Φυσικές ιδιότητες του EPS

Ο αφρός διογκωμένης πολυστερίνης (EPS) είναι ένα ελαφρύ πολυμερές. Είναι η χρήση αφριστικού παράγοντα προσθήκης ρητίνης πολυστυρενίου, η θέρμανση ταυτόχρονα για αποσκλήρυνση, η παραγωγή αερίου, ο σχηματισμός μιας άκαμπτης δομής κλειστών κυψελών από αφρώδες πλαστικό.
Η πυκνότητα 1,1
Η πυκνότητα του EPS καθορίζεται από το πολλαπλάσιο διαστολής των σωματιδίων πολυστυρενίου στο στάδιο διαμόρφωσης, το οποίο είναι γενικά μεταξύ 10~45㎠/m3, και η φαινομενική πυκνότητα του EPS που χρησιμοποιείται στη μηχανική είναι γενικά 15~30㎠/m3. Προς το παρόν, η πυκνότητα EPS ως ελαφρύ πληρωτικό στην οδοποιία είναι 20 Ž /m3, 1%~2% του συνηθισμένου πληρωτικού δρόμου. Η πυκνότητα είναι ένας σημαντικός δείκτης του EPS και οι μηχανικές του ιδιότητες είναι σχεδόν ανάλογες με την πυκνότητά του.
1.2 Χαρακτηριστικά παραμόρφωσης
Σύμφωνα με τη δοκιμή, η διαδικασία συμπίεσης του EPS σε κατάσταση τριαξονικής τάσης και κατάσταση μονοαξονικής τάσης είναι βασικά παρόμοια. Όταν η αξονική παραμόρφωση Îμa=5%, η καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης στρέφεται εμφανώς και το EPS αρχίζει να παρουσιάζει ελαστική-πλαστική συμπεριφορά. Όταν η πίεση περιορισμού είναι πολύ μικρή, η επίδραση στη σχέση τάσης-παραμόρφωσης και στην αντοχή διαρροής είναι περιορισμένη. Όταν η πίεση περιορισμού υπερβαίνει τα 60 KPa, η αντοχή διαρροής μειώνεται προφανώς, η οποία είναι προφανώς διαφορετική από αυτή του εδάφους. Όταν η αξονική τάση ε A ≤5%, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η περιοριστική πίεση, η ένταση όγκου Îμv είναι κοντά στην αξονική τάση Îμ A, δηλαδή, η πλευρική παραμόρφωση EPS είναι μικρή, δηλαδή η αναλογία Poisson είναι μικρή .

Ο συντελεστής ελαστικότητας Es του EPS με πυκνότητα όγκου γ=0,2~0,4kN/m3 είναι μεταξύ 2,5~11,5MPa. Το ύψος πλήρωσης του EPS στο έργο προσέγγισης της Γέφυρας του ποταμού Danao στην επαρχία Γκουανγκντόνγκ είναι πάνω από 4 μέτρα και η χρησιμοποιούμενη χύδην πυκνότητα EPS είναι 0,2 kN/m3. Προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η καθίζηση μετά την κατασκευή, γεμίστηκαν 1,2 m χώματος στο στρώμα υλικού EPS μετά την απόστρωσή του. Η μέση καθίζηση συμπίεσης του στρώματος υλικού EPS είναι 32 mm, ο συντελεστής ελαστικότητας του EPS μπορεί να υπολογιστεί ως 2,4 mpa και το υλικό EPS βρίσκεται ακόμα στο στάδιο της ελαστικής παραμόρφωσης. Αυτό το τμήμα του δρόμου άνοιξε στην κυκλοφορία τον Οκτώβριο του 2000. Έξι μήνες αργότερα, η μέση τιμή της πραγματικής αλλαγής συμπίεσης του στρώματος υλικού EPS είναι 8 mm, υποδεικνύοντας ότι το υλικό EPS είναι επιτυχημένο ως πληρωτικό επιχώματος όσον αφορά το πρακτικό αποτέλεσμα.
1.3 ανεξαρτησία
Το EPS έχει ισχυρή ανεξαρτησία, κάτι που είναι πολύ ευεργετικό για τη σταθερότητα της μεγάλης κλίσης. Σύμφωνα με τον Σουηδικό κώδικα σχεδιασμού γέφυρας, οι συντελεστές πίεσης ενεργού και στατικής πλευράς είναι 0 και 0,4 αντίστοιχα, επομένως δεν χρειάζεται να υπολογιστεί η παθητική πλευρική πίεση. Επειδή το EPS παράγει μικρή πλευρική πίεση μετά την κατακόρυφη συμπίεση, η χρήση του EPS ως πληρωτικού υποβάθρου στο τμήμα της κεφαλής γέφυρας μπορεί να μειώσει σημαντικά την πίεση γείωσης πίσω από το στήριγμα, κάτι που είναι πολύ ευεργετικό για τη σταθερότητα του στηρίγματος.
Ο συντελεστής τριβής f μεταξύ μπλοκ EPS και άμμου είναι 0,58 (πυκνή)~0,46 (χαλαρή) για ξηρή άμμο και 0,52 (πυκνή)~0,25 (χαλαρή) για υγρή άμμο. Το F μεταξύ των μπλοκ EPS είναι στην περιοχή 0,6~0,7.
1.4 Χαρακτηριστικά νερού και θερμοκρασίας
Η δομή κλειστής κοιλότητας του EPS καθορίζει την καλή θερμομόνωση του. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του EPS για θερμομονωτικό υλικό είναι η πολύ χαμηλή θερμική του αγωγιμότητα. Η θερμική αγωγιμότητα διαφόρων πλακών EPS είναι 0,024W/m.K~0,041W/m.K.
Το EPS είναι μια θερμοπλαστική ρητίνη, η οποία πρέπει να χρησιμοποιείται κάτω από 70º για να αποφευχθεί η θερμική παραμόρφωση και η μείωση της αντοχής. Ταυτόχρονα, αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία ηλεκτρικού καλωδίου θέρμανσης. Στην παραγωγή, επιβραδυντικό φλόγας μπορεί να προστεθεί για να σχηματίσει επιβραδυντικό φλόγας EPS. Το επιβραδυντικό φλόγας EPS σβήνει μέσα σε 3 δευτερόλεπτα μετά την έξοδο από την πηγή πυρκαγιάς.
Η δομή της κοιλότητας του EPS κάνει τη διείσδυση του νερού εξαιρετικά αργή. Σύμφωνα με τα δεδομένα μέτρησης στη Νορβηγία και την Ιαπωνία, ο ρυθμός απορρόφησης νερού του EPS (η ποσότητα του εισπνεόμενου νερού ισοδυναμεί με το ποσοστό της χύδην πυκνότητάς του) είναι μικρότερος από 1% όταν δεν είναι βυθισμένο στο νερό. Κάτω από 4% κοντά στον υδροφόρο ορίζοντα. Η μακροχρόνια βύθιση στο νερό είναι περίπου 10%. Επειδή η χύδην πυκνότητα του EPS είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του εδάφους, η επίδραση της αύξησης της χύδην πυκνότητας 1%~10% που προκαλείται από την απορρόφηση νερού στο έργο μπορεί να αγνοηθεί.
1,5 η αντοχή
Το EPS έχει σταθερές χημικές ιδιότητες στο νερό και το έδαφος και δεν μπορεί να αποσυντεθεί από μικροοργανισμούς. Η δομή της κοιλότητας του EPS κάνει επίσης τη διείσδυση του νερού εξαιρετικά αργή. Υπό την υπεριώδη ακτινοβολία για μεγάλο χρονικό διάστημα, η επιφάνεια EPS θα αλλάξει από λευκή σε κίτρινη και το υλικό φαίνεται εύθραυστο σε κάποιο βαθμό. Το EPS είναι σταθερό στους περισσότερους διαλύτες, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε βενζίνη, ντίζελ, κηροζίνη, τολουόλιο, ακετόνη και άλλους οργανικούς διαλύτες. Αυτό δείχνει ότι η συσκευασία EPS χρειάζεται ένα καλό προστατευτικό στρώμα.