NO791448L - Armert bitumenroer og fremgangsmaate ved fremstilling av dette - Google Patents

Description

Armert bitumenrør og fremgangsmåte

ved fremstilling av dette

Ved legging av for eksempel avløpsrør i jord har man benyttet rør av diverse materialer, såsom for eksempel PVC, polyethylen, asbestcement og støpejern. Disse rør er vanligvis forholdsvis dyre, selv om plastrør kan fremstilles til relativt konkurransedyktige priser. Plastrørene er imidlertid beheftet med den ulempe at de kan utsettes for sprekkdannelse og bli porøse, og spesielt polyesterrør kan oppløses av syrer m.m. i jordsmonnet. •

Den foreliggende oppfinnelse har som formål å tilveie-bringe et forholdsvis billig rør som har plastrørenes gode egenskaper men ikke er beheftet med disse rørs og de øvrige kjente rørs ulemper. Dette formål kan i henhold til oppfinnelsen oppnås med et armert bitumenrør som utmerker seg ved at det har et isolerende glassfibersjikt, som på sin innside er forenet med et i glassfibersjiktet partielt inntrengende, indre bitumensjikt, og som på sin utside er forenet med et i glassfibersjiktet partielt inntrengende men til bitumensjiktet ikke fremtrengende, av armert herdeplast bestående, styrkegivende sjikt, idet det styrkegivende sjikt på sin utside er belagt med et ytre bitumensjikt som fortrinnsvis er skilt fra det styrkegivende sjikt med et glassfibersjikt, i hvilket det styrkegivende sjikt og det ytre bitumensjikt partielt trenger inn fra hver sin side uten å nå frem til hverandre, foruten at det ytre bitumensjikt eventuelt har et ytre belegg av et strømateriale.

I dette rør dannes glassfibersjiktet eller de to glass-fibers jikt fortrinnsvis av en tettvevet glassfiberduk. Det styrkegivende sjikt kan bestå av en armert polyester. Det indre og/ eller ytre bitumensjikt er fortrinnsvis armert med et med bitumen fullstendig gjennomtrukket glassfibersjikt, som fortrinnsvis ut-gjøres av en rutemønstervevet duk.

Ved hjelp av oppfinnelsen tilveiebringes der likeledes en fremgangsmåte ved. fremstilling av et slikt armert bitumenrør, ved hvilken fremgangsmåte man suksessivt bygger opp røret på en dor, som belegges med et sjikt av et slippmiddel. Fremgangsmåten utmerker seg ved at en varm bitumenmasse utbres på den med slippmiddel belagte dor for dannelse av et indre bitumensjikt, på hvilket et glassfibersjikt påføres og hvilket derved bringes til partielt å trenge inn i glassfibersjiktet uten å trenge gjennom dette, og at et armert sjikt av herdeplast suksessivt bygges opp utenpå glassfibersjiktet og derved bringes til partielt å trenge inn i dette uten å trenge frem til bitumensjiktet, hvoretter herdeplastsjiktet herdes og efter herdingen belegges med et ytre bitumensjikt, som på sin utside fortrinnsvis overtrekkes med et strømateriale. Ved denne fremgangsmåte foretrekkes det at man ved oppbygningen av det armerte herdeplastsjikt på glassfibersjiktets utside først påfører et gelcoatsjikt, på hvis utside herdeplastsjiktet derefter sukessivt bygges opp gjennom suksessi-ve påføringer av plast- og armeringssjikt inntil den nødvendige styrke er oppnådd. Derefter herdes plasten. Det ytre bitumensjikt påføres fortrinnsvis først efter at en viss efterherdningstid har forløpet efter plastsjiktets herdning, for at hoveddelen av de substanser som ikke har deltatt i herdningsreaksjonen, skal ha rukket å fordampe før påføringen av det ytre bitumensjikt.

Det ytre bitumensjikt bringes fortrinnsvis til å omslutte også rørets riirgformige endeflater, slik at glassfibersjiktet og herde-plasts j iktene er fullstendig omsluttet av biturnen.

Ved en videreutvikling av denne fremgangsmåte har det vist seg å være mer fordelaktig først å fremstille det styrkegivende, armerte herdeplastsjikt, som så både på utsiden og innsiden forenes med glassfibersjikt, som bare partielt trenger inn i herdeplastsjiktet, hvorefter bitumensjiktet på innsiden og utsiden påføres. Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes derfor også en annen fremgangsmåte ved fremstilling av det armerte bitumenrør. Ved denne fremgangsmåte belegges en dor med et glassfibersjikt, utenpå hvilket et armert herdeplastsjikt derefter suksessivt bygges opp og derved bringes til partielt å trenge inn i glassfibersjiktet uten å trenge inn i dette, hvorefter ytterligere et glassfibersjikt eventuelt bringes til partielt å trenge inn i herdeplastsjiktets utside, hvorpå herde-plasts jiktet herdes og efter herdningen belegges med ytre og indre bitumensjikt, idet disse bitumensjikt bringes til partielt å trenge inn i glassfibersjiktet og idet det ytre.bitumensjikt på sin utside fortrinnsvis belegges med et strømateriale og det indre bitumensjikts innside fortrinnsvis efteropphetes for å minske dets porøsitet.

Påføringen.av det utvendige bitumensjikt ved den sist-nevnte fremgangsmåte skjer fortrinnsvis ved sentrifugalstøpning av smeltet bitumen mot det rørformede styrkegivende herdeplast-sjikts innside. En slik påføringsmetode gir en meget kraftig for-ankring av bitumensjiktet. Påføringen av det utvendige bitumensjikt kan skje ved at røret langsomt dreies i en panne med smeltet bitumen, men påføringen kan også skje ved utbredning méd avstrykerkniv. På samme måte som ved den ovenfor beskrevne første fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan bitumensjiktet på såvel innsiden som utsiden av røret med fordel armeres med et med bitumen fullstendig gjennomtrukket glassfibersjikt, fortrinnsvis en duk i rutemøristervevning.

De to bitumensjikt eller, i det første tilfelle, det utvendige bitumensjikt, påføres fortrinnsvis først efter at en viss efterherdningstid har forløpt efter plastsjiktets herdning, for at mesteparten av de i herdningsreaksjonen ikke deltagende substanser skal ha rukket å fordampe før bitumenet påføres. Påføringen av bitumenet medfører en fornyet oppvarmning av herdeplastsjiktet, hvilket medfører en forbedring av herdeplastsjiktets herdning, slik at herdningsreaksjonen blir fullstendig.

Oppfinnelsen bygger på den innsikt at bitumen er et ma-teriale som tåler såvel syrer i jordsmonnet som de væsker som for-ventes å strømme gjennom rørene. Bitumenet har imidlertid ikke selv tilstrekkelig styrke til å kunne utformes til rør med de nød-vendige styrkeegenskaper. Spesielt gjelder dette trykkfastheten. Forsøk på å påføre et herdeplastsjikt direkte utenpå det indre bitumensjikt har imidlertid vært mislykkede, fordi komponentene i den ennu ikke herdede herdeplast har vandret inn i bitumenet og modifisert dettes egenskaper, hvilket har gitt dårlig vedheftning som resultat. I henhold til oppfinnelsen benyttes derfor et forholdsvis tykt glassfibersjikt som "isolasjon" og bindesjikt mellom i det minste det indre bitumensjikt og det utenfor dette lig-gende herdeplastsjikt. Selv om' det på utsiden imidlertid ikke foreligger et slikt problem ved påføringen av bitumenet, eftersom beleggingen med det ytre bitumensjikt kan skje efter en tilstrekkelig lang tid til at mesteparten av de uomsatte komponenter i herdeplastutgangsmaterialene har rukket å fordampe, er det like fullt best å anvende et tykt glassfibersjikt som "isolasjon" og bindesjikt også mellom herdeplastsjiktet og det ytre bitumensjikt. Efter belegningen av herdeplastsjiktet med bitumensjikt og den eventuelle påføring av strømateriale utenpå det ytre bitumensjikt har man et armert bitumenrør som oppviser alle bitumenets egenskaper kombinert med herdeplastens styrke.

Som strømateriale på det ytre bitumensjikts utside kan det anvendes knust stenmateriale, talkum eller lignende.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til den vedføyede tegning, som på fig. 1 og 2 i tverr-snitt viser to eksempler på bitumenrøret ifølge oppfinnelsen.

I et utførelseseksempel på oppfinnelsen fremstilles et rør ifølge fig. 1. Dette rør har et indre bitumensjikt 10, et isolerende glassfibersjikt 11, et glassfiberarmert herdeplastsjikt 12, et ytterligere isolerende glassfibersjikt 13, et ytre bitumensjikt 14 og et sandbelegg 15. Som vist kan de indre og ytre bitumensjikt ha en armering 16, som beskrives nedenfor. Ved fremstillingen av dette rør ble det benyttet en dor med en diameter på 20 cm. Doren ble først belagt med et sjikt av en duk av glassrovings som ble viklet i en spiral på doren, og som danner sjiktet 11. Duken av glassrovings var tettvevet og hadde en tykkelse på 0,7 - 0,8 mm. Derefter ble det påført et sjikt av en styrenholdig gelcoat på polyesterbasis, som var kremaktig og hadde en slik viskositet at den ikke kunne trenge gjennom duken av glassrovings. Som gelcoat kan anvendes "LAMELLON 2670", som er en lav-viskøs, noe thixotrop polyester, som i flytende tilstand har en viskositet på 3 - 4 P ved 20° C, og som kan tilberedes slik at geldannelsestiden blir 5-7 minutter og herdetiden 10 - 20 minutter. Utenpå gelcoatsjiktet ble det suksessivt bygget opp et laminat av polyestersjikt og glassfibersjikt inntil det nødvendige antall glassfibersjikt og den nødvendige styrke var nådd. Som avsluttende glassfibersjikt ble det påviklet i spiral en duk av glassrovings, som ble bragt til.kun partielt å trenge inn i det ennu ikke herdede polyestersjikt. Gelcoatsjiktet og det glass-fiberarmerte polyestersjikt dannet sammen herdeplastsjiktet 12. Den spiralpåviklede duk av glassrovings utgjorde sjiktet 13. Derefter ble laminatet herdet. Efter herdningen fikk det ligge i noen døgn for å tillate fordampning av i plasten inngående styren. Derefter ble det halvferdige rør trukket av doren og innført i en beleggingsmaskin for belegging med bitumen. I beleggingsmaskinen ble et bitumensjikt utbredt på utsiden av røret ved hjelp av en avstrykerkniv. Bitumensjiktet dannet sjiktet 14 og ble påført i en tykkelse av 2 - 3 mm. Som bitumen ble det benyttet en blanding av to asfalttyper, nemlig 70 % "NYNAS 9330", KoR-smeltepunkt 93°C, penetrasjon 30 mm/10 ved 25° C) og" 30. % gilsonitt, idet asfalt-eller bitumenblandingen hadde et KoR-smeltepunkt på 105 - 110° C og en penetrasjon på 11 - 30 mm/10 ved 25° C. Ved påføringen hadde asfalt- eller bitumenblandingen temperaturen 180° C. Asfalt-eller bitumenblandingen ble også påført på herdeplastsjiktets endeflater.

Deretter ble det indre bitumensjikt 10 påført ved sen-trifugalstøpning av den varme asfalt- eller"bitumenblanding, som i dette tilfelle hadde temperaturen 170° C. Ved sentrifugalstøp-ningen ble røret dreiet med en periferihastighet på 6 m/min, og rotasjonen ble fortsatt i 5 minutter efter påføringen av det smeltede bitumensjikt. Bitumenet kom derved til å trenge kraftig inn i den på herdeplastsjiktets innside fastsittende duk av glassrovings, slik at det ble oppnådd en sterk forbindelse mellom det indre bitumensjikt og herdeplastsjiktet.

Efter at bitumensjiktet hadde kjølnet, ble det indre bitumensjikt varmebehandlet med gassflammer for partielt å smelte bitumensjiktets overflate og sikre at denne ble helt porefri.

I et annet utførelseseksempel på oppfinnelsen ble røret ifølge fig. 2 fremstilt. Dette rør har samme oppbygning som røret ifølge fig. 1, bortsett fra at det ikke var noe sjikt 13.

De samme henvisningstall er derfor benyttet. Ved fremstillingen ble det anvendt en dor med en diameter på 20 cm.

Doren ble først belagt med et slippmiddelsjikt som kunne tåle varme opp til ca. 230° C, og som besto av en polyesterfilm eller nylonfilm med en tykkelse på 0,10 mm. Utenpå■slippmiddelsjiktet ble det så påført et bitumensjikt 10 med en tykkelse på 2 - 3 mm. Dette-bitumensjikt ble dannet ut fra den ovennevnte blanding av _J70 % '1NYNÅS 9330" og 30 % gilsonitt. Ved påføringen hadde asfalt- eller bitumenblandingen temperaturen 180 C. Mens det indre bitumensjikt var mykt (dvs. smeltet til halvsmelte) ble det påført et sjikt av vevet glassrovingsduk 11, som ble presset ned ca. 30 % i bitumensjiktet. Glassrovingsduken var tettvevet og hadde en tykkelse på 0,7 - 0,8 mm, slik at det tyktflytende,

til en halvsmelte smeltede bitumen ikke kunne trenge gjennom glassrovingsduken. Deretter ble bitumenet tillatt å stivne (fikk kjølne i ca. 5 minutter) til en temperatur under 100° C. Derefter ble det påført et sjikt styrenholdig gelcoat på polyesterbasis, bestående av det ovennevnte produkt "LAMELLON 2670". Utenpå gelcoatsjiktet ble det suksessivt bygget opp et laminat av polyestersjikt og glassfibersjikt, inntil det nødvendige antall glassfibersjikt og den nødvendige styrke var oppnådd. Gelcoatsjiktet og de utenpå dette anbragte polyester- og glassfibersjikt dannet sammen sjiktet 12. Laminetet ble så herdet og fikk efter herdningen ligge i noen døgn for å avstedkomme fordampning av det i plasten inngående styren. Det halvferdige rør ble derefter trukket av fra doren. Også slippmiddelsjiktet ble fjernet. Utsiden av det halvferdige rør ble belagt med en ny sats bitumen for dannelse av et sjikt 14 med en tykkelse av 2 - 3 mm, idet også rørets ringformige endeflater ble overtrukket.

I begge utførelseseksemplene kan det ytre bitumensjikts utside med fordel belegges med talkum, sand eller annet strømate-riale 15 for å lette håndteringen av røret.

Såvel det indre som det ytre bitumensjikt 10 hhv. 14, kan i begge utførelseseksempler eventuelt armeres med en egen glassfiberduk, som i så fall fullstendig gjennomtrekkes av bitumenet, og som kan utgjøres av en rutemønstervevet duk 16 med en vekt på 200 g/m 2. Den vevede glassfiberduk som plaseres mellom herdeplastsjiktet og det indre, respektive det ytre bitumensjikt, og som fortrinnsvis utgjøres av én tettvevet duk av glassrovings, har fortrinnsvis en vekt på 780 g/m , hvilket tilsvarer en tykkelse av ca. 1,2 mm.

Antallet armeringssjikt i herdeplastsjiktet er i begge utførelseseksempler fortrinnsvis minst 3, og herdeplastsjiktet dimensjoneres efter den trykklasse røret er beregnet for. Et rør i dimensjonen 500 mm for 10 kp arbeidstrykk bør således ha f.eks. 6-7 "armeringssjikt i herdeplastsjiktet. Som armeringssjikt i herdeplasten kan man i dette tilfelle med fordel anvende en vevet glassfiberduk fremstilt av glassrovings og med en trekkfasthet på ca. 325 kp/cm. Duken kan ha en vekt på 780 g/m og kan vikles som et bånd, dvs. skruelinjeformet, langs røret. Samme påførings-metode kan benyttes for påføring av de glassfibersjikt som skal tjene som skille- og bindesjikt mellom bitumenet og herdeplastsjiktet. Påviklingen kan skje under innvirkning av en viss trekk-kraft for å spenne ut glassfibersjiktet og bringe dette til partielt å trenge inn i underlaget.

Det armerte bitumenrør ifølge oppfinnelsen kan ha form av mufferør eller glatte rør, men det kan likeledes utformes som rørbend, T-rør og rør av mange andre former. I disse tilfeller må man naturligvis anvende dorer av tilsvarende form.

Claims (13)

1. Armert bitumenrør, karakterisert ved at det har et isolerende glassfibersjikt (11), som på innsiden er forbundet med et i glassfibersjiktet partielt inntrengende, av bitumen dannet innersjikt (10), og som på utsiden er forbundet med et i glassfibersjiktet partielt inntrengende men til bitumensjiktet ikke fremtrengende, av armert herdeplast bestående, styrkegivende sjikt (12), idet det styrkegivende sjikt på sin utside er belagt med et ytre bitumensjikt (14), som fortrinnsvis er skilt fra det styrkegivende sjikt ved hjelp av et glassfibersjikt (13), i hvilket det styrkegivende sjikt og det ytre bitumensjikt partielt trenger inn fra hver sin side uten å nå frem til hverandre, foruten at det ytre bitumensjikt eventuelt har et ytre overtrekk (15) av et strø materiale.

2. Rør ifølge krav 1, karakterisert ved at det ene av eller begge de isolerende glassfibersjikt (11, 13) består av en tettvevet glassrovingsduk.

3. Rør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det styrkegivende sjikt (12) består av armert polyester.

4. Rør ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det indre og/eller ytre bitumensjikt (10, 14) er armert med et med bitumen fullstendig gjennomtrukket glassfibersjikt (16) .

5. Fremgangsmåte ved fremstilling av et armert bitumenrør ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at en dor belegges med et isolerende glassfibersjikt, og at et armert herdeplastsjikt derefter suksessivt bygges opp utenpå glassfibersjiktet og derved bringes til partielt å trenge inn i glassfibersjiktet uten å gjennomtrenge dette, hvorefter ytterligere et isolerende glassfibersjikt eventuelt bringes partielt å trenge inn i herdeplastsjiktets utside, hvorpå herdeplastsjiktet herdes og efter herdningen belegges med utvendige og innvendige bitumensjikt, idet disse bitumensjikt bringes til partielt å trenge inn i det tilgrensende, isolerende glassfibersjikt, og idet det ytre bitumensjikt på sin utside fortrinnsvis belegges med et strømate-riale og det indre bitumensjikts innside fortrinnsvis efteroppvar-mes fdr å minske dets porøsitet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det ytre isolerende glassfibersjikt påføres ved at en tettvevet glassrovingsduk under spenning vikles i spiral utenpå det ennu ikke herdede armerte herdeplastsjikt, eventuelt efter at dette er belagt med et gelcoatsjikt.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av et armert bitumenrør ifølge ett av kravene 1 - 4, ved hvilken røret bygges suksessivt opp på en dor som belegges med et slippmiddelsjikt, karakterisert ved at en varm bitumenmasse utbres på den med slippmiddel belagte dor for dannelse av et indre bitumensjikt, på hvilket et isolerende glassfibersjikt påfø res, hvilket bitumensjikt derved bringes til partielt å trenge inn i dette glassfibersjikt uten å gjennomtrenge dette, og at et armert herdeplastsjikt suksessivt bygges opp utenpå fibersjiktet og derved bringes til partielt å trenge inn i dette uten å trenge frem til bitumensjiktet, hvorefter herdeplastsjiktet herdes og efter herdingen belegges med et ytre bitumensjikt, som på sin utside fortrinnsvis belegges med et strømateriale.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at glassfibersjiktet påføres ved at en tettvevet glassrovingsduk under spenning vikles i spiral utenpå det ennu varme og plas-tiske indre bitumensjikt.

9. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5-8, karakterisert ved at den av glassfibersjiktets utside som er nærmest doren, under oppbygningen av det armerte herdeplastsjikt først belegges med et gelcoatsjikt, hvorpå herdeplastsjiktet suksessivt bygges opp med plast- og armeringssjikt til den nødvendige styrke er nådd.

10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5-9, karakterisert ved at det ytre bitumensjikt påføres først efter at en viss efterherdningstid har forlø pt efter herdningen av plast-sj iktet.

11. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5-10, karakterisert ved at det ytre bitumensjikt bringes til å omslutte også rørets ringformige endeflater..

12. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5-11, karakterisert ved at det indre og/eller ytre bitumensjikt armeres med et med bitumen fullstendig gjennomtrukket glassfibersjikt, fortrinnsvis i form av en rutemønstervevet duk.

13. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 5, 6 og 9 - 12, karakterisert ved at det indre bitumensjikt påføres ved sentrifugalstøpning.