17. К онденсация и сорбция как основные механизмы увлажнения материалов

Влажность воздуха. Конденсация

е – парциальное давление водяного пара (упругость), Па

Е – парциальное давление насыщенного водяного пара (максимальная упругость), Па

Причины, обуславливающие влажность воздуха в помещениях с естественной вентиляцией:

1. Выделение влаги людьми и растениями

2. Выделение влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке, влажной уборке

3. Производственные условия

4. Выделение влаги из ОК – в начальный период (особенно – первый год) после окончания строительства

Поглощение (сорбция) влаги

Влага, поглощаемая пористыми материалами из воздуха называется сорбционной, а процесс увлажнения – сорбцией

В лагосодержание строительных материалов выражают в % следующими параметрами:

Весовая влажность

Р₁ – вес (масса) образца до высушивания (воздушно-сухой материал)

Р₂ – вес (масса) этого образца после высушивания (абсолютно сухой материал)

Объемная влажность

V ₁ – объем влаги, содержащейся в образце материала

V₂ – объем образца

От сорбционных свойств материала зависит количество влаги, необходимой для увлажнения воздушно-сухого материала до полного сорбционного насыщения, которое является верхним допустимым пределом влагосодержания конструкции.

! После достижения этого предела теплозащитные качества ОК перестают удовлетворять требованиям.

Графически зависимость между весовой влажностью материала и относительной влажностью воздуха при t=const. изображается в виде изотерм сорбции

Изотермы сорбции водяного пара:

1 – глиняным кирпичом

2 – минеральной ватой

17. П аропроницание ок: параметры, закон диффузии водяного пара через ок

Пример. В помещении

Наружный воздух

Разность величин парциального давления водяного пара с одной и другой стороны ОК вызывает поток водяного пара через ОК от внутренней к наружной стороне. Это явление называется диффузия водяного пара.

Процесс диффузии водяного пара через слои строительного материала или через ОК в целом называется паропрницанием.

Между процессами диффузии газов и процессами теплопроводности имеется полная аналогия (процессы тепло-и массоперноса)

К оличество диффундирующего водяного пара через 1 м² однородной ОК за 1 ч

μ -- коэффициент паропроницаемости, мг/(м·ч·Па)

17. Коэффициент паропроницаемости, сопротивление паропроницанию

Коэффициент паропроницаемости μ характеризует способность материала пропускать диффундирующий через него водяной пар и зависит от физических свойств материала

При диффузии через слой материала водяной пар на своем пути встречает сопротивление материала ОК

Э то сопротивление аналогично термическому сопротивлению при теплопередаче и называется сопротивление паропроницанию

Для многослойной ОК:

Полное сопротивление паропроницанию

17. Перемещение пара и расчет влажностного режима ок.

Парциальное давление водяного пара при его диффузии через ОК понижается от величины е_в до е_н вследствие сопротивления паропроницанию материалов ОК

Для построения линии падения парциального давления, в произвольном сечении ОК плоскостью х вычисляем парциальное давление в этой плоскости:

е_х – парциальное давления водяного пара в плоскости х ОК

!

– сумма сопротивлений паропроницанию первых слоев или части материала ОК от внутренней поверхности до плоскости х (включая сопротивление влагообмену R_вп)

Расчет влажностного режима

Д ля расчета задаемся значениями

1. На разрезе выбираем несколько плоскостей сечения в толще ОК (для однородной стенки 4-5, для многослойной в каждом слое 3-4)

2. Вычисляем температуру в каждом сечении и строим линию падения температуры в ОК (линия t)

3. Исходя и з температур выбираем значения парциального давления насыщенного водяного пара, строим линию изменения (линия Е)

4. Вычисляем парциальное давление водяного пара исходя из заданных условий, строим линию изменения (линия е)

Делаем выводы:

А. Если внутри ОК линия Е и линия е не пересекаются, то конденсация внутри ОК невозможна

т.к. в любой плоскости ОК е<Е, следовательно φ<100 %

В. Если линии Е и е пересекаются, то конденсация возможна

5. Определяем область конденсации