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            工程應用中塑料波紋管的優缺點

            來源:塑料波紋管優點 作者:塑料波紋管應用 發布日期:2018-08-06

              

            一、工程中塑料波紋管的優點

              塑料波紋管與金屬波紋管等孔道相比,有以下優點。

              1)耐腐蝕性好

              塑料波紋管的原材料為高密度聚乙烯,其耐腐蝕性能遠優于金屬,耐酸、堿腐蝕?;炷两Y構可有效防止光等介質引起的有機材料老化問題。當構件由于裂縫導致防水功能失效時,塑料波紋管可對預應力筋及水泥漿體提供良好的防護作用。

              2)絕緣性能好

              塑料波紋管本身為非金屬材料,絕緣性能好??杀苊怆娀瘜W腐蝕。在施工中可以有效避免電焊等導致的孔道缺陷。

              3)摩擦系數小

              塑料波紋管的管道摩擦系數實測為0.07~0.13。金屬波紋管管道摩擦系數為0.20~0.25。因此,采用塑料波紋管的結構預應力損失大為減少,可提高有效預應力,提高預應力材料效率,節約鋼材。

              以某工程預應力束為例,孔道長度x=59.17m,管道切線夾角之和0=51.79°。如采用塑料波紋管,管道每米偏差對摩擦的影響系數c=0.0015,管道摩擦系數p=0.17。摩擦引起的預應力損失:n=qcm[1-e-(00-a)]=0.232270om。

              如采用金屬波紋管,管道每米偏差對摩擦的影響系數x=0.0015,管道摩擦系數u=0.25。摩擦引起的預應力損失:n=dn[1-e-(0-a)]=0.293 150m。

              采用塑料波紋管后預應力損失可減小20.77。同時,管道摩擦系數減小后,能夠減小穿筋摩擦力30?上,方便了預應力穿束工作。多束鋼絞線束穿筋工作可逐根傳人孔道,提高了施工效率,可降低鋼絞線材料損耗和施工成本。

              工程應用中塑料波紋管的優缺點

            二、 工程中塑料波紋管的缺陷

              在工程應用中,發現預應力塑料波紋管存在以下缺陷和不足。

              1)剛度與金屬波紋管相比偏低

              塑料波紋管管道密度0.954g/cm2,短期(1min)彈性模量為800MPa,長期(50年)彈性模量為150MPa,管道壁厚2.5~3.0mm。金屬波紋管管道密度為7.85g/cm2,彈性模量為2.06×10FMPa,管道壁厚為0.3mm。塑料波紋管的彎曲剛度(El)為金屬波紋管的1/137.3(短期)~1/25.7(長期)。

              在施工時,對于后穿筋施工工藝,如果馬凳筋固定不好或間距過大,有可能發生孔道移位、上浮等問題。

              2)存在結構分層問題

              由于塑料本身強度和彈性模均較低,塑料與水泥漿和混凝土均無粘結力,因此在結構內沿波紋管界面客觀上存在薄弱層。對于在截面同一高度密集配直線預應力束的結構,會在截面該高度上出現結構分層現象。

              在施工中,如果預應力束在長度方向出現偏差,則會出現較大的橫向拉應力。

              在預應力張拉時,如果施工階段預壓應力較大,由于材料泊松比u的影響,也會出現橫向拉應力。這兩種應力疊加后,極有可能造成混凝土截面沿分層面分離,產生裂縫,嚴重時有可能造成面層混凝土剝落。

              3)塑料波紋管耐熱及防火性能差根據規范要

              求,塑料波紋管原材料主要成分應為高密度聚乙烯樹脂(HDPE)或案丙烯(PP)。但目前部分材料生產廠家為降低生產成本,采用再生料作為原料進行生產。這種材料制作的產品雖能通過多項進場檢驗,但耐火性能不好,在電焊等高溫作用下會發生燃燒,有可能在施工階段造成火災。在夏季施工時,陽光炙烤造成鋼筋高溫有可能燒傷塑料波紋管。

              工程中塑料波紋管的使用問題

            三、工程應用中塑料波紋管問題的解決辦法

              針對以上問題,建議采用以下針對性措施,防止造成工程事故。

              1)控制結構中各工況下的局部壓應力。

              在設計時,必須對施工工況進行驗算,確保滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTGD62-2004中7.2.8條規定,避免產生過大的壓應力。如果在截面同一高度處密排預應力束,則應適當增大箍筋、拉接筋等橫向普通鋼筋配筋率,不能按照規范規定進行構造配筋,以增大截面整體性,減少材料分層對結構的不利影響。

              2)對塑料波紋管應加強檢驗

              其各項性能必須滿足《預應力混凝土橋梁用塑料波紋管》JT/T 529-2004要求。應加強進場檢驗,檢驗項目應包括外觀、尺寸偏差(內徑、外徑、不圓度)、環剛度。如果對產品有懷疑,則應增加局部橫向荷載、柔韌性和抗沖擊性檢驗。并應增加耐火性檢驗。

              3)塑料波紋管原材料

              應使用原始粒狀原料,嚴禁使用粉狀和再造粒狀顆粒原料,并且高密度聚乙烯應滿足《高密度聚乙烯樹脂》GB/T11116-1989的要求,聚丙烯應滿足《塑料打包帶》GB/T12023-1989的要求。

              4)加強施工質量控制

              采用塑料波紋管時,馬凳筋間距≤500mm,并必須采用U形筋或井字架固定牢固,避免澆筑混凝土時發生孔道移位。

              

            四、塑料波紋管工程應用的總結

              后張預應力技術已經廣泛應用于工程建設中,預應力材料不斷推陳出新。

              塑料波紋管具有密封性好、耐蝕性強、絕緣性能好等多種明顯的優點,可以產生顯著的經濟效益。在實際應用中也發現了塑料波紋管的諸多不足之處。其剛度小,耐熱性及防火性差,在結構中會造成截面分層。在設計及施工階段應加以重視。

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