DE1132045B - Korrosionsfeste Schichten fuer Betonrohre - Google Patents

Description

• Korrosionsfeste Schichten für Betonrohre In der Wasserwirtschaft werden in großem Umfang Beton- und Stahlbetonrohre zur Herstellung von Rohrleitungen eingesetzt. Ein dabei häufig auftretendes Problem ist der Korrosionsschutz, denn der Beton ist empfindlich gegen aggressive Stoffe, die teilweise aus dem Erdreich von außen auf die Rohre einwirken oder in dem in den Rohren fließenden Wasser oder Abwasser enthalten sind und dann von innen den Beton angreifen.
• Üblicherweise wird der angestrebte Korrosionsschutz dadurch erzielt, daß man die Rohre mit Schutzanstrichen, vorzugsweise auf bituminöser Grundlage hergestellt, überzieht. Es sind auch Verfahren bekannt, wonach der Beton mit Chemikalien, wie Fluaten, behandelt wird, welche eine oberflächliche Härtung und Erhöhung der Korrosionsfestigkeit des Betons bewirken. Die Rohre können auch gasförmiger Fluorwasserstoffsäure ausgesetzt werden, welche sich mit dem freien Kalk des Zements zu stabilen mineralischen Verbindungen umsetzt. Bei einem anderen Verfahren wird schmelzflüssiges Hartpech unter Druck in den Beton eingepreßt. Schließlich ist es bekannt, Rohre mit heißflüssigen Rohrwickelmassen zu umhüllen oder mit geschmolzenem Bitumen auszukleiden.
• Das übliche Verfahren der Aufbringung von Schutzanstrichen auf der Grundlage organischer Bindemittel, vorzugsweise bituminöser Stoffe, ergibt relativ dünne Schutzfilme, während bei stärkerer Beanspruchung dickere Korrosionsschutzschichten von einigen Millimetern bis zu 1 bis 2 cm Dicke erwünscht sind. Dicke Schutzschichten werden bekanntermaßen im Heißverfahren aufgetragen, was umständlich und teuer ist.
• Eine besonders einfache Herstellungsweise für korrosionsfeste Innen- oder Außenschichten aus mineralhaltigen bituminösen Stoffen auf Betonrohren ergibt sich nach der Erfindung dadurch, daß in gleicher Arbeitsweise, wie sie bei der Herstellung der Betonrohre zur Anwendung gelangt, auf kaltem Wege ein Gemisch aus körnigem Gestein und organischem Bindemittel aufgebracht wird, wobei das organische Bindemittel in Form mindestens einer festen pulverförmigen und einer flüssigen Komponente, nämlich einerseits einem Pulver von Teerpech, Bitumen, Naturasphalt, Naturharz, Kunstharz, einzeln oder in Mischung, andererseits aus dieses Pulver auflösenden Mineral- oder Teerölen, gegebenenfalls mit Zusatz an sich bekannter Weichmacher, angewandt wird. Die beiden Komponenten lösen sich nach der Vereinigung allmählich ineinander und bewirken dadurch die Verfestigung des Mineralgemisches. Ein derartiges Mineralgemisch kann auf kaltem Wege hergestellt und aufbereitet werden. Insbesondere läßt sich eine solche organisch gebundene Masse mit Mörtelcharakter in ähnlicher Weise verarbeiten wie die zementgebundene Betonmasse des Rohres, und man benötigt hierfür keine kostspieligen zusätzlichen Einrichtungen.
• Die erfindungsgemäße Korrosionsschutzmasse kann in beliebiger Weise, z. B. durch Stampfen, Rütteln, Schleudern oder Aufwalzen, auf die Rohrfläche außen oder innen aufgetragen und verdichtet werden. Wenn ein Außenschutz angestrebt wird, bringt man vorher eine entsprechende Menge der organisch gebundenen Masse in die Form ein. Wenn ein Innenschutz der Rohre gewünscht wird, wird zuerst das Rohr wie üblich aus Betonmasse hergestellt. Dann wird gegen den Schluß seiner Fertigung noch eine entsprechende Menge der organisch gebundenen Masse eingebracht und auf die gleiche Weise verarbeitet und verdichtet wie die Zementbetonmasse des Trägerrohres. Dabei wird durch den gleichen oder ähnlichen Aufbau der Mineralkorngemische der Zementbetongrundmasse und der organisch gebundenen Masse eine gute Verzahnung der Schichten erreicht.
• Es ist zwar für Straßenbauzwecke und bei einem Verfahren zum Ausfüllen unzugänglicher Räume bereits vorgeschlagen worden, bituminöse Bindemittel in Form von einander sich lösenden pulverförmigen und flüssigen Anteilen zu verwenden. Doch ergeben sich durch die Anwendung derartiger an sich bekannter Bindemittel im vorliegenden Fall überraschende Vorteile dadurch, daß man die Aus- oder Umkleidung der Rohre im Zuge ihrer Herstellung mit den gleichen Vorrichtungen aufbringen und verdichten kann, die zur Herstellung der Rohre dienen. Auf diese Weise werden Ersparnisse sowohl an Zeit wie an Kapitalaufwand erzielt. Durch den Kaltauftrag werden die mit dem Heißverfahren verbundenen Gefahren vermieden, und es ergibt sich eine bessere Verzahnung zwischen Beton und Schutzschicht. Da die Belagmasse in sich erhärtet, entstehen keine lästigen Dünste wie bei gelösten Anstrichmitteln.
• Für die Herstellung von bituminösen Deckschichten ist ein Verfahren bekanntgeworden, wonach die einzelnen Bestandteile des bituminösen Gemisches gleichzeitig, aber getrennt aufgeschleudert werden. Die hierfür notwendigen Spritz- und Schleudervorrichtungen sind störungsanfällig und umständlich in der Handhabung; außerdem ist es sehr schwierig, mit diesem Verfahren gleichmäßige Überzüge herzustellen. Weiterhin eignet sich dieses Verfahren nicht zur Erzeug ing von Deckschichten auf unzugänglichen Flächen, wie z. B. den Innenflächen von langen Rohrstücken.
• Als pulverförmiges organisches Bindemittel eignet sich vor allem pulverisiertes Steinkohlenteerpech oder pulverisiertes Hartbitumen. In besonderen Fällen können auch natürliche oder künstliche Harze, wie Cumaronharz usw., verwendet werden. Als organische Flüssigkeiten, welche diese Pulver lösen, kommen bei Steinkohlenteerpech vorwiegend Teeröle, wie Anthracenöl oder noch höher siedende Teeröle in Frage. Für pulverisiertes Bitumen eignen sich vorzugsweise Mineralöle auf der Grundlage von Erdöl, aber auch die erwähnten Teeröle. Weiterhin. eignen sich sowohl für Teerpech als für Bitumen und insbesondere für natürliche und künstliche Harze noch andere organische Weichmacher, wie Chlordiphenyl, Trikresylphosphat usw.
• Das organisch gebundene Mineralgemisch mit Mörtelcharakter wird zweckmäßigerweise dadurch hergestellt, daß man in einem geeigneten Zwangsmischer die Mineralmischung zunächst mit dem pulverisierten organischen Bindemittel durchmischt und dann die organische Flüssigkeit hinzugibt. Die Aufbereitung kann auch in anderer Reihenfolge vorgenommen werden. Die erhaltene Masse ist bei richtiger Abstimmung der Komponenten zunächst beweglich, ähnlich einer Zement enthaltenden Betonmasse, und wird erst allmählich fest, indem die zugegebene organische Flüssigkeit das pulverisierte Bindemittel löst bzw. weichmacht. Nach Abschluß dieses Vorganges liegt eine feste Masse vor.
• Das Bindemittel einer solchen organisch gebundenen mörtelartigen Masse soll erfahrungsgemäß einen Erweichungspunkt zwischen 80 und 120° C Ring und Kugel aufweisen. Um aus den verschiedenen Komponenten ein solches Bindemittel zu bekommen, ist es zweckmäßig, von einem verhältnismäßig harten, pulverförmigen organischen Bindemittel, also einem Hartpech, einem Hartbitumen oder einem hocherweichenden Kunstharz auszugehen. Diese Stoffe benötigen erfahrungsgemäß etwa ein Drittel bis ein Viertel ihres Gewichts an weichmachenden Ölen, um ein Bindemittel des beschriebenen Erweichungsbereiches zu liefern.
• Je nach den besonderen Verhältnissen kann das Verfahren abgewandelt werden. Neben weichmachenden Ölen kann zur Erzielung einer besseren Verarbeitbarkeit der organisch gebundenen Masse noch ein Lösungsmittel mitverwendet werden, welches dann später allmählich verdunstet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man die weichmachenden Öle in Emulsionsform zur Anwendung bringt, weil dadurch die Flüssigkeitsmenge der organisch gebundenen Mörtelmasse vermehrt wird und diese in ihrem Charakter und in ihren Verarbeitungseigenschaften dem normalen Beton noch näher kommt. Bei der Notwendigkeit zur Verwendung von feuchten mineralischen Zuschlagstoffen, wie sie für die Betonherstellung üblich sind, ist es zweckmäßig, zu dem pulverisierten organischen Bindemittel in an sich bekannter Weise noch einen Zusatz von gebranntem oder gelöschtem Kalk oder hydraulische Bindemittel mit einem Gehalt von mehr als 50°/o Caleiumoxyd hinzuzugeben. Dadurch wird die Umhüllung der feuchten Mineralkörner besser. Die Umhüllung kann auch noch von der Ölseite her gesteigert werden, indem man organische Säuren, wie Öl- und Fettsäuren, hinzugibt, welche mit dem Kalkanteil des pulverisierten Bindemittels unter Bildung von haftverbessernden Stoffen reagieren. Dadurch wird einerseits die Haftung des bituminösen Bindemittels auf dem feuchten Gestein verbessert und andererseits auch die gegenseitige Haftung von zementgebundener und mit organischen Bindemitteln hergestellter Mörtelmasse verbessert. Beispiel 90 Gewichtsteile- einer nach dem Prinzip des Hohlraumminimums hergestellten Mineralmischung mit einem größten Korndurchmesser von 5 mm werden mit 7,5 Gewichtsteilen pulverisiertem Steinkohlenteerhartpech mit einem Erweichungspunkt von etwa 140° C Ring und Kugel und 2,5 Gewichtsteilen hochsiedendem Teeröl des Siedebereiches 350 bis 450° C gemischt. Diese anfänglich weiche und leicht verarbeitbare Masse wird nach der Herstellung des Tragrohres aus normalem Beton in die Form eingebracht und durch das übliche Verdichtungsverfahren zu der angestrebten Korrosionsschicht geformt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung korrosionsfester Innen- oder Außenschichten aus mineralhaltigen bituminösen Stoffen auf Betonrohren, dadurch gekennzeichnet, daß in gleicher Arbeitsweise, wie sie bei der Herstellung der Betonrohre zur Anwendung gelangt, auf kaltem Wege ein Gemisch aus körnigem Gestein und organischem Bindemittel aufgebracht wird, wobei das organische Bindemittel in Form mindestens einer festen pulverförmigen und einer flüssigen Komponente, nämlich einerseits einem Pulver von Teerpech, Bitumen, Naturasphalt, Naturharz, Kunstharz, einzeln oder in Mischung, andererseits aus dieses Pulver auflösenden Mineral- oder Teerölen, gegebenenfalls mit Zusatz an sich bekannter Weichmacher, angewandt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige organische Bindemittel einen Zusatz von Calciumoxyd oder Calciumhydroxyd undloder hydraulischen Bindemitteln mit einem Gehalt von mehr als 50% an Calciumoxyd erhält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 418 776, 367 476, 520 899; französische Patentschrift Nr. 1010 280; USA.-Patentschrift Nr. 2 584 919; Ullemanns Enzyklopädie der Technischen Chemie., 1953, Bd. 4, S. 429; Bitumen, Teere, Asphalte, Peche und verwandte Stoffe, 1951, S. 204/205.