Miksi putket jäätyvät ja rikkoutuvat pakkasten hellittäessä?

Putken sisällä oleva vesi jäätyy, koska sen lämpötila laskee alle nollan riittävän pitkäksi aikaa.

Putki halkeaa, koska jää putken sisällä laajetessaan tuottaa jopa 700 MPa (7000 bar) paineen. Esim. kuparin murtolujuus on n. 350 MPa.

Putkien jäätymismekanismi riippuu siitä missä putket sijaitsevat.

Maanpinnan alla kulkevat putket

Maan alla kulkevien vesiputkien jäätyminen perustuu roudan syvyyteen eli maan jäätymiseen. Jäätyminen etenee siten, että ensin putken sisäpinnalle muodostuu jääkerros, jonka paksuus vähitellen kasvaa. Putken sisälle jää yhä pienempi ja pienempi reikä veden virtausta varten ja lopulta putki jäätyy umpeen. Sitten jäätulppa ryhtyy jäähtymään, ja koska jään lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin metallin, jäätulpan ja putken väliin saattaa muodostua rako, jonka paineellinen vesi voi täyttää. Näin putkeen syntyy todella tiivis jäätulppa.

Kun pakkanen lauhtuu, jäätulpan lämpötila nousee ja se laajenee lämpölaajenemiskertoimien vuoksi voimakkaammin kuin metalliputki. Tulpan laajeneminen saa aikaan putkessa suuren vetojännityksen, joka lopulta voi halkaista putken.

Talon rakenteissa kulkevat putket

Talon sisäinen ilmankierto ja ilmankosteuden ero ulkoilmaan verrattuna on vaikuttava tekijä tuloliityntöjen jäätymisessä.

Talviolosuhteissa rakennuksissa ja niiden huoneissa on aina pystysuuntainen lämpötilaero, eli lattialla on viileämpää kuin katonrajassa. Fysiikan lakien mukaan lämmin ilma kohoaa ylös, kylmä painuu alas. Lämpötilaero luonnollisesti vaihtelee sen mukaan, onko talossa esim. nykyaikainen lattialämmitys vai kattolämmitys, kiertoilma tai ei. Lähestymme asiaa perinteisen talomallin ja talon vesiliityntöjen näkökulmasta.

Kun ulkona on esim. -25 C:n pakkanen, ulkoilman suhteellinen kosteus on hyvin lähellä 100 %, mutta sen absoluuttinen kosteus on pieni. Talon lämmin sisäilma huoneissa on sen sijaan 45-50 C lämpimämpää ja myös paljon kosteampaa ulkoilmaan verrattuna. Vaikka huoneilman suhteellinen kosteus olisi vain luokkaa 40 %-50 %, se sisältää silti kosteutta paljon enemmän kuin kylmä ulkoilma.

Kun useita päiviä, joskus jopa viikkoja, kestänyt pitkä pakkasjakso päättyy nopeasti, eli esim. siten että kova pakkanen lauhtuu vuorokaudessa lähelle nollaa. Talon sisätilojen lämpötilaero häiriytyy, koska lämmenneen ulkoilman suhteellinen kosteus on pudonnut lähes 100%:sta esim. n. 70%:iin ja rutikuiva ulkoilma alkaa voimakkaasti "imemään" kosteata ja lämmintä huoneilmaa ulos, ovista ja rakosista, mutta myös talon rakenteiden läpi. Lämpimän ilman poistuminen on voimakkainta talon rakenteiden ja huoneiden yläosien kautta ja vastaavasti korvaava ilma imeytyy tilalle osittain talon seinien kautta ja alarakenteiden puolelta.

Talon rakenteissa lämpötilat ovat pakkasjakson aikana kerrostuneet siten, että mitä lähemmäs ulkoseinää sisältä katsoen mennään, sitä kylmemmäksi rakenteet muuttuvat. Kun pakkanen on lauhtunut nopeasti vapaassa ulkoilmassa, talojen rakenteissa, siis niiden sisäpuolella, on vielä voimakas kylmän ilman varanto juuri siellä, missä vesiputket tulevat taloon sisälle ja tässä tilanteesa muuttunut kosteustasapaino imee kylmää ulkoilmaa rakenteiden alaosien kautta sisälle.

Tällöin huoneilman lämpötila laskee yleensä muutamilla asteilla, vaikka helposti luulisi käyvän päinvastoin, koska ulkona lauhtuu. Ilmiön voimakkuus luonnollisesti vaihtelee sen mukaan, millaiset eristeet kiinteistössä on, mutta juuri tässä kriittisessä vaiheessa vesiputket jäätyvät, jos ovat jäätyäkseen. On paljon taloja, joissa vesiputket eivät jäädy koskaan, kun eristykset on riittävän hyvin tehty eivätkä ne ole ajan kuluessa vaurioituneet.


Taloon.com putkieristeet ja sulanapitokaapelit täältä

Syötä tähän sähköpostiosoitteesi, niin lähetämme ostoskorin sinulle.

Joillekin myymillemme tarvikkeille rahti määräytyy toimitusosoitteen postinumeron ja toimitettavan määrän mukaan. Kerro meille siis ensin postinumerosi, niin voit sen jälkeen lisätä tämän tuotteen ostoskoriin. Voit määritellä rahtilaskentaan käytettävän postinumeron tässä:
Postinumero