環剛度測試的詳細介紹

環剛度測試是用于評估管材抵抗外部壓力能力的一種試驗方法，以下是關于環剛度測試的詳細介紹：

測試原理

根據 ISO 13968 標準或 GB/T 9647 標準，環剛度測試是基于管材在受到徑向壓力時，會產生彈性變形的原理。通過對管材施加均勻的徑向壓力，測量其在一定壓力下的變形量，再根據相關公式計算出管材的環剛度，以評估管材抵抗外部壓力的能力。

測試設備

主要使用環剛度試驗機，該設備由加載系統、測量系統和數據處理系統組成。加載系統能夠對管材施加穩定的徑向壓力；測量系統可精確測量管材的變形量和所受壓力值；數據處理系統則根據測量數據計算環剛度并輸出結果。

試樣制備

• 從待測試的管材上截取一定長度的試樣，一般長度為 300mm±10mm，且試樣兩端應平整、光滑，無毛刺、裂紋等缺陷。

• 對于大口徑管材，可根據標準要求適當減少試樣長度，但需保證測試結果的準確性。

測試步驟

1. 將制備好的試樣放置在環剛度試驗機的兩個平行壓板之間，使試樣的軸線與壓板垂直，且試樣應位于壓板的中心位置。

2. 設置試驗機的加載速度，一般為 20mm/min±5mm/min，然后啟動試驗機，對試樣施加徑向壓力。

3. 當試樣的徑向變形量達到管材外徑的 3% 時，停止加載，記錄此時試驗機顯示的壓力值和變形量。

4. 重復上述步驟，對每個試樣進行至少 3 次測試，取平均值作為該試樣的測試結果。

結果計算

環剛度的計算公式為：$S=(0.0186+0.025\frac{Y}{D})\times \frac{F}{L\times Y}$，其中$S$為環剛度（單位：kN/m2），$Y$為試樣的徑向變形量（單位：mm），$D$為管材的外徑（單位：mm），$F$為試樣所受的壓力值（單位：N），$L$為試樣的長度（單位：mm）。

應用領域

環剛度測試廣泛應用于塑料管材行業，如埋地排水用聚氯乙烯（PVC-U）管材、聚乙烯（PE）管材、聚丙烯（PP）管材等，用于評估這些管材在地下埋設時抵抗土壤壓力和地面荷載的能力，確保管材在使用過程中不發生變形、破裂等問題。