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聚苯乙烯防护排水板及其标准

 

我国聚苯乙烯防护排水板的发展概况

我国生产的聚苯乙烯(PS)防护排水板是以聚苯乙烯树脂为主要原材料制成的,其表面为凸凹形状,具有纵向通水功能。使用时,表面可覆或不覆无纺布过滤层,用于排水、防护,有部分蓄水功能。

聚苯乙烯防护排水板的主要功能:

1)导水排水功能。排水板表面具有凹凸中空结构,可以快速将雨水或其他积水导出,减少甚至消除作用于防水层的静水压,从而可以避免土壤流失、土层滑移、植物烂根等现象的发生,延长工程的使用寿命。

2)防护功能。聚苯乙烯防护排水板可以抵御土壤中酸碱的侵蚀,保护建筑物及其防水层。在地下工程回填土时,可以保护建筑物外维护结构及防止防水层破坏。

3)绝热与防潮作用。聚苯乙烯防护排水板用于地面或墙面,可以起到绝热与防潮作用。


聚苯乙烯防护排水板的主要应用领域:
1)种植屋面;
2)地下车库顶板、底板;
3)地下工程墙面与底板;
4)地下坑道等。

我国塑料排水板的研发、生产始于20世纪90年代初,采用的原材料是聚苯乙烯并掺入一部分回收料。聚苯乙烯防护排水板的生产设备和工艺比较简单,建设生产线的投资少,见效快。该产品耐温性好,在气温较高的条件下也不发生变形。与聚乙烯防护排水板相比,在相同的厚度和同样的形状下,其抗压强度较高。目前,我国南方地区大多采用聚苯乙烯防护排水板;北方地区则大多采用聚乙烯防护排水板。国外,北美与东南亚地区大量采用聚苯乙烯防护排水板;而欧洲多采用聚乙烯防护排水板。


制定标准的目的和意义

目前,国内排水板相关的标准仅有交通部制定颁布的JT/T 521—2004《公路工程土工合成材料——塑料排水板(带)》行业标准和工业和信息化部颁布的JC/T 2112—2012《塑料防护排水板》行业标准。JT/T 521—2004适用于水运、港口、铁路、水利、公路等土工工程用排水板;JC/T 2112—2012适用于种植屋面和地下防水工程用排水板,该标准包含的产品“适用于以聚乙烯、聚丙烯等树脂为主要原料”生产的防护排水板,不包括“以聚苯乙烯为主要原料”生产的防护排水板。两类材料性能之间有较大差异。聚乙烯、聚丙烯等树脂生产的防护排水板其拉力、断裂延伸率较高,抗变形与冲击性能较好,但生产成本较高。聚苯乙烯防护排水板耐温性好,在高温下不易变形,在相同的板厚与同样的形状下,其压缩性能比聚乙烯防护排水板高,并有一定的拉力。同时,其排水防护性能与聚乙烯、聚丙烯等材料制成的排水板产品一样,能满足工程上排水的要求。并且,生产聚苯乙烯防护排水板用的聚苯乙烯原料可以用新料也可以用再生料(根据工程性质与使用环境条件选择),实现了废物利用和资源再生,符合国家节能节材、绿色环保的方针。此外,我国聚苯乙烯防护排水板每年除国内销售外,还有一定量的出口,主要销往印度、英、法、德、澳大利亚等地区,为国家增加了外汇收入。
因此,根据聚苯乙烯原材料的性能,规定其技术要求与相应的试验方法,制定国内统一的产品行业标准,有利于贯彻节能减排、资源再生的方针,促进该类产品质量的提高,保证工程建设质量。


标准的主要内容

JC/T2289—2014《聚苯乙烯防护排水板》行业标准主要规定了聚苯乙烯防护排水板的分类和标记、一般要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、贮存和运输等内容。

 

1)标准范围
本标准包括的产品是以聚苯乙烯为主要原料生产的塑料防护排水板,适用于建筑工程的防护和排水。排水板的宽度不小于1 000 mm,排水板的厚度不小于0.50 mm,凹凸高度为10 mm、15 mm、20 mm。其他规格可由供需双方商定。排水板上面可覆或不覆无纺布,无纺布单位面积质量不小于200 g/m2,这与JC/T 2112—2012《塑料防护排水板》行业标准技术指标要求是一致的。


2)标准要求
采用回收废塑料作原材料有利于资源再生、节能减排,但掺入过多或利用不当都会对工程和环境造成有害的影响。因此,本标准中规定了“一般要求”,生产企业有责任保证在产品生产和使用过程中,“不对人体、生物和环境造成有害的影响,所涉及与生产、使用有关的安全和环境要求应符合我国相关标准和规范的规定”。

 

为了满足运输、施工和使用上的需要,产品规定了最大拉力、撕裂性能与压缩率为10%内的最大强度。这些技术要求指标的规定一是考虑了工程使用的要求;二是也考虑了聚苯乙烯材料本身的性能。该种材料压缩性能与耐高温性较好,具有一定的拉力、抗裂性能,能满足使用要求。具体指标介绍如下。

 

最大拉力反映了材料的自身强度,同时也是为了满足防护要求,根据验证试验结果定为不小于300(N/100 mm)。聚苯乙烯的断裂延伸率较小,本标准设此指标,为的是控制掺入过多的再生料,防止假冒伪劣产品。

撕裂强度根据验证试验结果定为30 N。


压缩率为10%内的最大强度是其重要应用性能。以地下车库顶板上的种植面为例,其覆土深度一般不超过2 m,种植土密度一般不超过1 500 kg/m3,植物荷载不超过300 kg/m3,计算其竖向荷载压力为33 kPa,此数值低于公路、水利等土工工程的要求。本标准中规定压缩率为10%内的最大强度不小于150 kPa,完全能满足地下车库顶板种植面对排水板防护性能的要求。

低温柔性反映了材料特性及施工环境需要,根据验证试验结果定为-5 ℃无裂口。
热老化是反映材料的耐久性能,关系到种植屋面与地下防水工程的使用寿命。因此,本标准中规定了产品热老化性能指标,要求试件经80 ℃、168 h热老化试验后,最大拉力保持率不小于80%、抗压强度保持率不小于90%、低温柔性-5 ℃无裂口。

 

单宽流量反映了产品的排水能力,种植屋面与地下车库顶板种植面用的防护排水板,除了雨水、灌溉用水,同时考虑覆土深度较大的情况下,通过排水板排的水量较小,本标准中规定的单宽流量不小于0.300 [L/(s·m)](150 kPa、水力梯度0.1),大部分产品能满足使用要求。

 

结语

本标准是在总结我国多年来聚苯乙烯防护排水板研发及生产、应用实践经验和科研成果的基础上制定的,制定标准时参考了同类产品的标准与试验方法。《聚苯乙烯防护排水板》建材行业标准的制定与颁布贯彻实施,将进一步规范产品质量,促进聚苯乙烯防护排水板在工程建设中的应用。

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