淺談市政排水管材的特點

朱小磊

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，市政排水管道管材的種類也多樣化起來，同時，為了市政排水管道的穩(wěn)定運行，我們首要任務(wù)就是選擇好合適的管材。為了更好的選擇管材，本對現(xiàn)在市政行業(yè)的幾種傳統(tǒng)和新型管材的優(yōu)缺點進(jìn)行了簡單的分析。

關(guān)鍵詞：排水管材；混泥土管；金屬管；HDPE管；玻璃鋼管

1 前言

在市政工程中，排水管道工程是其重點內(nèi)容之一。通過了解管材的優(yōu)缺點，選擇合理的管材，能夠有效的提高工程的質(zhì)量，使管道在使用期間能夠更穩(wěn)定的運行。

2 傳統(tǒng)管材

2.1 混泥土管和鋼筋混泥土管

混泥土管和鋼筋混泥土管主要有兩種形式：①預(yù)制管；②現(xiàn)澆管?；炷嗤凉芎弯摻罨炷嗤凉艿膬?yōu)點是成本較低，施工方便，但是自重大、強(qiáng)度低、抗?jié)B性差、耐腐蝕性差以及容易在管道內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)菌從而污染管道內(nèi)的水質(zhì)。即使在管道內(nèi)壁涂抹防腐材料，效果也不是很明顯。隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，這兩種管道已經(jīng)逐漸無法滿足人們生活的正常需要了。

2.2 金屬管

金屬管具有較好的抗?jié)B、抗震和抗壓性能，質(zhì)地堅固，內(nèi)壁光滑，水流阻力小；但是金屬管的價格貴，同時它的抗腐蝕性能較差。與傳統(tǒng)的混泥土管相比，金屬管有著更加穩(wěn)定的化學(xué)性能，同時也能更加有效的控制工程使用質(zhì)量。金屬管的管材質(zhì)量比傳統(tǒng)的混泥土管更結(jié)實，不容易在施工期間損壞，同時質(zhì)量也較輕，更容易搬運。金屬管主要有鑄鐵管和鋼管兩種類型。鑄鐵管的堅硬程度比鋼管的好，但是重量上也有所增加，通常用于排污管道施工中。雖然對比于混泥土管的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定和易損壞性來說，使用鑄鐵管這些情況能夠得到了解決，但是由于鑄鐵管不穩(wěn)定的抗氧化性能，很容易造成管材接口生銹破損。鋼管的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，不容易受到腐蝕液體的侵蝕，并且安裝起來也比較簡單，可以根據(jù)施工現(xiàn)場的需要對管材進(jìn)行切割，節(jié)約材料，但是對比鑄鐵管來說，造價的成本有所提高。

3 新型管材

3.1 HDPE管

HDPE管是最近快速發(fā)展起來的新型塑形管材，有著雙層結(jié)構(gòu)的管壁截面，并且外壁和內(nèi)壁設(shè)計也不相同。HDPE管的外壁是一種環(huán)狀波紋結(jié)構(gòu)，而內(nèi)壁則相對來說平滑一些。同時，根據(jù)用途不同，HDPE管的管道規(guī)格也有所改變；而且，不同規(guī)格的HDPE管有著不同結(jié)構(gòu)的管壁。通常，根據(jù)管壁結(jié)構(gòu)的類型，將HDPE管分為纏繞增強(qiáng)管材和雙壁波紋管材兩種類型。

3.1.1 HDPE中空壁纏繞管

高密度聚乙烯經(jīng)熱態(tài)纏繞成型制作而成的管材，可以用來輸送水溫45℃以下的市政排水、道路排水及工業(yè)廢水等。由于其獨特的生產(chǎn)工藝，可以生產(chǎn)其他生產(chǎn)工藝難以做成的長達(dá)3000mm口徑的大口徑管材。HDPE中空壁纏繞管擁有優(yōu)秀的環(huán)剛度及良好的韌性和強(qiáng)度，同時具有質(zhì)量輕、運輸安裝方便、不易破碎和較強(qiáng)的耐沖擊性的特點；但是在生產(chǎn)同一直徑、同一環(huán)剛度情況下的HDPE中空壁纏繞管和HDPE雙壁波紋管，HDPE中空壁纏繞管會耗費更多的原材料。通常HDPE中空壁纏繞管使用熱熔帶的管道連接方式，連接成本較高。

3.1.2 金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管

金屬內(nèi)增強(qiáng)聚乙烯（HDPE）螺旋波紋管是以聚乙烯為主要原材料，經(jīng)過特殊的擠出纏繞成型工藝加工而成的結(jié)構(gòu)壁管。它分為三層，由外向內(nèi)分別為PE層、經(jīng)涂塑處理的金屬鋼帶層和PE層，管徑一般在700mm到2000mm之間。內(nèi)、外聚乙烯與經(jīng)涂塑處理的金屬鋼帶在熔融狀態(tài)下復(fù)合，融為一體，在使管材的強(qiáng)度得到提高的同時解決外露鋼帶容易遭到腐蝕的問題。

3.1.3 HDPE雙壁波紋管

HDPE雙壁波紋管是一種由高密度聚乙烯同時擠出一層光滑內(nèi)壁和波紋外壁并以此一次熔結(jié)擠壓成型的新型排水管材。它的優(yōu)點是重量輕、內(nèi)壁光滑、阻力??；同時，波紋狀的外壁具有較強(qiáng)的柔韌性，不易損壞，安裝運輸方便簡單，使用壽命長。HDPE雙壁波紋管外壁為梯形中空結(jié)構(gòu)，管內(nèi)壁光滑，由于這種雙層結(jié)構(gòu)管壁的特殊性，使其在同一直徑的條件下比其他材料更省料。HDPE雙壁波紋管的壽命周期是普通鋼管的4倍，壽命長達(dá)50年。它一般采用柔性承插接口，安裝方便簡單，對地面的不均勻沉降起到一定的抵抗作用；單根管道長度大，施工費用低，周期短；然而，當(dāng)HDPE雙壁波紋管管徑較大時，很難制作出環(huán)剛度較高的管材。所以，HDPE雙壁波紋管通常用于中小管徑。

3.2 玻璃鋼管

玻璃鋼管也稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管，它是一種新型復(fù)合材料制作出來的管材。玻璃鋼管采用夾砂工藝，具體為：通過在管壁中間的低應(yīng)力區(qū)使用樹脂砂漿層來增加管道的剛度，同時在管壁的內(nèi)外應(yīng)力區(qū)域采用高強(qiáng)連續(xù)纖維纏繞工藝成型，從而使產(chǎn)品的剛度和強(qiáng)度得到充分保證。

玻璃鋼管是替代鋼筋混泥土管道的最理想產(chǎn)品，它具有多種優(yōu)點，主要為：

①良好的耐腐蝕性；

②良好的耐熱性：玻璃鋼管可在-40～70℃范圍內(nèi)長期使用。如果使用特殊配方的耐高溫樹脂，玻璃鋼管在 200℃以上也能正常工作；

③良好抗凍性：在-20℃下，管道也不會因管內(nèi)水結(jié)冰而發(fā)生凍裂；

④設(shè)計靈活，產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)：可以根據(jù)用戶的特殊需要制作出不同規(guī)格、不同等級或不同功能的玻璃鋼管，使用能力強(qiáng)；

⑤重量輕、強(qiáng)度高、運輸方便；

⑥安全衛(wèi)生、沒有二次污染：玻璃鋼管在使用過程中不會結(jié)垢、生銹、滋生藻類等，對水質(zhì)沒有二次污染。

同時，由于玻璃鋼管的密度較小，材質(zhì)較輕，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時很容易造成管道上浮，所以設(shè)計時要考慮必要的抗浮措施。

4 結(jié)束語

最近快速發(fā)展起來的幾種新型管材在性能上比傳統(tǒng)管材提高了許多，但是相應(yīng)的，它們的價格也較高。所以，應(yīng)當(dāng)充分考慮管材的用途、管材自身的特點選擇合適的市政排水管材，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

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