Лабораторная работа № 2 «Определение коэффициента вспучивания полистирольных гранул»
Цель работы: определить коэффициент вспучивания полистирольных гранул
Пенополистирол — лёгкий газонаполненный материал класса пенопластмасс на основе полистирола, его производных (полимонохлорстирол, полидихлорстирол) или сополимеров стирола с акрилонитрилом и бутадиеном.
Широко применяется в качестве термоизоляции (теплопроводность 0,04 Вт/(м•K)) и шумоизоляции в строительстве, приборостроении, в качестве промышленной и потребительской упаковки.
Пенополистирол ПСБ – это лёгкий, экологически чистый и экономичный материал, успевший получить признание практически на всей территории бывшего СНГ как довольно простой и доброкачественный утеплитель. Достоинством является и то, что материал пенополистирол из-за своей большой популярности можно найти и купить практически в каждом строительном супермаркете.
Наиболее востребованными и популярными марками беспрессового пенополистирола на сегодняшнее время являются: пенополистирол марки ПСБ-С 15У плотность составляет до 10 кг/м3; марка пенополистирола ПСБ-С 15с плотностью от 10,1 до 13 кг/м3; марка пенополистирола ПСБ-С 25 , имеющий плотность в диапазоне от 15,1 до 17 кг/м3; марка пенополистирола ПСБ-С 25 Ф с плотностью в диапазоне от 18 до 19 кг/м3; марка пенополистирола ПСБ-С 35, имеющаяся плотность от 25,1 до 27 кг/м3; марка пенополистирол ПСБ-С 50, имеющаяся плотность от 35,1 до 37 кг/м3 .
Данный материал может быть применён в роли утеплителя контейнеров, для бытовок, вагонов, кровель, бесчердачных крыш, фасадов, домов, лоджий, квартир, фундаментов, фасадов в зависимости от таких его свойств, как плотность и некоторые другие характеристики. Из вышеприведенных характеристик видно, что пенополистирол ПСБ – это в какой-то степени универсальный строительный материал. Так же следует сказать, что пенополистирол ПСБ используется в изготовлении обогреваемых дорожек, многослойных панелей (в том числе и железобетонных), подъездных площадок, подземных теплоизоляций и гидроизоляций коммуникаций, стоянок автомобилей.
Все марки пенополистирола ПСБ – универсальный гидроизолятор и теплоизолятор для домов, жилых помещений, жилых помещений, ангаров, гаражей и других помещений. Также пенополистирол марок ПСБ хорошо подходит для предотвращения промерзаний грунтов и земли. Применение пенополистирола ПСБ прекрасно подойдёт при укреплении откосов, отводе стоков, при строительстве бассейнов, спортивных площадок, при разбивке газонов.
Технологический процесс осуществляется следующим образом: предварительное вспенивание осуществляется в непрерывно-действующих шнек-машинах в течение 0.5-1 мин. при давлении пара 0,03-0,05 МПа. Предвспененные гранулы выдерживаются в бункерах хранения при температуре 20-25°С в течении не менее 4 ч и не более 7 сут. Затем гранулы пневмотранспортом подаются в расходный бункер с вертикальными смесителями для предотвращения свободообразования. Далее гранулы засыпаются на лотковый конвейер, палеты которого имеют перфорацию для прохождения пара к материалу. Высоту засыпки гранул регулируют с помощью шибера. Пар поступает из паровых камер. Верхний пластинчатый конвейер предназначен для создания замкнутого геометрического пространства, в котором происходит довспенивание и спекание гранул в монолит. В зоне спекания гранулы образуют сплошной брус, который протягивается через калибрующее устройство и разрезается на плиты заданных размеров.
Рис. 3. Технологическая схема производства беспрессового пенополистирола.
1. Расходный бункер.
2. Шибер.
3. Верхний пластинчатый конвейер.
4. Паровые камеры.
5. Сплошной брус.
6. Конвейер.
7. Калибрующее устройство.
8. Автоматическое устройство для разреза плит.
9. Нижний лотковый конвейер.
Отличительными особенностями беспрессового пенополистирола (ПСБ-С) являются:
-Низкая теплопроводность (0,037-0,052 Вт/м2 С),
-Низкое водопоглощение (1,8-3% по массе за 24ч.),
-Прочность на сжатие (не менее 0,05-0,2 МПа в пределах 10% деформации).
Ход работы:
Делаем навеску полистирольных гранул.
m=15 г,
V=15 мл.
Добавляем гранулы полистирола в кипящую воду до полного вспенивания, затем сливаем воду.
После этого измеряем объем вспученных полистирольных гранул. Далее рассчитываем коэффициент вспенивания по формуле:
Квсп=V1/V0
Квсп =520/15=35
Вывод: Результаты испытаний показали, что изменение коэффициента вспучивания полистирольных гранул зависит от времени вспучивания.