studiu despe comportamentul in timp al palplanselor din pvc

1

CATRE CITITORII NOSTRI:

Astazi vom continua articolul intitulat UN STUDIU DESPRE COMPORTAREA PE LUNGA DURATA A PALPLANSELOR DIN PVC (titlul original A STUDY OF THE LONG-TERM APPLICATIONS OF VINYL SHEET PILES) publicat de US Army Corps of Engineers1 in 2003 pe care noi l-am gasit foarte interesant.

Multumim pe aceasta cale autorilor dl. Prof. Dr. Ing. Piyush K. Dutta Profesor de la Universitatea din New Orleans si dl. Prof. Dr. Ing. Uday Vaidya de la Universitatea din Birmingham, Alabama care, cu multa bunavointa, ne-au acordat dreptul de a-l traduce si a-l face cunoscut specialistilor din Romania.

Cei care doresc sa-l citeasca in original il pot accesa pe linkul: http://www.vulcanhammer.net/geotechnical/LR-03-19.pdf .

Pe masura ce-l traducem si-l trimitem prin newsletter il vom pune si pe siteul nostru in format pdf.

Asteptam cu foarte mare interes comentariile si sugestiile dumneavoastra. Va incurajam, chiar va rugam, in cazul in care aveti comentarii sau observatii de orice fel sau descoperiti greseli sau omisiuni sa ne spuneti pentru a modifica corespunzator documentul.

Cu multa stima Echipa Spectrum Construct SRL

1 US Army Corps of Engineers (USACE) este Autoritatea Naional a Statelor Unite ale Americii, care are

misiunea de a furniza servicii publice vitale de proiectare si a da solutii tehnice pe timp de pace si rzboi, pentru a consolida securitatea nationala, a energiza economia i reducerea riscurilor n caz de catastrofe. Printre altele, USACE are drept scopuri cunoaterea, protecia, punerea n valoare i utilizarea durabil a resurselor de ap, monopol natural de interes strategic, gestionarea reelei naionale de msurtori hidrologice, hidrogeologice i de calitate a resurselor de ap ce aparin domeniului public (si privat la cerere sau in caz de interes national) precum i administrarea infrastructurii sistemului naional de gospodrire a apelor.

i

A STUDY OF THE LONG-TERM APPLICATIONS OF VINYL SHEET PILES

ERDC/CRREL LR-03-19 Piyush K. Dutta and Uday Vaidya August 2003

Cold

R

egio

n R

ese

arch

and

Engi

nee

ring

Labo

rato

ry

ER

DC/

CRR

EL LR

-03

-19

ii

UN STUDIU DESPRE COMPORTAREA PE TERMEN LUNG A PALPLANSELOR DIN PVC

Piyush K. Dutta Departamenul de inginerie al armatei SUA

Centrul de Cercetare si Dezvoltare Laboratorul de cercetari pentru regiunile reci

Hanover, NH 03755

Uday Vaidya Depatamentul de Studiul Materialelor

Universitatea din Birmingham, Alabama Birmingham, AL 35294

iii

CUPRINS

CUVANT INAINTE............................................................................................................................ v SUMAR ........................................................................................................................................... vi 1. INTRODUCERE ...........................................................................................................................1 2. MATERIALUL PVC.......................................................................................................................3

Fabricarea PVC-ului..................................................................................................................3 PVC n industria de constructii ..................................................................................................5 Rezistenta la foc .......................................................................................................................5 Comparatie a proprietatilor PVC si otel .....................................................................................6

3. PALPLANELE I APLICAIILE LOR..........................................................................................8 3. PALPLANELE I APLICAIILE LOR..........................................................................................9

Ce sunt palplansele...................................................................................................................9 Aplicatii ale palplanselor............................................................................................................9 Indrumator general.................................................................................................................. 10 Considerente de baza in proiectare......................................................................................... 11 Proprietati mecanice ............................................................................................................... 11

4. RECENZIE A LITERATURII DE SPECIALITATE CAT SI A DATELOR PUBLICATE DE FABRICANTI .................................................................................................................................. 15

Parametrii degradarii PVC-ului ................................................................................................ 15 Modificari ale unor proprietati datorate intemperiilor ................................................................ 15 Schimbari in proprietatile de curgere....................................................................................... 16 Comparatii ale datelor furnizate de producatori ....................................................................... 20

5. REZULTATELE TESTULUI DE EXPUNERE A PLACILOR PVC LA ULTRAVIOLETE ............... 29 Incercarea dinamica la soc (la viteza mica)............................................................................. 31 Incercarea la duritate .............................................................................................................. 36 Incercarea dinamica la soc (la viteza medie)........................................................................... 38

iv

Va urma:

6. REZULTATELE TESTULUI DE IMPACT IZOD A PLACILOR PVC EXPUSE LA UV .................. 43 Esantioanele ........................................................................................................................... 43 Testul Izod .............................................................................................................................. 43 Testul Izod .............................................................................................................................. 44 Rezultate................................................................................................................................. 44

7. TESTUL ACCELERAT LA IMBATRANIRE ................................................................................. 47 8. OBSERVATII IN TEREN............................................................................................................. 49 8. OBSERVATII IN TEREN............................................................................................................. 50 9 DISCUII, CONCLUZII I RECOMANDRI ................................................................................ 57

Discutii .................................................................................................................................... 57 Concluzii ................................................................................................................................. 60 Recomandri........................................................................................................................... 60

BIBLIOGRAFIE............................................................................................................................... 62 ADENDA A: Chestionar catre fabricanti ADENDA B1. Raspunsul de la firma Materials International, Inc ADENDA B2. Raspunsul de la firma Crane Products Ltd ADENDA B3. Raspunsul de le firma Northstar Vinyl Products, LLC ADENDA D: Raportul dl. Vic Agostinelli Intalnirea cu reprezentantii firmei Vinyl Sheet Piling din New Orleans

District pe data de 27/03/2003

v

CUVANT INAINTE

Autorii multumesc pentru consiliere i cooperarea Grupului de Consultanta care a inclus pe Baumy Walter, John Bivona, Tom Wright Wade, Allen Coates, Richard Varuso, Carolyn Earl, Brett Herr, Jorge Romero, Anjana Chudgar, Victor Agostinelli, Stanley Woodson, Reed Mosher, Stacey Anastos, i Guggenheimer Carl. Datorm mulumiri speciale domnilor John Bivona i Tom Wright Wade din Districtul New Orleans pentru cunostiintele si experinta lor de inalta clasa in folosirea palplanselor din PVC pe care le-au impartasit cu noi.

De asemenea suntem reunoscatori domnilor Victor Agostinelli si Guggenheimer Carl pentru informatiile detaliate si pentru punctele lor de vedere pertinente pe care ni le-au furnizat.

Multzumim dl. Walter Baumy pentru suportul si incurajarea continua de-a lungul proiectului.

Autorii sunt de asemenea recunoscatori pentru sprijinul acordat fabricantilor de palplanse PVC n special domnilor Ioan Yeosock de la Materials International, dl. Steve Kulp de la Northstar Vinyl Products si dl. Tony Groh de la Crane Materials Ltd. pentru ajutorul si informatiile furnizate prin convorbiri telefonice, prin posta, email cat si in timpul incercarilor de pe teren.

Sunt mult mai multe persoane decat cele enumerate mai sus care ne-au ajutat la ducerea la indeplinire cu brio a aceste lucrari carora la multumim si pe aceasta cale, in special doamnei dr. Elvira Rabinovitch de la Poly-One Corp. Si dl. Louise Parker de la ERDC-CRREL. Suntem deosebit de recunosctori dl. Carl Guggenheimer pentru suportul lui continuu si neobosit.

vi

SUMAR2

Acest raport elaborat pentru USACE (vezi nota 1 in prima pagina) sintetizeaz rezultatele cercetarilor facute pentru aflarea comportarii in timp a palplanselor din PVC pentru a aborda unele dintre ingrijorarile semnalate intr-un buletin tehnic de specialitate din domeniul constructiilor cu privire la integritatea, durabilitatea, deteriorarea la soc, normele de aplicare in constructii si limitele in proiectare a palplanselor din PVC care se gasesc pe piata.

Datele folosite in aceasta cercetare au fost datele disponibile din literatura de specialitate existenta la momentul respectiv, datele tehnice de la institutele specializate (ex: Institutul de studiere a vinilului ), date provenite de la fabricanti, date furnizate de specialistii in domeniu si din teste de laborator. Concluziile noastre se refera la comportamentul materialului pentru palplanse PVC in general si nu la materialul specific vreunui fabricant anume. Caracteristicile materialului PVC a oricarui fabricant pot varia de ceea ce a fost, in general, raportat aici.

Urmeaza niste observatii pertinente din industrie: La palplansele PVC instalate de aproximativ zece ani nu se observa nici un

fel de schimbare semnificativa in material. Datele publicate in urma a cinci ani de expunere la intemperii a palplanselor

din PVC nu arata schimbari in elasticitate sau rezistenta la incovoiere dar s-au observat o mica degradare a rezistentei la soc.

Materialul de baza PVC a fost extrem de bine studiat si pentru el exista date exhaustive disponibile de la organizatii precum Institutul de cercetari pentru vinil (Vinyl Institute), Vinil in Proiectare (Vinyl by Design), etc.

PVC-ul este utilizat n medicin, echipamente electrice i industria de construcii de aproape 50 de ani.

In unele locuri s-a observat ca numai degradarea datorata coroziunii la palplansele metalica este cu mult mai rapida decat orice alta schimbare la cele din PVC.

Cei patru fabricanti de palplanse PVC din SUA au abordari de proiectare diferite in ceea ce priveste compozitia materialului cat si a formei geometrice a palplansei.

La aceasta data nu sunt nici un fel de standarde ale ASTM3 sau alte standarde care sa evalueze performanta palplanselor din PVC.

Noi am efectuat o serie de teste de laborator descrise mai jos:

Imbatranire accelerata: Testul de imbatranire accelerata a fost efectuat pe esantioane de palplanse din PVC

fierte 1, 2, 10 si 20 de ore care au fost supuse la testul de incovoiere si rezultatele

2 Acest capitol (EXECUTIVE SUMARY in original) foloseste paragrafe din document (este adresat celor care au dorit o

sinteza si care nu aveau intentia de a citi intreaga documentatie). Pentru a nu altera in nici un fel documentul, am procedat si noi asisderea. 3 American Society for Testing and Materials

vii

comparate cu esantioane ne fierte. Nu s-a observat nici o diferenta semnificativa in rezultatele testelor.

Expunere la raze UV: Pentru a studia efectele expunerii la radiatii UV, s-au pregatit dou seturi de mostre.

Primul set a fost expus la radiatii UV de 350 nm, 9500-W/in2 i apoi supuse unui test la soc conform ASTM 3763 efectuat cu un aparat Instron 8250 (http://www.google.com/search?q=Instron+8250&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a). Cea mai mica amprenta lasata de proba de impact a fost la esantionul expus pe durata cea mai lunga la UV. Testul de duritate Rockwell a aratat o crestere in duritate a suprafetei proportionala cu durata expunerii la UV.

Testul de rezistenta la soc: Un alt lot de probe expuse n mod similar radiatiilor UV a fost supus la teste de

impact Izod. A fost observata o degradare progresiv neliniare a rezistentei la impact proportionala cu timpul de expunere la razele UV. Cu o investigaie mai exhaustiv i sistematic ar fi posibil s se dezvolte un model pentru a prezice o rata de degradare in timp.

n analiza comportarii generale a palplanselor din PVC s-a observat ca daca nu degradarea proprietatilor de rezistenta a materialului este un factor in folosirea lor, pe durata lunga, alegerea profilului si a metodei de instalare trebuie sa tina cont de valoarea scazuta a modulului de elasticitate al materialului. Nu am luat in considerare tehnici de proiectare in acest studiu scurt, aceasta fiind in afara scopului lucrarii, dar,observm c, datorit naturii vsco-elastice a PVC-ului, o degradare a modulului va avea loc in timp, ca rezultat o deformarea excesiv poate s apar pe termen lung sub o sarcin dat insa fr nici un fel de avarie. Aceasta deformare sub sarcina ar putea fi inacceptabila, iar acest lucru trebuie s fie luat n considerare atat la selecia materialului cat i in faza de proiectare. Productorii de palplanse PVC trebuie s puna la dispozitie datele de rezistenta la curgere a materialului, functie de timp si sarcina, astfel incat sa se poata calcula deformarea maxima pentru durata de viata a palplansei.

La proiectele cu palplanse PVC, datorita materialului vasco-elastic, ar trebui folosit drept criteriu de baza deformarea maxima admisibila in loc de rezistenta admisibila la intindere.

S-a observat ca, in timp ce n multe cazuri se pot obtine economii insemnate prin nlocuirea palplanelor din oel cu palplane PVC, o abordare solida a proiectarii bazata pe cerine funcionale, bine definite, este esentiala. Cerinele funcionale, in plus fa de meninerea pe termen lung a integritatii proiectului, trebuie s includ, de asemenea, diferite grade de rezistenta la diverse riscuri, cum ar fi suprancrcarea accidental, de impact, foc, vandalism, etc.

Cerinele funcionale ar trebui s ia n considerare, de asemenea, cerinele speciale de ntreinere, cum ar fi: inspecii frecvente, nlocuirea de piese deteriorate, de indepartare a materialelor combustibile din apropiere, etc. n cazul n care sigurana vieii sau alte riscuri sunt implicate, proiectarea va trebui sa abordeze de asemenea aceste riscuri.

viii

Trebuie luata in consideratie si existenta pe piata a palplanselor fabricate din rasini sintetice (polymeri) armate cu fibra de sticla (vom incerca sa introducem, ca sa fim in spiritul american, conceptul de Polymer Armat cu Fibra - PAF)4, alegerea lor pentru diferite aplicatii inlocuind palplansele PVC cu aceleasi metode de proiectare si instalare descrise mai sus. Pe de alt parte, productorii ar trebui sa ceritifice calitatile materialelor pe baza de teste standardizate efectuate de laboratoare de testare independente (n.n. acest lucru s-a facut intre timp, aceste teste fiind publicate). Folosirea palplanselor sintetice (PVC si PAF) trebuie sa indeplineasca cele doua criterii, flambaj minim si rezistenta la toate fortele la care vor trebui sa faca fata.

4 FRP- Fiber Reinforced Polymer

Str. Eroului nr. 169, com. Chiajna, Ilfov-077040, Romania; Tel: +40214360496; Fax: +40214360186; Mobil: +40746123333 / +40720527760 E-mail: [email protected]; www.spectrum-construct.ro NR.REG.COM. J40/8294/2005; C.I.F. RO17556303; EMPORIKI BANK SUC.P-ta Alba Iulia; IBAN (LEI) RO35 BSEA 0050 0000 0024 1076

1

UN STUDIU DESPRE COMPORTAREA PE TERMEN LUNG A PALPLANSELOR DIN PVC

PIYUSH K. DUTTA SI UDAY VAIDYA

1. INTRODUCERE

Muli ingineri constructori de la USACE au constatat c nlocuirea palplanselor grele din otel cu palplanse din PVC sau FRP, mult mai usoare in greutate, poate reduce costurile de instalare, la o singura lucrare, cu un procentaj de 30-50%. Aceasta este o economie semnificativa avand in vedere ca multe milioane de dolari sunt cheltuite anual de administratiile locale ale acestui organism in refacerea de maluri si in inlocuirea palplanselor de metal ruginite. De notat totusi, ca niste semne de intrebare au fost ridicate recent printr-un articol din Buletinul Informativ al Constructiilor (Engineering and Construction Bulletin (ECB) No. 2002-31 (CECW-EWS 28 October 2002)) despre compozitia, durabilitatea, rezistenta la soc, standardele de instalare si proiectare.

Acest raport, elaborat pentru USACE (vezi nota 1 in prima pagina), sintetizeaz rezultatele cercetarilor facute pentru aflarea comportarii in timp a palplanselor din PVC pentru a aborda unele dintre ingrijorarile semnalate intr-un buletin tehnic de specialitate din domeniul constructiilor cu privire la integritatea, durabilitatea, deteriorarea la soc, normele de aplicare in constructii si limitele in proiectare a palplanselor din PVC care se gasesc pe piata. Datele folosite in aceasta cercetare au fost datele disponibile din literatura de specialitate existenta la momentul respectiv, datele tehnice de la institutele specializate (ex: Institutul de studiere a vinilului ), date provenite de la fabricanti, date furnizate de specialistii in domeniu si din teste de laborator.

Concluziile noastre se refera la comportamentul materialului pentru palplanse PVC in general si nu la materialul specific vreunui fabricant anume. Caracteristicile materialului PVC a oricari fabricant pot varia de ceea ce a fost, in general, raportat aici.

S-a observat in timp ca n multe cazuri se pot obtine economii insemnate prin nlocuirea palplanelor din oel cu palplane PVC, o abordare solida a proiectarii bazata pe cerinele funcionale bine definite este critica. Cerine funcionale, in plus, fa de meninerea pe termen lung a integritatii proiectului, trebuie s se includ, de asemenea, diferite grade de rezistenta la diverse riscuri, cum ar fi suprancrcarea accidental, de impact, foc, vandalism, etc. Cerinele funcionale ar trebui s ia n considerare, de asemenea, cerinele speciale de ntreinere, cum ar fi inspecii frecvente, nlocuirea de foi deteriorate, de indepartare a materialelor combustibile


2

din apropiere, etc. n cazul n care sigurana vieii sau alte riscuri sunt implicate, proiectarea va trebui sa abordeze de asemenea aceste riscuri. Trebuie luat in consideratie si existenta pe piata a palplanselor fabricate din rasini sintetice (polymeri) armate cu fibra de sticla (vom incerca sa introducem, ca sa fim in spiritul american, conceptule de Polymer Armat cu Fibra - PAF), alegerea lor pentru diferite aplicatii inlocuind palplansele PVC cu aceleasi metode de proiectare si instalare descrise mai sus. Pe de alt parte, productorii ar trebui sa certifice calitatile materialelor pe baza de teste standardizate efectuate de laboratoare de testare independente (n.n. acest lucru s-a facut intre timp, aceste teste fiind publicate). Folosirea palplanselor sintetice (PVC si material compozit) trebuie sa indeplineasca cele doua criterii, flambaj minim si resitenta la toate fortele la care vor trebui sa faca fata.

Capitolul 2 din prezentul raport ofer o vedere generala a PVC-ului ca material aa cum este folosit n fabricarea palplanselor din PVC.

Capitolul 3 discut mai multe exemple de aplicaii pentru pregatirea cititorilor in intelegerea cerintelor de functionare a palplanselor.

Capitolul 4 analizeaz datele publicate in literatura de specialitate pana acum, datele puse la dispozitie de fabricanti cat si experienta diferitilor constructori.

Capitolele 5-7 detaliaza rezultatele testelor de laborator. Capitolul 8 prezinta rezultatele constatarilor de pe teren iar capitolul 9 ofer concluzii i

unele recomandri pentru viitor.


3

2. MATERIALUL PVC

PVC-ul este unul dintre cele mai comune, utilizate pe scar larg i mai vechi materiale plastice dezvoltate comercial. Acesta este fabricat cu ajutorul a dou resurse naturale, sare (57%) i petrol (43%). Utilizarea lui variaz de la jucarii pentru copii, la tevi, tamplarie pentru ferestre si usi, cabluri electrrice si pana la pungi folosite la depozitarea sangelui. Se estimeaz c producia mondial actuala este de ordinul a 56 miliarde lire sterline/an (n.n. aceste date au fost pentru anul 2002, in 2009 productia scazuse la apoximativ 40 miliarde USD, in parte datorita crizei economice), din care numai producia din SUA este de 14.6 miliarde de lire sterline, aproximativ 25%. In majoritatea tarilor sunt aplicate standarde nationale si internationale stricte care guverneaza fabricarea PVC-ului. Datorita acestei regularizari exista practic un risc extrem de mic prin utilizarea lui.

PVC-ul are o istorie solida de peste 50 de ani de utilizare in domeniul comercial. El a fost prima oara fabricat in 1926 de Dr. Waldo Semon de la BF Goodrich (sursa Vinyl Institute, 2003). Prima oara a fost utilizat la fabricarea garniturilor pentru amortizoare in anii treizeci dar penetrarea adevarata a acestui material in industrie nu s-a produs pana in anii cincizeci cand a fost folosit la fabricarea tevilor de irigatii.

Cei mai multi polimeri contin carbon, hidrogen si oxigen, toate intretinand arderea si deci, in general, polimerii sunt susceptibili la foc. Cu toate acestea, aproximativ 57% din masa PVC-ului este clorul care-l face ignifug si deci il face un material preferat in instalatiile electrice si accesorii. Datorita toxicitatii foarte mici este folosit in ambalaje pentru produse alimentare. Mai mult, aditivii folosii n PVC sunt ndeaproape reglementati de ctre Agenia pentru Protecia Mediului din SUA5, de Agentia pentru Controlul Produselor Alimentare si al Medicamentelor6 cat si de Comisia pentru Asigurarea Sigurantei Produselor Consumatorilor7 (Vinyl by Design, 2003).

Fabricarea PVC-ului Cei mai multi ingineri de structuri sunt suficient de familiarizati cu fabricarea i

prelucrarea otelului precum si cu proprietile sale structurale experimentate in aplicatii zilnice. Utilizarea PVC-ului pentru scopuri structurale ar putea ridica probleme, uneori, din cauza nefamiliaritatii acestor ingineri cu fabricarea si prelucrarea lui. Vom discuta pe scurt procesele fundamentale implicate n fabricarea PVC si apoi vom discuta despre proprietile sale generale.

5 Environmental Protection Agency (EPA)

6 Food and Drug Administration (FDA)

7 Consumer Product Safety Commission (CPSC)


4

Aa cum s-a spus mai nainte, producerea PVC-ului presupune dou componente: petrol i sare. Petrolul sau gazele naturale trec printr-un proces numit cracare, pentru a face etilen, care este combinata cu clor pentru a produce clorur de etilen. Un alt proces de cracare transform clorura de etilen n monomerul clorur de vinil. n cele din urm, printr-un proces cunoscut sub numele de polimerizare, monomerul este convertit ntr-un praf alb fin de PVC: rin de vinil.

Figura1 schematizeaza procesul de obtinere a PVC-ului care poate fi vazut in forma pulbere de rin bruta in Figura 2 (Vinyl Institute, 2003).

Pulberea de rin bruta este apoi combinata cu alte ingrediente pentru a atinge diferite proprietati dorite. Celelalte componente sunt numite aditivi si modificatori. Proporiile i procesele utilizate n combinarea acestor ingrediente (care sunt de multe ori secrete de productie ale fabricantilor) dau proprietile finale al PVC-ului. Exist multi aditivi folositi in industria de PVC, acestia includ stabilizatori (care mpiedic descompunere PVC-ului la caldura); plastifiani (reduc viteza de topire la extrudare); lubrifiani (care ajuta la alunecarea mai buna a materialului in timpul procesului de extrudare); modificatori de impact (ajuta PVC-ul sa capete o rezistenta mai buna la impact); aditivi de umplutura (care sunt, practic, materiale inerte ce ajuta pentru a da densitatea si consistenta corespunztoare) si in sfarsit coloranti. Ali aditivi utili includ absorbanti de UV, agenti ignifugi, antistatici, fungicide, odorizanti, i agenii ce diminueaza emanatia de fum in caz de foc.

Exista multe standarde, inclusiv standardele ASTM, care sunt utilizate de industria PVC i de autoritile guvernamentale pentru reglementarea cantitatilor de aditivi i a proprietilor finale din PVC.

Figure 1 Fluxul fabricarii PVC-ului (prin amabilitatea Vinyl Institute 2003 )

Figure 2 Granule de PVC pur


5

De-a lungul anilor, avantajele generale ale PVC-ului ca material au devenit evidente. n general, s-a dovedit ca acesta este uor (ca greutate) pentru aplicatii structurale, rezistent la foc, ieftin si foarte prietenos mediului. Folosirea lui pe scara larga la pungile de pastrare a sangelui pentru transfuzii, pentru tuburile de interventie intra-venoasa, seringi cat si pentru ambalajele care vin in direct contact cu alimente si bauturi face dovada necontestabila a netoxicitatii lui. In plus este un material izolator electric foarte bun ceea ce conduce la o gama larga de aplicatii in industria electrotehnica. In general este durabil si reciclabil.

PVC n industria de constructii

PVC-ul a fost utilizat pe scar larg n industria de construcii de peste cincizeci de ani. Tamplaria pe baza de vinil a devenit foarte frecventa. Alte aplicatii includ garduri, balustrade, decking8, pardoseli i perei, lambriuri i acoperiuri. Deoarece este total impermeabil, este de asemenea utilizat ca o barier de vapori in constructii. Vinilul este destul de flexibil si foarte bun izolator electric astfel fiind utilizat cu mare succes la mantale de cabluri i conductori electrici .

Rezistenta la foc

Rezistenta la foc a PVC-ului depinde n mare msur de combinaiile exacte a aditivilor i a modificatorilor din compozitia sa. Cand este folosit ca material izolant in industria electrotehnica, PVC-ul trebuie sa indeplineasca standardele de siguranta impuse de NFPANEC9. Coninutul ridicat de clor din PVC l face n mod inerent mult mai rezistent la foc dect cele mai multe materiale alternative din industria de produse electrice. Componentele electrice din vinil ard de obicei la peste 315 C atunci cnd o surs de flacr sau cldur este aplicata, dar acestea se sting singure atunci cnd surs de flacr este eliminata (Vinyl by Design, 2003). Cnd arde, PVC-ul degaja mult mai putina caldura decat multe alte materiale plastice izolante. Ca i la multe alte produse similare, PVC produce prin ardere elemente toxice. Arderea produce dioxid de carbon i monoxid de carbon, acesta din urm fiind extrem de toxic.

8 Pentru mai multe informatii vezi www.garduri-pvc.ro;

9 National Fire Protection Associations National Electrical Code


6

Comparatie a proprietatilor PVC si otel

Caracteristicile mecanice ale otelului sunt net superioare celor ale PVC-ului. In tabelul 1 prezentam o comparatie intre caracteristicile mecanice principale dintre cele doua materiale. PVC-ul este de aproximativ ase ori mai usor in greutate, dar de zece ori mai slab dect oelul. Modulul de tractiune al PVC-ului este aproximativ 1/80 din cel al otelului astfel incat pentru o sarcina aplicata pe o grinda, sageata de incovoiere a PVC-ul este de 80 de ori mai mare decat cea a otelului. Cu toate acestea, avantajul greutatii scazute a PVC-ului, avantajul de izolator electric (care este un element important pentru protecie la trsnet) i costuri mai reduse fac din PVC o solutie atractive pentru multe situatii. O comparaie a proprietilor oel i a PVC-ului este data grafic n Figura 3 i schematic ca forta-deformare (aproximativ) n Figura 4.

Tabelul 1. Comparatie a proprietatilor mecanice dintre otel si PVC Proprietate Otel PVC Rigid (testat de ASTM)

Rezistena la traciune (N/mm) 400-550 41-52 (D638) Elongatia la rupere (%) 21 40-80 (D638) Limita de curgere (N/mm) 248 41-45 (D638) Rezistenta la compresiune (N/mm) 55-90 (D695) Rezistenta la incovoiere (N/mm) 69-90 (D790) Modulul de elasticitate (N/mm) 207 2413-4137 (D638) Modul de incovoiere 2068 (D790) Test impact Izod10 (ft-lb/in) 12 0.42.2 (D256A) Duritate (Brinell) 131 65-85 (D2240) Coeficientul de dilatare (m/m pe C) 15.12 x 10-6 50-100 x 10-6 (D696) HDT11 (C) 60-77 (D648) Conductivitatea termica (w/m C) 43 0.19(C177) Densitatea (g/cm) 7.83 1.27-1.55(D792) Porozitatea (absorbtia de apa in 24h) (%) 0.04-0.4(D57)

10 Testul la impact Izod (ASTM D256 and ISO 180; link http://www.ptli.com/testlopedia/tests/izod-d256-iso180.asp). Nu am

transformat rezultatele in unitati ISO pentru ca testul, desi identic ca procedura, foloseste un specimen putin diferit ca dimensiuni(vezi linkul de mai sus). Pentru o aprecciere a datelor din tabel, factorul de multiplicare este: 1 ft-lb/in= 53.37855 J/m. 11

HDT este temperatura la care un polimer sau un eantion de plastic se deformeaz sub o sarcin specificat


7

Figura 3. Comparatie intre proprietatile otelului si cele ale PVC-ului.

Figura 4. Curba forta/deformare a OL si a PVC.


8

Palplansele din otel sunt utilizate pe scar larg, n sapaturi pentru pereti de sustinere si lucrari structurale pentru fundaii (ex: incinte uscate). Parametrii de corodare ai otelului sunt luati in consideratie (calculati si aplicati) pentru o singura parte a palplansei. De cele mai multe ori, in realitate, cele doua fete ale unei palplanse sunt expuse la doua conditii de corodare diferite. De exemplu, o parte a unei palplanse de la un chei este expusa conditiilor marine pe cand cealalta este expusa unor conditii de contact cu un sol foarte acid. In sol virgin se uziteaza o pierdere de material de 0.015 mm/fateta/an. In cazuri de umpluturi recente cu pamant sau pamanturi contaminate industrial viteza de corodare poate fi mult mai mare si in aceste cazuri este nevoie de aplicare de straturi protective (dar acestea trebuiesc judecate de la caz la caz).

Corodarea in atmosfera a oelului este de aproximativ 0.035 mm/fateta/ an, dar condiiile locale cat i poluarea pot produce o rat mult mai mare. n mediile marine, sub fundul oceanului, corodarea este sczuta, de aproximativ 0.015 mm/fateta/an, in timp ce viteza de corodare in zona imersa este n mod normal considerata la 0.035 mm/fateta/an. In zona de spalare situatia este diferita, progresia de corodare fiind de aproximativ 0.075 mm/fateta/an (Corus, 2001).

Figura 5 sintetizeaza progresia corodarii oelului n diferite medii.

Figura 5. Viteza de corodare a palplanselor din otel in diferite medii


9

3. PALPLANELE I APLICAIILE LOR

Ce sunt palplansele Termenul perete de palplanse este utilizat pentru o imbinare (o asamblare) de palplanse care formeaza un tot unitar ce este proiectat a rezista la sarcini orizontale, spre deosebire de piloi care sunt elemnte individuale si care preiau, de regula, sarcini verticale sau de-a lungul axei lor. Cu toate acestea, n anumite circumstane, palplanele pot prelua, de asemenea, unele incarcaturi verticale.

Pana acum 15-20 de ani (nn:raportul a fost elaborat in 2003) palplansele erau fabricate din lemn (nn:de obicei lemn tare, exotic), otel si beton armat dupa care au aparut palplanse din PVC si, mai recent, din material compozit (rasini armate cu plasa de fibra de sticla). Tipul de palplansa folosit este in genere dictat de bugetul proiectului. Palplansele din otel domina piata, un procentaj insemnat din acestea fiind folosite in mod temporar, adica ele sunt extrase la sfarsitul lucrarilor si refolosite de mai multe ori.

Aplicatii ale palplanselor. Lucrarile in care se folosesc pereti de palplanse sunt multe si variate. Acestia pot fi folositi drept ecran de etansare (bariera impotriva infiltratiilor) unde peretele este in cea mai mare parte ingropat si este supus la sarcini laterale (orizonatele) minime (fig. 6a); terasamente (pereti de sustinere) (fig. 6b) sau pereti pentru protectie a malurilor (fig. 6c). In aceste aplicatii partea de jos a peretelui de palplanse este ingropata iar partea de sus este supusa la forte orizontale (laterale) exercitate de sol. In aplicaiile de protectie de maluri, palplanele sunt folosite pentru a stabiliza malul mrii sau a rmului prin prevenirea eroziunii cat si a afuierii de catre maree i aciunea valurilor. Aceste palplanse sunt de regula instalate prin vibro-infigere directa sau cu ajutorul sabotilor sau sabot/jet de apa iar in spatele lor se pune umplutura cu pamant local sau, unde este nevoie, din pamanturi selectate. Acesti pereti vor fi supusi pe de o parte la presiunea exercitata de pamant si pe de alta parte la presiunea apei. In unele aplicatii de protectie de maluri sau prevenire a inundatiilor peretele de plaplanse va iesi deasupra nivelului terenului (fig. 6d) unde va fi supus unei presiuni unilaterale din partea apei. In aceste cazuri peretele trebuie sa fie destul de puternic pentru a rezista presiunii hidrostatice cat si fortei valurilor in caz de furtuna (unde este cazul). Cei mai multi pereti de palplanse sunt ancorati pentru stabilizarea la contrapresiunea exercitata de pamantul din spatele lor. Cei mai multi fabricanti publica date tehnice care ajuta proiectantii in a decide ce sisteme de ancorare sunt necesare cat si metodele de instalare a plaplanselor in diferite soluri.


10

Indrumator general Manualul elaborat de USACE EM 1110-2-2504 din 1994 da liniile directoare de instalare a palplanselor cu recomandari de coordonare intre proiectantii de imbunatatiri funciare, inginerii geotehnicieni si cei de structuri. Deciziile finale pentru proiectare i construcie sunt luate de obicei dup o coordonare ntre proiectanti i interesele locale. Consideraiile geotehnice sunt primordiale in determinarea condiiilor de instalare i de stabilitate. Calculul de rezistenta va conduce la decizia privind tipul de perete (in consola sau ancorat), material (otel gros sau subtire, lemn, beton, PVC, sau compozit). Proiectantul trebuie s ia n considerare posibilitatea deteriorrii materialelor in timp i efectul acestei deterioarari asupra integritatatii structurale a intregului sistem.

Figura 6. Domeniile de utilizare a palplanselor


11

Considerente de baza in proiectare Palplansele se comporta practic ca grinzi in consola. Pentru o anumita incarcare intinderea si incovoierea sunt n primul rnd controlate de doi parametri de baz: E, modulul de elasticitate a materialului, i I, momentul de inerie. n timp ce E este proprietatea fundamental a materialului, I depinde de adancimea i profilul seciunii palplansei. Frorma ondulata a palplansei de tip "Z crete pur i simplu valoarea momentului de inertie I. O privire sumar asupra palplanselor din clasa grea a oricaruia dintre productori arata adancimi mai mari ale profilului Z cat si grosimi mai mari ale materialului. Ecuaia cheie de proiectare pentru a limita deformarea grinzii are forma

= M(x)/E x I(x)

care arata ca sageata depinde de produsul EI care se numeste rigiditate. Cu cat este mai mare rigiditatea cu atat este mai mica sageata. Dupa cum am mentionat mai devreme, deoarece valoarea E pentru otel este de 206,8 kN/mm2 fata de 2,6 kN/mm2 pentru PVC, sageata unei palplanse din PVC va fi de proximativ de 80 de ori mai mare decat a uneia din otel. Testele efectuate de ctre ERDC (Engineer Research and Development Center) din cadrul USACE, in Laboratorul de Cercetare Pentru Ingineria in Constructii din Champaign, IL, n cadrul CPAR (Construction Productivity Advancement Program) a definit trei clase de palplanse comerciale:

Usoare EI minim de 5,6 x 103 kN x mm2 pe metru de palplansa; Medii EI minim de 22,6 x 103 kN x mm2 pe metru de palplansa; Grele EI minim de 124,19 x 103 kN x mm2 pe metru de palplansa;

Valorile momentului de inertie I al palplanselor PVC din clasa grea sunt in jur de 12.287 cm4/m. Pentru palplansele din PVC E=2,6 kN/ mm2 si I=12.287 cm4/m deci EI=7,63 x 103 kN x mm2 care se incadreaza, in mod clar, in cerinta de clasa de palplanse usoara conform definitiilor date mai sus de CPAR.

Proprietati mecanice

Modulul de elasticitate

Am artat c modulul de elasticitate, E, este o proprietate importanta al materialului. In testele de rezistenta la fortele axiale (compresiune sau intindere) curbele de solicitare-deformare ale


12

PVC-ului sunt non-lineare, astfel ncat trebuie considerate atat modulul tangentei (t1) cat si modulul secantei (dreapta OS) (fig. 7).

Modulul tangentei este mai mare decat modulul secantei. In aplicatiile in care sarcinile sunt mari se foloseste cu precadere modulul secantei. Deoarece palplansele sunt fabricate prin metoda extrudarii trebuie determinat daca directionalitatea extrudarii are vreo in fluenta asupra proprietatilor discutate mai sus. Un studiu recent facut pe o palplansa PVC de catre Tom and Tom (in anul 2002) din cadrul ERDC GSL (Geotechnical and Structures Laboratory) a demonstrat c nu exist nici o anizotropie semnificativ n material. Temperatura are un efect semnificativ asupra modululi de elasticitate. Modulul crete la temperaturi mai mici i scade la temperaturi mai ridicate. Testele efectuate pe o plaplansa din PVC (Fig. 8) au artat c peste temperatura de 60C reducerea modulului este semnificativ iar peste 82C modulul se reduce drastic.

Rezistenta materialului Alta proprietate importanta este rezistenta materialului. Atat rezistenta la tractiune cat si la compresiune sunt importante pentru a determina la ce sarcini sau momente va ceda palplansa din PVC. Desigur, avand n vedere proprietatea de elongatie mare a materialului, un perete din palplansa PVC poate ceda foarte rar la sarcinile ce actioneaza pe timpul functionarii dar poate deveni foarte instabil daca o suprasarcina extrem este aplicata accidental. Rezistenta la incovoiere a PVC-ului este de asemena foarte importanta pentru calculul deformarii sub sarcina si pentru studierea modului de fisurare si/sau de rupere.

Figura 7. Curba solicitare-deformare a unui material vasco-elastic


13

Figura 8. Efectul temperaturii asupra modulului de elasticitate a PVC-ului la imbinare (palplansa fabricate de Crane Plastics). (Test efectuat de E.R. Harrel, Polymer Diagnostics,

Inc.; http://www.polymerdiagnostics.com.)


14

Curgere (fluaj) Toate materialele vasco-elastice sufera fluaj, n care materialul continu s se deformeze sub o sarcin constant deformare ce continua pana cand aceasta cedeaza (Fig. 9). La sarcini reduse, fluajul nu este deloc o problem deoarece este nevoie de un timp extrem de lung pentru a deforma materialul; cu toate acestea, la o sarcin aplicata mai mare, PVC-ul poate curge si in combinatie cu o temperatura mai ridicata poate grabi cedarea.

Rezistenta la soc Palpansele sunt instalate cu vibro-infigatoare sau ciocane pneumatice, sunt supuse la impactul cu moloz, piatra, roca si la alt fel de lovituri/socuri neprevazute sub incidente diverse. Rezistenta la impact este masurata prin testul loviturii cicanului pendulant (ASTM D 256 sau Testul Izod) sau printr-un test de cadere libera a unei greutati (probe) cu o geometrie speciala (ASTM D 4226 sau Drop dart test). Msurarea energiei la momentul impactului indic rezistena la soc a materialulului. Momentan (nn: anul 2003) nu exist un standard privind valori minime acceptabile pentru rezistenta la impact. Experiena in acest domeniu a celor care au folosit palplansele PVC de peste zece ani (nn: raportul a fost facut in 2003) este satisfctoare.

Figura 9. Curgerea la un material vasco-elastic


15

4. RECENZIE A LITERATURII DE SPECIALITATE CAT SI A DATELOR PUBLICATE DE FABRICANTI

Parametrii degradarii PVC-ului Degradarea in timp a proprietilor mecanice discutata anterior este o preocupare majora a utilizatorilor palplanselor din PVC. Factorii care influenteaza proprietatile mecanice ale PVC-ului la expunere atmosferica includ radiaiile UV, temperatura aerului, ploaia, poluanii i umiditatea relativ.

Doza de UV (energia razelor ultraviolete) de la radiaiile solare variaz n funcie de locaie. Lungimea de und a radiaiei care afecteaza materialul PVC este in plaja de 295-380 nanometri (nm). La aceste lungimi de und, UV are suficient energie pentru a rupe legaturile chimice (Summers i Rabinovitch, 1999). Temperatura exterioara a aerului variaz de obicei intre -40 C i +50 C, dar atunci cand sunt expuse la soare, temperatura palplanselor poate depi +50 C fiind o combinatie intre temperatura aerului, radiaiile infraroii, efectul vntului cat i evaporare a apei. Precipitaie variaz n funcie de locaie, fiind intre 0 si 254 cm pe an. Ploaia spala de obicei particulele libere de la suprafaa palplanselor dar ea poate, de asemenea, sa depuna si particule ce pot reactiona cu PVC-ul. Umiditatea relativa variaza intre 10% si 100% si poate favoriza depunerea de poluanti pe suprafata materialului. Gama de poluani este larga i include CO2, NO2, O3, SO2 i praf.

Modificari ale unor proprietati datorate intemperiilor Degradarea proprietatilor chimice ale PVC-ului a fost bine studiata si documentata de ctre Rabinovitch et al. (1993a, 1993b). Aceste procese de degradare conduc la decolorare, sablare i fragilizare a materialului. Cu toate acestea, acest tip de mbtrnire se limiteaz la o adncime de nu mai mult de 150 m (0,006 in). D-na Rabinovitch i colegii au expus PVC extrudat la un unghi de 45 cu fata la sud, in conformitate cu ASTM D1435, n Arizona (cald, uscat, incidenta mare de raze UV), Florida (cald, umed, incidenta mare de UV) i Ohio (climat nordic, industrializat). Expunerea a fost continua pentru unul, doi i cinci ani. Proprietile mecanice au fost apoi msurate pe mostre expuse i neexpuse. Figura 10 prezinta schimbarile mecanice a esantioanelor expuse cinci ani. Datele indic faptul c, n general, proprieti cum ar fi rezistenta la incovoiere, modulul de incovoiere, rezisten la traciune cat si modulul de traciune nu se schimb sau, in orice caz cresc foarte puin n cursul celor cinci ani de expunere n aer liber pentru toate climatele SUA. Datele arat de asemenea c, n contrast cu proprietile de mai sus, rezistenta la impact scade semnificativ in timp, cu cea mai mare reducere fiind observata in zonele calde, de expunere mare la UV cum ar fi Arizona si Florida.


16

Schimbari in proprietatile de curgere Unul din fabricantii de palplanse PVC a efectuat benevol teste pentru determinarea rezistentei la curgere in conformitate cu metoda de testare ASTM D5262-92. Esantionul a fost supus la o forta de intindere constanta de 43% din limita de curgere pentru o durata de 10.000 de ore la care elongatia a fost de 1,80% si la o forta de 65% din limita de curgere, pentru aceeasi durata, elongatia fiind de 2,78%. Alungirea n timp este prezentat n figura 11, i scdere progresiv a gradientului de deformare n Figura 12.

n ceea ce privete fluajul, un alt productor (Materials International) constat "Cedarea la curgere este deformarea sau curgerea plastica a vinilului atunci cnd este supus la o ncrcare

Figura 10. Influenta intemperiilor asupra PVC-ului


17

constant n timp i poate fi ignorata n cazul n care fortele sunt meninute sub 50% din limita de curgere. Pentru o forta aplicata de 27,6 N/mm2 pe o durata de 75 de ani este prognozata o elongatie de 2,50%. Fabricantul sugereaza o forta de proiectare de 22.06 N/mm2 care este aproximativ 50% din limita la rupere (43.5 N/mm2) a materialului fabricat de ei.

Laboratorul Polymer Diagnostics Inc, in raportul lor Modele pentru prognozarea modulului materialului PVC funcitie de timp si temperatura a SU17A-1, 1998 catre Crane Plastic Company, un alt producator de palplanse PVC, prognozeaza shear stress relaxation

Figura 11 Testul la curgere al vinilului folosit pentru fabricarea palplanselor (Sursa: Raportul final Northstar Vinyl Sheet Piles modele 1900 si 9400.

10,000 ore test masurarea rezistentei la curgere efectuat de SGI Testing Services, LLC, Proiect nr: SGI1035 26 iulie 2001.)


18

modulus la temperaturi diferite printr-o serie de curbe cum se arata in fig. 14. Acesta este un alt mod de prezentare a proprietatii de curgere a PVC-ului in functie de temperatura. Conform cu acest fabricant, modulul de curgere pentru o perioada de 30 de ani a oricarei rasini de vinil este de aproximativ 45% din modulul iniial de elasticitate. Modulul de curgere al rasinii lor PVC ajunge la 1.324 N/mm2 la 50 de ani i 1.455 N/mm2 la 30 de ani.

Figura 12. Rata fluajului scade in timp


19

Figura 14. Shear stress relaxation modulus of Crane Plastics SU17A-1 PVC. (After Polymer Diagnostics Inc, 1998. Courtesy, Crane Plastics Company.)

Figura 13. Rezistenta la curegere si parametrii de proiectare recomandati de Materials International, Inc. (Sursa: Materials International, Engineering

Considerations 052002.doc. 5/20/2002.)


20

Este evident c toti cei trei productori recunosc problema limitei la curgere a vinilului si recomanda proiectarea cu meninerea nivelului fortei aplicate sub 27 N/mm2 calculul la deformare bazat pe modulul de curgere limita de 50 de ani, adica 1.324 N/mm2.

Comparatii ale datelor furnizate de producatori Datele furnizate de producatori releva informatii cruciale despre comportarea in exploatare a fiecarei palplanse pe care le fabrica. Datele au fost solicitate printr-un chestionar, a carui copie este in Anexa A. Anexele B1, B2 si B3 arata raspunsurile primite de la trei producatori. Extrase din raspunsuri sunt date in Tabelul 2 pentru o mai usoara comparatie.


21

Intrebare Materials International12 Crane Products12

Northstar13

1. General: Nume, adresa, tel., fax, adresa e-mail si website (daca exista)

Materials International12 4501 Circle 75 Parkway Suite E-5370 Atlanta, GA 30339 770-933-8166 770-933-8363 fax www.materialsintl.com

Crane Products Ltd.12 2141 Fairwood Ave. Columbus, OH 43207 614-449-0942 614-449-0945 fax www.c-loc.com

Northstar Vinyl Products, LLC13 www.northstarvinyl.com

2. Produse: Denumirea comerciala/modelul palplansei sintetice

ShoreGuard 225, 300, 400, 425, 550, 700, 950 GeoGuard 225, 300, 400, 425, 550, 700, 950

C-Loc Engineered Vinyl Sheet Piling CL-2500, CL-4500, CL-9000, CL-9900, Perma-LOC Environmental Barrier Wall: PL-2500, PL-4500, PL-9000, PL-9900

Northstar Vinyl Sheet Pile Series 8000i, 4000i, 3100c, and 2550c

3. Materia prima folosita la fabricarea palplanselor de vinil: 3.1 Va rugam specificati daca PVC-ul folosit este reciclat/post industrial/sau nou; 3.2 Ce standarde se aplica la materia prima si cum sunt controlate; 3.3 Ce teste folostiti pentru asigurarea calitatii materiei prime; detalii.

3.1 PVC reciclat co-extrudat cu material virgin tratat cu aditivi (capstock/manta). 3.2 Cell Classification ASTM D4216 Verificata de Certificat de Analiza. 3.3 Cell Classification ASTM D4216 Verificata de Certificat de Analiza.

3.1 Produsele C-Loc foloseste PVC reciclat co-extrudat cu PVC virgin tratat cu aditivi (manta); 3.2 Tot materialul reciclat este testat la CPL conform ASTM D4226 si ASTM D790 3.3 Vezi 3.2

3.1 Produsele noastre din PVC sun fabricate in primul rand din material recilat care include inhibitori UV si modificatori de impact; 3.2. Retetarul granulelor de PVC virgin este conform cu standardul ASTM D4216-87. De asemenea cerem furnizorilor nostri de material reciclat ca produsul lor este conform acelorasi standarde. 3.3 Prima sarja este testate conform ASTM D4226 and D256-00.

12 Crane Group a achizitionat firma Materials International in 2003 si a format noua companie Crane Materials International.

13 Achizitionata de compania Crane Materials International in 2010.


22

4. Procesul de fabricatie: 4.Descrieti procsul de fabricatie a palplanselor din vinil din materia prima. 4.2 Adaugati vreun aditiv in procesul de fabricatie? 4.3 Daca puneti aditivi, modifica ei proprietatile fizice/mecanice ale PVC-ului din palplansa? Daca da, care sunt ele?

4.1 Co-extrudere. 4.2 Pigmenti. 4.3 Imbunatateste consistenta de culoare a materialului reciclat.

4.1 Grosimea palplanselor model C-Loc and Perma-LOC este intre 4,5mm si 9,14mm. Fabricarea se face prin metoda de co-extrudare cu o manta de 0,381mm de material nou tratat impotriva uzurii provocata de expunere la mediu. 4.2 Agent de atenuare a luciului 4.3 Aditivul deglossing este folosit pentru a da o citire la testul luciului, masurat la 60 intre 10 si 20.

nn: Raspunul fabricantului Northstar este neconcludent, nu este la obiect. Cei interesati sunt rugati sa citeasca documentul original.

5. Testarea produsului: Ce teste faceti produsului final pentru a asigura conformitatea cu specificatiile tehnice. Va rugam mentionati daca testele sunt conforme cu standardele ASTM sau alte standarde recunoscute pe plan national.

Control de calitate propriu; teste pe teren; teste efectuate de laboratoare independente. ASTM D4216, ASTM D4226, ASTM D256, ASTM D638, ASTM D790, ASTM D1435.

Vezi Certificatul de calitate al CL9000 si testul la impact (na: am QCS si CL9000 in format imprimat pentru cine este interesat).

Controlul final incepe cu inspectia vizuala si masurare, prin sondaj, cu sublerul, a grosimii profilulului pentru asigurarea dimensiunilor specificate in documentele tehnice. (na: Restul raspunsului se gaseste in Anexa 1).

6. Specificatii: Va rugam specificati proprietatile fizice si mecanice ale palplanselor fabricate de dumneavoastra.

Vezi anexele.

Vezi anexele. Vezi anexele.


23

7. Historic Data 7.1 Data la care ati fabricat prima palplansa si data instalarii ei. 7.2 Ati schimbat, in decursul timpului, material prima, retetarul inclusive aditivii, procesul de fabricatie? Daca da va rugam comentati schimbarile. 7.3 Puteti impartasi cu noi datele de instalare a cel putin trei dintre cele mai vechi proiecte ale dumneavoastra? Daca da va rugam dati-ne urmatoarele informatii: 7.3.1 Data fabricarii; 7.3.2 Data instalarii; 7.3.3 Adresa lucrarii; 7.3.4 Modelul si datele tehnice ale profilului; 7.3.5 Cerinetele tehnice ale lucrarii (nn:scopul proiectului); 7.3.6 Metoda de batere; 7.3.7 Lungimea peretelui; 7.3.8 Lungimea fisei; 7.3.9 Inaltimea palp lansei in apa; 7.3.10 Inaltimea palplansei deasupra apei; 7.3.11 Au fost probleme la instalare, ca de exemplu: incovoiere/deformare, rupere, fisurare,

7.1 1989 7.2 La inceput palplansele au fost fabricate 100% din vinil nou. Cand a aparut materialul reciclat s-a inceput fabricarea prin metoda co-extruderii cu material virgin pentru manta si material reciclat pentru miezul palplansei. Furnizorii de PVC imbunatatesc continuu retetarul aditivilor. 7.3 Aceasta tema va fi abordata la intalnirea noastra de la sfarsitul lunii ianuarie.

7.1 Modelul C-LOC a fost prima data prezentat pietii de firma C-LOC Retention Systems din Utica, MI in 1985. Inventatorul a fost Larry Berger. C-LOC a fost prima data fabricat de Minton Plastics din Canada. Crane Plastics a inceput fabricarea modelului C-LOC in 1988. Crane a cumparat patentul de la Berger in 1966. 7.2 Nu, formula materiei prime nu s-a schimbat. 7.3 Deoarece Crane nu a fost implicata cu marketingul sau vanzarea acestui produs in primii 11 ani ai existentei lui nu cunoastem numele sau locatia instalarilor din perioada aceea. Cele mai multe proiecte au fost pe lacuri sip e raul St. Clair in Micigan. Un proiect foarte mare facul la mijlocul anilor 80 a fost Point Fuchon in Houma statul Louisiana. Initial proiectul a fost facut cu C-LOC CL-1250 care a fost scos din fabricatie si inlocuit in anii 90 cu CL-4500. Contractorul general a fost Albert Bankston, +1 (985) 396-2241 or +1 (985) 396-8046.

Vezi anexele.


24

probleme cu renurile sau de oricare alta natura?

8. Ciclul de viata 8.1 Care este durata perioadei de explaoatare a produsului dumneavoastra in conditii normale? 8.2 Ati facut incercari care sa ateste aceste date? 8.3 Aveti date care atesta perioada de mai sus, date obtinut prina alte metode decat testare?

8.1 Durata de exploatare a produselor Plastics Industry de 50+ ani. 8.2 Milioane de metri patrati de palplanse in folosinta de mai mult de 10 ani. 8.3. Milioane de metri patrati de palplanse in folosinta de mai mult de 10 ani. .

8.1 Un ciclu de viata de peste 50 de ani este de ateptat, cu toate acestea nu exist nici o baz real pentru determinarea "Utilizarii normale" ntr-o structur cum este o protectie de mal ca urmare a multor schimbri n factori de ncrcare si alti factori aleatori. Produsele noastre, atunci cnd sunt incorporate intr-o lucrare proiectata si instalata correct, cand s-au luat in consideratie profilul adecvat si un factor de siguranta rezonabil conform normelor ar trebui sa reziste mult peste de 50 de ani Perioada noastra de garantie este o dovada clara a increderii noastre in aceasta durata de viata. Palplansele de PVC vor dura mai mult decat produsle folosite in prezent in mod curent. Palplansle sintetice devin acum cea mai puternica veriga a acestui lant. 8.2 Testele pe care le-am facut si le facem pot fi vazute in Capitlolul 5 al acetei lucrari. Noi am apelat la laboratoare independente pentru a confirma ca asteptarile noastre in ceea ce priveste longevitatea palplanselor PVC sunt corecte. 8.3 Putem vedea popularitaea crescanda a palplanselor din vinil chiar


25

in statul New Jersy (nn: statul de resedinta al firmei Northstar) unde vinilul a inlocuit complet folosirea lemnului pentru palplanse in ultimii 11 ani. Primii pereti din palplanse. Primii pereti instalati arata si acum la fel, fara nici un fel de schimbare in comportarea materialului de la instalare. Aceasi crestere in folosirea palplanselor din PVC se poate observa in statele Florida, Louisiana, New York, Maryland, Michigan, Nebraska, Carolina de Nord si Carolina de Sud, Insulele Caraibe, America Centrala si America de Sud si aproape in orice loc din lumea civilizata unde exists nevoia de protectie impotriva erosiunii solului provocata de apa. Putem de asemea sa amintim de explozia filosirii lambriurilor si a tamplariei de PVC care a inceput in anii 60, a devenit foarte populara in anii 70 si dupa si exista si astazi dupa mai bine de 35-40 ani (nn: acest raport a fost scris in 2002).

PVC-ul a fost folosit pentru prima oara in scopuri comerciale in Germania inca din 1935 la fabricarea tevilor. Datorita aditivilor, a inhibitorilor UV cat si a aditivilor de crestere a rezistentei la impact industria de tevi PVC este intr-o continua crestere. Evidente si mai puternice a rezistentei PVC-ului la


26

intemperii este cresterea exploziva a folosirii lui ca material de constructii in domenii ca tamplarie pentru geamuri si usi, decking, garduri, cu produse noi prezentate in fiecare an la expozitiile si targurile de profil. Este evidenta crestere in increderea utilizarii PVC-ului in asemena domenii.

9. Degradarea proprietatilor de-a lungul timpului: 9.1 Rezistenta: Ati observat o schimbare in timp a rezistentei palplanselor la compresiune, intindere si forfecare cauzata de expunerea indelungata la intemperii si la lumina soarelui? Daca da, care este rata schimbarii? 9.2 Modulul de elasticitate: Valoarea moduluilui de elasticitate determina rigiditatea sau sageata de incovoiere a palplansei de PVC in sarcina. Ati observat vreo schimbare in timp a modulului de elasticitate la materialul din componenta palplanselor de PVC datorita expunerii la intemperii si la lumina

9.1 Proprietatile mecanice ca rezistenta la incovoiere, modulul de incovoiere, rezistenta la intindere, modulul de in tinderer raman relative neschimbate in timp. Studiile arata ca expunerea indelungata la intemperii si la radiatiile UV poate reduce rezistenta la impact a materialului cu pana la 40%. 9.2 Proprietatile mecanice ca rezistenta la incovoiere, modulul de incovoiere, rezistenta la intindere, modulul de in tinderer raman relative neschimbate in timp. 9.3 Curgerea nu se intampla la o presiune mai mica de 22 N/mm2. 9.4. Studiile pe termen lung arata o mentinere a rezistentei la impact de 60%.

9.1 Noi nu am facut teste special pentru rezistenta la curgere pe durata indelungata. In industri au fost facute multe studii care au analizat rezistenta functie de durata de expunere la UV a PVC-ului rigid. Toate aceste teste au fost luate in calcul atunci cand s-a proiectat produsul C-LOC si repetarea lor nu a fost considerate necesara. Un exemplu concludent este studiul facut in 1993 de catre BF Goodrich, unul din liderii lumii in domeniul cercetarii si producerii de PVC rigid. Va rugam cititi studiul elaborat de BF Goodrich si Elf Atochem (atasat acestui report). 9.2 Vezi raspunsul 9.1 deasupra. 9.3 Vezi raportul de la Polymer Diagnostics Inc., atasat.

Vezi Anexele.


27

soarelui? 9.3 Fluaj: Polimerii termoplastici au o rata de curgere mare atunci cand sunt supusi unor forte mari, continue. Ati reusit sa stabiliti rata de curgere a amestecului final de polimeri folositi la fabricarea palplanselor din vinil? Daca da, care este valoarea acestuia? 9.4 Rezistenta la impact: Ati observat vreo schimbare in timp a rezistentei la impact a materialului folosit la fabricarea palplanselor din PVC dupa expunerea indelungata la intemperii si lumina soarelui? Daca da, care este rata schimbarii? 10. Ce alte informatii credeti ca ne mai puteti furniza pentru acest stdiu.

10. Raportul catre Wade Wright, COE (nn: Corps of Engineers) din 27 martie 2002 2. Raportul catre Carl Guggenheimer, COE, din 19 iulie 2002.

10. Contrar consensului general in lumea inginerilor, noi consideram ca momentul admisibil determinat de produsul dintre modulul sectiunii x forta la care trebuie sa reziste palplansa nu trebuie folosit in determinarea solutiei optime pentru o aplicatie data. Acest lucru se datoreaz faptului c, dup cunostiintele mele, nici un perete nu a euat din cauza depirii limitei de curgere a vinilului.

10. Nu a raspuns.


28

Parerea noastra este ca modulul de elasticitate al vinilului este atat de mic incat un perete din vinil va fi considerat neadecvat datorita sagetii de incovoiere mari mult inainte de esecul datorat ruperii prin deformare (vezi Note Tehnice atasate). Ca rezultat al acestei pozitii a noastre valoarea momentului maxim admisibil publicat de noi este determinata de marimea momentului ce va cauza o sageata de aproximativ 2,5 cm initial si/sau o sageata de aproximativ 7,5 cm intr-o perioada de 30 de ani de functionare. Asta este cea mai mare neclaritate si confuzie in industria noastra. Datorita curbei forta-deformare a PVC-ului care este destul de larga, avem trei firme mari fabricante de palplanse PVC care folosesc momentul maxim admis folosind trei coeficienti de oboseala diferiti. Cinstit vorbind, noi publicam aceste valori pentru a putea fi inclusi in proiecte unde inginerii folosesc momentul maxim admisibil drept criteriu de proiectare.


29

5. REZULTATELE TESTULUI DE EXPUNERE A PLACILOR PVC LA ULTRAVIOLETE

Experimentul expunerii probelor din PVC la ultraviolete a fost efectuat la Departamentul de Stiinta Materialelor i Inginerie a Universitatii din Birmingham, statul Alabama (UAB).

Exist surse artificiale i surse naturale de radiaii ultraviolete. Sursele artificiale includ lmpi solare, lmpi cu vapori de mercur, etc. Soarele este o surs natural de radiaii ultraviolete. Radiatiile UV au trei componente principale i anume UV-A, UV-B, i UV-C.

Radiaiile UV-A (320-400 nm) sunt doar puin afectate de nivelurile de ozon, astfel nct suprafaa pamantului primeste o cantitate mare de aceasta radiatie. Unitaile de masura sunt J/m2, W/m2 sau W/cm2. Radiaia UV-B (280-320 nm) este puternic absorbita de catre nivelurile de ozon n stratosfer, astfel nct numai o cantitate mic ajunge la suprafaa pmntului; o data cu subtierea stratului de ozon stratosferic, mai multa cantiate de UV-B poate ajunge la suprafaa pmntului, astfel devenind o problem de mediu. Radiatiile UV-C (100-280 nm) sunt distructive i produc cele mai grave deteriorari a biosferei, dar sunt complet absorbite de ozon i de moleculele de oxigen din straturile superioare ale atmosferei, astfel nct impactul acestora este neglijabl.

In acest studiu ne vom ocupa de radiaiile UV-A. Un laborator de cercetari din sudul regiunii New England a folsoit un dispozitiv Photochemical Reaction Vessel RPR-100 echipat cu 16 lampi ce emit pe lungimea de unda de 350n-m aranjate circumferential pentru expunerea esantioanelor de PVC la radiatii. Puterea lampilor a fost de circa 9200-9500 W/cm2 la centrul camerei de incercari care este de aproximativ cinci ori mai mare decat intensitatea masurata intr-o zi insorita in statul Arizona. Intensitatea radiaiei UV n condiii de exterior in acea regiune este de aproximativ 1500-2000 W/cm2, acestea fiind date generale dat fiind faptul ca multi factori cum ar fi prezenta norilor, a poluarii aerului, etc. influenteaza drastic aceste valori.

Un set de 30 de esantioane a fost trimis de CRREL14. Dimensiunile aproximative ale esantioanelor au fost de 10 10 1,2 cm. Dintre acestea, zece au fost pastrate ca etalon, zece au fost supuse la 20 de ore de expunere i restul de zece la 200 de ore. Dimensiunile incintei de testare la UV au fost de 22 30 cm.

Testul a constat in expunerea fiecarui set de zece mostre pe durata timpului mentionat mai sus. Doua eantioane, sustinute cu ajutorul unor carlige, au fost atrnate de la partea de sus a camerei UV cu ajutorul unui fir de nichel. Cinci seturi de acest fel au fost atrnate mpreun n

14 Cold Regions Research and Engineering Laboratory


30

camera. Aceste probe au fost rotite uniform, n diverse poziii, pentru a obtine aceeasi cantitate de expunere pentru fiecare prob. Schema pozitionarii esantioanelor in camera de testare este prezentat n Figura 15.

Schema de rotaie pentru testul de 200 de ore a fost de aa natur nct fiecare set de probe a fost plasat la poziiile 1, 2, 3, 4, i 5 pentru 40 de ore. Mai mult, fata fiecarei probe a fost rotita 180 dup 20 de ore de expunere la o anumit poziie. Pentru timpul de expunere de 20 de ore, poziiile 1 i 5 au fost considerate a fi echivalente i de asemenea au fost poziiile 2 i 4. Prin urmare, schema de rotaie a implicat schimbul de eantioane intre pozitiile 1 cu 2 si 4 cu 5 dup 10 ore. Eantionul de la poziia 3 nu a fost mutat pe toata durata de expunere. Figura 16 prezinta interiorul camerei de testare la UV cu un singur esantion reprezentativ din PVC atarnat cu o srm de nichel.

Figurile 17-19 arata decolorarea mostrelor de PVC expuse 20 de ore 200 ore la UV fata de esantionul martor.

Figura 15. Schematica pozitionarii esantioanelor in camera de expunere la

UV

Figura 16. Esantion agatat de sarma de nichel in interioul camerei UV


31

Incercarea dinamica la soc (la viteza mica)

Incercarea dinamica la soc (LVI) a fost facut pentru a evalua daunele produse in PVC. Pentru comparaie, cteva mostre reprezentative din policarbonat (PC, cunoscut si sub denumirea de Lexan) au fost incluse in test cu mostre de aceeasi grosime ca cele de PVC. Echipamentul folosit pentru efectuarea testelor este un turn cu cadere libera a sondei Instron Dynatup 8250 aa cum este aratat n figura 20. Principiul de functionare este de a lasa sonda instrumentului (berbecul), care are o greutate cunoscuta, in cadere libera de la o nlime

Figura 17. Esantionul etalon Figura 18. Esantionul expus 20 ore

Figura 19. Esantionul expus 200 ore


32

stabilit pe proba supusa testului. Se masoara forta de impact, energia absorbita de material si amprenta lasata.

Pentru testarea tuturor esantioanelor, adica a etalonlui, a celui expus 20 ore si a celui expus 200 de ore s-au folosit aceeasi parametrii de testare: inaltimea de cadere 100 cm, masa probei 23,4 kg, traductor de sarcina de 44 kN impreuna cu un dorn semisferic (sonda) avand diametrul de 15,875 mm (fig. 20). Dispozitivul de fixare a esantioanelor este compus din doua placi de aluminiu care au decupata o gaura de 76,2 mm diametru si care prind intre ele placa de PVC ce va fi testata (fig. 21). Sarcina i curbele de energie pentru esantionul PVC etalon, PVC expus 20 de ore si cel expus 200 de ore sunt prezentate in fig. 22. Deformarile de pe faa si de pe spatele esantionului sunt prezentate n figurile 23-26. Adncimea amprentei de deformare plastica sub impactul sondei a fost cuantificata i prezentata n Figura 27. Unitatea de masura a rezulatatelor este raportul dintre adncimea amprentei raportata la grosimea esantionului. Esantionul de PC (Lexan) a prezentat cea mai mare adncime de penetrare (38,7%), urmat de PVC-ul etalon (28,3%), PVC-ul de 20 de ore (27,6%) i de PVC de 200 ore (23,5%).

Figura 20. Instrumentul de testare impact la viteza mica Instron Dynatup 8250


33

Figura 21. SDV-ul pentru testarea esantioanelor

Figura 21. Graficul forta-energie-timp pentru esantioanele testate: PVC etalon, PVC-20 ore, PVC-200 ore si PC


34

Figura 23. Imagini fata si spate a esantionului PVC etalon testat la impact

Figura 24. Imagini fata si spate a esantionului PVC expus 20 de ore. Diferenta in culoare se datoreaza faptului ca fata a fost mai aproape de sursa de lumina in timp ce spatele era mai departe.

In cazul expunerii de 200 de ore nu se observa aceeasi diferenta deoarece esantioanele au fost rotite la fiecare 20 de ore.


35

Figura 26. Fata si spate a esantionului din PC dupa testare

Figura 25. Fata si spate a esantionului PVC expus 200 de ore dupa incercarea la impact.


36

In figura 27 se pot vedea valorile absolute ale adanciturii amprentei pe axa Y, in mm. Esantionul expus 200 de ore pare sa aiba o crusta maronie de cativa microni. Asta a condus la o crestere semnificativa a rezistentei suprafetei si la o reducere a adanciturii amprentei in comparatie cu etalonul. Materialul PC a suferit cea mai adanca amprenta. De mentionat ca nu s-au semnalat nici un fel de fisuri la esantioanele de PVC (atat etalonul cat si cele expuse). S-au observat, in schimb, cateva fisuri radiale la materialul PC.

Incercarea la duritate

Pentru incercarea la duritate s-a folosit un dispozitiv Rockwell (ASTM D 785-89) cu care s-a masurat duritatea esantioanele de PVC si a Lexanului. In diagrama din figura 28 se pot vedea rezultatele masuratorilor, Duritate Rockwell E (RHE). Standardul ASTM foloseste o sonda cu diametrul de 3.18 mm cu doua mase diferite: de 100 kg pentru penetrarea majora si 10 kg pentru penetrarea minora.

Amprentele lasate de testul precedent (LVI) corespund cu duritatea (RHE) masurata a materialelor respective, de exemplu PVC 200 ore are o duritate RHE mai mare in timp ce etalonul are o duritate masurata mai mica. (Nota: materialul PC are o duritate RHE mai mare desi are cea mai adanca amprenta la testul LVI; asta datorita compozitiei moleculare a materialului PC.

Figura 27. Adancitura amprentei lasate de sonda pentru PVC etalon, PVC 20 ore, PVC 200 ore si PC


37

Figura 28. Incercarea la duritate Rockwell E pentru PVC etalon, PVC 20 ore, PVC 200 ore si PC (media a cinci masuratori)


38

Incercarea dinamica la soc (la viteza medie)

Deoarece in cadrul testului de incercare dinamica la soc, la viteza mica, nu s-a produs penetrarea materialului, vom supune acelasi material la o incercare dinamica la soc la viteza medie pentru a determina forta de penetrare si urmarile acesteia. Pentru acest test s-a folosit un tun cu gaz prezentat in figura 29. Aparatul este format dintr-un rezervor sub presiune, valva de actionare de la distan, cilindru, i camera de captare inchisa pe laturi cu foi de policarbonat. Ca gaz de lucru este folosit azotul a carei viteza de expandare este controlata de catre o valva. Ca sonda este folosit un proiectil aratat in figura 31. Viteza proiectilului este masurata cu ajutorul unui cronometru optic fixat pe camera de captare. Esantionul de PVC a fost fixat rigid, pe doua laturi, in camera de captare (fig. 30). Sonda (proiectilul) este de fapt un dorn semisferic fabricat din otel de scule cu masa de 14,20 grame (figura 31). Esantioanele, presiunea din rezervor, viteza proiectilului si energia lui la momentul impactului sunt aratate in tabelul 3. Rezultatele testului la impact a etalonului PVC, a esantioanelor expuse la UV timp de 20 de ore si de 40 de ore cat si esantioanele de policarbonat sunt aratate in figura 32. Viteza de impact pentru fiecare esantion este aratata in figura 33. Figurile 34-37 arata fracturarea produsa in fiecare esantion.

Figura 29. Aparatul pentru testarea la impact la viteza medie

Figura 30. Dispozitivul de fixare a esantionului supus testului


39

Figura 31. Sonda semisferica din otel de scule cu butoiasul de lansare din polietilena


40

Figura 32 Rezultatele testului la impact la viteza medie pentru esantioanele de PVC (etalon, 20-ore, 200-ore si material PC)

Figura 33 Viteza balistica limita a esantioanelor din PVC (etalon, 20-ore, 200-ore si material PC)


41

Figura 34 Efectele loviturii la esantionul de 20 ore Figura 35. Efectele loviturii la esantionul de 200 ore lovit sub viteza balistica lovit sub viteza balistica

Figura 36 Efectele loviturii la esantionul de 200 ore Figura 37. Efectele loviturii la esantionul de 200 ore lovit sub viteza balistica lovit la viteza balistica


42

Esantioanele materialului policarbonat arat daune foarte localizate i faptul ca a absorbit aproape 500 J nainte de penetrare (viteza balistica15). Toate esantioanele din PVC au artat puine indicii de avarie (sau deloc) pana la pragul de penetrare balistic. Pana la limita penetrarii balistice proiectilul pur si simplu a ricosat, lasand o mica amprenta. Limita balistice a fost n jurul valorii de 120 m/s, ce corespunde la aproximativ 120 J, cand s-au observat mai multe fisuri radiale (dup cum se arat n figurile de mai sus).Cresterea usoara a limitei balistice (122 - 130 m / s) la PVC-ul expus 200 de ore la UV se poate datora crustei intarite de la suprafata mostrelor. Pentru a rezuma, am observat c:

Expunerea la ultraviolete a adugat o crusta de cativa microni, la suprafaa esantioanelor de PVC. Esantioanele au fost destul de groase astfel incat aceasta crusta este nesemnificativa.

S-a observat o decolorare puternica a esantioanelor expuse la UV 20 de ore si 200 de ore.

Testul de impact la viteza mica a aratat ca expunerea la UV are o influenta mica asupra rezultatelor. Nu s-au observat fisuri radiale si toate esantioanele prezentau o indentatie locala mica si o umflatuira pe partea opusa. Testele s-au efectuat la o sarcin maxim de circa 25-30 kN rezultand o energie absorbita de catre material de aproximativ 30 J.

Testul de impact la viteza ridicata a aratat ca PVC-ul a avut o limit balistic de 122-130 m/s, care a provocat fisuri radiale n cretere de la locul impactului. Pn la viteza de120 m/s nu s-au vazut indicii de avarie, proiectilul pur i simplu a ricosat. Expunerea la UV a ridicat limita vitezei balistice datorit creeri crustei (suprafeei) intarite.

15 Limita balistica sau viteza limita este viteza necesar pentru un anumit proiectil de a penetra in mod fiabil (cel puin 50%

din timp) o bucat de material. Cu alte cuvinte, un proiectil dat nu va strpunge un obiectiv dat atunci cnd viteza proiectilului este mai mic dect limita balistica. Termenul de limit balistica este utilizat n mod specific n domeniul armurilor, blindajelor; viteza limit este utilizat n alte contexte.


43

6. REZULTATELE TESTULUI DE IMPACT IZOD A PLACILOR PVC EXPUSE LA UV

Esantioanele

Pe langa testele caderii libere (TUP) si a testului la impactul cu un proiectil tras cu viteza medie s-au efectuat si teste la impact IZOD pe un lot de esantioane facute din materialul din care sunt fabricate palplansele PVC ale unuia dintre producatorii de mai sus. Ca si inainte, un grup de esantioane nu a fost expus la nicio radiaie UV, un al doilea grup a fost expus timp de 20 de ore, iar al treilea a fost expus timp de 200 de ore. Figura 38 prezinta aceste probe n mod individual, i Figura 39 prezinta toate probele. Reinei faptul c s-a schimbat culoarea materialului cu durata de expunere, esantioanele cu modificri de culoare maxim fiind cele expuse 200 de ore. Deoarece probele au fost facue dintr-o placa de PVC relativ subtire (6,4mm), geometria esantioanelor a fost diferita de geometria standard de testare ASTM Izod. Astfel, metoda de testare a fost similar, dar nu identica cu standardul ASTM D256. Cu toate acestea, rezultatele testului ne-au permis s comparam influena expunerii la ultraviolete relativ la rezisten la impact a palplanselor din PVC.

Figura 38. Esantioanele pregatite pentru testul IZOD: esantionul etalon

(stanga), 20-ore (centru), 200-ore (dreapta).

Figura 39. Toate esantioanele pregatite pentru test.


44

Testul Izod

Figura 40 prezinta dispozitivul de testare Izod cu un eantion fixat n nicoval. Pendulul cu o greutate calibrata la capat loveste esantionul prins vertical in menghina pe partea crestaturii fracturand piese la rdcina crestturii. Partea de sus a eantionului se rupe, permitand ciocanului sa continue miscarea de pendulare la o nlime care indic energia consumata n fracturarea materialului din PVC, energie care este direct proportionala cu rezistenta materialului la impact.

Rezultate

Rezultatele sunt aratate grafic in figura 41a si 41b; in fig. 41b axa X este axa timp. Graficul arata ca se pate determina o legatura intre rezistenta la impact R si timpu

studiu despe comportamentul in timp al palplanselor din pvc

Documents