МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЖЕСТКИХ ПЕНОПЛАСТОВ ПРИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ УТЕПЛЕНИИ ЗДАНИЙ

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

Цель работы. Определение деформационной долговечности, температуры разложения и предела вынужденной эластичности при различной величине относительной деформации.

Оборудование и приборы. Испытания на долговечность при сжатии до заданной величины относительной деформации проводятся на установке, показанной на рис. 7. Установка состоит из станины 1 и штока 2. На шток сверху прикладывается нагрузка. Относительная деформация образца при сжатии фиксируется при помощи индикатора часового типа 3 с точностью 0,01 мм. Образец 4 помещается под шток 2. Повышенная температура создается накладной термокамерой и регулируется ЛАТРом, а замеряется термометром с точностью ± 1 °С, шарик которого располагается на верхней плоскости образца.

*В случае, если при испытании пенопластов не происходит хрупкого разрушения.

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

Рис. 7 Установка для длительных статических испытаний на сжатие

Конструкция образцов. Для испытаний используются образцы в виде куба со стороной ребра 25 ± 0,2 мм. Порядок выполнения работы. Испытания проводятся в следующей последовательности:

1) изготовление образцов; образцы могут изготавливаться как механическим способом, так и с помощью нагреваемой нихромовой проволоки; высота образца должна совпадать с направлением вспенивания; образцы должны иметь ровную поверхность без видимых дефектов;

2) перед испытанием образцы кондиционируют по ГОСТ 12423-66 при температуре 20 ± 0,2 °С в течение 24 ч и относительной влажности 65 ± 5%.

3) образец помещают под шток;

4) ЛАТРом задается необходимая температура для испытаний и поддерживается с помощью накладной термокамеры;

5) задается величина относительной деформации (е = 1, 3, 5, 10, 20 %);

6) образец нагружается постоянной нагрузкой, причем, нагрузка задается до такой величины, чтобы время достижения заданной величины относительной деформации было равно нескольким десяткам секунд;

7) с помощью индикатора часового типа фиксируют время от момента начала нагружения образца до достижения величины заданной относительной деформации (деформационная долговечность);

8) вычисляют напряжение в образце по формуле

N

Ст = —, МПа,

А

Где N - нагрузка, приложенная к образцу; А - площадь поперечного сечения образца.

3 Значения времени до деформирования при заданных напряжении и

Температуре

№ точки

№ образца

Е, %

Т, К

N, кН

Ст, МПа

6, с

Lg [6]

Lg [6ср]

Обработка результатов испытаний. Полученные экспериментальные данные заносятся в табл. 3. Экспериментальные данные обрабатываются с позиции термофлуктуационной концепции деформирования [2]. При постоянных заданных температуре и напряжении одновременно испытывается 6 - 12 образцов на каждую точку. За результат испытаний принимается среднее арифметическое. Нагрузка варьируется в таких пределах, чтобы получить не менее четырех точек на одну прямую при заданной температуре и величине относительной деформации (берутся минимум три различные температуры). Достоверность экспериментальных данных проверяется по ГОСТ 14359-69.

По экспериментальным данным строится график в координатах lg6 - ст. Для выявления аналитической

Зависимости, связывающей время до деформирования, напряжение и температуру зависимости графоаналитическим способом перестраиваются в координаты lg [6] - 1/Т. Уравнения, описывающие связь деформационной долговечности 6 с напряжением ст и температурой Т, приведены в [2] и имеют вид: для деформационной долговечности

T

T ',

M J

1 -

(1)

Предела вынужденной эластичности

U o'-Y'ст

6 = 6техр

RT

„ , 2,3Rt , е

U '------ .------- lg____

(2)

Ств =-г

. 0 1 - T/Tm <B em_

И теплостойкости

2,3 R е - lg:

1

(3)

T =

P

T ' u0'-y' ст е

M 0 i m

Где - em (период колебания сегмента в цепи), u0' (энергия активации перемещения сегмента из одного положения в другое), у' (структурно-механи-ческая константа, отражающая неравномерность распределения нагрузки по цепям полимера), Tm' (предельная температура размягчения полимера) - физические константы материала; ст - напряжение; Т - температура; R - универсальная газовая постоянная; е - время до деформирования (деформационная долговечность).

Величины констант определяются графоаналитическим способом из зависимостей lg [е] - 1/Т. Так, em и TM - как

Д(1/ T)

2,3 R Д lg е

Координаты полюса (точка пересечения прямых). По тангенсу угла наклона прямых по формуле U =-

Рассчитываются значения U при заданных напряжениях и строится график в координатах U - ст. При экстраполяции на ст = 0 определяется величина u0'; по тангенсу угла наклона прямой определяется у'. Схема определения физических констант приведена в лабораторной рабо - те 1. Значения констант заносятся в табл. 4. Проверка правильности определения констант производится на ЭВМ по программе "Konstanta. exe". Блок - схема программы приведена в прил. 1.

4 Значения констант уравнений (1) - (3) и параметры деформационной работоспособности жестких пенопластов

8, %

ЕM, с

103/ Т„', 1/К

U0, КДж/моль

КДж/моль-МПа

Е, с

ТР, К

СТв,

МПа

По уравнениям (1) - (3) вычисляют деформационную долговечность, теплостойкость и предел вынужденной эластичности при заданных параметрах испытания и величине относительной деформации. Полученные результаты заносятся в табл. 4.

Литература: [2, с. 74 - 89].

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

В

А

U,

КДж/моль

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

'' 0 Т Т2 Тз Т4 Т5 Тб Т7

Рис. 9 Схема определения констант уравнения Аррениуса:

А - построение кинетических кривых; б - определение скорости пенетрации; в - начальных кажущихся скоростей v0; г - зависимости логарифма начальной скорости от обратной температуры; д - температурно-силового фактора

При длительной пенетрации жестких пенопластов

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

Т, с

0 Т Т2 Т3 107ТД/К 0 N N2 N3 N, H

Б

Д

Г

Lg(V>-100); мм/с

Лабораторная работа 4

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЖЕСТКИХ ПЕНОПЛАСТОВ ПРИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОМ УТЕПЛЕНИИ ЗДАНИЙ

Длительные статические испытания на поперечный изгиб

В. П. Ярцев, К. А. Андрианов. В настоящее время остро стоит вопрос об утеплении зданий. В качестве утеплителей часто применяют жесткие пенопласты (напряжение сжатия при 50 %-ой деформации более 0,15 …

ДЛИТЕЛЬНЫЕ СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Цель работы. Определение работоспособности жестких пенопластов при растяжении. Оборудование и приборы. Для длительных испытаний на растяжение взята установка, приведенная в [3]. Она представляет собой стенд, станина которого выполнена из двух …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.