Kulde-Værskjørhet i PVC-ark — hvorfor et juliark sprekker i januar

To ark forlater samme fabrikk på samme pall med samme testsertifikat. Den ene er installert i juli og overlever et tiår. Den andre er installert i januar og sprekker ved innfestingene før sesongen er ute.

Ingenting om arkene var annerledes. Det gjorde temperaturen på materialet i øyeblikket det ble bearbeidet.

Dette er den mest sesongmessige feilen i hele produktspekteret og den som genererer de mest forvirrende klagene, fordi leverandøren genuint har testet og kunden virkelig har sprekker. Mekanismen bak starter med et tilsetningsstoff beskrevet i vår guide tilhva som egentlig er i et PVC-ark.

Kjør kalenderen fremover gjennom en typisk bestilling og årsaken blir åpenbar.

Partiet produseres om våren. Kvalitetskontroll tester den i en fabrikk ved romtemperatur, og den passerer komfortabelt. Containeren lastes om sommeren, og krysser et varmt hav. Kunden mottar den om høsten og lagrer den på et lager som fortsatt er mildt. Installasjonen skjer i desember.

Hver test langs den kjeden ble utført på varmt materiale. Hver og en av dem var gyldige. Ingen av dem fortalte noen hva lakenet ville gjøre ved to grader over frysepunktet, for ingen spurte.

Stiv PVC i seg selv er ikke et tøft materiale. Den er sterk, stiv og billig, og den sprekker heller enn å bøyer seg.

Det som gjør et brukbart ark er en dispergert gummiaktig fase, tilsatt under blanding og kjent som en slagmodifikator. Det fungerer mekanisk i stedet for kjemisk. Når materialet blir truffet, kaviterer gummipartiklene og den omkringliggende matrisen gir etter rundt dem, og sprer energien til slaget over et stort volum materiale i stedet for å la det konsentrere seg på spissen av en voksende sprekk.

Den mekanismen har et temperaturgulv. Når materialet avkjøles, blir polymeren dårligere i stand til å gi etter raskt nok til å holde tritt med hastigheten som en sprekk ønsker å bevege seg med. Den gummiaktige fasen stivner når den nærmer seg sin egen overgang. På et tidspunkt tipper balansen, og materialet slutter å absorbere energi ved å deformeres og begynner å frigjøre den ved å sprekke.

Temperaturen som bryteren skjer ved, er ikke fast. Det avhenger av hvilken modifiseringskjemi som ble brukt og hvor mye av den som ble tilsatt. Ulike systemer plasserer gulvet på forskjellige steder, og en tyngre belastning presser det lavere. Det er en formuleringsbeslutning med en kostnad knyttet, og det er det mest nyttige spørsmålet en kjøper i et kaldt marked kan stille.

Det er verdt å være presis om én ting, fordi feil versjon av denne forklaringen sirkulerer vidt. Stiv PVC blir ikke sprø i kaldt vær fordi den passerer gjennom sin egen glassovergang ved lav temperatur. Den overgangen sitter langt over all slags vær. Det aktuelle gulvet tilhører herdesystemet og matrisens evne til å gi etter under belastning, ikke til grunnpolymeren.

Vår standard skumkvalitet rapporterer en lav-temperaturfall på 4,9 kilogram-centimeter. Det er den eneste linjen på dataarket uttrykt som en energi snarere enn en styrke, og det er den som oftest hoppes over.

Et påvirkningstall er en terskel, ikke en margin. Den beskriver energien ved hvilken en definert andel av testprøver begynner å svikte under et bestemt sett med forhold. Under den energien skjer det ingenting. Over det gir ikke prøven gradvis etter. Det går i stykker.

Effekttall kan ikke overføres mellom testmetoder. Endre radiusen til angriperen og figuren beveger seg. Endre støttespennet, eller om prøven er hakket, og den beveger seg igjen. To leverandører som oppgir samme energi kan ha målt under forhold som gjør tallene uforlignelige, og ingen av databladene vil si det.

Det praktiske svaret er et enkelt spørsmål som stilles før bestilling. Ved hvilken temperatur ble dette tallet målt, og hva skjer under det. En leverandør som kan svare som beskriver et testet produkt. En som ikke kan sitere et tall som aldri var ment å bære vekten som ble lagt på det.

Skumplate har en tynnere margin under kalde forhold enn det solide materialet det er laget av, av grunner som er strukturelle snarere enn kjemiske.

Cellene i en skumseksjon er hulrom, og et hulrom i et belastet materiale konsentrerer spenning ved kantene. Hver cellegrense er et potensielt initieringssted. Skummet materiale tilbyr derfor langt flere steder for en sprekk å begynne, spredt over hele seksjonen i stedet for begrenset til overflaten.

Veggene mellom disse cellene er tynne. Polymeren som er tilgjengelig for å motstå en sprekk på et gitt punkt er en brøkdel av hva et solid ark med samme totale tykkelse ville tilby, og energien en sprekk må bruke for å forplante seg gjennom en tynn vegg er tilsvarende lavere.

Dette er ikke et argument mot skumplate. Det er et argument for å være mer forsiktig med det om vinteren enn håndteringen av en solid plate skulle tilsi, og for å sette en lavere omgivelsestemperaturgrense på installasjonsarbeid. Forholdet mellom tetthet og stivhet som ligger til grunn for alt dette er dekket i vårt stykke om hvorfortetthet er ikke styrke. Den strukturelle årsaken til at de ytre overflatene oppfører seg annerledes enn kjernen er beskrevet separat i vår veiledning tilhud og kjerne i PVC-skumplate.

Nesten aldri midt i et panel. Kalde sprekker begynner med en funksjon, og funksjonene er nesten alltid menneskeskapte-.

Det viktige med den tabellen er årsaksrekkefølgen. Kulde skaper ikke disse svakhetene. Hver og en av dem var til stede i juli, og i juli hadde materialet nok duktilitet til å gi etter rundt dem og fortsette.

Det er en annen vei til fiasko som fortjener å nevnes fordi den overrasker folk. Et ark som bærer høy indre spenning fra ekstruderingslinjen kan sprekke ved lav temperatur uten at det oppstår noen støt i det hele tatt. Den lagrede spenningen pluss tap av duktilitet er tilstrekkelig i seg selv, og svikten oppstår ved hvilken spenningskonsentrasjon som måtte være tilstede. Opprinnelsen til det lagrede stresset er dekket i vår del omhvorfor PVC-plate deformeres.

Det meste av skaden i denne artikkelen kan forebygges på stedet, uten at materialet endres i det hele tatt.

Ingen av disse seks varene krever et annet produkt. De krever å vite at materialet bak på en kald varebil ikke er det samme materialet som besto inspeksjon på en varm fabrikk, og justere timeplanen deretter.

Kostnaden for denne justeringen er en dag eller to med programtid. Kostnaden for å hoppe over det er et gjentatt besøk, en erstatningsbestilling og en kunde som nå mener materialet er upålitelig. De to er ikke sammenlignbare.

Hvis materialet går et sted som er virkelig kaldt, må spesifikasjonen si det, fordi en standardklasse ikke er formulert med det markedet i tankene.

Det siste punktet er det som avgjør de fleste prosjekter. Det er ingen fri vei til et materiale som holder seg duktilt ved lav temperatur. Herdefasen må være tilstede i tilstrekkelig mengde, og modifiseringsmidlet er en av de dyrere komponentene i blandingen. En leverandør som oppgir en kald-markedsklasse til samme pris som en standard har enten misforstått kravet eller planlegger å erstatte.

Der en feil allerede har oppstått og et krav forberedes, hjelper det å vite at en kald sprekk har et gjenkjennelig utseende. En sprø svikt viser en ren bruddoverflate uten strekking, ingen bleking og ingen forvrengning rundt kanten. En duktil svikt ser helt annerledes ut, med synlig stressbleking og en forvrengt seksjon. Det skillet er vanligvis nok til å avgjøre om materialet oppfylte spesifikasjonene, og det er verdt å fotografere skikkelig før noe flyttes.

For den andre enden av temperaturområdet, vårt stykke påhvordan PVC oppfører seg i tørre{{0} klimaer med høy varmedekker motsatt feilmodus. Det bredere mønsteret av hvordan temperatur, ultrafiolett lys og fuktighet elder overflaten over tid er beskrevet i vår guide tilPVC-plate forvitring.