Page 94 - IZOLACJE 1/2020

Materiały i technologie

Pory mogą przyjmować różne formy (porów zamkniętych i otwar­
tych, porów ciągłych i nieciągłych, tzw. kieszeni) oraz kształty – cylin­
dryczne, klinowate, szczelinowe lub kuliste. Mogą być też w mniej­ 1
szym lub większym stopniu wzajemnie połączone – rozróżnia się 3
pory otwarte (ciągłe) z przynajmniej dwoma otworami, kieszenie 2
z przynajmniej jednym otworem oraz pory zamknięte niemające
połączenia z otoczeniem [13–14].
Właściwości ciał kapilarno-porowatych zależą w głównej mierze 4
od całkowitej objętości porów, rozkładu objętości porów w zależno­
ści od ich średnicy (struktury porowatości) oraz powierzchni właści­
wej porów. Za transport gazów i cieczy w porowatych materiałach
budowlanych odpowiedzialne są przede wszystkim pory ciągłe [13].

MAGAZYNOWANIE I TRANSPORT WODY W MATERIAŁACH RYS. 2. Schematyczne­przedstawienie­różnych­rodzajów­porów­i­kapilar;­rys.: [13]
POROWATYCH 1 – kieszenie, 2 – pory zamknięte, 3 – pory otwarte (ciągłe), 4 – pory
otwarte połączone systemem kapilar
Magazynowanie i transport gazów oraz cieczy w porowatych mate­
riałach budowlanych może być zarówno zjawiskiem akceptowanym,
jak i niepożądanym. Aby transport zaistniał, wymagane jest wystą­ Dyfundująca
pienie siły napędowej, czyli czynnika fizycznego lub chemicznego para wodna
reprezentowanego przez potencjał wynikający z różnicy ciśnienia, Kapilary wypełnione
stężenia lub napięcia elektrycznego [13]. Transport wody w przegro­ wodą w wyniku
kondensacji kapilarnej
dach budowlanych może następować w wyniku przenikania wody
grawitacyjnej, przenikania pary wodnej, przemieszczania wilgoci Molekuły wody
zgromadzone
z powodu przewodności wilgotnościowej (między miejscami o róż­ na wewnętrznej
nym zawilgoceniu), przewodności cieplno-wilgotnościowej lub też powierzchni porów
na skutek podciągania włoskowatego [15].

SORPCJA

Sorpcja jest zjawiskiem kompleksowym polegającym na zdolno­
ści wchłaniania przez materiały porowate pary wodnej zawartej
w powietrzu. Obejmuje ona dwa trudne do rozgraniczenia procesy
fizyczne [16–17] (RYS. 3):
» adsorpcję, czyli zjawisko powierzchniowe występujące na grani­
cy dwóch faz (pary wodnej i ciała stałego) polegające na wiązaniu RYS. 3. Schematyczne­przedstawienie­przebiegu­sorpcji­wilgoci­w­materiale­
cząstek pary na powierzchni porów materiału, bedące wynikiem porowatym;­rys.: [9]
działania sił kohezji (spójności) – sił van der Waalsa,
» absorpcję, czyli przenikanie pary wodnej w głąb struktury ma­
teriału. w maks.
Przebieg zjawiska sorpcji związany jest z jednej strony ze struk­
turą materiału porowatego, z drugiej zaś z wilgotnością względną
powietrza, czyli prężnością pary wodnej.
Wyróżnia się trzy etapy przebiegu sorpcji, którym odpowiadają
w f
odpowiednie przedziały wilgotności względnej (RYS. 4):
» I etap to pochłanianie wilgoci – głównie w wyniku powierzchnio­ Warstwa
jedno-
wej adsorpcji (początkowo w monomolekularnej warstwie cząste­ cząstecz- Warstwa Kondensacja Woda swobodna
wielo-
czek wody na powierzchni przegrody i porów w głębi jej struktury) kowa cząsteczkowa kapilarna
– oraz początek jej transportu w głąb materiału, zachodzące przy wil­ Wilgotność materiału w 80
gotności względnej ok 15–20%,
» II etap, w którym wilgoć w porach materiału przekształca się
w warstewkę polimolekularną oraz następuje dalszy transport wilgo­
ci, zachodzi w zakresie wilgotności względnej ok. 20–80%, Woda związana siłami adsorpcji
» III etap związany jest z jakościową zmianą przebiegu zjawiska
– przy wilgotności względnej ok. 80–100% obok sorpcji odbywa się
równolegle kapilarna kondensacja wilgoci, co prowadzi do wypełnie­ Temperatura = const
nia mikrokapilar wodą swobodną, utrzymywaną w materiale siłami 5 10 –9 2 5 10 –8 10 –7
kapilarnymi (różnymi od sił van der Waalsa). Promień porów [m]
Przy wilgotności względnej wynoszącej 100% (pełne nasyce­
nie powietrza) materiał osiąga pełne nasycenie sorpcyjne, które RYS. 4. Typowy­kształt­izotermy­sorpcji;­rys.: [10, 16]

90 nr 1/2020