בדיקות מתח של פולימרים

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

חומרים פולימריים נמצאים בשימוש נרחב במבנים אזרחיים, עם שימושים החל חומרי איטום רכים מאוד צינורות נוקשים יותר במערכות מים ושפכים. ההגדרה הבסיסית ביותר של פולימר היא מבנה מולקולרי עם תת-units חוזרים. המונח פולימר מגיע מיוונית, שם "פולי" פירושו רבים, ו "-מר" פירושו יחידה בסיסית. מונומרים, או mers יחיד, הם היחידות החוזרות הספציפיות. עם פולימרים, המבנה, כולל אורך עמוד השדרה של הפחמן ואת הגמישות המשתנה, יכתיב את המאפיינים של הפולימר. פולימרים מסווגים ל-3 קטגוריות משנה: פלסטיק, אלסטומרים ופולימרים קשיחים של מוטות. הפלסטיק מחולק עוד יותר תרמוסטים, אשר אינם מתרככים על חימום, תרמופלסטיקה, אשר מתרככים כאשר מחומם ומתקשים על קירור. בנוסף, תרמופלסטיק הם בעיקר פולימרים ליניאריים או מסועפים עם מעט מאוד קשרים, בעוד התרמוסטים מציגים מבנה תלת-ממדי ויש להם קישור צולב נרחב. אלסטומרים, או גומי, הם שרשראות ארוכות ומפותלות וניתן למתוחם עד פי שניים מהאורך המקורי, אך יתכווצו בחזרה לגודל המקורי בעת שחרורם, בעוד שפולימרי מוט נוקשים אינם נמתחים והם מבנים גבישיים חזקים.

במעבדה זו, נבחן מספר חומרים פולימריים שונים, כולל פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE), פוליוויניל כלורידים (PVC), ניילון ומתיל מתקרילט (אקריליק) על מנת להבין את הרוחב והמגוון של עקומות זן הלחץ עבור חומרים אלה וכיצד תכונותיהם המכניות משפיעות על הביצועים שלהם.