Сравнительная характеристика пористости некоторых материалов
Помимо объема пор на свойства материалов большое влияние оказывают геометрическая и структурная характеристики пор. К геометрической характеристике относят размер пор, их общую удельную поверхность и объем пор. К структурной характеристике относят форму пор (ячеистая, замкнутая, волокнистая) и характер пор (открытые, замкнутые, сообщающиеся). Наиболее общей для различных видов материалов является классификация по размеру пор (по Г.И Горчакову): - макропоры > 10мкм; - капиллярные поры > 1мкм; - контракционные – 1-10-2 мкм; - поры геля – 10-2-10-4мкм. В стеновых материалах, где основными взаимодействующими фазами являются вода и цементный камень, верхний критический размер пор, впитывающих воду, не превышает 20 мкм, тогда как в огнеупорных материалах, работающих в среде расплавленных шлаков, этот критерий составляет 25 мкм. В последнем случае химическое взаимодействие жидкой и твердой фаз уменьшает потенциал капиллярного подсоса. В стеновых материалах с учетом изменения фазового состояния воды макропоры являются резервными, а микропоры (< 0, 05 мкм) – безопасными. При уменьшении радиуса пор ниже критического значения (< 0, 5 мкм) исчезает капиллярный подсос, однако жидкость все же заполняет даже мельчайшие поры за счет конденсации паров на их стенки с последующим переходом пленок в столбик жидкости. Такое свойство заполнения пор жидкостью называют гигроскопичностью структуры. Согласно эмпирическому уравнению Фрейндлиха можно рассчитать количество адсорбированного газа или водяного пара (α): α = K∙ pl/n, (3) где pl/n – давление газа; К – эмпирический коэффициент, постоянный для адсорбента и газа при определенной температуре. Такие высокопористые материалы, как силикагель, керамзитовый гравий и др., могут быть использованы в качестве регуляторов влажности в замкнутых объемах. Ограждающие конструкции из ячеистого бетона и керамического кирпича, благодаря гигроскопичности структуры и в зависимости от климатических условий, регулируют влажностный режим помещения, т.е. они как бы дышат. Важными характеристиками, позволяющими достаточно полно описать влияние текстуры на свойства ТНиСМ являются газо-, паро и водопроницаемость. Газопроницаемость – свойство пористой структуры пропускать газ при перепаде давлений, зависящее от размеров и вида пор, поэтому этот показатель часто используют при оценке равномерности структуры. Наибольшее значение газопроницаемости соответствует размеру пор порядка 20 – 100 мкм. Однако проницаемость газов через бетоны может происходить и при более низких значениях размера пор (0, 1 мкм и ниже), например, в тонких трещинах. Газопроницаемость весьма чувствительна к изменению структуры изделий. Так, если при некотором изменении структуры открытая пористость изменилась в 2 раза, то газопроницаемость меняется более чем в 100 раз. В табл.4 представлены сравнительные данные по воздухопроницанию некоторых строительных конструкций. Таблица 4
|
