AASHTOM294-02波紋狀聚乙烯排水管標準規(guī)范講課稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。AASHTOM294-02波紋狀聚乙烯排水管標準規(guī)范-AASHTO名稱：M294-02300-到1200-mm波紋狀聚乙烯排水管標準規(guī)范1.范圍1.1這個標準規(guī)范中包括用于地表排水，淺地表排水應(yīng)用中的波紋狀聚乙烯（PE）管，連接和零件的要求和檢測方法。1.1.1名義尺寸300到1200mm被包括了。1.1.2規(guī)定了材料，工藝，尺寸，管子硬度，環(huán)境的抗應(yīng)力裂縫性能，穿孔，接縫系統(tǒng)，脆性和標記形式。1.2波紋狀聚乙烯（PE）管用于地表排水，淺地表排水中的，這里所有的應(yīng)用中土壤的支撐給了管道的彈性的管壁。它的

2、主要應(yīng)用是收集和傳送由敞口的重力流，作為涵洞，暴雨排水等等。注釋1當聚乙烯管被用在端部可能暴露的地方時，聚乙烯的可燃性和長期暴露于紫外線輻射產(chǎn)生的劣化效果應(yīng)該被考慮。1.3這個規(guī)范沒有包括基床，回填，或者泥土蓋子荷載的要求，這個產(chǎn)品優(yōu)良的性能取決于合適類型的基床和回填，和仔細安裝。波紋狀聚乙烯管子的結(jié)構(gòu)設(shè)計和合適的安裝方法分別按照AASHTO的高速公路橋梁的幫助規(guī)范中18部分和30部分給出的。如果用戶或者工程師要求，制造商應(yīng)該提供管壁部分的細節(jié)剖面圖以進行完整的工程評估。1.4這個標準沒有包括與使用相聯(lián)系所有的安全事項，如果有，也應(yīng)該是用戶的責任，在使用前建立安全和健康條例，并且確定可應(yīng)用的規(guī)

3、則的限制。2.參考文獻2.1.AASHTO標準：R16，在AASHTO試驗中所使用的化學物質(zhì)的調(diào)節(jié)信息高速公路橋梁標準規(guī)范ASTM標準：D618，用于調(diào)節(jié)塑料和電絕緣材料的測試方法D638，塑料張拉性能的標準測試方法D883，塑料相關(guān)術(shù)語的定義D1693，乙烯塑料的環(huán)境應(yīng)力裂縫測試方法D1928，制備壓模聚乙烯試驗用紙樣和試驗試樣的方法D2122，決定熱塑性塑料管和零件尺寸的方法D2412，通過平行板加載決定塑料管外部荷載特征的測試方法D2444，通過一個錘頭（重力自落）方法測定熱塑性塑料管和裝配件的抗沖擊性能D3212，用彈性密封的排水和污水管連接件D3350，聚乙烯塑料管和裝配材料的標準規(guī)

4、范D5397，用缺口的穩(wěn)定張拉荷載試驗評估聚烯烴地膜的抗應(yīng)力裂縫性能的標準測試方法F412，塑料管道系統(tǒng)相關(guān)術(shù)語的定義F477，用于連接塑料管的彈性密封（密封墊圈）注釋21050-mm和1200-mm尺寸管的直徑按照M294臨時標準提前指定。對于1050-mm和1200-mm尺寸管，壁厚應(yīng)該按照長期張拉強度規(guī)定（900psi）進行設(shè)計，直到AASHTO橋梁和結(jié)構(gòu)規(guī)范中建立了新的設(shè)計標準。3.術(shù)語3.1這個標準規(guī)范中使用的術(shù)語都是按照ASTMD883和ASTMF412所給出的定義，除非有特殊的規(guī)定。3.2裂縫任何穿過管壁的破裂或者裂口。3.3折縫一個不可恢復的印凹痕；通常與管壁的彎曲聯(lián)系在一起。

5、3.4彎曲任何在管壁上的反向曲線或者變形都會減小管子的承載能力。3.5聚乙烯塑料（PE）塑料由乙烯作為單體的聚合物（ASTMD883）3.6重作的塑料一種由處理機生產(chǎn)的塑料在從前已經(jīng)經(jīng)過成型，擠出等（ASTMD883）工藝加工之后，再被重新研磨，做成粒狀，或者被熔化。3.7潔白無瑕疵的聚乙烯材料以粒狀，顆粒，粉末，絮狀物，或者液體存在的PE塑料除了用于初始制造，不再使用或者加工。3.8緩慢的裂縫增長由應(yīng)力裂縫形成的一種現(xiàn)象。應(yīng)力裂縫是由張拉應(yīng)力小于短期力學強度引起的在塑料外部或者內(nèi)部的應(yīng)力裂縫，分類4.1這個標準規(guī)范中包括的波紋狀的聚乙烯管分類如下：4.1.1C類這種管具有一個完整的環(huán)形橫截面

6、，并且在內(nèi)部和外部都有波紋狀表面。波紋是環(huán)形的。4.1.1.1CP類這種管是帶有2級穿孔的C類管。4.1.2S類這種管具有一個完整的環(huán)形橫截面，并且在外部是波紋狀管壁和光滑的內(nèi)部襯墊。波紋是環(huán)形的。4.1.2.1SP類這種管是帶有1級或者2級穿孔的S類管。4.1.3D類這種管子由本質(zhì)上光滑的水路組成，沿圓周拉牢的或者發(fā)射成螺旋形的或者肋骨連接成本質(zhì)上光滑的管壁。這個管壁都由內(nèi)部支撐來保險或者連續(xù)的。4.1.3.1DP類這種管子是帶有穿孔的D類管子。4.2兩級穿孔在7.3.1部分和7.3.2部分描述。5.訂購須知5.1用這個規(guī)范訂購將要包括下列能充分描述希望得到的產(chǎn)品的必要信息：5.1.1AAS

7、HTO名稱和發(fā)布年份；5.1.2管子類型（4.1部分）；5.1.3要求的直徑和長度，既可以是總長度也可以是每段長度和段的數(shù)量；注釋2直徑小于200mm的C類和CP類管子可以卷曲起來提供；直徑為200mm或者更大的C類和CP類管子不推薦卷曲供應(yīng)；S類和SP類管子不卷曲供應(yīng)。5.1.4連接件的數(shù)量5.1.5SP類型管子的穿孔等級（如果沒有規(guī)定提供2級穿孔）（7.3部分）；和5.1.6證書，如果需要（12.1部分）。6.材料6.1基本材料：6.1.1擠壓管子和成形模裝配件管子和裝配件由滿足ASTMD3350中定義和描述的單元基本335400C的要求的潔白無暇的塑料制成，除了炭黑的含量不超過5，并且密

8、度不小于0945gm/cc也不大于0.955gm/cc。如果產(chǎn)品滿足要求，有較高單元級別的樹脂在一個或更多性能方面，密度例外，均是可以接受的。對于抗緩慢裂縫增長性能，樹脂的接受性將通過9.5部分描述的方法用單點缺口穩(wěn)定張拉荷載（SPNCTL）試驗決定。5個檢測試樣的平均失效時間必須超過24h，且任何一個單的試樣的失效時間不小于17h。6.1.2轉(zhuǎn)動的模制的裝配件和連接件裝配件連接件由滿足ASTMD3350中定義和描述的單元基本213320C的要求的潔白無暇的塑料制成，除了炭黑的含量不超過5。如果產(chǎn)品滿足要求，有較高單元級別的樹脂在一個或更多性能方面均是可以接受的。6.2重作的塑料在潔白無暇的P

9、E場所，制造商可以使用清潔的重作的塑料，如果這種塑料可以滿足6.1部分所描述的單元級別要求。7.要求7.1工藝管子和裝配件應(yīng)該沒有外來夾雜物和按照這里定義的可見的缺陷。為了不影響連接或者接合管子的端部清潔地被切成方形。7.1.1可見的缺陷裂縫，折痕，無顏料的或不均勻的顏料管子在提供的管子和裝配件中均是不允許的。7.1.2對于S類型管子，內(nèi)部襯墊熔接到在所有內(nèi)部皺狀冠上的外層波紋狀殼上。對于D類型管子，管壁都熔接到內(nèi)部支撐上。管子尺寸7.2.1名義尺寸管子和裝配件的名義尺寸是以管子的名義內(nèi)徑為基礎(chǔ)的。名義直徑為300，375，450，525，600，675，750，900，1050和1200mm

10、。7.2.2壁厚當按照9.7.4部分測量時，S類型管的內(nèi)壁，和D類型管的內(nèi)壁和外壁，具有下列的最小厚度值。直徑，mm壁厚，mm300375450525600675750900105012000.91.01.31.51.51.51.51.71.81.87.2.3內(nèi)徑公差在指定的內(nèi)徑上的公差將要是4.5的過尺寸公差和1.5的不夠大尺寸公差，但是當按照9.7.1部分測量時過尺寸至多為30mm。7.2.4長度波紋狀PE管可以與客戶協(xié)商以任意長度出售。當按照9.7.2部分測量時，長度不會小于所聲明數(shù)量的99。7.3穿孔當指定被穿孔的管子時，穿孔要符合2級要求，除非在訂單上有特殊規(guī)定。1級穿孔主要用于淺地

11、表排水或者暴雨和地下水復合排水。2級穿孔只用于淺地表排水。為了不限制水的流入，穿孔必須清潔。由連接件或者帶子連接的管子每個長度的在每端100mm之內(nèi)可能未穿孔。通過套筒接合的管子在套筒接合區(qū)域可能沒有穿孔。7.3.11級穿孔穿孔大約為圓形的，并且名義直徑不小于5mm也不大于10mm，與管子軸線平行成排布置。對于CP和SP類型管子，穿孔應(yīng)該位于每個皺狀的每排內(nèi)的帶穿孔的外部谷內(nèi)。（穿孔不會打斷皺狀側(cè)壁。）對于DP類型管子，穿孔應(yīng)該位于單元的中心。穿孔不會打斷單元的垂直部分。成排的穿孔將要安排成兩個相同的組對稱地放置在與管子流線一致的下部未被穿孔部分的任何一側(cè)。排之間的空間應(yīng)該是一致的。排中心線之

12、間的距離不小于25mm。穿孔縱向排的最小數(shù)量，在管道仰拱的底部之上的穿孔的最上排中心線的最大高度值，和在圖1中標明的未被穿孔部分的內(nèi)部弦長將要的表1中詳細說明。7.3.2圓形穿孔的直徑最小為5mm并且不會超過10mm。槽的寬度不會超過3mm。對于300-mm，375-mm管子，槽的長度不會超過70mm，對于450mm或者更大的管子，槽的長度不會超過75mm。穿孔位于CP類型和SP類型管子的外部谷內(nèi)并且對于DP類型的管子在單元的中心。穿孔將要均勻地沿著管子的長度和周長間隔排列。當管子尺寸為300mm或者450mm時，水入口面積最小值為30cm2/m，和當管子尺寸大于450mm時，水入口面積為40

13、cm2/m。所有的測量都應(yīng)該按照9.7.3部分進行。圖1穿孔要求85最大值75最小值表1穿孔排數(shù)。在管道仰拱之上的最上排的中心線的高度H，和未被穿孔部分的弦的長度，用于1級穿孔名義直徑，mm穿孔排數(shù)aH，最大值b，mm弦長度，最小值b，mm300375450525600和較大的66668138184207230c192256288320ca排的最小數(shù)量。用于增加入口面積的較大排數(shù)應(yīng)該由買方和制造商協(xié)商。注意每排中每米的穿孔數(shù)（和入口面積）取決于起皺程度。b見圖1，H和L尺寸的位置。cH（最大值）0.46D；L（最小值）0.64，這里D管子的名義直徑，mm。7.4管子硬度當按照9.1部分檢驗時，

14、在5偏差時管子的硬度最小如下：直徑，mm管子硬度，kPa300375450525600675750900105012003452902752602352051951501401257.5管子整平當按照9.2.部分檢驗管子時，將沒有跡象表明管壁彎曲，開裂，裂口或者分層。環(huán)境應(yīng)力裂縫當按照9.4部分檢驗時管子沒有裂縫。7.7脆性當按照9.3部分檢驗時，管子試樣不會開裂或者產(chǎn)生裂口。六個試樣中5個沒有失效才會接受。7.8裝配件要求：7.8.1裝配件不會減小或者損壞管線的整體性和功能。7.8.2普通的波紋狀裝配件包括同軸的聯(lián)合裝配件，例如連接件和減壓器，和分支的或者贈送的組合裝配件例如球座，Y字形物，

15、和管端蓋板。這些裝配件可以按照各種方法進行安裝。7.8.3當按照9.7.2部分檢驗時，所有裝配件在制造商指定的尺寸的總體長度尺寸公差12mm以內(nèi)。7.8.4裝配件對連接起來的管子內(nèi)徑減小不會多于12mm。減壓器裝配件不會減小較小尺寸的橫截面面積。7.8.5連接件的波紋的要與管子波紋相匹配并且提供足夠的縱向強度以保持管子成直線并防止在連接處分離。連接件應(yīng)該是套筒接合的，拼合環(huán)或者用螺絲擰在環(huán)上。拼合環(huán)連接件在每個管子部分至少有兩個整環(huán)嚙合。7.8.6當按照9.6.1部分檢驗時，在管子和連接件之間，或者在管子套筒接合之間，的徑向進行測量時管子連接不會分離產(chǎn)生超過5mm的間隙。間隙的測量應(yīng)該在密封墊

16、圈或者鉸點處進行。檢驗應(yīng)該在一個完整的組合連接件，包括密封墊圈上進行。裝配件不會開裂或者分層。7.8.7當用于連接管子時，裝配件的設(shè)計保證組件的軸線是水平的和真實的，當按照9.6.2部分檢驗時。7.8.8其他類型的連接帶或者緊固設(shè)備，這種緊固設(shè)備與那些描述的一樣有效，并且滿足AASHTO高速公路橋梁標準規(guī)范，II部門，26部分的連接件性能標準，當賣方批準時也可以使用。7.9只允許使用管子制造商提供或者推薦的裝配件。焊接的零件應(yīng)該與能與整個系統(tǒng)兼容的連接一起供應(yīng)。除非用戶/設(shè)計任意特殊規(guī)定，否則所有的連接都要滿足土壤緊密連接要求。7.9.1土壤緊密連接指定為開口尺寸，水道長度和回填離子尺寸的含水

17、。如果開口尺寸超過3mm，水道長度必須至少是開口尺寸的四倍。對于用于防止土壤滲透的指定的連接類型，要求對包含高百分比細土壤粒子的回填料進行研究。土壤緊密連接標準相關(guān)信息可以在AASHTO高速公路橋梁標準規(guī)范，II部門，26部分找到，“金屬管路?！?.9.2防泥沙連接件應(yīng)該用于回填料具有高百分比細粒子的地方。防泥沙套筒接合是利用滿足ASTMF477的彈性橡膠密封。防泥沙連接件必須通過一個至少14kPa（2psi）的實驗室壓力檢驗。7.9.3按照ASTMD3212防水連接必須滿足74kPa（10.8psi）實驗室壓力檢驗并且利用一個帶有滿足ASTMF477要求的密封墊圈套筒接合設(shè)計。8.調(diào)節(jié)8.1

18、調(diào)節(jié)在檢驗之前使試驗在21到25條件下保持至少24h按照ASTMD618中的方法A，主要用于需要調(diào)節(jié)的檢驗，并且除非有特殊規(guī)定以外。條件在這里沒有特殊規(guī)定時，在溫度為21到25的實驗室進行檢驗。9.檢驗方法9.1管子硬度在三個管子試樣中選擇最小的一個，按照ASTMD2412檢驗管子的硬度（PS），下列情況是例外：（1）檢驗試樣具有最小直徑長度值；（2）放置第一個試樣在加荷機器上，這個機器帶有假想的連接平行于加荷板的由波紋狀試模形成的兩個接合縫（端視圖）線。試樣必須在3mm之內(nèi)平放在板上，并且可以在室溫下通過手動彎曲拉直。其他兩個試樣的旋轉(zhuǎn)和檢驗都以第一個位置為參考點。分別按順序從初始位置旋轉(zhuǎn)試

19、樣45和90。只在一個位置檢驗每一試樣；（3）測彎器應(yīng)該是易讀的，并且準確度為0.02mm；（4）殘留在管子內(nèi)的彎曲經(jīng)常導致一個不穩(wěn)定的荷載/位移曲線，當這種現(xiàn)象發(fā)生時，用于位移測量的起始點應(yīng)該在荷載為205牛頓時。這個點將被當作荷載/位移曲線的原點。注釋3按上述規(guī)定平行板必須超過被檢驗試樣的長度。9.2管子整平從9.1部分直到垂直的內(nèi)部直徑被減少20整平管子試樣。加載速率應(yīng)該與9.1部分相同。如果在標準燈下用肉眼觀察管壁不發(fā)生彎曲，開裂，裂口，或者分層現(xiàn)象。管壁彎曲由管壁上的反向曲線指示并伴有管子的承載能力降低。9.3脆性除了要檢驗6個試樣外，或者在一個試樣上進行6次沖擊，按照ASTMD24

20、44檢驗管子試樣。在后一情況下，對于作用于圓環(huán)上的連續(xù)沖擊間隔為12010度，或者作用于一個單元上的連續(xù)沖擊間隔縱向至少300mm。沖擊點應(yīng)該距試樣的一端至少為150mm。應(yīng)該使用質(zhì)量為4.5Kg的錘頭B。下落高度為3.0m。用一個平板試樣保持器。將試樣在-42下放置24h，并且在從這種環(huán)境中移出的60s之內(nèi)完成所有檢驗。對于所有沖擊下落錘頭的中心應(yīng)該落座皺狀冠上。圖2用于環(huán)境應(yīng)力裂縫檢驗的試樣結(jié)構(gòu)橫截面試樣9.4磨光管子的環(huán)境應(yīng)力裂縫按照ASTMD1693檢驗因為環(huán)境應(yīng)力開裂的管子部分，除了下列修正：9.4.1將要檢驗三個試樣。9.4.2每個試樣由圖2所示的90度的弧長的管子組成。9.4.3

21、彎曲試樣以縮短內(nèi)部弦長201并且用一個合適的維持儀器將其保持在這個位置。決定檢驗試樣的拱的弦尺寸（B）如下：B=0.8A（1）這里：A在彎曲前的內(nèi)部弦的尺寸，和B在彎曲之后取得的相同尺寸。（見圖2）9.4.4放置彎曲試件在一個合適尺寸的容器中并且在502用預熱的潤濕劑完全覆蓋。維持這個溫度24h，然后移動試樣并立即進行檢查。檢驗中所用的潤濕劑是100“IgepalCO-630”，一個壬炔含苯氧基的聚（含苯氧基乙烯）乙醇。9.5樹脂化合物的抗緩慢裂縫增長性能用于抗應(yīng)力裂縫的基本樹脂化合物的檢驗按照ASFMD5397的附錄進行，除了下列修正進行SP-NCTL檢驗：9.5.1按照ASTMD1928C

22、方法樹脂化合物應(yīng)該是壓模的。金屬板的厚度應(yīng)該是1.90.2mm。9.5.2五個檢驗試樣應(yīng)該沿著相同的方向從壓模板上取下。9.5.3SP-NCTL檢驗施加應(yīng)力是屈服應(yīng)力的15，這個屈服應(yīng)力是按照ASTMD638IV類型的金屬板試樣張拉實驗決定的。注釋4這個方法的關(guān)鍵即是缺口的深度應(yīng)該是試樣名義厚度的20。連接件和裝配件9.6.1連接整體性按照制造商的推薦組裝每個裝配件或者連接件到合適的管子上。使用的管子試樣至少300mm長。在中心進行連接組裝一個至少600mm長的試樣。以12.5mm每分鐘的速率給平行板直徑的連接的管子和裝配件加荷，直到垂直的內(nèi)部直徑減少了管子名義直徑的20。在制定的位移和卸荷后

23、檢查管子的損壞程度。在檢驗過程中和卸去荷載之后測量管子和裝配件之間的最大徑向距離，或者在套筒接合之間的距離。9.6.2校正調(diào)整保證裝配件或者連接件是正確的和完整的；如果管子被彎曲，在進行此檢驗之前應(yīng)用手將其弄直。放置裝配件或者連接件在一個平面上并且檢驗它是否適應(yīng)直線流動。尺寸9.7.1內(nèi)部直徑按照ASTMD2122用一個錐形螺塞測量管子的內(nèi)部直徑。或者用一個合適的精度為3.0mm的儀器在兩彼此成90度的隨機位置測量兩個部分的內(nèi)部直徑，圍繞每個部分的圓周按等間隔取8個測量值，并且對16個測量結(jié)果取平均值。平均的內(nèi)部直徑應(yīng)該滿足7.2.3部分的要求。9.7.2長度用一個精度為6.0mm（3m內(nèi)）的

24、合適儀器測量管子長度。測量時管子處于無應(yīng)力狀態(tài)并且成直線式放置在平面上。9.7.3穿孔在一個沒有外力的直的試樣上測量穿孔的尺寸。用精度為0.2mm的儀器進行線性測量。9.7.4壁厚按照ASTMD2122檢測管子的壁厚。10.檢查和再檢驗10.1檢查檢查材料是否按照買方和銷售方購買合同中的一部分協(xié)議制造的。10.2再檢驗和拒絕如果有任何不能滿足此規(guī)范的現(xiàn)象發(fā)生，管子或者裝配件或者連接件可能被再檢驗以建立與買方和賣方之間協(xié)議的一致性。單個的結(jié)果，不是平均值，導致失效。11.標記11.1所有的管子應(yīng)該清楚地以每隔3.5m進行標記，如下：11.1.1制造商的名稱或者商標11.1.2名義尺寸；11.1.

25、3標準規(guī)范名稱：“M294，”11.1.4工廠的名稱編碼，和11.1.5造日期或者一個合適的編碼。11.2裝配件應(yīng)該標有這個標準的名稱號碼，M294，和制造商的識別符號。12.質(zhì)量保證12.1制造商的證明按照此標準進行制造，檢驗，和供應(yīng)的證書，與試驗結(jié)果報告和每次檢驗完成的日期一起，應(yīng)該由制造商授權(quán)的人簽署。附錄非強制性信息A1.質(zhì)量控制/質(zhì)量保證程序A1.1.范圍A1.1.1.按照10和12部分的要求，是否接受產(chǎn)品取決于是否進行充分檢驗和買方和賣方/制造商之間的協(xié)議證明。這個附錄可以作為制造商和用戶的指導?？刂扑a(chǎn)的材料質(zhì)量是制造商的責任，并且提供能為買方/用戶所接受的質(zhì)量控制信息。制造商

26、需要履行質(zhì)量控制取樣，檢驗和在他們所運的材料上保存記錄。并且闡明了為了與制造商控制質(zhì)量計劃的行為一致買方/用戶也應(yīng)該進行質(zhì)量保證的取樣，檢驗和保存記錄。A1.2.程序要求A1.2.1.生產(chǎn)公司必須有專門機構(gòu)批準的質(zhì)量控制計劃。A1.2.2.生產(chǎn)廠必須有批準的質(zhì)量控制計劃。A1.2.3.工廠必須有經(jīng)核準的實驗室，或者在公司內(nèi)部，或者是獨立的實驗室。A1.2.4.生產(chǎn)廠必須有一個制定的質(zhì)量控制技術(shù)人員。A1.3.質(zhì)量控制計劃A1.3.1.制造商必須提供給專門機構(gòu)一個書面的質(zhì)量控制計劃，計劃上要寫明制造商將如何控制設(shè)備，材料，和生產(chǎn)方法以保證提供指定的產(chǎn)品。計劃內(nèi)必須包括下列信息：A1.3.1.1.工廠負責產(chǎn)品質(zhì)量的人員的頭銜；A1.3.1.2.工廠的實際位置；A1.3.1.3.在制造，檢驗，存貯和運輸中每批材料的鑒別方法。鑒別