Wpływ wilgotności względnej powietrza na sorpcyjne zawilgocenie materiałów budowlanych

• Autorzy: Siwińska A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.114

Warianty tytułu

EN

The influence of the relative humidity of air on sorption moisture content of building materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Referat dotyczy procesu sorpcji wilgoci w materiałach budowlanych. Przedstawiono w nim badania związane z wyznaczeniem zawilgocenia sorpcyjnego, zrealizowane na ośmiu różnych materiałach w sześciu odmiennych warunkach cieplno-wilgotnościowych. Testowanymi materiałami były cegła ceramiczna CC, cegła silikatowa CS, cztery betony komórkowe BK1, BK2, BK3, BK4 oraz zaprawa cementowa ZC i cementowo-wapienna ZCW. Badania zrealizowano w temperaturze 5°C oraz przy następujących poziomach wilgotności względnej powietrza: φ≈ 11,3; 33,6; 58,9; 75,7; 87,7; 98,5 %. Próbki materiałów o grubości 1 cm zaizolowano na pobocznicy i wysuszono do stałej masy w temperaturze 105°C. Następnie próbki umieszczano nad nasyconymi roztworami odpowiednich soli stabilizującymi wilgotność względną powietrza na określonym poziomie. W danych warunkach wilgotnościowych znajdowało się po 3 próbki każdego materiału. Badania polegały na rejestracji zmiany masy próbek w określonych odstępach czasu. Pomiary zmiany masy próbek rejestrowano przy użyciu wagi elektronicznej o dokładności 1 mg. Najdłużej ustalała się równowaga sorpcyjna przy wilgotności powietrza bliskiej 100 %. Przeprowadzone pomiary dostarczyły ilościowych danych na temat wielkości zawilgocenia sorpcyjnego w zależności od rodzaju, gęstości materiału oraz warunków cieplno-wilgotnościowych, w jakich materiały się znajdują. Oceniano wpływ wymienionych czynników na wielkość zawilgocenia sorpcyjnego. Wraz ze wzrostem wilgotności względnej powietrza obserwowano wzrost zawilgocenia sorpcyjnego. Jedynie w przypadku cegły ceramicznej nie zanotowano wyraźnych różnic w wielkości tego parametru. Największe wartości uzyskiwano dla betonów komórkowych.

EN

The paper is devoted to the moisture sorption process in building materials. Presented research carried out on eight different materials in six diverse hygrothermal conditions were aimed on determining sorption moisture content. Ceramic brick CC, calcium silicate brick CS, four autoclaved aerated concretes BK1, BK2, BK3, BK4, cement mortar ZC and cement-lime mortar ZCW were tested. The measurements were conducted in temperature of 5°C and in the following levels of air relative humidity: φ ≈ 11.3; 33.6; 58.9; 75.7; 87.7; 98.5 %. The materials samples of 1 cm thickness were insulated on sides and dried up in temperature of 105°C to a constant mass. Subsequently, the samples were placed over saturated salt solutions which were stabilizing air relative humidity at definite level. In given humidity conditions 3 samples of every material were kept. The experiments consisted in recording changes of samples mass in pre-defined time intervals. Measurements of the changing mass of samples were recorded with the electronic scale with accuracy of 1 mg. The sorption equilibrium settled the longest at the relative humidity close to 100%. The carried out measurements provided quantitative data regarding sorption moisture content, depending on material type, material density and hygrothermal conditions. Influence of the factors in question on the value of sorption moisture content was evaluated. With the increase of air relative humidity the increase of sorption moisture content was observed. Merely in case of ceramic brick no distinct differences of this parameter was noted. The highest values were obtained for autoclaved aerated concretes.

Słowa kluczowe

PL

sorpcja wilgoci; wilgotność względna powietrza; beton komórkowy; cegła ceramiczna; cegła silikatowa; zaprawa cementowa; zaprawa cementowo-wapienna

EN

moisture sorption; air relative humidity; cellular concrete; clay brick; silicate brick; cement mortar; cement-lime mortar

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 3/II
• Strony: 479--488
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Siwińska A.

• Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych, Wydział Budownictwa i Architektury, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• [1] Bobociński A.: Wpływ wilgotności sorpcyjnej na przewodność cieplną betonów komórkowych. Prace Instytutu Techniki Budowlanej. Kwartalnik nr 4 (128) Warszawa 2003.
• [2] Bogucka J., Grabiec-Mizera T., Jasiczak J.: Ocena właściwości sorpcyjnych betonu wysokowartościowego. XLV Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Wrocław-Krynica 1999, s. 167-172.
• [3] DIN 52 620 Wärmeschutztechnische Prüfungen. Bestimmung des Bezugsfeuchtegehalts von Baustoffen. Ausgleichsfeuchtegehalt bei 23°C und 80% relative Luftfeuchte.
• [4] Espinosa R. M., Franke L.: Influence of the age and drying process on pore structure and sorption isotherms of hardened cement paste. Cement and Concrete Research 36 (2006) 1969-1984.
• [5] Franzen C., Griesser U. J.: Neue Perspektiven für die Bestimmung des Feuchtesorptionsverhaltens von Naturbausteinen. Universität Innsbruck, Innsbruck 2002, 221-227.
• [6] Gawin D.: Modelowanie sprzężonych zjawisk cieplno-wilgotnościowych w materiałach i elementach budowlanych. Zeszyty naukowe nr 853, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej Łódź 2000.
• [7] Hansen E. J., Hansen K. K.: Unfired clay bricks – moisture properties and compressive strength. Building Physics 2002 – 6th Nordic Symposium, 453-460.
• [8] Hohmann R., Setzer M. J., Wehling M.: Bauphysikalische Formeln und Tabellen. Wärmeschutz – Feuchteschutz – Schallschutz. Werner Verlag, München 2004.
• [9] Ickiewicz I., Sarosiek W., Ickiewicz J.: Fizyka budowli. Wybrane zagadnienia. Politechnika Białostocka, Białystok 2000.
• [10] Janz M.: Moisture transport and fixation in porous materials at high moisture levels. Lund 1997.
• [11] Johannesson B. F.: Prestudy on diffusion and transient condensation of water vapor in cement mortar. Cement and Concrete Research 32(2002) 955-962. [12] Kisielewicz T., Królak E., Pieniążek Z.: Fizyka cieplna budowli. Politechnika Krakowska, Kraków 1998.
• [13] Krus M., Holm A. H.: Simple methods to approximate the liquid transport coefficients describing the absorption and drying. Proceedings of the 5th Symposium “Building Physics in the Nordic Countries “, Göteborg 1999, 241-248.
• [14] Lee Min-Seok: Versuche und kritische Anmerkungen zu einigen Grundlagen der Feuchtespeicherung und des Feuchtetransports in Baustoffen. Dissertation, Dortmund 1996.
• [15] Lohmeyer G.: Praktische Bauphysik. Wydawnictwo B.G. Teubner, Stuttgart 1992.
• [16] Markova N., Sparr E., Wadsö L.: On application of an isothermal sorption microcalorimeter. Thermochimica Acta 374 (2001) 93-104.
• [17] Plagge R., Funk M., Scheffler G., Grunewald J.: Experimentelle Bestimmung der hygrischen Sorptionsisotherme und des Feuchtetransportes unter instationären Bedingungen. Bauphysik 28 (2006), Heft 2, s. 81-87.
• [18] Plagge R., Grunewald J., Häupl P.: Simultane Bestimmung der hygrischen Sorptionsisotherme und der Wasserdampfpermeabilität. Feuchtetag 1999, Umwelt, Meβverfahren, Anwendungen DGZfP-Berichtsband BB 69-CD Poster 22.
• [19] Plagge R., Scheffler G., Grunewald J.: Measurement of water retention and moisture conductivity at transient conditions. Research in Building Physics and Building Engineering, Proceedings of the Third International Building Physics Conference, Concordia University, Montreal, Canada 2006, Taylor & Francis Group, London 2006, s. 129-136.
• [20] Płoński W., Pogorzelski J. A.: Fizyka budowli. Arkady, Warszawa 1979.
• [21] PN-EN 12524:2003 Materiały i wyroby budowlane. Właściwości cieplnowilgotnościowe. Tabelaryczne wartości obliczeniowe.
• [22] PN-EN ISO 12571:2002 Cieplno-wilgotnościowe właściwości materiałów i wyrobów budowlanych. Określanie właściwości sorpcyjnych.
• [23] Pogorzelski J. A.: Fizyka cielna budowli. PWN, Warszawa 1976.
• [24] Praca zbiorowa pod kierunkiem B. Stefańczyka: Budownictwo ogólne. Tom 1. Materiały i wyroby budowlane. Arkady, Warszawa 2005 156.
• [25] Praca zbiorowa pod kierunkiem P. Klemma: Budownictwo ogólne. Tom 2. Fizyka budowli. Arkady, Warszawa 2005.
• [26] Scheffler G., Plagge R., Grunewald J., Häupl P.: Evaluation of instantaneous profile measurements indicating dependencies of moisture transport on hysteresis and dynamics. Research in Building Physics and Building Engineering, Proceedings of the Third International Building Physics Conference, Concordia University, Montreal, Canada 2006, Taylor & Francis Group, London 2006, s. 121-128.
• [27] Siwińska A.: Związek między izotermą sorpcji a współczynnikiem przewodzenia ciepła porowatego materiału budowlanego. Rozprawa doktorska, Szczecin 2008.
• [28] Szczeciński M., Szubert L.: Ocena izoterm sorpcji wybranych materiałów budowlanych. Praca inżynierska, Szczecin 2014.
• [29] Wadsö I., Wadsö L.: A new method for determination of vapour sorption isotherms using a twin double microcalorimeter. Thermochimica Acta 271 (1996) 179-187.
• [30] WTA-Merkblatt 4-11-02/D Messung der Feuchte von mineralischen Baustoffen. Deutsche Fassung von Oktober 2003.