VC-U管材试验作业指导书

PVC-U管材试验作业指导书（NTJCZ-TG29）1适用范围本作业指导书适用于工业与民用建筑及市政道路交通中使用的PVC-U管材的试验检测。2执行标准《硬聚氯乙烯（PVC—U）管件坠落试验方法》GB8801-1988《注塑硬聚氯乙烯（PVC—U）管件热烘箱试验方法》GB8803-1988《热塑性塑料管材拉伸性能试验方法聚氯乙烯管材拉伸性能的测定》GB8804.1-1988《塑料管材尺寸测量方法》GB8806-1988《硬质塑料落锤冲击试验方法通则》GB/T14153-19933硬聚氯乙烯（PVC—U）管件坠落试验3．1原理本方法是将管件在（0±1）℃下预处理30min，在10s内从规定高度处自由坠落到平坦的混凝土地面上，观察管件的破损情况。3．2试验设备秒表分度值0.1s；温度计分度值1℃；恒温水浴（内盛冰水混合物）或低温箱，温度为（0±1）℃。3．3试样3．3．1取完整管件做为试样，试样应无机械损伤。3．3．2同一规格同一品种的试样，每组5只。3．4试验条件3．4．1跌落高度公称直径小于或等于75mm的管件，从距地面（2.00±0.05）m处坠落；公称直径大于75mm的管件，从距地面（1.00±0.05）m处坠落。3．4．2试验场地平坦混凝土地面。3．5试验步骤3．5．1将试样放入（0±1）℃的试验环境中，当温度重新达到（0±1）℃时开始记时，并操持30min。3．5．2取出试样，迅速从规定高度自由坠落于混凝土地面，坠落时应使5个试样在五个不同位置接触地面，并应尽量使接触点为易损点。3．5．3试样在离开恒温状态到完成坠落，必须在10s之内进行完毕。3．6试验结果评定检查试样破损情况，其中任一试样在任何部位产生裂纹或破裂，则该组试样为不合格。4硬聚氯乙烯（PVC-U）管材及管件维卡软化温度测定4.1原理本方法是放试样于液体介质中，在等速升温条件下测定标准压针在49.05N力的作用下，压入从管件或管材上切取的试样内1mm时的温度。4.2试验装置本标准中的试验装置如图4-99。实验支架、负载杆和压杆实验支架用于放置试样，并可方便地浸于保温浴槽中，支架和施加负荷的负载杆应选用热膨胀系数小的材料组成，在测定温度范围内，由于热膨胀而引起的变形测量装置的读数偏差不得超过0.02mm（可用厚度3~4mm的硼硅酸盐玻璃或低热膨胀合金钢代替管材试样进行校验）。负载杆能自由垂直移动，压杆固定于负载杆的末端（压针应经硬化处理），其长3~5mm，横截圆面积为（1.000±0.015）mm2，压针平端与负载杆成直角，并不允许带有毛刺等缺陷。保温浴槽为盛有液体传热介质的浴槽，具有搅拌器、加热器。加热器应能使液体按每小时（50±5）℃的传热介质速度等速升温。传热介质传热介质的选择以对试样无影响为原则，并应具备室温时具有粘度较低的特点。如硅油、变压器油、液体石腊等均可。砝码因试样随受的静负载G=W+R+T=49.05N，则应加砝码的重量由下式计算：W=49.05-R-T式中：W——砝码质量，N；R——压针、负载杆和载荷盘的重量，N；T——变形测量装置附加力，N。测温装置经校正的局部浸入式水银温度计或其他测温仪表，其分度值为0.5℃。变形测量装置百分表或其他测量装置，精度为0.01mm。冷却装置可将液体传热介质迅速冷却，以备再次试验。4.3试样及其制备4．3.1管材4．3．2试样应是从管材上沿轴向裁下的弧形管段，其尺寸如下：长度50mm；宽度10~20mm；厚度2.4~6.0mm。4．3．3若管壁厚度大于6.0mm，则应采用适宜的方法加工管材外表面，使管材壁厚减至4.0mm。4．3．4若管壁厚度小于2.4mm，则可用两个弧形管段叠加组成，使其总厚度不小于2.4mm。作为垫层下层管段试样应首先压平。为此可将该试样在140℃甘油浴中保持5min，再置于两块四角带夹紧螺栓的光滑压板之间压平。然后将此压板连同试样放在140℃甘油浴中保持10min。取出冷却后，就得到压平试样。上层管段仍保持原状。4．3．5每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多作若干个，以供试验结果相关太大时作补充试验用。4．4管件4．4．1试样是从被测的管件阴接头上裁下的弧形管段，其尺寸如下：对于直径小于或等于90mm的管件，试样长度与阴接头长度相等，对于直径大于90mm的管件，试样长度为50mm，宽度为10~20mm，厚度为2.4~6.0mm。试样应在没有拼缝线处的部位切取。4．4．2若管件壁大于6.0mm，则按方法进行处理。主管件阴接头带有螺纹时，螺纹部分应车掉，使其表面光滑。4．4．3若管件壁小于2.4mm，则按方法进行处理。4．4．4试样数量应符合的规定。4.5试验程序4.5．1将被测试样在温度低于预期软化温度50℃下预处理5min。4.5．2将加热槽的温度升至约低于试样软化温度50℃保持恒定。4.5．3把试样凹面向上，其中心位置对准压针端部。管壁小于2.4mm的试样，压针端部位置于未压平的上层试样的凹面上，压针端部应位于试样边缘3mm以内。4.5．4把组装好的试样架放进已恒温的加热槽内，使试样位于液面35mm以下。温度计的水银球应与试样相距3mm以内，并尽量靠近试样，但不应接触试样。4.5．55min后，在压针端部仍保持原位的条件下记录百分表的读数或调至零点。然后将砝码加在载荷盘上，使试样承受的总轴向压力为49.05N(5.00kgf)、49.54N(5.05kgf)。4.5．6以每小时（50±5）℃速度等速升温，提高加热槽的温度，同时开动搅拌器。4.5．7当压针压入试样内1mm时迅速记录此时温度计读数，此温度即为该试样的维卡软化温度（VST）。4.6结果表示以两个试样的维卡软化温度的算术平均值来表示所测管材、管件的维卡软化温度（VST），其单位以摄氏度表示。若两个试样结果相差大于2℃，则必须另取试样做试验。5注塑硬聚氯乙烯（PVC—U）管件热烘箱试验5.1原理根据厚度，将试样在150℃的空气循环烘箱中经受不同时间的加热。冷却后检查试样出现的缺陷，特别是在拼缝处和注射点周围的缺陷。5.2设备控温空气循环烘箱。5.3试样及其制备取完整管件作为试样。如管件装有弹性密封圈，则应在试验前除去密封圈。每组至少测三个试样。5.4试验步骤将烘箱温度设定在（150±2）℃。将试样放入烘箱，使其中一承接口向下直立，试样不得与其他试样和烘箱壁接触。不易放置平衡或受热软化后易倾倒的试样可用木支架支撑。待烘箱温度回升到设定温度时开始计算时间，试样在烘箱内的恒温时间按下表规定，试样壁厚测量精确到0.1mm。壁厚e/mm恒温时间t/miin壁厚e/mm恒温时间t/miine≤3.03.0<e≤5..05.0<e≤155.015.0<e≤220.01530607020.0<e≤330.030.0<e≤440.040.0<e140220240恒温时间到后，从烘箱内将试样取出，注意勿损伤试样。试样在空气中冷却到室温后，检查每个试样出现的缺陷。注：试验也可在加热至（150±2）℃的甘油或不含芳羟类的油浴中进行。壁厚不大于8.0mm的管件为15min；壁厚大于8.0mm的管件为30min；当有争议明，应采用热烘箱试验方法。5.5结果评定试样应无起泡、碎裂及拼缝线裂开现象。注射点周围允许有不穿透该点壁厚50%的缺陷。拼缝线处允许有不贯穿全壁厚的开裂现象。端部浇口管件（如环形浇口或隔膜浇口）在注射区范围内管件壁的碎裂或分层，应与中轴平行，并且不应穿透壁厚的20%以上。6聚氯乙烯管材拉伸性能的测定6.1试样试样形状和尺寸本方法规定使用两种类型试样。冲裁试样，试样尺寸见表；机械加工试样,试样尺寸见表。冲裁试样尺寸mm符号说明尺寸偏差符号说明尺寸偏差L3b1L1br最小总长度端部宽度平行部分长度平行部分宽度小半径1152533614—±1±2±0.4±1RL0L2d大半径标线间距离夹具间初始距离管材壁厚小于25258012±2±1±5—机械加工试样尺寸mm符号说明尺寸偏差符号说明尺寸偏差L3b1L1b最小总长度端部宽度不小于于平行部分长度平行部分宽度11515336——±2±0.4rL0L2d半径标线间距离夹具间初始距离壁厚142580管材壁厚±1±1±5—试样的制备取样数量:外径小于或等于63mm规格的管材，取长度150mm的管段5段，并于每段取试样1片。外径大于63mm规格的管材，取长度150mm的管段一段，并沿管周且平行于轴线均匀取样条，每条取试样1片（见图4-102）。取样条数量见表。取样数量管材外径/mm75~250280~400450~630710~10000扇形块或样条数量量/个571016制样要求:从管材上取样条时，不加热，样条的纵向平行于管材的轴线。PVC-U或抗冲改性PVC管材管材壁厚小于或等于12mm规格的管材，可采用哑铃形裁刀（图4-99）或机械加工（图4-100）的方法制样。PVC-C或PVC/PVC-C共混管材均采用机械加工方法制样。制样方法:冲裁试样把从管段上截取的样条置于125~130℃的烘箱中，加热时间按管材壁厚计算，每毫米加热1min。取出样条后，速将哑铃形裁刀置于样条内表面，施加均匀压力裁样。必要时可加热裁刀。机械加式试样:外径小于或等于110mm规格的管材，应将截取的样条在下列条件下压平后制样。PVC-U和抗冲改性PVC管材在125~130℃的烘箱中加热；PVC-C和PVC/PVC-C共混管材在135~140℃的烘箱中加热。加热时间按管材壁厚计算，每毫米加热1min。外径大于110mm规格的管材，直接采用机械加工方法制样。不应使试样受热，被加工表面应光滑。试样状态调节试验前，将试样置于（23±2）℃的环境中，时间不少于4h。6.2试验设备及其要求材料试验机试验示值的误差应在测定值的±1%之内。电热烘箱控温误差在±2℃之内。游标卡尺或千分尺冲片机万能铣床或能满足制样要求的其他设备。6.3试验步骤试验环境温度（23±2）℃。测量试样的宽度和厚度，精确至0.01mm。将试样置于试验机上，使试样纵轴与上、下夹具中心连线相重合，并要松紧适宜，以防止试样滑脱。以（5+1）mm/min速度开启试验机，至试样断裂后，读取屈服点负荷或最大拉伸负荷和试样断裂时标线间距离。其试样断裂在标距之外，另取同样数量的试样补做试验。出现异常数据时，应取原试样数量的2倍，补做试验。6.4试验结果拉伸屈服强度、最大拉伸强度按式（4-22）计算：S=F/A（4-22）式中：S——拉抻屈服强度、最大拉伸强度，MPa；F——屈服点负荷、最大拉伸负荷，N；A——试样原始有效部分的最小截面积，mm2。断裂伸长率按式（4-23）计算：ε=（L-L0）/L0*100%（4-23）式中：ε——断裂伸长率，%；L——试样断裂时标线间距离，mm；L0——试样原始标线间距离，mm。试验结果以每组试样的算术平均值表示，取三位有效数字。6.5标准偏差按式（4-24）计算：式中：δ——标准偏差；X——单个测量值；X——一组测量值的算术平均值；n——测量值个数。7塑料管材尺寸测量7.1壁厚的测量测量仪器及对其要求壁厚的测量使用管壁测厚仪（如图4-107）或其他具有相同精度等级的测量仪器。测厚仪应符合下列要求：a．分度值不大于0.01mm；b．装有长度不小于30mm的固定杆，固定杆与仪器为一刚性整体，当5N的力沿动杆轴线方向作用于固定杆末端时，测厚仪读数偏差应小于0.01mm；c．固定杆末端（定触点）应为垂直于杆端面的圆片，其直径为6~8mm，厚度为1~2mm，边缘曲率半径应为1mm；d．动杆末端（动触点）应为半球形，其半径约为1mm；e．动触点施于管壁上的力应小于2.5N；f．定触点和动触点的表面应由硬质钢制成。管壁厚度测量应在GB2918中规定的（23±2）℃的环境中进行。测量方法将定触触点伸入管内内使之与管材材内表面接触触并调整动杆杆，读取最小小读数。测量结果表示测测量结果精确确到0.055mm。小数数点后第二位位大于零、小小于、等于5时取5，大于5时进一位。7.2平均外径径的测量原理概述测量量管材外壁圆圆周长并除以以3.142（圆周率）。测量仪器及对其要要求直接以直径径数值为刻度度的卷尺或其其他能达到相相同测量精度度的仪器。卷尺应符合下列要要求：分度值不大于0..05mm；；由不锈钢或其他合合适材料制成成；当2.5N的拉力作作用于其端部部时，总伸长长应不大于00.05mmm；卷尺厚度和刻线宽宽度等均应不不影响测量结结果；有足够的揉曲性，以以便与管外壁壁圆周紧密贴贴合。测量方法将卷尺尺垂直于管材材轴线绕外壁壁一周，紧密密贴合后，读读数。结果表示读数或或平均外径的的计算值精确确到0.1mmm。7.3任何部位外外径的测量测量仪器分度值不大于0..05mm的的游标卡尺或或其他能达到到相同测量精精度的仪器。测量方法将游标卡的固定量量爪置于管材材一侧，活动动量爪置于另另一侧，垂直直于管材轴线线，移动卡尺尺动爪，直至至两爪与管材材表面恰好接接触。确认卡尺与管材成成正确位置后后，读数。在测量最大与最小小直径时，要要在同一断面面各处测量，直直到得出最大大与最小值。结果表示读数数精确到0..1mm。8硬质塑料落锤冲击击试验8.1原理A法——通过法：采用一定定质量的落锤锤在规定高度度下冲击试样样。一般用于于产品的质量量控制。B法——梯度法：采用变换换冲击高度或或落锤质量冲冲击试样的方方法而获得冲冲击破坏能。8.2仪器符合ZBN720226要求的各种种落锤式冲击击试验机。落锤质量:质量分分为0.5、1、2、3、4、5、6、8、10、15kg。锤头半径:分为330、10、5mm三种。夹具:管材试样采用V型型夹具，夹角角为120º，长度2000mm。使试试样稳固地夹夹在V型槽内。板材或异型材等所所用夹具形状状不作具体规规定。但必须须保证以下几几点：a．夹具必须能够将将试样夹紧，保保证其在受冲冲击时不发生生位移；b．夹具夹紧点必须须与支承点重重合。夹力不不可过大，以以免试样变形形。c．夹具装上后的中中心线必须与与落锤中心线线重合，其误误差不得大于于2.5mmm。8.3试样形状及尺寸管材管材公称外径小于于或等于755mm时，从从五根管上沿沿长度方向分分别截取1550mm长的的试样。公称称外径大于775mm时，从从五根管材上上沿长度方向向分别截取2200mm长长的试样。板材从五块板材上距边边缘不小于1100mm处处分别截取2200mm**200mmm的正方形试试样。厚度为为板材原厚。异型材从五根异异型材上沿挤挤出方向各截截取200mmm长的试样样。管件及硬质塑料零零部件保持原原形状的整体体试样。制备试样不得有裂纹，端端口平整，对对管材和异型型材试样，两两端应与轴线线垂直切平。数量通过法10个。梯梯度法25个以上。8.4试样状态调调节与试验的的标准环境按GB2918中规规定的标准环环境与正常偏偏差范围进行行调节，时间间不小于48h，并在此环环境下进行试试验。试样需进行高低温温冲击试验时时，可按产品品标准中的有有关规定或用用户要求的试试验条件进行行。冲击试样样离开预处理理环境状态后后15s内完成。8.5试验步骤骤将试样水平放置在在夹具上。有有困难时，可可采用垫片等等加以调整、固固定。采用A法时，按产品标准准中规定的冲冲击高度及落落锤质量对10个试样依次次进行冲击。采