III. Cách tiếp cận, phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứu:
2.1.2 Vật liệu làm phao:
Với phao cho nhà nổi thì có nhiều phƣơng án để lựa chọn. ví dụ nhƣ: Dùng thùng phi, phao nổi bê tông cốt thép Light Block [39], phao nổi nhựa FCC [40]… nhƣng với đề tài này phƣơng án đƣợc chọn đó là làm bằng khối mốp xốp EPS đƣợc bọc bởi tấm 3D hoặc sơn phủ vật liệu tƣơng đƣơng có độ bền hàng chục năm mà không cần phải
bảo dƣỡng. Phƣơng án này giống với phƣơng án của các mô hình nhà [5, 19, 25] đã nêu ở trên.
Hình 2.4 Khối mốp xốp EPS- Kích thước xuất xưởng tỉ trọng cao nhất 30Kg/m3
, dài nhất tại Việt Nam 6150 mm.
- Đặc điểm của nhựa xốp EPS [37]:
1. Đặc tính chịu nén: Xốp EPS có các đặc tính chịu nén đƣợc kiểm nghiệm theo
tiêu chuẩn DIN 53421. Tính chịu nén tăng khi tỷ trọng xốp tăng.
2. Đặc tính chịu kéo: Xốp EPS có các đặc tính chịu kéo đƣợc kiểm nghiệm theo
tiêu chuẩn DIN 53430. Lực kéo đứt tăng khi tỉ trọng tăng. Đặc tính này còn phụ thuộc vào công nghệ sản xuất, các trạng thái sản xuất và chất lƣợng hấp ngấu xốp, đây cũng là đặc điểm khác với xốp gia công.
3. Tính chịu uốn: Thử nghiệm theo tiêu chuẩn DIN 53423. Tính chịu uốn tăng khi
4. Tính chịu tải lâu dài: Thay đổi đến 90% hình dáng khi chịu tải lớn nhất trong vòng 24 giờ và trở lại hình dáng ban đầu sau khi thử nghiệm 04 tuần. Hiện tƣợng hồi phục này là nhờ sự thấm trở lại của không khí vào các hạt xốp.
5. Tính cách nhiệt: Nhiệt độ chỉ thay đổi khoảng 10% trong khoảng nhiệt độ từ -
10oC đến 100oC. Nhờ có nhiệt dung riêng rất thấp nên xốp EPS có khả năng truyền nhiệt rất thấp.
6. Hệ số nở nhiệt: không phụ thuộc vào nhiệt độ và tính chất vật lý của xốp, không
phụ thuộc vào độ ẩm và áp xuất khí quyển.
7. Tính không thấm nước: Xốp không bị ẩm, mốc do môi trƣờng xung quanh
nhƣng có thể bị ẩm khi tiếp xúc trực tiếp với nƣớc. Độ ẩm cũng phụ thuộc nhiều vào tỷ trọng.
8. Tính cách điện: Xốp EPS là một chất cách điện, có thể cách điện đến 2KV/mm.
Điện trở ở 23oC và độ ẩm không khí 50% là 1KW. Thử nghiệm theo tiêu chuẩn DIN 53482.
9. Tính bền hoá học: Xốp không bền với các chất hoá học phá huỷ Polyme nhƣng
bền với các dung môi là nƣớc hoa quả, dầu thực vật, chất béo động thực vật và các sản phẩm của paraphin. Bền với tia tử ngoại: Xốp EPS chỉ chịu tác động khi tiếp xúc trực tiếp với tia tử ngoại một thời gian dài.
10. Tính chống cháy: Xốp có khả năng tự dập tắt lửa có nghĩa là khi cháy bề mặt,
các chất khí thoát ra sẽ nhanh chóng dập tắt ngọn lửa (tính chất này chỉ có với nguyên liệu EPS mà Morning Star Corporation đang sử dụng). Các sản phẩm xốp EPS có thể gia công bằng phƣơng pháp thông thƣờng nhƣ sử dụng các dụng cụ cắt gọt, khoan, dán. Phƣơng pháp này phổ biến và rất kinh tế khi sản xuất các tấm và hộp với số lƣợng nhỏ và mẫu mã đa dạng.
11. Sơn trên sản phẩm: Các sản phẩm xốp đƣợc sơn phủ dễ dàng, nó làm tăng tính
chất vật lý và cải thiện tính chống chọi với thời tiết, tăng tính chịu nƣớc của sản phẩm. Các phƣơng pháp sơn quét, lăn, phun đều có thể đƣợc sử dụng với yêu cầu sơn phủ không chứa các dung môi phá huỷ xốp.
Chính nhờ những tính chất nổi bật này xốp EPS đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong các nghành công nghiệp bao bì, công nghiệp xây dựng ...
Bảng 2.4 Bảng 2.4 tính chất vật lý của xốp
Nội dung Thử nghiệm
theo Đơn vị Kết quả thử nghiệm
Tỷ trọng DIN 53420 Kg / m3 16 20 25 30
Dẫn nhiệt ở + 100C DIN 52612 W / (m.K) 0.034-0.037 0.033- 0.036 0.032-0.036 0.031-0.035 Ứng suất nén ở 10% nén DIN 53421 N/mm2 0.07-0.12 0.11 – 0.16 0.15 – 0.20 0.20 – 0.25 Ứng suất nén cho phép để tính bao bì DIN 55471 N / mm2 0.28 0.039 0.055 0.071
Độ bền uốn DIN 53423 N / mm2 0.09- 0.22 0.15 – 0.39 0.22 – 0.47 0.33 – 0.57 Độ bền cắt DIN 53427 N / mm2 0.07-0.11 0.12 – 0.17 0.15 – 0.20 0.21 – 0.26 Độ bền kéo DIN 53430 N / mm2 0.10-.019 0.17 – 0.35 0.22 – 0.40 0.30 – 0.48 Modul đàn hồi khí nén DIN 53457 N / mm2 2.3-3.5 3.4 – 7.0 5.6 – 9.2 7.7 – 11.3 Biến
dạng do nhiệt
Thời gian ngắn DIN 53424 100 100 100 100 100
Thời gian dài ở 5.000 N/m2 DIN 18164 80 – 85 80 – 85 80 - 85 80 – 85 80 – 85 Thời gian dài ở 20.000 N/m2 DIN 18164 80 – 85 80 – 85 80 - 85 80 - 85 80 - 85
Hệ số co dãn 1 / K 5 – 7.10-5 5 – 7.10-5 5 – 7.10-5 5 – 7.10-5
Nhiệt dung riêng DIN 4108 J / (kg.K) 1210 1210 1210 1210
Hấp thụ nƣớc Khi ngâm vào
nƣớc
Sau 7 ngày
DIN 53434
0.5 – 1.5 0.5 – 1.5 0.5 – 1.5 0.5 – 1.5 0.5 – 1.5 Sau 28 ngày 1.0 – 3.0 1.0 – 3.0 1.0 – 3.0 1.0 – 3.0 1.0 – 3.0 Tỷ trọng dòng khuyếch tán hơi nƣớc DIN 52615 G / (m2.d) 40 35 25 - 30 20