劉 謙
(湖南工業(yè)大學,湖南 株洲 412007)
建筑給排水工程中塑料管材的性能及應(yīng)用
劉 謙
(湖南工業(yè)大學,湖南 株洲 412007)
塑料制件用的是有機高分子材料,具有重量輕、耐腐蝕、施工安裝方便等優(yōu)點。建筑給排水工程中,塑料管材的應(yīng)用十分廣泛,常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(pvc-u),聚丙烯(pp-r),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)等。但塑料管材的應(yīng)用也存在一些質(zhì)量問題,包括滲水以及變形等,對建筑給排水工程質(zhì)量造成不良影響。文章對建筑給排水工程中塑料管材的性能及應(yīng)用進行研究,為建筑工程中給排水塑料管的應(yīng)用提供有價值的參考。
建筑給排水;塑料管材;性能;質(zhì)量;管網(wǎng)
近幾年隨著科技的進步,經(jīng)濟的發(fā)展,新型建筑材料越來越多的被運用到工業(yè)和民用建筑中。在我國以聚乙烯、聚氯乙烯等為主的塑料制件,已逐漸代替鋼、木、水泥等建筑構(gòu)件,并成為建筑裝飾不可或缺的材料。給排水塑料管成品的保護比較困難,其經(jīng)過一定時間的使用之后,容易出現(xiàn)滲水,管道甚至會發(fā)生較為明顯的變形,發(fā)出較大的噪聲,對給排水工程作用的發(fā)揮帶來不良影響。文章結(jié)合建筑給排水工程中塑料管材的性能及應(yīng)用進行分析,期以促使建筑工程中給排水塑料管的應(yīng)用水平得到有效提高。
給排水塑料管在建筑工程中的應(yīng)用,雖然難以避免相關(guān)問題的發(fā)生。然而,如果施工人員提高重視程度,對其設(shè)計和施工要求嚴格遵守,對施工技術(shù)要點進行準確地把握,并且加強施工過程的管理與規(guī)范,將能有效促進給排水塑料管應(yīng)用的推廣。
1.1 全面考慮UPVC排水管的性能
UPVC排水管的耐溫性不理想,所以在布設(shè)管道的過程中,需要和熱源保持較遠的距離。UPVC排水管和灶具間的距離應(yīng)至少達到40cm,和熱水管道間應(yīng)至少保持20cm的距離。并且硬聚氯乙烯塑料排水管在低溫的作用下,其抗沖擊強度更差。所以在配置空調(diào)的設(shè)備轉(zhuǎn)換層位置,可采用鑄鐵管將硬聚氯乙烯塑料排水管進行取代,使排水的安全性得到保障。
1.2 做好消聲設(shè)計
根據(jù)目前建筑管材市場可知,管材質(zhì)量參差不齊。所以在給排水塑料管選購過程中,需要盡可能考慮全面,在考慮材料成本的同時,也要考慮材料的性能。經(jīng)過全方位的分析,確保材料選擇的合理性。如果選用的是UPVC排水管,其缺點是噪聲較強。為避免產(chǎn)生較大的噪聲,需要選擇更適合室內(nèi)安裝的排水管,UPVC螺旋管是一個不錯的選擇。試驗表明,其產(chǎn)生的噪音分貝比UPVC排水管和鑄鐵管更低。在排水過程中,人們能聽到的聲響比較輕微,甚至明顯低于馬桶沖水的噪音。為使噪聲得到有效的避免或者消除,需要選擇合適的消聲器安裝于泵出水管位置,并且使用緩閉消聲止回閥,使水管道免受停泵水錘的損壞。
1.3 做好防滲漏設(shè)計
首先,如果將給排水立管設(shè)置在管口、管道井以及外墻處,需要對每層或者每隔一層的室內(nèi)管道井進行橫向隔斷。在設(shè)置固定支撐點于穿樓板處的給排水立管上時,需要進行阻水圈的設(shè)置,澆筑的厚度也必須超過2cm,寬度應(yīng)超過3cm。如果未進行非固定支撐點的設(shè)置,需要為立管進行套管,保證套管在樓面上方5cm以上。將管道轉(zhuǎn)換層排水橫干管的設(shè)置工作做好,需要選用柔性較好的張口排水塑料管。在建筑給排水設(shè)計過程中,往往發(fā)現(xiàn)存在許多立管集中分布在某吊頂層內(nèi)的橫干管處。結(jié)合設(shè)計要求進行考慮,需要有效控制塑料管在熱環(huán)境下的變形,嚴格根據(jù)設(shè)計伸縮量合理設(shè)置橫干管伸縮節(jié)。完成橫干管上伸縮節(jié)的設(shè)置后,為了避免發(fā)生漏水,需要選用柔性較好的張口型排水管。該種塑料管管壁厚度較大,同時具有較為理想的強度以及抗沖擊性,接口處的連接也吻合。所以可以不安裝伸縮節(jié),也能有效避免管道接口處發(fā)生嚴重滲漏。目前,有的給排水管設(shè)計,出自塑料管接口漏水問題的考慮,采用鑄鐵管作為排水橫干管材料的依然較多。鑄鐵管其缺點在于自重大,并且內(nèi)外表面不夠光滑,管道堵塞問題的發(fā)生更加常見。鑄鐵管的施工更加復雜,不能取得更好的效果。此外,設(shè)計上較少使用空心磚作為衛(wèi)生間隔墻,這主要是因為空心磚的使用,會造成更大面積的滲漏水,對衛(wèi)生潔具以及熱水器的安裝效果產(chǎn)生嚴重的影響。
1.4 結(jié)合建筑施工調(diào)整衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)
盡量選用后排式衛(wèi)生潔具,并在側(cè)墻上進行地漏的安裝衛(wèi)生間采用局部下沉式的設(shè)計,從而減少不必要的樓板管道孔洞,使管道穿樓板而導致水滲漏的問題得到有效避免。具體的實施就是下沉衛(wèi)生間樓板局部,大約30cm,使用水泥焦渣或者陶?;炷吝M行下沉部分的填充,做好衛(wèi)生間墊層內(nèi)排水支管的敷設(shè),在下沉樓板面上進行側(cè)墻式地漏的安裝。采取上述措施,就算管道存在滲漏的問題,也能通過地漏將滲漏水及時排出。如此一來,一方面保證了衛(wèi)生潔具安置的準確和有效,另一方面使衛(wèi)生間的滲漏問題得到妥善的處理。
2.1 嚴格把控塑料管材質(zhì)量
首先,為確保建筑給排水工程的質(zhì)量,必須使給排水塑料管的質(zhì)量得到有效的保障,對此,需要加強材料進場前的質(zhì)量檢查。有關(guān)人員必須嚴格檢查進場塑料管材的質(zhì)量,檢查管材的合格證、說明書等是否完好。其次,需要保證管材外觀整潔美觀,應(yīng)加強管材外觀質(zhì)量的嚴格把關(guān),檢查材料的壁厚是否滿足設(shè)計標準。最后,對給排水塑料管的性能指標進行全面檢查,也要檢查直管和管件的規(guī)格大小,保證管材使用了合適的膠粘劑。
2.2 加強施工過程的質(zhì)量控制
(1)做好施工技術(shù)培訓工作。必須保證施工人員對施工技術(shù)具有充分的了解和掌握,才能保證其在施工過程中采用先進的施工技術(shù),嚴格遵守給排水管施工的規(guī)范,從而使管道滲漏問題的發(fā)生從施工環(huán)節(jié)得到根治。在施工準備期間,涂抹膠粘劑于直管和管配件上,同時確保涂抹均勻。對插接頭的插入深度進行合理控制,使其和施工要求相符,并且保證伸縮接頭滿足施工的規(guī)范及要求。
(2)落實給水塑料管的暗敷施工。施工時保持謹慎,避免給排水塑料管受損,例如避免其被打破和擊穿等。尤其是第二次施工過程中,成品保護工作的實施十分關(guān)鍵。在塑料管道穿過穿樓的位置預埋套管的過程中,需要設(shè)置阻水圈于管道周圍,并且對衛(wèi)生間進行補洞防水。
(3)在使用UPVC排水管材的過程中,需要對該種材料的線膨脹系數(shù)以及剛度進行考慮,合理選擇支承間距。在安裝UPVC排水立管的過程中,將固定支架設(shè)置在每層。憑借固定支架的合理設(shè)置,有效控制管道膨脹的方向,同時防止管接頭由于受壓過大而導致管道破裂,從而發(fā)生漏水的問題。并且需要采取一定的降噪措施,通常每兩層進行一個螺旋式消聲降噪器的設(shè)置,盡可能使噪聲減小。
(4)將綜合管網(wǎng)交叉施工控制工作做好,切實保護好塑料管。尤其需要注意的是,在回填碾壓土方的過程中,應(yīng)注意避免塑料管道被堅硬的物質(zhì)壓壞。所以針對地下敷設(shè)的塑料管,需要將基底夯實工作落實到實處,同時在管道下方進行沙土的回填,厚度通常為10cm。在管道上方,至少需要進行30cm的沙土回填,對覆土的厚度需要進行嚴格的把控,要求必須超過90cm。
(5)重視并做好工序質(zhì)量控制。每完成一道工序,需要進行一次質(zhì)量驗收,如果驗收質(zhì)量不合格,一定進行修正,直至驗收合格,才能開始實施下道工序。在驗收工作中,需要注意能忽視隱蔽敷設(shè)的給水管,對其進行水壓試驗,試驗結(jié)果需達標,并且接頭不發(fā)生滲水和漏水,才能開始實施后續(xù)隱蔽輻設(shè)施工。
2.3 做好質(zhì)量檢測驗收工作
管道安裝工作完成后,需要實行各種試驗進行質(zhì)量驗收,這些試驗包括水壓試驗、閉水試驗、通球試驗等。①水壓試驗。切實根據(jù)要求將給水塑料管的水壓試驗做好,在無特殊要求的情況下,可以根據(jù)工作壓力的115倍進行打壓試驗;②做好隱蔽前給水管水壓試驗,加強各個接頭的檢查,保證其不發(fā)生滲漏水,然后開始進行隱蔽暗敷;③實行閉水試驗。閉水試驗是針對排水管暗敷隱蔽線而進行,同樣需要保證驗收達標才能進行后續(xù)隱蔽暗敷;④進行通球試驗。針對排水立管以及排水橫干管,需要利用通球試驗檢查其質(zhì)量是否合格;⑤對衛(wèi)生器具進行放水或者通水試驗。建筑排水工程中給排水塑料管十分重要,為使給排水塑料管在建筑給排水工程中得到有效應(yīng)用,必須引起有關(guān)設(shè)計人員以及施工人員的重視。給排水塑料管在建筑工程中的應(yīng)用,必須對建筑給排水設(shè)計進行持續(xù)完善,嚴格遵守施工規(guī)范進行施工,做好施工過程的質(zhì)量控制工作,才能使給排水塑料管的施工質(zhì)量得到有效保障。
傳統(tǒng)管材的性能存在較為明顯的不足,主要是耐化學藥品腐蝕性、耐壓性以及耐高溫性等性能差。新型管材的研究進展如下:①有關(guān)學者分析新工藝生產(chǎn)的HDPE雙重壁管的內(nèi)壁粗糙系數(shù),研究表明:雷諾數(shù)小于2500時,HDPE管的內(nèi)壁粗糙系數(shù)在0.011~0.012較為合適;雷諾數(shù)大于大于2500的情況下,內(nèi)壁粗糙系數(shù)在0.009~0.011為宜;②對于建筑給排水管的老化問題,研究發(fā)現(xiàn)UPVC管的老化與紫外光輻射有關(guān),紫外光輻射能夠加快UPVC管的老化;③對含有稻殼、沖擊改性劑的UPVC的力學性能進行研究,結(jié)果表明:增加沖擊改性劑,復合材料的沖擊強度更大,然而會降低彎曲和拉伸性能;④聚硅烷對超高相對分子質(zhì)量聚乙烯溶體流動性能的影響研究表明:溫度為200℃的條件下,聚硅烷能夠抑制聚乙烯在熔化過程中增加轉(zhuǎn)矩;⑤某種新型管材是承壓層和磨損層彼此獨立的內(nèi)襯承插式復合管,其工作層內(nèi)襯于承壓層內(nèi),承壓層采用柔性和剛性兩種連接方式,而內(nèi)襯層并不是固定的,該復合管的使用壽命較長;⑥某種新型耐腐蝕復合管,其耐壓性能和強度較傳統(tǒng)管材均較為理想;⑦朱某種新型鋼塑復合纏繞波紋管,其管材的組成包括PE螺旋波紋、壓制塑料保護層以及鋼帶。其中,鋼帶設(shè)于PE螺旋波紋管表面,將壓制塑料保護層設(shè)于鋼帶表面,在熔融狀態(tài)下使兩者纏繞結(jié)合。該方法促使管的環(huán)剛度更加理想,并且能確保管材能夠長期使用,在成本、質(zhì)量、防形變等相關(guān)性能方面也更加令人滿意。
總而言之,由管道材料造成的自來水二次污染現(xiàn)象普遍,自來水水質(zhì)不能滿足居民對水質(zhì)的要求。近年來,一批又一批經(jīng)久耐用、經(jīng)濟美觀、衛(wèi)生節(jié)能和施工簡便的塑性管材在建筑給排水工程中得到應(yīng)用,自來水水質(zhì)得到大幅度改觀。隨著管材行業(yè)的不斷發(fā)展,塑料管將鑄鋼管進行取代已經(jīng)成為科技發(fā)展的必然趨勢,其同樣有利于建筑給排水工程施工技術(shù)水平的不斷提高。根據(jù)目前建筑給排水工程中塑料管的使用可知,塑料管的應(yīng)用相比以往已經(jīng)更加廣泛,也發(fā)揮了一定的作用。但是,其同樣存在一些有待改進的地方,例如需要重視其存在的滲漏、噪聲等問題。所以不僅要對建筑給排水工程進行合理有效的設(shè)計,也要加強尖端施工技術(shù)的引進和應(yīng)用,促使建筑工程中塑料管得到更好的應(yīng)用與發(fā)展。
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