Перлит в строительстве

Смачивание порошков и пористых тел — один из показателей энергетического состояния их поверхности. К величинам, связанным с этим процессом, измерение которых позволяет количественно оценить смачивание, относятся: 1) скорость всасывания жидкости в брикет из порошка; 2) давление на границе жидкость — газ в слое порошка, препятствующее дальнейшему проникновению жидкости в этот слой; 3) высота подъема жидкости в слое порошка.

В основу избранной нами методики принято определение высоты подъема жидкости в слое порошка. Этот метод базируется на термодинамической теории капиллярной пропитки.

При трактовке капиллярной пропитки, основанной на общей термодинамической теории, можно обойтись без помощи каких-либо специальных модельных представлений в отношении структуры пор и установить однозначную связь этого явления с величиной истинной поверхности тела.

Рассмотрим для этого передвижение некоторого участка границы между смоченной и не смоченной частями пористого тела. При этом сделаем два следующих предположения общего характера (они используются, как правило, для трактовки капиллярной пропитки на основе модели цилиндрических капилляров):

Стенки пор в процессе пропитки смачиваются в такой степени термодинамически равновесно, что освобождается максимальное количество работы, равное уменьшению свободной энергии при соответствующем изотермическом процессе, и вся эта работа идет полностью на преодоление внутреннего трения жидкости при ее ламинарном течении в порах.

Несоблюдение этого условия должно привести к уменьшению скорости пропитки по сравнению со скоростью, рассчитанной на основе данного условия.

При пропитке поры полностью заполняются жидкостью, так что позади фронта пропитки не остается пузырьков воздуха. Несоблюдение этого условия также должно замедлить скорость пропитки, поскольку, во-первых, часть работы смачивания затрачивается на образование поверхности раздела пузырек газа — жидкость. Кроме того, присутствие сзади фронта пропитки газовых пузырьков сужает свободное сечение соответствующих пор, уменьшая тем самым коэффициент фильтрации.