聚氨酯保溫層直埋熱水管道的剪切強度

聚氨酯保溫層直埋熱水管道的剪切強度1常溫下保溫管道軸向剪切強度試樣制備試樣測試段長度應(yīng)滿足以下要求：工作管公稱尺寸WDN200,試樣應(yīng)是一截長度為保溫層厚度2.5倍，且不得短于200mm的保溫管道；工作管公稱尺寸DN200VDNWDN800,試樣應(yīng)是一截長度為1.5倍DN,且不得短于500mm的保溫管道；工作管公稱尺寸DN>DN800,試樣應(yīng)是一截長度為1.0倍DN,且不得短于1000mm的保溫管道在保溫結(jié)構(gòu)兩端，保存適當長度的工作鋼管，以便于試驗操作。試樣應(yīng)在距管端部500mm?1000mm處、垂直于管道軸線截取。共制作3段試樣。測試步驟如圖4所示，試樣處于常溫（23±2）℃環(huán)境條件下，由試驗裝置按5mm/min的速度對工作鋼管一端施加軸向力，直至保溫結(jié)構(gòu)的結(jié)合面破壞別離。記錄最大軸向力值，并計算軸向剪切強度。試驗可在管道軸線置于垂直方向或水平方向的兩種情況下進行，當管道軸線處于垂直方向時，軸向力中應(yīng)計入工作鋼管的重量。Fax軸向力；Ds一一工作鋼管外徑;A——保溫層厚度；L一一試樣長度；①一一工作鋼管；②外護管；③一一保溫層；④導向環(huán)；⑤——試驗裝置底座。圖4軸向剪切強度測試裝置示意圖軸向剪切強度計算軸向剪切強度應(yīng)按式（16）進行計算：rav=—七—（16）"Lx4xD式中：乙——軸向剪切強度，單位為兆帕（MPa）；Fax——軸向施加的力，單位為牛（N）；L——試樣的長度，單位為毫米（mm）；Ds——工作鋼管外徑，單位為毫米（mm）。取三個試樣分別測試結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終測試結(jié)果。測試儀器設(shè)備測試儀器設(shè)備為200kN?1000kN壓力試驗機；精度為±0.5%的測力傳感器。2常溫下保溫管道切向剪切強度試樣制備試樣應(yīng)為一截長度是工作管直徑0.75倍的保溫管道，且不得小于100mm。在保溫結(jié)構(gòu)兩端，保存適當長度的工作鋼管，用于固定試樣和方便試驗操作。試樣應(yīng)在距管端部500mm?1（）0（）mm處、垂直于管道軸線截取。共制作3段試樣。如圖5所示，將工作鋼管一端固定在固定支架①上；試樣外護管表面被傳力夾具③環(huán)抱，傳力夾具的內(nèi)環(huán)面上具有足夠數(shù)量直徑約為5mm的半球狀突起，突起嵌入外護管外表未被完全鉆透的凹孔中，但不應(yīng)對外護管產(chǎn)生徑向壓力；傳力夾具上對稱安裝兩根杠桿②，每一根杠桿端頭與保溫管道中心線的距

離，即力臂長度a離，即力臂長度a=1000mm。離，即力臂長度a離，即力臂長度a=1000mm。Ftan一一切向剪切力；a一一杠桿力臂長度；Ds——工作鋼管外徑；①一一固定支架；②——杠桿；③——傳力夾具；④一一外護管；⑤一一保溫層；⑥一一工作鋼管。圖5切向剪切強度測試裝置示意圖測試步驟試樣處于常溫（23±2）°C環(huán)境條件下，通過兩根對稱杠桿，試驗裝置按25mm/min的速度連續(xù)施加切向力，直至保溫結(jié)構(gòu)的結(jié)合面破壞別離，記錄最大切向力值。切向力垂直作用于杠桿上，在每一根杠桿上施加的切向力為Ran/2。切向剪切強度計算切向剪切強度應(yīng)按公式（17）計算：乃xxLx—x

,2a式中：tan切向剪切強度，單位為兆帕tan切向剪切強度，單位為兆帕（MPa）；Ftan——切向剪切力，單位為牛（N）;L——試樣長度，單位為毫米（mm）；Ds——工作鋼管外徑，單位為毫米（mm）；a每一根杠桿的長度，單位為毫米（mm）。取三個試樣分別測試結(jié)果的平均值作為最終測試結(jié)果。測試儀器設(shè)備測試儀器設(shè)備200kN?1000kN壓力試驗機；精度為±0.5%的測力傳感器;專用傳力夾具。31409時管道的軸向剪切強度試驗室環(huán)境溫度為（23±2）C的條件下，使長度不小于3.5m被測保溫管道的工作鋼管升溫，在30min時間內(nèi)到達（140±2）℃,并保持溫度穩(wěn)定時間不少于4h。然后在離管道端部500mm?1000mm處，按621.1的要求盡快制作試樣，再按621.2和621.3的要