采用塑料波纹管的混凝土的特性

1、塑料波纹管与混凝土的粘结力

一般而言，混凝土与平滑表面的铁金属的粘结力比混凝土与平滑表面的高密度聚乙烯(HDPE)的粘结力为大，但是镀锌或非镀锌铁皮卷制而成的波纹管及高密度聚乙烯塑料波纹管与混凝土之间的表面粘结力，则视乎被纹管表面的螺纹形状以及管内埋藏的预应力钢绞线当时的应力状态而定。

据VSL瑞士技术中心的试验研究结果表明，以镀锌铁皮卷制而成的金属波纹管在达到粘结破坏极限强度时所须的长度为1.35m，而用高密度聚乙烯挤压而成的塑料波纹管则需要1.97m。也就是说，如果波纹管长度大于该数值，将不再可能出现波纹管被拔出的粘结破坏，只可能发生构件的其它类型破坏(如构件混凝土材料破坏、波纹管与预应力筋被拉断等)，如果波纹管长度小于该数值，则有可能发生波纹管的粘结破坏。需要说明的是，如果预应力结构在使用寿命过程中承受的振动幅度很大的话，则金属波纹管极有可能出现破裂现象，而塑料波纹管由于HDPE的塑性比金属大，不会发生破裂现象，提高了结构的抗疲劳能力。

2、塑料波纹管与周边混凝土的共同工作

在有粘结预应力混凝土结构中，波纹管起的主要作用之一是保证有粘结预应力筋与周边混凝土的共同工作，它是依靠波纹管与周边混凝土之间的粘结来实现的。

根据威胜利工程有限公司进行的试验，两组试件尺寸均为300mm×300mm×600mm，1号试件中间配1孔59mm塑料波纹管，内设3根fk=1860PMa钢绞线;2号试件中间配1孔070mm金属波纹管，内设3根fk=1860PMa钢绞线。在对钢绞线施加拉力后，结果是两组试件都是钢绞线从灌浆水泥中被拔出，而波纹管均未出现破坏或滑移现象。结果说明这两组600mm长试件的波纹管与周边混凝土之间的粘结力大于钢绞线与周边水泥浆的粘结力。显然，如果试件长度更长，即便是钢绞线不被拔出而有可能被拉断，也不可能将波纹管拔出。说明无论是金属波纹管还是塑料波纹管，与周边混凝土之间有着足够的粘结强度，为两者之间共同工作奠定了基础。

至于塑料波纹管材料HDPE与混凝土之间存在的线膨胀系数特性的差异，考虑到HDPE所特有的大延伸率和低弹性模量，即使它与混凝土之间产生了变形差，也不会导致构件开裂等不利情况发生，不会影响结构的总体受力性能，况且预应力混凝土结构本身就是复合材料构成的结构。