Porositeit

Betekenis

Porositeit beschrijft zowel het poreuze karakter van een materiaal (aanwezigheid van holten) als de mate waarin dat materiaal vloeistof of gas kan bevatten; het begrip verwijst naar opslagcapaciteit en niet naar transportcapaciteit (permeabiliteit). Het poriëngehalte of poriënvolume wordt gewoonlijk uitgedrukt als percentage van het totale volume.

Toepassing

Porositeit speelt een rol in uiteenlopende bouwkundige en materiaalkundige toepassingen.

• Isolatie: een hoog poriëngehalte vermindert massa en verbetert warmte-isolatie.
• Geluidsabsorptie: poreuze materialen dempen geluid.
• Vorstbestendigheid: een laag poriëngehalte vermindert vorstschade.
• Vochtbestendigheid: een laag poriëngehalte beperkt wateropzuiging en vochtdoorslag.
• Constructieve massa en sterkte: hoge dichtheid en sterkte vereisen doorgaans lage porositeit.
• Bescherming tegen aantasting: minder poriën beperkt binnendringen van schadelijke organismen of stoffen.

Aandachtspunten

• Schijnbare volumieke massa daalt wanneer een product poreuzer is, omdat poriën meestal met lucht of water gevuld zijn.
• Poriën kunnen lucht of vloeistof bevatten; bij verzadiging vermindert dat de draagkracht en verandert de massa.
• Open porositeit betreft onderling verbonden holten die toegankelijk zijn voor water en is bepalend voor absorptiegedrag.
• Poriëntestanden en -hoeveelheden kunnen proefondervindelijk worden bepaald via absorptiewatermetingen of beeldanalyse.
• Betere pakking van de deeltjes leidt doorgaans tot lagere porositeit.

Berekening poriënvolume

Een eenvoudige, praktijkgerichte berekening van het poriënvolume vertrekt van de veronderstelling dat veel poriën met water gevuld worden:

• Formule: poriënvolume = 100 * (msat - mdry) [%]
  • msat = massa in verzadigde toestand
  • mdry = massa in droge toestand
• Voorbeeld: zand verzadigd met water = 2000 kg/m³; zeer droog zand = 1600 kg/m³. Het verschil 400 kg/m³ komt overeen met 0,4 m³ water per m³ materiaal, dus een poriënvolume van ongeveer 40%.

Typische waarden uit de praktijk:

• Zeer los zand: circa 45% poriënvolume.
• Dicht (gepackt) zand: circa 35% poriënvolume.

Open porositeit

Open porositeit is de verhouding van holten die onderling verbonden zijn en zodoende toegankelijk voor water; deze parameter bepaalt absorberend vermogen en kan proefondervindelijk worden vastgesteld met absorptiemetingen.

Relatie met korrelgrootte en verpakking

• Kleinere deeltjes geven doorgaans kleinere poriën.
• Een betere pakking van de deeltjes vermindert het poriënpercentage.
• Automatische beeldanalyse van micro-opnamen kan het aandeel poriën kwantificeren.