很多业主在安装地暖时，会选择模块化的地暖保温材料，目前市场主流的模块化地暖保温产品以“吸塑”和“热覆膜”两种生产工艺为主。以绿羽围棋板为例，分为SMART—CN与EU两种类型，主要构造都是EPS底板与HIPS膜复合而成。
但两种产品的主要工艺区别在于覆膜方式不同，其中CN模块采用吸塑工艺，HIPS片材经过吸塑成型，与EPS底板机械辊压复合而成；EU模块采用欧洲进口设备工艺，将EPS底板与HIPS片材加热真空吸附覆合，一体成型。
从结构角度看很多人在选购时会询问，这两种工艺生产的产品相比，压缩强度（抗压）究竟会有多少差别。为此，绿羽实验室根据《GB/T 8813-2008硬质泡沫塑料压缩性能的测定》，对 CN与 EU模块产品进行了混凝土回填后力学性能（抗压）测试分析。

一、实验目的
研究相同 EPS底板围棋板，不同 HIPS覆膜工艺产品实际工程中的力学性能（抗压）区别。

二、实验原理
1、参照标准
本实验参照标准《GB/T 8813-2008硬质泡沫塑料压缩性能的测定》。
2、实验设计
试验取4组试块，EPS底板型号为400R，HIPS膜取常规品0.2mm的黄色EU配套膜，以及0.6mm/0.8mm/1.0mm的CN吸塑膜，分别经热覆膜、吸塑，组合成 EU/CN极系列围棋板。
在 EU/CN极系列围棋板试样上层敷设硅晶网、回填混凝土（水泥：黄沙：豆石=1:2:3），制成 EU-0/CN-1/CN-2/CN-3四试块样品，每组5个试样，共20个试样，具体试块制品信息如表 1所示。

考虑到混凝土回填误差，成品试块总厚度为 70mm±2mm。试验在室内进行，环境温度 15.7℃，湿度 63%。试块力学性能（抗压）参照 GB/T 8813-2008进行测试，使用仪器为多功能拉力机，混凝土回填层可近似看作不产生压缩形变。则在试块整体进行压缩强度测试时，只有 EPS底板层发生压缩形变，取 EPS底板压缩形变为  10%（1.9mm+形变零点值）时对应的压缩强度，表征产品实际工程中的力学性能（抗压）。即此时的压缩强度值表示，产品试块在实际工程中，产生 10%形变所能承载的最大强度值。

三、实验过程与分析

1、试块制作

（1）EPS底板

图1EPS底板

（2）EU/CN试样制作
用电热丝对 EU/CN系列产品进行切样，尺寸为  100mm*100mm，4组试样，共 20个。

图2EU/CN样盒

如图 2所示，试块外侧用内空间尺寸为   100mm*100mm*70mm的样盒包围固定，并在上层放置硅晶网以起到加固防开裂作用，硅晶网尺寸为100mm*100mm。

（3）混凝土回填
将水泥、黄沙、豆石按 1:2:3的配比混合加水制备成混凝土浆，并回填至以上样盒中，制成混凝土试块。试块内混凝土搅拌均匀，压实填充，填充厚度为 50mm（与样盒高度齐平）。如图 3所示。

图3混凝土试块制备

（4）养护
对成品混凝土试块进行浇水养护，养护期为 7天。

图4混凝土试块养护期

待养护期结束，混凝土试块结构强度稳定后，拆模，取出成品试样。

2、测试
（1）拆模及厚度测量
养护期结束，拆除试块样盒，测量试块总厚度、EPS底板厚度，对比混凝土回填前后 EPS底板变化。
 
图5试块拆模及厚度测量

如图 5所示，用数显游标卡尺测量四组试块总厚度及  EPS底板厚度，根据测试结果，总厚度均在 70mm±2mm范围内，底板厚度在 19mm±0.5mm范围内。以上表明：EU-0/CN-1/CN-2/CN-3四组试块按  50mm厚混凝土回填，在回填至养护期结束过程中，底板均未发生凹陷下沉现象。

（2）多功能拉力机测试
将成品试块放置于多功能拉力机夹具中间，调整测试参数，以试块总厚度的10%为压缩速率，即 7mm/min，匀速压缩试块，至压缩总厚  10%（7mm）停止压缩。

图6试块力学性能（压缩强度）测试

图7试验机测试完毕试样

图 6为试验机试块放置与压缩试验，图 7为测试完毕后的试块。

以上表明：在施加较大力压缩混凝土试块过程中，试块回填层混凝土未发生明显变化，EPS底板承载力均匀，不存在试块面开裂，局部塌陷等问题。

3、试验数据及分析
根据‘测试’中多功能试验机的测试结果，得出压缩过程中力与压缩轴向位移的曲线图，如图 8-图 11所示（部分）。

图8EU-0压缩性能测试曲线

图9CN-1压缩性能测试曲线

图10CN-2压缩性能测试曲线

图11CN-3压缩性能测试曲线

根据试块样品结构本身特性，混凝土回填层在压缩时基本不会产生压缩形变，整体试块的压缩形变量均在 EPS底板、凸起蘑菇头（局部）显示；同时，一般在 EPS底板形变量为底板厚度 10%时，对产品本身并无直接破坏性影响。故选取整体压缩形变为底板厚度的 10%的形变量，作为试块承载力的一个标准点取对应的压缩应力，如图 8-图 11所示。

其中： 
P——底板形变量为   10%时的承压；
F——底板形变量为10%时对应的压缩应力；
A ——试块受力面积。

根据以上公式换算四组试块压缩性能曲线中对应的的压缩应力数值，得到表2。

表2试样EPS底板10%（1.9mm+形变零点）形变承压表

由表 2知，四组试块试样 EPS底板发生  10%（1.9mm+形变零点）压缩形变时的承压效果比较：EU-0＞CN-2＞CN-1＞CN-3。
原因分析：
（1）EU-0为热覆膜，为一体式，与  EPS底板接触效果极好，混凝土浇筑后，整体无缝隙，蘑菇头的轴向 HIPS膜在一定程度上增强了承压效果；CN系列中，由于 HIPS膜与  EPS板是吸塑辊压成型，为分体式，HIPS膜与  EPS板间有间隙，同时吸塑系列  HIPS膜结构本身会有一定的厚度高低差，如图   12、13所示；

图 12   EU系列  HIPS膜结构

图 13   CN系列  HIPS膜结构

（2）对于 CN系列中，0.8mm的HIPS膜最好，1.0mm的HIPS膜效果最差。对于 HIPS膜结构承压可从两个角度分析：①横向结合面对混凝土的承载力，主要受结构样式凹槽中的高低差，及整体试块 HIPS层与  EPS层缝隙影响；②轴向结构强度对整体承压的增强。具体影响分析如表 3所示。

表3CN系列HIPS膜结构承压效果影响分析
 
综合来看，其中 EU-0效果最好，CN-3试块最差，其局部承压为  131.99kPa，理论等效承压为 13.5吨/m，能够满足室内回填整体强度需求，同时考虑到室内空间回填时，混凝土面积较大，受力面承压时，会将力分散开，实际承压值是要远大于理论承压值的。

四、实验结论
根据以上试验过程、测试数据及分析，可得出以下结论：
（1）EU-0/CN-1/CN-2/CN-3四组试块按50mm厚混凝土回填，混凝土回填不会使 EPS底板发生形变凹陷、下沉现象；
（2）EU-0/CN-1/CN-2/CN-3四组试块，在施加较大力情况下，EPS底板承载力均匀，不存在试块混凝土面层开裂，局部塌陷等问题；
（3）HIPS膜的吸附方式会对试块承压性能产生影响，热覆膜效果好于吸塑辊压；
（4）HIPS膜吸塑辊压成型（CN系列）样品试块中，HIPS膜的厚度对试块承压效果有一定影响，从结果看，CN-2＞CN-1＞CN-3，即 HIPS膜厚为0.8mm时，承压效果较好；
（5）在EPS底板产生10%压缩形变（1.9mm+形变零点）局部承压、等效承压理论值上，四组试块的承压效果显示EU-0（热覆膜/0.2mm）最好，局部承压为185.49kPa，等效承压为18.9吨/㎡。
（6）在 EPS底板产生 10%压缩形变，局部承压、等效承压理论值上看，承压效果 EU-0＞CN-2＞CN-1＞CN-3，承压能力最差的 CN-3试块，其局部承压为131.99kPa，等效承压为 13.5吨/㎡，能够满足室内回填整体强度需求。