DE2639647C2

DE2639647C2 -

Info

Publication number: DE2639647C2
Application number: DE19762639647
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Ing.(Grad.) 6520 Worms De Gaertner; Rudolf Dipl.-Chem. Dr. 6715 Lambsheim De Breu
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1987-05-21
Also published as: FR2363751A1; DE2639647A1

Description

Die Erfindung betrifft eine feuerwiderstandsfähige Sperrhülle um Kunststoffrohre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In größeren Gebäuden sind Durchführungen von Rohren bei Decken und Wänden in brandschutztechnischer Hinsicht ein besonderes Problem. Während die angrenzenden, tragenden Bauteile, z. B. aus Beton oder Steinen, aufgrund ihres funktionsbedingten Aufbaus bereits eine Feuerwiderstandsdauer von einigen Stunden aufweisen, erfolgt der Feuerdurchtritt bei Rohrdurchführungen schon bald nach Brandbeginn. Insbesondere Rohre aus Werkstoffen mit niederen Schmelzbereichen, z. B. Kunststoffrohre, verlieren dann ihre Form, und es entstehen Öffnungen, durch die Rauch, Brandgase, Hitze und Flammen in die angrenzenden Räume ein dringen.

In der Broschüre "Erhöhte Feuerwiderstandsdauer von Leichtbau konstruktionen" der BASF AG (Januar 1970) sind bereits grund sätzliche Lösungen für den Schutz von Kabeldurchgängen mit Halb schalen aus faser- und wasserhaltigen Natriumsilikatplatten beschrieben. Diese Platten umschäumen im Brandfall das Kabel und pressen die Isoliermasse teilweise zum Feuer hin aus.

Die CH-PS 5 66 513 beschreibt ein feuerhemmendes Futterrohr zur Durchführung von Rohrleitungen aus Kunststoff durch Wände und Böden von Bauwerken. Das Futterrohr enthält eine Einlage aus wasserhaltigem Natriumsilikat, das bei Temperaturen oberhalb von etwa 150°C auf ein Mehrfaches seines ursprünglichen Volumens aufschäumt. Ein Nachteil dieser Maßnahmen besteht jedoch darin, daß das Verschließen des Rohrquerschnitts relativ langsam er folgt. Dies ist besonders bei größeren Durchmessern kritisch.

In der DE-A-21 62 251 ist ebenfalls ein feuerhemmendes Futterrohr beschrieben. Es besteht aus feuerfesten Form steinen, die mit einer in der Hitze aufschäumbaren Silikat schicht versehen sind. Diese kann an ihrer Oberfläche eine Aluminiumfolie tragen. Auch hier wird der Rohrquerschnitt im Brandfall nur verhältnismäßig langsam verschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Durchführungen von Rohren aus Kunst stoffen durch Decken und Wände im Brandfall erheblich rascher zu verschließen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer feuerwiderstands fähigen Sperrhülle um Kunststoff-Rohre bei 20 bis 200 mm breiten Durchführungen durch Decken oder Wände von Gebäuden, bestehend aus feuerhemmendem Material aus faserverstärktem, wasserhaltigen Natriumsilikat, das um die Rohre herum angebracht und mit einer Aluminiumfolie versehen ist, erfindungsgemäß dadurch, daß 5 bis 15 Natriumsilikatschichten einer Dicke von 0,5 bis 5,0 mm um die Rohre herum angeordnet sind, wobei auf jede Natriumsilikat schicht eine Zwischenschicht aus Aluminiumfolie einer Dicke von 0,01 bis 0,4 mm folgt.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sperrhülle ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Derartige Schutzvorrichtungen können beispielsweise herge stellt werden, indem eine Lage einer Natriumsilikatplatte und eine Lage Aluminiumfolie zusammengefügt und gegebenenfalls miteinander verklebt werden, auf Temperaturen von etwa 60 bis 95°C erwärmt und dann um eine zylindrische Form gewickelt werden. Zum Verkleben können übliche Klebstoffe, wie z. B. solche auf Basis von Epoxidharzen oder Neopren verwendet werden. Die Anzahl der Wickelungen richtet sich nach dem Rohrdurchmesser. Sie kann durch einfache Versuche ermittelt werden. Es werden 5 bis 15 Schichten um das Kunststoff-Rohr herum angeordnet. Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sperrschichten ver wendeten Natriumsilikatplatten sind ausführlich in der DE-AS 11 69 832 und 14 71 005 beschrieben. Sie enthalten im allgemeinen 10 bis 40 Gewichtsprozent Wasser und 2 bis 20 Gewichtsprozent Glasfasern. Darüber hinaus können sie übliche Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Schäumhilfsmittel und Netzmittel enthalten; zusätzlich zu der Glasfaserverstärkung können noch andere textile, metallische oder mineralische Fasern, Gewebe oder ausreichend flexible Gitter eingearbeitet sein. Die Dicke der Natriumsilikatplatten, die zweckmäßigerweise beidseitig mit einer Schutzschicht aus Epoxidharz versehen sind, soll 0,5 bis 5, insbesondere 1,5 bis 3 mm betragen. Aber auch die zum Verkleben verwendete Schicht kann gegebenenfalls die Sperr funktion zwischen dem Aluminium und dem Alkali der Natrium silikatschicht übernehmen. Der gewickelte Hohlkörper wird im Bereich von Durchbrüchen über Rohre aus thermoplastischen Stoffen, deren Durchmesser etwa 20 bis 200 mm betragen kann, geschoben und zweckmäßigerweise außen mit hitzebeständigen, mechanisch festen Abdeckungen, z. B. aus Stahl, Beton, Gips, in der Wanddurchführung verankert.

Obwohl die Natriumsilikatplatten im Brandfall einen spröden, druckfesten Schaum ausbilden, wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme ein relativ rasches und vollständiges Verschließen des Rohrquerschnitts, insbesondere im Vergleich zu Wickelungen ohne Aluminiumfolien, erreicht. Ferner wird die verbesserte Schutz wirkung mit kürzeren Zylindern oder anderen geometrischen For men und einer geringeren Anzahl von Wickelungen bewirkt.

Da im Bereich von Rohrleitungen mit kondensiertem Wasser ge rechnet werden muß, ist es zweckmäßig, die wasserhaltigen Natriumsilikatplatten gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit zu schützen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform übernimmt die Aluminiumfolie zugleich die Funktion des Schutzes gegen die Einwirkung von Wasser und Kohlendioxid. Hierbei wird dann auch die Außen- und Innenseite der Sperrhülle mit der Aluminium folie umkleidet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß vor dem Wickeln der Aluminiumstreifen an beiden Stirnkanten der Natriumsilikatplatte ausreichend übersteht und nach innen eingeschlagen wird.

Die Stirnflächen der Sperrhülle können auf bekannte Weise, z. B. durch Lackieren oder durch Abdecken mit Formteilen aus Kunst stoffen oder Metallen, geschützt werden. Man kann auch die ge samte Sperrhülle in einen Mantel aus thermoplastischem Kunst stoff einpacken.

Beispiel

Auf ein 3 mm dickes und 500 mm langes Rohr aus Polypropylen mit einem Außendurchmesser von 130 mm wurde ein je 8lagiger Zylinder aus einer aufgewickelten Schicht aus einer 2 mm dicken glasfaser- und wasserhaltigen Natriumsilikatplatte und einer 0,1 mm dicken Aluminiumfolie gebracht. Der Fasergehalt der Platte betrug etwa 3 Gewichtsprozent, der Wassergehalt (als Glührückstand bei 300°C) etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtplatte. Die Platte war beidseitig mit je einem 0,1 mm dicken Epoxidharzüberzug versehen. Die Zylinderhöhe betrug 150 mm. Der Zylinder wurde durch Erwärmen der Schicht auf 80°C und gemeinsam mit der Aluminium-Folie durch anschließendes Wickeln um das Rohr hergestellt. Der so vorbereitete Rohrdurch gang wurde in die mittige, 160 mm weite Öffnung eines 530 mm × 530 mm × 100 mm großen Blocks aus Pyrobeton geschoben und vor der vertikalen Öffnung eines "Kleinbrandofens" nach DIN 18 082, Teil 2 (Februar 1969), befestigt. Der Brandversuch wurde mit Heizöl EL nach der Einheitstemperaturkurve der DIN 4 102, Blatt 2 (Februar 1970), durchgeführt. Der feuer seitige Teil des Polypropylenrohres wurde nach etwa 2 Minuten weich und entzündete sich nach etwa 3 Minuten. Die Natrium silikatschicht begann nach etwa 3 Minuten nach innen hin auf zuschäumen. Der Gesamtquerschnitt war nach 9 bis 10 Minuten vollständig verschlossen. Nach 90 Minuten Versuchsdauer und einer Endtemperatur von etwa 1273°K (1000°C) im Brandofen wurde der Versuch abgebrochen. Zu dieser Zeit blieb der Raum abschluß auch im Rohrbereich gewahrt.

Bei einem Vergleichsversuch mit denselben Abmessungen, aber ohne Aluminiumfolie, wurde der Gesamtquerschnitt erst nach 20 bis 25 Minuten verschlossen.

Claims

1. Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle um Kunststoff-Rohre bei 20 bis 200 mm breiten Durchführungen durch Decken oder Wände von Gebäuden, bestehend aus feuerhemmendem Material aus faserverstärktem, wasserhaltigen Natriumsilikat, das um die Rohre herum angebracht und mit einer Aluminiumfolie versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 15 Natriumsilikatschichten einer Dicke von 0,5 bis 5,0 mm um die Rohre herum angeordnet sind, wobei auf jede Natrium silikatschicht eine Zwischenschicht aus Aluminiumfolie einer Dicke von 0,01 bis 0,4 mm folgt.

2. Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Sperrhülle innen und außen mit der Aluminiumfolie umkleidet ist.

3. Feuerwiderstandsfähige Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumsilikatschichten, bezogen auf das Gesamtgewicht, 10 bis 40% Wasser und 2 bis 20% Glasfasern enthalten.

4. Verfahren zur Herstellung der Sperrhülle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Aluminiumfolie und eine Natriumsilikatschicht zusam mengefügt und gegebenenfalls miteinander verklebt werden,
b) diese Schicht auf Temperaturen zwischen 60 und 95°C er hitzt wird, und
c) um eine Form (zylindrische) gewickelt wird.