CIPP组件及其功能、短期弯曲性能的测定、管壁密实性试验.docx

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1、附录A（资料性）ClPP组件及其功能树脂系统和载体材料是成品管的基本成分。根据所使用的不同内衬技术，也可以添加其他材料。表 A.1给出了 ClPP组件的可能功能。表A.1 CIPP组件功能组分工法相关的典型功能可能的最终产品（“I”阶段）功能密封性机械性能耐化学性液压平稳耐磨性耐喷射性刚性强度树脂系统无+a+a+a+a载体材料液态树脂的载体-bh-+增强材料增强内衬管的儿何稳定性和 强度-+-一+临时内部和/ 或外部薄膜内衬管在拉入和固化期间容 纳和保护未固化的树脂系统 ,内衬安装期过程中或之后-半永久性内膜作为临时膜，但在树脂固化 后留在原位（不依赖于在 “I”阶段保持其完整性）-一-+半永

2、久性外膜-永久内膜作为半永久性薄膜，但能 起到增加ClPP衬垫使用寿命 的功能+永久性外膜+-一一-注1：这些功能可由ISO 10467： 4. 3. Ia中定义的内部树脂层提供。注2：载体材料通常影响复合材料的性能，例如，通过增加或减少机械阻力。附录B（规范性）短期弯曲性能的测定8. 1概述依据IS0178中的三点弯曲试验原理，对“I”阶段用于测试现场或模拟施工中的试样的弯曲性能的 设备、试样形状和尺寸、测试过程进行了修订，本附件可参考ISO 178： 2010+ A1： 2013中的单个条款 进行修订。还可参考ISO 14125： 1998 + A1： 2011,以获得可接受的试验跨度比，

3、适用于纤维增强热固性化合 物的平均试样厚度，以及长纤维增强复合材料中可能出现的失效模式的定义。对于弯曲的圆周样本，提供了包括几何校正因子的修正公式，用于计算根据ISo 178或ISo 14125确 定的载荷和挠度测量的弯曲模量、应力和应变值。这些和适用于三点弯曲测试的报告要求完整记录。B.2设备B. 2. 1对弯曲圆周样品的测试，在ISO 178： 2010 + A1： 2013, 5. 3中定义的两个支撑点和一个加载边都应 是半径为（50.2） mm的圆柱状或半圆柱状（见图B. 1）。为减少试样不完全平坦时，作用在其上的扭应变，试样应与支撑件完全接触，且冲击边应在垂直于 样品轴线的平面内能自

4、由旋转。对于所有其他方面，试验机，加载和挠度测量系统以及用于测量试样宽度和厚度的设备应符合ISO 178或ISO 14125的要求。形状从现场固化后内衬的圆周方向切割的试件应具有一致的曲率半径，以保证试件放置在支撑件上时， 在沿着跨度的点上最高点距离中心位置不大于0 1 L （见图B. 1）。纵向试件的边缘应相互平行切割（见图B.2）。厚度任何单个试件长度中间三分之一范围内的复合材料厚度与其平均值的偏差不得超过10机B. 2. 2宽度圆周方向试样的宽度一般为（50l）mm,如果是从圆柱管中切割的,或如果是从平面试样中切割的， 则应符合表B. 1。对于使用粗增强材料的复合材料，或者如果增强材料的

5、主方向不是圆周方向，则可以 在其中一种情况或两种情况下都表明更大的试件宽度值。这些说明的试件宽度值（公差1 nun）应分别 成为弯曲和平板试样上进行所有圆周方向弯曲试验的要求。纵向试件的宽度应符合表B. 1的规定。注：如果纵向试件的宽度因任何原因超过表B.1中规定的宽度，则在推导弯曲性能时，有必要对弯曲截面的惯性矩 进行修正（见图B. 2） o表B.1纵向试样宽度b值与平均壁厚ec,m的关系平均复合厚度ec.n宽度 bec.n 1015,0 110 ec.n 2030,0 120 3580,0 1B. 2.3长度标称跨度为L的平板试件，应切割成总长度不小于L+4ec, m,除单向或多向匏合材料

6、符合ISO 14125:1998+Al:2011表3中定义的III类或IV类外，试件长度均不应小于L+ 10ec, m0对于弯曲试样，超过试验跨距的试样长度应采用相同的复合厚度倍数，多余长度应沿圆周方向的试 样弧度测量。试样应被切割如图B. 1所定义的总弦长L3,因此通常会由L3 = L2 + 4 ec, InCOS,或者在 第三、第四类类的情况下，复合材料由L3 = L2 + 10 ect mcos确定。B.3过程B. 3.1复合材料厚度和宽度的测量总厚度h应首先应根据ISO 3126,通过在试件三分之一跨度的六个点上测量确定（参见图B.3）。复 合材料的厚度是由每次测量的总厚度减去己知的或

7、单独测量的任何内部和/或外部膜的厚度来确定的。注：任何永久性或半永久性膜的厚度通常可以根据8.4.2的规定赋值。多余的树脂的试样（对应于衬管的外侧），特别是在形成一层不规则厚度的情况下，为了符合厚度 公差或减少弯曲模量测量中的相关误差，在没有因此去掉预期复合材料的任何部分的前提下，可以在测 试前部分或全部磨掉。在此情况下，过量纯树脂被定义为不含任何纤维的固化树脂，并且由于现场取样 技术或其他原因，局部增加了树脂与纤维在复合材料中所占的比例，超过了按照& 4. 2所声明的比例。测试前,不得从复合材料厚度中扣除富含树脂层,包括作为ClPP壁结构部分的任何磨损层或打磨层。如个别复合材料厚度测量值与平

8、均复合材料厚度,m偏差超过10%,则应丢弃试件，随机选择新的 试件。如果任何单个试样的更合厚度ec, m的平均值与一组试样的平均值eg m相差超过10乐则该试样同样 应由随机选择的另一试样代替。试样的宽度应在测厚用的三对点的位置测量（见图B. 3） 0B. 3.2跨度的设置支架之间的标称距离L应设定为（161） ec, m,除了符合ISo 14125： 1998 + Al： 2011,表3中定 义的III级或IV级的单向或多向更合材料外，为了避免由层间剪切引起的失效，应根据需要采用以较高 的L / ec, m比率计算跨度（见ISO 14125： 1998 + A1： 2011,图6）。在使用弯

9、曲试件的情况下，如图B.1所示，其与支撑件的接触点之间的半角不应超过45。这相 当于标称跨距与直径比L/dn的上限约为0. 70oB. 3.3跨度的测量支撑中心之间的水平距离L应测量到最接近的0. 5%。在使用弯曲样本的情况下，如图B. 1所定义的真实跨度L2应由公式（B.1）计算：r+a +5%w,式中:支座的半径;ec, m复合材料平均厚度；e1一任何内膜的平均厚度；R2试样在复合材料中等厚度处的曲率半径。对于已知外径dn、R2的圆形衬管切割的环向试件，可以简单地赋值，如式(B. 2)所示：在所有其他情况下，R2也应确定。a)按公式(B. 3)计算：R2 =-+- + e.+-(B. 3)

10、2 8丫 2其中图B. 1中定义的尺寸V和LI的值是通过在卸载在支架上时直接测量试件获得的，或者b)将试件内表面的边缘轮廓描摹到纸上，利用几何构造或其他合适的方法求出最适合该轮廓的 圆弧半径RL如式(B. 4)所示：R2 =RI +e + ；(B.4)1.4 试件的对准在加载之前，试件应垂直于支架对齐，并定位，使其中心线位于加载边缘枢轴点作用线的0.5mm范 围内。1.5 结果的计算和表达1.5.1 5.1计算的跨度和厚度当采用弯曲试样时，计算抗药性能的跨距应为L2,如公式(B. 3)所定义，而不是支座中心之间的距 离L。用于计算复合材料抗弯模量和强度的厚度，在所有情况下均应为根据B. 4.

11、1测量的复合材料平均厚 度 ec, mo1.5.2 应变基准的确定应变基准点或零点的测量应从表观应力-应变曲线初始线性部分斜率与应变轴交点处确定(见图 B. 4) o如果测试机软件不能自动校正零误差，则还应使用B. 5. 3中描述的从未校正的应变数据推导表观 冲曲模量的程序来推导真实的应变数据。1.5.3 平板试样抗弯性能的推导对于轴向剪切的平板试样，应力、应变和模量的计算应按ISO 178:2010+Al :2013,式(5)(9)进 行，但用复合材料平均厚度ec,m代替总厚度h,按B. 5.1计算当使用未修正的应变数据时，短期港曲模量EO应通过ISO 178： 2010 + A1： 201

12、3, 9. 3中的步骤确 定，使用f2= fl+0.002的值，其中 fl被赋值为0.0005和0.004,其使计算的挠曲模量的值最大化，Ef =EOo通过推断直线的斜率E0,从而构造应变轴,可确定基准应变EfO(见图B. 4)。从实际的应力-应变 曲线上任何一点确定真正的应变，因为( fl)校正=(fl) , f未校正。若因形状或其他原因， 试件在达到明显(未修正)应变0.002之前，尚未完全接合支架，则应丢弃试件，随机选择新的试件。1.5.4 弯曲试样抗弯性能的推导对于沿圆周方向切割的弯曲样品，首先应进行平面计算。按照B.5.1的要求，另外用L2代替L,得到 下面的表观弯曲应力公式，。见式

13、(B.5)和应变，c见式(B.6)：2(%m)2Z=(B. b)(U然后，由表观应力的差除以标准参考应变0.0005和0.0025的表观应变差来计算表观模量Ec,如公 式(B. 5. 4. 3)所示：E =(B. 7)其中，下标值(2)较大的为表观应力应变的实测值，下标值(1)较小的为表观应力应变的实测值。使用未校正的应变数据时，应采用与B. 5. 3中所述类似的步骤。设定值C2= +0.002,其中5 被赋予0.0005和0.004之间的值，这使得计算的表观弯曲模量EC的值最大化，然后推断直线的斜率Ec,应 变轴来确定基准应变 coo然后利用公式(B. 8),根据弯曲试样几何形状的影响，修正

14、模量和应力的表观值：Ef 二旦(B. 8)CE公式(B.9)中CE为将曲面试件表观模量EC转换为等效平面试件Ef的弯曲模量的修正因子：二c9 “一 L5m8sj刃其中平均管径，dm=2R2 ,和公式(B. 10)：z =(B. 10)其中C。是使用公式(B.11)将从弯曲试样获得的表观应力或强度。C转换为平板试样的等效值。f的 修正系数：C = cos(B.11)L 3d注：巾可以用公式计算，Sin力=L2dm:弯曲试样的跨厚比和跨径比应在B. 4. 2规定的范围内进行测试。注：在试验过程中没有对平板试样进行校正，但如有必要，可以使用ISO 14125： 1998 + AL 2011,附录B的指导来 考虑。1.5.5 弯曲性能的替代表达当复合材料的平均厚度(ec,m)不容易确定时，例如，由于膜的厚度或任何多余的整齐的树脂层的厚 度不确定，可以使用平均总试样厚度，(B. 5)和(B. 6)来计算，而不是ec,m截面抗弯刚度计算结果如式(B. 12)所示：EI=Efbh,n (B.12)12和公式（B. 13）所示的截面弯矩:注：这种测试结果的替代表达形式，可以用于安装CIPP内衬样品的质量控制测试，以验证截面设计特性的实现，而 不需要对内衬管壁结构进行详细的检查或测量。B. 5. 6测试报告测试报告应包括以下信息：a）对本文件的引用，即ISO