UPVC管材在给排水项目中应用及粘接工艺优化_王东勋.pdf

材料科技应用2023 年 2 月第 50 卷第 2 期doi:10.3969/j.issn.1001-5922.2023.02.018Vol.50 No.02，Feb.2023收稿日期:2022-04-11;修回日期:2023-01-29作者简介:王东勋(1989-)，女，硕士，助理工程师，研究方向医院新建改建扩建给排水，污水处理运行管理;E-mail:wdxx117163 com。引文格式:王东勋 UPVC 管材的制备及其在给排水项目中的应用 J 粘接，2023，50(2):73-77UPVC 管材在给排水项目中应用及粘接工艺优化王东勋(北京积水潭医院，北京100035)摘要:在建筑行业中，基于低塑性聚氯乙烯(UPVC)的管材材料具有不错的效果得到了普遍认可。此外，把复合增强剂(MCRA)融入 UPVC 材料后，管材的功能得到了进一步的提升，其中包括管材的韧度以及高温耐受度，结果显示:把 MCRA 和 UPVC 结合后，能够加强 UPVC 管材的坚韧度，并且管材的使用效果和表观效果也具有一定的协同效应;MCRA UPVC 复合管材具有较好的相容性和分散性，2 种材料融合时没有较明显的组织缺陷。研究旨在介绍 UPVC 管材特征性能，并对 UPVC 管材进行优化，从而避免其在给排水工程中存在的缺陷，并为基于优化 UPVC 材料的给排水工艺设计方案提供理论参考。关键词:UPVC 管材;多功能复合增强剂;给排水项目;管材材料中图分类号:TQ325 1+4文献标志码:A文章编号:1001-5922(2023)02-0073-05Optimization of UPVC pipe adhensive and its applicationin water supply and drainage projectsWANG Dongxun(Beijing Jishuitan Hospital，Beijing 100035，China)Abstract:The insufficient stiffness of steel bridge deck often leads to fatigue failure and pavement cracking failure，which seriously affects the structure and driving safety In order to enhance the rigidity of steel bridge deck and re-duce the cement consumption，alkali excited ultra high performance concrete(UHPC)was used as overlay layer，and the effects of protective layer thickness and reinforcement ratio on failure mode，flexural，shear and fatigue re-sistance of composite plates were studied The results showed that the composite bridge panels exhibited extrusionfailure mode and bending failure mode under positive bending moment and negative bending moment respectivelyThe thickness of protective layer mainly affected the cracking load of composite slabs，and the ratio of reinforcementmainly affected the ultimate bearing capacity of composite slabs In engineering，the bearing capacity and fatigue re-sistance of composite plate could be improved by reducing the thickness of protective layer and increasing the ratioof reinforcement The shear resistance and fatigue resistance of composite plates could be significantly improved byincreasing the diameter of boltsKey words:UPVC tubing;multifunctional reinforcing agent;water supply and drainage project;tubing material近年来，建筑材料的探索和制作工艺一直都处于发展中，其中，给排水工程中所需的材料也被不断优化。UPVC(Unplasticized Polyvinyl Chloride)材料具有很强的耐腐蚀性，不会生锈，且内部十分光滑，具有极小的流动阻力。正因如此，考虑到给排水工程中的经济、可靠性以及技术等问题，UPVC 管材在给排水项目中的应用越来越宽广1。然而，UPVC还包括一些缺点。例如，UPVC 材料没有较高的热37材料科技应用稳定性和韧度，所以需要对其进行改造才可以应用到实际工程中2。综上所述，要想使得 UPVC 管材的功能实现高效发挥，就需要按照实际工程及其环境特点，在 UPVC 管材的制作过程中尝试引入各类试剂，以使得 UPVC 管材的功能得到全面加强。据学者们研究发现，UPVC 管材之所以能够在给排水工程中发挥明显的经济作用，并且对一些资源稀缺的国家可以起到一定的缓冲作用，是因为其具有几个方面的优势。一是 UPVC 管材具有较强的耐腐蚀性和流体传输功能 3;二是 UPVC 的造价成本低，用途大，应用广泛;三是 UPVC 管材具有便携性，易操作，因此它能够被频繁地用于给排水系统中 4。综上所述，UPVC 管材的发展及其在给水排项目中的应用已经取得了一定的发展，但由于 UPVC管材本身的不足，使得其应用于给水排水工程时仍存在一些问题。基于此，将 UPVC 进行优化就显得尤为重要。另外，学者们发现，将多功能复合增强剂MCRA(Multifunctional Compound Reinforcing Agent)融入到管材中能够起到不错的效果。因此，将多功能复合增强剂 MCRA 融入 UPVC 管材中，并设置实验对其性能进行研究，这将对给排水工程的选材优化以及功能提升产生一定的意义。1材料与方法1 1UPVC 管材粘接工艺UPVC 管是 PVC 塑料管的一种，未添加塑化剂的 PVC 原料称为 UPVC 或 PVCU;所以，UPVC 是PVC 管的升级版。没有添加塑化剂 PVC 原料中的氯会全部挥发掉，也就是说 UPVC 的水管没有残余氯释放。而添加塑化剂的 PVC 原料，有许多残余的氯无法挥发掉，所以普通 PVC 的水管会有残余氯释放。此外，UPVC 可以说是 PVC 的延伸优化产品，其性能优于 PVC;但仍然存在色彩偏暗和收缩比偏大的问题，接口处也同样是用胶粘接。UPVC 管材的粘接流程:(1)管材粘接前，应用干布将承口侧和插口外侧擦拭处理，当表面粘有油污时需用丙酮擦拭干净;(2)管材断面应平整、垂直管轴线并进行倒角处理;粘接前应画好插入标线并进行试插，试插深度只能插到原定深度的 1/3 1/2，间隙过大时严禁使用粘接方法;(3)涂抹粘结剂时，应先涂抹承口内侧，后涂抹插口外侧，涂抹承口时应顺轴由里向外均匀涂抹适量，不得漏涂或涂抹过量(200 g/m2);(4)粘结剂涂抹后，宜在 20 s 内对准轴线用力推挤一次连续到所画标线，将管材或管件旋转小于等于 90，并在 1 min 内保持施加的外力不变，保持接口的直度和位置正确;(5)粘接完毕后及时将挤出的多余粘结剂擦净，在固化时间内不得受力或强行加载;(6)粘接接头时不得在雨中或水中施工，不得在温度5 以下操作;(7)连接程序:准备清理工作面试插刷粘结剂粘接养护。在大部分情况下，UPVC 管适用于电线管道和排污管道，其中排污管最常见，所以生活中我们经常把 UPVC 管直接叫做 UPVC 排污管。1 1 1UPVC 与 PVC 的异同1)材料不同虽然 2 种材料都是由聚氯乙烯制成;但是 PVC含有增塑剂，UPVC 不仅不含增塑剂也不含有 PVC的双酚 A。2)硬度不同PVC 硬度不如 UPVC 的硬度好，UPVC 被认为更坚固，一般能够抵抗各种操作压力和温度。3)使用场景不同PVC 广泛用于替代灌溉系统，废水管道和水池系统的旧铁管、水泥管等。另外，常用于电缆，绝大部分 PVC 可以提供额外的绝缘层。UPVC 因耐化学腐蚀而闻名，在许多情况下还是木材的理想替代品。例如，它可以用于制造更耐用的窗框，并且与木材相比能够更好地承受元件。常规 PVC 不能用于创建窗框，这是因为 UPVC 不会分解;但普通 PVC 会分解。1 1 2UPVC 塑料管材的分类和特征现有的 UPVC 管材形式多样，可以在各类工程中发挥所需要的作用。现阶段，市面上的 UPVC 管材包括普通 UPVC 管材、消音式管材和芯层发泡型管材5;上述的后 2 种管材都是基于 UPVC 管材的高级产品。然而，随着给排水工程的要求越来越高，UPVC 也在不断的进行革新。例如，消音式管材专用于排水立管，通过自身独有的结构，提高管道内部的气体输送能力，以此增强水的流通效果，同时将排水时产生的噪音进行弱化，使得水管功能得到提升 6。芯层发泡型管材亦是如此，不但具有消音功能，还能利用管材内部的小气孔使得水管具有保温效果 7。1 1 3UPVC 管材应用时存在的问题在建筑给排水工程中，应用 UPVC 管材所存在的问题如图 1 所示。图 1应用 UPVC 管材所存在的问题Fig 1Problems existing in the application of UPVC pipes47材料科技应用噪音控制:现阶段，UPVC 管材在给排水工程中应用力度较大，但是因为给排水系统在运作时其产生的声音较大，对周围环境造成干扰。所以，在研究UPVC 管材时，管材排水噪音大这一问题亟需解决。按照环保部门的相关数据可知，日常冲水的声音大约是 55 dB，而该分贝的噪声足以影响到居民的正常生活。因此，排水管道在设计时，需要与居民住所相隔一定的距离，而且尽量不和墙面相靠;解决管道节点位置时，应该提前布置好支墩、软垫等材料。综上所述，UPVC 管材要想实现高效的消音降噪，就需要严格把关管线的安设、管材种类的选取和结点问题的解决8。防火控制:UPVC 管材的耐火性、耐高温性并不是很理想，当环境温度接近 90 时，UPVC 管材就会出现变形。所以，在将 UPVC 管材应用到给排水工程中，就需要对 UPVC 管材采取防火保护。首先，在给排水工程进行准备工作时，应当让 UPVC 管道和烟道、防火墙等消防区域避免存在相交，因此应该将 UPVC 管材安设在没有危险的墙体角落;其次，当环境要求 UPVC 管材要穿插在楼层时，为了避免火灾，也应该在管材上安设阻火圈以及防火套等设备;最后，还应该适当把握 UPVC 管道的分布规模，以及注意加强制造排水管道的安全环境9。管材特质选择:一般的 UPVC 管材其实际承压能力大约是 0 5 MPa，然而，如果管材的承压能力较弱，则必然会具有较大的安全风险。这就要求在给排水工程进行时，需要对管材破损的问题进行一定的预防。而造成 UPVC 管材出现破损的原因大都是因为管材在不同的温度环境中，其膨胀系数发生变化而导致的。因此需要对管材的伸缩量进行高度控制，并且在特殊位置添加伸缩节。首先，如果漏乘高度小于 4 m