korkeammat suorat kustannukset kuin RH-testaus ja korkeammat epäsuorat kustannukset sen tehottomasta ajan ja työvoiman käytöstä johtuen.

Toinen syy CaCl2:n jatkuvaan käyttöön voi olla se, että CaCl2:lla on pidempi kenttähistoria kuin RH-testillä, minkä jotkut saattavat sekoittaa uskottavuuteen. Monet lattiamateriaalien valmistajat määrittelevät edelleen hyväksyttävän MVER-arvon takuun kattavuudelle, mikä antaa myös CaCl2-testille uskottavuuden.

In Situ RH-testi ja ASTM F2170

Lundin teknillisen yliopiston työ Ruotsissa 1990-luvulla oli ratkaisevan tärkeää nykyään tunnetun in situ -suhteellisen kosteuden testausmenetelmän kehittämisessä. Tutkijat tarkastelivat laatan sisällä olevia suhteellisia kosteustasoja ja niiden yhteyttä laatan sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen lattian asennuksen jälkeen. He määrittivät tarkat laattasyvyydet, joilla suhteellisen kosteuden anturin on luettava suhteellisen kosteuden prosenttiosuus, joka heijastaa laatan sähkömagneettista yhteensopivuutta tiivistyksen jälkeen.

Maan päälle valetuille betonilaatoille syvyys on 40 %; molemmilta puolilta kuivuville laatoille sopiva syvyys paikallaan olevalle suhteellisen kosteuden anturille on 20 prosenttia. Ei ole yllättävää, että ensimmäiset alan järjestöt, jotka julkaisivat standardeja paikallaan tapahtuvalle suhteellisen kosteuden testaukselle, olivat Ruotsissa ja Suomessa.

Nämä ammatilliset standardit, joita puhekielessä kutsutaan nimellä ”Nordtest”, julkaistiin vuonna 1995. ASTM käytti Nordtestiä perustana F2170-standardin kirjoittamiselle, joka hyväksyttiin ensimmäisen kerran vuonna 2002.

Tieteellisen validoinnin laajuus on huomattava ero F1869:n ja F2170:n vastakkaisissa historioissa. CaClXNUMX-testi ja standardointi kehitettiin anekdoottisten kokemusten perusteella, ja myöhemmät kontrolloidut testit paljastivat sen heikkoudet. In situ RH syntyi ja jalostettiin tieteellisten testien avulla, ja kenttäkäyttöstandardeja noudatettiin sen jälkeen.

Itse asiassa jatkuva tieteellinen testaus in situ RH-menetelmällä on parantanut ymmärrystämme siitä, mikä on johtanut F2170-standardin äskettäiseen päivitykseen. Alkuperäinen F2170-standardi edellytti 72 tunnin odotusta betonireiän ilman tasapainottumiseksi, ja vasta sen jälkeen voitiin ottaa ASTM-standardin mukainen lukema.

ASTM:n tilaamassa ja riippumattoman laboratorion vuonna 2014 tekemässä tarkkuus- ja virheettömyystutkimuksessa testattiin 72 tunnin odotusajan tehokkuutta. Tutkijat ottivat lukemia useilla väliajoilla ennen 72 tuntia seuratakseen eroa F2170:n vaatimaan 72 tunnin lukemaan.

Tämän prosessin avulla tutkijat havaitsivat, että 24 tunnin kohdalla otetut lukemat olivat tilastollisesti yhtäpitäviä 72 tunnin kohdalla otettujen lukemien kanssa. Mahdolliset satunnaiset poikkeamat näiden kahden lukeman välillä olivat johdonmukaisesti ja riittävän pieniä, jotta niillä ei ollut tilastollista vaikutusta. Kaikki tämä tarkoittaa, että 24 tunnin lukema oli toiminnallisesti identtinen 72 tunnin lukeman kanssa, joten 72 tunnin lukemavaatimus oli kiistanalainen.

Tämän tutkimuksen tuloksena ASTM päivitti F2170-standardia siten, että ASTM-yhteensopivat lukemat voidaan ottaa 24 tuntia anturin asettamisen jälkeen reikään. Tarkistetun standardin myötä in situ RH-testausmenetelmä on nyt nopein saatavilla oleva betonikosteustestausmenetelmä, koska F1869-standardin käyttäjien on edelleen odotettava vähintään 60 tuntia ennen standardin mukaisen lukeman ottamista.

Merkittävin ero in situ RH- ja CaCl2-testimenetelmien välillä on se, mitä niillä itse asiassa testataan. Kuten edellä todettiin, yksi CaCl2-testin vakavimmista puutteista on se, että se mittaa vain pinnan kosteutta, vaikka pinnan alla oleva kosteustila on paljastavin.

Vain paikan päällä oleva suhteellinen kosteusanturi mittaa betonilaatan suhteellisen kosteuden ja lämpötilan, joten se on ainoa testausmenetelmä, joka voi kertoa meille tarkasti mitään betonin tulevasta kosteustilasta lattian asennuksen jälkeen.

RH-testipakkausten validoitu luotettavuus

Paikan päällä tehtävien RH-testien tieteellinen tausta varmistaa myös, että RH-testipakkaukset voidaan kalibroida jäljitettävien kansallisten standardien mukaisesti. Yksi CaCl-testin suurimmista heikkouksista oli se, ettei MVER-mittauslaitteita pystytty kalibroimaan osana testiä, kuten Kanare totesi CTLGroupin tutkimuksessa. Ilman kalibrointia on mahdotonta varmistaa, että testauslaitteet palauttavat tarkan lukeman.

In situ RH-testaus: Tarkin ja helpoin testausmenetelmä

Ei ole aina onnekasta sattumaa, että tehokkain ja luotettavin vaihtoehto on myös helpoin ja nopein. Betonin kosteusmittausten kohdalla tilanne on juuri tämä.

Ensinnäkin on syytä korostaa, että uusin tieteellinen tutkimus in situ RH-testauksesta johti siihen, että ASTM tarkisti F2170-standardia vaatimaan vain 24 tunnin odotusajan. F1869 vaatii edelleen vähintään 60 tuntia ennen kuin voit ottaa käyttökelpoisia kosteusmittauksia.

Lisäksi saatavilla on in situ RH-testipakkauksia, jotka yksinkertaistavat in situ RH-testien asennusta ja tiedonkeruuta, mikä nopeuttaa koko betonin kosteusmittauksen aikataulua projektin sisällä.

Esimerkiksi on olemassa helposti asennettavia paikan päällä olevia RH-antureita, kuten ne, jotka ovat osa Wagner Meters' Rapid RH® L6 -betonikosteusmittausjärjestelmäToisin kuin CaCl2-testit, jotka vaativat paljon valmisteluja kiteiden tiivistyksen varmistamiseksi, in situ RH-anturit voidaan asentaa minuuteissa. Tarvitaan vain yksinkertaisen reiän poraaminen, sen puhdistaminen ja RH-anturin asettaminen paikalleen.

Rapid RH L6 -järjestelmään kuuluu myös useita valinnaisia ​​lisävarusteita ja ilmaisia ​​mobiilisovelluksia, jotka virtaviivaistavat tai automatisoivat tiedonkeruun ja F2170-raportointiprosessit. Parannettu tiedonkeruu ei ainoastaan ​​nopeuta aikataulua, vaan tarjoaa myös kvantitatiivisen perustan tietyn laatan kuivumisprosessin paremmalle ymmärtämiselle trendianalyysikaavioiden avulla.

Standardi F2170 edellyttää tietyn määrän antureita asennettavaksi laatan neliömäärän perusteella, ja siinä määritellään myös paikat, joihin jotkut anturit on sijoitettava. Betonin kosteusmittari on hyödyllinen kohdennuslaite, joka voi löytää ongelmakohdat testipaikasta ja varmistaa, että ne saavat ansaitsemansa huomion.

Etsi kosteusmittari, joka ulottuu pinnan alle, kuten Wagner Meters'in C555-nastaton betonikosteusmittari, joka lukee ¾ tuumaa laatan sisään. Se palauttaa lukeman, joka näyttää kohdan vertailukosteustilan, mikä auttaa tunnistamaan, missä laatassa on eniten kosteutta.

Projektin dokumentoinnin varmistaminen, että betonin kosteustesti on oikea

Vaikka paikan päällä tehtävä suhteellisen kosteuden mittaus on luotettavampi ja nopeampi, CaCl-testillä on silti kannattajansa. Pääurakoitsijat tai lattia-asentajat käyttävät yleensä oletusarvoisesti testiä, jota he pitävät mukavimpana käyttää, vaikka se ei olisikaan paras testi käytettäväksi. Kukaan projektissa ei halua tuhlata aikaa väittelemällä siitä, mitä betonikosteustestiä käytetään laatan valun jälkeen.

Oikea aika vaatia F2170-standardin mukaista in situ -suhteellista koetusmenetelmää on silloin, kun projektia aletaan määritellä. Asianmukaisen huolellisuuden tekeminen in situ -suhteellisen koetusmenetelmän tehostetun hyödyllisyyden validoimiseksi ja tehokkaimman suhteellisen koetusjärjestelmän määrittäminen projektisi kriteerien mukaisesti on varma tapa alentaa stressitasoja – ainakin betonin kosteusmittausten osalta.

Lataa nopea RH ASTM F2170 -tarkistuslista – Varmista tarkka RH-testaus joka kerta!

Jason Spangler

Jasonilla on yli 20 vuoden kokemus myynnistä ja myynnin johtamisesta useilla eri toimialoilla, ja hän on menestyksekkäästi tuonut markkinoille useita tuotteita, mukaan lukien alkuperäiset Rapid RH® -betonikosteustestit. Hän työskentelee tällä hetkellä Wagner Metersillä Rapid RH® -tuotteiden myyntipäällikkönä.

Päivitetty viimeksi 11. helmikuuta 2025