一、設(shè)備總述
1、名稱、型號及規(guī)格
名稱：混凝土排水管外壓試驗(yàn)機(jī)
型號：RNPSW-500
2、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 16752-2017《混凝土和鋼筋混凝土排水管試驗(yàn)方法》
GB/T 11836-2009《混凝土和鋼筋混凝土排水管》
JC/T 640-2010《頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管》
3、產(chǎn)品概述
混凝土排水管外壓試驗(yàn)機(jī)是結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16752-2017《混凝土和鋼筋混凝土排水管試驗(yàn)方法》、GB/T 11836-2009《混凝土和鋼筋混凝土排水管》的規(guī)定和用戶要求而設(shè)計(jì)。本測定儀適用于混凝土和鋼筋混凝土排水管。
4、技術(shù)參數(shù)
名稱 | 參數(shù) |
壓力 | 500KN（可定制1000KN） |
立柱間距 | ≤2000mm（可完成100mm～1800mm的三個級別管試壓） |
排水管內(nèi)徑 | 2米（2000mm）可定制尺寸3米（3000mm） |
橫梁調(diào)整方式 | 手動調(diào)節(jié) |
橫梁調(diào)整范圍 | 300mm～2100mm |
橫梁移動速度 | 100mm/min |
力值精度 | 0.5級 |
試驗(yàn)力顯示方式 | 數(shù)字顯示、峰值顯示 |
尺寸 | 3445mmX2440mmX5000mm |
二、外壓荷載
1、試件
1.1 GB/T 11836-2009、JC/T 640-2010或其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混凝土和混凝土排水管。其他異型管道的外壓荷載試驗(yàn)可根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行。按照本方法進(jìn)行異型管道的外壓荷載試驗(yàn)時墊木的距離根據(jù)正常使用的管道的鋪設(shè)面外徑進(jìn)行計(jì)算。
1.2 蒸汽養(yǎng)護(hù)的管體靈氣不宜少于14 d，自然養(yǎng)護(hù)的管體齡期不宜少于28 d。
2、試驗(yàn)裝置
2.1 采用三點(diǎn)試驗(yàn)法，通過機(jī)械壓力的傳遞，試驗(yàn)管體的裂縫荷載和破壞荷載。
2.2 外壓荷載試驗(yàn)裝置由試驗(yàn)機(jī)架、加荷設(shè)備和顯示量值的儀表組成，試驗(yàn)機(jī)應(yīng)保證測量荷載的誤差為±2%，加荷速度可控制。
2.3 外壓荷載試驗(yàn)裝置示意圖見圖2。
2.4 外壓試驗(yàn)裝置機(jī)架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，保證荷載的分布不受任何部位變形的影響。在試驗(yàn)機(jī)的組成中，除固定部件外，另外還有上、下兩個支承梁，上、下支承梁均可延長到試件的整個試驗(yàn)長度上。試驗(yàn)時，荷載通過剛性的上支承梁均勻地分布在管體上。
2.5 上支承梁為一鋼梁，鋼梁的剛度應(yīng)保證它在荷載下，其彎曲度不超過管體試驗(yàn)長度的1/720，鋼梁與管體之間放一條橡膠墊板，膠墊板的長度、寬度與鋼梁相同，厚度不小于25㎜。
2.6 下支承梁由兩條硬木組合而成，其截面尺寸為寬度不小于50㎜，寬度不小于25㎜，長度不小于管體的試驗(yàn)長度，其剛度應(yīng)保證它在荷載下，其彎曲度不超過管體試驗(yàn)長度的1/720。硬木支撐的下支承梁與管體接觸處應(yīng)做成半徑為12.5㎜的外圓弧，兩條下支承梁之間的凈距離為管體試壓方向垂直面外徑的1/12，但不得小于25㎜，加載位置見圖3-1-2。
圖3-1 外壓荷載試驗(yàn)裝置加荷位置示意圖
圖3-2 外壓荷載試驗(yàn)裝置加荷位置示意圖
3、試驗(yàn)步驟
3.1 試驗(yàn)設(shè)備狀況檢查。
3.2 將管體放在外壓試驗(yàn)裝置的兩個平行的下支承梁上，然后將上支承梁放在管體上，使管體與上、下支承梁的軸線相互平行，并確保上支承梁能在通過上、下支承梁中心線的垂直平面內(nèi)自由移動。上、下支承梁應(yīng)覆蓋管體的有效長度，加荷點(diǎn)在管子全長的中點(diǎn)（見圖3）。對承插口管整根管體進(jìn)行外壓試驗(yàn)時，上、下梁應(yīng)覆蓋其平直段全長LP，加荷點(diǎn)再平直段中點(diǎn)（見圖3）。
3.3 通過上支承梁加載，可以在上支承梁上集中一點(diǎn)加荷，或者是采用兩點(diǎn)或多點(diǎn)同步加荷。
3.4 開動油泵，使加壓板與上支承梁接觸，施加荷載與上支承梁。對混凝土排水管加荷速度1.5 kN/（m·min）；對鋼筋混凝土排水管的加荷速度為
30.0kN/（m·min）。
3.5 連續(xù)勻速加荷至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的裂縫荷載的80%，保持加荷荷載1min，觀察有無裂縫，用讀數(shù)顯微鏡或裂縫測寬儀測量其寬度；若沒有裂縫或裂縫較小，繼續(xù)按裂縫荷載的10%加荷，保持加荷荷載1min，加荷之裂縫荷載，保持加荷荷載3min。若裂縫寬度仍小于0.20㎜，需測定裂縫荷載時，繼續(xù)按裂縫荷載的5%分級加荷，每級保持加荷荷載3min直到裂縫寬度達(dá)到或超過0.20㎜。
3.6 裂縫寬度達(dá)到0.20㎜時的荷載值即為該管體的裂縫荷載。加壓結(jié)束時裂縫寬度達(dá)到0.20㎜，裂縫荷載為該級荷載值；加壓結(jié)束時裂縫寬度超過0.20㎜，裂縫荷載為前一級荷載值。
3.7 按照步驟2.3.4規(guī)定的加荷速度繼續(xù)加荷至破壞荷載的80%,保持加荷荷載1min，觀察有無破壞。
若為破壞，按破壞荷載的10%繼續(xù)分級加荷，保持加荷荷載1min，加荷至破壞荷載時，保持加荷荷載3min，檢查破壞情況，如為破壞，繼續(xù)按破壞荷載的5%分級保持加荷荷載3min，知道破壞。
3.8 管體失去承載能力時的荷載值為該管體的破壞荷載。在加荷過程中管體出現(xiàn)破壞狀態(tài)時，破壞荷載為前一級荷載；在規(guī)定的荷載持續(xù)時間內(nèi)出現(xiàn)破壞狀態(tài)時，破壞荷載為該級荷載與前一級荷載的平均值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時間結(jié)束后出現(xiàn)破壞狀態(tài)時，破壞荷載為該級荷載值。
