Titel: Fysische en mechanische eigenschappen van Wood Polymer Composite dekdelen Gardenline en 651 Carp garant

Transcriptie

1 Titel: Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009

2 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 2/18 SHR Het Cambium Nieuwe Kanaal 9b PO Box AL Wageningen Dit rapport heeft 18 bladen. Het is eigendom van de opdrachtgever, die gerechtigd is dit rapport integraal te publiceren. Gedeeltelijke publicatie, ook door de eigenaar, is slechts toegestaan na schriftelijke toestemming van SHR.. Tel: Fax: b.tjeerdsma@shr.nl Opdrachtgever: Carpentier Tuinhout B.V. Postbus AB Aalsmeer Bijlage: 2 Projectnummer: Auteurs: Ir. B.F. Tjeerdsma Projectleider D. Hueting Technisch medewerker Trefwoorden: Dichtheid, kooktest, buigsterkte, MOR, buigstijfheid, MOE, lineaire thermische uitzetting, Gardenline, Carp garant. SHR voldoet aan Algemene eisen voor de competentie van beproevings- en kalibratie laboratoria volgens NEN-EN-ISO/ICE 17025:2005

3 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 3/18 Samenvatting Van Carpentier Tuinhout B.V. is de opdracht ontvangen voor onderzoek en de beproeving van twee typen Wood Polymer Composite (WPC) dekdelen, met betrekking tot fysische en mechanische eigenschappen. De testen zijn uitgevoerd in de periode van 10 juli 2009 tot en met 30 juli 2009, met uitzondering van het testen van de proefstukken die gedurende 1 jaar in de buitenexpositie worden beproefd. Deze proefstukken zullen in juli 2010 op sterkte eigenschappen worden beproefd. De bepaalde fysische en mechanische eigenschappen van of Gardenline Bangkirai (bruin) and 651 Carp garant Antraciet (grijs) zijn samengevat in onderstaande tabel. norm Bepaling Gardenline Bangkirai Carp garant Antraciet ASTM D Dichtheid kg/m wateropname % 4 3 DIN-EN Kooktest lengte zwel % breedte zwel % dikte zwel % ASTM D EN408 Buigtest bij - 10 C Buigtest bij 20 C Buigtest bij 60 C MOR N/mm MOE N/mm MOR N/mm MOE N/mm MOR N/mm MOE N/mm ASTM D lineaire thermische uitzetting (-20 to + 60 C) C ¹ 37 x x 10-6

4 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 4/18 INHOUD Samenvatting...3 Inhoud Opdracht Uitvoering van de testen Identificatie en beschrijving van de proefstukken Periode van testen Procedure Resultaten Conclusie...11 Bijlage A Foto s van het profiel van de dekdelen in de testen...12 Bijlage B Detailgegevens van de metingen...13

5 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 5/18 1 Opdracht Carpentier Tuinhout B.V. heeft SHR opdracht verleend voor de uitvoering van beproeving van twee typen Wood Polymer Composite (WPC) dekdelen, met betrekking tot fysische en mechanische eigenschappen. SHR is erkend door de Europese Unie als geaccrediteerd testlaboratorium onder nummer Gedetailleerde informatie kan gevonden worden op website 2 Uitvoering van de testen 2.1 Identificatie en beschrijving van de proefstukken Op 10 juli zijn twee typen WPC dekdelen afgeleverd bij SHR door Carpentier Tuinhout B.V. Van elk type, Gardenline Bangkirai (bruin) en 651 Carp garant Antraciet (grijs), zijn 46 delen van elk 1 meter lengte aangeleverd. De delen hebben een brede ribbelprofiel aan de boven zijde en een vlak profiel aan de andere zijde (zie ook de foto s in bijlage A). De sampling, codering en het op maat maken van de van de testproefstukken is door SHR uitgevoerd. 2.2 Periode van testen De testen zijn uitgevoerd in de periode van 10 juli 2009 tot en met 30 juli 2009, met uitzondering van het testen van de proefstukken die gedurende 1 jaar in de buitenexpositie worden beproefd. Deze proefstukken zullen in juli 2010 op sterkte eigenschappen worden beproefd. 2.3 Procedure Onderstaande tabel toont de bepaalde eigenschappen en de corresponderende standaarden Eigenschap Test volgens Eenheid ASTM standaard NEN norm Dichtheid kg/m 3 ASTM D Kooktest 5 uur bij 100 C % DIN-EN Buigsterkte (MOR) bij 20 C N/mm 2 ASTM D EN 408 Buigstijfheid (MOE) bij 20 C N/mm 2 ASTM D EN 408 MOR en MOE bij 60 N/mm 2 ASTM D EN 408 MOR en MOE bij -10 C N/mm 2 ASTM D EN 408 MOR en MOE na 1 jaar buitenexpositie N/mm 2 ASTM D EN 408 Lineaire thermische uitzetting C -1 ASTM D BRL 1309

6 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 6/18 Dichtheid De dichtheid is bepaald aan 5 onafhankelijke proefstukken door onderdompeling in water en het meten van de waterverplaatsing met behulp van een analytische balans. De dichtheid in kg/m 3 wordt berekend op basis van de massa van het proefstuk en de massa van het verplaatste water met bekend volume. Kooktest De kooktest is uitgevoerd aan 3 onafhankelijk proefstukken van elke soort WPC materiaal. De proefstukken zijn gekookt in water gedurende 5 uren. Voorafgaande aan de meting zijn de proefstukken 1 uur gekoeld in koud water. De waterabsorptie (procentueel) is berekend op basis van het (geconditioneerde) gewicht voor en na de kooktest. Tevens zijn de dimensies van de proefstukken (lengte, breedte en dikte) bepaald voor en na de kooktest. De procentuele zwelling van de drie bepaalde dimensies is berekend. Buigsterkte (MOR) en buigstijfheid (MOE) Voor de bepaling van de MOE en MOR met behulp van een 3-punts buigproef, is gebruik gemaakt van een drukbank waarbij de hart op hart afstand van de oplegpunten 500 mm bedroeg. Het proefstuk is vervolgens in het midden belast met een dusdanige snelheid dat er binnen 60 ± 30 seconden breuk plaatsvond. De MOE is berekend m.b.v. de verkregen waarden uit de 3-punts buigproef. De formule hiervoor luidt: E m 3 l1 ( F2 F1 ) = 3 4bt ( a a ) 2 1 waarbij: E m l 1 = Elasticiteitsmodulus in N/mm² = Opleglengte in mm b = Proefstukbreedte in mm t = Proefstukdikte in mm F 2 F 1 = Willekeurig krachtsverschil in het elastische bereik in N a 2 a 1 = Doorbuiging in mm behorend bij F 2 F 1. De MOE, ook wel stijfheid genoemd, wordt gedefinieerd als de verhouding van de spanning tot de daarbij optredende specifieke vormverandering.

7 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 7/18 De MOR is verkregen uit dezelfde 3-punts buigproef, maar nu na belasting tot aan breuk. De formule voor de buigsterkte luidt: 3F l f m = 2bt max 1 2 waarbij: ƒ m F max l,b,t = Buigsterkte in N/mm² = Maximale kracht bij breuk in N = Als bij elasticiteits modulus. De MOE en MOR zijn bepaald op het materiaal nadat het op de volgende manieren is geconditioneerd: Bij een temperatuur van 20 ± 2 C en een relatieve luchtvochtigheid van 65 ± 5% Na conditionering bij een temperatuur van 10 C. Na conditionering bij een temperatuur van + 60 C. Na 1 jaar buitenexpositie Lineaire thermische uitzetting De lineaire thermische uitzetting van het WPC materiaal is bepaald op drie onafhankelijke proefstukken van elk soort met afmetingen: 390 mm x 160 mm x 25 mm (lengte x breedte x dikte ). De verandering van de lengte na de verschillende condities is bepaald met een specifieke dimensie meter van Mitytoya tot een nauwkeurigheid van 0,0001 mm. De verandering van de lengte van de proefstukken is bepaald in het traject 20 C tot + 20 C en in het traject 20 C tot + 60 C. De lineaire thermische expansiecoëfficiënt van ieder traject is berekend. volgens: verandering van lengte/lengte van proefstuk per C {( mm- 20 tot 60 /mm proefstuk ) / C- 20 tot 60 )} [ C -1 ]

8 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 8/18 3 Resultaten Dichtheid De gemiddelde resultaten van de dichtheidsmetingen worden getoond in onderstaande tabel. Alle individuele detailmeetgegevens van iedere afzonderlijk meting staan weergegeven in bijlage B. eigenschap Vocht gehalte Dichtheid Oven droog Type [%] [kg/m³] Gardenline Bangkirai Gemiddelde (bruin) Stdev Carp garant Antraciet Gemiddelde (grijs) Stdev Kooktest De gemiddelde resultaten van de kooktest worden getoond in onderstaande tabel. Alle individuele detailmeetgegevens van iedere afzonderlijk meting zijn terug te vinden in bijlage B. Water opname Zwel Zwel Zwel lengte breedte dikte [%] [%] [%] [%] Type Gardenline Bangkirai Carp garant Antraciet grenswaarde 1) < 0.30 < 0.70 < ) Volgens Qualitäts- und Prüfbestimmungen für Terrassendecks aus Holz-Polymer-Werkstoffen Qualitätsgemeinschaft Holzwerkstoffe e.v.

9 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 9/18 Buigsterkte (MOR) en buigstijfheid (MOE) De gemiddelde resultaten van de buigtest worden getoond in onderstaande tabel. Alle individuele detailmeetgegevens van iedere afzonderlijk meting zijn terug te vinden in bijlage B. Test conditie -10 C 20 C 60 C 1 jaar buitenexpositie *) MOE MOR MOE MOR MOE MOR MOE MOR Type [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] Gardenline Bangkirai Gemiddelde Stdev Carp garant Antraciet Gemiddelde * Resultaten beschikbaar juli 2010 Stdev MOE - Buigstijfheid MOR - Buigsterkte MOE [N/mm 2 ] MOR [N/mm2] Gardenline Carp garant Gardenline Carp garant -10 C 20 C 60 C 1 jaar buitenexpositie (20 C) -10 C 20 C 60 C 1 jaar buitenexpositie (20 C)

10 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 10/18 Lineaire thermische uitzetting De gemiddelde resultaten van de bepaling van de lineaire thermische uitzetting worden getoond in onderstaande tabel. Alle individuele detailmeetgegevens van iedere afzonderlijk meting zijn terug te vinden in bijlage B. Verandering van lengte * Lineaire thermische expansie coëfficient temperatuur C traject -20 tot tot tot tot tot tot 60 type [mm] [mm] [mm] [ C -1 ]*[10-6 ] [ C -1 ]*[10-6 ] [ C -1 ]*[10-6 ] Gardenline Bangkirai gemiddelde ,3 30,3 36,8 Stdev Carp garant Antraciet gemiddelde * L 0 = ± 390 mm Stdev

11 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 11/18 4 Conclusie De bepaalde fysische en mechanische eigenschappen van of Gardenline Bangkirai (bruin) and 651 Carp garant Antraciet (grijs) zijn samengevat in onderstaande tabel. norm Bepaling Gardenline Bangkirai Carp garant Antraciet ASTM D Dichtheid kg/m wateropname % 4 3 DIN-EN Kooktest lengte zwel % breedte zwel % dikte zwel % ASTM D EN408 Buigtest bij - 10 C Buigtest bij 20 C Buigtest bij 60 C MOR N/mm MOE N/mm MOR N/mm MOE N/mm MOR N/mm MOE N/mm ASTM D lineaire thermische uitzetting (-20 to + 60 C) C ¹ 37 x x 10-6

12 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 12/18 Bijlage A Foto s van het profiel van de dekdelen in de testen

13 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 13/18 Bijlage B Detail gegevens van de metingen Dichtheid Gardenline Bangkirai (bruin) Proefstuk B1 B2 B3 B4 B5 Gewicht (nat) [g] 10,68 7,54 9,77 11,06 12,67 Volume (nat) [cm 3 ] 8,12 5,88 7,59 8,53 6,67 Gewicht (droog) [g] 10,55 7,46 9,69 10,94 12,55 Volume (droog) [cm 3 ] 8,24 5,9 7,54 8,64 9,83 Dichtheid o.d. [kg/m 3 ] Vocht gehalte [%] 1,23% 1,07% 0,83% 1,10% 0,96% 651 Carp garant Antraciet (grijs Proefstuk G1 G2 G3 G4 G5 Gewicht (nat) [g] 10,58 10,78 9,94 9,40 7,70 Volume (nat) [cm 3 ] 8,22 8,16 7,37 7,13 5,74 Gewicht (droog) [g] 10,48 10,7 9,88 9,32 7,63 Volume (droog) [cm 3 ]] 8,28 8,28 7,52 7,16 5,78 Dichtheid o.d. [kg/m 3 ] Vocht gehalte [%] 0,95% 0,75% 0,61% 0,86% 0,92%

14 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 14/18 Kooktest water opname dimensies dimensie verandering voor na water voor na zwel massa massa opname lengte breedte dikte lengte breedte dikte lengte breedte dikte nummer [g] [g] [%] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [%] [%] [%] Gardenline 9346-B1 273,15 283,55 3,81 99,12 160,70 25,30 99,23 160,98 25,77 0,11 0,17 1, B2 268,42 279,66 4,19 99,14 161,12 25,11 99,24 161,40 25,65 0,10 0,17 2, B3 268,36 279,06 3,99 99,17 161,02 25,11 99,23 161,41 25,77 0,06 0,24 2,63 gemiddelde ,0 99,1 160,9 25,2 99,2 161,3 25,7 0,1 0,2 2,21 Carp garant 9346-G1 267,48 275,79 3,11 99,40 160,44 25,48 99,62 160,79 25,89 0,22 0,22 1, G2 274,01 281,99 2,91 99,73 160,28 25,60 99,91 160,67 26,04 0,18 0,24 1, G3 280,14 288,9 3,13 99,72 160,70 25,74 99,92 161,11 26,05 0,20 0,26 1,20 gemiddelde ,0 99,6 160,5 25,6 99,8 160,9 26,0 0,2 0,2 1,51

15 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 15/18 Buigsterkte (MOR) en buigstijfheid (MOE) Gardenline Bangkirai (bruin) -10ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] B ,8 25, ,4 B ,0 25, ,6 B ,5 25, ,1 B ,5 25, ,8 B ,9 25, ,5 B ,2 25, ,2 B ,7 25, ,6 B ,1 25, ,6 B ,2 25, ,7 B ,5 25, , ,4 Gemidd ,4 st.dev. Gardenline Bangkirai 20 ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] B ,7 25, ,6 B ,9 25, ,1 B ,3 25, ,9 B ,9 25, ,5 B ,6 25, ,8 B ,9 25, ,5 B ,1 25, ,6 B ,9 25, ,5 B ,5 25, ,6 B ,0 25, , ,8 Gemidd ,3 st.dev.

16 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 16/18 Gardenline Bangkirai 60 ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] B ,1 25, ,6 B ,3 25, ,2 B ,3 25, ,6 B ,3 25, ,7 B ,6 25, ,9 B ,0 25, ,9 B ,0 25, ,5 B ,0 25, ,5 B ,0 25, ,3 B ,0 25, , ,8 Gemidd. 87,6 1,4 st.dev. Carp garant Antraciet (grijs) Carp garant - Antraciet -10ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] G ,0 25, ,0 G ,2 25, ,1 G ,2 25, ,0 G ,0 25, ,9 G ,0 25, ,4 G ,1 25, ,8 G ,0 25, ,7 G ,8 25, ,9 G ,0 25, ,7 G ,8 25, , ,1 Gemidd ,5 st.dev.

17 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 17/18 Carp garant - Antraciet 20ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] G1 30, ,4 25, ,0 G ,3 25, ,1 G ,7 25, ,8 G ,7 25, ,6 G ,6 25, ,6 G ,4 25, ,0 G ,5 25, ,7 G ,4 25, ,8 G ,5 25, ,9 G ,5 25, , ,6 Gemidd. 91,4 1,3 st.dev. Carp garant - Antraciet 20ºC MOE MOR code Fmax L1 b d E mod fm [N] [mm] [mm] [mm] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] G ,5 25, ,9 G ,0 25, ,0 G ,9 25, ,5 G ,1 25, ,8 G ,9 25, ,6 G ,0 25, ,0 G ,0 25, ,3 G ,8 25, ,2 G ,8 25, ,7 G ,8 25, , ,4 Gemidd. 62,9 0,8 st.dev.

18 Rapportcode: Datum: 11 augustus 2009 Pagina: 18/18 Lineaire Thermische uitzetting dekdeel 20 C - 20 C 60 C lineaire thermische expansie coëfficient nummer lengte lengte lengte -20 tot tot tot 60 [mm] [mm] [mm] [10-6 ] * [ C -1 ] [10-6 ] * [ C -1 ] [10-6 ] * [ C -1 ] Carp garant ,43 391,94 393,07 36,0 31,2 40, ,34 392,76 394,02 40,0 36,9 43, ,87 392,40 393,43 32,8 29,9 35,7 gemiddelde 36,3 32,7 39,9 stdev 3,64 3,70 3,88 Gardenline ,44 388,79 389,97 37,9 41,7 34, ,97 396,18 397,31 35,6 49,8 21, ,01 396,40 397,57 36,8 38,4 35,3 gemiddelde 36,8 43,3 30,3 stdev 1,15 5,83 7,67 * L 0 = ca. 390 mm