Изучение свойств пенополистирольных плит

Цель работы: изучить основные свойства пенополистирольных плит и сравнить полученные результаты с требованиями стандарта.

Оборудование и материалы: испытательная машина, металлическая линейка; штангенциркуль; весы электронные; технические весы с погрешностью взвешивания не более 0,01 г; сушильный шкаф; эксикатор; ванна, имеющая сетчатые подставку и пригруз; газовая или спиртовая горелка; секундомер 2-го класса точности; образцы пенополистирольных плит; хлористый безводный кальций; дистиллированная вода.

Задание 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ

И ПЛОТНОСТИ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ПЛИТ

Пенополистирольные плиты перед испытаниями должны быть предварительно выдержаны в помещении при температуре 22±5°С и относительной влажности 50±5°С не менее 5 ч.

Длину и ширину плит измеряют линейкой в трех местах: на расстоянии 50 мм от края и посередине плиты. Погрешность – не более 0,1 мм.

Толщину плит измеряют штангенциркулем в девяти местах: по три измерения с каждой стороны на расстоянии 50 мм от края плиты и посередине грани. Погрешность – не более 0,1 мм, за толщину принимают среднее арифметическое значение.

Притупленность ребер и углов определяют с погрешностью не более 1,0 мм.

Длину, ширину и высоту (глубину) выпуклостей или впадин плит измеряют двухсторонним штангенциркулем с глубокомером.

Отклонение от плоскости определяют путем приложения ребра линейки к грани плиты и измерения другой линейкой зазоров между поверхностью плиты и ребром приложенной линейки. За показатель неплоскостности поверхности плиты принимают наибольшую из измеренных величин зазоров.

Плотность плиты (r) вычисляют в килограммах на кубический метр по формуле

,

где m – масса плиты, кг; V – объем плиты, м³; W – влажность плиты, %.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение всех определений, округленное до 0,1 кг/м³.

Задание 2

Определение влажности

Сущность метода заключается в определении разности массы образца до и после высушивания при заданной температуре.

Для определения влажности из плит, выпиливают по три образца: один из середины и два на расстоянии 50 мм от края плиты. Размеры образца должны быть [(50 ´ 50 ´ 50) ± 0,5] мм. Если толщина плиты, из которой изготавливают образцы, меньше 50 мм, то высоту образца принимают равной толщине плиты.

Образцы взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, высушивают в сушильном шкафу при температуре (60 ± 2) °С в течение 3 ч, а затем охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием в течение 0,5 ч, после чего образцы взвешивают с той же погрешностью.

Влажность W образца в процентах вычисляют по формуле

,

где m – масса образца до высушивания, г; m₁ – масса образца после высушивания, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение параллельных определений влажности, округленное до 1,0 %.

Задание 3

Определение прочности на сжатие

при 10 % линейной деформации

Сущность метода заключается в определении величины сжимающего усилия, вызывающего деформацию образца по толщине на 10 % при заданных условиях испытания.

Для определения прочности на сжатие при 10 % линейной деформации из плит, выпиливают по три образца размером [(50 ´ 50 ´ 50) ± 0,5] мм (один из середины и два на расстоянии 50 мм от края плиты).

Если толщина плиты, из которой изготавливают образцы, меньше 50 мм, то высота образцов принимается равной толщине плиты.

Допускается использовать образцы, на которых определялась влажность плит.

Испытательная машина, обеспечивающая измерение нагрузки с погрешностью, не превышающей 1 % от величины сжимающего усилия, и постоянную скорость нагружения образца (5-10) мм/мин. Испытательная машина должна иметь самоустанавливающуюся опору и систему измерения перемещений зажимов, обеспечивающую измерение деформации с погрешностью не более 0,2 мм.

Измеряют линейные размеры образца. Затем образец устанавливают на опорную плиту машины таким образом, чтобы сжимающее усилие действовало по оси образца. Нагружение образца проводят до достижения нагрузки, соответствующей 10 % линейной деформации, причем нагружение образца проводят в направлении толщины плиты, из которой он был выпилен.

Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации R_cж в мегапаскалях вычисляют по формуле

,

где Р – нагрузка при 10 % линейной деформации, Н; l – длина образца, м; b – ширина образца, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое значение параллельных определений прочности плит, округленное до 0,01 МПа.