Eine der größten Herausforderungen bei Dichteanalysen von Schaumstoffen ist die Kompression. Die Bestimmung der Skelett- und Hüllendichte eines Schaums muss so durchgeführt werden, dass die Materialkompression nicht signifikant ist. ASTM D6226 verlangt, dass Schaumstoffe mit einem Gaspyknometer bei einem Druck von 2,9 PSIG (20 kPa) analysiert werden, und es ist gängige Praxis, bis zu 3,5 PSIG (24,13 kPa) zu gehen. Das GeoPyc komprimiert DryFlo um die Probe herum mit einer bestimmten Kraft, der so genannten Konsolidierungskraft. Die Standardverfestigungskraft ändert sich mit jeder Kammergröße: 12,7 mm, 19,1 mm, 25,4 mm, 38,1 mm und 50,8 mm.
Der Druck des AccuPyc wird in PSIG angegeben. Dieser Wert kann mit Hilfe von Gleichung (1) in N/cm2 umgerechnet werden.
wobei 1 PSIG gleich 6894,75728 N/m2 ist und die Division durch 10000m2 in cm2 umwandelt.
Der Druck, der durch den Kolben auf den Inhalt der Probenkammer ausgeübt wird, ist für das GeoPyc durch Gleichung (2) gegeben.
Dabei ist F die Konsolidierungskraft und d der Kammerdurchmesser in Zentimetern.
Setzt man die Gleichungen (1) und (2) gleich und löst dann die Konsolidierungskraft, erhält man Gleichung (3).
Mit Gleichung (3) kann eine Konsolidierungskraft auf der Grundlage der GeoPyc-Kammergröße und des Drucks, der zur Berechnung der Skelettdichte verwendet wurde, berechnet werden.
Tabelle 1 zeigt die fünf GeoPyc-Kammergrößen mit einem Druck von 2,9 PSIG und 3,5 PSIG, der auf die Schäume ausgeübt wird, und die Konsolidierungskraft, die mit der obigen Gleichung berechnet wird.
Jede Probenkammergröße wurde getestet, um die Mindestkraft zu ermitteln, die erforderlich ist, damit der Kolben die Reibungskräfte der Kammerwand überwinden kann. Die gemessene Konsolidierungskraft wurde nur an einer Kammer jeder Größe getestet, so dass sich die erforderliche Kraft zwischen Kammern derselben Größe geringfügig ändern kann.
Bei der Durchführung von Hüllendichtemessungen an Schaumstoff sollten die 25,4 mm, 38,1 mm und 50,8 mm großen Kammern mit einer berechneten Konsolidierungskraft verwendet werden. Die 12,7-mm- und 19,1-mm-Kammern sollten aufgrund der möglichen Kompression vermieden werden.
