CN108700224A - 用于引导液体的设备和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于引导液体的设备，尤其排水沟槽，所述设备具有引导部段(10)和至少一个功能区域(11)，其中引导部段(10)由混凝土形成，所述混凝土具有接合剂和第一粒度K1的填料，其中功能区域(10)至少部分地由填充的反应树脂形成，所述反应树脂具有第二粒度K2的填料，其中K2<K1。

Description

用于引导液体的设备和制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述的特征的用于引导液体的设备，尤其排水沟槽，以及用于制造这种设备的方法。
背景技术
这种类型的设备从EP 0 556 533 A1中已知。
为了也在沟槽之间的过道区域中流体密封地构成沟槽支线，所述沟槽支线由多个依次布设的排水沟槽构成，在该区域中能够在两个沟槽之间引入密封介质。为此，在施工现场能够用密封材料填充过渡接缝，以便在排水沟槽之间建立流体密封的连接。然而也可行的是：使用预制的密封件，所述密封件设置在沟槽本体上。为此，通常在沟槽本体上需要用于容纳密封件的特殊的几何形状。
已示出的是：在排水沟槽的端侧区域中不可简单地实现用于容纳密封件的特定的几何形状的构成。这一方面尤其因为：在端侧区域中提供少量材料以构成例如用于容纳密封件的槽，现代的排水沟槽关于所使用的材料方面进行优化并且具有尽可能小的壁厚度。此外成问题的是：借助所使用的特定的材料、尤其是(粗)粒度的材料，如水泥粘结的混凝土或聚合物混凝土来构成精细结构，例如用于容纳密封件的窄的槽。
尤其在聚合物混凝土沟槽中，通过制造工艺尤其在填充模具时在用于容纳密封件的槽的区域中会形成孔形式的缺陷部位，如这示例性地在图1中示出。
用于在该区域中的孔，尽管引入密封件，但不再能够可靠地确保沟槽之间的流体密封的连接。根据孔的频率、位置和数量而可行的是：尽管存在密封件，液体(例如水)由于在该区域中的孔而从沟槽中不受控地流出。然而，尤其当环境不相容的液体，如油、汽油等到达沟槽中时，所述液体不能侵入土壤中。
在现有技术中已知的密封件不够可靠地起作用或者其制造是耗费的。例如，DE 3524 282 C1描述了一种具有环的用于混净土成品管的密封件，所述环具有环绕的且抵抗径向拉伸的凸出部，所述凸出部嵌入到形成管壁的材料中。所述环由可硫化的或可粘贴的塑料或橡胶材料构成并且粘贴在一起。替选地，使用由PVC薄膜构成的内衬板，如其在DE 2804 814 A1中示出的，所述内衬板与混凝土管的连接是成问题的。
开始提及的EP 0 556 533 A1描述了一种具有尖端部和套筒端部的混凝土管，所述尖端部和套筒端部用作为连接件并且由聚合物混凝土构成。为此，将由聚合物混凝土构成的两个端部部件放置到要加工的混凝土管上，并且于是随后用聚合物混凝土覆层。将基于不饱和的聚酯树脂的覆盖层施加到其上。为了制造这种混凝土管需要多个覆层步骤。
发明内容
本发明所基于的目的是：如下改进开始提出类型的用于引导液体的设备，尤其是排水沟槽：能够以简单的方式和方法形成具有良好密封特性的功能区域。本发明还基于如下目的：提出相应的方法。
所述目的通过根据专利权利要求1所述的设备来实现。关于方法，所述目的通过权利要求13的主题来实现。
根据本发明，提出一种用于引导液体的设备，尤其排水沟槽，所述设备具有引导部段和至少一个功能区域。引导部段由混凝土形成，所述混凝土具有接合剂和第一粒度K1的填料。功能区域至少部分地由填充的反应树脂形成，所述反应树脂具有第二粒度K2的填料。适用的是K2<K1。
本发明具有的优点是：功能区域由与引导部段不同的材料形成，所述功能区域的特性能够与引导部段的特性无关地优化。因此，涉及一种设备、尤其排水沟槽，所述设备由杂化材料构成。在此，所使用的材料至少在粒度方面不同。根据本发明，功能区域中的反应树脂的填料具有比引导部段的混凝土更小的粒度。通过与引导部段相比使用更精细的填料，在功能区域中实现光滑的并且基本上无孔或至少少孔的表面，所述表面改进了功能区域的密封性，而对此不需要其他的措施。
优选地，第二粒度K2、即反应树脂的填料的粒度最高为1mm，尤其最高为500μm，尤其最高为250μm。粒度选择得越小，功能区域就能够越光滑且越少孔地构成。
粒度的确定能够根据所谓的研磨测量计测试依据EN ISO 1524来进行。
在另一优选的实施方案中，功能区域具有0.02至0.05，尤其0.03至0.04的表面粗糙度k[mm]。因此，功能区域的表面性质优于引导部段的表面性质。
优选地，混凝土是聚合物混凝土。也能够考虑的是：使用水泥粘结的混凝土以制造引导部段，其中聚合物混凝土的使用是优选的。
当混凝土的接合剂和反应树脂由相同的材料，尤其热固性树脂构成时，引导部段和功能部段能够整体地形成。于是不需要增附剂或粘结剂。在材料不同的情况下，引导部段和功能部段能够粘合。
在另一优选的实施方式中，混凝土，尤其聚合物混凝土具有接合剂份额H1，并且反应树脂具有接合剂份额H2。在此适用的是：H2>H1。换言之，反应树脂的接合剂份额大于聚合物混凝土的接合剂份额。借此，进一步改进功能区域的密封性和表面品质。
优选地，接合剂份额H2>20重量％，尤其>30重量％，尤其>50重量％。
引导部段和功能部段优选材料配合地连接。这能够通过在混凝土和反应树脂的接合剂相同的情况下整体地构成或通过功能部段和功能区域粘合来进行。
在一个尤其优选的实施方式中，功能区域形成由填充的反应树脂构成的层，所述层设置在由混凝土构成的引导部段上。借此，能够以简单的方式制造忠于轮廓的功能区域，其中功能区域的表面品质与引导部段相比得以改进。
层的厚度能够小于2mm，尤其1mm至1μm。通过反应树脂的与混凝土的填料相比更小的粒度，即使在层厚度小的情况下也实现足够的密封性。存在于引导部段的混凝土中的孔通过层填充或封闭。
功能区域能够形成由填充的反应树脂构成的成型件，所述成型件的横截面形状基本上对应于由混凝土构成的引导部段的横截面形状，其中成型件和引导部段齐平地设置。成型件能够预成形并且随后与引导部段连接。由此能够实现成型件的更大的壁厚度，使得能够在强度方面优化功能区域。
功能区域例如能够形成用于将引导部段与另外的部件、尤其与沟槽元件连接的密封件。本发明不局限于在沟槽元件之间的密封件，而是也延伸到与用于引导液体的设备、尤其排水沟槽的相关的另外的功能区域上，在所述设备中密封性、尤其局部密封性是重要的。
根据本发明的方法基于如下思想：通过如下方式制造根据权利要求1所述的用于引导液体的设备、尤其排水沟槽：填充的反应树脂以膏状形式施加到由混凝土构成的引导部段上，以形成功能区域，并且硬化。替选地，成型件能够由填充的功能树脂形成，所述成型件与由混凝土构成的引导部段连接。
附图说明
下面，借助另外的细节根据附图详细阐述本发明。在此示出
图1示出具有用于容纳密封件的槽的排水沟槽的端侧图(现有技术)；
图2示出具有由填充的反应树脂构成的功能区域的由聚合物混凝土构成的排水沟槽的端侧；
图3示出具有平接的功能区域的排水沟槽的端部区域；和
图4示出具有修改的横截面轮廓的另一排水沟槽的端侧，其中功能区域与引导部段平接。
具体实施方式
在图1中良好可见在现有技术中在密封件的基底区域中在制造期间出现的孔或空隙。所述缺陷部位损害在各个沟槽体部之间的过渡接缝中的密封性。
图2示出具有引导部段10和功能区域11的用于排水沟槽的根据本发明的实例。在根据图2的实施例中，引导部段10是沟槽本体，在使用时液体、尤其水流过所述沟槽体部。功能部段11处于排水沟槽的端部处并且用作为密封件。这种排水沟槽例如用于街道的表面排水。
本发明不局限于排水沟槽，而是也能够用于引导液体的其他设备，其中应当构成具有优化特性的局部的功能区域、即例如良好密封的密封区域。
根据图2的引导部段10由聚合物混凝土形成。可行的是：代替聚合物混凝土使用水泥粘结的混凝土。聚合物混凝土以本身已知的方式具有接合剂和第一粒度K1的填料，所述接合剂例如是聚酯树脂。为了制造功能区域10使用填充的反应树脂，所述反应树脂具有接合剂和填料，所述接合剂例如是热固性树脂，所述填料的粒度K2小于引导部段10的区域中的聚合物混凝土的粒度K1。具体地，为功能区域10使用具有精细填料的反应树脂，使得功能区域10形成尤其光滑的并且少孔的、尤其无孔的表面。将反应树脂用作为用于功能区域的材料能够实现不同的调整，例如颜色或几何形状的调整，如这在图2、3和4中可见的。在根据图2的实施例中，功能区域10是有色的。
通常，通过为功能区域11使用填充的反应树脂结合由聚合物混凝土构成的引导部段10实现杂化材料，所述杂化材料的特性能够局部地通过调整反应树脂的组分来优化。由此不仅能够改进功能区域的密封性，而且也能够改进其强度特性和撞击敏感度，即脆性。但是，在该前景下，鉴于密封性，减少孔和粗糙度。
在图2-4中，功能区域11构成为成型件，所述成型件材料配合地与引导部段10连接。这例如能够通过粘合，或当聚合物混凝土的接合剂对应于功能区域的区域中的反应树脂时，构成为整体的连接件。在最后的情况下，功能区域与引导部段首先通过填料的粒度区分，所述粒度在功能区域中小于在引导部段中。
代替成型件，功能区域能够构成为层，所述层材料配合地施加在引导部段的混凝土上。
分别由根据图2-4的排水沟槽构成的沟槽支线具有的优点是：沟槽之间的过渡区域是液密的。这通过沟槽——密封件——沟槽区域中光滑的(密封面)实现。
为了也在由较粗的原始材料、即例如混凝土或聚合物混凝土构成的沟槽中能够构成该光滑的面，在制造时将呈膏的形式的附加的材料在所述功能区域11中引入沟槽中。所述材料具有与聚合物混凝土不同的组分。作为另外的材料成分的膏状的材料混合物的特性在此根据填料的类型和量份额以及通过设定粒度能够匹配于该功能区域中的要求。在沟槽之间的过渡区域中尤其重要的是密封性。因此，在该区域中尤其感兴趣的是光滑的无孔的表面。但是也期望改进的强度特性以及小的撞击敏感度(脆性)。原则上，膏能够涂覆到沟槽的全部区域上，在所述区域处需要：尤其在多孔性、粗糙度和强度方面改变材料特性或匹配于特殊的功能。
在功能区域11中使用材料混合物，所述材料混合物具有高的精细填料含量以及与常规的聚合物混凝土相比更高的树脂含量。作为接合剂使用热固性树脂。这具有的优点是：将由附加材料构成的部件与同样热固性的聚合物混凝土例如在沟槽的制造工艺期间连接。不需要附加的粘结剂。
膏状的材料混合物也在作为两个热固性聚合物混凝土之间的粘胶的应用中能够建立力配合的结合。
同样能够考虑的是：将用于形成功能区域的附加的材料成分后续地粘贴或共同浇筑到作为预制坯件的沟槽端面上。
为了将附加的材料成分在色彩上匹配于使用的聚合物混凝土，能够将相应的着色材料/颜料添加给膏状的材料混合物(参见图2、3)。
该膏材料特性相对于聚合物混凝土在许多领域中是具有显著优势的并且可视作为相对于聚合物混凝土更优质。尤其在机械可负荷性中，材料混合物(膏)的使用相对于聚合物混凝土提供显著的优点，尤其在耐久性方面的优点。与聚合物混凝土相比，膏状的材料混合物也在硬化后实际上不具有孔隙度，进而也不具有吸水能力。这使得所述材料混合物例如相对于冰冻/除冰盐负荷是绝对不敏感的。
材料混合物具有如下材料特性
抗弯强度
硬化的、初始为膏状的材料混合物的抗弯强度处于10N/mm2-60N/mm2之间，进而在超高强度的材料组分的区域中可见。借此，通常处于18N/mm2-28N/mm2之间的材料混合物通常具有三倍高的抗弯强度，进而比聚合物混凝土显著更加材料稳定。此外，这种高的材料强度的特别的优点在于：通过设定相对低的弹性模量，能够实现聚合物混凝土相对于碰撞和冲击负荷的高的非敏感性。由此，同时得到相对于交变或振动负荷高的阻力(疲劳强度)以及材料混合物、所谓的膏构件的表面处高的耐磨性。
(即使在低温下的)高的早期强度
由于硬化机制，在<10分钟硬化时间就已经达到材料混合物(膏)的最终强度。与聚合物混凝土相比，这代表显著优势，因为即使特定组成的早期高强度的聚合物混凝土也无法达到该时间。
化学抗性
材料混合物在如下介质中是耐抗的，所述介质对应于根据ACO聚合物混凝土耐抗性列表标准01/2012的聚合物混凝土规定。用高质量的和化学兼容的树脂类型更换材料混合物的树脂基体是随时可行的。
小的收缩开裂倾向
材料混合物倾向于比聚合物混凝土更高的早期收缩。但是，因为最终强度已经极其早地达到并且硬化过程随后才完全结束，所以据此实际上不存在早期形成表面裂纹的危险。
高的抗弯强度和在特定范围内将弹性模量匹配于应用的可行性，附加地降低在装入状态下形成裂纹的危险。因此如果出现裂纹，则通过紧密的接合剂基体结合高的强度很大程度上防止了进一步的损坏延续。
高的密封性
因为材料混合物(膏)实际上不具有孔隙度，所以其不寻求吸收液体。材料混合物(膏)因此能够称作为是绝对紧密的。从中得到另外的正面特性。所述特性在化学腐蚀环境中是耐抗的，无问题地承受冰冻或冰冻-除冰盐负荷，进而在该方面最佳地适合于持续负荷的使用领域。
沉降稳定性
由于系统的高的粘度，提供突出的沉降稳定性。
清除
因为苯乙烯的聚合表现出地下水中性，所以聚合产物的残余物可作为生活垃圾处理。作为骨料或颗粒的回收利用对环境的影响不大。
在材料混合物(膏)的情况下，可以排除在铣削和钻孔工作期间通过可吸入纤维引起的风险，因为不存在增强纤维材料。在残留苯乙烯含量为确定值的大小和在壁中存在浓度梯度的情况下，不讨论通过与沟槽壁的表面接触而污染地下水。
回收
可以回收利用硬化的组合材料(材料混合物和聚合物混凝土)作为干燥替代品，而不损害环境。
良好的耐久性
材料混合物(膏)的上面提出的材料特性对于以下是决定性的：所述材料混合物对于已经存在的应用范围可视作为是持久耐抗的。在此，所述混合材料尤其由于其密封性而具有相对于聚合物混凝土的优点。
用高质量的和化学兼容的类型更换材料混合物(膏)中的接合剂(树脂)是随时可行的。由此不产生对机械特性的负面影响。
材料特性
由UP树脂构成的2K填充的反应树脂模制材料基于接合剂(反应树脂)、催化剂(硬化剂)和矿物填料，尤其磨粉和精细填料(固体份额>50％)。
材料混合物由填充的反应树脂模制材料依据DIN EN 18820第一部分构成(2015年7月第一次修订)。

Claims (13)

1.一种用于引导液体的设备，尤其排水沟槽，所述设备具有引导部段(10)和至少一个功能区域(11)，其中所述引导部段(10)由混凝土形成，所述混凝土具有接合剂和第一粒度K1的填料，并且其中所述功能区域(11)至少部分地由填充的反应树脂形成，
其特征在于，
所述反应树脂具有第二粒度K2的填料，其中K2<K1。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二粒度K2最高为1mm，尤其最高为500μm，尤其最高为250μm。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述功能区域(11)具有0.02至0.05，尤其0.03至0.04的表面粗糙度k[mm]。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述混凝土是聚合物混凝土。
5.根据上述权利要求中任一项所述的、尤其根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述混凝土的所述接合剂和所述反应树脂由相同的材料构成，尤其由热固性树脂构成。
6.根据上述权利要求中任一项所述的、尤其根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述混凝土，尤其聚合物混凝土具有接合剂份额H1，并且所述反应树脂具有接合剂份额H2，其中H2>H1。
7.根据上述权利要求中任一项所述的、尤其根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述接合剂份额H2>20重量％，尤其>30重量％，尤其>50重量％。
8.根据上述权利要求中任一项所述的、尤其根据权利要求4至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述引导部段(10)和所述功能区域(11)材料配合地连接。
9.根据上述权利要求中任一项所述的、尤其根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述功能区域(11)形成由填充的所述反应树脂构成的层，所述层设置在由混凝土构成的所述引导部段(10)上。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述层的厚度小于2mm，尤其为1mm至1μm。
11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述功能区域(11)形成由填充的所述反应树脂构成的成型件(12)，所述成型件的横截面形状基本上对应于由混凝土构成的所述引导部段(10)的横截面形状，其中所述成型件(12)和所述引导部段(10)齐平地设置。
12.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述功能区域(11)形成用于将所述引导部段(10)与另外的部件、尤其根据权利要求1所述的另外的设备连接的密封件。
13.一种用于制造根据权利要求1所述的用于引导液体的设备、尤其排水沟槽的方法，其中填充的反应树脂以膏状形式施加到由混凝土构成的引导部段(10)上，以形成所述功能区域(11)，并且硬化，或者由填充的所述反应树脂构成的成型件(12)与由混凝土构成的所述引导部段(10)连接，以形成所述功能区域(11)。
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