預(yù)應(yīng)力波紋管的發(fā)展趨勢
預(yù)應(yīng)力波紋管是常用的管材之一,它的發(fā)展趨勢怎么樣呢?
在FIP施工指南和行業(yè)標準JT/T529-2004中,規(guī)定800N徑向集中何載是考慮一個一般體重的人攜帶一般重物,踩在預(yù)應(yīng)力波紋管上時,波紋管支撐鋼筋或其它鋼筋對波紋管形成的局部壓力;或澆筑混凝土?xí)r波紋管上浮,鋼筋對波紋管形成的局部約束力。殘余變形量不大于內(nèi)徑(圓管)標稱值的10%,以免影響穿束及局部突出增加磨壞管壁以及至使擴張拉受損的風(fēng)險。因此,該檢測參數(shù)的設(shè)訂是至為關(guān)鍵的,關(guān)系到橋梁的整體強度及壽命。
標準中,塑料預(yù)應(yīng)力波紋管材質(zhì)僅允許使用聚乙烯(PE)或取丙烯(PP),聚乙烯和聚丙烯同為聚烯烴類聚合物,是產(chǎn)量最大的通用型塑料。聚乙烯以其柔韌性及良好的加工性能而被廣泛應(yīng)用于日常生活用品,聚丙烯有較高的機械強度更多的是用于工業(yè)零配件。
聚乙烯和聚丙烯材料物性見下表:
材質(zhì)
拉伸強度
熱變形溫度
洛氏硬度
新聚乙烯
22PMa
60℃
62RHC
再生聚乙烯
13 PMa
40℃
60 RHC
新聚丙烯
40 PMa
80℃
90 RHC
威爾佳改性聚丙烯
45 PMa
90℃
105 RHC
顯而易見,導(dǎo)致聚乙烯(PE)為材質(zhì)生產(chǎn)的波紋管無法達標及難以滿足高溫條件下的施工要求的主要原因是:聚乙烯(PE)材質(zhì)強度及耐熱性差而造成。
也可以這樣說:以聚乙烯為材質(zhì)的預(yù)應(yīng)力塑料波紋管不適合中國國情,特別是不適合中國南方地區(qū)氣候及施工條件。
要可提供足夠的強度和剛度,這顯然要求高質(zhì)量的原料、合理的波紋結(jié)構(gòu)及精密的加工工藝。
聚丙烯(PP)塑料制品的高強度、耐熱性,成了預(yù)應(yīng)力塑料波紋管材質(zhì),在中國的唯一選擇,這也是預(yù)應(yīng)力塑料波紋管材質(zhì)用料的發(fā)展方向――改性聚丙烯。
然而,聚丙烯可說是集所有塑料的優(yōu)、缺點于一身,一般來說聚炳烯只能直接用于生產(chǎn)拉絲和薄膜等少數(shù)產(chǎn)品外,用于其他產(chǎn)品時(如管材、汽車保險桿、儀表板等)雖有工程塑料般的強度可取代ABS和尼龍,但需對聚丙烯進行改性,而改性塑料是一門涉及機械、高分子材料、精細化工領(lǐng)域的學(xué)科,同時也是一門模糊學(xué)科,一般的塑料企業(yè)實難進行。
另外,聚丙烯素有“難加工之說”,其主要原因有三:
1、對熱熔溫度過于敏感,在熔融狀態(tài)下,微量的溫度變化其流變性就發(fā)生很大變化,對于管村擠出成型就很難保障壁厚均勻。
2、熔體強度過低,在熔融狀態(tài)下,其強度很低,極容易造成熔體破裂,給管材擠出成型帶來很大困難。
3、產(chǎn)生分子取向,聚丙烯在融熔擠出流動過程中產(chǎn)生分子取向而造成的管材沿縱向拉伸強度很高、而橫向幾乎無強度可言。
由于存在上述較多的技術(shù)壁壘,目前國內(nèi)僅柳州威爾佳規(guī)模生產(chǎn)聚丙烯預(yù)應(yīng)力塑料波紋管,并通過國家化學(xué)建材檢測中心檢測。