Hvordan varierer trykstyrken af ekstruderede polystyren XPS -plader til udvendige vægge under forskellige miljøforhold?

Trykstyrken for udvendig væg ekstruderede polystyrenplader kan variere markant afhængigt af miljøforhold (temperatur, fugtighed, belastningstype, klimakyklusser osv.). Følgende er specifikke ydelsesegenskaber og datahenvisninger til forskellige scenarier:

1. Virkningen af temperaturforholdene

1. Højtemperaturmiljø (＞ 50 ° C)

Kortvarige høje temperaturer (≤70 ° C):

Polystyrenharpiks blødgøres, når den opvarmes, hvilket forårsager øget molekylær kædebevægelse og et midlertidigt fald i trykstyrke.

Eksempel på data: Et panel med en trykstyrke på 300 kPa ved stuetemperatur (23 ° C) kan falde til 200-250 kPa (et fald på ca. 17%–33%) ved 70 ° C. Efter afkøling til stuetemperatur kan styrken delvist komme sig (ca. 90%).

Langvarig høj temperatur (＞ 70 ℃ og vedvarende i 1000 timer):

Harpiksen gennemgår termisk oxidativ aldring, molekylære kæder går i stykker, den lukkede cellestruktur bliver sprød, og styrke mindsker irreversibelt.

Eksempel på data: Efter et år i et 90 ℃ -miljø kan trykstyrke falde til 180-220 kPa (et fald på 30-40%), og brættet bliver sprødt og tilbøjeligt til at revne.

2. Miljø med lav temperatur (<-20 ° C)

Kortvarige lave temperaturer (≥ 30 ° C):

Harpiks molekylære kæder kontrakt stramt, hvilket midlertidigt øger trykstyrken, men også øget klods.

Eksempel på data: Ved -30 ° C kan trykstyrke stige til 330–350 kPa (en stigning på 10–17%), men påvirkningsresistensen falder med ca. 20% (tilbøjelig til sprød brud på grund af påvirkning).

Ultra-lave temperaturer (<-50 ° C):

Materialet går ind i en glasovergangstilstand og bliver helt sprød med et skarpt fald i trykstyrke og øget følsomhed for brud, hvilket gør det uegnet for ekstremt kolde regioner.

Ii. Effekter af fugtighed og vandmiljøer

1. langvarig høj luftfugtighed (miljømæssig fugtighed> 85%)

Når den lukkede cellesats af ekstruderede polystyrenplader er ≥95%, er vandabsorptionen lav (≤1,5%), og fugtigheden har minimal indflydelse på styrke;

Hvis den lukkede celleprocent er utilstrækkelig (f.eks. <90%), trænger vanddamp ind i de sammenkoblede porer, hvilket forårsager intern blødgøring og et gradvis fald i trykstyrke.

Eksempel på data: Et kort med en 85%lukket cellesats, der er gemt i et miljø med høj fugtighed i et år, kan opleve en styrketeduktion på 8%–12%.

2. Vand nedsænkning og frysetøningscyklusser

Langvarig vand nedsænkning (blødgøring> 30 dage):

Vand kommer gradvist ind i de lukkede celler, øger selvvægten og får boblevægge til at deformere under tryk, hvilket resulterer i styrke reduktion.

Eksempel på data: Efter 30 dages nedsænkning af vand kan trykstyrke falde til 250–280 kPa (en reduktion på 7%–17%).

Freeze-optøningscyklusser (-15 ° C → 20 ° C, gentagen frysetø):

Vand inde i porerne fryser og udvides (volumen stiger med 9%), klemmer boblevæggene og får dem til at sprænge, hvilket fører til strukturel nedbrydning.

Eksempel på data: Efter 50 frysetøningscyklusser kan trykstyrke falde til 210-240 kPa (et fald på 20-30%), og efter 100 cyklusser kan faldet nå ud til 35-45%.

III. Påvirkning af belastningstype og varighed

1. Kortvarig påvirkningsbelastning (f.eks. Bygningsfodtrafik)

Når den øjeblikkelige belastning overstiger designens kompressionsstyrkeværdi (f.eks. Midlertidig belastning på 500 kPa), forekommer lokal plastdeformation (crush -grober), men hvis belastningen ikke trænger ind i panelet, påvirkes den samlede styrke ikke væsentligt.

Karakteristika: Deformation koncentreres ved belastningspunktet med styrkeopbevaring i ikke-belastningsområder, der overstiger 95%.

2. langvarige statiske belastninger (f.eks. Bygning af selvvægt)

Polystyren udviser 'krybe' egenskaber, hvor molekylære kæder langsomt glider under vedvarende belastninger, hvilket fører til kumulativ deformation og styrke nedbrydning.

Eksempel på data: Efter et år under en kontinuerlig belastning på 200 kPa kan den målte trykstyrke falde til 240–270 kPa (initialværdi 300 kPa, fald på 10-20%); Efter fem år kan det falde til 210-240 kPa (fald på 20-30%).

3. cykliske belastninger (f.eks. Vindbelastninger, seismiske belastninger)

Periodiske træk- og trykkræfter forårsager træthedsskade på boblevæggene, hvilket resulterer i mikrokrak og et gradvis fald i styrke.

Eksempel på data: Efter 100.000 cyklusser med positivt og negativt vindtryk (± 5 kPa) kan trykstyrke falde med 15%-20%.

Iv. Miljøforskelle i forskellige applikationsscenarier

1. udvendig vægisolering (miljø i høj højde)

Hovedmiljøfaktorer: Daglig temperaturforskel (ΔT = 15–25 ° C), vindbelastning (± 0,5–1,0 kPa) og ultraviolet stråling.

Styrkeændringsegenskaber:

Temperaturforskelle forårsager termisk ekspansion og sammentrækning, hvilket potentielt fører til stresskoncentration ved bindingsgrænsefladen mellem panelerne og underlaget, hvilket indirekte reducerer det effektive trykområde;

Langvarig UV-eksponering (> 5 år) forårsager aldring af overfladeharpiks, hvilket resulterer i et fald på 5% -8% i trykstyrke (kræver et beskyttende lag til isolering).

2. Jord/tagisolering (bærende miljøer)

Primære miljøfaktorer: Kontinuerlige statiske belastninger (jordbelastninger ≥200 kPa), fugtindtrængning, frysetøningscyklusser (tagscenarier).

Styrkeændringsegenskaber:

For ekstruderede polystyrenplader skal langvarig krybning prioriteres. Det anbefales at vælge produkter med en densitet ≥35 kg/m³ (trykstyrke ≥350 kPa) for at modstå styrkeforringelse over en 50-årig levetid;

For ekstruderede tagspolystyrenplader, der er direkte udsat for regn og sne, accelererer frysetøningscyklusser styrken, så et vandtæt lag skal bruges til at reducere risikoen for vandindtrængning.

3. alvorlige kolde regioner (f.eks. Nordøst, nordvest)

Sammensatte miljøpåvirkninger: Lave temperaturer (-30 ° C) + fryse-optøningscyklusser + tør luft.

Kumulative effekter på styrkeændringer:

Mens lave temperaturer forbedrer kortvarig styrke, forårsager frysetøningscyklusser strukturelle skader, og tør luft fremskynder overfladekrakning. Kombinerede effekter kan resultere i en 25% -35% styrket reduktion inden for 5 år.

V. Tekniske foranstaltninger for at forbedre miljøtilpasningsevne

Optimering af materialevalg

Miljøer med høj temperatur: Vælg høj-temperaturresistente modificerede polystyren (f.eks. Med nano-fyldere), som kan øge den øverste temperaturgrænse til 90 ° C og forbedre styrkeopbevaring med 15%;

Fugtige miljøer: Prioriter ekstruderede polystyrenplader med lukket celle med en lukket cellesats ≥98% og vandabsorptionshastighed ≤0,5% for at reducere risikoen for vandindtrængning.

Strukturbeskyttelsesdesign

Tilføj et åndbart lag til udvendige vægge for at reducere kondensationsopsamling;

Installer forstærkende mesh over jordisoleringslag for at distribuere belastninger og undertrykke krybdeformation.

Bygningsprocesstyring

I ekstremt kolde regioner skal du sikre dig, at isoleringsplader har ældet i ≥120 dage for at reducere stressfrigivelse i miljøer med lav temperatur;

Brug en 'omvendt konstruktion' til tagisoleringslag (vandtæt lag nedenfor, ekstruderet polystyrenplade ovenfor) for at forhindre indtrængen af vand.