给水用塑料管材试验.docx
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给水用塑料管材试验
一．目的
检测给水用塑料管材各项参数，指导检测员按规程正确操作，保证检测结果科学准确。
二．检测参数及执行标准
外观、不透光性、尺寸测量、密度、维卡软化温度、纵向回缩率、二氯甲烷浸渍试验、冲击试验、液压试验、连接口密封试验。
执行标准：
GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》3.3.16条规定；
GB/T18742.1—2002《冷热水用聚丙烯管道系统第2部分；管材》；
GB/T18992.2—2003《冷热水用交联聚乙烯（PE-X）第2部分；管材》；
GB6111—2003《长期恒定内压下热塑性塑料管材耐破坏时间的测定方法》；
GB/T10002.1--2006《给水用硬聚录乙烯（PVC-U）管材》；
GB/T10798--2001《热塑性塑料管材通用壁厚表》；
GB/T13526—92《硬聚氯乙烯（PVC-U）管材二氯甲烷浸渍试验方法》；
GB/T14152—93《热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法真实冲击率法》。
三．适用范围
适用于建筑物内外（架空工或埋地）给水用管材，管材适用于压力下输送温度不超过45℃的水，包括一般用途和饮用水的输送。
四．职责
检测员必须执行国家标准，按操作规程做好检测工作，随时整理试验记录，编制检测报告,并对试验数据负责。
五．样本大小及抽样方法
同一批原料、配方和工艺生产的同一规格管材作为一批,每批数量不超过50t。
如生产数量少，尚不足50t，则以7天产量为一批。
400～500（mm）3根、150～200（mm）3根、4±0.1m1根。
六．仪器设备
1．游标卡尺型号SHRN，设备编号JC341；
2．测量线为长度大于试样长度的细线；
3．管壁测厚仪：
分度值不大于0.01mm读当选偏差应小于0.01mm;；
4．卷尺：
分度值不大于0.05mm；
5.电子分析天平:
仪器编号HX421；
6．玻璃容器及固定支架：
高度适宜；
7．比重瓶：
容积50ml，并装有0～30℃、分度0.1℃的温度计；
8．恒温水浴：
温度波动不大于±0.1℃；
9．金属丝：
直径小于0.13mm;
10．ZWKL维卡软化温度测定仪，仪器编号SN051；
11．热浴槽：
恒温控制在150±2℃；
12．容器：
玻璃或不锈钢制成；
13．LC-B型冲击试验机，仪器编号SN031；
14．SG-3-10型智能性塑料管材耐压设备，仪器编号SN011；
15．夹持器、划线器、温度计（刻度0.5℃）等;
16.二氯甲烷。
七．环境条件
1.管材弯曲度测量，应在生产后常温下至少放置24h进行；
2.冲击试验，试验温度为0℃或20℃，
值为5%或10%；
3.其他各项参数试验应在基准温度23±2℃的环境中进行状态调节并在同等条件下进行试验。
八．检测步骤及数据处理
1．外观：
在光源下用肉眼观察。
2．不透光性：
取400mm管段，将一端用不透光材料封严，在管与侧面有自然光的条件下，用手握住有光源方向的管壁，从管子开口端用肉眼观察试样的内表面,不见手遮挡光源的影子为合格。
3.尺寸测量
（1）长度:
用精度为1mm的钢卷尺和卡尺测量;
（2）弯曲度
a将试样置于一平面上，使其滚动，当试样与平面呈最大间隙时，标记试样两端与平面接触点。
然后将试样滚动900，使凹面面向操作者，用卷尺从试样一端贴外壁拉向另一端，测量其长度。
b在试样两端标记点将测量线沿长度方向水平拉紧，用游标卡尺或金属直尺测量线至管壁的最大垂直距离，即弦到弧的最大高度。
（3）平均外径及偏差和不圆度
a将卷尺垂直于管材轴线绕外壁一周，紧密贴合后，读数。
b将游标卡尺的固定量爪置于管材一侧，活动量爪置于另一测，垂直于管材轴线，移动卡尺动爪，直至两爪与管材表面恰好接触。
c确认卡尺与管材成正确位置后，读数。
d在测量最大与最小直径时，要在同一断面各处测量，直至得出最大与最小值。
e测量同一断面的最大外径和最小外径，用最大外径减最小外径为不圆度。
（4）壁厚偏差及平均壁厚偏差
a将定触点伸入管内使之与管材内表面接触并调整动杆，读取最小读数。
b沿圆周测量最大壁厚和最小壁厚，不足0.1mm者，进至0.1mm，计算壁厚偏差。
c在管材同一截面沿圆周测量八个点的壁厚，计算其算术平均值，为平均壁厚，不足0.1mm者进至0.1mm，平均壁厚与分称壁厚的差为平均壁厚偏差。
（5）承口深度和内径用精度为0.02mm的游标卡尺按规定的部位测量承口深度；用精度为0.001mm内径量表测量承口中部两个相互垂直的内径，计算它们的算术平均值，为平均内径。
4．密度（A法：
浸渍法）
（1）试样表面应平整、清洁，无所泡等缺陷。
尺寸适宜，便于称量。
试质量约1～5g。
试样用模塑或机械加工方法制成。
（2）浸渍液选用新鲜蒸馏水或其他不与试样作用的液体,必要时可加入几滴湿润剂，以便除去气泡。
（3）在标准环境温度下，在空气中称量用直径小于0.13mm的金属丝悬挂试样质量a。
然后将悬挂着的试样全部浸入温度控制在23±0.1℃的浸渍液中（浸渍液密度
，放在有固定支架的烧杯或其他容器里）。
试样上端距液面不小于10mm，试样表面不能粘附空气泡。
称量试样在浸渍液中的质量b。
试样密度按下式计算：
…………………………………
（1）
式中：
－温度t℃时试样的密度，g/cm3；
a—试样在空气中的质量，g；
b—试样在浸渍液中的质量，g；
－浸渍液的密度，g/cm3。
（4）当试样密度小于浸渍液密度时，仍按（3）步骤进行测定，但需在悬丝上加挂一个材质与浸渍液不起作用的重锤，以保证试样按（3）的条件浸没于浸渍液中。
重锤的表观质量损失c可以认为是悬丝的一部分。
这时试样的密度按下式计算：
式中：
c—重锤的表观质量损失，g；
、
、a、b—与公式
（1）中相同。
（5）若选用的浸渍液不是新鲜蒸馏水时，其密度值用比重瓶法测量，按下式计算浸渍液的密度：
……………………………（3）
式中：
—浸渍液的密度，g/cm3；
—浸渍液的质量，g；
—水的质量，g；
—相同温度下水的密度，g/cm3。
5．维卡软化度试验
（1）试样及制备
a.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
b.若管壁厚度大于6.0mm，则采用适宜的方法加工管材壁厚减至4.0mm。
c.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。
作为垫层的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，再置于两面三刀块四角带夹头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。
d.每次试验用两个试样，但在裁制试样时，应多作若干个，以供试验结果相差太大时作补充试验用。
（2）试验步骤
a.将被测试样在温度低于预期软化温度50℃下预处理5min。
b.将加热槽的温度升至约低于试样软化温度50℃保持恒定。
c.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，压针端部应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。
d.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。
e.5min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）。
f以每小时50±5℃的速度等速升温，提高加热槽的温度，同时开动搅拌器。
g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）。
6．纵向回缩率试验（试验方法B—烘箱试验）
（1）试样最小长度为200mm，从三根管材中各取试样一段，使用划线器，在试样上划出两条相距100mm的圆周标线，使其一标线距其一端至少10mm。
（2）试样在23±2℃下至少放置2h进行预处理。
（3）在23±2℃下，测量标线间距离
，精确至0.25mm。
（4）调节烘箱温度至150±2℃。
（5）将试样置于烘箱中，使其不触及烘箱壁或烘箱底。
垂直悬挂试样时，悬挂点应选在距标线最远的一端，水平放置试样时，应在试样下垫上一层滑石粉。
（6）试样在烘箱内的时间:
壁厚≤8mm60min；
8mm＜壁厚≤16mm120min；
壁厚＞16mm240min。
试验时间应从烘箱温度回升到试验温度算起。
（7）从烘箱中取出试样，平放于一光滑平面上。
待完全冷却至23±2℃时，沿母线（直径上相对的）测量两标线间的最大和最小距离
。
用下列公式计算每一试验的纵向回缩率
，以百分率表示：
∣
式中：
—试验前两条标线间距离，mm；
—试验后沿母线测量两条标线间距离，mm。
选择使
为最大值时的
测量值，其中，
可为正值或负值。
（8）求出三段试样的算术平均值，作为管材纵向回缩率。
7．二氯甲烷浸渍试验
（1）从管材上截取长至少为100mm的管段，在尽量不使材料发热情况下，用直角车刀仔细地车削试样断面，然后用800号水砂纸轻轻打磨，使断面光滑平整。
对于大口径管材，可将磨削好断面的试样沿轴线方向截成2～4片。
用干抹布仔细地将试样内外表面清理干净。
（2）将二氯甲烷倾入容器内，其深度应使试样浸没至少30mm。
（3）往容器内缓慢加入蒸馏水，使其在二氯甲烷上形成约20mm厚的水封层。
（4）将容器置于恒温水浴中。
（5）调节水浴温度，当二氯甲烷的温度达到20土0.5℃时，将试样置于网格上浸入容器中，或将试样悬浸在二氯甲烷中。
试样浸渍深度不得少于30mm。
应确保试样的磨削面一端被浸渍在二氯甲烷中。
如试样截成片状，应将各片试样全部浸在二氯甲烷中。
注:
如试验中如发现试液变混浊，并影响观察和测定时，应随时更换二氯甲烷。
（6）试样恒温浸渍20min。
（7）从容器中取出试样，放在空气中干燥15min。
在取出和干燥试样过程中不得触碰试样的浸渍部分。
（8）用肉眼检验试样内外表面及横断面，用卷尺和游标卡尺测量内外表面及壁厚的破坏长度，记下所有变化情况。
8．冲击试验
（1）试样制备
a.试样由抽取的管材样品切割而成,其切割端面应与管材的轴线垂直，切割端应清洁、无损伤。
b.试样长度：
外径小于或等于75mm的管材试样为150土10mm，外径大于75mm的管材试样为200土10mm。
c.试样标线：
外径大于40mm的管材试样，应沿其长度方向画出等距离标线。
不同外径的管材试样应画线数见GB/T14152—93中表1。
d.试样数量：
试验所需试样数量可根据GB/T14152—93中图1（或表3）、图2（或表4）及第9章确定。
（2）试样应在0土1℃或20土2℃的水浴或空气浴中进行状态调节，最短调节时间见下表。
仲裁检验时应使用水浴。
壁厚δmm
水浴调节时间min
空气浴调节时间min
δ≤14.1
30
120
δ＞14.1
60
240
（3）试样在状态调节后，从取出至试验完毕应不超过10s，若超过10s，则应重新调节至少5min。
（4）若试样状态调节温度为20+2℃，试验环境温度为20土5℃，则试样从取出至试验完毕的时间可放宽至60s。
（5）外径小于或等于40mm的管材试样，每个试样只承受一次冲击。
（6）外径大于40mm的管材试样在进行冲击试验时，应将各标线编号，然后使落锤冲击在1号标线上，若试样未破坏，则按（3）或（4）条的规定，再使2号标线承受落锤的冲击，直至试样破坏或全部标线都承受一次冲击。
（7）逐个对试样进行冲击，直至取得判定结果。
9．液压试验
（1）连续从管材样品上切取试样，试样末端应平整并与管的轴线保持垂直。
（2）安装密封接头后试样两端的自由长度
应等于试样外径的三倍，但不得小于250mm。
在同一试验条件下，最少需要3个试样。
（3）试样在加压之前应在规定的试验温度下进行预处理，其最短预处理时间如下：
a.管材壁厚小于或等于5mm的试样预处理时间为1h；
b.管材壁厚为5-lOmm的试样处理时间为2h；
c.管材壁厚超过lOmm的试样处理时间为3h；
d.试样的预处理应在恒温槽中进行，并将试样灌满水；
e.试样不应在管材制成后的15h内进行试验，但生产检验除外。
（4）试验压力
（Pa）按下式计算：
式中：
—环应力，Pa；
—管的平均外径，mm；
—管的最小壁厚，mm。
注：
对每种产品试样所放的环应力
应按相应的产品标准的规定。
（5）清除试样上的污垢、油迹等。
（6）测量试样的平均外径和最小厚度。
按上述公式计算相当于选用环应力的试验压力。
（7）将密封接头连接到试样两端。
用水将试样灌满对试样进行预处理。
（8）将试样和试验设备相连接，排出空气，均匀加压到所规定的压力。
在整个试验过程中，试样应浸没在恒温槽的介质之中，不能接触槽壁。
（9）当试样加压到所规定的压力后，立即启动计时器。
（10）试验中，当试样发生渗漏和破裂引起试验内部压力下降时，试验设备应自动关闭施压线路，并停止计时。
如试样在距密封接头小于0.1
处出现破裂，则不计结果，应另取试样重新试验。
（11）试样出现破裂，应记下其破坏类型：
脆性的或是韧性的。
不出现塑性变形则破裂是“脆性的”；如破裂伴随发生塑性变形，则破裂是“韧性的”。
10．承插口密封试验
将连接后的试样按9液压试验进行试验。
试验压力和温度见下表，试样不应发生渗漏或破坏。
直径范围
试验温度,℃
试验压力
时间，h
de>90
20
3.36×pN
1
de≤90
20
4.2×pN
1
11.检测完毕,整理仪器,打扫卫生,处理好水电,注意安全。
九．结果判定
1．外观检查：
管材内外壁应光滑、平整。
不允许有气泡、裂口和明显的痕纹。
2．不透光性：
不见手遮挡光源的影子为合格。
3．尺寸测量：
测量结果符合标准GB/T10002.1—1996中表7规定尺寸为合格。
4．密度：
在1350～1460kg/m3范围内为合格。
5．维卡软化温度试验：
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的维卡软化温度（VST），其单位以摄氏度表示。
≥80℃为合格。
若两个试样结果相差大于2℃，则必须另取试样重新做试验。
6.纵向回缩率试验：
≤5%为合格。
7.二氯甲烷浸渍试验：
试样表面无变化为合格。
8.冲击试验：
（1）若试样冲击破坏数在标准GB/T14152-93中图1（表3）或图2（表4）的A区，则判定该批的TIR值小于或等于5％或10％。
（2）试样冲击破坏数在标准GB/T14152-93中图1（表3）或图2（表4）的C区，则判定该批的TIR值大于5％或10％。
（3）若试样冲击破坏数在标准GB/T14152-93中图1（表3）或图2（表4）的B区，则应进一步取样试验，直至根据全部冲击试样的累计结果能够做出判定。
（4）冲击试验（0℃）TIR≤5%为合格。
9.液压试验：
在规定恒定压力下规定的时间内试样无渗漏和破裂均为合格。
10.承插口密封试验：
在规定恒定压力下试样无渗漏和破裂均为合格。
十．记录格式
记录用《建设工程质量检测数据信息技术标准》表C4.11.01《给水用塑料管材试验记录》，报告用《建设工程质量检测数据信息技术标准》表B4.11.01《给水用塑料管材试验报告》
十一．审批程序
检测完毕，整理记录，填好报告单签字后连同记录交审核员审核，经主管批准，盖章后发放报告。
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