DE19747100C2 - Verfahren zum Behandeln der Zementmörtelauskleidung von Rohren und Formstücken aus Stahl oder Gußeisen für Wasserleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Rohren und Formstücken aus Stahl oder Gußeisen für Was­ serleitungen zur Verminderung der durch die Zementmörtel­ auskleidung bewirkten Alkalität des Wassers.

Zementmörtelauskleidungen als Korrosionsschutz für Gußeisen- und Stahlrohre zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer und eine herausragende Schutzwirkung für das Grundmaterial aus Eisen oder Stahl aus. Die Schutzwirkung von Zementmörtelauskleidungen beruht nicht nur auf einer Barrierewirkung, sondern auch auf der hohen Porenalkalität, bedingt durch gelöste Calciumoxidanteile des Zementmör­ tels. Nach der Inbetriebnahme von zementmörtelausgeklei­ deten Trinkwasserleitungen wird allmählich durch die Re­ aktion von Eisenoxiden mit den gelösten Calciumoxidantei­ len der Poren im Phasengrenzbereich die Haftung des Ze­ mentmörtels auf der Stahl- bzw. Gußeisenoberfläche verbes­ sert. Die gelösten alkalischen Calciumoxidanteile des Po­ renmediums passivieren einerseits die Stahl- bzw. Gußei­ senoberfläche und ermöglichen andererseits im Falle einer Rißbildung den sogenannten Selbstheilungseffekt. Die Selbstheilung ist auf das Calcitwachstum bei der Reaktion von Calciumoxid bzw. Calciumhydroxid mit den im Wasser gelösten CO₂-Anteilen zurückzuführen. Diese Effekte beru­ hen auf einem komplizierten Wechselspiel zwischen dem geförderten Wasser und dem eingesetzten Zementmörtel.

Bei der Inbetriebnahme von zementmörtelausgekleideten Trinkwasserleitungen können je nach der Trinkwasserbe­ schaffenheit und den Netzgegebenheiten pH-Werte oberhalb des laut Trinkwasserverordnung zugelassenen Grenzwertes festgestellt werden, die in einigen Fällen aufwendige Spül­ maßnahmen vor der offiziellen Freigabe erfordern. Die pH- Werterhöhungen beeinträchtigen die Trinkwasserqualität oder führen in Einzelfällen zu Kalkablagerungen in den Ver­ sorgungsnetzen und Hausinstallationen.

Beide Phänomene Kalkfällung und Alkalisierung treten insbesondere bei schwachdurchflossenen Leitungsteilen auf, wobei eine Alkalisierung bei relativ weichen Wässern beobachtet wird, während bei den harten Wässern die Kalk­ fällung auftreten kann. Meist führt jedoch erst die Kombina­ tion von ungünstiger Netzgegebenheit und entsprechender Wasserqualität zu den beschriebenen Schwierigkeiten.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um die pH- Werte des Leitungswassers während und nach der Inbetrieb­ nahme von Wasserleitungen aus Stahl- oder Gußeisenrohren mit einer Zementmörtelauskleidung zu senken.

Entsprechend den Empfehlungen des DVGW-Arbeits­ blattes W 346 werden die Rohre mit Kohlendioxid oder har­ tem Wasser gefüllt, um die Carbonatisierung der Ausklei­ dungsoberfläche zu beschleunigen.

Die EP 0 735 012 A1 beschreibt ein Verfahren zum Be­ handeln der Zementmörtelauskleidung von Trinkwasser führenden Rohren aus Stahl oder Gußeisen zur Bildung ei­ ner innerten Carbonatisierungsschicht im Bereich der Innen­ fläche der Auskleidung, bei dem die Innenfläche der Aus­ kleidung vor dem Einbau und/oder vor der Inbetriebnahme der Rohre mit NaHCO₃ (Natriumhydrogencarbonat) behan­ delt wird.

Alternativ oder gleichzeitig mit der vorbeschriebenen Oberflächenbehandlung kann auch eine Calcium-Phosphat­ schicht auf der Innenoberfläche der Zementmörtelausklei­ dung gebildet werden. Dabei kann eine NaH₂PO₄ (Natrium- Dihydrogen-Phosphat) enthaltende Lösung auf die Innen­ oberfläche der Zementmörtelauskleidung aufgesprüht wer­ den. Die sich bei der chemischen Reaktion bildende Schicht aus Calciumphosphat ist so dicht, daß ein Vordringen von Hydroxydionen aus dem Inneren des Zements nicht oder nur geringfügig stattfinden kann.

Aus der DE 195 24 761 C1 ist ein Verfahren zum Erzeu­ gen einer Calciumcarbonatschicht an Zementmörtelausklei­ dungen von Guß- und Stahlrohren oder an zementgebunde­ nen Rohren durch eine Beaufschlagung der Oberfläche mit CO₂-Gas bekannt, bei dem zur Beschleunigung und Intensi­ vierung des Carbonatisierungsvorganges der relativ troc­ kene Mörtel bei abgesaugter Luft aus dem Rohrinneren mit befeuchtetem CO₂-Gas unter Druck behandelt wird. Dieses Verfahren wird im Herstellerwerk durchgeführt, so daß eine Behandlung der Rohre an der Baustelle nicht mehr erforder­ lich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Verminderung der alkali­ schen Bestandteile der Zementmörtelauskleidung von Roh­ ren und Formstücken aus Stahl oder Gußeisen für Wasserlei­ tungen zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, bei dem die Zementmörtelauskleidung der Rohre und Formstücke vor dem Einbau und/oder der Inbetrieb­ nahme derselben einer chemischen oder mechanischen Be­ handlung unterzogen wird, um die oberste Schicht der Aus­ kleidung abzubauen, wobei die mechanische Behandlung beispielsweise durch Bürsten oder Strahlen der Oberfläche der Zementmörtelauskleidung mit pulverförmigem, körni­ gem oder kugelförmigem Gut erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkennt­ nis, daß die alkalischen Bestandteile von Wasser, das durch Rohrleitungen aus Stahl oder Gußeisen mit einer Zement­ mörtelauskleidung geleitet wird, aus dem Zement stammen und bei der Herstellung der Rohre an der Innen- bzw. Ober­ fläche der Auskleidung angereichert werden. Bei dem vom Hersteller der Rohre vorwiegend eingesetzten Ausklei­ dungsverfahren wird die Zementmörtelschicht nach dem Einbringen des Zementes durch eine Rotation der Rohre ge­ glättet, die eine Anreicherung von Feinkorn und damit des alkalischen Zementanteils in der Oberfläche der Ausklei­ dung bewirkt. Diese hochalkalische Schicht kann durch eine chemische oder mechanische Behandlung der Oberfläche der Auskleidung entfernt werden. In Verbindung mit einer gezielten Auswahl der eingesetzten Zemente, vorzugsweise eines Spezialzementes mit einem Schlackenanteil von min­ destens 70% können hohe pH-Werte des Wassers während und nach der Inbetriebnahme von Wasserleitungen aus Stahl- oder Gußeisenrohren mit einer Zementmörtelausklei­ dung reduziert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Behandeln der Zementmörtelaus­ kleidung von Rohren und Formstücken aus Stahl oder Gußeisen für Wasserleitungen zur Verhinderung der durch die Zementmörtelauskleidung bewirkten Alkali­ tät des Wassers, gekennzeichnet durch eine chemi­ sche oder mechanische Behandlung der Zementmörtel­ auskleidung der Rohre und Formstücke vor dem Ein­ bau und/oder der Inbetriebnahme derselben zum Ab­ bau der obersten Schicht der Zementmörtelausklei­ dung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Strahlen der Oberfläche der Zementmörtelausklei­ dung mit pulverförmigem, körnigem oder kugelförmi­ gem Gut.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Bürsten der Oberfläche der Zementmörtelausklei­ dung.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung eines Spezialzementes mit einem Schlackenanteil von mindestens 70% zur Herstellung der Zementmörtelauskleidung der Rohre und Formstücke aus Stahl oder Gußeisen.