Pomiary sorpcyjne współczynnika dyfuzji wilgoci różnego rodzaju zapraw

• Autorzy: Garbalińska H. , Majkowski B.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2015.39

Warianty tytułu

EN

Sorption measurements for defining the moisture diffusion coefficient of different kind of mortars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono możliwość wykorzystania niestacjonarnych pomiarów sorpcyjnych do określenia współczynnika dyfuzji Dm porowatych materiałów budowlanych. Badaniami objęto trzy różne zaprawy: cementową, cementowo-wapienną i modyfikowaną. Eksperyment zrealizowano w 18 klimatach – przy trzech temperaturach: 5, 20, 35°C i przy sześciu poziomach wilgotności względnej powietrza φ. Na podstawie uzyskanych wyników badań sorpcyjnych wyznaczano dla poszczególnych zapraw wartości współczynnika dyfuzji wilgoci odpowiadające różnym temperaturom i różnym poziomom sorpcyjnego zawilgocenia. Przedstawione w referacie obliczenia współczynników dyfuzji Dm bazowały na procedurach typu √t i typu logarytmicznego. Otrzymane rezultaty pozwoliły ocenić użyteczność obydwu procedur w odniesieniu do testowanych materiałów. We wszystkich cyklach i w przypadku każdej z zapraw uzyskiwano zbliżone wartości współczynników Dm( √t) i Dm(ln), co pozwala rekomendować obydwie procedury jako porównywalne. Przeprowadzone badania pozwoliły ponadto ocenić wpływ zawartości wilgoci na wielkość współczynników dyfuzji. Stwierdzono występowanie jednoznacznej tendencji w odniesieniu do każdej temperatury i każdej z badanych zapraw. Zaobserwowano wzrost wartości Dm wraz ze zwiększaniem się wilgotności względnej do poziomu 50%. Dla tego poziomu zawilgocenia materiału współczynnik dyfuzji osiągał wartość maksymalną. Następnie wartość tego współczynnika spadała stopniowo w miarę wzrostu wilgotności. Stwierdzono, że w najszerszym zakresie wilgotności, tj. przy φ ≈ 96% współczynniki dyfuzji osiągają wartość minimalną, odpowiadającą zakresowi najniższych wilgotności. Przeprowadzone badania pozwoliły ocenić nie tylko wpływ wilgotności, ale także wpływ temperatury na wyznaczane współczynniki dyfuzji. Obydwie zastosowane metody wykazały znaczący wpływ tego czynnika na wyznaczane wartości współczynników dyfuzji Dm.

EN

The paper presents possibilities of application of non-stationary sorption measurements to determine the diffusion coefficient Dm of porous building materials. The research covers three different mortars: cement mortar, cement-lime mortar and modified mortar. The experiment was conducted in 18 different types of climate, at the three following temperatures: 5°C, 20°C and 35°C, and at six relative humidity levels φ. Basing of the results of sorption measurements, values of diffusion coefficient Dm were calculated for different mortars, and the particular values obtained referred to various temperatures and various levels of sorption moisture. Calculations of coefficient Dm shown in this paper were based on √t-type and logarithmic-type procedures. The obtained results allowed to evaluation the usability of two procedures for the tested materials. In all cycles and for each of the mortars, similar values of coefficients Dm(√t) and Dm(ln) were observed, which enables to recommend the both procedures as comparable ones. Moreover, the research allowed to assess the influence of moisture content on diffusion coefficient values. A clear tendency appeared for each temperature and each of the mortars researched. There was observed increase of the Dm value together with the rise of relative humidity up to the level of 50%. For this level of moisture in the material the diffusion coefficient reached the maximum value. After that, the value of the coefficient was gradually decreasing together with increase of moisture. It was concluded that in the broadest humidity range, i.e. at φ ≈ 96%, diffusion coefficients reach the minimum values referring to the range of lowest level of moisture. The conducted research allowed to assess not only the influence of moisture but the impact of temperature as well. The both methods showed considerable influence of this factor on Dm values.

Słowa kluczowe

PL

materiał porowaty; zaprawa cementowa; zaprawa cementowo-wapienna; zaprawa cementowa modyfikowana; sorpcja wilgoci; dyfuzja wilgoci; współczynnik dyfuzji; temperatura; wilgotność względna powietrza

EN

porous material; cement mortar; lime-cement mortar; modified cement mortar; moisture sorption; moisture diffusion; diffusion coefficient; temperature; air humidity

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 62, nr 2
• Strony: 89--98
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Garbalińska H.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Majkowski B.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• [1] Garbalińska H.: Izotermiczne współczynniki transportu wilgoci porowatego materiału budowlanego. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 571. Szczecin 2002.
• [2] Garbalińska H.: Measurement of the mass diffusivity in cement mortar: use of initial rates of water absorption. International Journal of Heat and Mass Transfer 2002 Vol. 45 No. 6, s. 1353-1357.
• [3] Garbalińska H.: Application of the logarithmic procedure to absorption measurements of mass diffusivity for cement mortars. Research Journal Heat and Mass Transfer 40, wyd. Springer-Verlag 2004, s. 963-972.
• [4] Garbalińska H.: Application of Öt-type, logarithmic and half-time methods in desorptive measurements of diffusivity in narrow humidity ranges. Cement and Concrete Research 36 (2006), s. 1294-1303.
• [5] Garbalińska H., Garbasz B.: Wąsko-przedziałowe pomiary sorpcyjne współczynnika dyfuzji cegły ceramicznej, silikatowej i betonu komórkowego. XI Polska Konferencja Naukowo-Techniczna Fizyka budowli w Teorii i Praktyce, Czasopismo Naukowe tom II, Sekcja Fizyki Budowli Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Łódź 2007, s. 35-40.
• [6] Krus M.: Feuchtetransport- und Speicherkoeffizienten poröser mineralischer Baustoffe. Theoretische Grundlagen und neue Meßtechniken. Dissertation, Universität Stuttgart 1995.
• [7] Künzel H. M., Kiessl K.: Bestimmung des Wasserdampfdiffusionswiderstandes von mineralischen Baustoffen aus Sorptionsversuchen. Bauphysik 1990 Jg. 12 H. 5, s. 140-150.