Hampa som byggmaterial
Resultat av forskningsarbete vid SLU och LTH
Paulien Strandberg (f.d. de Bruijn)
17 september 2015
Degeberga
Lite om mig…
 MSc Architecture, Building and Planning
Technical University Eindhoven, Nederländerna
 Doktorandprojekt på SLU & LTH
Disputation sept 2012
 Konsult på WSP Byggnadsfysik sedan 2010
Varför hampabetong?
 SLU hampaforskning
 Studieresa 2006
Storbritannien
& Nordirland
Prof Tom Woolley
Architect Ralph Carpenter
CAT i Machynlleth, Wales
Hemp homes
Byggår 1999
Haverhill, Storbritannien
Modece architects
tegelhus vs. hampahus
 mindre energi för uppvärmning
 mindre kondensation av fukt i
-- konstruktionen
god brandbeständighet
Källor: BRE (2002) och BRE (2003)
BRE (2002) Final Report on the Construction of the Hemp Houses at Haverhill, Suffolk. Building Research Establishment.
BRE (2003) Client Report: Thermographic Inspection of the Masonry and Hemp Houses - Haverhill Suffolk. Building Research Establishment.
Fördelar hampabetong
• Lättvikt
• Reducering av antal byggskikt (och därmed risker)
• Värmeisolering
• Förnybar råvara
• Närproducerad
• Låg miljöpåverkan
Hampans historia
• Rep, segelduk, textilier, papper, olja
• Odlingsförbud i Sverige 1965-2003
Hampa
 Fiber
-> textilier, biokompositer
 Frö
-> olja
 Vedämnen (40-60%) => biprodukt!
vedämnen + byggkalk =
lime-hemp concrete
hampabetong
hampa-kalk
lime & hemp
hemp-lime
chaux-chanvre
isochanvre
cannabric
…..
Byggmetoder
• Stampning (”tamping”)
• Sprayning
• Prefab block
Stampning
• Byggelement
Sprayning
Prefab block
Byggelement
Stampning
träreglar
trä
hampabetong
puts
hampabetong
Horisontell
snitt
Projekt i Sverige
Renoveringsprojekt Österåker Runö 7-93
Ronnie Kilman, Vivere Fastigheter AB
Hampahus utanför Burs på Gotland
Dag Melkersson, Borago Utveckling
Testhus i Kristianstad
Hampvaruhuset och Ekolution
Hampahus i Burs
Mitt forskningsprojekt
Mekaniska egenskaper
Avhandling
F
Fuktegenskaper
Värmeisolering
Fullskalevägg
λ
F
Licentiat
Mekaniska egenskaper
träreglar
• Oseparerad hampa (vedämnen och fiber)
puts
• Kan materialet bli lastbärande?
• Olika sammanställningar av bindemedel
hampabetong
Horisontalsnitt
F
Licentiat
naturligt
hydraulichydraulisk
lime
kalk
cement
cement
hydrated
släckt kalklime
2,7
5,0
6,0
7,5
4,4
10,0
3,0
4,0
2,5
A
B
2,9
C
2,0
D
E
Licentiat
Resultat
• Låg tryckhållfasthet (0.15-0.83 MPa)
• Cement förbättrade tryckhållfasthet något
• Stor deformation och kompaktering
Slutsats
• Lastbärande konstruktion är nödvändig
F
Efter Licentiat
Nya frågor:
• Träreglarnas hållbarhet?
• Fuktnivåer i väggen?
• Putsens påverkan på fuktnivåer?
• Kan vi skapa noggranna datorsimuleringar?
Efter Licentiat
T=20°C
out
T=20°C
in
Fuktegenskaper
Försöksvägg
Simuleringar
Efter Licentiat
λ
Material
Materials
2 hampa-kalk blandningar:
2 putssystem:
• Mix A (mer kalk)
• Cement
• Mix B
• Kalk-cement
o Vedämnen (inga fiber)
o Bindemedel;
• släckt kalk
• naturligt hydraulisk kalk
• flygaska
Fukttransport
Moisture diffusion coefficient [m²/s]
Moisture transport
kapillärsugningsförsök
koppförsök
RH [%]
Fukttransport
Fukttransport
kapillärsugningsförsök
Fick’s 1:a lag:
koppförsök
=−
∙
λ
Moisture content [kg/m³]
Fuktfixering
pressure plate försök
(bara desorption)
syltburkförsök
desorption
absorption
0
10
20
30
40
50
60
70
Relative humidity [%]
80
90
100
Fuktfixering
λ
λ
Moisture content [kg/m³]
Moisture content [kg/m³]
Fuktfixering
Mix A
Relative humidity [%]
Mix B
Relative humidity [%]
Fullskalevägg
• Fuktnivåer inne i väggen
• Regnpåverkan
• Datorsimuleringar
Fullskalevägg
4 väggsektioner:
• 2 hampa-kalk blandningar
• 2 putssystem
Wall section
LHC mix
Render
A1
A2
B1
B2
Mix A
Mix A
Mix B
Mix B
Cement
kalk-cement
Cement
kalk-cement
Fullskalevägg
Fukttransportdata
Fuktfixeringsdata
Regn
installation
Rum 2
LHC
vägg
Regnpåverkan
Rum 1
Datorsimuleringar
Fullskalevägg
RF & temperatur
Fuktkvot i
träreglar
Väggens tjocklek
RF och
temperatur
Fullskalevägg
Efter borttagning av plywood
Putsad yta
Fullskalevägg
Regnpåverkan
Fullskalevägg
Uppmätt data
Simulerad data
regn
Avstånd från regnpåverkad yta:
λ
Slutsatser
• Fuktfixering och fukttransportdata
• simuleringar
mätningar
• Mix B
mix A
• Cementputs
kalk-cement puts
För dig som vill veta mer:
Material properties and full-scale rain exposure of lime-hemp
concrete walls - measurements and simulations
Doktorsavhandling
Paulien de Bruijn
Hemp lime construction
Rachel Bevan och Tom Woolley (BRE Press)
RILEM
Bio-aggregate-based Building Materials - applications to Hemp
Concretes
Sofiane Amziane, Laurent Arnaud, a.o. (Wiley)
Final Report on the Construction of the Hemp Houses at
Haverhill, Suffolk. Building Research Establishment.
För dig som vill läsa mer:
Material properties and full-scale rain exposure of limehemp concrete walls - measurements and simulations
Doktorsavhandling
Paulien de Bruijn
Hemp lime construction
Rachel Bevan och Tom Woolley (BRE Press)
Bio-aggregate-based Building Materials - applications to
Hemp Concretes
Sofiane Amziane, Laurent Arnaud, a.o. (Wiley)
Final Report on the Construction of the Hemp Houses at
Haverhill, Suffolk. Building Research Establishment.
Varför hampa?
Bild: T. Prade
Tack!
[email protected]
[email protected]