Dyfuzja i kapilarne ruchy wody

Wilgotność własna materiału jest istotna zwłaszcza przy określaniu izolacji termicznej oraz akustycznej. Dotyczy to w szczególności betonów porowatych (akty zgodnie z wykazem Izby Inżynierów). Jak do tej pory nie udało się utworzyć ścisłych metod, które określałyby przenikanie pary wodnej i wilgoci przez materiały porowate. Podczas przenikania pary wodnej nie ma możliwości, aby oddzielić dwa zjawiska fizyczne, które zachodzą jednocześnie. Mowa tu o dyfuzji i kapilarnych ruchach wody.

Zjawisko dyfuzji występuje w przypadku materiałów, które charakteryzują się dużymi porami. Z kolei kapilarny ruch pary wodnej najczęściej można spotkać w materiałach mikroporowatych. Ruch ten prowadzi do powstania oporów dla dyfuzji.

W przypadku nowych rodzajów betonów, które dzisiaj się stosuje, niewystarczające może się okazać laboratoryjne wyznaczenie przenikania pary wodnej. Niezbędne się wówczas okazuje określenie przenikania w rzeczywistych warunkach użytkowania betonu oraz w zakresie skrajnych wpływów zewnętrznych.

Współczynnik przewodności należy ustalić w zależności od wilgoci, która znajduje się w betonie. Stała wilgotność w betonie komórkowym wynosi minimum 2-8%.

Dyfuzja i kapilarne ruchy wody
Dyfuzja i kapilarne ruchy wody

Zjawisko stałego zawilgocenia ścian w warunkach naturalnych jest zjawiskiem, które nie jest dostatecznie dobrze znane. Na skutek doświadczeń udało się ustalić, że stała wilgotność we wszystkich porach roku w ścianach zachodnich jest 3-5 razy wyższa w porównaniu z pozostałymi ścianami. Spowodowane to jest najczęściej występującymi opadami (egzamin ustny na uprawnienia budowlane). Z tego powodu ściany te charakteryzują się ograniczoną możliwością przyjmowania wilgoci wewnętrznej i przewodzenia jej na zewnątrz. Najbardziej suche są ściany północne.

Kapilarne podnoszenie wilgoci doprowadza do tego, że przewodzenie pary wodnej w porach materiału odbywa się w kierunku poziomym i pionowym. Należy pamiętać o tym, że współczynnik przewodności nie jest stałą wielkością dla danego materiału. Zależy on przede wszystkim od poziomu zawilgocenia materiału.

Przenikanie pary wodnej

Przenikanie pary wodnej przez ścianę porowatą to różnica ciśnień powietrza, które znajduje się po obu stronach ściany. Wygląda to tak, jakby ruch pary wynikał wyłącznie z dyfuzji. W związku z tym wzory obliczeniowe dotyczą wyłącznie przypadków, w których kapilarny ruch pary wodnej nie jest bardzo istoty. Mowa tu m.in. o materiałach o małej kapilarności i małej wilgotności własnej.

Przenikanie pary przez materiały warstwowe i niejednorodne można określić wzorem, który jest zbliżony do wzoru na przenikanie ciepła (testy 2021 uprawnienia). Współczynnikiem przewodności pary wodnej jest ilość pary wodnej, jaka przejdzie w ciągu 1 godziny przez przegrodę z danego materiału, o powierzchni 1 m2 i grubości 1 m, przy różnicy prężności pary wodnej po obu stronach przegrody równej 1 mm Hg.

Z badanego materiału wykonuje się płytę, która służy do zamknięcia od góry naczynia, w którym umieszczona jest substancja higroskopijna (np. żel). To naczynie następnie umieszcza się w pomieszczeniu, które charakteryzuje się stałą temperaturą oraz wilgotnością.

Wilgotność zewnętrzna, na skutek podciśnienia w naczyniu, dyfunduje poprzez próbkę i wiąże się ze środkiem higroskopijnym. Dzięki wielokrotnemu ważeniu naczynia możliwe jest określenie ilości wilgoci, która przenika. Badania przeprowadza się tak długo, aż uda się ustalić ciężar. Przyrost ciężaru jest ilość pary, która przeniknęła przez próbkę. Innymi środkami higroskopijnymi mogą być np. roztwory soli o określonej koncentracji.

Jest to czasochłonna metoda badania. Spowodowane to jest tym, że proces stabilizowania się wilgoci jest bardzo powolny.

Próbkę betonową, którą poddaje się badaniu, należy umieścić w zamkniętym naczyniu. Para, która przenika przez próbkę z górnego pomieszczenia, skrapla się w dolnym pomieszczeniu, które jest chłodniejsze. Ma ono kształt leja. Tak skroploną parę należy zważyć. Urządzenie do pomiaru zawiesza się na wadze i dodatkowo umieszcza się w szafie klimatyzacyjnej (program jednolite akty prawne na egzamin uprawnienia). Dzięki temu można w miarę szybko określić przenikającą wilgoć.

Podziel się:

Ocena artykułu:

0
0

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.