熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定
更新時(shí)間：2024-03-12
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熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具有環(huán)形橫截面的熱塑性塑料管材環(huán)剛度的測定方法。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有
的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究
是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T2918-1998塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（idtISO291;1997）
3原理
用管材在恒速變形時(shí)所測得的力值和變形值確定環(huán)剛度。將管材試樣水平放置，按管材的直徑確
定平板的壓縮速度，用兩個(gè)互相平行的平板垂直方向?qū)υ嚇邮┘訅毫?。在變形時(shí)產(chǎn)生反作用力，用管試
樣截面直徑方向變形量為。03d;時(shí)的力值計(jì)算環(huán)剛度。
4符號(hào)
本標(biāo)準(zhǔn)采用到下列符號(hào)。
單位
DN管材公稱直徑mm
d;管材試樣內(nèi)徑m
F負(fù)荷kN
L試樣長度m
S環(huán)剛度kN/mz
Y垂直方向上的變形量m
e。管壁厚度mm
5儀器和設(shè)備
5.1壓縮試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能施加規(guī)定的壓縮速率，具體見表1。儀器能夠通過兩個(gè)相互平行的壓板對試樣施加足
夠的力和產(chǎn)生規(guī)定的變形（見第8章）;試驗(yàn)機(jī)的測量系統(tǒng)能夠測量試樣在直徑方向上產(chǎn)生1%^-4%變
形時(shí)所需要的力，到力值的2%以內(nèi)。
表1壓縮速度
管材的公稱直徑DN/mm壓縮速度/（mm/min）
DN<100：2士0.4。100<DN<200：5士1
200<DN<400：10士2，400<DN<100020士2
DN>100050士5
5.2壓板
兩塊平整、光滑、潔凈的鋼板，在試驗(yàn)中不應(yīng)產(chǎn)生影響試驗(yàn)結(jié)果的變形。
每塊壓板的長度至少應(yīng)等于試樣的長度。在承受負(fù)荷時(shí)，壓板的寬度應(yīng)至少比所接觸試樣zui大表
面寬25mm.
5.3量具
能夠測量:
—試樣的長度（到1mm）（見6.2）;
—試樣的內(nèi)徑（到內(nèi)徑的。.5/0a）;
—在負(fù)載方向上試樣的內(nèi)徑變化，精度為。.1mm，或變形的1%，取較大值;
以測量波紋管內(nèi)徑的量具為例
測量波紋管內(nèi)徑的典型裝置
試樣
6.1標(biāo)記和樣品的數(shù)量
切取足夠長的管材，在管材的外表面，以任一點(diǎn)為基準(zhǔn)，每隔1200沿管材長度方向劃線并分別做好
標(biāo)記。將管材按規(guī)定長度切割為a,b,c三個(gè)試樣，試樣截面垂直于管材的軸線。
注:如果管材存在zui小壁厚線，則以此為基準(zhǔn)線
6.2試樣的長度
試樣的平均長度應(yīng)滿足以下要求:
6.2.1
每個(gè)試樣按表2的規(guī)定沿圓周方向等分測量3-6個(gè)長度值，計(jì)算其算術(shù)平均值為試樣長度，精
長度的測量數(shù)
管材的公稱直徑DN/mm長度側(cè)量數(shù)
DN鎮(zhèn)2003
200<DN<5004
DN>500
對于每個(gè)試樣，在所有的測量值中，zui小值不應(yīng)小于zui大值的0.9倍。
6.2.2公稱直徑小于或等于1-500mm的管材，每個(gè)試樣的平均長度應(yīng)在300mm土10mm
6.2.3公稱直徑大于1-500mm的管材，每個(gè)試樣的平均長度不小于0.2DN（單位為mm）.
6.2.4有垂直肋、波紋或其他規(guī)則結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)壁管，切割試樣時(shí)，在滿足a,b或c的長度要求的同時(shí)
（見圖2），應(yīng)使其所含的肋、波紋或其他結(jié)構(gòu)zui少。
切割點(diǎn)應(yīng)在肋與肋，波紋與波紋或其他結(jié)構(gòu)的中點(diǎn)。6.3試樣的內(nèi)徑
分別測量a,b,c三個(gè)試樣的內(nèi)徑du,d',6,d,}。應(yīng)通過橫斷面中點(diǎn)處，每隔45“依次測量4
處，取算術(shù)平均值，每次的測量應(yīng)到內(nèi)徑的。.500,
分別記錄a,b,c每個(gè)試樣的平均內(nèi)徑de,dib,di,.
按照式（1）計(jì)算三個(gè)值的平均值:
d;=（d;,+d;6+d;.）/3·······················??（1）
6.4取樣
試驗(yàn)應(yīng)在產(chǎn)品生產(chǎn)出至少24h后才可以進(jìn)行取樣。
對于型式檢驗(yàn)或在有爭議的情況下，試驗(yàn)應(yīng)在生產(chǎn)出21天士2天進(jìn)行。
7試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)
試樣應(yīng)在試驗(yàn)溫度（見8.1）的環(huán)境中按GB/T2918規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)24h后，進(jìn)行試驗(yàn)。
8試驗(yàn)步驟
8.1除非在其他標(biāo)準(zhǔn)中有特殊規(guī)定，測試應(yīng)在23℃士2℃條件下進(jìn)行;
注1:試驗(yàn)溫度有可能對環(huán)剛度有一定的影響。
8.2如果能確定試樣在某位置的環(huán)剛度zui小，把試樣a的該位置和壓力機(jī)上板相接觸，或把*個(gè)試
樣放置時(shí)，把另兩個(gè)試樣b,c的放置位置依次相對于*個(gè)試樣轉(zhuǎn)1200和2400放置。
8.3對于每一個(gè)試樣，放置好變形測量儀并檢查試樣的角度位置。
放置試樣時(shí)，使其長軸平行于壓板，然后放置于試驗(yàn)機(jī)的中央位置。
使上壓板和試樣恰好接觸且能夾持住試樣，根據(jù)表1規(guī)定以恒定的速度壓縮試樣直到至少達(dá)到
0.03d;的變形，按照8.4規(guī)定正確記錄力值和變形量。
注2:當(dāng)需要確定環(huán)柔度時(shí)，繼續(xù)壓縮直至達(dá)到環(huán)柔度所需的變形
8.4通常，變形量是通過測量一個(gè)壓板的位置得到，但如果在試驗(yàn)的過程中，管壁厚度。‘（見圖4）的變
化超過10%，則應(yīng)通過直接測量試樣內(nèi)徑的變化來得到。
圖4管壁厚度e。示例
典型的力/變形曲線圖是一條光滑的曲線，否則意味著零點(diǎn)可能不正確，如圖5所示，用曲線開始的
直線部分倒推到和水平軸相交于（0,0）點(diǎn)（原點(diǎn)）并得到0.03d;變形的力值。9計(jì)算環(huán)剛度
用下面的公式計(jì)算a,b,。每個(gè)試樣的環(huán)剛度:
S;=（0.0186+0.025Y;/d;）F;/L;Y························??（2）式中:
F;—相對于管材3.0%變形時(shí)的力值，單位為千牛（kN）;
L;—試樣長度，單位為米（m）;
Y;—變形量，單位為米（m），相對應(yīng)于3.0%變形時(shí)的變形量，如:
Y/d=0.03
計(jì)算管材的環(huán)剛度，單位為千牛每平方米（kN/m'），在求三個(gè)值的平均值時(shí)，用以下公式:
S二（S.+S6+SX3..............................（3）
10試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下信息:
a）本標(biāo)準(zhǔn)號(hào);
b）管材測試必須的細(xì)節(jié)，包括:
—生產(chǎn)企業(yè)名稱;
—管材的類型（包括材料）;
—尺寸;
—公稱環(huán)剛度和（或）壓力等級(jí);
—生產(chǎn)日期;
—測試管材時(shí)的日期;
—試樣a,b,c的長度LLb,L。
c）試驗(yàn)溫度;
d）每個(gè)試樣環(huán)剛度的計(jì)算值SSb,S，到小數(shù)點(diǎn)后第2位;
e）環(huán)剛度的計(jì)算值S，保留3位有效數(shù)字;
f）如果需要，每個(gè)試樣的力/變形曲線圖;
g）任何可能影響試驗(yàn)結(jié)果的因素，如本標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定的偶然性因素和操作的細(xì)節(jié)。
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