Проведем исследование изменения водопоглощения при поэтапном снижении давления до -0,1 МПА образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С.

Для испытаний было приготовлено по 3 образца каждого вида испыты­ваемого материала размером 50x50x50 мм. Перед испытанием все образцы высушивались до постоянной массы и взвешивались.

На первом этапе водонасыщение образцов производилось в емкости под водой на глубине, равной высоте образца плюс 20 мм, в течение 24 ч. За­тем образцы вынимались, обтирались влажной тканью и взвешивались на су­хом поддоне.

Водопоглощение при полном погружении образцов Wv по объему (%) определялось по следующей формуле:

Далее проводилось определение изменения водопоглощения образцов после выдерживания в воде в замкнутом сосуде при отрицательном давле­нии. Взвешивание производилось каждые 30 мин после выдерживания об­разцов под водой при давлении -0,02; -0,04; -0,06; -0,08; -0,01 МПа после­довательно. Давление определялось с помощью манометра ВТП Сд-100- ОМ2. Схема испытаний представлена нарис. 4.10.

Рис. 4.10. Схема испытаний образцов вакуумированием

Frv=(mv-m0)/F-pu„ (4.4)

Где то, - масса образца, предварительно высушенного до постоянной массы;

•а

Mv - масса образца после насыщения; V — объем образца, см ; Pw — плотность воды, г/см3.

Водопоглощение по массе Wm (%) определялось по формуле

Wm=(mw - т0) / т0. (4.5)

Результаты эксперимента представлены в табл. 4.4.

Таблица 4.4 Наименование параметра № образца ПСБ-С № образца ЭППС THERM1TXPS 1 2 3 I 2 3 Л Объем образца V, см 130,1 122,5 127,5 115,5 120,3 110,6 Масса сухого образца то, г 2,2 2,1 2,3 4,4 4,6 4,2 После выдержки в воде в течение 24 ч при нормальном давлении Масса после водонасыщения /и°„, г 5,5 4,2 5,0 4,8 4,7 4,3 Водопоглощение по объему W°V, % 2,5 1,7 2,1 0,4 0,1 0,1 Водопоглощение по массе W°M, % 150,0 100,0 117,4 9,1 2,2 2,4 После выдержки в воде в течение 30 мин. при давлении -0,02 МПа Масса после водонасыщения т°'21, г 7,8 7,6 7,9 5,2 5,4 4,9 Водопоглощение по объему W°,2U % 4,3 4,5 4,5 0,7 0,7 0,6 Водопоглощение по массе W°'2M, % 254,5 261,9 243,5 18,2 17,4 16,7 После выдержки в воде в течение 30 мин. п Ри давлении -0,04 МПа Масса после водонасыщения /n°'4v, г 8,5 6,8 7,9 5,3 5,5 5,1 Водопоглощение по объему W°'4V, % 4,8 3,8 4,4 0,8 0,8 0,8 Водопоглощение по массе 1У°'4т, % 286,4 223,8 243,5 20,5 19,6 21,4 После выдержки в воде в течение 30 мин. п Ри давлении -0,06 МПа Масса после водонасыщения w?°'6v, г 8,9 8,1 9,5 5,4 5,7 5,5 Водопоглощение по объему W°,6Y, % 5,15 4,90 5,65 0,87 0,91 1,18 Водопоглощение по массе }V°'6M, % 304,5 285,7 313,0 22,7 23,9 31,0 После выдержки в воде в течение 30 мин. п Vu давлении -0,08 МПа Масса после водонасыщения M0,SV, г 9,4 9,3 10,9 5,7 6,1 5,6 Водопоглощение по объему % 5,53 5,88 6,75 1,13 1,25 1,27 Водопоглощение по массе FV°,8„„ % 327,3 342,9 373,9 29,5 32,6 33,3 После выдержки в воде в течение 30 мин. при давлении -0,1 МПа Масса после водонасыщения /«!'°v, г 11,5 10,2 12,4 5,7 6,3 5,7 Водопоглощение по объему IVl'0u % 7,15 6,61 7,92 1,13 1,41 1,36 Водопоглощение по массе Wl'°M, % 422,7 385,7 439,1 29,5 37,0 35,7

На рис. 4.11. представлены графики изменения Wv, Wm образцов в зави­симости от давления вакуумирования в воде.

/
	І---------- —1 L	----------- г—	----------------	-------------- 1 1

450 400 U 350 300 250

О с О с: о Сі О Ш

0) У 200 Со S 150 - f о С 100 50 0

-0,02 -0,04 -0,06 Давление, МПа

-0,08

-0,1

А

	►------------ —---------------- _
			__—-—1	1------- —<

Ш s 3" . О > Е 2 2 % О Ю d О О О СО С

8 7 6 5 4 3 2 1 0

-0,02 -0,04 -0,06 Давление, МПа

-0,08

-0,1

Б

Рис. 4.11. Результаты эксперимента по определению изменения водопоглощения по массе (о) и объему (б) при поэтапном вакуумировании образцов ЭППС THERMIT XPS ( -«—) И ПСБ-С ( -—)

По результатам испытаний образцов ПСБ-С видно, что на первом этапе происходит водонасыщение открытых пор (составляющих примерно 4,5 % по объему), которое достигает 100% при давлении -0,02 МПа. Увеличение водопоглощения при давлении >0,04 МПа можно объяснить постепенным разрушением слабых связей между отдельными вспененными гранулами по­листирола, в результате приводящих к образованию новых открытых пор.

Данные табл. 4.4 и рис. 4.11 показывают, что для образцов ПСБ-С ЛЖ,=5,1 %, ДЖ„ =293,4 %, а для ЭППС эти показатели значительно ниже: AWV =1,1 %, AW„l=z29,5 %.

Для испытаний образцы нужной формы и размеров вырезались из пли­ты пенополистирола. Таким образом по всей внешней поверхности образцов имеется открытая пористость Vs (рис. 4.12), образовавшаяся в результате вскрытия замкнутых пор при разрезке плиты. Приблизительно величину V§ можно найти по следующей формуле:

(4.6)

6-8° -G

V5 =

А

Где 6° = Д/2 — глубина поверхностной открытой пористости, приблизительно равная половине среднего диаметра ячейки D0, мм; G - параметр газонапол­ненности; а - линейный размер образца кубической формы, мм.

Рис. 4.12. Распределение открытой и закрытой пористости на разрезе образца экструзи­онного пенополистирола

По данным из табл. 3.6 (участок I) для ЭППС THERMIT XPS V5~2%. Таким образом, можно констатировать, что при испытании вакуумированием увеличение массы образцов обеспечивалось только за счет водопоглощения
поверхностной открытой пористости (F§ > Wl,0v), что говорит о прочной замк­нутой поровой структуре данного материала.

Результаты эксперимента показали, что образцы ЭППС имеют в сред­нем водопоглощеиие в 5...6 раз ниже, по сравнению с образцами ПСБ-С, что объясняется различиями в поровой структуре данных материалов.

Экспериментальное определение водопоглощения пенополистирола THERMIT XPS при отрицательном давлении 0,1 МПа составило менее 1,4 % по объему. Установленное водопоглощеиие не будет оказывать значительно­го влияния эксплуатационной влаги на снижение теплозащитных свойств при использовании ЭППС в ограждающих конструкциях зданий и указывает на незначительность деструкционных процессов в результате переменного за­мораживания и оттаивания влаги в порах материала. Эти воздействия необ­ходимо учитывать при эксплуатации пенополистиролов вспененных (ПСБ, ПСБ-С).