預應力波紋管的發(fā)展趨勢
預應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,踩在預應力波紋管上時,波紋管支撐鋼筋或其它鋼筋對波紋管形成的局部壓力;或澆筑混凝土時波紋管上浮,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險。因此,該檢測參數(shù)的設訂是至為關鍵的,關系到橋梁的整體強度及壽命。
標準中,塑料預應力波紋管材質僅允許使用聚乙烯(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
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,導致聚乙烯(PE)為材質生產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)材質強度及耐熱性差而造成。
也可以這樣說:以聚乙烯為材質的預應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,這顯然要求高質量的原料、合理的波紋結構及精密的加工工藝。
聚丙烯(PP)塑料制品的高強度、耐熱性,成了預應力塑料波紋管材質,在中國的唯一選擇,這也是預應力塑料波紋管材質用料的發(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拉絲和薄膜等少數(shù)產品外,用于其他產品時(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、精細化工領域的學科,同時也是一門模糊學科,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、產生分子取向,聚丙烯在融熔擠出流動過程中產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壁壘,目前國內僅柳州威爾佳規(guī)模生產聚丙烯預應力塑料波紋管,并通過國家化學建材檢測中心檢測。