热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法.doc

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1、热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法 中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准GB/TGB/T 180421804220002000 热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法1 1 范围范围本标准规定了测定热塑性塑料管材蠕变比率的试验方法。本标准适用于具有圆环形截面的热塑性塑料管材。2 2 引用标准引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 29181998 塑料试样状态调节和试验的标准环境3 3 原

2、理原理将管材平放于两平行水平板中，以一固定压力对其持续施压 1000h（42 天），并分别在规定的时间里记录管材的形变，然后建立管材形变对时间的关系曲线，并分析数据的线性关系，最后通过计算外推两年时的形变求取管材的蠕变比率。4 4 试验仪器和主要技术参数试验仪器和主要技术参数4.1 压缩试验仪压缩试验仪能施加需要的预负荷 F0与负荷 F（见 6.5），仪器的精度为 1%。4.2 钢板需两块钢板，钢板应平整、光滑、清洁，且在试验期间不发生形变。每块钢板的长度应不大于或等于试样的长度，宽度至少要比负荷下试样接触表面的最大宽度大 25mm（包括 25mm）。4.3 其他仪器测量仪器，包括直尺（精确至

3、 1mm）、形变测量仪（至于精确至 0.1mm 或形变的 1%）、计时器（精确至 min）。测量管材内径形变的示例见图 1（略）。5 5 试样试样5.1 取样制备取一根足够长的管材，沿其外壁面一条平行于轴线的直线并作标记，然后截取三段作为试验试样，分别记为 a、b、c，试样端应垂直于管材的轴线，长度按 5.2 规定。5.2 试样的长度5.2.1 从管材的端面开始在外表面上沿轴向均匀标记 3 至 6 条直线，标记数目见表 1（略），测量每条标线的长度，并求得它们的算术平均值，以算术平均值作为试样的长度，管材长度至 1mm。对每个试样，长度测量值中最小值与最大值的偏差要小于 10%。5.2.2 对

4、于公称直径 da小于或等于 1500mm 的管材，每个试样的平均长度为（30010）mm。5.2.3 对于公称直径 da大于 1500mm 的管材，每个试样的平均长度（以毫米为单位）至少为0.2dn5.2.4 对于带垂直筋、波纹或具有规则结构的结构壁管材取样时，应尽可能使每个试样的长度包含满足 5.2.2 或 5.2.3 条要求的最小的整数筋、波纹或其他结构。垂直筋管材试样的截取见图 2（略）。5.2.5 对于螺旋形结构的管材（见图 3 略），每个试样的长度应包含满足 5.2.2 或 5.2.3 要求的最小的整数螺旋数。对于用波纹等方式作为螺旋加强筋的管材，在每个试样的长度内应包含一整数目的加

5、强筋，并最少为 3 个，而且试样的长度尽可能按 5.2.2 或 5.2.3 取得。5.3 试样的内径分别测量试样 a、b、c 的内径 dia、dib、dic，在长度中部的横截面上，以 45为间隔，测量四个值，计算它们的算术平均值，并精确到 0.5%。分别记录每个试样 a、b、c 的平均内径 dia、dib、dic，按式（1）计算三个值平均值 di：di=（1）5.4 试样的陈化试验前，试样应先陈化 21 天2 天。6 6 试验步骤试验步骤6.1 试验温度按 GB/T 2918 规定的标准试验环境执行。试样在试验前应在此温度状态下调节至少 24h。6.2 如果某试样最低环刚度的位置能测知，则在试

6、验时，以该位置放至压缩试验仪的平板下进行试验，并将此试样作为第一个试样 a。如试样的最低环刚度不能测知，则在放第一个试样 a 时，应将其标线与上板接触。其他试样（b、c）与上板接触的位置，相对于第一个试样标线旋转 120、240。6.3 放置好形变测量仪，并检查每个试样对于上平板的角度。6.4 降低上平板直至与试样上部分接触。6.5 加载预负荷 F0，F0的取法如下6.5.1 管材内径 di小于等于 0.1m 时，F0=7.5N；6.5.2 管材内径 di大于等于 0.1m 时 F0=7.5N（di单位为 m），F0不是整数时将其圆整到下一个整数值。6.5.3 加载预负荷 F05min 后，调

7、节形变测量仪到零点。然后加载一个稳定增加的压力，在开始加载后的 20s30s 内达到负荷 F，在施加负荷 F360s（6min）后应使试样的形变 达到管材内径的（1.50.2）%即 =（0.0150.002）di，并将此负荷作为试验的满负荷。达到满负荷 F时，开始计时。6.6 施加满负荷 F6min 后测量初始形变，记为 y0，然后继续分别测量1h、4h、24h、168h、336h、504h、600h、696h、840h、1008h 时形变量，对每个试样应至少拥有 11 个形变值。如果 y0超出 6.5 中的规定，则中断试验，重新调节试样状态至少 1h，并再按 6.3 进行试验。试验中，在 5

8、001008h 时间段内的各规定的测量时间允许有24h 的偏差，并以该实际得到的测量值作顺归分析。如在 862h 时读得的形变值来代替 840h 的形变值进行计算。7 7 试验结果试验结果7.1 计算对每个样品，在半对数坐标图（见图 4 略）上作形变（m）对试验时间（h）的半对数曲线，通过建立直线方程 Yt=B+Mlgt，以及对全部 11 个数据点，最后 10 个点，最后 9 个点，直到最后的 5 个点（见表 2 略）作线性回归分析，这里常数 B、M 及相关系数 R 用下列公式计算（运用了最小二乘法）。（2）（3）（4）式中：B在 1h 时理论上的形变，mm；M直线斜率；N用作线性回归分析的形

9、变-时间曲线上的数据点数；R相关系数（如果 R 值在 0.99 到 1.00 之间，则认为图中的点基本处于一直线上）；ti在 i 点的时间，通过下式给出：xi=lgti，h；yi在时间 ti时的总形变，mm。利用每一试样通过不同数据点的范围导出的公式 Yt=B+Mlgt 分别计算外推两年的形变Y2（mm）（t=2 年=17520h）（见表 2 略）。选择相关系数分布在 0.990 到 0.999（R 值包含0.999）之间的 R 值最高值时相应的 Y2值为两年形变量，当 R 值相同时，取 R 值相应的 Y2最高计算值为两年形变量，然后将 Y2用于对试验样品蠕变比率的计算。当 R 值最高值小于0

10、.990（包含 0.990）时，试验按 7.3 进行。在得以 Y2值后用下列公式来计算三个试样的蠕变比率：（5）（6）（7）取它们的算术平均值作为管材的蠕变比率，公式如下：（8）结果取两位有效数字。7.2 蠕变比率计算举例表 2（略）是一试样的试验记录及有关的计算结果，从第四列向后依次给出了不同数据点的范围及相应 M、B、R、Y2值的计算结果，第四列表明了有哪些点被包括在回归分析中。7.3 继续试验在回归分析中，对于三个样品的任何一个，如果在最后 5 个点的范围内仍得不到高于0.990 的相关系数值，那么就需要对所有的试样继续进行试验，分别再测量1200h、1400h、1680h、2000h、2400h、2818h、3400h 与 4000h 时的形变，（各测量时间允许偏差为24h），直到最后五个点范围的关相系数值超过 0.990 为止。8 8 试验报告试验报告试验报告应具有下列内容：a)本标准代号；b)材料名称、规格和型号；c)仪器型号、试验条件；d)试验结果；e)试验人员及日期。