简述热塑性塑料管材耐外冲击试验

【摘要】用规定的质量和尺寸的锤体，在距离要试验试样的部位一定高度处，自由落体，进行冲击。用肉眼观察冲击后试样，记录试验试样破坏数量和试验总数。 2、管材耐外冲击试验方法的比较 管...

摘要：阐述了塑料管材耐外冲击试验的目的、原理及方法。塑料管材耐外冲击试验是检验管材耐瞬时冲击的能力及生产管材选用制造的材料特性、生产工艺的选择和控制、结构设计等方面是否存在质量缺陷。塑料管材耐外冲击试验有通过法和真实冲击率法两种方法，这两种方法原理是一致的，但是对管材耐外冲击性能的评价程度是不同的。

关键词：塑料；管材；冲击试验

塑料管材或带有塑料层的复合管材作为其他材料管材的替代品在排水工程上大量使用。为保证管材产品质量，满足使用要求，在产品标准中，对其提出了外观、尺寸、物理机械性能等一系列质量要求。热塑性塑料管材或带有塑料层的复合管材的耐外冲击性能就是常见的物理机械性能质量要求中的项目之一。耐外冲击性能检验项目是考虑以下因素设定的：一是产品在运输和使用过程中，不可避免的产生意外的撞击或冲击，耐外冲击性的要求及试验，以检验管材耐瞬时冲击的能力，另一个是塑料管材或带有塑料层的复合管材产品本身，由于选用制造的材料特性、生产工艺的选择和控制、结构设计等，使得管材容易具有脆性或产生应力集中等影响管材使用性能的质量缺陷，耐外冲击性的要求及试验，用以确定和检验产品是否存在影响使用的隐性质量缺陷。

排水用塑料管材的国家标准、行业标准及企业标准基本上都有耐冲击性能的要求，采用的试验方法是通过法或真实冲击率法。通过法试验多采用或参照国家标准GB/T 14153-1993《硬质塑料落锤冲击试验方法通则》中的A法，真实冲击率法采用的是国家标准GB/T 14152-2001《热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法时针旋转法》。这两种试验方法各有利弊，目前，国家标准、行业标准基本上都采用真实冲击率法，一些小口径管材的企业标准采用通过法。

1、管材耐外冲击试验的原理依据

用规定的质量和尺寸的锤体，在距离要试验试样的部位一定高度处，自由落体，进行冲击。用肉眼观察冲击后试样，记录试验试样破坏数量和试验总数。

2、管材耐外冲击试验方法的比较

管材耐外冲击试验主要有两种试验方法，通过法和真实冲击率法。

通过法简便、快捷，试样需要量相对比较少，适用于小口径管材，试验结果代表性差、置信度比较低，是一种表象法，试验成本低，结果对产品质量容易产生误判。通过法依据的是计数，给出试验结果，该结果是产品出厂或验收的依据。

真实冲击率法，试验用试样量相对比较大，是一种统计数值法，具有确切性，该种方法置信度高，试验成本相对高，对产品质量误判的几率小。真实冲击率法依据的是计数、数理统计给出试验结果，该结果是批量或连续生产的产品进行耐外冲击试验时破坏的百分数，所以称为管材耐外冲击的真实冲击率。

无论通过法还是真实冲击率法，试验时都有两个可变试验条件可选：锤体的质量，冲击高度。

2.1 真实冲击率法

2.1.1 锤体的选择

锤体的尺寸根据GB/T 14152-2001标准给出了两种。

一般按产品标准要求或验收要求确定。锤体的质量选择遵循优先数系原则，GB/T 14152-2001标准给出了0.5kg到16.0kg的15个参考锤体质量。

2.1.2 冲击高度的选择

一般按产品标准要求或验收要求确定。冲击高度是变数时，其选择亦遵循优先数系原则，或等量变化高度原则。GB/T14152-2001标准给出了PVC-U管材的冲击高度参考值，高度由0.4m到2.0m

2.1.3 试样

由弹塑性力学理论，每个试样的长度和状况要求规范一致，确保每次试验具有最大限度的一致性。GB/T 14152-2001标准要求试样长度为200mm±10mm，且端面应与轴线垂直、清洁、无损伤。

2.1.4 试样的数量

真实冲击率法试验结果依据的是数理统计，所以试验冲击总数必须满足数理统计的需要。GB/T 14152-2001标准要求试验冲击总数至少25次。

试样的数量是由试样每次被冲击的结果和试样的外径两个因素决定的。为了使得试验结果能够全面的体现产品耐外冲击性能，对于不同外径的每个试样要求冲击的次数是不同的。

GB/T 14152-001标准要求同一试样被冲击点等距分布，其弧长距离约为52mm到72mm。常见公称外径管材冲击的分布点如下表：

2.1.5 试验结果

管材耐外冲击试验是破坏性试验，对批量或连续生产的产品耐外冲击性能的判断，只能使用真实冲击率法，该法是由样本试验结果，来推断批量或连续生产的产品的耐外冲击性能-真实冲击率，所以真实冲击率法给出的结果是有一定的置信度限制的。

为了方便快速由样本试验结果给出批量或连续生产的产品的耐外冲击的真实冲击率，GB/T 14152-2001标准给出了真实冲击率的范围，而不是确切真实冲击率，并且附有判断图和判断表，样本试验结果与其对照即可给出批量或连续生产的产品的耐外冲击的真实冲击率所属范围值。

2.2 通过法

2.2.1 锤体的选择

按产品标准要求或验收要求确定。锤体的质量选择遵循优先数系原则

2.2.2 冲击高度的选择

按产品标准要求或验收要求确定。冲击高度是变数时，其选择亦遵循优先数系原则，或等量变化高度原则。

2.2.3 试样

按产品标准要求或验收要求确定。由弹塑性力学理论，每个试样的长度和状况要求规范一致。

2.2.4 试样的数量

按产品标准要求或验收要求确定。试样的数量一般为10个，每个试样冲击的次数一般为1次。

2.2.5 试验结果

计数破坏次数，按产品标准要求或验收要求确定试验结果。

3、大口径管材试样的冲击

对于内径大于500mm的管材，耐外冲击试验试样可切块进行，样块长200mm，内弦长300mm，样块的数量取决于耐外冲击试验的方法选择。

4、管材耐外冲击试验的冲击点

耐外冲击试验冲击的是管材的外表面。无论管材的外表面的形状如何，冲击试验的冲击点都要落到试样的最高点，或局部跨度的中点。

5、管材耐外冲击方法的选择

根据对试验结果的用途、产品标准的要求进行耐外冲击试验方法的选择。