Wysokość kapilarnego podciągania wody

1) Ciężar słupa wody w rurce:

G = h π r

2



2O

gdzie:
h – wysokość kapilarnego podciągania wody,
r – promień kapilary,


H2O

- ciężar objętościowy wody.

2) Siła napięcia powierzchniowego:

przy kącie zwilżania α = 0 (kąt styku menisku wody z powierzchnią ścianki

kapilary szklanej, dla czystego szkła α = 0) wynosi:

Q = 2π r 

gdzie:


- napięcie powierzchniowe wody.

h

Wysokość kapilarnego podciągania wody

h = 2 / r 

H2O

 = 0,073 N/m (woda 10

0

C)



H2O

= 9,81 kN/m

3

h = 0,15 / r
h, r [cm]

Podstawiając do tego wzoru
r = 0,01 cm h =15 cm
r = 0,1 μm h =15000 cm (150
m)

Wielkość porów w betonie

Makropory

Mezopory

Mikropory

r [m]

10

-2

10

-3

10

-4

10

-5

10

-6

10

-7

10

-8

10

-9

10

-10

nieciągłości -

- formowanie

kapilarn
e

żelowe

h [m]

15

-3

15

150

15000

Wpływ czasu magazynowania cementu portlandzkiego klasy 32,5 na jego

wytrzymałość na ściskanie.

6 miesięcy 70-80 % fc !

* zdjęcia mogą być objęte prawami autorskimi /
Stefańczyk

W

il

g

o

tn

o

ść

w

zg

lę

d

n

a

p

o

w

ie

tr

za

[

%

]

100%

20%

Z

a

w

a

rt

o

ść

p

a

ry

w

o

d

n

e

j

w

p

o

w

ie

tr

zu

[

g

/m

3

]

25

23,1

20

15

10

5

0

Temperatura powietrza [

o

C] / (powierzchni materiału – zw. gr.

przegr.)

-10 -5 0 5 10 15 20
25

60 %

1) 0k.4-7

o

C

2) ()
3) temp.

wentylacja,

ogrzewanie ? / zwiększanie
izolacyjności

Przy jednakowej temperaturze dyfuzja przebiega od większej do mniejszej
wilgotności względnej.

Dyfuzja

– dążność do wyrównywania stężeń (proces samorzutny)

Cząsteczki przemieszczają się z obszarów o większym ich stężeniu do obszarów
o mniejszym stężeniu

Prawo Fick”a:

J = - D dc/dx

J – liczba cząstek dyfundujących [kg/m

2

]

D- współczynnik dyfuzji [m

2

/s]

c – stężenie cząsteczek
x – grubość próbki [ m]
gradient stężenia dc/dx [ kg/m

4

]

J

x

P = 0 , dc/dx

Opór dyfuzyjny

, S

D

S

D

= 

*

.

d [m]

Współczynnik dyfuzji 

*



*

= d

powietrza

/d

materiału

P = 0 , dc/dx



H20

Powietrze 1
Gips-karton 8
Cegła zwykła 5-10
Gazobeton 5-10
Drewno 40
Beton 70-150

J

x

t

B

t

B

d d

pow.

H

2

O

CO

2

pH > 12,5

pH < 9

S

D

<10 otwarta
>10 utrudniona
>30 hamująca
>100 tamująca
> 600 całkowicie
tamująca
>1500 szczelna

S

D

S

D H2O

< 4 m – dyfuzja pary wodnej

S

D CO2

> 50 m – brak wnikania dwutlenku

węgla

Przykład I

(powłoka do zabezp. elem.

źelbet.)

Powłoka o gr. d = 0,1mm = 0,0001m



H20

= 800 

C02

= 2600 000

S

D H2O

= 

H20

.

d = 0,08 m

< 4 m

S

D CO2

= 

C02

.

d = 260 m

> 50 m

Przykład II

(żywica EP)

Powłoka o gr. d = 1mm = 0,001m



H20

= 28000

S

D H2O

= 

H20

.

d = 28 m

>> 4 m