Ocena możliwości wyznaczania izoterm sorpcji dynamiczną metodą DVS - na przykładzie betonu komórkowego klasy 700

Artykuł prezentuje ocenę porównawczą dynamicznej metody wyznaczania izoterm sorpcji (DVS) oraz tradycyjnej metody pomiarowej (TM). Problem omówiono na przykładzie betonu o gęstości 700 kg/m3, przedstawiając uzyskane dla tego materiału wyniki badań. Wyznaczono izotermy sorpcji metodą tradycyjną z zastosowaniem nasyconych wodnych roztworów soli oraz metodą zautomatyzowaną z wykorzystaniem urządzenia generującego wilgotność. Porównując czas trwania i nakład pracy przy realizacji obydwu eksperymentów stwierdza się występowanie znaczących różnic. Wyznaczenie izoterm sorpcji metodą tradycyjną trwało 10 miesięcy i było poprzedzone intensywną pracą związaną z przygotowaniem eksperymentu. Natomiast pomiar urządzeniem DVS dla 1 próbki trwał około 1 doby i nie wymagał specjalnego przygotowania próbek oraz wykonywania roztworów. Czas tego typu pomiarów został skrócony z wielu miesięcy do kilkudziesięciu godzin. Wyniki zebrane obydwiema metodami odznaczają się bardzo dobrą zgodnością w zakresie wilgotności względnych powietrza od 0% do 7585%. Natomiast w zakresie wysokich wilgotności od 7585% do 98% zdiagnozowano występowanie znaczących różnic w przebiegach izoterm sorpcji wyznaczonych przy pomocy obydwu metod. Zrealizowane dwa bloki eksperymentalne pozwalają stwierdzić, że w przypadku testowanego betonu komórkowego, szybka metoda pomiarowa DVS może być stosowana do diagnostyki wilgotnościowej oraz wyznaczania izoterm sorpcji w szerokim zakresie wilgotności, z wyłączeniem jednak zakresu ponadkrytycznego.

This paper presents a comparative evaluation of the Dynamic Vapor Sorption method (DVS) and the traditional method (TM) to determine the sorption isotherms. The problem was discussed based on the example of autoclaved aerated concrete with a density of 700 kg/m3, followed by a presentation of the results obtained for this material. Sorption isotherms were determined by use of the traditional method applied with saturated water salt solutions and the automated method applying a humidity-generating device. Comparing the extent and the amount of work throughout the conducted research and the realization of both experiments, the significant differences between both methods became apparent. The process of determination of the sorption isotherms using the traditional method required 10 months and was preceded by an intensive preparation work. On the other hand, the measurement of each sample using the DVS required about 1 day without the need to specifically prepare the samples and solutions. The length of these measurements is reduced from several months to several hours. The results obtained using both methods indicate good compatibility in the case of all the tested concretes within the air humidity range from 0% to 75÷85%. In the case of high humidity ranges between 75÷85% and 98%, a significant course differentiation of the sorption isotherms was determined for both methods. The two conducted experimental blocks indicate that for the tested materials the quick DVS measurement method can be used to carry out moisture diagnostics and to determine sorption isotherms for a wide range of humidity, except, however, the supercritical range.