环刚度是塑料埋地排水管抗外压负载能力的综合参数,显然,为了保证塑料埋地排水管在外压负载下安全工作,环刚度的选择是设计中的关键之一。如果管材的环刚度太小,管材可能发生过大变形或出现压屈失稳破坏。反之,如果环刚度选择得太高,必然采用过大的截面惯性矩,将造成用材料太多,成本过高。常常有用户询问能不能根据埋深等外压负载情况用一个简单方法选择环刚度,回答是不能。原因就是因为塑料埋地排水管承受外压负载的机理是‘管土共同作用’,是管材承受负载的能力(环刚度)和管道周围土壤(回填材料)承受负载的能力两方面结合决定工程的成败。所以环刚度的选择不仅取决于外压负载的情况还取决于铺设后管道周围土壤(回填材料)的情况(变形量公式中的数值Ed—管侧土综合弹性模量(kN/m),Ed又取决于回填材料的种类、压实程度、槽侧原状土情况等)。按我国的技术规程,环刚度的选择是先初步选择,然后进行‘管道结构设计’,进行管道变形验算、强度计算、压屈失稳计算等。如果计算结果不满足要求就增大环刚度重新计算,(或者减少后重新计算)。在国外的有关标准和规程中有以下方法可供参考:欧洲标准草案prEN13476-3无压埋地排水排污用热塑性塑料管系统--硬聚(PVC-U),聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的结构壁管系统。
随着我国城市化和工业化进程的快速推进,污水对环境的威胁与日俱增;传统使用的地下排水管主要有混凝土、陶土等硬质管道,硬质排水管在装卸、地质运动和腐蚀后存在易碎、失效的问题,一旦失效,污水泄漏势必造成土壤的污染,近几年频发的各类疫情使人们意识到环境卫生的重要性。
目前,市场上的排水管道主要有双壁波纹管、单壁波纹管、聚乙烯/聚丙烯缠绕结构壁管(俗称克拉管)以及钢带增强聚乙烯螺旋波纹管等。排水管道作为一种非压力管道,环刚度是衡量其性能的的性能指标之一。目前排水管道生产厂家一般通过添加滑石粉、碳酸钙以及晶须等无机物来提高材料的模量,同时降低整体管道的成本。高分子材料在大量添加无机填料后,虽然材料的模量提高了,但是材料的拉伸强度、韧性等物理性能会出现大幅度的下降,因此管道虽然刚性提高了,但是长期的综合性能得不到保障。
HMPP高模量聚丙烯缠绕管采用HMPP为原材料,原料本身模量高,拉伸强度,柔韧性能都非常优异。
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