SE511333C2 - Användning av en viss polymerlösning eller -dispersion för att hindra radon från att tränga in i en byggnad eller annat utrymme - Google Patents

Description

511 333 Radonhalten i luften utomhus är låg och utgör inte något hälsoproblem. Inomhus däremot kan kon- centrationen av radon hålla hälsofarliga nivåer, främst genom att radon strömmar ur marken genom husgrunden eller genom att radon lärnnar byggmaterial som innehåller radium. Hus byggda av blå lättbetong, tillverkat av skiffer, har som regel högre radonhalter än hus i genomsnitt. De högsta radon- halterna har dock uppmätts i hus med otät husgrund. Det kan i dessa fall vara fråga om hus som byggts på slagghögar från skifferbrott men också på annan mark som t ex grusåsar. Höga radonhalter kan således förekomma även i trähus.

För att undanröja risken med radon inomhus har man hittills använt främst forcerad ventilation med värme- växlare. Tekniken är dock kostsarn och effektiviteten är i många fall tveksam. Vidare kan man motverka inträngning av radon genom att använda täckande plastfolie, t ex av polyeten, eller aluminiumfolie. Denna metod har emellertid bl a den nackdelen att otätheter till följd av skarvar, spik- och skruvhâl leder till läckage av radon. Metoden är också förenad med definitiv risk för fuktskador. Minst två rapporter har varnat för denna risk (Radon i bostäder, R28:l982, BYGGFORSKNINGSRÅDET; Betänkande av radonutredningen, SOU 1983:6).

GB 2 217 631 A tidigare känt att ett sätt att hindra gasdiffusioner genom en Det är genom byggkonstruktion är att anbringa en beläggning som bildar ett täckande skal av en hård uretancellplast, i vilket skal radongasen infångas. Risken för fukt- och mögelskador vid applicering av sådana cellplastskal är uppenbar, eftersom skalet ej släpper igenom fukt. Vidare blir beläggníngar med sådana skal av uretan- cellplast tjocka och osläta och det krävs ett ovanpå skalet anbringat täckskikt lämpligt för målning (se s. 6 r. 29-32). WO 89/ 12551 beskriver ett annat känt radonspärrmaterial i form av membran uppbyggda av flera skikt, bl a aluminium och minst ett plastskikt. Membranen är ej fuktgenomsläppliga, är dyra att framställa och lärnpar sig endast för speciella täckande ändamål, tex som fuktspärrar i grundplattor för byggnader. 3 511 333 Målet för det arbete, som resulterat i föreliggande uppfinning, var att ta fram en enkel och effektiv teknik g för att hindra radon från att tränga in i byggnader och rum där människor vistas men samtidigt låter fukt obehindrat passera.

Detta mål uppnås överraskande och effektivt om enligt uppñrmingen rurnmets ytor direkt eller ytalster, avsedda att appliceras på ytorna, i huvudsak likforrnigt belägges med en lösning eller dispersion i vatten eller annat lösningsmedel av en vinylacetatpolymer, som är en vinylacetathomopolymer eller en sam- eller ymppolymer, som till minst 10 vikt-%, räknat på polymeren, består av vinylacetat och resten av med vinylacetat sam- eller ymppolymeriserbar monomer, varpå beläggningen torkas för erhållande av en torr beläggning innehållande en mängd fast polyrner av mellan ca 40 och ca 500 g polymer per m2 rumsyta, varvid beläggningen spärrar passagen för förekommande radonatomer men medger passage av vattenånga.

Vinylacetatpolymeren använd enligt uppfinningen kan vara en vinylacetathomopolymer eller en sarn- eller ymppolymer av minst 10 vikt-% vinylacetat och därmed sam- eller ymppolymeriserbara monomerer, t.ex. valda bland eten, vinylalkohol, akrylamid, akrylsyror och akrylestrar. Akrylsyror och akrylestrar representerar välkända polymeriserbara monomerer. Vinylacetatpolymeren kan användas som dispersion i vatten eller annat passande lösningsmedel och bildar efter torkning i rumstemperatur eller vid högre tempe- ratur ett fast skikt på ytan, som fturgerar som radonspärr men i det närmaste fritt låter vattenånga passera.

Såsom närmare belyses av efterföljande exempel kan man med tillämpning av uppfirmingen effektivt hindra radon fi-ån att tränga in i byggnader eller rum medan fukt i det närmaste fritt kan passera. Det är visserligen känt att många gaser inklusive radon ej kan tränga igenom en rad plastmaterial, men att det var möjligt att hindra radon från att tränga in i byggnader eller rum genom att belägga väggar, tak och golv med ett mycket tunt skikt av Vinylacetatpolymeren (PVAc), som samtidigt är helt fuktgenomsläppligt var « överraskande.

= Det rum, som man önskar behandla enligt uppfinningen, kan beläggas på olika sätt. Efiersom PVAc har god vidhäftning till ytmaterial av olika slag kan den antingen appliceras direkt på den yta, genom vilken man vill förhindra att radonet tränger in, eller kan den finnas som ett tunt skikt på ytalster som närmare beskrivs nedan. Alternativt kan den vara inblandad i en beläggningskomposition som tex färg, lack, lim, "li 1:' *Wi il »l Wi» -lr-_-.ifl_...äl m: i .. 511 353 4 spackel eller dyl., som appliceras direkt på rumsytan eller på ett ytalster, tex cellulosa, såsom papper, papperstapet eller textil, duk, folie e d, som därefter fästes på nämnda yta. PVAc kan också blandas in i samband med tillverkningen av själva ytalstret av t ex cellulosa, dvs i t ex pappersmassan (fibersuspension, mäld ovdyl.) varav papperet skall tillverkas. Man kan även blanda in polymeren i fibennassa för fram- ställning av trä- eller konstfiberplattor, i gipsmassa vid gipsskivefrarnställning, i betongmassa vid produktion av tak-, vägg- och golvsektioner eller i asfalt för ytbeläggning av byggelement.

PVAc appliceras i en mängd som ger en torr beläggning innehållande rninst 40 g polymer per m2 rumsyta.

Här avses då det fall polymeren appliceras som ett tunt skikt på ytan. Man kan visserligen tänka sig mindre mängd men först från ca 40 g uppnås en god effekt. Att å andra sidan använda större mängder än ca 500 g per m2 rumsyta ger ingen ytterligare effekt och fördyrar dessutom onödigt tekniken. Att det går åt större mängder än de nu nämnda i de fall polymeren blandas in i själva ytalstret eller skall ingå en massa (lack, färg, lim, spackel, mäld, träfiber, gips, asfalt, betong eller dylikt) ligger i sakens natur. Mängden PVAc, som krävs fór optimal effekt, beror således av bl a beskaffenheten hos massan i vilken polymeren är uppblandad eller underlaget som skall beläggas, d v s tex papperstyp, fiberstorlek, kornighet, porositet, sugfórmåga m m.

Att polymeren är i huvudsak jämnt fördelad över ytan innebär att den inte behöver vara alldeles järrmt fördelad för att eñekt skall uppnås. Helst föreligger PVAc som dispersion i vatten. Efter torkning fungerar polymeren som en radonspärr. Bindemedlet är därvid vid användning på ytalster eller vid inblandning vid framställning av ytalstret, då detta är t ex ett papper, en tapet, väv, duk, folie e d, polymeren själv. Samma sak gäller vid inblandning i färg, fárgpigment, lack, lim, spackel och dylikt. Detta innebär också att ytalstret, d v s papper eller dylikt eller armat underlag som bestrykes fungerar som bindemedel. Ytalstren kan vara papper, t ex tapetpapper eller textil, duk, folie eller dylikt. Dessa kan, såsom nämnts ovan, vara bestmkna med polymeren eller innehålla den tillförd under frarnställningen av ytalstret. För bestrykning kan polymeren vara dispergerad eller löst i vatten eller annat lösningsmedel som underlättar torkningen. I dispersionen eller lösningen kan också ingå en skyddskolloid och ett konserveringsmedel. Skyddskolloiden gör omröring överflödig. Efter valsning eller bestrykning av ytalstret kan detta upphettas vid t ex +80°C under minst en timme fór att påskynda torkningen. 5 511 333 Uppfinningen belyses närmare nedan med utföringsexempel.

Exempel Vid försöken användes komposition I, H och IH enligt nedan.

Komposition I. En dispersion bestående av en sarnpolymer av 30 viktdelar vinylacetat, 15 viktdelar eten och 1 viktdel akrylamid i 50 viktdelar vatten. I kompositionen fanns även smärre tillsatser av konserverings-medlet bensotiazolon och tensider. Partikelstorleken finns i intervallet 0.2-0.3 pm (medel: 0.25 pm) medan viskositeten uppgår till 1 Pas (Pascal sekund) vid vattenhalten 50 %.

Komposition II. En dispersion i 50 viktdelar vatten av en homopolymer av 40 viktdelar vinylacetat och 10 viktdelar vinylalkohol som till övervägande del används som skyddskolloid samt smärre tillsatser kon- serveringsmedel. Partikelstorleken ligger i intervallet 0.3-2 pm (medel: 1.5 pm). Viskositeten uppgår till 2.5 Pas vid vattenhalten 50 %.

Komposition III. Denna består dels av en vattenlösning men huvudsakligen av en dispersion.

Polymerfraktionen föreligger som dispersion. Vattnet utgör 65 viktdelar, stärkelse 6, vinylalkohol 2, vinylacetat 15 och eten 8 viktdelar. Slutligen ingår 4 viktdelar konserveringsmedel och mjukgörare.

Medelpartikelstorleken är 0.9 pm. Viskositeten uppgår till 35 Pas vid vattenhalten 65%.

Efiersom blandningsförhållandena mellan vinylacetat och eten - ur kemisk synpunkt - fititt kan variera vid framställningen av en polymer, kan viktdelen vinylacetat t.o.m. understiga 10 varfor viktdelen eten kan s' överstiga 90. Den nedre gränsen för viktsprocenten vinylacetat i polymeren bestäms i stället av hur låg f fuktgenomgång som kan accepteras. Av dessa skäl bedöms den nedre viktsprocenten vinylacetat i poly- meren vara c:a 10% . 511 333 6 En fóredragen bestrykningsform är en blandning med viskositeten ca 1 Pas vid vattenhalten 50%. Vid pas- sage av tråg med blandningen kan denna valsas mellan två eller fler ytalster eller påfóras med t ex pensel, borste, roller eller sprejas eller hållas direkt på rumsytan eller ytalstret. Beläggningen fäster ordentligt på ytan eller ytalstret och efter torkning släpper denna i det närmaste fritt igenom fukt. Uppsättning av tapet kan ske på beläggningen. Altemativt kan beläggningen övermålas eller lärnnas som sådan eftersom den i torrt skick är i det närmaste transparent. Några veckor efter torkningen antar komposition II en vit nyans.

Den är således bäst lämpad för vita ytor. Ytalstret, försett med komposition I (ej II!), kan vikas utan att beläggningen skadas. Det kan också utsättas för vatten utan att ta skada. Den radonspärrande egenskapen bibehålles fullständigt. Det är en fördel om ytalstret är kryrnpfiitt. Avsikten är att kompositionen som sådan eller ytalsnet med därpå anbringad, torkad beläggningskomposition på konventionellt sätt som vid målning, lackning, klistring, spackling eller uppsättning av tapeter av en händig husägare skall kunna bestrykas på plastskarvar, väggar, tak, golv och bottenbjälklag samt kring el-, vatten-, avlopps- och ventila- tionsledningar och nmt andra rördragningar. Såväl befintliga byggnader som nybyggnation kan behandlas med den nya tekniken enligt uppfinningen.

Uppfinningen kan tillämpas på ytor eller ytalster, t ex av cellulosa.

Konventionell papperstapet av märket Borosan med tjockleken 0,2 mm beströks på den omönstrade sidan med någon av kompositionerna med hjälp av pensel. Skiktets tjocklek kimde varieras mellan 0,025 och 0,40 mm efter torkning, d v s 25 resp. 400 g per m2, vid specifika vikten ca l g/cm3. Ytalstret var filktgenomsläppligt.

I en plexiglaslåda med dimensionerna 45 cm x 35 cm x 20 cm placerades naturstenar innehållande radiurn.

Efter tillslutning av lådan sker en successiv uppbyggnad av radonhalten i denna till följd av radiums sön- derfall. Efter några veckor uppnås s k radonjämvikt inuti lådan. De aktuella naturstenama gav en jämvikts- halt om ca 9000 Bq/m3 radon. Stor försiktighet iakttogs då lådan öppnades for att radonhalten i denna inte skulle påverkas. Lådan öppnades tex for placering av kolburkar fór mätning av radonhalten, dels i lådan och dels i en plexiglasbehållare, som därefter placerades i nämnda låda. Behållaren har diametern 12,6 cm, höjden 20,0 cm och en öppning med ytan 85,7 cmz. Först efter det att behållaren genomluftats placerades v 511335 en kolburk i denna, varefter öppningen noggrant förslöts av ytalstret. Genom att mäta radonhalten efter 5 dygn, dels i den íörslutna plexiglaslâdan och dels inuti behållaren som under de 5 dygnen törvarats i nämnda låda, kimde ytalsuets radonmotstånd bestämmas.

Vid skikttjockleken 0,40 mm (400 g/mz) befanns radomnotståndet för komposition I uppgå till 15' 106 s/m, ett värde som också erhölls vid sektionen för byggnadsfysik, Statens Provningsanstalt. I stort sett samma värde på radonmotstånd mättes för kompositionema II och III.

Tryckökningen på ingångssidan, till följd av flödesmotståndet, mättes för de använda cellulosamaterialen.

Tabell. Tryckökningen vid ett lufiinflöde om 0,13 l/min per 4,05 cmz. mm Hg Papperstapet (Borosan) > 700 Skikt av polymeren > 700 Tryckmätningar visade att papperstapeten var mycket lufttät. Polymerskíktet var också mycket lufttätt tämligen oberoende av komposition och skikttjocklek. I bostäder kan undertrycket vara 4 Pa vid normal ventilation resp. 10 Pa vid maximal ventilation. Även vid betydligt större undertryck är genombrott av radon uteslutna genom beläggningen med hänsyn till resultaten i tabellen och att gasen radon till en väsentlig del följer luftströmmen. Naturligtvis föreligger intet hinder emot att - vid behov - tex dubblera polymerens skikttjocklek genom att använda dubbla lager av ytalstren eller helt enkelt genom upprepade bestrykningar av ytan ifråga.

Av ovanstående exempel framgår att beläggningen med skikttjockleken 0,40 mm effektivt hindrar radon - från att tränga igenom ytalstret. Cellulosamaterialen har inte denna egenskap. Däremot är det väsentligt att cellulosamaterialen har en god genomsläpplighet för vattenånga för att undanröja risken för fukt- och mögelskador vid den praktiska användningen av metoden.

Beläggningen av PVAc har en mycket god genomsläpplighet för vattenånga. Papperstapet, dels utan och dels med 0,40 mm av beläggningen, blöttes med vatten på den omönstrade sidan. Efter montering på 511 333 e vattentätt och ångtätt plastunderlag (med den omönstrade sidan mot plastytan) med dubbla 5 cm själv- häftande plasttape utmed kanterna var uttorkningen fullständig inom 30 timmar i rumstemperatur.

Vattenavgången kunde följas medelst vägningar. Någon skillnad mellan de båda provema kunde ej noteras. lakttagelsen är mycket väsentlig eftersom fukt- och mögelskador i armat fall äventyrar den här föreslagna tillämpningen.

Den torkade beläggningen är fast och lossnar ej. Papperstapeten med sådan beläggning, enligt komposition I, kunde vikas och ktmde också ligga indränkt i vatten under 24 timmar samt torka vid +80°C under 1 timme utan att ta skada. Den radonspärrande egenskapen bibehölls fullständigt. Tidsbeständigheten hos beläggningen är god. Det finns stöd för att PVAc-skiktet är mera beständigt än tex polyeten. Ingen som helst förändring kan förväntas vid kontakten med dagsljus, luft, firkt, radon eller radondöttrar.

Uppfinningen har många fördelar. Den bygger på en enkel princip för avskärrnning av radon. Väl på plats efter montering på eller bestrykning av rumsytör krävs ingen forcerad ventilation och naturligtvis ingen elförsörjning. Uppfinningen erbjuder inga negativa miljökonsekvenser, inte ens vid eldsvåda. Genom den utomordentligt goda fuktgenomsläppligheten förhindras fuktskador och mögelangrepp. Uppfinningen utgör dessutom ett ekonomiskt attraktivt altemativ i förhållande till de metoder som idag står till buds för att sänka halten av radon och därmed radondötlrar med hjälp av främst forcerad ventilation och värmeväxlare.

Uppfinningen kan få stor framtida användning när det gäller att hindra radon från att tränga in i inomhus- lufien via vägg-, golv- och takmaterial. Genom bestrykning eller anbringning på bottenbjälklag och kring el- och rördragningar kan inträngning av markradon till följd av otätheter och undertryck förhindras. Om tekniken används beträffande bostäder med radondotterhalter som överstiger 200 Bq per m3 luft, skulle den årliga stråldosen i sådana bostäder minska från minst 12 mSv till 2-3 mSv. Liknande dosminskningar skulle erhållas för arbetsplatser, daghem, skolor, hotell, pensionat, sjukhus, samlingslokaler etc, d v s för byggnader där människor stadigvarande vistas.

Claims (3)

9 511 333 Patentkrav

1. l. Användning av en lösning eller dispersion i vatten eller armat lösningsmedel av en vinylacetatpolymer, som är en vinylacetathomopolymer eller en sam- eller ymppolymer, som till minst 10 vikt-%, räknat på nämnda vinylacetatpolymer, består av vinylacetat och resten av med vinylacetat sam- eller ymppolymeri- serbar monomer, för att hindra radon fi-ån att tränga in i en byggnad eller ett rum genom byggnadens eller rummets ytor genom att ytorna direkt eller ytalster, avsedda att appliceras på ytorna, i huvudsak likfonnigt belägges därmed och beläggningen, som efter torkning till en torr beläggning innehåller en mängd fast polymer av mellan ca 40 och ca 500 g polymer per m2 rumsyta, spärrar passagen för förekommande radonatomer men medger passage av vattenånga.

2. Användning enligt krav 1, varvid de med vinylacetat sam- och ymppolymeriserbara monomererna är valda bland eten och/eller vinylalkohol och/eller akrylamid och/eller akrylsyror och/eller alcrylestrar.

3. Användning enligt krav 1 eller 2, varvid lösningen eller dispersionen, som appliceras, är i form av ett lim, klister, lack, färg eller spackel och anbringas på underlag av plast, papper, trä, träfiber- eller gipsski- vor, betong eller målade, lackade, spacklade eller på annat sätt belagda ytor.