塑料管材作為應用十分普遍的工業產品，尤其是在建筑給排水、城市燃氣輸送、電纜電線護套、化工流體輸送等方面都有重要的作用。考慮到有壓管道工作的特殊性，其對抗外部載荷性能有更高的要求，必須通過應用科學、合理的檢測技術保障其質量。

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對于需要承受外部載荷的有壓管道，為了保障其工作的可靠性，需要對其抗外壓負載能力進行檢測。目前，國際上主要采用的檢測指標為環剛度，在實際工程應用中，如果塑料管材的環剛度指標不合格，會對管材的正常使用和使用壽命造成重要影響，嚴重的甚至可能引發工程質量事故，需要引起高度重視。

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試驗原理

在實際工程應用中，塑料管材的環剛度通常依靠試驗設備進行檢測，依據現行標準GB/T 9647-2015，實際中通過以管材處于恒速變形時測得的負荷和變形量來確定環剛度。

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試驗檢測要點

1、 試樣的制備

要進行塑料管材的環剛度試驗檢測，首先需要對試樣進行制備，而在制備試樣的過程中，需要解決2個問題：

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（1）要對試樣長度進行確定，現實中埋設的塑料管材一般都較長，但受到試驗檢測設備和條件的限制，一般只截取待檢管材的一段進行試驗，而這需要對截取試樣的長度進行合理確定。

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對于塑料管材，如果直徑的基本尺寸≤1.5m，那么試樣的長度取（300±10）mm為宜；如果直徑的基本尺寸＞1.5m，試樣的長度應不小于管材公稱外徑的0.2倍。一些塑料管材可能存在螺旋的肋、波紋或其他規則的結構，此時的試樣長度應以管材的平均內徑為基礎上下浮動20mm，還要確保最終的長度取值必須處于290～1000mm。

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同時，考慮到管材的界面為環形，在截取時很容易出現歪斜，進而導致沿著圓周方向試樣的長度可能會存在差異，因此在試驗制備時，還必須對不同圓周方向上的試樣長度的一致性進行保證，工程中一般要求沿圓周方向的試樣長度最小值與最大值之比應≥0.9。

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（2）當確定了試樣長度后，應從待檢管材上切割截取下等于試樣長度的一段管材作為檢測試樣。但待檢管材一般都比較長，滿足試樣長度要求的切割位置存在多種，此時就需要對切割位置進行合理確定。

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具體切割位置應按照管材的結構壁類型進行確定。對于實壁管材及水平規則結構壁管材，其切割截取位置與管材壁無關，只需要保證截取時沿圓周方向的試樣長度一致性即可;但對于垂直規則結構壁管材，其切割位置與管材壁有關，必須保證截取下來的試樣至少包含1個完整的肋、波紋或其他的規則結構，截取部位應定在這些規則結構的中點。

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2、試樣的尺寸測量

在對塑料管材的環剛度進行試驗檢測時，需要測得試樣的一些尺寸參數，主要涉及試樣的長度和直徑。對于試樣長度的測量，考慮到試樣切割時可能因為歪斜導致沿圓周方向上的長度值不一致，測量必須沿著圓周方向進行多點測量。如果多點測量結果滿足試樣的制備精度要求，則取多點測量結果的均值作為試樣長度的最終測得值；反之就需要重新進行調整切割。

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具體測量時，若管材直徑的基本尺寸處于200～500mm，應沿圓周方向測量4點；如果基本尺寸≤200mm，則應沿圓周方向測量3點；如果基本尺寸≥500mm，則應沿圓周方向測量6點。對于試樣直徑的測量，考慮到試驗檢測時的加載速率由管材直徑確定，且試樣結束條件也是以管材直徑方向的變形情況為依據，測量的準確性就顯得尤為重要。

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考慮到試樣端部在切割截取時可能會出現局部變形，進而該處直徑存在誤差，所以實際一般取試樣長度的中部作為直徑測量部位。

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①在試樣長度中部的橫截面處，采用沿圓周間隔45°依次測4次的方式，再取4次測量結果的均值作為最終測得值。這種方法要求沿圓周方向上的測量間隔角必須足夠精確，要嚴格控制等于45°，否則就會導致測量沒有覆蓋整個圓周，進而可能產生誤差。

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②在試樣長度中部的橫截面處，用內徑π尺進行測量。采用這種方法必須保證π尺緊密貼合試樣內壁，以免因間隙影響導致誤差產生。

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3、 試驗狀態控制調節

在實際測量中，考慮到塑料管材的力學性能容易受到溫度等環境要素的影響，比如溫度過高會使試樣軟化，溫度過低又可能導致脆性增加，這些都會影響到最終的環剛度測量結果。所以在進行試驗檢測時，必須對潛在可能影響試驗結果準確性的試驗狀態進行控制。一般在正式試驗檢測前，應將管材試樣置于環境溫度（23℃±2℃）中24h以上，以保證最終試驗數據的準確性。

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4、 試驗設備

塑料管材的試驗檢測主要是在環剛度試驗機上進行，為了保證最終得到的試驗數據準確可靠，需要根據試驗的具體要求，對試驗機進行合理確定，并注意在整個試驗過程中做到準確無誤的操作。

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此外，環剛度的試驗檢測還需要用到一對相互平行的擠壓平板，擠壓平板在選擇時要注意保證其尺寸與試樣尺寸間的協調性，同時還必須具備足夠的剛度和硬度。如針對具體試驗，擠壓平板的長度不能比試樣的長度小，寬度必須比試樣承受載荷時的接觸表面寬，且留有一定余量；如果擠壓平板的剛度和硬度不達標，試驗檢測時可能會導致平板本身發生變形，那么最終得到的管道變形數據自然就會不準確，進而影響到最終的試驗檢測結果。

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結語

隨著社會經濟與科技的同步發展，工業得到了突飛猛進的進步和良好的發展。管材作為工業發展的重要構成，在科技發展的大背景下，其生產工藝也處于不斷改進的狀態中。尤其是塑料管材，隨著塑料工業的快速發展，塑料管材的品種越來越繁多，其生產工藝也越來越精湛。環剛度作為表征管材抗外壓負載能力的一個重要指標，對評價判斷管材的質量和性能方面起著非常關鍵的作用。

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同時隨著給排水等領域的塑料管材的需求量越來越大，在這種背景下，更需要提升對這些產品質量和性能的重視，通過應用科學檢測手段來保障其性能的可靠性。