DE1933723C - Verfahren zum Schutz einer einer hohen Beanspruchung ausgesetzten, gekrumm ten Wand, insbesondere eines Abwasser kanals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer einer hohen Beanspruchung ausgesetzten, gekrümmten Wand, insbesondere eines Abwasserkanals, bei dem eine Verkleidung aus Kunstharzmörtel auf wenigstens einem Teil der Wand ungeordnet wird.

Es sind grundsätzlich zwei Verfahren bekannt, Rohre oder gekrümmte Wände, welche einer hohen chemischen und/oder mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, z. B. Abwasserkanalrohre oder die gekrümmten Wände von Wildwasserverbauimgen, Wehren usw., gegen Korrosion zu schützen.

Das eine Verfahren besteht darin, ein Abflußrohr, einen Abwasserkanal od. dgl. mit gegebenenfalls durch Glasfasern oder ähnliche Stoffe verstärkten Kunsthar7folien auszukleiden. Bsi diesem Verfahren werden zwar die Wände der Leitungen gegen durch die chemische Zusammensetzung des Wassers bedingte Korrosion geschützt, sobald jedoch das Wasser Stoffe enthält, welche auch mechanisch stark auf die Verkleidung einwirken, ist die Verwendung von Kunststofffolien nicht mehr möglich, da diese eine sehr geringe mechanische Festigkeit aufweisen.

Das andere Verfahren besteht dann, zur Auskleidung vorgefertigte Elemente aus Kunststoffmörtel zu verwenden. Dabei werden bisher die Elemente in unter Umständen komplizierten Formen gegossen und nach dem Aushärten an ir.n dem Verschleiß ausgesetzten Stellen eingebaut. Bei einem derartigen Vorgehen muß also für jedes Profil einer Leitung, einer Wand od. dgl. eine besondere Form für die Verk'eidureselemente angefertigt werden, wodurch bei der Herstellung der Elemente erhebliche Kosten entstehen. Darüber hinaus bereitet das saubere Ausgießen der Formen und das Entformen der Elemente unter Umständen beachtliche Schwierigkeiten. Es kann also dieses Verfahren, obwohl an sich die Verkleidungselemente aus mit Zuschlagstoffen, beispielsweise Sand od. dgl., versetztem Kunststoffmörtel selbstverständlich eine gegenüber Kunststoffolien erhöhte Abriebfestigkeit aufweisen, allenfalls dann befriedigen, wenn die zu verkleidende Wand genormte Abmessungen aufweist. Dabei darf aber die Abnutzung der Wand noch nicht zu weit fortgeschritten sein, da sonst eine zuverlässige Verkleidung Schwierigkeiten bereitet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, nahezu beliebig geformte Leitungen mit einer Verkleidung aus Kunstharzmörtcl, die naturgemäß eine hohe Abriebfestigkeit aufweist, 7ii versehen, ohne die vorstehend genannten Nachteile in Kauf nehmen /u müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Verkleidung in Form von ebenen Platten hergestellt und nachträglich zur Anpassung an die Flüche des zu schützenden Wandteils plastisch verformt und an der Wand befestigt wird und daß anschließend die Fugen benachbarter Platten geschlossen werden. Dadurch wird einmal die Herstellung der Verkleidungselemente, da ebene Gießformen verwcndüt werden können, erheblich vereinfacht. Zum anderen wird aber auch die Anbringung der Verkleidungselemente an der zu schützenden Wand erleichtert, da die Platten nach ihrer Verformung der Wand genau angepaßt sind. Dies ermöglicht eine erhebliche Ersparnis von Bindemitteln zur Befestigung der Verkleidung. Schließlich besteht infolg: der Herstellung der Platten in flachen Formen leichter die Möglichkeit, die Ohr reite der Platten entsprechend rauher zu gestalten, was /.in besseren Verankerung dient.

Die ebenen Platten können während ihrer Aushärtung plastisch verformt oder auch nach dem Erhärten zur plastischen Verformung erwärmt werden.

Es hat sich bei bestimmten Anwendungsfällen als besonders günstig erwiesen, wenn die plastische Verformung der ebenen Platten beim Verlegen vorgenommen wird, wobei der zu schützende Wandteil als Form dient. Andererseits kann aber auch so vorgegangen werden, daß die plastische Verformung der ebenen

ίο Platten mittels eines der Form des zu schützenden Wandteils entsprechenden Modells vorgenommen wird. Mit Vorzug wird dabei die erste Möglichkeit bei relativ stark beschädigten Wänden, das zweite Verfahren bei noch verhältnismäßig gut erhaltenen Wänden zum Tragen kommen.

Die Platten können mit einem synthetischen Kleber an der Wand und/oder untereinander befestigt werden. Dabei kann zum Verkleben ein in feuchter Umgebung und/oder unter Wasser härtender Kleber verwendet werden, wodurch sich die Reparaturzeiten beachtlich verkürzen lassen.

Es kann nach der Erfindung auch in die zwischen dem zu schützenden Wandteil und de.· Verkleidung entstehenden Hohlräume kolloidaler Mörtel eingespritzt werden, um eine einwandfreie Ausfüllung der Hohlräume zu erreichen.

Es ist weiterhin möglich, daß zum Befestigen der Verkleidung der zu schützende Wandteil und eine Seite der Verkleidung mit Kunstharzmörtel überzogen wird.

Schließlich kann auch auf eine Seite der Verkleidung bei der Herstellung körniges Material aufgetragen werden, um so eine rauhe Oberfläche der Verkleidungselemente zu erzeugen, die eine besonders sichere Halterung der Verkleidungselemente an der auszubessernden Wand infolge des Eingreifens dvs körnigen Materials in das Bindemittel begünstigt.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch ein mit einer Verkleidung versehenes ausgebessertes Rohr,

F i g. 2 und 3 einen Quer- bzw. Längsschnitt durch ein mit einer Verkleidung versehenes neues Rohr,

F' i g. 4 einen Querschnitt durch eine Überlaufschwelle, deren überströmte Oberfläche mit einer Verkleidung versehen und geschützt wurde, und

F i g. 5 einen Schnitt durch ein mittels einer pneumatischen Schalung hergestelltes, teilweise mit einei Verkleidung versehenes Rohr.

Die Verkleidungselemente werden in Form vor

So ebenen Platten, gegebenenfalls auf einem Rütteltisch hergestellt und nach einer bestimmten Härtungszeil verformt. Dabei kann das plattenförmige Verkleidungs· element auch nach vollständiger Aushärtung noch ver· formt werden, indem es vor dieser Formgebung erhitzi wird. Die Elemente lassen sich infolge ihrer leichter Anpassungsfähigkeit an die Formen der Unterlag! ohne Schwierigkeiten mittels eines Klebers, beispiels weise mit dem Beton, aus dem di; Wand besteht, ver binden. Dabei ist nur eine relativ geringe Klebstoff menge erforderlich. Da auch die Möglichkeit besteht die Verkleidungselemente mit der Unterlage und unter einander mit unter Wasser vollständig aushärtendei Klebern zu verbinden, können beispielsweise Rohn ohne Umleitung des Wasssrs verkleidet werden. Zu Herstellung der Elemente werden solche Kunstharz! verwendet, deren Polymerisation oder Polyadditioi sehr rasch fortschreitet. Dabei läßt sich die Geschwin digkeit dieser Reaktion in einem gewissen Maß du rc I

f-

Zusau von Katalysatoren oder Verzögerern oder durch kleimingselenvenl tragende Platte 24 Stunden slehcn-

enlsprecheiule Wahl der Temperatur b^jinflussen. gelassen uiul die Fabrikation mit einer neuen I¹UiUc

Das beschädigte Leitungsrohr gemiü Fig. I kann fortgesetzt. Ein eventuelles Rütteln erhöht die Dichte

repariert werden, ohne dall es unbe-lingt erforderlich der Verkleidungselemente und gestaltet eine raschere

ist, das darin laufend·.: Wasser tiTuuleiten. Zu diesem 5 Herstellung. Ist eine kürzere Formahlöse/eiterwiinseht,

Zweck werden zur Herstellung der Verkleidungsele- so setzt nun der Mischung eine geringe Menge Dl-

mente Platten 3, solange sie noch verformbar sind, so butylzinndilmirai /u.

gebogen, daü sie sich an die innere Oberfläche dss Der zur Festlegung der lilemeiue an der Rohrleitung

Rohres anpassen; an diese Fläche werden sie d.ireh und zur Ausfüllung der Fugen dienende Kleber kann

Kleben, Schrauben oj. dgl. befestigt. Die aneinander- io folgendermaßen zusammengesetzt sein:

grenzenden Verkleidungselemente werdea mit Hilfe L^ungsmittelfreies Epoxyharz -ITe₁I,-

eines unter Wasser härtenden Klebers zusammen- Hirtv 2 Teile geklebt. Nachdem d.is Wasser aus dem Raum zwischen

dem Verkleidungselement und der beschädigten Ober- Senkrecht zu den Fugen können die Verkleidung·»- iläehe4 des Rohres entfernt ist, wird dieser Raum 15 elemente über die gesamte Länge ihrer Ränder mit dem durch Einspritzen vo:i kolloidalem Mirtil ausgefüllt. Bodsn des Leitungsrohres verklebt werden. Auf Grund dieses Vorgehens ist es nicht erforderlich, In F i g. 4 ist eine erneuerte, beschädigt gewesene am Boden des Rohres eins Unterlage zu schaffen, deren Überlaufschwelle 9 dargesU'H. In diesem Fall ist es Form derjenigen etwaiger vorgefertigt, steifer Ver- kaum rrnglich, die Verkleidungselemente an Ort und kleidungselemente entspricht. Selbstverständlich mäs- ao Stelle herzustellen, weshalb man gegenüber den Aussen, wenn die Verkleidungselemente zwar angebracht, führungsformen nach Fig. 1 bis 3 anders vorgehen die Aushärtung jedoch noch nicht abgeschlossen ist, muß. Es werden zwar wie zuvor flache Platten 10 vorbestimmte Vorkehrungen getroffen werden. Insbsson- gefertigt, jedoch vor ihrem Transport zur Verarbeidere ist ein Gehen auf den Verkleidungselementen zu tungsstelle vollständig ausgehärtet. Zum Einbau wervermeiden. 25 den die Platten erhitzt, z. B. durch Eintauchen in

Die Verkleidungselemente werden beidseits auf heißes Wasser von 80⁰C, was ihnen eine für den Eineinem Streifen von etwa 10 cm Breite mittels eines bau erforderliche plastische Verformung ausreichende beispielsweise bei trockener Leitung auf der Basis von Plastizität verleiht. Sobald sie wieder abgekühlt sind, Polyurethan und bei feuchter Leitung auf der Basis nehmen sie wieder die Steifheit und Härte an, weiche eines Epoxyharzes aufgebauten Klebers 5 befestigt. 30 ihre ausgezeichneten antikorrosiven Eigenschaften bc-Mit diesem Kleber können auch die Verkleidungs- gründen,
elemente untereinander verfugt werden. Ia diesem Anweadungsfall werden die Verklcidungs-

Zur einstweiligen Festlegung der Verklcidungs- elemente in der an sich bekannten Weise, jedoch aus

elemente an der Rohrwand können Schrauben dienen. einer Mischung hergestellt, die z. B. folgende Zusam-

Die Fugen zwischen den Verkleidungselementen sind 35 mcnietzüng hat:

gegenüber den Fugen des zu verkleidenden Rohres Polyäth-r 5"/

versetzt, um dadurch eine zusätzliche Sicherheit für DiphenyImethan-4,4'-dnsocyanat

eine einwandfreie Abdichtung zu erhalten. mit Homologen 7%,

In F.g 2 und 3 ist ein neues Rohr dargestellt. In Natriumalumosilikat als Paste mit 50%

diesem Fall werden die Verkleidungselemente plastisch 40 Rizinusöl 5°'

so verformt, daß sie sich dem gesamten unteren Teil Korund 300 3°/

der Innenfläche des Rohres anlegen. Die Befestigung Korund 0 1 bis 3 mm ................ 60%

der Elemente geschieht auch in diesem Fall durch

einen Kleber 5 und mit Schrauben 6. Die Fugen 7 der Über eine derart zusammengesetzte erste Schicht

Elemente sind gegenüber den Fugen 8 des Rohres ver- 45 wird eine zweite Schicht von 5 bis 7 mm mit folgender

setzt. Zusammensetzung aufgebracht:

Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausfüh- Splitt odei Brechkics 95"/

rungsbeispielen (Fig. 1 bis 3) können die Verklei- Polyäther 2"/°

dungselemente aus einer Mischung folgender Zusam- Diphenylmetnan-4,4'-'dYisocyanat

mensetzung hergestellt werden: 50 _mit Homologen 2%

Polyäther—Polyester mit freien Hydroxyl- Natriumalumosilikat als Paste mit 50"/₀

gruppen 12,5% Rizinusöl 1%

Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat mit Ho- _{Djese 7weite} Schicht ergibt eine Haftfläcl™, die eine

mologen 6 /_{0 5J} Verbindung mit dem Klebemörtel garantiert.

Natriumalumosilikat als Paste mit 50% ^ _{Dje H3rste}|_{lung der} Unterlage und die Anbringuni:

Rizinusöl 4/0 _der Schutzelemente geschieht in folgender Weise

Quarz 0,7 bis 1,2 mm 27 /„ _{Nach d;r} Umleitung des Wasssrs wird die Reinigung

Quarz 1,5 bis 2,5 mm 27 /_{0 dts} Betons vorgenommen, falls dieser, z.B. durch

Korund 300 23,5 /„ _6o ^Jg_6n. _oj ._r Moosablagerungen, verunreinigt ist. Ii

Die Komponenten dieser Zusamrmnsstzung werden einem Trog, der größer ist als die Platten, werden diesi

innig gemischt und auf einer vollständig ebenen und in Wasser von 8O⁰C erhitzt. Jede Platte wird an de

glatten Platte ausgestrichen und mit einem Form- vorbestimmten Stelle aufgebracht und erhält dabc

ablösemittel, z. B. einsr Lösung von Carnaubawachs durch plastische Verformung die gewünschte Form

in White Spirit, behandelt. 65 Anschließend weiden die Elemente an Ort und Stell·

Die die Verkleidung ergebende ebene Platte 3 wird abgekühlt. Nachdem die gehärteten Elemente entfern

in einer Dicke von 1 cm hergpuellt und die Oberfläche worden sind, überzieht man den Beton mit eine

ireolättct. Bei der Serienherstellung wird die das Ver- Schicht aus einem Kleber, der für feuchte Flächen gc

eignet ist und ζ. B. die bereits beschriebene Zusammensetzung hat. Nun wird ein synthetischer Mörtel 11 hergestellt, dessen Kornverleiliing dem zu füllenden Zwischenraum angepaßt ist. Dieser Mörtel besteht beispielsweise aus

lösiingsfreicin Epoxyharz 3 Teile

einem Härter 2 Teile

trockenem Sand 0 bis 1 mm 8 Teile.

Eis kann dafür auch folgende Mischung verwendet werden:

Sand 0 bis 3 mm 5 Teile

Spcziiilportlandzctncnt 3 Teile

Ptilyvinylazctat-Emulsion 1 Teil

Wasser.

Im Anschluß daran werden alle Hohlräume mit dem Mörtel ausgefüllt und das Element an seinen Platz gebracht. So wie die Rlcmente eingebaut werden, werden sie untereinander mit einem Kleber verklebt, der z. B. den beiden bereits beschriebenen Zusammensetzungen entspricht. Während der Montage kann die Stabilität der Elemente dadurch verbessert werden, daß sie durch Holzreitcr fixiert werden, die auf zwei Verkleidungselemente mit Hilfe eines schnell bindenden Klebers aufgeklebt werden.

Um in bestimmten Fällen eine gute Haftung der Verkleidungselemente auf der Unterlage zu garantieren, kann die Unterseite eine gekörnte Oberfläche aufweisen, die beispielsweise von einem in der Masse des synthetischen Mörtels enthaltenen Splitt oder Schotter, der aus der Oberfläche herausragt. gebildet ist.

Im Fall des in F i g. 5 dargestellten Leitungsrohrs können die Verkleidungselemente zunächst aus der bei der Überlaufschwelle beschriebenen unteren Schicht hergestellt werden, die auf einem Rütteltisch, welcher hinsichtlich der Schichtdicke und Rüttelstärke eingestellt werden kann, verdichtet wird. Auf diesen frischen Mörtel wird dann folgende Mischung aufgetragen:

Splitt oder Brechkies 9 bis 12 rr.m 95%

Polväthcr 2%

Diphenylmethan-4.4'-diisocyanat

mit Homologen 2°/₀

Natriumalumosilikat als Paste mit 5O°/o

Rizinusöl 1%

Diese Schicht dient zur endgültigen Bindung mit dem Beton der Unterlage. Die so vorgefertigten Elemente werden dann bis zu ihrer Verwendung gelagert. Der Aufbau des Rohres und der Einbau der Verkleidungselemente geschient folgendermaßen:

Die Verkleidungselemente werden im Wasserbad, mit Heißluft, durch Infrarotbestrahlung od. dgl. auf etwa 80°C erhitzt und auf ein Modell aufgebracht, das der gewünschten Form des Rohrbodens entspricht. Nach dem Abkühlen können die so verformten Elemente gelagert oder direkt in die Rohrleitung eingebaut werden. Das Verfahren umfaßt das Einbringen trockenen Betons 13 zum Ausgleichen der Neigung, von Zementmörtel 14 zur Versiegelung der Elemente und Befestigung der Rohrbewehrung 15. das Einbringen der Platten 16 für die Verkleidungselemente in der genauen Neigung und nach dem Aushärten der Platten 16 das Betonieren der Seitenteile 17.

Es sind selbstverständlich noch andere Ausführungsmöglichkcilcn denkbar. Beispielsweise können die Verkleidungselemente flach hergestellt und durch Aufbringen auf ein Modell oder eine Form mit einer der zu schützenden Oberfläche entsprechenden Ausbildung verforml werden. Sobald die Elemente ausgehärtet sind, können sie dann in ihrer endgültigen Form gelagert oder auch direkt nn Ort und Stelle aufgebracht werden.

Die Wahl der Komponenten der zur Herstellung der Verkleidungselemente dienenden Mischungen sowie die Mischungsverhältnisse dieser Komponenten konnen stark variiert werden, damit die flachen Platten nach einer bestimmten Zeit eine ausreichende Plastizität über einen ausreichenden Zeitraum hinweg aufweisen, um die gewünschte Formgebung zu erlauben oder die Möglichkeit zur plastischen Verformung durch Temperaturerhöhung zu geben.

Durch Variation der Mischung, aus der die Verkleidungselemente hergestellt werden, ist es möglich, die Eigenschaften dieser Elemente etwa in folgenden Grenzen zu variieren:

Elastizitätsmodul von 10² bis 3 · 10^e kg/cm²

Dehnung von 100°/₀ bis 0,1 °/₀

Biegespannung bis 600 kp/cm²

Druckfestigkeit bis 1200 kp/cm²

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz einer einer hohen Beanspruchung ausgesetzten, gekrümmten Wand, insbesondere eines Abwasserkanals, bei dem eine Verkleidung aus Kunstharzmörtel auf wenigstens einem Teil der Wand angeordnet wird, d a durch gekennzeichnet, daß die Verkleidung in Form von ebenen Platten (3 bzw. 10 bzw. 16) hergestellt und nachträglich zur Anpassung an die Fläche des zu schützenden Wandteils plastisch verformt und an der Wand befestigt wird und daß anschließend die Fugen (7) benachbarter Platten geschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Platten (3 bzw. 10 bzw. 16) während ihrer Aushärtung plastisch verformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Platten· (3 bzw 10 bzw. 16) nach dem Erhärten zur plastischen Verformung erwärmt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung der ebenen Platten (3 bzw. 10 bzw. 16) beim Verlegen vorgenommen wird, wobei der zu schützende Wandteil als Form dient.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Verformung der ebenen Platten (3 bzw. 10 bzw. 16) mittels eines der Form des zu schützenden Wandteils entsprechenden Modells vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6c dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mit einem synthetischen Kleber an der Wand und/oder untereinander befestigt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verkleben ein in feuchter Umgebung und/eder unter Wasser härtender Kleber verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß in die zwischen dem

5 7?.

au schützenden Wandteil und der Verkleidung ent· stehenden Hohlräume kolloidaler Mörtel (11) eingespritzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche Γ bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen der verkleidung der zu schützende Wandteil und eine

Seite der Verkleidung mit Kunstharz zogen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansp dadurch gekennzeichnet, daß auf ei Verkleidung bei der Herstellung körn aufgetragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen