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北海道でも樹脂敷板は使えるの?寒冷地・常温地・高温地曲げて割れるかどうかを検証してみました!

樹脂敷板の曲げ試験

樹脂敷板(プラ敷板)を販売していて、よくお問い合わせ頂くのが、「どれだけ耐えられるの?ここなら使える?」という質問です。
この度、北海道の方からお問い合わせがあり、弊社の商品では事例がありませんでした。なら調べてみました!
調べるなら寒冷地だけでなく、沖縄県のような高温地でもどうなるか?どれだけ耐えられるか調べました!

※試験器具を「鳥取県産業技術センター」様から機材をお借りしておこないました。

冷温・高温・常温での樹脂敷板(プラ敷板)の曲げ試験

試験目的

・高温(50℃)・常温(23℃)・冷温(-20℃)での樹脂敷板(プラ敷板)が荷重をかけると割れるかどうか

試験内容

・試験サンプルを約80mm×10mm(厚さ15mm)の大きさにする
・サンプルの幅と高さ図り表面積を記入
・1分間に2mmずつ押し20mmまで押し力を測定(約12分間)
・常温  23℃
・寒冷 −20℃
・高温  50℃

試験手順

1.サンプルを機械にセット
2.2〜15分間ゆっくりと荷重をかけていく(1分2mm沈む荷重をかけていく)
3.高温・常温・冷温それぞれ2回ずつ行う

試験機材

試験機材

試験機材は曲げ機械で、PCで出力する形になっています。

PC画面

試験中はリアルタイムにPCの表に蓄積されていきます。

常温試験(23℃)

機械に樹脂敷板をセット

装置にセット完了です!

荷重をかけている様子はこちら。
1分間に2mm沈む荷重をかけていくので、ゆっくりたわんでいくのが分かります。

試験10分後

10分後敷板が耐えてます!こんなに曲がってもなお耐えております!

試験後取り出した樹脂敷板

試験後、装置から取り出してみると曲がりが少し戻っています。
抵抗する力があるからですね。

試験直後の敷板と15分後の樹脂敷板

試験後15分後の樹脂敷板(左)と荷重をかけた直後の樹脂敷板(右)です。
15分後に先ほどの樹脂敷板を確認すると、曲がりが少なくなっていました。戻ろうとする力が働いています。
※始めのような、まっすぐな敷板には戻りませんでした。

試験はセッティング含め1回30分ほどかかりました。
2回目は同じ作業ですので、15分ほどで終わりました。

冷温試験(−20℃)

冷温試験は扉を閉めて行います

始めに装置内を炭酸ガスで−20℃に冷やします。敷板も一緒に冷やします。
扉を閉めて行います。写真が撮りにくいことが発覚!
小さい小窓からなんとか撮影。

温度計が−20℃を指しています

−20℃が安定するまで、15〜20分かかりました。
※試験を始める前の樹脂敷板のセッティングで扉を開けるとすぐに温度が上がってしまいました。
 セッティングしてから一定の温度になるまでに5分かかりました。
常温試験と同じように2回試験を行いました。

高温試験(50℃)

高温も同じく、扉を閉めて行います。機械内を50℃にし、敷板も一緒に温めます。
高温の場合も15分ほど温めてから試験を2回行いました。

鳥取産業技術センターの方に計算方法を教えて頂いている様子

試験品は約80m×10mm(厚さ15mm)と小さいものでの検証です。実際の製品の大きさは1219mm×2438mmで、その上を重機が通ることを前提としています。重機の重さも関わってきますので、計算をしなければいけません。
鳥取県産業技術センターの方に計算方法を教えて頂きました。

試験結果

試験前
■高温(50℃)
高温試験前
■常温(23℃)
常温試験前
■冷温(−20℃)
冷温試験前
試験後
■高温(50℃)
高温試験後
■常温(23℃)
常温試験後
■冷温(−20℃)
冷温試験後
試験終了15分後
■高温(50℃)右
高温試験15分後
■常温(23℃)右
常温試験15分後
■冷温(−20℃)左
冷温試験15分後

試験結果では全てにおいて同じように曲がったものの、試験後の曲がりの戻りは若干違いがありました。
高温の場合は、敷板自体が少し柔らかくなっており戻りにくい傾向がありました。試験後の敷板を手で強く力を入れると少しだけ曲がりました。
高温地の場合、変形がある可能性が出てきました。

常温の場合のまがりは、同じくらいでした。常温の方が戻りは早い傾向がみられました。敷板自体も手で強く力を入れても変形しません。

冷温の場合のまがりは、他とくらべ大きかったように感じますが、試験直後の写真を見ると曲がりは他と変わりません。ただ、戻りが若干遅いと思われます。
15分後の敷板は他の温度の敷板よりも、まっすぐになりました。プラスチックは冷温だと硬くなりますが、割れるまでには至りませんでした。
冷温地でも割れない可能性ができました。
※実際は長時間の冷温が続きますので、曲がりの戻りには差異が考えられます。

今回の試験は試験用に小さく切って試験を行いましたので、実際の大きさを現場で使用となると、若干異なる可能性があります。
参考として頂けると幸いです。

試験結果のグラフはこちら。

樹脂敷板曲げ試験結果グラフ

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