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土工合成材料施工質(zhì)量控制注意事項
土工合成材料的制造及應用都是跨行業(yè)的土工合成材料作為新型工程材料，與鋼材、水泥、木材一樣廣泛應用于各行業(yè)的土木工程。下面由小編為大家分享土工合成材料施工質(zhì)量控制注意事項，歡迎大家閱讀瀏覽。
一.土工合成材料的問題
1.土工合成材料的制造及應用
土工合成材料的制造及應用都是跨行業(yè)的土工合成材料作為新型工程材料，與鋼材、水泥、木材一樣廣泛應用于各行業(yè)的土木工程。但是，土工合成材料又不同于鋼材、水泥、木材，它的制造及應用可以分為三個過程及三種性能。(1)合成材料過程，它一般在石油化工企業(yè)中，產(chǎn)品形態(tài)為粉狀或顆粒狀：有的還要經(jīng)過加工成纖維狀。但它們的性能都稱其為原材料性能，其標準與分類分級一般屬石油化工與化工行業(yè)。(2)材料制造過程(或稱產(chǎn)品加工過程)，它涉及行業(yè)很多，有輕工、紡工、建材及繁多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等。產(chǎn)品形態(tài)也很多，如布、膜、管、網(wǎng)(格)、條、塊、板等。它們的性能有其共性，更有其特殊性。但主要取決于原料的性能和配方改性。(3)材料應用過程，它涉及的行業(yè)或?qū)I(yè)更多，有水利水電、交通、鐵道、建筑等。因氣候、工程地質(zhì)、水文地層及工程規(guī)模、部位等的不同，所要求應用的產(chǎn)品性能也不同。正因土工合成材料制造及應用的跨行業(yè)性，給產(chǎn)品質(zhì)量的控制，帶來了復雜性及協(xié)調(diào)性。
目前，我國土工合成材料這處于發(fā)展時期，在高分子材料的比例還很少。例如，我國2002 年塑料制品累計產(chǎn)量為1400.53 萬噸，其中塑料薄膜累計生產(chǎn)279.9萬噸。而土工膜2002年應用估計不超過5萬噸，約1億平方米(約厚0.5mm，重500g/m2)，只占塑料薄膜的1.8%左右，占塑料制品的0.35%左右。這種狀況很難讓石油化工企業(yè)專為土工合成材料生產(chǎn)特用牌號的原料，也很難讓化纖企業(yè)和塑料制品企業(yè)來生產(chǎn)專用纖維或?qū)Ｓ帽∧�。當原材料根�?jù)市場需求在不斷變化的時候，這就增加了一般制造土工合成材料企業(yè)的難度，使企業(yè)很難專業(yè)化。，也不容易穩(wěn)定其產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。同時，也模糊了設計、施工等非專業(yè)人員對土工合成材料的認識。這對普及和更新新材料、新技術是極為不利的。
2. 多行業(yè)標準必然產(chǎn)生不協(xié)調(diào)
通過上述分析，土工合成材料就涉及到：原材料性能、產(chǎn)品一般性能、產(chǎn)品工程性能三種。但這三種性能相同指標的涵義并不雷同，所以要求工程性能的測試方法必須相同，否則其性能相差很大。加上各行業(yè)制訂的標準，由于考慮行業(yè)的特點不同，產(chǎn)生不協(xié)調(diào)，甚至相互矛盾是難免的。例如，產(chǎn)品一般性能與產(chǎn)品工程性能，作為塑料加工紡織品加工者，往往強調(diào)的是產(chǎn)品標準：而作為工程設計及使用者，則往往強調(diào)的是工程應用標準，即應用技術規(guī)范。前者認為符合產(chǎn)品標準為合格產(chǎn)品，可以出廠并使用，而后者認為產(chǎn)品不符合應用標準就不能使用。所以容易在質(zhì)量事故責任分析上產(chǎn)生爭議。還有一種是產(chǎn)品和應用標準與原材料性能之間的矛盾，例如工程需要高強機織土工布，而且價格尚不能過高，但由于化纖原材料的強度達不到7~8克/旦以上，那么產(chǎn)品要合格，勢必增加單位面積重量，這樣不僅價格貴了，同時延伸率還可能超標。
3. GB 50290一1998 《土工合成材料應用技術規(guī)范》應該成為質(zhì)量控制龍頭
目前我國已經(jīng)制訂的土工合成材料有關標準中，GB 50290一1998 《土工合成材料應用技術規(guī)范》是國家強制性標準，而其他產(chǎn)品標準及行業(yè)應用技術規(guī)范大都屬推薦性標準。因此，推薦性標準應統(tǒng)一在強制佳標準的框架內(nèi)，再顯各自的個性與特殊性，避免不協(xié)調(diào)一致，錯綜復雜。當然，GB-50290標準在通過實施后要不斷修改完善。并且要求其原材料的性能要服務于產(chǎn)品的一般性能，而產(chǎn)品的一般性能要服務于產(chǎn)品的工程性能，要統(tǒng)一測試技術與方法。這樣土工合成材料的質(zhì)量就便于控制和得到保障。
二、質(zhì)量控制的問題
土工合成材料的質(zhì)量控制是多方面的。當前，大多數(shù)企業(yè)都在進行ISO9001：2000 《質(zhì)量管理體系》的認證工作。設計單位、施工單位也都在通過認證。應該講，這是國際上公認的先進質(zhì)量管理體系，十分有利于建立供求之間的關系，有利于國家經(jīng)濟建設。因此，應該鼓勵大小企業(yè)采用IS09001：2000標準，以不斷提高和改進產(chǎn)品質(zhì)量，從而得到能夠持續(xù)發(fā)展的機會.
但是，當前土工合成材料存在的不僅僅在于采用ISO9001：2000:標準、控制質(zhì)量的問題，往往還有人為因素的干擾，特別是管理制度不嚴，體制不健全的情況下，企業(yè)或使用單位決策人的專業(yè)知識缺乏，或單位之間不銜接，或因利益而違約，都可能失去質(zhì)量的保證。
這里用一個典型工程質(zhì)量案例，談談土工合成材料的質(zhì)量控制問題。
質(zhì)量控制分析如下。
(1) 設計者可能認為：土工膜上要覆蓋50cm松土，加上土工膜鋪設暴露期短，所以沒有對土工膜提出防老化要求。同時設計者并不了解國家產(chǎn)品標準GB/T17643-1998 《土工合成材料聚乙烯土工膜》中要求炭黑含量不小于2%的規(guī)定。這是目前我國設計者普遍存在的弱點。
(2) 制造者在采用美國菲利浦新加坡公司中密度聚乙烯牌號TR400 時，雖然知道切片(樹脂) 中含有一定抗氧劑、光穩(wěn)定劑，但是，可能并不知道是哪類抗氧劑和光穩(wěn)定劑及它們的含量有多少，它們的防老化性能是否可以達到GB/T17643標準中，規(guī)定添加≥2%炭黑的性能要求貝在沒有原材料商的產(chǎn)品質(zhì)量擔保書及自己試驗對比的結果情況下就盲目采用，造成了原材料采用上的決策失誤。實際上，切片中雖然含有告定量的抗氧劑和光穩(wěn)定劑，但通過吹塑工藝加工，一般要消耗20%~40%(不同的加工工藝條件，不同的品種，影響很大)。并且在混凝土板上暴露34~38天也要再次消費剩余的抗氧劑和光穩(wěn)定劑，這恐怕是當前企業(yè)普遍缺乏的知識。
(3) 施工者沒有注意產(chǎn)品每卷外裹黑色塑料袋及供貨單中，十分明確地指出施工和防暴曬的要點.，加工缺乏土工膜老化的一般知識。在不采取任何措施的情況下竟允許土工膜全暴露30多天，這是造成土工膜嚴重老化的主要原因。最終不該發(fā)生的事故發(fā)生了。
通過上述典型工程質(zhì)量案例分析，土工合成材料的質(zhì)量控制問題，再次表明與原材料，生產(chǎn)制造和設計施工三者的密切關系。但關鍵的是土工合成材料又是一種(國際性) 新技術，在工程應用中要求包括經(jīng)濟在內(nèi)相適應的因素很多，也甚復雜，所以難能與鋼筋、水泥材料那樣，是定型的、論牌號的。但它又是很簡單的，例如上述工程案例，只要制造時增加2%的炭黑，施工時做到隨鋪隨復壓即可，這樣會是經(jīng)濟可靠的，因此需要各方面都增加一些專業(yè)知識。在我國，土工合成材料較系統(tǒng)的研究，開發(fā)、應用始于20 世紀80 年代初，至今只有二十多年的歷程，雖然發(fā)展很快，但是基礎理論研究及經(jīng)驗還十分欠缺。因此，土工合成材料產(chǎn)品質(zhì)量的提高與應用技術規(guī)范的完善，需要進一步打基礎，需要一個漸進的過程，更需要科技不斷進步的支持。
三、新型工程材料發(fā)展
如前所述，土工合成材料是一種新型工程材料。它是人工合成的，有關它的知識面廣，專業(yè)性很強。因此需要大力發(fā)展土工合成材料的咨詢和監(jiān)理工作。建議由協(xié)會組織各類專業(yè)人員，不斷總結各方面的經(jīng)驗，監(jiān)理大重工程的實施。這樣會促進我國土工合成材料應用領域健康發(fā)展。
另外，加大力度完善GB 50290一1998 《土工合成材料應用技術規(guī)范》使它真正成為質(zhì)量控制的龍頭標準。統(tǒng)一測試技術及測試規(guī)程。使土工合成材料三種性態(tài)互補、協(xié)調(diào)，最終服務于工程應用，為我國經(jīng)濟建設作出更大貢獻。
擠出片材的厚度不一致是一個嚴重的問題。在擠出用于熱成形的薄片材時，均勻的厚度對于被成形件獲得合適壁厚和防止光學變形都是重要的，這兩個對于包裝來說都是嚴重的質(zhì)量問題。
厚片材的厚度變化會帶來另外的變形問題——你經(jīng)常不得不在輥筒上對片材進行再次加熱以把它弄平整。卷材的厚度問題可能是在機向(MD)或橫向(TD)的，并有著與設備、材料和工藝有關的多種多樣的起因。
傳統(tǒng)減少厚度變化的方法是添加一套掃描厚度控制系統(tǒng)。更好的方法是解決引起變化的問題。如果能完成這個，那么測厚系統(tǒng)將不必工作得太辛苦，可以被用來調(diào)整剩下的小波動。
四、設備上的成因
片材厚度變化可能來自干不正確的螺桿與模頭設計、不合適的溫度分布和磨損的擠出機套筒和螺桿。如果操作者有用舊的螺桿或套筒，就能區(qū)別保養(yǎng)記錄，但他們可能不會把它看成是厚度變化之源。
螺桿引起的機向和橫向的厚度變化是由沖擊所引發(fā)的，因為它們重復出現(xiàn)，所以易于被發(fā)現(xiàn)。熔體泵能有助于消除由不佳螺桿設計或由磨損引起的厚度變化。
不正確的套筒溫度分布也有可能導致沖擊，但熔體泵不會解決這個問題，這將在黏度變化和由此引起的機向和橫向上的不均勻厚度中得到反映。套筒溫度分布必須將樹脂的熔融特性與螺桿式樣進行匹配。
針對特定的操作條件;設計出了片材擠出模頭中的長流道。如果處理該種聚合物的條件并不符合模頭式樣，那么就會做出不均勻的產(chǎn)品。
五、材料上的成因
厚度問題可能由進入到加料塊和模頭中的熔體溫度不穩(wěn)定和加料與混料不穩(wěn)定所引起。保持熔體流的溫度穩(wěn)定是維持片材尺寸的最重要因素。熔體溫度直接影響著熔體黏度。甚至黏度的小小變化也將改變在模頭中的流動分布，從而改變片材性能。在這里，設定不正確的套筒溫度會再次易于引發(fā)故障。
材料組成的變化可能引起熔體溫度和黏度變化。當處理混合料時，不穩(wěn)定的混合比率可以誘發(fā)問題。檢查混料器是否設定正確和運轉(zhuǎn)正確是件有意義的事情。
六、工藝上的成因
不適當?shù)乃俣日{(diào)節(jié)、操作者引起的變化和工廠環(huán)境的變化也能影響片材厚度的變化。螺桿速度變化直接影響著機向厚度一致佳。擠出機能放大驅(qū)動系統(tǒng)中的任何速度差錯。所以即使是小小的速度變化也能導致嚴重的機向尺寸變化。速度變化也影響著流體分布，從而也改變著橫向的性能。利用現(xiàn)代具有譯碼器反饋的數(shù)字驅(qū)動將消除速度引起的厚度變化。
操作者對工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)會干擾厚度的控制。而且，操作者傾向子以他們自己的方式來運行生產(chǎn)線。他們不應對此袖手旁觀。通過增加總線控制，可以減少因操作者引起的變化，這限制了操作者經(jīng)許可做出的調(diào)整的范圍�？偩�控制也縮短了達到規(guī)范所需的啟動時間。由于控制系統(tǒng)了解整個工藝過程，所以它能比單獨的離散控制器或傳統(tǒng)多段控制器更好地完成作業(yè)。
工廠環(huán)境的變化，例如來自敞開門或風扇的氣流，也會破壞片材的尺寸。溫度與濕度的季節(jié)性變化常對卷材厚度起著不利影響。戶外溫度可以影響冷卻輥中冷卻水的溫度。戶內(nèi)溫度和氣流可以改變片材的冷卻速度。厚度薄的片材對周圍氣流的變化特別的敏感。
甚至當周圍因素不穩(wěn)定時，閉環(huán)的特點控制能爭求保持片材厚度。然而，如下面所述的自動繪圖是有助于彌補環(huán)境變化的控制策略。
七、控制器自動調(diào)節(jié)
大部分的片材加工商擁有厚度控制系統(tǒng)。也許有2/3的依賴于以測量系統(tǒng)為基礎的手動調(diào)節(jié)，有1/3的擁有自動調(diào)節(jié)。
輪廓掃描測量能與控制系統(tǒng)結合成一體，通過調(diào)節(jié)擠出機(或熔體泵)速度或冷卻輥牽引速度冰來控制平均機向厚度，通過調(diào)整模頭螺栓，控制橫向厚度。然而，輪廓測量與控制系統(tǒng)生來對糾正橫向輪廓是遲鈍的。
傳統(tǒng)控制系統(tǒng)常常是獨立控制環(huán)的集合，只是糾正每個環(huán)的各個控制參數(shù)中偏差。先進的控制系統(tǒng)調(diào)整整個過程，集合“前饋”或預想的功能，使這些環(huán)之間的副作用減到最小。
“前饋”控制的一個好例子是在速度變化之后，立即對一個或更多套筒溫度回路進行調(diào)節(jié)。“前饋”以對速度變化之后的歷史過程的了解為基礎。這種技術能大大減少對敏感溫控區(qū)的不適，勝過等待溫度的偏離和回路對溫度誤差做出反應。
在很多應用中，先進的控制回路能控制主要的控制回路，以維持次要的參數(shù)。一個例子是在有限范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)機筒溫度，保持穩(wěn)定的最終熔體溫度。
依靠內(nèi)部軟件“map”，識別出哪一部分的片材是受哪個模栓控制，自動輪廓控制系統(tǒng)對模栓進行調(diào)節(jié)。考慮到片材條紋由每個模栓位置出來，但條紋可能不是筆直和平行的。
因為片材根據(jù)冷卻輥和周圍氣流引起的冷卻速度進行伸展和皺縮，模栓繪圖可能是相當復雜的。自動繪圖功能追蹤模栓修正的結果，然后自動調(diào)節(jié)模栓條紋的內(nèi)部圖。它不能迅速追蹤變化的環(huán)境條件，但它能提供分析起因和隨后效果的線索。
操作者應當擁有必要的可視軟件，以便適當?shù)毓芾砉に�。因為在鑒別厚度變化原因方面操作者處在“第一線”，所以操作者應當擁有所有工藝參數(shù)趨勢圖表的顯示，以及橫向輪廓圖。
最后，大多數(shù)熟練操作人員可以在一條片材生產(chǎn)線上生產(chǎn)出平整而合乎規(guī)范的片材，而不管有沒有自動控制器。但自動化裝置越多，操作者在追蹤變量上所花的時間就越少。
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