Качество напорных ППР труб с добавлением меловых добавок

ГОСТ 32415–2013 не регламентирует использование добавок для изменения характеристик труб. Но логично предположить, что добавки не должны ухудшать свойства готового продукта, и в любом случае изделие должно соответствовать ГОСТ.

В лаборатории были испытаны три образца труб из полипропилена:

1. труба ТМ К-Пласт;
2. пробный образец трубы, изготовленный с добавлением 5 % мела;
3. образец трубы сторонней марки, содержащий ≈ 13 % мела.

Все образцы были испытаны на определение ударной прочности по Шарпи (ГОСТ 32415, п. 8.14). Суть испытания заключается в следующем: образцы прямоугольной формы, вырубленные из труб, кондиционируют в течение 1 часа при 0 °С, после чего по ним наносится боковой удар, который образцы должны выдержать.

Образец 1 выдержал удар, образцы 2 и 3 испытания не прошли.

При сравнении образцов 1 и 2 видно, что образец 1 сопротивлялся удару, и в том месте, куда был нанесен удар, виден прогиб. Образец 2 удару не сопротивлялся, а сразу разрушился.

Два верхних образца даже не испытывались, поскольку начали разрушаться во время пробоподготовки, два нижних образца были испытаны.

Очевидно, что по этому параметру трубы не соответствуют ГОСТ.

Наличие меловой добавки отрицательно влияет не только на стойкость труб к внешнему удару, но и на стойкость к гидростатическому давлению. Ввиду отсутствия оборудования испытания по этому параметру не проводились, но такое поведение труб, содержащих мел, легко объяснить с точки зрения строения молекул полимера и их взаимодействия между собой.

Молекулы полипропилена представляют собой длинные нити, которые посредством межмолекулярного взаимодействия формируют вещество. При нагревании часть этих связей рушится, при охлаждении они снова формируются; именно это свойство позволяет перерабатывать изделия из полипропилена. Эти же межмолекулярные связи придают определенные свойства веществу: в нашем случае эти связи придают материалу стойкость к температуре, давлению, увеличивают стойкость к растяжению. Мел (карбонат кальция, CaCO₃) ни по своему составу, ни по своим свойствам не имеет ничего общего с полимерами. Вводя мел в смесь для изготовления труб, мы не даем заново формироваться межмолекулярным связам во время переработки. Соответственно, структура вещества будет нарушена, что видно на фотографиях: на фотографиях 3 и 4 видно, как отделяются волокна полимера, на фотографии ниже видны пузыри в теле образца 2 (внизу).

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что вводить меловую добавку при производстве напорных труб совершенно недопустимо.