Porównanie wybranych parametrów technicznych systemów gładkościennych rur kanalizacyjnych z polipropylenu W ostatnich latach systemy rur z tworzyw sztucznych z polipropylenu są stale udoskonalane. Na rynku pojawiają się coraz to nowe systemy, które posiadają coraz to nowe właściwości. Polipropylen jako materiał przy budowie kanalizacji bezciśnieniowej staje się coraz bardziej popularny w Polsce i w Europie. W tym artykule chciałbym się przyjrzeć szerzej wybranym parametrom technicznym rur polipropylenowych o różnej konstrukcji, zwłaszcza ich wytrzymałości po zarysowaniu. Artykuł bazuje na badaniach wykonanych przez Wolfganga Fischera, opublikowanych w zeszycie nr 9/13 „Korrespondenz Abwasser – Stowarzyszenia DWA” we wrześniu 2013 r. Obecnie na rynku jest dużo ofert rur o różnych konstrukcjach i w związku z tym pojawia się problem, także dla specjalistów, w ocenie różnych struktur ścianek i modyfikacji materiałowych pod względem ich zastosowania i właściwości. Rury PP z modyfikatorami są oferowane równorzędnie z rurami PP bez modyfikatorów. Twierdzi się, że te pierwsze zdobyły większą popularność dzięki dodatkom mineralnym. Myślę, iż polski czytelnik z chęcią zapozna się z najnowszymi badaniami tego typu materiałów. 1. Stan normalizacyjny W Polsce aktualnie obowiązują następujące normy dotyczące rur polipropylenowych do kanalizacji zewnętrznej:  PN-EN 1852-1 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do podziemnego bezciśnieniowego odwadniania i kanalizacji Polipropylen (PP) Część 1: Specyfikacje rur, kształtek i systemu  PN-EN 14785-1 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do podziemnego bezciśnieniowego odwadniania i kanalizacji Polipropylen z modyfikatorami mineralnymi (PP- -MD) Część 1: Specyfikacje rur, kształtek i systemu  Dodatkowo w przypadku innych konstrukcji, np. rur trójwarstwowych, są wydawane Aprobaty Techniczne. 2. Badania porównawcze Fischer Ingenieurtechnik GmbH & Co. KG Badania zostały wykonane w renomowanych europejskich instytutach, np.: SKZ Würzburg. Do badań porównawczych zaklasyfikowano następujące materiały i konstrukcje:  Rura 1 – rura pełnościenna, jednowarstwowa, z polipropylenu bez modyfikatorów w kolorze żółto-pomarańczowym, wyprodukowana zgodnie z normą EN 1852-1  Rura 2 – rura pełnościenna, jednowarstwowa, z polipropylenu z dodatkiem modyfikatorów, w kolorze zielonym, wyprodukowana zgodnie z normą EN 14758-1  Rura 3 – rura o budowie ścianki trójwarstwowej, warstwa zewnętrzna i środkowa z polipropylenu z dodatkiem modyfikatorów, warstwa wewnętrzna z polipropylenu bez modyfikatorów, w kolorze biało-szarym. Na wyżej przedstawionych próbkach przeprowadzono wiele różnorodnych badań. Ze względu na ograniczone ramy artykułu postaram się przybliżyć tylko trzy wybrane testy o dużym znaczeniu dla przedsię- biorstw wodno-kanalizacyjnych. Testy te określają wytrzymałość przebadanych próbek po ich wcześniejszym zarysowaniu. Badania wytrzymałości próbek na rozciąganie zgodnie z EN ISO 527 Próba rozciągania została przeprowadzona zgodnie z EN ISO 527 na wszystkich trzech rodzajach rur, zarówno na próbkach niezarysowanych, jak i na zarysowanych [1] (rys. 2). Badanie, nazwane karbowaniem, polegało na zarysowaniu ścianki zewnętrznej rury i symulowało uszkodzenie rury podczas montażu w wykopie w gruncie. Badanie miało pokazać, jak daleko naprężenia i zarysowania wpływają na wytrzymałość rury na rozciąganie. Zauważalne jest, że rura 2 i 3, w przeciwieństwie do rury 1, wykazują o ok. 20 proc. do 30 proc. niższą wartość naprężenia przy granicy plastyczności (rys. 3). Oznacza to, że siła przy złamaniu, którą rura może wytrzymać niezależnie od grubości ścianki, może być znacznie wyższa dla rury 1 niż dla rur 2 i 3. Badania udarności próbek rury metodą Charpy’iego zgodnie z EN ISO 179-1 Badanie to w jasny sposób pokazuje, iż rura pełnościenna z polipropylenu (rura 1) po zarysowaniu w pełni zachowuje swoją odporność na udarność. Inne próbki, w tym rura nr 2 i 3, nie posiadają tej odporności. Elastyczność obwodowa próbki z zewnętrznym zarysowaniem W badaniu tym (rys. 7 i 8) ustala się zdolność do odkształcania rury przy równoczesnym powierzchniowym uszkodzeniu (rowki, zadrapania). Takie uszkodzenia nie mogą zostać wyeliminowane w warunkach budowy systemu kanalizacji. Podczas gdy rury 1 i 2 osiągnęły wartość elastyczności > 30 proc., rura 3 zawodzi przy wartości deformacji poniżej 30 proc. (rys. 9). Dla tej rury widoczne jest, że uszkodzenia powierzchniowe do warstwy środkowej wyraźnie obniżają elastyczność. Wnioski W poniższej tabeli syntetycznie przedstawiono winnik badań rur z polipropylenu. Wszystkie ww. przeprowadzone badania wskazują, iż materiałem o najwyższej wytrzymałości jest rura wykonana z pierwotnego polipropylenu (PP) bez modyfikatorów, o budowie jednowarstwowej. Przedstawione badania pokazują dobitnie, iż próbki rur poddane zarysowaniu w przypadku rury jednowarstwowej (rura 1) znaczą- co przewyższały rury z polipropylenu modyfikowane (rura 2 i 3). Uwzględniając wszystkie badane właściwości ww. systemów kanalizacyjnych, można stwierdzić, że pełnościenna rura z polipropylenu bez modyfikatorów wykazuje duże i wystarczające rezerwy bezpieczeństwa, aby opierać się występującym w praktyce obcią- żeniom podczas montażu i układania, jak również aby osiągnąć możliwie długi czas użytkowania.       << powrót