Гидрофизические свойства строительных материалов
| Свойства, связанные с воздействием на материал воды, называются гидрофизическими. Гигроскопичность — свойство пористо-капиллярного материала поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичность отрицательно сказывается на качестве строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха комкуется и снижает свою прочность. Весьма гигроскопична древесина, от влаги воздуха она разбухает, коробится, трескается. Капиллярное всасывание — свойство пористо-капиллярных материалов поднимать воду по капиллярам. Оно вызывается силами поверхностного натяжения, возникающими на границе раздела твердой и жидкой фаз. Во избежание сырости в помещении устраивают слой гидроизоляции отделяющий фундамент от стены. Водопоглощение — свойство материала при непосредственном соприкосновении с водой впитывать и удерживать ее в своих порах. Водопоглощение различных материалов находится в широких пределах (% по массе): У высокопористых материалов водопоглощение по массе может превышать пористость, но водопоглощение по объему всегда меньше пористости, так как вода не проникает в очень мелкие поры, а в очень крупных не удерживается. Водопоглощение плотных материалов (сталь, стекло, битум) равно нулю. Влажность — отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объему) материала в сухом состоянии. При транспортировании, хранении и применении материалов имеют дело не с водопоглощением, а с их влажностью. Влажность меняется от 0 % (для абсолютно сухих материалов) до значения полного водопоглощения и зависит от пористости, гигроскопичности и других свойств материала, а также от окружающей среды — относительной влажности и температуры воздуха, контакта материала с водой и т. д. Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность молотого мела — 2 %, комового — 12, стеновых материалов — 5. 7, воздушно- сухой древесины 12. 18%. Водостойкость — свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой. Влагоотдача — свойство материала терять находящуюся в его Числовой характеристикой влагоотдачи является количеством воды (в%), испарившейся из образца в течение 1 суток при тнмпературе 20 °С и относительной влажности воздуха 60 %. Водопроницаемость — свойство материала пропускать через себя воду под давлением. Водопроницаемость характеризуют коэффициентом фильтрации (м/ч) — количеством воды (в м3), проходящей через материал площадью 1 м2, толщиной 1 м за 1 час при разности гидростатического давления на границах стенки 9,81 Па. Для гидроизоляционных материалов важна оценка не водопроницаемости, а их водонепроницаемости, которая характеризуется или временем, по истечении которого появляется просачивание воды под определенным давлением через образец материала (мастика, гидроизол), или максимальным давлением воды, при котором она еще не проходит через образец материала за время испытания (специальные строительные растворы). Воздухе-, газо- и паропроницаемость — свойства материала пропускать через свою толщу соответственно воздух, газ и пар. Количественно воздухо- и газопроницаемость характеризуются коэффициентами воздухо- и газопроницаемости, которые равны количеству воздуха (газа) (м3), проходящего в течение 1 ч через 1 м2 материала толщиной в 1 м при разности давлений на поверхность в 9,81 Па. Паропроницаемость возникает при различном содержании и упругости пара по обе стороны поверхности, что зависит от темпертуры водяных паров и характеризуется коэффициентом паропроницаемости, который равен количеству водяного пара (в г), проникающего в течение 1 ч через 1 м2 материала толщиной 1 м при разности давлений пара на поверхностях 133,3 Па. Стеновые и отделочные материалы должны обладать определенной проницаемостью, должны «дышать». Достаточные газо- и паропроницаемость стеновых материалов предотвращают разрушение стен снаружи от мороза и при последующем оттаивании. Материалы, насыщенные водой, практически газонепроницаемы. Морозостойкость — свойство материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без видимых признаков разрушения и без значительного снижения прочности и массы. Морозостойкость — одно из основных свойств, характеризующих долговечность строительных материалов в конструкциях и сооружениях. При смене времен года некоторые материалы, подвергаясь периодическому замораживанию и оттаиванию в обычных атмосферных условиях, разрушаются. Это объясняется тем, что вода, находящаяся в порах материала, при замерзании увеличивается в объеме примерно на 9. 10%; только очень прочные материалы способны выдерживать это давление льда (200 МПа) на стенки пор. Высокой морозостойкостью обладают плотные материалы, которые имеют малую пористость и закрытые поры. По морозостойкости, т. е. по числу выдерживаемых циклов замораживания и оттаивания, материалы подразделяют на марки: Важно понять, что для пористых материалов особенно опасно совместное действие воды и знакопеременных температур. Морозостойкость зависит от состава и структуры материала, она снижается с уменьшением коэффициента размягчения и увеличением открытой пористости. Для морозостойких материалов мрз должен быть более 0,75. Принято также считать, что если коэффициент размягчения камня не ниже 0,9, то каменный материал морозостоек. Источник Гидрофизические свойства строительных материаловГигроскопичность. Гигроскопичность представляет собой свойство строительных материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Она зависит от вида, количества и размера пор, от природы материала, от температуры воздуха и его относительной влажности. Когда влажность снижается, часть гигроскопичной влаги испаряется. Чем мельче поры, тем больше общая площадь поверхности, и следовательно, выше гигроскопичность. Строительные материалы, притягивающие своей поверхностью воду, называют гидрофильными; материалы, отталкивающие воду называют гидрофобными. Водопоглощение. Водопоглощение является способностью материала впитывать и удерживать воду. Величина водопоглощения характеризуется разностью между массой образца, насыщенного водой и массой сухого образца. Водопоглощение строительных материалов изменяется в зависимости от объема пор, их размеров и вида. Различают объемное водопоглощение, когда указанная разность отнесена к объему образца, и массовое водопоглощение, когда эта разность отнесена к массе сухого образца. Массовое водопоглощение различных материалов колеблется в широких пределах. Так, массовое поглощение обыкновенного кирпича составляет от 8 до 20 %, бетона — 2 — 3 %, торфоплит — 100 % и больше. Вода, попавшая в поры материала, увеличивает его объемную массу и теплопроводность, уменьшает морозостойкость и прочность. Некоторые строительные материалы, в частности, затвердевшие глиняные растворы, разрушаются в воде. Водопроницаемость. Водопроницаемость является свойством материала, характеризующим его способность пропускать воду под давлением. Она характеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 м кв. площади испытуемого материала при давлении 1 МПа. Это свойство учитывают при строительстве дамб, мостов, плотин и других гидротехнических сооружений. Сталь, стекло, большинство пластмасс, битум и другие плотные материалы водонепроницаемы. Влагоотдача. Влагоотдача представляет собой способность материала отдавать влагу при снижении влажности воздуха. Скорость влагоотдачи зависит от разности между влажностью материала и относительной влажностью воздуха. Чем разность больше, тем интенсивнее происходит высушивание. На влагоотдачу влияют свойства самого материала, характер его пористости, природа вещества.Строительные материалы с крупными порами, а также гидрофобные материалы легче отдают воду, чем гидрофильные и мелкопористые. Влагоотдача строительного материала в естественных условиях характеризуется интенсивностью потери влаги при относительной влажности воздуха 60 % и температуре 20 ОС. Воздухостойкость. Воздухостойкостью называется способность материала длительно выдерживать многократное увлажнение и высушивание без деформаций и потери механической прочности. Бетон, керамика и другие природные и искусственные каменные строительные материалы, а также надводные части гидросооружений, дорожные покрытия, сжимающиеся при высыхании и расширяющиеся при увлажнении, разрушаются из-за возникновения растягивающих напряжений. Источник Что значит гигроскопичность: особое свойство и способность тканейТкани для пошива одежды должны отвечать некоторым требованиям. Среди них: предотвращение химических и механических повреждений, предохранение от пыли, защита от природных катаклизмов и гигроскопичность. Многие, вероятно слышали это слово, но не все понимают его значение и важность. Гигроскопичность ткани – это одно из гигиенических свойств текстиля, которое влияет на комфорт в носке. ОпределениеГигроскопичность – это способность материала к поглощению водяных паров из атмосферы и удержанию их при определенных условиях. Этот показатель необходимо учитывать при пошиве постельного и нижнего белья, спортивной формы и одежды для малышей. Высокая температура воздуха и тела способствует повышенному потоотделению и дискомфорту. Этого можно избежать, если у ткани высокие показатели гигроскопичности. Хорошая пропускаемость воздуха и водяных паров влияет не только на комфорт, но и здоровье человека. Может произойти перегревание организма, а как следствие кожные, простудные заболевания и плохое самочувствие. Гигроскопичность ткани меняется вместе с температурой воздуха и относительной влажностью. Отсюда вывод, что данная величина – непостоянная. Если бы количество влаги в материале не менялось при повышении или понижении температуры, то способность к поглощению водяных паров стала бы бессмысленной. Материалы с определенной способностью пропускать и поглощать влагу создают баланс тепла между телом человека и окружающей средой. Гигроскопичная ткань или нет определяется волокнистым составом и структурой. Также, немаловажно наличие всевозможных пропиток, защитных покрытий и отделки. Чем толще и плотнее материал, тем медленнее протекает процесс испарения. Это значит, что температура и влажность воздушной прослойки между телом и одеждой будут более постоянными. Гигроскопичность материалов и их разновидностиВолокна, из которых изготавливаются ткани, имеют разное происхождение: натуральные, искусственные и синтетические. Каждый покупатель должен иметь представление о физических и гигиенических свойствах тканей. Это знание поможет купить именно то, что вам нужно и обеспечит комфорт в носке. Качественный, добротный материал должен не только впитывать влагу, но и отправлять ее в окружающую среду, если это необходимо. Такая способность предотвратит переохлаждение организма. Очевидно, что требования, которые предъявляют к гигиеническим свойствам нижнего белья и тяжелых пальтовых тканей – абсолютно разные. Например, нательная одежда обязана хорошо впитывать и испарять влагу. Для зимней же одежды, важна малая гигроскопичность, но хорошее теплосбережение.
Хлопок отлично впитывает влагу, поэтому и считается лучшим вариантом на жаркие летние дни. Одежда не прилипнет к телу, а лишь создаст нужный микроклимат. Некоторые хлопчатобумажные ткани подвергаются специальной обработке – мерсеризации. В ее процессе материал погружают в раствор каустической соды. Путем таких нехитрых манипуляций, продлевается срок службы, увеличивается прочность и улучшаются способности по поглощению влаги. Ситец способен впитывать до 50-70% влаги от своей общей массы и оставаться абсолютно сухим на ощупь. И только после 70% капли начинают выступать на поверхности. Хлопковые вещи точно не вызовут раздражения, а кожа в них не перестает «дышать». Гигроскопичность хлопка зависит от температуры и влажности окружающей среды. Например, в закрытом помещении этот показатель будет меньше. При влажности воздуха 65% и температуре 20°С гигроскопичность составит 12-18%.
В cостав шерсти иногда добавляют синтетические волокна, так как ткань в чистом виде долго сохнет и дает большую усадку – до 3% по основе и 3,5% по утку.
Не все синтетические материалы одинаково плохи. Микрофибра – синтетическая ткань, имеющая все качества натуральных полотен. Уровень гигроскопичности превышает 10%. Микрофибра может впитать количество влаги, которое равно и даже превышает собственный вес в несколько раз. Гигроскопичность – это хорошо?Гигроскопичность синтетических материалов отличается в меньшую сторону от показателей натуральных тканей. Но можно ли это считать недостатком? Однозначного ответа нет, ведь мы подбираем одежду, исходя из климата и погодных условий в конкретный период времени. Для кого-то она особенно важна. Например, спортсменам и людям в жару необходимы впитывающие влагу материалы. Однако, многие ткани не нуждаются в повышенной влажности. Вода снижает теплоизоляцию в зимний период, а некоторые материалы и вовсе деформируются под ее воздействием (тонкий трикотаж). Не нужно бездумно полагаться на высокие проценты гигроскопичности, ведь все зависит от назначения ткани. Выше мы разобрали, что такое гигроскопичность и для чего нужна. Однако, гигиенические свойства тканей не ограничиваются этим показателем. Не менее важны и другие качества: пылеёмкость, теплоизоляция, воздухопроницаемость, намокаемость. Источник  Цены на продукты питания, энергию, топливо, а также  В России мы можем собирать дождевую воду наиболее эффективно |
