Moisture measurements in building materials with microwaves

Hannu Kääriäinen, Michael Rudoplph, Dieter Schaurich, Herbert Wiggenhauser

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Rakennusten ja rakenteiden kuntoisuuden määrityksissä ja arvioinneissa on olennaista määrittää rakennuksen lattian ja muiden rakenneosien kosteus. NDT-menetelmiä on yhä enemmän käytetty tällaiseen kosteusmittaukseen, koska ne eivät vaurioita tutkittavaa rakennusta. Mikroaaltosiirtomenetelmä on eräs NDT-menetelmistä, ja sitä on käytetty useita vuosia. Tässä raportissa tutkitaan mikroaaltomenetelmän soveltuvuutta eri rakennusmateriaalien kosteuden mittauksiin. Menetelmää on menestyksekkäästi käytetty BAMissa toistetuissa tiili- ja hiekkakivimateriaalien kosteuden mittauksissa. Tässä projektissa tutkittiin myös muita materiaaleja, kuten betonia, hiekkaa, sepeliä, lämmöneristeitä ja puuta. Samalla kerättiin tietoa rakennusmateriaalien kosteuden määrittämisestä työmaalla mikroaaltomenetelmällä. Tutkimuksessa käytetty laitteisto on kehitetty BAMissa muutaman viime vuoden aikana. Menetelmä edellyttää koekappaleeseen kaksi yhdensuuntaista reikää, joissa kaksi antennia voi liikkua. Materiaalin kosteussisältö voidaan laskea kahden porareiän välillä siirtyvän mikroaallon intensiteetistä. Kosteusprofiilit porareiän pituussuunnassa voidaan saada liikuttamalla antenneita askelittain porareikää pitkin ja suorittamalla mittaukset joka askeleen kohdalla. Antennia varten tarvittavien reikien poraamisessa pitää olla erityisen huolellinen, koska poraaminen ei saa vaikuttaa koekappaleen kosteustilaan ja porareiät pitää tehdä niin yhdensuuntaisiksi kuin vain on mahdollista. Mikroaallon taajuudet olivat suoritetuissa laboratoriokokeissa 8 - 16,5 GHz askeleen olleessa 0,5 GHz. Antennien halkaisijat olivat 7 ja 9 mm:n välillä, porareikien halkaisijat olivat 8 ja 12 mm:n välillä. Betonikoekappaleita lukuun ottamatta kaikki koekappaleet mitattiin käyttämällä muoviputkia porarei'issä. Mikroaaltotekniikalla mitatut kosteussisällöt verrattiin punnitsemalla määritettyihin kosteussisältöihin. Molemmat mittaukset tehtiin samanaikaisesti. Mikroaaltomenetelmällä mitatut tulokset piirrettiin yhteen punnitsemalla määritettyjen kosteuksien kanssa. Raportti sisältää myös joitakin kosteusmittauksia, jotka tehtiin yhdessä BAMissa käynnissä olevien kahteen historialliseen Berliinissä olevaan rakennukseen kohdistuvien tutkimusten kanssa. Näitä mittauksia verrattiin samasta kohteesta aikaisemmin suoritettuihin mittauksiin. Mikroaaltomenetelmä antoi 0 - 2 tilavuuusprosentin epävarmuuden kaikille tässä tutkimuksessa tutkituille materiaaleille. Joissakin mittauksissa ja materiaaleissa erot olivat niin pieniä, että ne voitiin jättää huomioimatta. Joissakin mittauksissa häiröt johtivat suurempiin virheisiin. Tulosten tarkkuutta voidaan parantaa poistamalla jotkut epätarkkuustekijät. Kosteuden laskennassa esitettiin joitakin parametrejä materiaalilaaduille ja kiviaineskoolle. Kun nämä tekijät määritetään jokaiselle materiaalille, on mahdollista saada vertailukelpoinen tulos mikroaaltomenetelmän ja punnitusmenelmän välille. Tämä raportti sisältää myös perusteoriaa rakennusmateriaalien mikroaaltotransmissiomenetelmän mukaisesta mittauksesta, ku-vauksen mittausperiaatteesta ja laitteistosta sekä laitteiston valokuvan.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages76
ISBN (Print)951-38-5249-0
Publication statusPublished - 1998
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Publications
Number357
ISSN1235-0621

Fingerprint

Olla

Keywords

  • construction materials
  • moisture transport
  • moisture meters
  • microwaves

Cite this

Kääriäinen, H., Rudoplph, M., Schaurich, D., & Wiggenhauser, H. (1998). Moisture measurements in building materials with microwaves. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Publications, No. 357
Kääriäinen, Hannu ; Rudoplph, Michael ; Schaurich, Dieter ; Wiggenhauser, Herbert. / Moisture measurements in building materials with microwaves. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 76 p. (VTT Publications; No. 357).
@book{6d772e3c594043819805efbd83693c29,
title = "Moisture measurements in building materials with microwaves",
abstract = "Rakennusten ja rakenteiden kuntoisuuden m{\"a}{\"a}rityksiss{\"a} ja arvioinneissa on olennaista m{\"a}{\"a}ritt{\"a}{\"a} rakennuksen lattian ja muiden rakenneosien kosteus. NDT-menetelmi{\"a} on yh{\"a} enemm{\"a}n k{\"a}ytetty t{\"a}llaiseen kosteusmittaukseen, koska ne eiv{\"a}t vaurioita tutkittavaa rakennusta. Mikroaaltosiirtomenetelm{\"a} on er{\"a}s NDT-menetelmist{\"a}, ja sit{\"a} on k{\"a}ytetty useita vuosia. T{\"a}ss{\"a} raportissa tutkitaan mikroaaltomenetelm{\"a}n soveltuvuutta eri rakennusmateriaalien kosteuden mittauksiin. Menetelm{\"a}{\"a} on menestyksekk{\"a}{\"a}sti k{\"a}ytetty BAMissa toistetuissa tiili- ja hiekkakivimateriaalien kosteuden mittauksissa. T{\"a}ss{\"a} projektissa tutkittiin my{\"o}s muita materiaaleja, kuten betonia, hiekkaa, sepeli{\"a}, l{\"a}mm{\"o}neristeit{\"a} ja puuta. Samalla ker{\"a}ttiin tietoa rakennusmateriaalien kosteuden m{\"a}{\"a}ritt{\"a}misest{\"a} ty{\"o}maalla mikroaaltomenetelm{\"a}ll{\"a}. Tutkimuksessa k{\"a}ytetty laitteisto on kehitetty BAMissa muutaman viime vuoden aikana. Menetelm{\"a} edellytt{\"a}{\"a} koekappaleeseen kaksi yhdensuuntaista reik{\"a}{\"a}, joissa kaksi antennia voi liikkua. Materiaalin kosteussis{\"a}lt{\"o} voidaan laskea kahden porarei{\"a}n v{\"a}lill{\"a} siirtyv{\"a}n mikroaallon intensiteetist{\"a}. Kosteusprofiilit porarei{\"a}n pituussuunnassa voidaan saada liikuttamalla antenneita askelittain porareik{\"a}{\"a} pitkin ja suorittamalla mittaukset joka askeleen kohdalla. Antennia varten tarvittavien reikien poraamisessa pit{\"a}{\"a} olla erityisen huolellinen, koska poraaminen ei saa vaikuttaa koekappaleen kosteustilaan ja porarei{\"a}t pit{\"a}{\"a} tehd{\"a} niin yhdensuuntaisiksi kuin vain on mahdollista. Mikroaallon taajuudet olivat suoritetuissa laboratoriokokeissa 8 - 16,5 GHz askeleen olleessa 0,5 GHz. Antennien halkaisijat olivat 7 ja 9 mm:n v{\"a}lill{\"a}, porareikien halkaisijat olivat 8 ja 12 mm:n v{\"a}lill{\"a}. Betonikoekappaleita lukuun ottamatta kaikki koekappaleet mitattiin k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} muoviputkia porarei'iss{\"a}. Mikroaaltotekniikalla mitatut kosteussis{\"a}ll{\"o}t verrattiin punnitsemalla m{\"a}{\"a}ritettyihin kosteussis{\"a}lt{\"o}ihin. Molemmat mittaukset tehtiin samanaikaisesti. Mikroaaltomenetelm{\"a}ll{\"a} mitatut tulokset piirrettiin yhteen punnitsemalla m{\"a}{\"a}ritettyjen kosteuksien kanssa. Raportti sis{\"a}lt{\"a}{\"a} my{\"o}s joitakin kosteusmittauksia, jotka tehtiin yhdess{\"a} BAMissa k{\"a}ynniss{\"a} olevien kahteen historialliseen Berliiniss{\"a} olevaan rakennukseen kohdistuvien tutkimusten kanssa. N{\"a}it{\"a} mittauksia verrattiin samasta kohteesta aikaisemmin suoritettuihin mittauksiin. Mikroaaltomenetelm{\"a} antoi 0 - 2 tilavuuusprosentin ep{\"a}varmuuden kaikille t{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa tutkituille materiaaleille. Joissakin mittauksissa ja materiaaleissa erot olivat niin pieni{\"a}, ett{\"a} ne voitiin j{\"a}tt{\"a}{\"a} huomioimatta. Joissakin mittauksissa h{\"a}ir{\"o}t johtivat suurempiin virheisiin. Tulosten tarkkuutta voidaan parantaa poistamalla jotkut ep{\"a}tarkkuustekij{\"a}t. Kosteuden laskennassa esitettiin joitakin parametrej{\"a} materiaalilaaduille ja kiviaineskoolle. Kun n{\"a}m{\"a} tekij{\"a}t m{\"a}{\"a}ritet{\"a}{\"a}n jokaiselle materiaalille, on mahdollista saada vertailukelpoinen tulos mikroaaltomenetelm{\"a}n ja punnitusmenelm{\"a}n v{\"a}lille. T{\"a}m{\"a} raportti sis{\"a}lt{\"a}{\"a} my{\"o}s perusteoriaa rakennusmateriaalien mikroaaltotransmissiomenetelm{\"a}n mukaisesta mittauksesta, ku-vauksen mittausperiaatteesta ja laitteistosta sek{\"a} laitteiston valokuvan.",
keywords = "construction materials, moisture transport, moisture meters, microwaves",
author = "Hannu K{\"a}{\"a}ri{\"a}inen and Michael Rudoplph and Dieter Schaurich and Herbert Wiggenhauser",
note = "Project code: R8SU00223",
year = "1998",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-5249-0",
series = "VTT Publications",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "357",
address = "Finland",

}

Kääriäinen, H, Rudoplph, M, Schaurich, D & Wiggenhauser, H 1998, Moisture measurements in building materials with microwaves. VTT Publications, no. 357, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Moisture measurements in building materials with microwaves. / Kääriäinen, Hannu; Rudoplph, Michael; Schaurich, Dieter; Wiggenhauser, Herbert.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 76 p. (VTT Publications; No. 357).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Moisture measurements in building materials with microwaves

AU - Kääriäinen, Hannu

AU - Rudoplph, Michael

AU - Schaurich, Dieter

AU - Wiggenhauser, Herbert

N1 - Project code: R8SU00223

PY - 1998

Y1 - 1998

N2 - Rakennusten ja rakenteiden kuntoisuuden määrityksissä ja arvioinneissa on olennaista määrittää rakennuksen lattian ja muiden rakenneosien kosteus. NDT-menetelmiä on yhä enemmän käytetty tällaiseen kosteusmittaukseen, koska ne eivät vaurioita tutkittavaa rakennusta. Mikroaaltosiirtomenetelmä on eräs NDT-menetelmistä, ja sitä on käytetty useita vuosia. Tässä raportissa tutkitaan mikroaaltomenetelmän soveltuvuutta eri rakennusmateriaalien kosteuden mittauksiin. Menetelmää on menestyksekkäästi käytetty BAMissa toistetuissa tiili- ja hiekkakivimateriaalien kosteuden mittauksissa. Tässä projektissa tutkittiin myös muita materiaaleja, kuten betonia, hiekkaa, sepeliä, lämmöneristeitä ja puuta. Samalla kerättiin tietoa rakennusmateriaalien kosteuden määrittämisestä työmaalla mikroaaltomenetelmällä. Tutkimuksessa käytetty laitteisto on kehitetty BAMissa muutaman viime vuoden aikana. Menetelmä edellyttää koekappaleeseen kaksi yhdensuuntaista reikää, joissa kaksi antennia voi liikkua. Materiaalin kosteussisältö voidaan laskea kahden porareiän välillä siirtyvän mikroaallon intensiteetistä. Kosteusprofiilit porareiän pituussuunnassa voidaan saada liikuttamalla antenneita askelittain porareikää pitkin ja suorittamalla mittaukset joka askeleen kohdalla. Antennia varten tarvittavien reikien poraamisessa pitää olla erityisen huolellinen, koska poraaminen ei saa vaikuttaa koekappaleen kosteustilaan ja porareiät pitää tehdä niin yhdensuuntaisiksi kuin vain on mahdollista. Mikroaallon taajuudet olivat suoritetuissa laboratoriokokeissa 8 - 16,5 GHz askeleen olleessa 0,5 GHz. Antennien halkaisijat olivat 7 ja 9 mm:n välillä, porareikien halkaisijat olivat 8 ja 12 mm:n välillä. Betonikoekappaleita lukuun ottamatta kaikki koekappaleet mitattiin käyttämällä muoviputkia porarei'issä. Mikroaaltotekniikalla mitatut kosteussisällöt verrattiin punnitsemalla määritettyihin kosteussisältöihin. Molemmat mittaukset tehtiin samanaikaisesti. Mikroaaltomenetelmällä mitatut tulokset piirrettiin yhteen punnitsemalla määritettyjen kosteuksien kanssa. Raportti sisältää myös joitakin kosteusmittauksia, jotka tehtiin yhdessä BAMissa käynnissä olevien kahteen historialliseen Berliinissä olevaan rakennukseen kohdistuvien tutkimusten kanssa. Näitä mittauksia verrattiin samasta kohteesta aikaisemmin suoritettuihin mittauksiin. Mikroaaltomenetelmä antoi 0 - 2 tilavuuusprosentin epävarmuuden kaikille tässä tutkimuksessa tutkituille materiaaleille. Joissakin mittauksissa ja materiaaleissa erot olivat niin pieniä, että ne voitiin jättää huomioimatta. Joissakin mittauksissa häiröt johtivat suurempiin virheisiin. Tulosten tarkkuutta voidaan parantaa poistamalla jotkut epätarkkuustekijät. Kosteuden laskennassa esitettiin joitakin parametrejä materiaalilaaduille ja kiviaineskoolle. Kun nämä tekijät määritetään jokaiselle materiaalille, on mahdollista saada vertailukelpoinen tulos mikroaaltomenetelmän ja punnitusmenelmän välille. Tämä raportti sisältää myös perusteoriaa rakennusmateriaalien mikroaaltotransmissiomenetelmän mukaisesta mittauksesta, ku-vauksen mittausperiaatteesta ja laitteistosta sekä laitteiston valokuvan.

AB - Rakennusten ja rakenteiden kuntoisuuden määrityksissä ja arvioinneissa on olennaista määrittää rakennuksen lattian ja muiden rakenneosien kosteus. NDT-menetelmiä on yhä enemmän käytetty tällaiseen kosteusmittaukseen, koska ne eivät vaurioita tutkittavaa rakennusta. Mikroaaltosiirtomenetelmä on eräs NDT-menetelmistä, ja sitä on käytetty useita vuosia. Tässä raportissa tutkitaan mikroaaltomenetelmän soveltuvuutta eri rakennusmateriaalien kosteuden mittauksiin. Menetelmää on menestyksekkäästi käytetty BAMissa toistetuissa tiili- ja hiekkakivimateriaalien kosteuden mittauksissa. Tässä projektissa tutkittiin myös muita materiaaleja, kuten betonia, hiekkaa, sepeliä, lämmöneristeitä ja puuta. Samalla kerättiin tietoa rakennusmateriaalien kosteuden määrittämisestä työmaalla mikroaaltomenetelmällä. Tutkimuksessa käytetty laitteisto on kehitetty BAMissa muutaman viime vuoden aikana. Menetelmä edellyttää koekappaleeseen kaksi yhdensuuntaista reikää, joissa kaksi antennia voi liikkua. Materiaalin kosteussisältö voidaan laskea kahden porareiän välillä siirtyvän mikroaallon intensiteetistä. Kosteusprofiilit porareiän pituussuunnassa voidaan saada liikuttamalla antenneita askelittain porareikää pitkin ja suorittamalla mittaukset joka askeleen kohdalla. Antennia varten tarvittavien reikien poraamisessa pitää olla erityisen huolellinen, koska poraaminen ei saa vaikuttaa koekappaleen kosteustilaan ja porareiät pitää tehdä niin yhdensuuntaisiksi kuin vain on mahdollista. Mikroaallon taajuudet olivat suoritetuissa laboratoriokokeissa 8 - 16,5 GHz askeleen olleessa 0,5 GHz. Antennien halkaisijat olivat 7 ja 9 mm:n välillä, porareikien halkaisijat olivat 8 ja 12 mm:n välillä. Betonikoekappaleita lukuun ottamatta kaikki koekappaleet mitattiin käyttämällä muoviputkia porarei'issä. Mikroaaltotekniikalla mitatut kosteussisällöt verrattiin punnitsemalla määritettyihin kosteussisältöihin. Molemmat mittaukset tehtiin samanaikaisesti. Mikroaaltomenetelmällä mitatut tulokset piirrettiin yhteen punnitsemalla määritettyjen kosteuksien kanssa. Raportti sisältää myös joitakin kosteusmittauksia, jotka tehtiin yhdessä BAMissa käynnissä olevien kahteen historialliseen Berliinissä olevaan rakennukseen kohdistuvien tutkimusten kanssa. Näitä mittauksia verrattiin samasta kohteesta aikaisemmin suoritettuihin mittauksiin. Mikroaaltomenetelmä antoi 0 - 2 tilavuuusprosentin epävarmuuden kaikille tässä tutkimuksessa tutkituille materiaaleille. Joissakin mittauksissa ja materiaaleissa erot olivat niin pieniä, että ne voitiin jättää huomioimatta. Joissakin mittauksissa häiröt johtivat suurempiin virheisiin. Tulosten tarkkuutta voidaan parantaa poistamalla jotkut epätarkkuustekijät. Kosteuden laskennassa esitettiin joitakin parametrejä materiaalilaaduille ja kiviaineskoolle. Kun nämä tekijät määritetään jokaiselle materiaalille, on mahdollista saada vertailukelpoinen tulos mikroaaltomenetelmän ja punnitusmenelmän välille. Tämä raportti sisältää myös perusteoriaa rakennusmateriaalien mikroaaltotransmissiomenetelmän mukaisesta mittauksesta, ku-vauksen mittausperiaatteesta ja laitteistosta sekä laitteiston valokuvan.

KW - construction materials

KW - moisture transport

KW - moisture meters

KW - microwaves

M3 - Report

SN - 951-38-5249-0

T3 - VTT Publications

BT - Moisture measurements in building materials with microwaves

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Kääriäinen H, Rudoplph M, Schaurich D, Wiggenhauser H. Moisture measurements in building materials with microwaves. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1998. 76 p. (VTT Publications; No. 357).