ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Зависимость между количеством жидкости, адсорбированной в порах, и изменением поверхности пористого адсорбента определяется в результате заполнения (или опорожнения) пор адсорбатом. При применении десорбционной изотермы, полученной от равновесной влажности при р/р _s=0,98-0,99, значительная часть пор все-таки остается неисследованной. Поэтому предлагается использовать для расчетов пористой структуры не изотерму десорбции, а изотерму капиллярного испарения, полученную от полного водонасыщения материала. При этом уточняется значение равновесного влагосодержания при так называемом «максимальном» сорбционном увлажнении - « w _d»(р/р _s=0.98), которое в такой изотерме, как правило, больше чем « w _s».

Так как в процессе адсорбции крупнопористых адсорбентов, какими являются большинство строительных материалов, практически невозможно получить полного водонасыщения материала « w_н», то эту величину получают из отдельного опыта. После определения « w_н» образец дробят и используют для получения изотерм капиллярного испарения от полного водонасыщения, при этом после обработки опытных данных вся кривая капиллярного испарения интерполируется, включая участок от w _d до w_н. Таким образом получается расчетная кривая капиллярного испарения, которая включает десорбционную ветвь и сверхсорбционное увлажнение, т.е. содержит информацию практически о всем диапазоне размере пор.

Объем испарившейся жидкости при десорбции на какой-либо стадии « n» обозначим через dv _n. Тогда объем поры dv _pn, соответствующий этой стадии, получим, прибавив к нему объем адсорбированного слоя и вычтя объем пара, десорбированного ранее. Далее по известным значениям dv _p и dr _p, рассчитывают значения дифференциальной и интегральной кривых распределения объемов пор по размерам радиусов. Дифференциальный объем кельвиновских пор dv _k определяют как разность dv _k=dv _p-dv _t. При этом объем влаги, соответствующий уменьшению адсорбционного слоя dv _t, определяют как произведение толщины адсорбционного слоя ( dt=t ₁ - t ₁- ₁), на которую он уменьшился при изменении относительного давления адсорбата, на удельную поверхность пор s ₁, ранее потерявших влагу. Удельная поверхность свободных пор будет равна сумме дифференциальных поверхностей ds _p, соответствующих освобождающимся объемам dv _p. При этом считаем, что при полном насыщении пористого материала свободная удельная поверхность s будет равна нулю. Поэтому для расчета s ₁=s( ds _p) величина ds _p1 при давлениях р/р _s, близких к единице, принята такой, которой можно пренебречь (при р/р _s=0,9999 принято ds _p=10 ^-7).

Таким образом, определив последовательно s1 и затем объемы dv _t1,dv _k1 и dv _p1, соответствующие размерам радиусов r _p1. Можно рассчитать такие важные характеристики пористой структуры строительных материалов, как структурную - dv _p=y( r _p), дифференциальную - f _v( r)=dv _p/dr _p и интегральную - sdv _p кривые распределения пор по размерам их радиусов и величину удельной поверхности пор s для модельного тела. Все эти характеристики являются важной составной частью модели капиллярно-пористого материала, необходимой для расчетов влагопереносных свойств и прогноза тепло-влажностного состояния ограждающих конструкций зданий.