Очередная публикация из моей ставшей уже постоянной рубрики "Никак". Предыдущие выпуски:
Зайдя по данным ссылкам (и поверив написанному), вы увидите, как обрывочные сведения из школьной программы, "научпопа", бытовых ассоциаций и наблюдений приводят к неверным выводам. И в случае с пористыми материалами имеем то же самое. Есть несколько бесспорных фактов:
- большинство материалов обладают собственной влажностью, восстанавливая ее даже после полного высушивания - то есть "впитывают" влагу из воздуха;
- есть материалы, которые делают это особенно интенсивно;
- пористые материалы могут впитать в себя много воды.
И человеческий мозг, который любит всё упрощать и одновременно везде ищет зависимости, сваливает все эти факты в один: "пористые материалы тянут влагу из воздуха". И как только вы встретите подобные утверждения в текстах, претендующих на некую экспертность, знайте - экспертности там на уровне лавочки у подъезда.
Да, в пористые материалы действительно проникает вода. Много воды. Только для этого надо либо образец материала окунуть в воду, либо активно поливать его. Но проникновение жидкой воды в материал и сорбция водяных паров - это два разных процесса, а ещё точнее - не менее пяти разных процессов.
Жидкая вода под действием силы тяжести вытесняет воздух из пор. При сорбции водяных паров задействуются силы совершенно иного свойства - межатомные и межмолекулярные. И уже это не позволяет нам проводить какие-то параллели.
Часть материалов умеет "затягивать" молекулы воды, "растворенные" в воздухе меж своих молекул (атомов) - это называется абсорбция. Но для этого в основе материала должно лежать соответствующее вещество. Из строительных материалов этим может похвастаться разве что древесина, при этом абсорбция у нее не является преимущественным механизмом сорбции. К тому же вода, впитываемая при абсорбции, располагается не в порах, а в массиве материала. Соответственно, объем впитавшейса при абсорбции влаги будет обратно пропорционален объему пустот.
Есть ещё хемасорбция - также материал "втягивает" в себя молекулы воды из воздуха, но не чтобы разместить их внутри своей кристаллической/аморфной решетки, а чтобы прореагировать с ней (иногда ее называют "химической абсорбцией", а абсорбцию без реакции - "физической") Типичный пример хемасорбции среди стройматериалов - это цемент (ну и некоторые другие вяжущие). Потому-то у него и есть срок годности - а иначе он впустую растратит всю потенциальную энергию химической реакции затворения на водяной пар.
В большинстве же случаев, касающихся строительных материалов, то, что называется "влажность" - это результат адсорбции. Ее я описывал тут:
Если кратко: адсорбционная влага - это слой (пленка) толщиной в несколько молекул воды на поверхности материала (в том числе - на поверхности стенок пор), удерживаемая слабым электрическим зарядом на этой поверхности.
Да, здесь пористость влияет. Чем больше пористость - тем больше удельная площадь, на которой может образоваться эта пленка. Но эта площадь зависит не только от удельного объема пор, но и от их размера. При одинаковой пористости более крупные поры имеют меньшую удельную площадь стенок, чем более мелкие. В любом случае, объем воды в адсорбционной пленке на порядки меньше объема пор. Ну и немаловажным фактором становится и активность этого неуравновешенного заряда на поверхности материала. Понятно, что она должна разниться от материала к материалу.
Кстати и вода в этой пленке - не совсем вода. Она имеет плотность 1,3...1,8 г/см³, и больше напоминает твердое тело, но опять же - не кристаллический лёд.
Если мы посмотрим на СП50 "Тепловая защита зданий", в частности - на таблицу с теплотехническими характеристиками строительных материалов, то мы увидим, что они даются в сухом состоянии а также при двух показателях влажности материалов, соответствующем условиям эксплуатации А и Б. Грубо говоря - при нормальной влажности и при повешенной. Так вот, адсорбционная влага примерно соответсвует нормальной влажности. При повышенной влажности адсорбционная пленка утолщается совсем немного - радиуса действия неуравновешенного заряда на поверхности материала уже не хватает. Но тут вступает в дело следующий механизм сорбции - капиллярная конденсация.
В мелких порах капиллярах при большой концентрации воды в воздухе, образовании капиллярных менисков и, видимо, влиянии электрического заряда с двух сторон, молекулам воды энергетически выгоднее сконденсироваться, заполнив капилляр. Это уже похоже на жидкую воду. Но капиллярная конденсация наблюдается только при радиусе поперечного сечения капилляров до 1 мкм. Поэтому разные материалы, как можно увидеть, при повышенной влажности воздуха доувлажняются по-разному - кто на 20%, кто на 50, а кто и на 100. Все зависит от соотношения объемов адсорбционной пленки и объма капилляров.
То есть, материалы, которые действительно умеют впитывать в себя воду из воздуха, устроены гораздо хитрее и интереснее, чем кажется. Более того - им зачастую даже не нужны внутренние полости для накопления этой влаги. И среди строительных материалов таких фактически нет.
И что по итогу остаётся? Пористость - либо косвенный фактор по части "впитывания влаги из воздуха", либо не фактор, либо вообще фактор отрицательный. При этом компоненты естественной влажности материалов даже не всегда являются привычной нам водой. Уж тем более она не стремится непременно заполнить каждый воздушный карман в материале. Так то забудьте как фразу "пористый материал будет тянуть влагу", так и источники, где она произносится, в качестве авторитетных. Защищайте пористые стройматериалы от воды только, когда есть риск прямого замокания (даже косые дожди этот риск не всегда несут)