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热塑性塑料管材环刚度的测定热塑性塑料管材环刚度的测定是评估塑料管道力学性能的重要方法之一,用于衡量管材在受外力作用下的抗变形能力。环刚度是指单位长度管材在外载荷作用下抵抗径向变形的能力,通常以单位千牛每平方米(kN/m²)表示。这一参数对于设计和选择适合特定应用环境的塑料管材至关重要,尤其是在埋地排水、排污或灌溉系统中。
测定环刚度时,通常依据国际标准ISO9969或国家标准GB/T9647进行试验。测试的基本原理是将一段固定长度的管材水平放置于支撑架上,并施加垂直方向的均匀外力,使管材产生一定的径向变形。通过测量外力与相应变形的关系,计算出管材的环刚度值。具体步骤包括:首先将试样置于测试设备中,然后逐步加载直至达到规定的变形量(通常是管材直径的3%或5%),同时记录加载力和变形数据。
总之,环刚度的测定为塑料管材的设计、生产和应用提供了科学依据,是评价管材性能不可或缺的技术指标之一。
规定了具有环形横截面的热塑性塑料管材环
[昆山]拉森钢板桩施工方案热塑性塑料管材环刚度的测定
用管材在恒速变形时所测得的力值和变形值确定环刚度。将管材试样水平放置,按管材的直径确 定平板的压缩速度,用两个互相平行的平板垂直方向对试样施加压力。在变形时产生反作用力,用管试 样截面直径方向变形量为0.03d;时的力值计算环刚度。
本标准采用到下列符号。
试验机应能施加规定的压缩速率,具体见表1。仪器能够通过两个相互平行的压板对试样施加足 够的力和产生规定的变形(见第8章);试验机的测量系统能够测量试样在直径方向上产生1%~4%变 形时所需要的力,精确到力值的2%以内。
两块平整、光滑、洁净的钢板,在试验中不应产生影响试验结果的变形。 每块压板的长度至少应等于试样的长度。在承受负荷时,压板的宽度应至少比所接触试样最大表 面宽25mm。
能够测量: 试样的长度(精确到1mm)(见6.2); 试样的内径(精确到内径的0.5%); 在负载方向上试样的内径变化,精度为0.1mm,或变形的1%,取较大值; 以测量波纹管内径的量具为例,见图1。
能够测量: 试样的长度(精确到1mm)(见6.2); 试样的内径(精确到内径的0.5%); 在负载方向上试样的内径变化,精度为0.1mm,或变形的1%,取较大值; 以测量波纹管内径的量具为例,见图1。
6.1标记和样品的数量
测波纹管内径的典型装置
切取足够长的管材,在管材的外表面,以任一点为基准,每隔120°沿管材长度方向划线并分别做好 标记。将管材按规定长度切割为a、b、c三个试样,试样截面垂直于管材的轴线。 注:如果管材存在最小壁厚线,则以此为基准线
试样的平均长度应满足以下要求:
6.2.1每个试样按表2的规定沿圆周方向等分测量3~6个长度值,计算其算术平均值为试样长度,精 确到1mm
对于每个试样,在所有的测量值中,最小值不应小于最大值的0.9倍。 6.2.2公称直径小于或等于1500mm的管材,每个试样的平均长度应在300mm土10mm。 6.2.3公称直径大于1500mm的管材,每个试样的平均长度不小于0.2DN(单位为mm)。 6.2.4有垂直肋、波纹或其他规则结构的结构壁管,切割试样时,在满足a、b或c的长度要求的同日 (见图2),应使其所含的肋、波纹或其他结构最少。 切割点应在肋与肋,波纹与波纹或其他结构的中点。
(见图2),应使其所含的肋、波纹或其他结构最少。 切割点应在肋与肋,波纹与波纹或其他结构的中点
图2从垂直管肋切取的试样
6.2.5对于螺旋管材(见图3),切割试样,应在满足a、b或c的长度要求的同时,使其所含螺旋数最少。 带有加强肋的螺旋管和波纹管,每个试样的长度,在满足a、b或c的要求下,应包含所有数量的加 强肋,肋数不少于3个。
图3从螺旋管切得的试样
分别测量a、b、c三个试样(见6.1)的内径da、db、dc。应通过横断面中点处,每隔45°依次测量4 处,取算术平均值,每次的测量应精确到内径的0.5%。 分别记录a、b、c每个试样的平均内径d、d、dc。 按照式(1)计算三个值的平均值:
试验应在产品生产出至少24h后才可以进行取样。 对于型式检验或在有争议的情况下,试验应在生产出21天土2天进行。
d;=(dn + di + dc)/3
d;=(din+di+dc)/3
8.1除非在其他标准中有特殊规定,测试应在23C土2C条件下进行; 注1:试验温度有可能对环刚度有一定的影响。 8.2如果能确定试样在某位置的环刚度最小,把试样a的该位置和压力机上板相接触,或把第一个试 样放置时,把另两个试样b、c的放置位置依次相对于第一个试样转120°和240°放置。 8.3对于每一个试样,放置好变形测量仪并检查试样的角度位置。 放置试样时,使其长轴平行于压板,然后放置于试验机的中央位置。 使上压板和试样恰好接触且能夹持住试样,根据表1规定以恒定的速度压缩试样直到至少达到 0.03d的变形,按照8.4规定正确记录力值和变形量。 注2:当需要确定环柔度时,继续压缩直至达到环柔度所需的变形。 8.4通常基本农田土地整理施工组织设计,变形量是通过测量一个压板的位置得到,但如果在试验的过程中,管壁厚度e.(见图4)的变 化超过10%,则应通过直接测量试样内径的变化来得到。
/变形曲线图是一条光滑的曲线,否则意味着零点可能不正确,如图5所示,用曲线开始的 到和水平轴相交于(0,0)点(原点)并得到0.03d变形的力值。
GB/T9647—2003
用下面的公式计算a、b、c每个试样的环刚度: S;=(0.0186+0.025Y;/d;)F;/L;Y; .*(2 式中: 今 一 相对于管材3.0%变形时的力值,单位为千牛(kN); L 一 试样长度,单位为米(m); 变形量,单位为米(m),相对应于3.0%变形时的变形量,如: Y/d=0.03 计算管材的环刚度,单位为千牛每平方米(kN/m²),在求三个值的平均值时,用以下公式: S=(S+S+S)/3 *..........·........(3)
用下面的公式计算a、b、c每个试样的环刚度: S;=(0.0186+0.025Y;/d;)F;/L;Y; .*(2 式中: 2 一 相对于管材3.0%变形时的力值,单位为千牛(kN); L 一 试样长度,单位为米(m); 变形量,单位为米(m),相对应于3.0%变形时的变形量,如: Y/d=0.03 计算管材的环刚度,单位为千牛每平方米(kN/m²),在求三个值的平均值时,用以下公式: S=(S+S+S)/3 *..........·.·.......(3)
试验报告应包含以下信息:
2 管材测试必须的细节,包括: 生产企业名称; 管材的类型(包括材料); 一一尺寸; 一公称环刚度和(或)压力等级; 生产日期; 测试管材时的日期; 试样a、b、c的长度L、Lb、Le。 C) 试验温度; H) M 每个试样环刚度的计算值S。、S、S。污水处理厂及配套管网工程施工组织设计,精确到小数点后第2位; e) 环刚度的计算值S,保留3位有效数字; 1 如果需要,每个试样的力/变形曲线图; + 任何可能影响试验结果的因素,如本标准没有规定的偶然性因素和操作的细节