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工程应用中塑料波纹管的优缺点

来源:塑料波纹管优点 作者:塑料波纹管应用 发布日期:2018-08-06

  

一、工程中塑料波纹管的优点

  塑料波纹管与金属波纹管等孔道相比,有以下优点。

  1)耐腐蚀性好

  塑料波纹管的原材料为高密度聚乙烯,其耐腐蚀性能远优于金属,耐酸、碱腐蚀。混凝土结构可有效防止光等介质引起的有机材料老化问题。当构件由于裂缝导致防水功能失效时,塑料波纹管可对预应力筋及水泥浆体提供良好的防护作用。

  2)绝缘性能好

  塑料波纹管本身为非金属材料,绝缘性能好。可避免电化学腐蚀。在施工中可以有效避免电焊等导致的孔道缺陷。

  3)摩擦系数小

  塑料波纹管的管道摩擦系数实测为0.07~0.13。金属波纹管管道摩擦系数为0.20~0.25。因此,采用塑料波纹管的结构预应力损失大为减少,可提高有效预应力,提高预应力材料效率,节约钢材。

  以某工程预应力束为例,孔道长度x=59.17m,管道切线夹角之和0=51.79°。如采用塑料波纹管,管道每米偏差对摩擦的影响系数c=0.0015,管道摩擦系数p=0.17。摩擦引起的预应力损失:n=qcm[1-e-(00-a)]=0.232270om。

  如采用金属波纹管,管道每米偏差对摩擦的影响系数x=0.0015,管道摩擦系数u=0.25。摩擦引起的预应力损失:n=dn[1-e-(0-a)]=0.293 150m。

  采用塑料波纹管后预应力损失可减小20.77。同时,管道摩擦系数减小后,能够减小穿筋摩擦力30?上,方便了预应力穿束工作。多束钢绞线束穿筋工作可逐根传人孔道,提高了施工效率,可降低钢绞线材料损耗和施工成本。

  工程应用中塑料波纹管的优缺点

二、 工程中塑料波纹管的缺陷

  在工程应用中,发现预应力塑料波纹管存在以下缺陷和不足。

  1)刚度与金属波纹管相比偏低

  塑料波纹管管道密度0.954g/cm2,短期(1min)弹性模量为800MPa,长期(50年)弹性模量为150MPa,管道壁厚2.5~3.0mm。金属波纹管管道密度为7.85g/cm2,弹性模量为2.06×10FMPa,管道壁厚为0.3mm。塑料波纹管的弯曲刚度(El)为金属波纹管的1/137.3(短期)~1/25.7(长期)。

  在施工时,对于后穿筋施工工艺,如果马凳筋固定不好或间距过大,有可能发生孔道移位、上浮等问题。

  2)存在结构分层问题

  由于塑料本身强度和弹性模均较低,塑料与水泥浆和混凝土均无粘结力,因此在结构内沿波纹管界面客观上存在薄弱层。对于在截面同一高度密集配直线预应力束的结构,会在截面该高度上出现结构分层现象。

  在施工中,如果预应力束在长度方向出现偏差,则会出现较大的横向拉应力。

  在预应力张拉时,如果施工阶段预压应力较大,由于材料泊松比u的影响,也会出现横向拉应力。这两种应力叠加后,极有可能造成混凝土截面沿分层面分离,产生裂缝,严重时有可能造成面层混凝土剥落。

  3)塑料波纹管耐热及防火性能差根据规范要

  求,塑料波纹管原材料主要成分应为高密度聚乙烯树脂(HDPE)或案丙烯(PP)。但目前部分材料生产厂家为降低生产成本,采用再生料作为原料进行生产。这种材料制作的产品虽能通过多项进场检验,但耐火性能不好,在电焊等高温作用下会发生燃烧,有可能在施工阶段造成火灾。在夏季施工时,阳光炙烤造成钢筋高温有可能烧伤塑料波纹管。

  工程中塑料波纹管的使用问题

三、工程应用中塑料波纹管问题的解决办法

  针对以上问题,建议采用以下针对性措施,防止造成工程事故。

  1)控制结构中各工况下的局部压应力。

  在设计时,必须对施工工况进行验算,确保满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004中7.2.8条规定,避免产生过大的压应力。如果在截面同一高度处密排预应力束,则应适当增大箍筋、拉接筋等横向普通钢筋配筋率,不能按照规范规定进行构造配筋,以增大截面整体性,减少材料分层对结构的不利影响。

  2)对塑料波纹管应加强检验

  其各项性能必须满足《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T 529-2004要求。应加强进场检验,检验项目应包括外观、尺寸偏差(内径、外径、不圆度)、环刚度。如果对产品有怀疑,则应增加局部横向荷载、柔韧性和抗冲击性检验。并应增加耐火性检验。

  3)塑料波纹管原材料

  应使用原始粒状原料,严禁使用粉状和再造粒状颗粒原料,并且高密度聚乙烯应满足《高密度聚乙烯树脂》GB/T11116-1989的要求,聚丙烯应满足《塑料打包带》GB/T12023-1989的要求。

  4)加强施工质量控制

  采用塑料波纹管时,马凳筋间距≤500mm,并必须采用U形筋或井字架固定牢固,避免浇筑混凝土时发生孔道移位。

  

四、塑料波纹管工程应用的总结

  后张预应力技术已经广泛应用于工程建设中,预应力材料不断推陈出新。

  塑料波纹管具有密封性好、耐蚀性强、绝缘性能好等多种明显的优点,可以产生显著的经济效益。在实际应用中也发现了塑料波纹管的诸多不足之处。其刚度小,耐热性及防火性差,在结构中会造成截面分层。在设计及施工阶段应加以重视。

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