DE3029674C2 - Betonrohr mit einer inneren Auskleidung aus einem Kunstharz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Be<onrohr mit einer eingeschleuderten mehrschichtigen Auskleidung aus einem aushärtbaren Kunstharz der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einem aus der FR-PS 12 52 849 bekannten Betonrohr dieser Art besteht die zur Erlangung einer hohen Korrosionsfestigkeit und Wasserdichtheit vorgesehene Auskleidung aus wenigstens drei Schichten, wobei für deren sichere Haftverbindung mit der Betonwand vorgesehen ist. daß die aus einem ungesättigten oder einem mit Isozyanat modifizierten Polyesterharz oder auch mit einem Epoxydharz bzw. einem Polyisozyanat bestehende Grundschicht vor dem Aufbringen der nächsten Schicht entweder thermisch und/oder katalytisch ausgehärtet wird. Dabei wird gleichzeitig empfohlen, diese Grundierung zur Erzielung einer verbesserten Haftverbindung für die Auskleidung mit einer wechselnden Auswahl unter diesen Kunststoffen mehrfach zu wiederholen, womit dann die Grundschicht der Auskleidung aus mehreren, einzeln aufeinanderfolgend ausgehärteten Einzelschichten besteht. Auch die Folgeschicht besteht aus einem dieser Kunstharze, das aber bei dieser Folgeschicht mit eingeschleudertem Quarzsand gefüllt und anders als die Grundschicht bzw. sämtliche Einzelschichten dieser Grundschicht gemeinsam mit der ihr gegenüber wesentlich dickeren Endschicht ausgehärtet wird, die bevorzugt aus einem mit mineralischen Fasern verstärkten Phenolformaldehydharz und/oder einem Furanharz bzw. einem flüssigen Epoxydharz besteht Sofern bei _diesen Betonrohren die Grundschicht der Auskleidung zur Senkung der Herstellungskosten nur einschichtig ausgeführt wird, dann lassen sich bei deren zeitlich vorgezogener Aushärtung die Haftung der gesamten Auskleidung an der Betonfläche schwächende Haarrisse in dieser Grundschicht nicht vermeiden, weshalb auch von vornherein vorgesehen ist unter Hinnahme größerer Herstellungskosten diese Grundschicht aus mehreren Einzelschichten zu bilden, weil damit die erst beim Aushärten einer Einzelschicht entstehenden Haarrisse wechselseitig überdeckt werden könr.an. Weil bei den bekannten Betonrohren andererseits die gegenüber der Mittelschicht wesentlich dickere Endschicht der Auskleidung gemeinsam mit der Mittelschicht ausgehärtet wird, wird auch bei dieser abschließenden Aushärtung der Auskleidung zuerst die Mittelschicht und dann erst die Endschicht endgültig aushärten, so daß auch in dieser Endschicht als Folge der während der abschließenden Aushärtung auftretenden Schrumpfspannungen Haarrisse entstehen, die selbst bei einer massiven Grundierung der Auskleidung mit einer mehrschichtigen Grundschicht nach einem mehr oder weniger langen Einsatz solcher Betonrohre besonders in sehr aggressiven Abwässern eine erneute Beschichtung nach Feststellung einer Verstärkung dieser Rißbiidung erfordern.

Aus der US-PS 32 97 056 ist daneben noch ein Betonrohr mit einer nur einschichtigen Auskleidung aus einem mit bituminöser Kohle modifizierten Epoxydharz bekannt, das auch noch mit Verstärkungsmitteln verstärkt sein kann, wobei die Anbringung dieser Auskleidung anders als bei den vorerwähnten Betonrohren unmittelbar in deren Herstellungsprozeß derart integriert wird, daß die Aushärtung des auf die noch nasse Betonwand aufgebrachten Epoxydharzes gemeinsam mit dem abschließenden TrocknungsprozelJ vorgenommen wird.

Die durch den Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, für ein Betonrohr der angegebenen Gattung eine genügend korrosions- und aggressionsbeständige innere Auskleidung bereitzustellen, die unabhängig davon, ob die Betonwand zum Zeitpunkt der Beschichtung restlos trocken ist oder noch eine Restfeuchtigkeit aufweist, eine verbesserte Haftung gegenüber der Betonwand entwickelt und mit geringerem Aufwand an der Betonwand anbringbar ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren wesentlichen Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Herstellungsverfahrens für solche Betonrohre.

Das für eine zweischichtige Auskleidung zur Erzielung einer besonders hohen Korrosionsfestigkeit und Wasserdächtheit vorgesehene Betonrohr wird bevorzugt mittels des kombinierten Schleuder-Rüttel-Verfahrens gemäß der DE-PS 23 30 643 hergestellt, bei dem die Ausgangsmaterialien aus 90 bis 92,5% ausgewählter mineralischer Zuschlagstoffe unterschiedlicher Korngrößenbereiche einschließlich hydrophobierter Kreide und einem Kunststoffbindemittel, wie insbesondere hochviskoses ungesättigtes Polyesterharz, als Rest bestehen. Das Betonrohr läßt sich bei Anwendung dieses Verfahrens in einer relativ kurzen Zeit herstellen und in einem auch noch nicht voll ausgehärteten Zustand ausformen. Sobald diese Ausformung vorgenommen ist und das Betonrohr dann nach einer gewissen Standzeit eine Festigkeit erreicht hat, die ein Einschleudern der inneren Auskleidung auf die dabei

gewöhnlich noch eine Restfeuchtigkeit von einigen Prozenten aufweisende Betonwand erlaubt wird das Betonrohr beispielsweise auf einen Rollenbock mit zwei vorzugsweise im Achsabstand verstellbaren Gummirollen aufgelegt und mit einer solchen Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt, daß das nachfolgend als Grundierung der Betonrohrwandung in den Hohlraum des Betonrohres eingebrachte erste Kunstharzgemisch auf Grund der wirksamen Fliehkraft an der Betonrohrwandung haften bleibt

Für die Grundierung der Betonrohrwandung wird ein Kunstharzgemisch auf der Basis von Hydromethylmethakrylat und einem etwa gleichen Anteil an Glasfasern verwendet und dieses Gemisch wird dann beispielsweise mittels eines Spritzgerätes in den Hohlraum des Betonrohres in einer solchen Menge eingebracht daß die Grundierung eine Schichtdicke von wenigstens 1,5 mm erhält Als Kunstharz wird dabei das Hydromethylmethakrylat unter dem Gesichtspunkt bevorzugt daß es in der Grenzschicht zu der noch eine Restfeuchtigkeit enthaltenden Betonrohrwandung eine unmittelbare Vernetzung erfahren kann und somit die Anpolymerisation an die Betonrohrwandung für eine entsprechend starke Haftfähigkeit gefördert wird. Die für das Gemisch verwendeten Glasfasern sollten zweckmäßig alkalifest sein, und das in dem Gemisch noch enthaltene Härtemittel sollte in Abstimmung auf das Härtemittel des unmittelbar nachfolgend angeschichteten zweiten Kunstharzgemisches so ausgewählt werden, daß für dieses erste Kunstharzgemisch eine vergleichbar langsamere Aushärtung stattfindet. Das zweite Kunstharzgemisch, das also unmittelbar nach dem Aufbringen dieser Grundierung auf die Betonrohrwandung in den Hohlraum des Betonrohres eingebracht wird, ist auf der Basis von Polyesterharz aufgebaut und mit Quarzsand bis zu einer maximalen Korngröße von etwa 1,7 mm gefüllt Das Einbringen dieses zweiten Kunstharzgemisches wird dabei zweckmäßig mittels eines Löffels vorgenommen, der durch ein Kippen innerhalb des Hohlraumes des Betonrohres entleert wird, so daß das Gemisch in einer gleichmäßigen Flächenverteilung auf die Grundierung aufgeschleudert wird. Das zweite Kunstharzgemisch, dessen Füllungsgrad mit dem Quarzsand von der damit bezweckten Korrosions- und Aggressionsbeständigkeit der gesamten Auskleidung abhängig ist, wird in einer gegenüber der Grundierung größeren Schichtdicke von wenigstens 5 mm an diese angeschichtet wobei auch dafür gilt, daß die Schichtdicke von der beabsichtigten Belastbarkeit der Betonrohre abhängig ist Für das zweite Kunstharzgemisch ist eine gegenüber dem ersten Kunstharzgemisch schnellere Aushärtung vorgesehen, wofür bevorzugt ein Härtemittel auf Kobalt- oder Aminbasis ausgewählt wird, letzteres unier dem Gesichtspunkt, daß ein Härtemittel auf Aminbasis auch bei vergleichbar niedrigeren Temperaturen ziemlich schnell anspringt und daher die Aushärtung dieses zweiten Kunstharzgemisches schon nach etwa 5 bis 7 Minuten zu einem Zeitpunkt abgeschlossen ist, während der Aushärteprozeß des ersten Kunstharzgemisches noch andauert. Insoweit kann das erste Kunstharzeemisch in der

Auswahl seines Härtemittels zweckmäßig so eingestellt sein, daß der Aushärteprozeß über eine Gesamtzeit von etwa 15 Minuten andauert, womit dann folgende vorteilhafte Wirkungen erreichbar sind.

Auf Grund der für die beiden Schichten der Auskleidung vorgegebenen unterschiedlichen Aushärtezeiten bildet das als Grundierung an die Betonrohrwandung angeschichtete erste Kunstharzgemisch ein elastisch nachgiebiges Polster für das der schnelleren Aushärtung unterliegende zweite Kunstharzgemisch, so daß es bei dessen Schrumpfbewegung während der Aushärtung voll nachgibt und es daher zu keinem Lösen der Verbindung zwischen den beiden Schichten kommt Die beim Aushärten des zweiten Kunstharzgemisches frei werdende Polymerisationswärme trägt außerdem zu einer verstärkten Verankerung des nur allmählich aushärtenden ersten Kunstharzgemisches bei, während gleichzeitig die bei der anhaltenden Drehung des Betonrohres auf die gesamte Auskleidung fortdauernd einwirkende Fliehkraft das erste Kunstharzgemisch gegen die Betonrohrwandung zunächst nur fest andrückt und später dann an diese fest anbindet, sobald sich die Schnimpfbewegung des zweiten Kunstharzgemisches ihrem Ende zuneigt Weil somit die Schrumpfbewegung des zweiten Kunstharzgemisches keinen ernsthaften Widerstand durch das erste Kunstharzgemisch erfährt das wesentlich langsamer aushärtet und bei dem die enthaltenen Glasfasern zu einer nennenswerten Steigerung des vorerwähnten elastisch nachgiebigen Verhaltens beitragen, wird folglich die Ausbildung irgendwie nennenswerter Schrumpfspannungen verhindert Dabei kann vorausgesetzt werden, daß dieser Zustand der Verhinderung solcher Schrumpfspannungen über nahezu 90% der gesamten Schrumpfbewegung des zweiten Kunstharzgemisches vorliegt was folglich die vorteilhafte Wirkung ergibt, daß es damit nicht zu der Ausbildung von Wärmerissen kommt, die ein Ablösen der Auskleidung bewirken können, wenn das Betonrohr im Einsatz größeren Temperaturunterschieden des durchströmenden Mediums ausgesetzt ist. Auch die Schrumpfbewegung des langsamer aushärtenden ersten !Cunstharzgemisches wird auf Grund der kleineren Schichtdicke und vor allem auf Grund der enthaltenen Glasfasern nicht ernsthaft gebremst, und weil bei diesem Aushärten die vorerwähnte Anpolymerisation an die Betonrohrwandung stattfindet ist damit auch gleichzeitig eine entsprechend starke Haftung der gesamten Auskleidung an der Betonrohrwandung sichergestellt, die einer mechanischen Verklammerung gleichzusetzen ist. Die mechanische Verklammerung wird weiterhin dadurch begünstigt, daß auch das Betonrohr während seiner nach der Anbringung der Auskleidung noch andauernden Aushärtung eine gewisse Schrumpfbewegung erfährt, die dabei auf die Auskleidung zentriert ist, die wegen ihres dann bereits abgeschlossenen Aushärteprozesses als ein entsprechend starrer Körper wirkt, der dann eine diese mechanische Verklammerung begünstigende Gegenkraft erzeugt Die erfindungsgemäß vorgesehene Auskleidung kann damit als sehr dauerhaft angesprochen werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Betonrohr mit einer eingeschleuderten mehrschichtigen Auskleidung aus einem korrosions- und aggressionsbeständigen und schichtweise mit Ver-Stärkungsmitteln, wie Glasfasern oder Glaskugeln, verstärkten bzw. mit Füllstoffen, wie Quarzsand, gefüllten aushärtbaren Kunstharz, wobei eine der Rohrwand nahe Schicht der Auskleidung vorzugsweise eine kleinere Schichtdicke als die darüber angeordnete und mit ihr gemeinsam ausgehärtete Schicht aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus nur zwei unmittelbar aufeinanderfolgend an die Betonwand angeschichteten Schichten besteht, wobei die an die-Betonwand als Grundierung angeschichtete erste Schicht ein mit den Verstärkungsmitteln verstärktes langsamer aushärtendes Kunstharz und die zweite Schicht ein mit den Füllstoffen gefülltes schneller aushärtendes Kunstharz enthält.

2. Betonrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsmittel in dem ersten Kunstharzgemisch mit einem Anteil bis zu etwa 70% und die Füllstoffe in dem zweiten Kunstharzgemisch mit einem Anteil bis zu etwa 90% enthalten sind.

3. Betonrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kunstharzgemisch auf der Basis eines feuchtigkeitsverträglichen Harzes, wie insbesondere Hydromethylmethakrylat, und das zweite Kunstharzgemisch auf der Basis von Polyesterharz und/oder Epoxydharz aufgebaut ist.

4. Betonrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kunstharzgemisch ein Härtemittel auf Kobalt- oder Aminbasis enthält.

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