复合管材在城市排水中的应用

时间：2020-12-27 00:03:45　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：复合排水管材在工程使用中越来越广泛，品种也是越来越多，文章着重介绍了玻璃钢加砂管以及铝合金-UPVC复合排水管的使用，分析了其特性，并介绍在使用过程中面临的问题，希望文章观点对同行们的工作有所借鉴意义。
　　关键词：铝合金-UPVC复合排水管；技术；发展；特性；使用
　　鉴于目前科技的快速发展、城市化建设快速推进，建设部正在大力推广使用新型管材以及复合管材，将会逐渐淘汰落后建材产品，这样可以满足设计、施工用材以及建筑物外观要求。另外，新型复合材料的广泛使用也大大提高了建筑质量以及环保安全，相对于目前使用传统排水管以及雨水管的建筑物，新型材料复合管材使得建筑外观更加干净整洁、色调和谐。
　　1 复合管材综述
　　复合管材包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。常用的复合管材主要是由具有耐水性的工作层，支承层、具有耐腐蚀性的保护层所组成。金属材料作为复合管的支撑材料，起到了加固、增加强度的效果，内衬结构主要由环氧树脂和水泥所组成，这样的结构形式使得复合管材在具体工程实践中具有重量较轻、内壁光滑、阻力小、耐腐蚀较好的优点。另外，随着科技的进步以及复合管材更新，具有高强软金属作为支撑的复合管材也得到了广泛应用，非金属管在内外两侧，如铝塑复合管具有管道内部坚实、不宜被腐蚀等优点，可以保证水质不被污染。也有金属管在内侧，并不是非金属管在外侧，如塑覆铜管，这是利用塑料的导性差起绝热保温盒保护作用。
　　根据金属材料的不同，复合管可以划分为钢塑复合管、不锈钢-塑复合管、塑覆不锈钢复合管、塑覆铜管、铝塑复合管、交联铝塑复合管、衬塑铝合金管。排水管道中所使用到的复合管材的外径一般会大于300mm，这样的尺寸具有高强度、刚性大、强耐腐蚀的优点，可称之为理想的管材。但是相对于其他形式的管材，复合管材发展速度不是很快，主要是由于较高的市场价格，复合管材所用到的两种材质膨胀系数相差较大，在使用过程中很容易损坏，不利于工程维护。复合管材的连接可以采用冷加工的方式，这是因为热加工方式容易使管材内衬塑料伸缩变化，不易于操作和施工，连接方式主要有螺纹连接、卡套连接、卡箍连接等方式。
　　下面就常用的玻璃钢加砂管以及铝合金UPVC复合排水管在工程中的应用进行细致的分析。玻璃钢夹砂管是以树脂为基体材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，石英砂为填充材料而制成的新型复合材料。它以其优异的耐腐蚀性能、水力性特点、轻质高强、输送流量大、安装方便、工期短和综合投资低等优点，成为化工行业及排水工程的最佳选择。铝合金UPVC复合排水管是在UPVC排水管的基础上，进行包覆铝带。其结构为三层管，内层为UPVC塑料管材，中间为铝合金管，外层为表面特殊防腐涂层。
　　2 玻璃钢加砂管的使用
　　2.1 玻璃钢加砂管的物理力学性质。玻璃钢加砂管在一些城市建设发展较慢的城市也得到了广泛应用，其具有水力特性好、体制轻、耐腐蚀性强、使用寿命长等优点。某区城市市政排水工程一期规模为10万m3/d，设计截流倍数I，截流干管管径规模为DN1400至1800。由于玻璃钢加砂管具有较强的过水能力、较强的刚度，本工程质量得到了相关部门的好评。玻璃钢加砂管刚度SP，SP=0.149P/（8.ΔY），P是平行板加载试验中线性荷载，ΔY是线性荷载作用下，管道径向变形。根据相关数据检测报告，可以知道玻璃钢加砂管径向变形率ΔY/R为5%，在地下铺设达50a后其管道径向变形率小于5%。我国目前较常用的玻璃钢加砂管主要有四个级别，分别为1.25KPa，2.5KPa，5KPa，10Kpa。一些工程技术人员盲目的认为玻璃钢加砂管在变形后，由于属于弹性材料原因，而不再具有较好的刚度。英国科研人员通过大量试验研究发现玻璃钢管的承载能力与失效时间的对数值成线性关系。根据实测数据可以知道，在玻璃钢管外面有纤维缠绕层包裹，这样就会降低弹性材料的脆性，大大提高了强度，能够保证在受到外力作用时不易产生裂纹，同时也提高了抗渗性能。
　　2.2 玻璃钢加砂管抗腐蚀性能以及寿命分析。由于近些年在玻璃钢加砂管科研方面不断投入，该类型的管材在使用寿命以及耐腐蚀性方面都有了很大程度的提高。相对于钢筋混凝土管而言，玻璃钢加砂管具有较好的过水能力。在土壤中含有强腐蚀性氯盐、硫酸盐的地区，玻璃钢加砂管材已经得到了广泛的应用。
　　3 铝合金-UPVC复合排水管的使用
　　3.1 铝合金-UPVC复合排水管的技术特点分析。铝合金-UPVC复合排水管是在塑料管外面包裹一层铝合金材料并利用一些技术进行处理的管材，这样的管材不仅具有普通UPVC排水管的特点，还能够显著提高抗紫外线能力，提高使用寿命，还具有较好的耐冲击性、耐火性。目前建筑上尝使用的UPVC排水管在紫外线照射下短时间内就会老化，各项物理性能指标大幅度下降，管材发脆，表面发黄褪色，使用寿命大大缩短，为了解决上述不良影响给工程带来的损失，工程材料研发人员在常用的UPVC排水管外面刷涂油漆或者砌砖墙将UPVC排水管进行隔离处理。这样的工程处理不仅增加了造价成本，还延长了工期，铝合金-UPVC复合排水管可以有效减少紫外线对于管材的影响，在塑料UPVC管材外面特殊防腐材料以及中间层的铝合金形成双层的保护层，延长了管材使用寿命。管材还可以直接应用于户外以及明装排水管道中，提高了管材的耐冲击性，减少了工程维护成本。另外材料刚性也得到了一定程度的提高，在我国较为严寒地区，这样管材的特性就会显著发挥出来，不易冻裂或者碰碎。所以相对于传统的UPVC排水管材，铝合金-UPVC复合排水管在低温状态下的耐冲击性、管材刚性等一些物理力学指标都具有很好的表现。在户外明装公用建筑以及市政工程管道上应用具有明显的优势，耐腐蚀性更好，铝合金-UPVC复合排水管连接可以采用较为传统、成熟、可靠的UPVC粘接技术，所以其内层具有较好的耐腐蚀性、耐化学作用性能。铝合金-UPVC复合排水管材外面材质的熔点温度已经达到了600℃，防火性能以及阻燃性能也很优异，克服了UPVC管在建筑排水管道应用中的防火安全等一系列问题，是现代建筑户内、地下车库、外排水、雨水管道的理想材料。

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