DE2546391A1

DE2546391A1 - Geschleudertes, korrosionsfestes, wasserdichtes kunstbetonrohr und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2546391A1
Application number: DE19752546391
Authority: DE
Inventors: Dieter Kleinsteuber
Original assignee: Gekaton Abwasserrohr & Co GmbH; Gekaton-Abwasserrohr & Co KG GmbH
Current assignee: Gekaton-Abwasser-Korrosionsschutz 5020 Frech GmbH
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1977-04-21
Also published as: DE2330643C3; DE2330643A1; DE2330643B2

Description

Geschleudertes, korrosionsfestes, wasserdichtes
Kunstbetonrohr und Verfahren zu dessen Herstellung (Zusatz zum Patent 2 330 643 (Patentanmeldung P 23 30 643.6-45) ) Das Hauptpatent betrifft ein geschleudertes, kerrosionsfestes, wasserdichtes Kunstbetonrohr mit einem anteil von maximal an % an sich an sich bekannten Kunststoffbindemittels und mit aus einem verhältnismäßig breiten Korngrößenbereich ausgewählten mineralischen Zuschlagstoffen einer Korngröße um etwa 1 und 2 mm von bis zu etwa 63 % und dem Rest mit einer Korngröße umter 0,1 mm.
Get dem Kauptpatent istes bekannt, bei einem solchen Kunstbetonrohr folgende Korngr#ßenverteilung zu verwenden: Korngröße um 2 mm: 25 - 30 % Korngröße um 1 mm: 27,5 - 32,5 % Korngröße um 0,1 mm: 25 - 30 % Korngröße von weniger als 0,01 mm: 3 - 8 %.
Trotz der Verwendung von beispielsweise nur 7,5 -10 ,~ Bindemittel ist es nach dem Hauptpatent möglich, Kunstbetonrohre mit niedrigeren Herstellungsd herzustellen, die kosten herzustellen, die sich gu e Eigenschaften insbesondere hinsichtlich der Festigkeit, Beständigkeit, Wasseraufnahmefähigkeit bzw. Wasserdichtigkeit, Alterungsbeständigkeit und Verlegbarkeit auszeichnen. Derartige Kunstbetonrohre einer Baulänge von 2 m und einer Nennweite von etwa 150 mm und einer Wanddicke von nur etwa 18 mm weisen eine Scheiteldruckkraft von beispielsweise 4.560 kp/m auf.
Die Ringbiegezugfestigkeit beträgt dabei beispielsweise 360 kp/cm2. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß sogar noch etwas bessere Werte erzielbar sind, wenn die Korngrößenverteilung gemäß der vorliegenden Erfindung etwa wie folgt ausgewählt ist: Korngröße zwischen 1 und 2,2 mm: 38 96 Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm: 25 5' Korngröße unter 0,1 mm: 37 5'.
Es versteht sich, daß diese Werte als im wesentlichen optimale Werte angesehen werden, die um einiges nach oben oder unten variieren können, um dennoch hervorragende Eigenschaften erwarten zu können.
Besonders günstig ist folgende Korngrößenverteilung: Quarzsand zwischen 1 und 2,2 mm: 38,36 96 Quarzsand zwischen 0,7 und 1,2 mm: 24,65 96 Quarzmehl unter 0,1 mm: 30,14 % Hydrophobierte Kreide um etwa 5 /um: 6,85 5'.
Abgesehen von diesen Maßnahmen empfiehlt es sich zur Erzielung optimaler Eigenschaften und optimal günstiger Herstellung, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung des Hauptpatents, bei dem das Kunstbetonrohr im Schleuder-Verfahren .mittels einer während des Schleuderns der Ausgangssubstanzen gerüttelten Schleuderform hergestellt wird, wenn die Schleuderform mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 10 - 17 m/s,insbesondere von 16 - 17 m/s,geschleudert wird.
Ebenso wie beim Hauptpatent wird hierdurch - trotz Anwendung des Schleuderverfahrens - eine verhältnismäßig gute Homogenität des Rohrquerschnitts in radialer Richtung erreicht, während beim Schleuderverfahren im allgemeinen eine Inhomogenität zu erwarten ist, wonach die gröberen Körner sich radial außen und die feineren Körnchen sich vorzugsweise radial innen sammeRnÆ Die optimalen Ergebnisse gemäß der vorliegenden Erfindung fUhren dazu, daß auch bei starken und insbesondere dynamischen Belastungen die Kräfte besser verteilt und innere Spannungen weitgehend vermieden bzw< ausgeglichen werden können. Spannungsrisse treten daher erst bei verhältnismäßig großen Belastungen auf Unerwartet ist es, daß diese Ergebnisse bereits nach verhältnismäßig kurzer Schleuderzeit von weniger als 10 Minuten zu erreichen sind. Die Mischung der Ausgangssubstanzen wird in eine bereits auf hohe Drehzahl gebrachte Schleuderform eingefüllt, so daß das Schleudern bereits vom Anbeginn des Einfüllerns an als effektives Schleudern angesehen werden kann. Das Einbringen der Mischung selbst sollte in sehr kurzer Zeit von insbesondere weniger als 180 sec. so kontinuierlich wie möglich erfolgen. Je geringer die Nennweite und/oder die Wandstärke ist, deso kürzer sollte die Einbringzeit der Mischung der Ausgangs substanzen in die Schleuderform sein.
Es empfiehlt sich, die Ausgangssubstanzen bei einem Rohrdurchmesser bzw. einer Nennweite bis zu 350 mm und einer Wandstärke von bis zu 35 mm innerhalb eines Zeitraumes von 30 - 40 sec. kontinuierlich einzubringen.
Auch das Mischen der Ausgangssubstanzen sollte nur wenig Zeit,insbesondere weniger als 90 sec.,in Anspruch nehmen und - zweckmäßigerweise ebenso wie das Einbringen der Mischung in die Schleuderform und das Schleudern selbst - bei Temperaturen zwischen 18 und 25°CSchleuderform vorgenommen werden, insbesondere dann, wenn als Bindemittel Polyesterharz verwendet wird, insbesondere ungesättigtes Polyesterharz mit einem Viskositätsgrad von 1100 cP. Sofern höhere Temperaturen unvermeidbar sind, müssen auch etwas mehr flüssige Bestandteile verwendet werden. Um das Stocken der Mischung zu verhindern, soll keine niedrigere Temperatur als 16 0C auftreten.
Wie erwähnt empfiehlt es sich, mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 16 bis 17 m/s der Schleuderform bzw. der zu schleudernden Mischung zu arbeiten, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Anhand der Fig. 1 und 2 ist die Erfindung im folgenden noch näher erläutert: Dabei zeigen: Fig. 1 die günstigste Korngrößenverteilung, und zwar sind unter A die Anteile in Gew.-5' in Abhängigkeit von der Korngröße in mm angegeben; Fig. 2 ein shematisches Zeitdiagramm der Verfahrensschritte Schr: Mischen - Einbringen der Mischung in die Schleuderform - Schleudern in Abhängigkeit von der Zeit p in Minuten.
Gemäß Fig. 1 sollten rund 63 5' - bei dem bevorzugten Beispiel 63,01 5' - Quarzsand zwischen 0,7 und 3 mm Korngröße neben 30,14 % Quarzmehl bis 0,1 mm Korngröße und 6,85 % hydrophobierter Kreide einer Korngröße zwischen 5 und 6 µm verwendet werden Der Quarzsandanteil sollte auch wieder besonders aufgeteilt sein, und zwar - gemessen an der Oesamtmischung -24,65 5' einer Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm und 38,365' einer Korngröße zwischen 1,0 und 2,2 mm. Die hierbei stattfindende Überlappung zwischen 1,0 und 1,2 mm resultiert aus den Kornklassen einerseits von 0,7 bis 1,2 nirn und anderersefts zwischen 1,0 bis 2,2 mm, die in sich im wesentlichen der sogenannten "Haufigkeitskurve" entsprechen.
Gemäß Fig. 2 werden die insbesondere nach Fig. 1 ausgewählten Zuschlagstoffe mit den Ausgangsstoffen für das Kunststoffbindemittel in kurzer Zeit insbesondere von weniger als 60 sec. gemischt, dann in die bereits auf eine Drehzahl mit einer Umfagsgeschwindigkeit von 12 bis 17 m/s, insbesondere von 16,5 mis gebrachte Schleuderform eingebracht. Handelt s sich um Rohre verhältnismäßig kleiner Nennweiten/zwischen 150 und 250 mm (I), dann sollte das Einbringen nach 30 sec.
beendet sein, woran sich ein 3 Minuten dauerndes Schleudern anschließt. Bei einer größeren Nennweite NW zwischen 300 und 600 mm (II) kann das Einbringen etwa 60 sec. lang dauern und das Schleudern 5 Minuten. Bei noch größeren Nennweiten NW von 700 bis 1200 mm (III) sollte das Einbringen nach 90 sec. und das Schleudern nach 7 Minuten beendet sein, woraus sich die Regel ableiten läßt, daß bei geringeren Nennweiten schneller als bei größeren Nennweiten gearbeitet werden kann.
Der besondere Vorteil der oben genannten Korngrößenverteilung besteht darin, daß bei Berücksichtigung der ebenfalls erwähnten Verfahrensrichtlinien ein und dieselbe Mischung für Rohre der verschiedensten Nennweiten und auch Wandstärken verwendet werden kann, was um 50 überraschender ist, als man bisher der Annahme war, daß optimale ErgebnisseR ann erreicht werden, wenn die Korngrößenverteilung mit zunehmender Wandstärke und zunehmender Nennweite sich nach grdBeren Körnern verändert, und zwar derart, daß die größten Körner eine Korngröße von etwa 1/3 der Wandstärke der Rohre aufweisen. Obwohl die Wandstärke bei den erfindungsgemäßen Rohren von Rohren kleiner Nennweite (NW t 100 mm) von 10 mm bis zu Rohren großer Nennweite (NW = 1000 mm) von etwa 35 mm ansteigt, kann ein und dieselbe Ausgangsmischung verwendet werden.
Dies erleichtert das Herstellungsverfahren außerordentlich, da nicht nur die Lagerhaltung vereinfacht wird, sondern auch Ausschüsse vermieden werden können, die sonst oft unvermeidbar sind, wenn für Rohre spezifischer Nennweiten immer spezielle Ausgangsmischungen verwendet werden müssen.
Es empfiehlt sich, vor allem bei geringen Wandstärken, während des Schleuderns eine Walze gleichsinnig mit der Schleuderform, jedoch schneller, und zwar insbesondere mit 10-15% höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Schleuderform anzutreiben und als Begrenzung der inneren Rohrfläche im unteren Innenbereich der Schleuderform zu verwenden, so daß der Spalt zwischen dieser Walze und der Schleuderform die Wandstärke des Rohres bestimmt.
- Patentansprüche -

Claims

Patentanspruche 1. Geschleudertes, korrosionsfestes, wasserdichtes Kunstbetonrohr mit einem Anteil von maximal 10 % an sich bekannten Kunststoffbindemittels und mit aus einem verhältnismäßig breiten Korngrößenbereich ausgewählten mineralischen Zuschlagstoffen einer Korngröße um etwa 1 und 2 mm von bis zu etwa 63 CJo und dem Rest mit einer Korngröße unter 0,1 mm nach Patent * (PatentanmeldungP 23 30 643.6-45), dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Zuschlagstoffe folgende Korngrößenverteilung aufweisen: Korngröße zwischen 1 und 2,2 mm: etwa 38 ago Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm: 25 % Korngröße unter 0,1 mm: 37 % 2. Kunstbetonrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Zuschlagstoffe folgende Korngrößenverteilung aufweisen: Quarzsand einer Korngröße zwischen 1 und 2,2 mm: 38,36 % Quarzsand einer Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm: 24,65 % Quarzmehl einer Korngröße unter 0,1 mm: 30,14 % hydrophobierte Kreide einer Korngröße um etwa 5 µm: 6,85 % 3. Verfahren zur Herstellung eines korrosions festen, wasserdichten Kunsttetonrohres im Schleudergußverfahren mittels einer während des Schleuderns der Ausgangssubstanzen gerüttelten Schleuderform nach Patent.....

(Patentanmeldung P 23 30 643.6-45), dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderform mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 10 bis 17 m/s geschleudert wird.

4. Verfahren nach anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderform mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 16 bis 17 m/s geschleudert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 10 Minuten geschleudert wird.

6. Verfahren nch einem der ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssubstanzen nach dem Mischen innerhalb einer kurzen Zeit von weniger als 180 s kontinuierlich in die Schleuderform eingebracht werden, 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssubstanzen bei einem Rohrdurchm-esser von bis ZU 35- mm und einerWandstärke von bis zu 35 mm innerhalb eines Zeitraums von 30 bis 40 s kontinuierlich in die Schlenderform eingebracht werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssubstan-z-en innerhalb eines Zeitraums von weniger als 90 S gemischt und dann sofort in die Schleuderform eingebracht werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischen der Ausgangssubstanzen, das Einbringen der Mischung in die Schleuderform und das Schleudern bei Temperaturen zwischen 18 und 250C vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwischen der Schleuderform und einer in deren unterem Bereich angeordneten Walze geschleudert wird, die gleichsinnig aber mit höherer Winkelgeschwindigkeit als die Schleuderform angetrieben wird.