塑料以合成树脂为主要成分,是一种高分子材料。它具有许多独特的优异性能,特别是重量轻,耐腐蚀性能好。德国在1937年首先采用硬质聚氯乙烯(UPVC)管作为供排水及酸等腐蚀性强的液体的输送管道。70多年来,塑料管道的优越性已逐步被人们所认识,并被世界各国逐步采用,特别是西欧、美、日等国已普遍应用。我国的塑料管道应用较晚,但近几年随着生产技术和工艺的发展,有了很大的提高,塑料管道得到了极大的发展。经逐步应用在各行各业,常用在市政排水工程中的塑料管道有:硬质聚氯乙烯(UPVC)管、聚乙烯(PE)管、玻璃钢(FRP)夹砂管等。
3.6.4.1 硬质聚氯乙烯(UPVC)管
硬质聚氯乙烯(UPVC)管是目前国内外都在大力发展和应用的新型化学建材,根据其生产工艺的不同又分为径向加筋管、螺旋缠绕管、双壁波纹管等。
1.径向加筋管
聚氯乙烯径向加筋管是采用特殊模具和成型工艺生产的UPVC管,其特点是管壁厚度薄了,同时还提高了管体承受外压载荷的能力,管外壁上带有径向加强筋,起到了提高管材环向刚度和耐外压强度的作用。此种管材在相同的外载荷能力下,可比普通UPVC管节约30%左右的原料。
2.螺旋缠绕管
聚氯乙烯螺旋缠绕管是由带有T型肋的UPVC板材卷制而成,板材之间由快速嵌接的自锁机构锁定,在自锁机构中加入粘结剂粘合。这种制管技术的最大特点是可以在现场按工程需要卷制成不同直径的管道,管径为150~1600mm。
3.双壁波纹管
聚氯乙烯双壁波纹管管壁纵截面由两层结构组成,外层为波纹状,内层光滑,这种管材可比普通UPVC管节省40%的原料,并且有较好的承受外载荷能力。
3.6.4.2 聚乙烯(PE)管
聚乙烯管按其密度不同分为高密度聚乙烯(HDPE)管、中密度聚乙烯(MDPE)管和低密度聚乙烯(LDPE)管。HDPE管具有较高的强度和刚度;MDPE管除了有HDPE管的耐压强度外,还具有良好的柔性和抗蠕变性能;LDPE管的柔性、伸长率、耐冲击性能较好,尤其是耐化学稳定性和抗高频绝缘性能良好。
在国外,HDPE管和MDPE管被广泛用作城市燃气管道、城市供水管道、城市排水管道,目前国内的HDPE管和MDPE管主要用作城市燃气管道、市政排水管道。(www.daowen.com)
3.6.4.3 玻璃钢(FRP)夹砂管
玻璃钢(FRP)夹砂管是采用短玻璃纤维离心或长玻璃纤维缠绕,中间夹砂工艺制作。管壁略厚,环向刚度较大,可用作承受内、外压的埋地管道。玻璃钢夹砂管具有强度高、重量轻、耐腐蚀等特点,可用于化工等工业管道,尤其适于作为大口径市政给水排水管道。
通常的玻璃钢夹砂管由内衬层、结构层和表面层构成。内衬层的树脂含量很高,具有很好的防腐、防渗功能;结构层由连续纤维缠绕层和树脂砂浆层组成,起承受载荷、抵抗变形的作用;表面层由抗老化添加剂和树脂配制而成,能防止大气老化等。
玻璃钢夹砂管有如下特点:
l)材质具有优良的耐腐蚀的特性;
2)水力特性上因其内壁非常光滑,粗糙率和摩擦阻力很小,能显著减少沿程的流体压力损失,因此输送能力比同口径钢筋混凝土管和钢管大,作为污水压力管还有节能作用;
3)重量轻,不仅便于运输装卸和吊装,而且对管下地基的承载力要求低;
4)管道接口采用F型柔性接口,管节间不均匀沉降时不易发生接口渗漏,顶管施工纠偏方便。
3.6.4.4 玻纤增强聚丙烯管(FRPP)
模压聚丙烯管(FRPP)以聚丙烯作为原料并掺入一定量的玻璃纤维,采用挤出模压成型工艺。该管材具有重量轻、强度高、耐腐蚀、水阻力系数小、接口方便、水密性能好等优点,用于市政排水管道,不仅施工快、周期短,且能适应管道的不均匀沉降,使用寿命可达80年以上。
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