Почему один материал хорошо поглощает влагу из воздуха, другой — плохо? От чего это зависит? Приведите примеры таких материалов, используют ли их в строительном производстве?

Поглощение влаги из воздуха обусловлено полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. Гигроскопичность или сорбционная влажность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать воду из окружающего воздуха. Гигроскопичностью оценивают гигроскопической влажностью, определяемой после выдержки образца до установления постоянной массы при температуре 20 °C и относительной влажности воздуха 100%. В условиях эксплуатации гигроскопическая влажность зависит от химической природы материала, степени развитости его внутренней поверхности и условий окружающей среды: температуры и относительной влажности воздуха. При понижении температуры и особенно при повышении влажности воздуха содержание влаги в материале возрастает. Гигроскопичность — способность материала поглощать влагу из сухого воздуха (<60%).

Адсорбция — это способность капиллярно пористого материала поглощать влагу из воздуха, покрывая ею в 1−4 молекулы всю внутреннюю и внешнюю поверхности твердого тела, и отдавать 2−3 слоя при изменении влажности и температуры среды. Последний монослой может покинуть поверхность только при температуре сушки, равной 105−110 °С.

Высокой сорбционной влажностью отличаются материалы растительного происхождения: древесина, торф. Теплоизоляционные, стеновые и другие пористые материалы обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому имеют высокую сорбционную способность.

Гигроскопичный материал отличается капиллярно-пористой структурой, то есть обладает хорошей способностью впитывать влагу. При прочих равных условиях гигроскопичность материала зависит от его природы, величины поверхности, структуры (поры и капилляры). Материалы с одинаковой пористостью, но имеющие более мелкие поры и капилляры, оказываются более гигроскопичными, чем крупнопористые материалы.

Обладает весьма разнообразными техническими свойствами древесина. На свойства древесины большое влияние оказывает влажность. Воду, находящуюся в древесине, делят на три вида — капиллярную (или свободную), гигроскопическую и химически связанную. Капиллярная вода заполняет в древесине полости клеток, межклеточные пространства и сосуды. Гигроскопическая вода находится в стенках клеток. Химически связанная вода входит в химический состав веществ, образующих древесину. Очень гигроскопична древесина. Гигроскопичные материалы подвержены влиянию влаги, содержащейся в здании. Чем выше относительная влажность, тем больше пара адсорбируется. При этом многие сорта древесин начинают гнить, если относительная влажность, в течение длительного времени, более 80%. гигроскопичность порода бетонная сталь Чтобы снизить гигроскопичность поверхность материала покрывают гидрофобными веществами. Например, для обработки штукатурных покрытий на фасадах зданий используют гидрофобизующие кремнийорганические жидкости. Химические меры защиты природного камня заключаются в флюатировании камня, т. е. обработке его водными растворами солей кремнефтористоводородной кислоты. Эти соли вступают в химические соединения с растворимыми компонентами камня с образованием фтористых солей и кремнезема, нерастворимых в воде, которые уплотняют поверхность камня и делают ее недоступной для агрессивных сред. Легкие пористые стеновые камни (легкие керамические камни, газобетон и пенобетон, керамзитобетон, известняк) очень гигроскопичны — цифра может достигать 30%. Кроме этого, на сыром основании они впитывают влагу, из-за капиллярного эффекта своей пористой структуры. Все легкие стеновые камни, требуют герметичной гидроизоляционной отсечки — от всех примыканий к стенам и монолитам с повышенной влажностью — отсечка стены должна быть с полной водонепроницаемостью. Не облегченный кирпич менее подвержен капиллярному эффекту, но при отсутствии отсечки может вымокнуть на высоту нескольких этажей, до самой кровли.

Пористые неорганические и органические материалы (бетоны, древесина и др.) при изменении влажности изменяют свой объем и размеры. Гигроскопичностью древесины называют свойство ее поглощать из воздуха парообразную воду. Степень поглощения зависит от температуры воздуха и его относительной влажности.

Чередование высыхания и увлажнения пористого материала, часто встречающееся на практике, сопровождается попеременными деформациями усадки и набухания. Такие многократные циклические воздействия нередко вызывают трещины, ускоряющие разрушение. В подобных условиях находится бетон в дорожных покрытиях, в наружных частях гидротехнических сооружений.

Высокопористые материалы (древесина, ячеистые бетоны), способные поглощать много воды, характеризуются большой усадкой:

• — вид материала усадка, мм/м;
• — древесина (поперек волокон) 30−100;
• — ячеистый бетон 1−3;
• — строительный раствор 0,5−1;
• — кирпич 0,03−0,1;
• — тяжелый бетон 0,3−0,7;
• — гранит 0,02−0,06.

Усадка возникает и увеличивается, когда из материала удаляется вода, находящаяся в гидратных оболочках частиц и в мелких порах. Испарение воды из крупных пор не ведет к сближению частиц материала и практически не вызывает объемных изменений.

Строительным материалам присуща адсорбция — это способность капиллярно пористого материала поглощать влагу из воздуха, покрывая ею в 1−4 молекулы всю внутреннюю и внешнюю поверхности твердого тела, и отдавать 2−3 слоя при изменении влажности и температуры среды. Последний монослой может покинуть поверхность только при температуре сушки, равной 105−110 °С. Поглощение влаги из воздуха обусловлено полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией.

Равновесная влажность древесины. Древесина в зависимости от температуры, относительной влажности окружающего воздуха и собственной влажности обладает свойством или поглощать из воздуха пары воды и соответственно повышать собственную влажность, или выделять их и понижать собственную влажность. При длительном (измеряемом десятками дней) нахождении древесины на воздухе неизменного состояния указанный выше процесс заканчивается, и устанавливается так называемая равновесная влажность древесины. Каждому значению температуры и относительной влажности воздуха соответствует определенная влажность древесины, практически одинаковая для всех ее пород. Теплоизоляционные, стеновые и другие пористые материалы обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому имеют высокую сорбционную способность. Высокой сорбционной влажностью отличаются материалы растительного происхождения: торф, древесина.