AASHTOM294-02波纹状聚乙烯排水管标准规范讲课稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。AASHTOM294-02波纹状聚乙烯排水管标准规范-AASHTO名称：M294-02300-到1200-mm波纹状聚乙烯排水管标准规范1.范围1.1这个标准规范中包括用于地表排水，浅地表排水应用中的波纹状聚乙烯（PE）管，连接和零件的要求和检测方法。1.1.1名义尺寸300到1200mm被包括了。1.1.2规定了材料，工艺，尺寸，管子硬度，环境的抗应力裂缝性能，穿孔，接缝系统，脆性和标记形式。1.2波纹状聚乙烯（PE）管用于地表排水，浅地表排水中的，这里所有的应用中土壤的支撑给了管道的弹性的管壁。它的

2、主要应用是收集和传送由敞口的重力流，作为涵洞，暴雨排水等等。注释1当聚乙烯管被用在端部可能暴露的地方时，聚乙烯的可燃性和长期暴露于紫外线辐射产生的劣化效果应该被考虑。1.3这个规范没有包括基床，回填，或者泥土盖子荷载的要求，这个产品优良的性能取决于合适类型的基床和回填，和仔细安装。波纹状聚乙烯管子的结构设计和合适的安装方法分别按照AASHTO的高速公路桥梁的帮助规范中18部分和30部分给出的。如果用户或者工程师要求，制造商应该提供管壁部分的细节剖面图以进行完整的工程评估。1.4这个标准没有包括与使用相联系所有的安全事项，如果有，也应该是用户的责任，在使用前建立安全和健康条例，并且确定可应用的规

3、则的限制。2.参考文献2.1.AASHTO标准：R16，在AASHTO试验中所使用的化学物质的调节信息高速公路桥梁标准规范ASTM标准：D618，用于调节塑料和电绝缘材料的测试方法D638，塑料张拉性能的标准测试方法D883，塑料相关术语的定义D1693，乙烯塑料的环境应力裂缝测试方法D1928，制备压模聚乙烯试验用纸样和试验试样的方法D2122，决定热塑性塑料管和零件尺寸的方法D2412，通过平行板加载决定塑料管外部荷载特征的测试方法D2444，通过一个锤头（重力自落）方法测定热塑性塑料管和装配件的抗冲击性能D3212，用弹性密封的排水和污水管连接件D3350，聚乙烯塑料管和装配材料的标准规

4、范D5397，用缺口的稳定张拉荷载试验评估聚烯烃地膜的抗应力裂缝性能的标准测试方法F412，塑料管道系统相关术语的定义F477，用于连接塑料管的弹性密封（密封垫圈）注释21050-mm和1200-mm尺寸管的直径按照M294临时标准提前指定。对于1050-mm和1200-mm尺寸管，壁厚应该按照长期张拉强度规定（900psi）进行设计，直到AASHTO桥梁和结构规范中建立了新的设计标准。3.术语3.1这个标准规范中使用的术语都是按照ASTMD883和ASTMF412所给出的定义，除非有特殊的规定。3.2裂缝任何穿过管壁的破裂或者裂口。3.3折缝一个不可恢复的印凹痕；通常与管壁的弯曲联系在一起。

5、3.4弯曲任何在管壁上的反向曲线或者变形都会减小管子的承载能力。3.5聚乙烯塑料（PE）塑料由乙烯作为单体的聚合物（ASTMD883）3.6重作的塑料一种由处理机生产的塑料在从前已经经过成型，挤出等（ASTMD883）工艺加工之后，再被重新研磨，做成粒状，或者被熔化。3.7洁白无瑕疵的聚乙烯材料以粒状，颗粒，粉末，絮状物，或者液体存在的PE塑料除了用于初始制造，不再使用或者加工。3.8缓慢的裂缝增长由应力裂缝形成的一种现象。应力裂缝是由张拉应力小于短期力学强度引起的在塑料外部或者内部的应力裂缝，分类4.1这个标准规范中包括的波纹状的聚乙烯管分类如下：4.1.1C类这种管具有一个完整的环形横截面

6、，并且在内部和外部都有波纹状表面。波纹是环形的。4.1.1.1CP类这种管是带有2级穿孔的C类管。4.1.2S类这种管具有一个完整的环形横截面，并且在外部是波纹状管壁和光滑的内部衬垫。波纹是环形的。4.1.2.1SP类这种管是带有1级或者2级穿孔的S类管。4.1.3D类这种管子由本质上光滑的水路组成，沿圆周拉牢的或者发射成螺旋形的或者肋骨连接成本质上光滑的管壁。这个管壁都由内部支撑来保险或者连续的。4.1.3.1DP类这种管子是带有穿孔的D类管子。4.2两级穿孔在7.3.1部分和7.3.2部分描述。5.订购须知5.1用这个规范订购将要包括下列能充分描述希望得到的产品的必要信息：5.1.1AAS

7、HTO名称和发布年份；5.1.2管子类型（4.1部分）；5.1.3要求的直径和长度，既可以是总长度也可以是每段长度和段的数量；注释2直径小于200mm的C类和CP类管子可以卷曲起来提供；直径为200mm或者更大的C类和CP类管子不推荐卷曲供应；S类和SP类管子不卷曲供应。5.1.4连接件的数量5.1.5SP类型管子的穿孔等级（如果没有规定提供2级穿孔）（7.3部分）；和5.1.6证书，如果需要（12.1部分）。6.材料6.1基本材料：6.1.1挤压管子和成形模装配件管子和装配件由满足ASTMD3350中定义和描述的单元基本335400C的要求的洁白无暇的塑料制成，除了炭黑的含量不超过5，并且密

8、度不小于0945gm/cc也不大于0.955gm/cc。如果产品满足要求，有较高单元级别的树脂在一个或更多性能方面，密度例外，均是可以接受的。对于抗缓慢裂缝增长性能，树脂的接受性将通过9.5部分描述的方法用单点缺口稳定张拉荷载（SPNCTL）试验决定。5个检测试样的平均失效时间必须超过24h，且任何一个单的试样的失效时间不小于17h。6.1.2转动的模制的装配件和连接件装配件连接件由满足ASTMD3350中定义和描述的单元基本213320C的要求的洁白无暇的塑料制成，除了炭黑的含量不超过5。如果产品满足要求，有较高单元级别的树脂在一个或更多性能方面均是可以接受的。6.2重作的塑料在洁白无暇的P

9、E场所，制造商可以使用清洁的重作的塑料，如果这种塑料可以满足6.1部分所描述的单元级别要求。7.要求7.1工艺管子和装配件应该没有外来夹杂物和按照这里定义的可见的缺陷。为了不影响连接或者接合管子的端部清洁地被切成方形。7.1.1可见的缺陷裂缝，折痕，无颜料的或不均匀的颜料管子在提供的管子和装配件中均是不允许的。7.1.2对于S类型管子，内部衬垫熔接到在所有内部皱状冠上的外层波纹状壳上。对于D类型管子，管壁都熔接到内部支撑上。管子尺寸7.2.1名义尺寸管子和装配件的名义尺寸是以管子的名义内径为基础的。名义直径为300，375，450，525，600，675，750，900，1050和1200mm

10、。7.2.2壁厚当按照9.7.4部分测量时，S类型管的内壁，和D类型管的内壁和外壁，具有下列的最小厚度值。直径，mm壁厚，mm300375450525600675750900105012000.91.01.31.51.51.51.51.71.81.87.2.3内径公差在指定的内径上的公差将要是4.5的过尺寸公差和1.5的不够大尺寸公差，但是当按照9.7.1部分测量时过尺寸至多为30mm。7.2.4长度波纹状PE管可以与客户协商以任意长度出售。当按照9.7.2部分测量时，长度不会小于所声明数量的99。7.3穿孔当指定被穿孔的管子时，穿孔要符合2级要求，除非在订单上有特殊规定。1级穿孔主要用于浅地

11、表排水或者暴雨和地下水复合排水。2级穿孔只用于浅地表排水。为了不限制水的流入，穿孔必须清洁。由连接件或者带子连接的管子每个长度的在每端100mm之内可能未穿孔。通过套筒接合的管子在套筒接合区域可能没有穿孔。7.3.11级穿孔穿孔大约为圆形的，并且名义直径不小于5mm也不大于10mm，与管子轴线平行成排布置。对于CP和SP类型管子，穿孔应该位于每个皱状的每排内的带穿孔的外部谷内。（穿孔不会打断皱状侧壁。）对于DP类型管子，穿孔应该位于单元的中心。穿孔不会打断单元的垂直部分。成排的穿孔将要安排成两个相同的组对称地放置在与管子流线一致的下部未被穿孔部分的任何一侧。排之间的空间应该是一致的。排中心线之

12、间的距离不小于25mm。穿孔纵向排的最小数量，在管道仰拱的底部之上的穿孔的最上排中心线的最大高度值，和在图1中标明的未被穿孔部分的内部弦长将要的表1中详细说明。7.3.2圆形穿孔的直径最小为5mm并且不会超过10mm。槽的宽度不会超过3mm。对于300-mm，375-mm管子，槽的长度不会超过70mm，对于450mm或者更大的管子，槽的长度不会超过75mm。穿孔位于CP类型和SP类型管子的外部谷内并且对于DP类型的管子在单元的中心。穿孔将要均匀地沿着管子的长度和周长间隔排列。当管子尺寸为300mm或者450mm时，水入口面积最小值为30cm2/m，和当管子尺寸大于450mm时，水入口面积为40

13、cm2/m。所有的测量都应该按照9.7.3部分进行。图1穿孔要求85最大值75最小值表1穿孔排数。在管道仰拱之上的最上排的中心线的高度H，和未被穿孔部分的弦的长度，用于1级穿孔名义直径，mm穿孔排数aH，最大值b，mm弦长度，最小值b，mm300375450525600和较大的66668138184207230c192256288320ca排的最小数量。用于增加入口面积的较大排数应该由买方和制造商协商。注意每排中每米的穿孔数（和入口面积）取决于起皱程度。b见图1，H和L尺寸的位置。cH（最大值）0.46D；L（最小值）0.64，这里D管子的名义直径，mm。7.4管子硬度当按照9.1部分检验时，

14、在5偏差时管子的硬度最小如下：直径，mm管子硬度，kPa300375450525600675750900105012003452902752602352051951501401257.5管子整平当按照9.2.部分检验管子时，将没有迹象表明管壁弯曲，开裂，裂口或者分层。环境应力裂缝当按照9.4部分检验时管子没有裂缝。7.7脆性当按照9.3部分检验时，管子试样不会开裂或者产生裂口。六个试样中5个没有失效才会接受。7.8装配件要求：7.8.1装配件不会减小或者损坏管线的整体性和功能。7.8.2普通的波纹状装配件包括同轴的联合装配件，例如连接件和减压器，和分支的或者赠送的组合装配件例如球座，Y字形物，

15、和管端盖板。这些装配件可以按照各种方法进行安装。7.8.3当按照9.7.2部分检验时，所有装配件在制造商指定的尺寸的总体长度尺寸公差12mm以内。7.8.4装配件对连接起来的管子内径减小不会多于12mm。减压器装配件不会减小较小尺寸的横截面面积。7.8.5连接件的波纹的要与管子波纹相匹配并且提供足够的纵向强度以保持管子成直线并防止在连接处分离。连接件应该是套筒接合的，拼合环或者用螺丝拧在环上。拼合环连接件在每个管子部分至少有两个整环啮合。7.8.6当按照9.6.1部分检验时，在管子和连接件之间，或者在管子套筒接合之间，的径向进行测量时管子连接不会分离产生超过5mm的间隙。间隙的测量应该在密封垫

16、圈或者铰点处进行。检验应该在一个完整的组合连接件，包括密封垫圈上进行。装配件不会开裂或者分层。7.8.7当用于连接管子时，装配件的设计保证组件的轴线是水平的和真实的，当按照9.6.2部分检验时。7.8.8其他类型的连接带或者紧固设备，这种紧固设备与那些描述的一样有效，并且满足AASHTO高速公路桥梁标准规范，II部门，26部分的连接件性能标准，当卖方批准时也可以使用。7.9只允许使用管子制造商提供或者推荐的装配件。焊接的零件应该与能与整个系统兼容的连接一起供应。除非用户/设计任意特殊规定，否则所有的连接都要满足土壤紧密连接要求。7.9.1土壤紧密连接指定为开口尺寸，水道长度和回填离子尺寸的含水

17、。如果开口尺寸超过3mm，水道长度必须至少是开口尺寸的四倍。对于用于防止土壤渗透的指定的连接类型，要求对包含高百分比细土壤粒子的回填料进行研究。土壤紧密连接标准相关信息可以在AASHTO高速公路桥梁标准规范，II部门，26部分找到，“金属管路。”7.9.2防泥沙连接件应该用于回填料具有高百分比细粒子的地方。防泥沙套筒接合是利用满足ASTMF477的弹性橡胶密封。防泥沙连接件必须通过一个至少14kPa（2psi）的实验室压力检验。7.9.3按照ASTMD3212防水连接必须满足74kPa（10.8psi）实验室压力检验并且利用一个带有满足ASTMF477要求的密封垫圈套筒接合设计。8.调节8.1

18、调节在检验之前使试验在21到25条件下保持至少24h按照ASTMD618中的方法A，主要用于需要调节的检验，并且除非有特殊规定以外。条件在这里没有特殊规定时，在温度为21到25的实验室进行检验。9.检验方法9.1管子硬度在三个管子试样中选择最小的一个，按照ASTMD2412检验管子的硬度（PS），下列情况是例外：（1）检验试样具有最小直径长度值；（2）放置第一个试样在加荷机器上，这个机器带有假想的连接平行于加荷板的由波纹状试模形成的两个接合缝（端视图）线。试样必须在3mm之内平放在板上，并且可以在室温下通过手动弯曲拉直。其他两个试样的旋转和检验都以第一个位置为参考点。分别按顺序从初始位置旋转试

19、样45和90。只在一个位置检验每一试样；（3）测弯器应该是易读的，并且准确度为0.02mm；（4）残留在管子内的弯曲经常导致一个不稳定的荷载/位移曲线，当这种现象发生时，用于位移测量的起始点应该在荷载为205牛顿时。这个点将被当作荷载/位移曲线的原点。注释3按上述规定平行板必须超过被检验试样的长度。9.2管子整平从9.1部分直到垂直的内部直径被减少20整平管子试样。加载速率应该与9.1部分相同。如果在标准灯下用肉眼观察管壁不发生弯曲，开裂，裂口，或者分层现象。管壁弯曲由管壁上的反向曲线指示并伴有管子的承载能力降低。9.3脆性除了要检验6个试样外，或者在一个试样上进行6次冲击，按照ASTMD24

20、44检验管子试样。在后一情况下，对于作用于圆环上的连续冲击间隔为12010度，或者作用于一个单元上的连续冲击间隔纵向至少300mm。冲击点应该距试样的一端至少为150mm。应该使用质量为4.5Kg的锤头B。下落高度为3.0m。用一个平板试样保持器。将试样在-42下放置24h，并且在从这种环境中移出的60s之内完成所有检验。对于所有冲击下落锤头的中心应该落座皱状冠上。图2用于环境应力裂缝检验的试样结构横截面试样9.4磨光管子的环境应力裂缝按照ASTMD1693检验因为环境应力开裂的管子部分，除了下列修正：9.4.1将要检验三个试样。9.4.2每个试样由图2所示的90度的弧长的管子组成。9.4.3

21、弯曲试样以缩短内部弦长201并且用一个合适的维持仪器将其保持在这个位置。决定检验试样的拱的弦尺寸（B）如下：B=0.8A（1）这里：A在弯曲前的内部弦的尺寸，和B在弯曲之后取得的相同尺寸。（见图2）9.4.4放置弯曲试件在一个合适尺寸的容器中并且在502用预热的润湿剂完全覆盖。维持这个温度24h，然后移动试样并立即进行检查。检验中所用的润湿剂是100“IgepalCO-630”，一个壬炔含苯氧基的聚（含苯氧基乙烯）乙醇。9.5树脂化合物的抗缓慢裂缝增长性能用于抗应力裂缝的基本树脂化合物的检验按照ASFMD5397的附录进行，除了下列修正进行SP-NCTL检验：9.5.1按照ASTMD1928C

22、方法树脂化合物应该是压模的。金属板的厚度应该是1.90.2mm。9.5.2五个检验试样应该沿着相同的方向从压模板上取下。9.5.3SP-NCTL检验施加应力是屈服应力的15，这个屈服应力是按照ASTMD638IV类型的金属板试样张拉实验决定的。注释4这个方法的关键即是缺口的深度应该是试样名义厚度的20。连接件和装配件9.6.1连接整体性按照制造商的推荐组装每个装配件或者连接件到合适的管子上。使用的管子试样至少300mm长。在中心进行连接组装一个至少600mm长的试样。以12.5mm每分钟的速率给平行板直径的连接的管子和装配件加荷，直到垂直的内部直径减少了管子名义直径的20。在制定的位移和卸荷后

23、检查管子的损坏程度。在检验过程中和卸去荷载之后测量管子和装配件之间的最大径向距离，或者在套筒接合之间的距离。9.6.2校正调整保证装配件或者连接件是正确的和完整的；如果管子被弯曲，在进行此检验之前应用手将其弄直。放置装配件或者连接件在一个平面上并且检验它是否适应直线流动。尺寸9.7.1内部直径按照ASTMD2122用一个锥形螺塞测量管子的内部直径。或者用一个合适的精度为3.0mm的仪器在两彼此成90度的随机位置测量两个部分的内部直径，围绕每个部分的圆周按等间隔取8个测量值，并且对16个测量结果取平均值。平均的内部直径应该满足7.2.3部分的要求。9.7.2长度用一个精度为6.0mm（3m内）的

24、合适仪器测量管子长度。测量时管子处于无应力状态并且成直线式放置在平面上。9.7.3穿孔在一个没有外力的直的试样上测量穿孔的尺寸。用精度为0.2mm的仪器进行线性测量。9.7.4壁厚按照ASTMD2122检测管子的壁厚。10.检查和再检验10.1检查检查材料是否按照买方和销售方购买合同中的一部分协议制造的。10.2再检验和拒绝如果有任何不能满足此规范的现象发生，管子或者装配件或者连接件可能被再检验以建立与买方和卖方之间协议的一致性。单个的结果，不是平均值，导致失效。11.标记11.1所有的管子应该清楚地以每隔3.5m进行标记，如下：11.1.1制造商的名称或者商标11.1.2名义尺寸；11.1.

25、3标准规范名称：“M294，”11.1.4工厂的名称编码，和11.1.5造日期或者一个合适的编码。11.2装配件应该标有这个标准的名称号码，M294，和制造商的识别符号。12.质量保证12.1制造商的证明按照此标准进行制造，检验，和供应的证书，与试验结果报告和每次检验完成的日期一起，应该由制造商授权的人签署。附录非强制性信息A1.质量控制/质量保证程序A1.1.范围A1.1.1.按照10和12部分的要求，是否接受产品取决于是否进行充分检验和买方和卖方/制造商之间的协议证明。这个附录可以作为制造商和用户的指导。控制所生产的材料质量是制造商的责任，并且提供能为买方/用户所接受的质量控制信息。制造商

26、需要履行质量控制取样，检验和在他们所运的材料上保存记录。并且阐明了为了与制造商控制质量计划的行为一致买方/用户也应该进行质量保证的取样，检验和保存记录。A1.2.程序要求A1.2.1.生产公司必须有专门机构批准的质量控制计划。A1.2.2.生产厂必须有批准的质量控制计划。A1.2.3.工厂必须有经核准的实验室，或者在公司内部，或者是独立的实验室。A1.2.4.生产厂必须有一个制定的质量控制技术人员。A1.3.质量控制计划A1.3.1.制造商必须提供给专门机构一个书面的质量控制计划，计划上要写明制造商将如何控制设备，材料，和生产方法以保证提供指定的产品。计划内必须包括下列信息：A1.3.1.1.工厂负责产品质量的人员的头衔；A1.3.1.2.工厂的实际位置；A1.3.1.3.在制造，检验，存贮和运输中每批材料的鉴别方法。鉴别