Działania sił kapilarnych

Spotyka się pogląd, że pory można podzielić umownie (pod względem odporności na działanie mrozu) na bezpieczne (poniżej 0,1 (tm, w których woda nie zamarza), na niebezpieczne (od 0,1 do 200 jam, w których woda zamarza) i zapasowe (powyżej 200 ;j.m, w których woda nie utrzymuje się) (program uprawnienia budowlane na komputer).

Największa część porów w cegle - ok. 90% objętości - jest połączona kapilarami, którymi może przemieszczać się woda (migrować). Pewna część porów jest zamknięta. Przy normalnym nasyceniu czerepu wodą pory mniejsze niż 0,1 (am zatrzymują powietrze i nie zapełniają się wodą, a pory duże nie zatrzymują wody z powodu znikomego działania sił kapilarnych. Zamarzanie wody w cienkich kapilarach i cienkich porach następuje wskutek działania energii powierzchniowej w temperaturze znacznie niższej od zera ( -25°C) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Przy zamrażaniu cegły różny stopień przechłodzenia wody w kapilarach i porach z powodu różnych ich wymiarów wywołuje migrację tej wody, jak również plastyczne przemieszczenie lodu, co na ogół stwarza zwiększone ciśnienie wewnętrzne w wyrobie ceramicznym. Wykazano, że w cegle z kapilarami o przeciętnej wielkości ich promienia i nie dość wysokim nasyceniu wodą przeważa przepływ wody w kierunku przepływu strumienia cieplnego, ale przy zwiększeniu promienia kapilar obserwuje się zmianę kierunku przepływu wody w porównaniu z przepływem strumienia cieplnego. Fakt ten autorzy kojarzyli z naporem wskutek zamarzania rozszerzającej się wody (uprawnienia budowlane). Lód, pozostały w łączących się porach, powoduje spadek ciśnienia, co zostało stwierdzone przez Everetta na modelu termodynamicznym.

Kiedy nadmierne ciśnienie w kapilarach (i w dużych porach) przewyższa wytrzymałość ich ścianek, następuje, wg Everetta, ich rozerwanie (program egzamin ustny).

Ogólnie można stwierdzić, że zniszczenie wyrobu ceramicznego następuje jedynie z powodu zwiększenia się objętości wody przy jej zamarzaniu w porach i kapilarach. Taki pogląd jest nieścisły, gdyż pomija się istotny element zamarzania związany z przemieszczeniem lodu w kierunku wyrobu i migracją przechłodzonej wody. Obserwacje zewnętrznego wyglądu zamrożonych i zniszczonych wyrobów potwierdzają rolę ruchu przechłodzonej wody w czerepie i świadczą o różnym rodzaju zniszczenia: powierzchniowym (rozwarstwianie się) i objętościowym (pękanie) (opinie o programie).

Wyroby ceramiki budowlanej

Sadunas rozważa dwa rodzaje naprężeń w zamrażanym wyrobie: pierwsze - przy małym promieniu kapilar i drugie - przy dużym. W pierwszym przypadku wysokość zasysania wody po 1 h nie osiąga 2,5 cm i obserwuje się zniszczenia w postaci rozwarstwień; w przypadku drugim wysokość zasysania wody po 1 h przekracza 5 cm i wyroby rozłupują się na kawałki (segregator aktów prawnych).

Wyroby ceramiki budowlanej praktycznie eksploatuje się przy jednostronnym zamrażaniu i powolnym zasysaniu wody. Dlatego metoda oznaczania mrozoodporności wg COST 7025-67 nie odpowiada warunkom rzeczywistym. Zbadanie teorii procesu zamrażania wyrobów ceramicznych doprowadziło do opracowania przez Sadunasa szybkościowych i całkowicie sprawdzonych metod oznaczania mrozoodporności .

Wytrzymałość i zniszczenie. Rozróżnia się dwa procesy zniszczenia, przebiegające: - w niewysokich temperaturach (poniżej 0,5 T_pl) i przy dużych naprężeniach oraz II - w wysokich temperaturach i przy małych naprężeniach. W zwykłych warunkach eksploatacji wyrobów ceramicznych (oprócz ogniotrwałych) występuje proces I, przy wypalaniu wyrobów ceramicznych - proces II (promocja 3 w 1).

Przy eksploatacji, a także przechowywaniu wyrobu ceramicznego w magazynie, obserwuje się widoczne - o 10-15% - zmniejszenie wytrzymałości nie tylko ceramiki budowlanej (porowatej) i fajansowej, ale nawet spieczonych kwasoodpornych i porcelanowych wyrobów ceramicznych. Przyczyną jest adsorpcja i kapilarna kondensacja wilgoci w czerepie, która powoduje: hydrolizę fazy szklistej, powstawanie hydratów lub stałych roztworów i częściowe uwodnienie glinokrzemianów, jeżeli wyroby zostały wypalone w temperaturach do 1000°C. Nawet szkliwo nie chroni porowatego czerepu od adsorpcji wilgoci, jak sądzi wielu autorów (Lemami, Abraham, Farooq.