Определение прочности при 10 %-ной линейной деформации
Определим значения сжимающих усилий, вызывающих 10%-ную деформацию образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С, и сопоставим результаты.
Для испытаний было изготовлено по 4 образца из плит THERMIT XPS и ПСБ-С-35 размером 50 х 50 х 50 мм. Испытания проводились на электромеханической испытательной машине Instron 3360 в автоматическом режиме при скорости нагружения 5 мм/мин. Обработка результатов производилась в программе BluehilP.
Результаты испытаний представлены в табл. 4.5 и нарис. 4.13, 4.14.
Согласно табл. 4.5 средняя прочность при 10 %-ная линейном сжатии образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С составила 0,243 и 0,033 МПа соответственно.
Материал |
№ образца |
Площадь образца S, см2 |
Объем образца V,См3 |
Плотность р, кг/м3 |
Прочность на сжатие а і о, МПа |
ПСБ-С |
1 |
26,0 |
130,1 |
29,6 |
0,036 |
2 |
24,5 |
122,5 |
31,1 |
0,037 |
|
3 |
25,5 |
127,5 |
29,9 |
0,029 |
|
4 |
24,5 |
122,5 |
29,8 |
0,030 |
|
ЭППС |
1 |
23,5 |
116,4 |
30,1 |
0,250 |
2 |
24,3 |
118,2 |
32,1 ' |
0,243 |
|
3 |
23,6 |
113,5 |
31,5 |
0,233 |
|
4 |
25,4 |
126,0 |
31,0 |
0,244 |
0,04 |
- |
||||||||||
-- |
-- |
|||||||||
- |
У |
|||||||||
—і— |
—1— |
—I— |
—1— |
—1— |
—і— |
—ч— |
—1— |
—1— |
—1— |
0,03 |
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 Относительная деформация при сжатии, мм/мм |
Го с |
S X T- Га * 0 S о. С Ф S X Ч) * К О. 1= га 1 |
0,02 |
0,01 |
Рис, 4.13. Результаты испытаний образцов ПСБ-С на сжатие до 10 %-ной деформации
Го С «I * О s D- С ф S X ф |
0,10 |
CL 1= го X |
0,25
- |
— |
—- |
||||||||
-- |
A |
|||||||||
-- |
||||||||||
F |
||||||||||
І |
—I— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
—1— |
0,20 |
0,15 |
0,05 |
0,01 0,02 0,03 0,.04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 Относительная деформация при сжатии, мм/мм |
Рис. 4.14. Результаты испытаний образцов THERMIT XPS на сжатие до 10 %-ной деформации
На рис. 4.13 видно, что образцы ПСБ-С почти сразу подверглись пластическим деформациям, в отличие от образцов ЭППС (рис. 4.14), имеющих на первом этапе (до деформации 2 %) упругое сжатие.
Отсутствие упругих деформаций ПСБ-С можно объяснить достаточно слабыми связями между отдельными вспененными зернами полистирола, что соответствует тому, что наблюдалось при испытании вакуумированием в воде.
В целом по результатам испытаний прочность при 10 %-ной линейной деформации ЭППС более чем в 7 раз выше, чем у ПСБ-С, что говорит о различных прочностях полимерного «скелета» данных материалов.
ВЫВОДЫ
1. Разработанная структурная модель позволяет выполнять прогнозные расчеты по изменению теплопроводности экструзионного пенополистирола в результате диффузии газов ВА. Расчетом определено, что при полном заполнении порового пространства воздухом теплопроводность материала THERMIT XPS марки 35 составит 0,032 Вт/м-°С.
2. По обобщенным долговременным экспериментальным исследованиям, представленным в зарубежных источниках, и по собственным наблюдениям в течение 1 года определена логарифмическая зависимость изменения теплопроводности экструзионного пенополистирола в процессе эксплуатации.
3. Сопоставление результатов ТГ-ДСК/ДТА, РФА и электронно - микроскопического анализа при исследовании деструктивного и недеструктивного пенополистиролов позволило определить характерные признаки деструкции: появление дифракционных пиков, наличие дополнительного эндотермического эффекта с максимумом при 703 °С, различимый на микроснимках хрупкий характер разрушения полимерных стенок и появление локальных групп пор размером до 10 мкм.
4. При испытании вакуумированием (при давлении до -0,1 МПа) увеличение массы образцов ЭППС обеспечивается за счет водопоглощения поверхностной открытой пористости, что свидетельствует о прочной замкнутой поровой структуре исследуемого материала.
5. Экструзионный пенополистирол обладает более высокими техническими характеристиками по водопоглощению, прочности на сжатие в сравнении с пенополистиролом вспененным, что обуславливается их различиями в строении поровой структуры. Замкнутая и прочная поровая структура экструзионного пенополистирола обеспечивает более высокую стойкость к эксплуатационным воздействиям по сравнению с пенополистиролом вспененным.