View/Open - omikk

11. ábra. Potenciálkapillárisok
a-folyadékcsepp változó keresztmetszetû csõben, alul: a kapillárispotenciál változása a formafaktor függvényében nedvesedõ (hidrofil)
és nem nedvesedõ (hidrofób) kapillárisban; b-a fisztulaformáció modellje; c-a kávumformáció modellje; d-a kavernaformáció modellje;
b-d alsó rajzok: a modellkapillárisok jellemzése a kapillárisnyomás és kapillárispotenciál alapján
tán folyadékfelszívásra csak a fisztula- és a kávumformációk
aktívak, mivel ezeknél a formafaktor: F ≤ 1, a telítéstõl
függetlenül állandó (fisztula), vagy csökken a telítés
függvényében (kávum). Mivel folyadékfelvételnél
mindkét formáció esetében csökken a kapillárispotenciál
( < 0 ), ezért a stabilitás a telítõdés közben
dΨ
dh
megnövekszik (11 b-c ábra). Ezzel szemben kavernaformáció
esetében (11d ábra) a formafaktor: F > 1, feltöltéskor
a kapillárisnyomás csökken a ⎜ > 0 ⎟ , ezért
⎛ dΨ ⎞
⎝ dh ⎠
spontán folyadékfelszívásra alkalmatlan; s ha mégis feltöltjük,
akkor a folyadéktartalmától önként megszabadul.
A folyadékfelvételnél azonban a pórusalak mellett
ugyanilyen fontos tényezõ a kapillárisátmérõ (méret) és
a nedvesedési (kölcsönhatási) energia is. Kritikus méret
felett a kapillárisnyomás túl kicsi ahhoz, hogy folyadékfelszívás
végbemehessen, az elágazó finom kapillárisok
pedig a nagyobb kapillárisokból folyadékot szívnak el.
Ha pedig a folyadék a kapilláris felületét nem nedvesíti,
akkor a fisztula és a kávum az inaktív, a kaverna pedig az
aktív formáció (11a ábra). A pórusjelleg mesterségesen
megváltoztatható különbözõ felületaktív anyagok preadszorpciójával.
A kapillárispotenciál alapján az idealizált modellkapillárisokra
tett kikötéseket azzal szigorítottuk, hogy elõírtuk,
hogy bármely h folyadékmagasságban a kapillárispotenciál
változása = konstans legyen („poten-
dΨ
dh
ciálkapilláris”). A 11. ábrán feltüntetett formációkat ezzel
a kikötéssel szerkesztettük.
3.2. A pórusrendszerek a különbözõ potenciálú, méretû
és nedvesedõképességû fisztula, kávum és kaverna típusú
pórusok hálózatai. A Haines-féle hiszterézishurok úgy
értelmezhetõ, hogy felszíváskor a fisztula vagy kávum típusú
pórusok hálózata az aktív, a kavernarendszer pedig
inaktív. Ha a primer folyamatban felszívott folyadék a
kávumokkal kontaktusban lévõ kavernákba vándorol át,
akkor azokból spontán ürül, lényegében a folyadékfelszívással
ellentétes irányú áramlást, ill. a folyadék lokális
cirkulációját idézve elõ. Mindkét jelenség fékezheti a
minta átnedvesedését, elõsegítheti az ürülést, és egyben
befolyásolhatja a primer termikus effektusokat, valamint
a szekunder folyamatokat is.
A pórózus anyagok folyadékfelvevõ képességét is a
kapillárispotenciál alapján jellemezhetjük:
Ψ =
( qmax
− q) ε
A
g
,
40 Építõanyag 53. évf. 2001. 2. szám