Количественные соотношения между этими фазами, размеры, форма, свойства материальных частиц и взаимодействие фаз обусловливают физические свойства материала, его плотность и степень влажности.
Влажность материалов выражают либо в весовом, либо в объемном отношении.
Весовая влажность выраженное в процентах отношение веса влаги, содержащейся в образце материала, к весу того же образца в высушенном состоянии:
Для получения величины Р2 высушивание образца следует производить при определенных температурах, установленных ГОСТом для каждого из материалов. Нарушение этого положения может привести к качественным изменениям материала. Так, при высушивании древесины при температуре, превышающей допускаемую, в дереве может происходить сухая возгонка смолы, следствием чего могут быть изменения физико-химических свойств дерева.
Объемная влажность о)0 — выраженное в процентах отношение объема влаги, содержащейся в образце материала, к объему самого образца:
Влага в материале может находиться в виде пара, жидкости и твердого тела (льда). В любом из этих состояний происходит перемещение (миграция) влаги в толще материала.
Основной причиной перемещения пара является разность упругостей паров и давлений воздуха по обе стороны материала.
Перемещение влаги в жидком состоянии обусловливается законом тяготения, напряжениями в материале при его замерзании, капиллярными силами и силами кристаллизации.
Перемещение влаги в твердом состоянии происходит от внешнего давления и напряжения в материале при отрицательных температурах.
Проникание влаги в материал может происходить в результате различных физико-химических явлений: а) поглощения влаги сорбцией; б) смачивания материала при соприкосновении его с жидкостью (капиллярное всасывание, капиллярная диффузия); в) проникания пара в материал из окружающего его воздуха (паропро- ницание); г) химических процессов.
Поглощение влаги сорбцией. Материал, находящийся на открытой площадке, через некоторое время впитывает влагу из воздуха. Явление это называется сорбцией, которая зависит от влажности окружающего воздуха, температуры и физических свойств материала. При максимальной сорбционной насыщенности материала дальнейшее поглощение паров из воздуха прекращается и начинается капиллярная конденсация влаги в материале.
Количество влаги в материале конструкций при данных относительной влажности и температуре воздуха называется сорбционным влагосодержанием.
Количество поглощенной влаги в материале при 100% относительной влажности воздуха и при данной температуре называется максимальным сорбционным влагосодержанием.
Величина сорбции не одинакова для различных материалов и зависит от давления, концентрации влаги, температуры, а также природы материала. При определенном соотношении указанных условий устанавливается так называемое сорбционное равновесие. Влажностное состояние материала в этом случае называют равновесной влажностью. С повышением температуры величина сорбции уменьшается.
Величина максимального сорбционного влагосодер- жания в материале (в % к объему) зависит от его объемного веса, структуры и технологии его изготовления.
С увеличением объемного веса материала сорбцион- ная влажность материала повышается. Например, максимальное сорбционное влагосодержание пенобетона с объемным весом 360 кг в 1 ж3 составляет 1,15%, а при объемном весе пенобетона 900 кг в 1 mz — 5,6%.
Материалы, имеющие одинаковый объемный вес или одинаковую пористость, но различные структуры, имеют различную влажность. Если взять для примера дерево и пенобетон с одинаковым объемным весом 500 кг в 1 мъ, то оказывается, что для дерева, обладающего волокнистой структурой, величина максимального сорбционного влагосодержапия составляет 15%, а пенобетона при его ячеистой структуре — 4,6%.
Материалы, изготовленные различными способами, при их одинаковом объемном весе сорбируют влагу неодинаково. Так, сорбционная способность обжиговых материалов намного меньше, чем автоклавных. Точно так же материалы, изготовленные без термической обработки, сорбируют большее количество влаги, чем подвергнутые обжигу.
Строительные материалы и элементы конструкций зданий из них в зависимости от их сорбционпой способности делятся на две группы: активно сорбирующие влагу и инертно сорбирующие влагу.
Активно сорбирующие строительные материалы в конструкциях могут обеспечить вполне удовлетворительный влажностный режим в помещении, несмотря на накапливание в материале значительных количеств влаги, при условии соблюдения нормального эксплуатационного режима.
К активно сорбирующим материалам относятся пе- но- и газобетоны, фибролит, соломит, шлак котельный, древесина, шлакобетон, глина, известь и гипс, саманный кирпич и др.
К инертно сорбирующим материалам относятся бетон, красный и силикатный кирпич, холодные растворы, ракушечник, гранит, известняк, древесная кора, грунто- блоки, камышит, песчаник и пр.
Следует отметить, что с понижением температуры процесс сорбции активизируется и количество равновесной влаги, сорбируемой материалом, возрастает.
Инертно сорбирующие материалы в ограждениях (стенах) мало влияют на влажностный режим помещений, так как они незначительно воспринимают влагу из воздуха этих помещений. Однако при длительном и избыточном выделении пара в помещении в поверхностном слое стен со стороны помещения может быстро возникнуть сырость.
Капиллярное всасывание. При погружении какого либо строительного материала в воду влага, вследствие капиллярности, будет в нем подниматься вверх. При этом влажность в различных сечениях по высоте будет различной, так как высота подъема влаги зависит от размеров сечения капилляров — чем меньше сечение капилляра, тем больше высота подъема влаги.
Материалы, в отношении смачиваемости их поверхностей, делятся на две группы — гидрофильные (смачивающиеся) и гидрофобные (несмачивающиеся). В гидрофильных материалах смачивание водой приводит к активному всасыванию влаги, в гидрофобных — к капиллярной депрессии (водоотталкиванию).
Комментариев нет:
Отправить комментарий