综述塑料管材在市政工程中的应用

1、综述塑料管材在市政工程中的应用摘要：近年来伴随着化学建材的发展，解决了塑料管材的原材料，模具成型和连接密封等问题。塑料管材在流动阻力，承受外加负荷，安装和耐腐蚀等方面有无以伦比的优势，已逐渐取代混凝土管，钢管，在市政工程中取得了长足的发展，广泛地应用于城市的给水和排水中。关键词：市政工程；塑料管材；应用Abstract:inrecentyearswiththedevelopmentofchemicalbuildingmaterial,tosolvetheplasticpipematerialoftherawmaterial,moldsandconnectionseal.Plasticpipes

2、intheresistancetoflow,andinheritandload,installationandcorrosionisincomparableadvantage,hasgraduallyreplacetheconcretepipe,steelpipe,inmunicipalengineeringhasmadeconsiderabledevelopment,appliedinthecityswatersupplyanddrainage.Keywords:municipalengineering;Plasticpipematerial;application中图分类号：TU99文献标

3、识码：A文章编号：伴随着化学工业的迅猛发展，化学建材的发展也是日新月异。各种高分子材料广泛地应用于门窗型材，复合板，管材，涂料和防水材料等建筑材料中，并取得了良好的经济和社会效益。因此，塑料管材也逐渐取代混凝土管道、金属管，在给排水、燃气、电力、通讯等工程中得到了广泛地应用。1塑料管材发展的背景符合国家化学建材及塑料管的产业政策。随着能源危机的凸现，建设工程设计、施工中已将建筑节能技术放到极其重要的位置，关系到建设工程的可持续发展。以塑代钢作为建筑节能的重要措施，大大促进化学建材的推广应用。城市化进程和住宅产业化的推进，为塑料管材的发展提供了广阔的空间。一方面现有旧城中使用的管道大多都是70年

4、代以前埋设的混凝土管和钢管，大多数已到使用年限，需要更新改造。另一方面城市规模的不断扩张，城市新的管网在不断延伸和扩大。这些有利的条件无疑给塑料管材的应用提供了巨大的空间。塑料管材与传统的混凝土，钢管相比具有无以伦比的优势。在外压荷载的作用下，塑料管属于柔性管，管壁内所受的应力较小，它和周围的回填土共同承受负载，这种承担负荷的方式与混凝土管有着本质的区别。因此塑料管不需要和刚性混凝土管一样的强度和刚度。在管材接口密封方面，塑料管的连接比较可靠，能适应地基的沉降，保证连接处的严密。另外塑料管材重量轻，耐腐蚀，水流阻力小，安装简便迅速，综合工程造价低的特点。2几种常用的市政塑料管道到2005年，塑

5、料管道在全国各类管道中市场占有率达到50%以上。塑料管在市政工程中主要应用在城市给水管网，城市排水管网和城市燃气管网三大领域。在城市供水管网中使用的塑料管品种主要有：PVC-U，PE，RPM和钢塑复合管；在城市排水管网中使用的塑料管品种主要有：PVC-U，HDPE，RPM和FRPP等；在城市燃气管网中，使用的塑料管品种主要有HDPE和MDPE塑料管。12.1硬聚氯乙稀（PVC-U）双壁波纹管PVC-U双壁波纹管于20世纪90年代初在西方发达国家被开发成功并得到大量应用。其聚氯乙烯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，这种管材比普通UPVC管节省40%原料，并且在较好的承受外荷

6、载能力，具有质地轻，强度高，韧性好的特点。同时还具有易铺设，阻力小，成本低，耐腐蚀性强等优点，其实用性能和经济效益远远超过传统的铁管和水泥管，是工程管材的更新换代产品，被广泛地应用在城市污水排放，低压输水，农业排灌，电线电缆套管等领域。2.2HDPE缠绕增强管HDPE缠绕增强管采用高密度聚乙烯为原料，通过热挤塑缠绕成型。它除了具有普通塑料管所有的耐腐蚀好，绝缘性高，内壁光滑，流动阻力小等特点以外，因采用了特殊的中空“工”字形结构。所以还具有优异的环刚度和良好的强度与韧性，重量轻，耐冲击性强，不易破损，接头无渗漏等特点。广泛应用于市政污水和雨水的排放。2.3HDPE双壁波纹管HDPE双壁波纹管是

7、由高密度聚乙烯经同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次溶结挤压成型的。HDPE双壁波纹管强度高，抗压，耐冲击性好，抗沉降性能好。额可适用于软土流沙地基。内壁光滑，摩擦阻力小，通水能力强，连接方便，接头无渗漏，适用于市政工程，住宅小区地下埋设雨水，污水排放，道路预埋管道。2.4聚乙烯（PE）管道PE管道已成为PVC-U管道之后，世界上消费量第二大的塑料管道品种，应用始于20世纪40年代。最初一代聚乙烯管材及树脂共聚单体含量较低，挤出的聚乙烯管道在进行长期静液压强度试验时会出现脆性破坏。第二代树脂为PE80等级，是在第一代树脂的基础上提高了共聚单体含量，极大改进了聚乙烯管材及树脂的耐环境应力开裂（E

8、SCR）性能。第三代树脂为PE100等级。PE100树脂具有较高的密度和刚度，蠕变抵抗能力大幅度提高。目前应用于市政给水的为PE80和PE100等级的中、高密度聚乙烯管。聚乙烯管道主要优点是耐腐蚀，熔接接头与管材一体化，不泄漏，具有较好的系统挠性，能有效抵抗地下运动和端荷载。并且PE是环保型材料，可回收再利用，环境协调性较好。2.5夹砂玻璃钢管玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂管是一种以玻璃纤维为增强材料和树脂为基体材料制成新型复合管。夹砂玻璃钢管内衬采用耐腐蚀性能优良的树脂，在使用过程中不结垢，不生锈，不滋生藻和其他微生物，对水质无二次污染。夹砂玻璃钢管质轻，相对密度小，仅为钢管1/4，物理力学

9、性能优异，轴向拉伸强度超过150MPa。管道内表面光滑，粗糙度和摩擦阻力都很小，与混凝土管相比，能提高20%以上的输水能力。3管道的连接市政管道之间的连接一般都采用橡胶圈连接和熔焊连接两种方式。PVC-U双壁波纹管、HDPE双壁波纹管和玻璃钢夹砂管（GRP）的连接方式均为橡胶圈连接，其连接的橡胶圈为配套的“O”型圈。管道连接前先将管材插口端倒角1520，清洁接口的管材内外表面，将橡胶圈放入承口内，在插口的工作面上均匀地涂刷润滑剂，然后将连接管插入承口，同承口紧密配合，达到密封效果。玻璃钢夹砂管（GRP）由于一般使用口径较大，则采用承插式双“O”型密封圈连接，两“O”型密封圈之间有试压孔，密封效

10、果更加安全可靠。此连接方法的优点为柔性接口，可适应管道的较小挠曲，适用于较大口径埋地管材。HDPE缠绕和PE管一般都采用熔焊连接，将管材加热至熔融状态，施加一定的压力，使管材连接为一体。HDPE管通常采用电热熔带连接和热收缩带连接。电热熔带连接时将电热熔带及锁紧扣带放在管材的连接部位并包紧，把锁紧扣带用夹钳扣紧，接通与电热熔带的电源，待电热熔过程完成后，用夹钳扣紧锁紧扣带，即可将管道连接完成。收缩带连接时将PE密封带放在管子接头处粘合起来，然后将热收缩带叠加缠起，用钢夹拼接固定热收缩带，然后用燃气喷枪均匀加热，使收缩带完全收缩紧固在管子上，即可连接完成。PE管连接可采用热熔承插连接，热熔对接和

11、电熔连接。承插连接适用于小管径的管材与管件的连接。热熔对焊采用专门的焊机，在两管材间放置加热板，达到规定熔接温度，施压将两管材连接为一体。电熔连接使用专门的电熔管件，管件内表面嵌有电阻丝，将管材插入管件，接通电路后加热熔化管件内表面和管材外表面，达到熔接的目的。4管道的质量控制随着塑料管材在市政工程中的广泛应用，建立了各类配套的产品质量标准，技术规程和验收规范，确保其健康有序的发展。相应的企标，行标和国标对管材的外观、尺寸、环刚度、冲击性能、拉伸性能、抵抗化学侵蚀和热变形的能力等物理性能都做了具体的规定。市政工程中可以根据这些物理性能的指标选择管材的类别和等级。给水排水管道工程施工及验收规范对管道的铺设、安装和施工作出了详细的要求。在管道安装完毕后应根据管道的压力对其进行严密性试验，无压力管道进行闭水试验，有压力管道进行水压试验，只有当管道的渗漏量不超过标准要求的最低渗漏量，严密性满