Anomalous water absorption in porous materials

吸附性 热扩散率 饱和(图论) 热力学 吸收(声学) 多孔介质 等温过程 扩散 材料科学 吸水率 非线性系统 多孔性 饱和度 机械 复合材料 化学 土壤科学 数学 物理 环境科学 土壤水分 组合数学 量子力学
作者
David Lockington,J-Y Parlange
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:36 (6): 760-767 被引量:110
标识
DOI:10.1088/0022-3727/36/6/320
摘要

The absorption of fluid by unsaturated, rigid porous materials may be characterized by the sorptivity. This is a simple parameter to determine and is increasingly being used as a measure of a material's resistance to exposure to fluids (especially moisture and reactive solutes) in aggressive environments. The complete isothermal absorption process is described by a nonlinear diffusion equation, with the hydraulic diffusivity being a strongly nonlinear function of the degree of saturation of the material. This diffusivity can be estimated from the sorptivity test. In a typical test the cumulative absorption is proportional to the square root of time. However, a number of researchers have observed deviation from this behaviour when the infiltrating fluid is water and there is some potential for chemo-mechanical interaction with the material. In that case the current interpretation of the test and estimation of the hydraulic diffusivity is no longer appropriate.
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