制樣方法的選擇對建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材拉伸性能試驗(yàn)結(jié)果的影響

【摘要】 拉伸性能是建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（以下簡稱“PVC-U管材”）的重要檢測指標(biāo)，制樣方法的選擇對拉伸性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果具有一定的影響，本文通過數(shù)據(jù)對比分析，找尋影響規(guī)律，提出制樣方法選擇的建議，以期對檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)試驗(yàn)室在試驗(yàn)過程中試樣的的選擇具有一定參考價值。

【關(guān)鍵詞】 PVC-U管材;拉伸性能;影響

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.01.003

Abstract： Tensile property is an important test index of rigid polyvinyl chloride（PVC-U）pipe for building drainage （hereinafter referred to as "PVC-U pipe"）and the selection of sample preparation method has a certain impact on the test results of tensile property index. Through comparative analysis of data，this paper finds out the law of influence，and puts forward suggestions for the selection of sample preparation method，so as to provide reference for testing institutions and laboratories of production enterprises. The selection of samples in the process has certain reference value.

Key words： PVC-U pipe;tensile property;influence

1 前言

隨著塑料管道應(yīng)用的普及，PVC-U管材廣泛應(yīng)用于建筑的室內(nèi)排水工程等領(lǐng)域，作為排水系統(tǒng)的重要組成部分，其產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系到工程質(zhì)量的安全和廣大人民群眾的切身利益。拉伸性能是PVC-U管材的重要檢測指標(biāo)，包括拉伸屈服應(yīng)力和斷裂伸長率項目。GB/T 5836.1-2018《建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定拉伸屈服應(yīng)力≥40.0 MPa，斷裂伸長率≥80%。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定兩項指標(biāo)的試驗(yàn)方法按GB/T 8804.2-2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，而GB/T 8804.2-2003標(biāo)準(zhǔn)中對試樣的制取提供了兩種方案，分別是機(jī)械加工試樣（類型1）和沖裁試樣（類型2），那么在試驗(yàn)過程中兩種試樣如何選取，不同的制樣方法對拉伸性能指標(biāo)是否有影響，正是本文所要研究的問題。本文通過對3家企業(yè)生產(chǎn)的PVC-U管材產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析，總結(jié)制樣方法的選擇對PVC-U管材拉伸性能指標(biāo)的影響，以期對檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)試驗(yàn)室在試驗(yàn)過程中試樣的的選擇具有一定參考價值。

2 試驗(yàn)樣品的制備

2.1 GB/T 8804.2-2003標(biāo)準(zhǔn)中對試樣制備的要求

2.1.1 試樣的選擇見表1

2.1.2 機(jī)械加工方法

公稱外徑大于110 mm規(guī)格的管材，直接采用機(jī)械加工方法制樣。公稱外徑小于或等于110 mm規(guī)格的管材，應(yīng)將截取的樣條在溫度125～130 ℃條件下加熱后壓平，加熱時間按1 min/mm計算。壓平后在空氣中冷卻至常溫，然后用機(jī)械加工方法制樣。

2.1.3 沖裁方法

將樣條放置于125～130 ℃的烘箱中加熱，加熱時間按1 mm/min計算，加熱后用裁刀沖裁制樣，然后將試樣冷卻至常溫。

2.2 試驗(yàn)樣品的選擇與制備

本試驗(yàn)通過在3根相同規(guī)格，不同企業(yè)生產(chǎn)的樣品（標(biāo)注為：A企、B企、C企）上分別進(jìn)行直接機(jī)械加工制樣和沖裁制樣，共制取6組試樣，每組試樣10個樣品。

3 試驗(yàn)結(jié)果比對

6組試樣試驗(yàn)結(jié)果見表2、表3、表4。

由上述數(shù)據(jù)看出，A企、B企、C企試樣，機(jī)械加工試樣和沖裁試樣斷裂伸長率項目均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)≥80%的要求，但拉伸屈服應(yīng)力指標(biāo)僅B企試樣達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)≥40.0MPa的要求。

4 結(jié)果分析及建議

4.1 結(jié)果分析

由2.1.1條可知，所有規(guī)格的PVC-U管材均可采用機(jī)械加工方法制樣，且試驗(yàn)室間比對和仲裁試驗(yàn)需采用機(jī)械加工方法制樣，因此下面以械加工試樣的數(shù)值作為基礎(chǔ)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

由圖1可以看出與機(jī)械加工試樣數(shù)據(jù)相比，3組沖裁試樣拉伸屈服應(yīng)力指標(biāo)均在不同程度上有所降低，分別為機(jī)械加工試樣的92.2%、95.2%、93.3%。分析原因如下：因PVC-U管材較硬，與機(jī)械加工制樣方法相比，沖裁制樣需要將樣條放置于125～130 ℃的烘箱中加熱后用裁刀沖裁制樣，烘箱加熱會使PVC-U管材部分分子鏈段活性增強(qiáng)，分支鏈滑移，造成管材強(qiáng)度下降，進(jìn)而出現(xiàn)沖裁試樣拉伸屈服應(yīng)力指標(biāo)降低的現(xiàn)象。

按照圖1分析結(jié)論可知，沖裁試樣經(jīng)過125～130 ℃烘箱中加熱后，PVC-U管材分子鏈段的活性會增強(qiáng)，分子鏈的柔韌性也會得到提高，理論上沖裁試樣的斷裂伸長率指標(biāo)應(yīng)比機(jī)械加工試樣指標(biāo)具有一定的提升。但根據(jù)圖2數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，A企、B企、C企的樣品斷裂伸長率指標(biāo)按制樣方法選擇的不同并未出現(xiàn)規(guī)律性變化。A企、C企樣品沖裁試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比機(jī)械加工試樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)都有較明顯的提升，但B企樣品沖裁試樣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比機(jī)械加工試樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)卻出現(xiàn)了明顯的下降。因此根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，制樣方法選擇的不同對斷裂伸長率指標(biāo)沒有規(guī)律性的影響。

4.2 建議

通過上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比對分析，在對PVC-U管材進(jìn)行拉伸性能試驗(yàn)試樣進(jìn)選擇時，可遵循以機(jī)械加工試樣為主，沖裁試樣為輔的原則。特別是當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值在合格線邊緣時，需嚴(yán)謹(jǐn)考慮制樣方法選擇對試驗(yàn)結(jié)果的影響，以免造成誤判、錯判現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】

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[3] 金日光，華幼卿.高分子物理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006：221.

【作者簡介】

李程（1985-），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)闄z驗(yàn)檢測技術(shù)。