PVC-U排水管道（共7篇）
PVC-U排水管道 篇1
目前, 我国正大力发展绿色建筑。绿色建筑在优先考虑使用者的要求, 努力创造优美、和谐的外部空间环境的同时, 应提高建筑的室内舒适度, 改善室内环境, 这就包括室内声环境。人们对室内声环境的要求越来越高, 相应的标准也从“可以接受的”安静程度, 提升为“安静、愉悦的”舒适程度。
建筑排水管道系统噪声是建筑室内噪声的主要来源之一。目前, 国内建筑内排水管道系统以硬聚氯乙烯 (PVC-U) 为主。相对其优异的抗腐蚀性能、质轻、易于加工运输、安装方便等优点, PVC-U管材缺点也较为突出, 其隔音性能较差, 造成排水噪声大, 尤其是夜间噪声。国内外研究人员开展了大量工作, 选用低噪声的排水管道系统可降低系统噪声, 以改善室内声环境。
在日常检测的基础上, 我们选用两种降噪效果较好的新型PVC-U排水管材, 与其他管材以及不同管配件组成的系统, 测试系统噪声。
1.测试样品
1.1 PVC-U实壁排水管材:规格, dn110;壁厚, 3.2-3.5mm;密度, 1520kg/m3;
1.2厚壁型PVC-U排水管材:规格, dn110;壁厚, 5.1-5.2mm;密度, 1500kg/m3;
1.3加重型PVC-U排水管材:规格, dn110;壁厚, 3.2-3.5mm;密度, 1640kg/m3;
1.4铸铁管:规格, DN100;壁厚, 3.5-3.8mm;密度, 7050kg/m3;
1.5 PVC-U管配件:正三通、螺旋三通、直通、旋流降噪器等。
2.测试方法及设备
按照标准CJ/T 312-2009《建筑排水管道系统噪声测试方法》进行测试。
图1是CJ/T 312-2009要求的噪声测试示意图。排水系统主要配置如下:
2.1一个进水口;
2.2安装在试验墙上的直管、三通、弯头、管卡接头和进水口的任意组合;
2.3立管底部两个45°弯头。
本文对不同系统分别进行独立测试, 记录流量为:0.5L/s、1 L/s、2 L/s、2.5 L/s、4 L/s时的声源室1的噪声值。由国家建筑材料测试中心管道噪声实验室进行测试。
主要试验设备:MF03 M237-03型振动噪声采集系统, 德国米勒贝姆振动与声学系统有限公司。
3.测试结果及分析
对不同管道系统分别测试系统噪声, 结果如下。
3.1不同管材系统噪声比较
日常检测数据表明, 目前PVC-U排水管材中降噪效果较好的是低噪声PVC-U排水管材 (满足CJ/T 442-2013) , 分为PVC-U厚壁型管材和PVC-U加重型 (高密度型) 管材。图2是这两种管材与普通PVC-U实壁管材和铸铁管系统噪声测试结果图。其中, PVC-U实壁管材和PVC-U加重型管材, 连接普通正三通及其他管件;加厚型PVC-U管材连接相匹配的正三通及其他管件, 要求管材和管件连接后, 结合部位保持连续、平滑、无凸起;铸铁管采用柔性连接。
考虑到国内住宅排水系统噪声主要来源于卫生器具排水所产生的噪声, 根据建筑给水排水设计规范 (GB 50015-2003) 规定, 一般排水流量小于2L/s, 故国内大部分产品标准, 如CJ/T 273、CJ/T 442, 噪声要求的流量均为2L/s (dn110) 。通过图2可以看出, 流量为2L/s时 (下同) , 普通PVC-U实壁管材系统噪声最大, 铸铁管最小, 厚壁型和加重型PVC-U管材均介于两者之间。
铸铁管密度大, 一般为7000kg/m3, 远大于PVC-U管材。密度越大, 水流冲击时产生的振动越小, 同时隔声性能也好, 能减少噪声由里及外的传递, 因此铸铁管系统噪声较小。然而, 铸铁管及其配件价格较高, 易锈蚀, 影响美观, 使用寿命较短, 安装维修费用较高, 故出于全生命周期考虑, 新型PVC-U降噪管材具有一定优势。按照标准CJ/T 442-2013, 现阶段通过增加管材壁厚, 或者加大管材密度, 可以一定程度上降低噪声, 从图2看出, 在流量为2L/s时可降低1-2d B/A。
3.2不同三通系统噪声比较
采用普通PVC-U管材, 连接普通PVC-U正三通、螺旋三通及新型旋流降噪器, 分别测试系统噪声。
研究表明, 横管与立管连接处的三通, 对水流形态及测试结果影响较大。水流在三通的下端非常容易产生水跃现象, 为减少水流对正三通的直接冲击作用, 国内外研究者们开发出了大量的新型三通, 如:螺旋三通 (顺水三通) 和旋流降噪器 (扩容旋流三通) 等, 目的是尽量减少水流从横管进入立管时产生的水舌, 改变水流形态。
从图3可以看出, 旋流降噪器能较大幅度降低系统噪声, 而螺旋三通在流量较小时, 可以降低系统噪声, 但随着流量的增大, 其系统噪声与普通正三通相近。在小流量时, 螺旋三通可以改变水流形态, 形成旋流, 减少水流对立管壁的冲击, 但流量增大时, 该结构与正三通起到的作用相差不大, 不能降低系统噪声。而旋流降噪器则可以有效改变水流形态, 减少横立管处水流冲击, 降噪效果明显, 在流量为2L/s时, 其系统噪声可比铸铁管降低3-4d B/A。
3.3不同旋流降噪器系统噪声比较
图4是普通PVC-U排水管材, 分别安装四种不同旋流降噪器的系统噪声测试结果。旋流降噪器之所以能起到降低噪声的效果, 主要取决于自身的特殊构造:进水口处螺旋结构、中间弧形扩容结构、底部平稳缩径结构。通过研究这四种旋流降噪器结构发现, 1#和2#旋流降噪器存在共同点, 内部结构设计较为合理, 能有效减少水流冲击, 引导水流快速形成附壁螺旋水流, 效果较好。而3#旋流降噪器虽然外形跟1#和2#非常相似, 但内部结构相差甚远, 无法使水流形成缓冲, 存在多个冲击点, 不能减小水流冲击, 系统噪声与普通三通相差不大;4#旋流降噪器中间扩容部分不是弧形, 而是直管状结构, 底部无缩径段, 形成一个较大台阶, 水流既没有太多的旋流, 而且中间扩容处以及底部台阶处形成冲击点, 造成系统噪声变大。
旋流降噪器出现的时间较短, 目前国内大部分厂家仍处于研发阶段, 其中相当一部分厂家只是在外型上模仿某些性能优异的产品, 而没有对其内在降噪原理加以研究, 造成性能差异很大。所以, 应该在该领域继续加大研发力度, 更为有效降低管道系统噪声。
4.结论
4.1通过增加壁厚, 或者加大密度改进的新型PVC-U排水管材, 降噪性能优于普通PVC-U管材, 接近铸铁管;
4.2 PVC-U螺旋三通不能有效降低PVC-U管道系统噪声, 新型PVC-U旋流降噪器能大幅度降低PVC-U管道系统噪声, 甚至可优于铸铁管系统噪声, 但仍需加大其研发力度。
5.结束语
如何改善PVC-U排水管道系统噪声较大的缺点, 目前还有大量工作可做, 这需要科研、生产和设计等单位齐心协力, 加大研发力度, 减小排水噪声, 满足绿色建筑要求。
浅析排水管道施工的技术 篇2
【关键词】市政；排水管道；施工技术
经济的快速发展，促进了城市化的快速发展，城市规模的不断扩大，使城市给排水管道的施工工程也不断的加大。市政给排水管道作为城市永久性的基础设施，其都处于地下，属于隐藏性的工程设施，所以对其施工的技术性要求较高，只有这样才能保证给排水管道的安全可靠性，对城市的发展起到积极的意义。
1.排水管道施工准备技术
1.1熟悉图纸
（1）进行管道施工之前，需要由业主、设计和监理等机构一起对图纸进行会审。
（2）对于工程的基本情况，需要结合具体的图纸，来对管理的长度、走向、直径、数量和工作面开挖有关的地形、地貌、地物等情况。
（3）应依照图纸确定的桩号走向对水准测量复测一遍，以避免出错。同时，由于图纸设计提供的地形资料存在时间差，因此，有可能会因时间而发生地形变化，从而影响工程的预算造价。
（4）每 100m 左右应设置一个水准高程参照点，建立准确的水准高程控制网，便于对管道施工进行实地测量。但水准高程控制网必须经闭合检验测量准确无误且符合国标方可使用。
1.2障碍的调查与排除
开工前，除保证“一通”外，还应结合管线走向和施工开挖工作，了解堆土堆料所占场地的地形、地貌、地物等情况。
（1）在进行施工前，对于有可能妨碍施工的各种因素都要进行详细的记录，并向有关单位和人员进行汇报，对于存在障碍的地方，则应报请有关部门进行清除。
（2）在进行施工前，需要对地下的各管线的位置等进行详细的了解，对于需要进行施工的管线要予以关注，从而有效的避免因管线进行施工时导致事故的发生。
（3）在施工中，管线很难避免不会与交通道路和绿化带相互交叉，所以这些问题需要在开工前就要与相关单位进行相互协调，从而保证施工的正常进行。
（4）施工时对环境的影响较大，拉运材料时及进行土方作业时的抛土，都会影响到道路的环境，所以这也需要在施工前与环境部门进行沟通，从而使其得以妥善解决。
（5）在图纸中如果出现排水管道与水渠交汇的情况，则需要在浇灌前先按水流的方向设置排水管，如果经过排水管的水流量很大，则需要对排水管的直径和根数进行重新的调整。
（6）在对排水管进行安放时，需要保证排水管材质的质量和安全，同时进行吊管安装时，在起吊过程中不能出现碰撞的情况，同时在进行吊管施工时需要在不通水的情况下进行。
2.管道接口技术
2.1预应力钢筒砼管（PCCP）接口
（1）用吊车将 PCCP 管吊下沟内，人工将吊下管子的插口与已安装好的管子承口对中，使插口正对承口，然后利用手拉的力量在管子两侧同时将管子拉进，将插口滑入已安装好管子的承口。
（2）在连接管道接头前，派1人进入已就位的管内，在管端两侧各塞入1个25mm 厚的木挡块，作为 2 根管子对口限位器。防止接口过紧，挤坏橡胶圈；或对接不到位，橡胶圈密封效果达不到设计要求。
2.2球墨铸铁管（DIP）接口
可采用青铅接口、石棉水泥接口、自应力水泥接口等，因为青铅、石棉水泥、自应力水泥等填料接口方法劳动强度大，易开脱，橡胶圈柔性接口已逐渐成为主要的连接方式，橡胶圈接口施工速度快，劳动强度低，密封性能好，具有良好的伸缩性，对管基不均匀沉陷的适应性强。
2.3双壁波纹管接口
双壁波纹管的连接主要有扩口承括连接、哈夫连接和套管连接等几种连接方式。硬聚氯乙烯（UPVC）管材还可采用热熔连接方式，相同的 UPVC 管材互相连接时，采用专用热熔工具将连接部位表面加热，直接对其进行热熔，冷却后连接成为一体。热熔连接方式的试压应在 24小时后。UPVC 管亦可采用承插粘合剂粘结，粘接前必须进行试组装，清洗插入管的管端外表面约 50mm 长度和管件承接口的内壁，最好再用沾有丙酮的棉纱擦洗一次，然后在两者粘合面上用毛刷均匀地涂上一层粘合剂，不得漏涂，涂毕即旋转到理想的组合角度，把管材插入管件的承接口，轻轻敲击，使管材全部插入承接口，约两分钟后不能再拆开或转换方向，及时擦去结合部挤出的粘胶以保持管道清洁。
2.4高密度聚乙烯（HDPE）中空壁缠绕管接口
可采用热熔连接、承插橡胶圈连接、承插粘结、管卡连接、法兰连接等多种连接方式。相同的高密度聚乙烯管材互相连接时，可采用专用热熔工具将连接部位表面加热，直接对其进行热熔，冷却后连接成为一体。热熔连接方式的试压应在 24 小时后。也可以采用承插橡胶圈连接，因接口起主要作用的是橡胶圈。
2.5玻璃钢夹砂管（RPMP）接口。接口型式主要有承插、对接、法兰连接等三种型式
3.新型市政排水管道技术
随着科学技术的快速发展，近几年来各种新型管材不断的出现在市场上，特别是一些非金属管材已经越来越有取代大中口径金属管材的趋势。现在预应力砼管和预应力钢管砼管在一些中低压输配的水管中得以普通应用，同时一些塑料材质的管材也越来越多的应用到排水管道工程当中，并取得了非常好的效果。
3.1预应力钢筒砼管道（PCCP）的技术
目前由于预应力钢筒砼管同时兼具了钢管和砼管的优点，其作为一种新型的管材比较适合于制作大口径压力管，对于当前的引水工程、供水工程、大型排污等工程都能够完全适合，同时国家也出台了相关的预应力钢筒砼管道的相关标准。同时在成本上也比较经济合理，由于其对钢材的消耗量较少，所以有效的节省了资源，符合国家节能的政策。其在性能和质量上都要优于钢管，内壁不仅光滑，同时水力性也非常好，具有施工简单方便的特点，在使用寿命上更优于钢管。
3.2球墨铸铁管道（DIP）的技术
球墨铸铁管是利用离心力铸造而成的柔性管，管壁较为密实，具有较高的强度，同时还有较好的柔韧性，对于一些突发情况能很好的适应，具有非常好的抗弯强度，轻易不会发生弯曲变形，其抗高压、抗氧化和抗腐蚀性能都非常好，在地下能与周围的土实现很好的契合，从而使管道的受力状态发生改善，使管网更加安全可靠。此种管材更适用于湿陷性黄土区和不均匀沉陷的基础区域，因为其接口具有非常好的柔韧性，所以可以进行很好的伸缩和弯曲。由于球墨铸铁管具有众多的优点，所以在当前的管道施工中得以广泛的应用。
3.3玻璃钢夹砂管道（RMPM）技术
玻璃钢夹砂管是新兴起的一种复合性的管材，其可以作为大口径的给水和排水管材，具有非常好的安全、耐久、经济和综合性，更适宜于在一些具有腐蚀性的土壤中进行使用，此种管材自身的诸多优点使人们对其的重视程度越来越高，具有非常好的市场前景。
3.4硬聚氯乙烯（UPVC）径向加筋管道技术
此种管材在外壁上增加了径向加强筋的应用，这样即可使管道的壁较薄，同时还能承受一定的荷载力作用，与其他管材相比，由于壁薄对材料使用较少，所以成本较低，具有很好的经济性。
4.结束语
PVC-U排水管道 篇3
由于PVC分子结构的特点, 使其在加工和使用过程中光氧、热氧稳定性差。PVC-U排水管材, 长期暴露于自然气候环境中, 由于受到各种大气因素如光、热、氧、水汽、灰尘, 以及工业大气污染物的综合作用, 如酸雨、酸雾、霾等, 不可避免会发生老化破坏, 外观上出现变色、粉化, 物理性能逐渐降低, 甚至不能继续使用即失效。
1 PVC-U排水管材户外老化影响因素研究现状
PVC-U管材的自然气候老化是复杂的物理化学变化过程, PVC-U是成分最复杂的塑料之一, 是由基材PVC与超过10种其他物质组成的混合物, 各组分对上述一种或者多种环境因素呈现不同活性, 发生化学和物理变化。
对于PVC-U管材的户外老化原因, 国内外研究者已进行了大量的工作。结合多年检测及研究经验, 笔者初步总结为以下几个方面。
1.1 PVC分子结构缺陷
普遍认为, PVC自身分子结构的缺陷是影响其户外老化性能的主要内因[1,2,3]。PVC分子结构中, 氯乙烯单体按首尾方式相连接形成的有规则的线型分子链, 这种正常分子链占绝大多数。其中的氯、氢原子只与仲碳原子接合, 这种结构是比较稳定的。而分子链中的异常结构, 如“头-头”、“尾-尾”的不规则连接方式及不饱和双键、支链等缺陷, 会导致PVC的热稳定性能变差, 容易脱出氯化氢 (HCl) , 形成使PVC着色的多烯结构。双键的存在, 尤其是分子链末端形成的不饱和双键, 容易发生氧化断链等, 而且其含有的不稳定丙烯基氯也容易脱出。当有支链存在时, 支化点上的叔氯原子或叔氢原子都是老化反应时易受攻击的部位, 它们的链能较低, 尤其是叔氯链更易活化发生反应。支化点上的叔氯甚至在聚合时就能与邻近的氢原子作用脱出HCl, 继而在分子链内产生双键结构。当PVC聚合过程中采用过氧化物作为引发剂或有氧存在时, 则可使分子链含有-OH或-O-等基团, 也会存在老化隐患。
1.2 紫外光老化
光降解-氧化反应是造成PVC材料降解的主要外因[4,5,6,7,8]。太阳光中波长较短、能量较高的紫外光是引起PVC材料老化的主要因素。太阳光的波长范围为150nm-10000nm之间, 由于大气层的消光作用, 照射到地面上的太阳光由紫外光 (波长150nm-400nm) 、可见光 (波长400nm-800nm) 和红外光 (波长800nm-3000nm) 组成, 三者占比分别为:5%、40%和55%。尽管紫外光仅占5%, 但因其能量大, 对PVC-U排水管材的破坏作用是最严重的。据光量子理论, 在290nm-400nm范围的紫外光所具有的能量一般高于聚合物分子链上各种化学键断裂所需能量, 且远紫外光 (200nm-300nm) 的存在会使材料的光氧老化变得更加明显。实验表明, PVC-U排水管材曝露在紫外光辐射下会变黄, 随着时间的增加会变成深红棕色。这是因为聚合物发生链断裂和交联, 生成共轭多烯, 改变PVC的吸收光谱, 造成变色, 同时伴随有大量的HCl释放出。主要原因就是上述PVC分子结构中的缺陷结构, 这些结构会吸收紫外光, 同时会发生氧化交联和氧化降解两个反应。
另外, PVC-U管材颜色也是影响其老化性能的一个重要因素, 这一点在之前的研究涉及很少。国际标准ISO 3633:2002[9]中规定, PVC-U排水管材颜色宜为灰色。灰色管材中添加有炭黑, 炭黑是有效的光屏蔽剂, 所以其户外耐候性较好。在我国引进并使用PVC-U管材初期, 其颜色大部分为灰色, 当时的国家标准GB/T 5836.1-1992[10]中也规定PVC-U排水管材颜色应为灰色。随着行业发展和市场需求的不断变化, 出现了部分添加甚至全部使用回收废旧塑料的管材, 在灰色外观的掩盖下, 一般用户很难区分, 逐渐造成灰色管材市场萎缩, 迫使厂家生产白色管材。目前国内很难见到灰色PVC-U排水管材。颜色的改变也在一定程度上降低了PVC-U排水管材的户外耐老化性能。
安装使用不规范也是造成PVC-U排水管材户外老化的重要原因。PVC-U排水管一般建议暗装[11], 如用在户外, 应尽量安装在建筑物阴面, 若安装在阳面, 应做好相应的防护措施。但实际情况并非如此, 大量PVC-U排水管, 尤其是用作雨落水管时, 安装在建筑物阳面, 且很少采取防护措施, 如外包覆耐老化材料等。
1.3 产品质量问题
上世纪国内刚开始使用的PVC-U排水管材, 老化性能优越, 使用寿命长, 很大一部分原因是当时生产的管材, 都是严格按照标准或规范生产的, 不会添加过量的填料, 更不会使用回收废旧塑料, 产品出厂性能就很优越。上世纪90年代初, 吕飞华[12,13]等对在广州地区户外曝晒了17年的PVC-U排水管材进行了分层取样研究, 通过测定红外光谱发现, 管材的表面层 (约100μm以内) 老化程度较高, 往里老化程度急剧减弱, 最终测定老化层深度为350μm-400μm, 老化程度是很轻微的。这足以证明当时的产品质量和老化性能都很优秀。
然而, 因为恶性竞争, 目前PVC-U排水管材填充过量填料, 如CaCO3等, 已是相当严重的一个问题, 其目的就是降低成本。GB/T 5836.1-2006[14]中规定, 生产管材的原料中聚氯乙烯树脂质量百分含量不宜低于80%, 按此规定, 填料的添加量一般不宜高于15%左右。但目前市场上的PVC-U排水管, 通过测定管材密度和拉伸强度, 填料的添加量一般在20份以上, 普遍在50份左右, 更有甚者超过100份, 个别厂家会添加更多。随着CaCO3添加量增大, 管材物理力学性能逐渐降低。实际检测过程中, 部分PVC-U管材的拉伸屈服强度低于20MPa (国标规定≥40MPa) , 个别会在10MPa左右, 如此低劣的产品质量下, 户外老化性能会急剧下降。例如, 某工程中外墙使用的PVC-U排水管材, 不到半年时间出现大范围粉化、破裂现象, 经我中心检测, 管材密度将近2000kg/m3, 远高于国标要求的1350 kg/m3-1550 kg/m3, 经初步测算, CaCO3的填充量在150份以上。
空气中的CO2和水, 会与CaCO3反应, 由外到内逐步腐蚀整个管材, 物理力学性能逐步降低至失效。同时, PVC降解时产生的HCl等在水存在的情况下, 也会与大量的团聚CaCO3反应, 造成腐蚀。同时, 添加过量的CaCO3必须添加过量的添加剂, 如增塑剂等, 紫外线对这些添加剂的破坏也是比较严重的, 会逐渐使其失去原有功能, 造成管材的降解。
1.4 环境污染
环境污染, 尤其是大气环境污染, 也会造成PVC-U排水管材性能的改变。
在严重污染出现酸雨、酸雾、霾的地区, 空气中含有大量氮、硫氧化物。氮氧化合物氧化性较强, 会氧化PVC分子中的双键结构, 生成亚硝酯基、硝基、硝酸酯基等支链。硫氧化合物对PVC脱出HCl有促进作用[15]。同时, 酸雨、酸雾以及霾, 也会与管材中添加的CaCO3反应, 从内到外逐步腐蚀管材。
另外, 环境污染也会造成稳定剂等加工助剂的迁移。我们知道, PVC-U制品中, 使用复合铅盐稳定剂是最经济且有效的。目前, PVC-U排水管材仍然大量使用这种稳定剂。铅盐稳定剂具有良好的热稳定性, 但在加工过程中残留的SO42-、SCl33+等离子, 以及空气中的硫, 均易与Pb2+反应, 并逐渐迁移到管材表面, 会在局部产生灰色或者黄色斑点[16], 性能也逐步下降。
1.5 温湿度、氧气等影响
PVC-U排水管材产品维卡软化温度在74℃-85℃, PVC早期着色温度为90℃-130℃, 长期受热降解温度超过190℃[17], 户外环境中的热效应不足以造成PVC-U排水管材分解脱出HCl。但在某些辐照较强、温度较高地区, 管材吸收红外线后外表面温度升高, 与紫外光、氧及水综合作用, 进一步加速材料的老化。
2 结语
影响PVC-U排水管材户外老化性能的因素, 主要是PVC分子结构的缺陷、紫外光老化以及产品质量不合格。同时, 大气污染, 人为改变管材颜色, 以及不按规定安装使用, 都会造成PVC-U排水管材的户外老化。在以上内外因素的综合作用下, PVC-U排水管材户外老化性能面临严峻的考验。
市政道路排水管道施工质量控制 篇4
【摘 要】笔者结合自己的工作经验，对市政道路排水管道施工质量控制谈一些看法。
【关键词】市政道路；排水工程；施工质量控制
1.施工准备阶段的质量控制
1.1熟悉图纸
施工前必须全面了解图纸、并熟悉图纸，掌握工程中的每一个细节问题。
1.2现场情况的调查与故障排除
开工前，除保证三通外，还要结合管线走向及施工开挖工作面和堆土堆料所占场地与地形地貌、地物、交通问题等。防碍施工的任何因素都要记入笔录，并与相关部门协调排除。有些隐蔽设施要注意保护。施工中还要注意保持环境卫生。
1.3测量放线
施工放线是整个排水工程中的一项重要程序，指导着整个后序工程的施工，放线前必须做好严密的准备工作，如排水工程的期较紧，道路施工方交出一段排水施工作业面后，排水施工方在未交出道路中桩的情况下立即组织进场施工，放线前利用电脑CAD软件输入道路中桩坐标绘出中线图，然后根据管线距中桩距离在软件中自动计算出该段工作面各个井位的XY坐标，再根据各个井位坐标，利用全站仪现场放出各个井位。这样做不仅速度快，而且又能得到较为精确的数据。打桩撒灰放线时，要考虑中心线、边坡系数加宽后因开挖受限制，开挖面非变窄不可，就要考虑沟槽内设置支撑保证安全施工，以免造成工程事故。
1.4管道铺设前的准备
城区管道施工时，将有一定数量的既有路面被破除。为保证施工安全和路基质量，施工时要求管道在道路上开挖时，根据施工图纸设计要求，计算出开口宽度，并用白漆标注出开挖线，用切割机将路面切断，表层的破碎沥青面层及路基渣层，由挖掘机开挖，路基稳定砂层合理堆放以备回用，余土由自卸车运至弃土场。管道施工完成后，沟槽回填质量将直接影响道路的质量和使用功能。该工程管顶上500mm内回填素土，采用电动轻夯机分层夯实，以外采用蛙式打夯机分层夯填，回填时每层虚铺土层控制在250mm以内。每层夯填完成时，专职实验人员采用核子密度仪测量其密实度，以保证压实率达到95%以上。根据原道路结构情况，进行道路恢复。
1.5地上、地下公用设施的保护
管道沟槽开挖时，应根据地质土层情况及时采用支撑，以免造成滑坡、塌方。开挖边坡及支撑形式要交项目监理审查，得到认可后方能施工。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖时应上报防止其下沉或变形的措施、加固工程计算书及图纸，并交项目监理审批。
2.管道施工质量控制
2.1沟槽开挖与支护
（1）认真按设计要求施工，确保管道基础的强度和稳定性。当地基地质水文条件不良时，应进行换土改良处治，以提高基槽底部的承载力。
（2）如果槽底土壤被扰动或受水浸泡，应先挖除松软土层，超挖部分用砂或碎石等稳定性好的材料回填密实。
（3）地下水位以下开挖土方时，应采取有效措施做好坑槽底部排水降水工作，确保干槽开挖，必要时可在槽坑底预留20cm厚土层，待后续工序施工时随挖随封闭。
2.2管道安装
（1）管材的选用和检查。管材及主要配件由选定的合格制造商提供，管材进场后，由施工方材料工程师对产品的质量进行验证。当外观检查不能确保管材的质量时，进行内、外压试验。进场的管子必须是经过专业实验室批量检验合格并取得检验合格报告的产品。
（2）下管。根据测放的中心线，用细绳控制好管道的一侧边线。采用8t轮胎式吊车下管，吊车沿沟槽开行至距沟边缘1m处，以避免沟壁坍塌，影响沟槽边坡韵稳定。下管时用专用吊钩或柔性吊索，严禁用钢丝绳穿人管内起吊。同时有专人指挥，绑（套）管子应找好重心，平吊轻放，避免扰动基底管道相互碰撞。在施工现场狭窄不便机械下管的地段，采用人工压绳下管。有架空线路时，保持一定的安全距离。管节下入沟槽时，避免与槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞，严格控制水平与方向。管道的安装一定要符合质量要求：管道必须垫稳，管底坡度不得倒流水，缝宽应均匀，管道内不得有泥土、砖石、砂浆、木块等杂物；管座混凝土应捣实，与管壁紧密结合；管座回填粗砂应密实。
2.3管道闭水试验
管道回填土前应采用闭水法进行严密性试验。
（1）闭水试验前的检查工作。检查管道及检查井外观质量合格；管道未还土且沟槽内无积水；全部预留孔洞均封堵且不漏水；管道两端堵板承载力经核算并大于水压力的合力；除预留进出水管外，其余封堵坚固不漏水。
（2）闭水试验的方法。排水管道作闭水试验，宜从上游往下游分段进行，上游段试验完毕，可往下游段倒水，以节约用水。试验管段应按井距分隔，带井试验，每3个井段由监理工程师任指定一段进行。试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头从试验段上游管顶内壁2m计。试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头以试验段上游设计水头加2m计。当计算出的试验水头超过上游检查井井口时，试验水头以上游检查井井口高度为准。
3.施工场地恢复阶段质量控制
3.1管沟回填
管道安装完毕并经水压试验合格后，经项目经理批准后及时进行管沟回填。管沟回填采用人工回填。检查井回填前先将盖板坐浆盖好，并通过测量保证标高准确后，井墙和井筒周围同时回填。管沟回填前清除槽内遗留的木板、草帘、砖头、钢材等杂物，且槽内不能积水。将所有回填土的含水量控制在其最佳含水量附近。还土时按基底排水方向由高至低分层进行，管腔两侧也同时进行，并维护上述地面直至缺陷责任期结束。
3.2路面恢复
（1）沥青混合料摊铺。摊铺沥青混凝土前2h-3h，在水泥稳定砂基层上用汽车式沥青喷洒机浇洒透层沥青；在与路缘石、雨水口等其他构筑物侧面浇洒粘层油。
粘层油采用液体慢凝1号或2号石油沥青或用60号石油沥青与汽油掺配而成。在路面接搓或与检查井、雨水口接触处应涂刷一层薄沥青。在铺筑过程中现场应设1-2人来回检查，防止车辆、施工人员及其他机械碰撞支撑杆或钢丝。摊铺前将熨平板预热15min-20min，使其接缝处原路面的温度达65℃以上再新开始铺筑路段，应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数，使熨平板与路面横坡一致，然后在全宽度范围内填5块木块，使熨平板放稳。当接着已铺好的沥青层铺筑时，应量出横缝处新铺路面的实际厚度，再乘以各层的松铺系数，确定在已铺路面上应垫的高度。再在全宽度范围内垫5块木块，使熨平板放稳。开始摊铺时，逐车检测混合料的温度，应不低于130℃。调整摊铺机的振夯频率及振幅，使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。
（2）沥青混凝土碾压。沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。为避免碾压时混合料推挤产生壅包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应突然改变；压路机起动、停止必须减速缓行。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等，应采用小型振动压路机或手扶振动夯趁热压实。压路机折回不应处在同一横断面上。在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土面层上，不得停放压路机或其他车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面层上。对各环节应设专岗检查，压实完成12h后，方能允许施工车辆通行。
4.结语
由此可见，市政道路排水工程属隐蔽工程，其施工质量的过程控制很重要。在施工过程中严格按照设计要求施工，保证市政道路排水工程的施工质量。
【参考文献】
[1]姜伟.浅谈市政排水管道施工中的质量通病与防治措施[J].黑龙江科技信息，2011，（19）.
PVC-U排水管道 篇5
关键词：给水管道粘接管件,漏水原因,防治措施
PVC-U给水管道, 三通、弯头、法兰、异径管等管件, 多采用粘接连接的方式, 本文依据处理各类粘接管件的经验, 对造成漏水事故的原因主要从材料、管理保护、安装方法、环境四个方面进行分析总结, 让施工者掌握正确的安装方法, 防止漏水事故的发生。
1 因材料引起的粘接管件漏水
1.1 管材与管件的间隙配合公差
管材管件的尺寸应符合相应的标准规范, 配合的间隙如果太小, 在涂刷粘接剂后, 由于阻力太大插到规定的深度相当困难, 特别是较大口径的管件, 有时出现插到一半就再也推不到位的情况, 这时进也进不到位, 退又退不出来, 在这种情况下, 操作者可能出现以下几种可能:1) 虽然没插到位, 凑合着用, 结果因插入深度浅试压时脱节漏水;2) 用大锤垫木板强行砸进, 这种方法虽能插到规定的深度, 但方法欠妥, 特别是高温天气, 粘接剂涂刷后固化很快, 在粘接面正固化的同时仍借助外力强行插入, 造成粘接强度降低, 给管道的正常运行留下隐患;3) 管材与管件间隙配合过大, 依靠用粘接剂填补缝隙的方法有失科学。一个经验丰富的施工人员, 在粘接前都要用管材、管件试插一次, 正常情况下, 试插到规定深度的1/2~1/3时, 配合的间隙较为理想, 管材、管件合适的配合间隙, 是保证粘接效果的前提。
1.2 管材的椭圆度
管材、管件的堆放, 要严格按相关规定执行, 特别是薄壁的承插口粘接管材, 严禁不规范堆放或长时间堆放太高, 使承口部位受到外力形成椭圆, 严重椭圆的管材或者插入不到位或者局部间隙较大, 粘接连接后, 剪切强度降低。
1.3 粘接剂的质量
粘接剂又叫601粘接剂, 是由过氯乙烯树脂与其它有机溶剂按一定的比例制成的。按《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定:其剪切强度应≥5Mpa, 高质量的粘接剂是保证粘接效果的首要条件。
为了保证给水管道的粘接质量, 在选购管材、管件、粘接剂时, 应选择同一厂家的产品, 以避免在查找漏水原因时, 各厂家相互推诿。
2 操作及管理保护不当
2.1 操作不当主要是指安装人员缺乏经验, 没有经过专门的业务培训
比如说:粘接一个直径较大的管件时, 特别是粘接注塑成型的球阀时, 熟练的施工人员涂刷胶后会立即沿管道的轴线方向施转1/4周, 迅速推到规定的位置, 在不少于60秒的时间内, 保持所施加的外力不变, 防止因退模的锥度, 造成阀门缓缓退出。而相反, 经常有许多操作者将管件插到规定位置后没有继续保持所施加的外力, 导致管件、阀门缓缓退出, 造成插入较短, 粘接面积减少, 试压时脱节退出。
2.2 管理保护不当主要包括以下几个方面
1) 粘接后固化时间短。比如:对于粘接在塑料管道上的法兰盘在与阀门或其它铁法兰连接时, 需要用螺栓加载受力, 根据粘接剂的特性及相关规定, 应在粘接完毕固化48小时后进行, 使其有充分的时间固化养护, 有些施工人员经常急于赶工期轻视养护时间, 或者是有些管件刚刚粘接完毕后, 前面未采取任何保护措施就继续施工, 结果往往出现欲速则不达的局面;2) 粘接较大口径的管件 (三通, 弯头, 异径管, 管堵) 等, 按相关规定应设置水泥止推墩, 有些施工人员图省事或疏忽大意而没有设置。当管道压力较大时造成管件损坏或脱节, 还有的施工方钉个木楔、铁桩充当其止推墩, 这样做的危害是, 当管道压力较大时, 几吨甚至十几吨的推力, 仅靠木楔、铁桩的一个很小的接触面来承担, 这种现象难免造成管件的开裂或管材的断裂。对此, 施工方应引起高度的重视, 根据管道的直径、压力、土质等因素, 科学合理制作出止推墩, 并支撑在原状土上。
3 安装方法不当
1) 粘接前的准备。管材在粘接前端面应平整且垂直管轴线, 粘接表面应用棉纱擦拭干净, 粘接表面有油污时, 需要用丙酮等清洁剂擦净。有些管件脱节漏水, 就是因为粘接表面不干净, 粘接剂软化溶解的效果不够理想造成的, 降低了粘接剂的剪切强度, 还有的端面呈马蹄形造成了粘接面积减少。2) 粘接剂的使用过量。粘接剂主要有过氯乙烯树脂与其它溶剂按一定比例制成, 它通过溶解、软化管材管件表面, 经一定时间固化后使之溶合为一体。涂刷管材、管件时的毛刷的尺寸, 应与管材、管件的规格大小相匹配, 较大口径的管材、管件应使用较大尺寸的毛刷, 这样做的目的主要是及时迅速涂刷完毕。刷粘接剂时先刷承口, 后刷插口, 均匀适量, 一般按每平方米200g的用量较为理想, 如果涂刷粘接剂过多, 多余的粘接剂会挤出来积存在管道的底部, 较长的时间内它不会凝固, 会继续向管材内部渗透, 把管材底部软化, 特别是壁薄的、长距离的小口径管道, 这时一旦试压通水, 就会在管道底部发生破裂漏水。为了避免此类事故的发生, 涂粘接剂时应均匀适量, 即使安装者不能做到适量, 为了保险起见有意多刷涂一些粘接剂, 可涂刷在插口上, 这样做的益处是那部分多余的粘接剂可挤出在管道外部, 而不会积存在管道内部, 及时擦净即可避免事故的发生。3) 安装时顾此失彼。施工人员安装管道时考虑问题不全面, 顾此失彼。比如:三通、弯头等管件粘接完毕后, 只考虑管道的继续延伸, 不顾及刚粘接完毕的管件尚未固化, 就强行搬抬、摆动、或采用锤砸的方式连接管道, 较大的震动波及尚未固化的粘接面, 使剪切强度受到影响, 或采用紧线器连接三通、弯头附近的管道, 这样, 紧线器产生的拉力正好与粘接时用的推进力相反, 结果造成尚未固化牢固的管材又被紧线器拔了出来, 插入较短, 试压时脱节漏水。为了防止此类事故发生, 三通、弯头等管件粘接完毕后, 周围的几根管材可立即用土回填并夯实, 即可避免上述情况的发生。
4 环境因素
1) 交叉作业引起的事故。设置在消防、阀门井内的三通, 法兰盘等, 管件粘接完毕后需要与其它行业交叉作业, 如钢管道的电气焊接, 砌井工人砌井时不注意保护, 砖砸脚踏等情况有时也使粘接好的塑料管道受到伤害。2) 特殊条件下的粘接。根据中国工程建设标准化协会标准《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》规定:“粘接接头不得在雨中或水中施工, 不宜在5℃以下操作。”粘接剂粘接质量受其温度的影响, 操作时低于5℃, 其剪切强度无疑会受到影响, 如果在雨中或水中粘接, 粘接表面上的水气不易擦干净, 因为工程紧急必须粘接或抢修, 可在保护伞下操作, 粘接前最好用电吹风或明火轻轻烤干管材、管件上的水气, 粘接后的管材、管件如在沟槽内被雨水淹没通风不便, 还需适当考虑延长其固化养护的时间。
5 结语
PVC-U排水管道 篇6
关键词：市政工程,硬聚氯乙烯加筋管,施工技术
硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管作为新一代排水管材, 以其科学合理的工字钢结构, 更为可靠的连接方式和更好的抗外力破损能力等特点, 在室外DN600mm以下排水、排污工程中得到了广泛的应用, 已逐步成为混凝土管的最佳替代品。
1 硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋管的特点
硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管由硬聚氯乙烯挤出成型, 它是在PVC-U双壁波纹管、HDPE双壁波纹管和HDPE双壁中空肋缠绕管的基础上研发的一种新型埋地排水管材, 具有如下特点:1) 足够的强度和高环刚度, 施工方便;2) 重量轻, 搬运安装方便, 施工周期短;3) 耐磨损, 抗老化, 保证了管材的长期使用性能;4) 优良的耐化学腐蚀性能可抵抗污水中大多数普通化学物质和氧化物及含有硫酸盐、碳酸盐等碱性土壤的腐蚀;5) 良好的电绝缘性能, 埋于地下可有效抵抗电化学腐蚀;6) 通流能力强、维护费用低, 加筋管内壁光滑, 曼宁磨擦系数为0.01, 与同口径混凝土管材 (曼宁磨擦系数为0.013) 相比, 可增加30%左右的流量, 同时光滑的管材内壁, 不易造成阻塞或结垢, 从而可减少维护次数;7) 方便可靠的橡胶圈承插联接, 允许较大的轴向弯曲, 经试验在接口偏转2°或接口压扁5%时均未出现渗水现象, 保证了使用过程的可靠性;8) 独特的工字钢结构加强筋与回填土的强大的共同作用能有效地抵抗因温度变化而导致的管轴向和径向的变化, 并可在搬运和安装过程中, 起到一定的保护管材作用;9) PVC-U材料的阻长性可有效抵抗草木根系的穿透、渗透。
2 硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋管施工工艺及质量控制措施
2.1 管材质量控制
管材、橡胶圈等材料规格应符合设计要求, 具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书, 并应表明产品规格和生产日期。承插式接口密封橡胶圈等配件, 由管道生产厂按规格配套供应。
管材要求外观一致, 内壁光滑, 管身不得有裂缝, 筋的链接缺损不得超过2条, 管口不得有破损、裂口、变形等缺陷。管材端面应平整, 与管中心轴线垂直, 轴向不得有明显的弯曲出现。管材耐压强度及刚度应满足设计要求。管道接口用橡胶圈性能、尺寸应符合设计要求。橡胶圈外观应光滑平整, 不得有气孔、裂缝、卷皱、破损、重皮和接缝现象。
管材、管件在运输、装卸和搬运时, 应小心轻放, 排放整齐, 不得受剧烈撞击及尖锐物品碰触, 管材吊装不得采用金属绳索, 不得抛、摔、滚、拖。管材长运输时, 宜采用支架, 成捆排列、整齐运输。短距离搬运, 不得在坚硬不平地面和碎石面层上拖动或滚动。管材堆放场地应平整, 不应露天堆放, 且应避免接触腐蚀性试剂或溶剂。管材直管堆放高度不宜超过1.5m, 直管部分应有木垫块。堆放时管材承口与插口应间隔整齐排列, 并应捆扎稳妥。橡胶圈应储存在通风良好的库房内, 堆放整齐不得受到扭曲损伤。
2.2 沟槽
沟槽断面根据施工现场环境、槽深、地下水位高低、土质情况、施工设备及季节影响因素选定。槽底宽度应根据管道敷设、管两侧回填夯实及沟槽的排水要求确定, 一般情况槽底最小宽度应为管外径+0.4m (有支撑沟槽需另加支撑尺寸) 。沟槽开挖时, 应保证沟槽两侧土体稳定, 并严格控制槽底高程, 不得超挖或扰动基面。沟槽开挖时应做好排水措施, 防止槽底受水浸泡。
2.3 管道基础
管道基础选用材料及厚度应符合设计要求, 一般采用砂砾或粗砂基础, 管道基础不得铺筑在淤泥或松散土上, 基础宽度与槽底同宽。管道基础的接口部位应预留凹槽以便接口操作。接口完成后, 用相同材料填筑密实。
2.4 管道安装
2.4.1 下管
管材现场可由人工搬运, 搬运时应轻抬轻放。下管可用人工或起重机吊装进行。人工下管时, 由地面人员将管材传递给沟槽内施工人员;对放坡开挖的沟槽也可用非金属绳索系住管身两端, 保持管身平衡均匀溜放至沟槽内, 严禁将管材由槽顶边滚入槽内;起重机下管吊装时, 应用非金属绳索扣系住, 不得串心吊装。管材宜将插口顺水流方向, 承口逆水流方向安装, 安装一般由下游往上游进行。
2.4.2 接口安装
接口前, 应先检查橡胶圈是否配套完好, 确认橡胶圈安放位置及插口的插入深度, 橡胶圈应放置在管道插口第二至第三根筋之间的槽内。接口时, 先将承口的内壁清理干净, 并在承口内壁及插口橡胶圈上涂润滑剂 (首选硅油) , 然后将承插口端面的中心轴线对齐, 先由一人用棉纱绳吊住被安装管道的插口, 另一人用长撬棒斜插入基础, 并抵住该管端部中心位置的横挡板, 然后用力将该管缓缓插入原管的承口至预定位置。为防接口合拢时已排设管道轴线位置移动, 需采用稳管措施, 具体方法可在编织袋内灌满黄砂, 封口后压在已排设管道的顶部, 其数量视管径大小而异。管道接口后, 应复核管道的高程和轴线是否符合要求。
接口质量标准:管道应顺直, 管底高程及坡度符合设计, 不得有倒坡, 承插口间外表隙量应小于9mm。
2.5 管道与检查井衔接
管道与检查井的衔接, 宜采用柔性接口, 也可采用承插管件连接, 视具体情况由设计确定。当管道与检查井采用砖砌或混凝土直接浇筑衔接时, 可采用中介层作法, 即在管道与检查井相连部位预先用与管材相同的塑料粘合剂、粗砂做成中介层, 然后用水泥砂浆砌入检查井的井壁内。中介层的做法:先用毛刷或棉纱将管壁的外表面清理干净, 然后均匀地涂一层塑料粘合剂, 紧接着在上面撒一层干燥的粗砂, 固化10~20min, 即成表面粗糙的中介层。中介层的长度与检查井厚度相同。管道位于软土地基或低洼、沼泽、地下水位高的地段时, 与检查井宜采用短管连接, 即在直接与检查井连接的管段长度宜采用0.5m, 后面再连接不大于2.0m的短管, 以下再与整根管连接。
2.6 闭水试验
为确保管道施工质量, 排水管在回填土以前均需做闭水试验, 检查管道及检查井渗水是否在规定允许值内。
试验方法:将试验段管道的下游及上游检查井的进水管道给予封堵, 封堵采用砖砌水泥砂浆抹面, 然后利用上游检查井进行闭水。试验管段从上游井注水, 待管段注满水后, 经24h的浸泡, 使管壁充分吸水, 使水位下降稳定。试验水位应为试验管段上游管内顶以上2m, 如上游管内顶至检查井口的高度小于2m时, 试验水位可至井口为止。试验观察时间不得少于30min后记录检查井的水位下降高度, 计算出实际渗水量, 然后与允许渗水量相比较, 小于允许值则试验合格, 大于允许值则需检查原因, 找出问题所在, 进行处理。
管道24h的渗水量应不大于按下式计算的允许渗水量:
Q=0.0046Di
Q———每1km管道24h的允许渗水量 (m3) ;
Di———管道内径 (mm) 。
2.7 回填
管道闭水试验合格, 隐蔽工程验收合格后, 应尽快进行沟槽回填, 防止管道暴露时间过长造成损失。回填先从管底与基础结合部位开始, 沿管腔两侧同时对称分层回填并夯实, 每层回填高度不超过20cm, 直至管顶以上30cm, 管顶以上30cm范围内, 必须用人工回填, 严禁机械推土回填。
3 结束语
硬聚氯乙烯 (PVC-U) 加筋排水管是市政排水管道中可代替小口径钢筋混凝土管的优良管材, 具有独特的性能和多种优点, 可大量推广使用, 广大设计与施工人员应熟悉它的特性和施工工艺, 科学地进行设计施工, 使这种新型管材在市政基础设施建设中发挥更大的作用。
参考文献
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PVC-U排水管道 篇7
关键词： (PVC-U) 管材,拉伸屈服强度,不确定度,分析
1 前言
近几年来, 随着国家宏观经济的快速发展, 西部大开发、振兴东北、以及近年来投资建设的南水北调、北京奥运场馆等一大批举世瞩目的特大型建设项目和能源、交通、通信、水利、城市基础设施建设、环境改造、城市商业中心、住宅建设等重点项目建设, 建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材被广泛用于各行各业。建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材的质量好坏直接影响着工程质量, 建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材拉伸屈服强度是 (PVC-U) 管材质量好坏的一个重要性能指标。然而, 通常在试验室测量所检测的结果, 仅仅表示被测量的近似值或估计值, 为了能够合理评定被测量值的分散性, 真实反映整个测量过程可靠性, 有必要对测量结果的准确度给以说明, 使测量结果真实性增强。
根据《建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材》GB/T5836.1-2006、《热塑性塑料管材拉伸性能测定第2部分》GB/T8804.2-2003、《测量不确定度评定与表示》JJF1059-1999, 对建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材拉伸屈服强度检测结果的不确定度评定, 分析了不确定度产生的来源和因素。
2 试验方法概述
2.1 试样规格
试验选取规格为Φ110mm×3.2mm建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材材料。
2.2 试验仪器
数显式拉力试验机0.01k N;游标卡尺0.02mm。
2.3 试验过程
首先是制备试样, 同一种规格尺寸材料在同一套模具上注射挤出10支Ⅰ型样品;测量试样厚度、宽度, 计算截面积;然后调节拉力试验机, 在5k N档进行测量;读取试样在拉伸过程中达到屈服时的力值, 根据公式计算出拉伸屈服强度。
3 数学模型
式中:σt为拉伸屈服强度 (N/mm2) ;Ft为屈服应力;S0为横截面积 (mm2) ;b为试样宽度 (mm) ;t为试样厚度mm。
4 不确定度评定
4.1 不确定度因素来源及分析
根据公式 (1) , 在检测过程中不确定度有以下几个方面:
1拉伸屈服强度重复测量引入的A类标准不确定度u11; (2) 宽度和厚度重复测量引入的A类标准不确定度u31和u41; (3) 屈服应力引入的B类标准不确定度u21和u22; (4) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u31和u42。
4.2 标准不确定度分量
4.2.1 拉伸屈服强度相对不确定度U (Pre L)
4.2.2 拉伸屈服强度重复性试验所引起的不确定度U11
拉伸屈服强度10次测量引入的A类标准不确定度u11, 10次的测试数据具体见表1。
故拉伸屈服强度σt平均值为:
标准偏差
所以标准不确定度:
4.2.3 拉伸屈服强度相对不确定度则为:
4.2.4 屈服应力引入的B类标准不确定度UFrel
为屈服应力Ft的测量不确定度来源于数显拉力试验机的测量不确定度和校准的不确定度两方面。
1) 使用数显式拉力试验机的测量屈服应力不确定度u21, 根据生产厂家提供的使用说明书资料, 该机的不确定度U95=1.0%, 以正态分布估计, 则
2) 刚校准过的该数显拉力试验机校准误差为±0.002KN, 则置信区间半宽为0.2%。以正态分布估计, 故
3) 屈服应力相对合成不确定度为:
4.2.5 宽度相对不确定度U (berl)
1) 由测量者测量引起的测量误差在±0.04mm, 则置信半宽为0.04, 以距形分布估计,
2) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u32。
因为测量所用的游标卡尺的测量精度为0.02mm, 以距形分布估计,
3) 宽度合成不确定度
4) 宽度相对合成不确定度
根据检验, 按所依据信息来源的可信度估计宽度的相对不确定度:因自由度为50
4.2.6 厚度相对不确定度U (terl)
1) 由测量者测量引起的测量误差在±0.04mm, 则置信半宽为0.04, 以距形分布估计,
2) 游标卡尺引入的B类标准不确定度u42。
因为测量所用的游标卡尺的测量精度为0.02mm, 以距形分布估计,
3) 宽度合成不确定度
4) 宽度相对合成不确定度
根据检验, 按所依据信息来源的可信度估计宽度的相对不确定度:因自由度为50
4.2.7合成相对不确定度为U合
4.2.8拉伸屈服强度不确定度
4.2.9 拉伸屈服强度扩展部确定度
按正态分布进行扩展不确定度评定, 取置信概率为95%, 则包含因子K=2, 扩展不确定度为:
4.2.1 0 结果表示
5 结语
从上述不确定度分量分析来看, 宽度和厚度的测量对拉伸屈服强度的不确定度因素影响较小, 而测量屈服应力所使用的数显式拉力试验机对拉伸屈服强度不确定度影响较大, 因此, 在每次试验前, 应检查仪器设备, 调整施压速度, 正确操作, 以减少不必要的不确定因素来源。
参考文献
[1]《建筑排水用硬聚氯乙烯 (PVC-U) 管材》GB/T5836.1-2006
[2]《热塑性塑料管材拉伸性能测定。第2部分》GB/T8804.2-2003
[3]《测量不确定度评定与表示》JJF1059-1999