УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАЕМОСТИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к испытательной технике, в частности к устройствам для проведения ускоренных испытаний на определение паропроницаемости строительных материалов. Устройство включает в себя основу цилиндрической формы на подставке, обойму для образца, микровентилятор, емкость с дистиллированной водой и испытуемый образец. Вынужденная конвекция обеспечивается механическим перемешиванием смеси воздуха и насыщенных паров воды микровентилятором, обеспечивающим скорость воздуха от 5 см/с до 15 см/с при потребляемой мощности не более 0.2 Вт. Техническим результатом является значительно ускоренные испытания на определение паропроницаемости и сопротивления паропроницанию образцов материала.
Известна установка для определения паропроницаемости и водопроницаемости защитных покрытий деревянных конструкций (RU 131493), основанная на том, что устройство выполнено с возможностью герметичного крепления образца к наполненному водой стакану и опрокидывания его на 180°, при этом стакан имеет прямоугольную форму с соотношением сторон 1:2, на уровне, соответствующем половине высоты стакана, в одной стенке стакана вмонтирован компенсационный клапан, а в противоположной стенке выполнено с возможностью герметизации отверстие для заполнения стакана водой менее половины его объема.
Недостаток установки заключаются в том, что она не имеет отличия от стандартного метода определения паропроницаемости в скорости проведения испытания. Процесс получения результатов является таким же длительным, как и при стандартной методике.
Известна установка для определения паропроницаемости и водопроницаемости материала (RU 126466). Отличие установки от предыдущей в том, что оно снабжено трубкой с возможностью размещения ее в отверстии днища стакана в процессе измерения водопроницаемости материала таким образом, что один конец трубки погружен в воду, а другой расположен над днищем стакана с возможностью сообщения его с атмосферой, причем поверхность воды в трубке покрыта слоем масла для предотвращения испарения воды.
Аналогично предыдущей установке недостаток заключается в невозможности проведения укоренного испытания на определения паропроницаемости и сопротивления паропроницаемости.
Известна установка для определения характеристик паропроницаемости строительных материалов с горизонтальным расположением испытываемого образца (RU 174122). Отличительная особенность установки заключается в том, что под емкостью с испытуемым образцом содержится нагревательный элемент, под которым расположена прокладка из теплоизоляционного материала, а на боковой поверхности закреплены плиты из вспененного теплоизоляционного материала. Установка предусматривает крепление вентилятора с диффузором в верхней части установки.
Недостатки установки заключаются в том, что результаты испытаний по такой методике не имеют практического применения, так как их нельзя сравнивать с результатами, полученными по стандартной методике ГОСТ 25898-2020 «Материалы и изделия строительные. Методы определения паропроницаемости и сопротивления паропроницанию». Следовательно, невозможно получить характеристики, закладываемые в расчет защиты от переувлажнения конструкции согласно п. 8 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Результаты испытаний на такой установке могут быть использованы только в качестве сравнительной характеристики материалов.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является разработка технологии и устройства для значительно ускоренного определения характеристик паропроницания. Этот технический результат достигается тем, что устройство содержит микровентилятор, вызывающий вынужденную конвекцию за счет механического перемешивания воздуха и паров воды.
Устройство поясняется чертежом, где
на фиг. 1 представлена схема устройства проведения ускоренных испытаний на определение паропроницаемости образцов материала.
Установка состоит из цилиндрического основания 1, обоймы для образца 2, микровентилятора 4, емкости с дистиллированной водой 5 и образца 1.
Для сравнения показателей сопротивления паропроницанию проводились испытания на образцах пенобетона. Испытания проводили по стандартной методике ГОСТ 25898-2020 на стандартной установке и на установке, описанной в данном патенте. Результаты испытания занесены в табл 1. и показаны на фиг. 2.
На графике (фиг. 2) можно увидеть точку выхода на стационарный поток. На образцах пенобетона стационарный поток устанавливается уже на 8 сут. По стандартной методике стабильность результатов достигается на 40-60 сут.
Вычисление значений сопротивления паропроницанию и паропроницаемости проводилось следующим способом.
Формула расчета паропроницаемости материала образца
где d - толщина образца, м;
2
Rп - сопротивление паропроницанию, м ч Па/мг;
п
2
α=75 мг/(м ч⋅Па) - коэффициент парообмена на поверхности образца,
п
r=1/α,
где r - сопротивление паропроницанию воздуха, (м⋅ч⋅Па)/мг;
возд
d - толщина слоя воздуха (расстояние от поверхности воды в испытательном сосуде до нижней поверхности образца), м;
возд
μ - паропроницаемость воздуха в испытательном сосуде, мг/(м⋅ч⋅Па);
Исходя из таблицы видно, что результаты определения сопротивления паропроницанию и паропроницаемости по стандартному и ускоренному виду имеют не существенные различия. Относительная ошибка при периодическом взвешивании не должна превышать 10% по ГОСТ 25898-2020. Результаты проведенных испытаний соответствуют данному условию.