DE3512528C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Zementmörtelschicht auf Stahlrohre mit einer Kunststoffumhüllung mit glatter Oberfläche.

Die Fachwelt kennt z.B. aus der DE-OS 29 48 638 das Aufspritzen von hydraulisch abbindenden Massen wie Zementmörtel auf die Manteloberfläche von Eisen- und Stahlrohren. Ferner ist es bekannt, auf Eisen- und Stahlrohre Zementmörtel mit einem Trägerband aufzuwickeln (DE-OS 30 45 478). Hydraulisch gebundene Massen sind ein ausgezeichnetes Material für derartige Rohrumhüllungen, da sie einen einwandfreien Korrosionsschutz bieten, abrieb- und frostbeständig und gegen äußere Einflüsse widerstandsfähig sind und sich durch eine gute Schlag- und Druckfestigkeit auszeichnen. Die Korrosionsschutzwirkung eines Rohrmantels aus Zementmörtel ist einerseits durch seine sehr große Dichtigkeit und andererseits durch die alkalische Reaktion des Zementmörtels begründet, durch die an der Rohrwand eine korrosionsverhindernde, alkalische Zone entsteht.

Die Praxis hat gezeigt, daß auch bei sorgfältigem Arbeiten die bisher verwendeten hydraulisch gebundenen Massen nicht die gewünschten zufriedenstellenden Beschichtungen ergeben, da sie an sich schlecht haften und außerdem zur Rißbildung neigen. Die durch Schwinden des Betons oder Mörtels auftretenden Risse beeinträchtigen den Korrosionsschutz, da an Rissen Schadstoffe eindringen und auf den Metallmantel des beschichteten Rohres treffen können.

Mit der Zielsetzung, die bei Eisen- und Stahlrohren mit einem Mantel aus einer hydraulisch gebundenen Masse wie Zementmörtel durch Rißbildung im Mantel bewirkte Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes auszuschalten, hat man versucht, Stahlrohre mit einer Korrosionsschutzumhüllung aus Polyethylen mit Zementmörtel zu beschichten. Derartige Versuche waren bisher zum Scheitern verurteilt, da wegen der unpolaren Struktur des Polyethylens, die eine niedrige Oberflächenspannung zur Folge hat, nur eine ungenügende Haftung zwischen der Polyethylenoberfläche des Rohres und der Zementmörtelschicht erzielt werden konnte. Dieses mangelhafte Haftvermögen des Zementmörtels auf der Polyethylenschicht führt außer zu einer Rißbildung in Längs- und Umfangsrichtung des Zementmörtelmantels beim Schwinden des Zementmörtels zu verstärkten Rissen in der Zementmörtelschicht beim Biegen des Rohres im Bereich des äußeren Biegeradius durch eine Zugbeanspruchung und ggf. zu schadhaften Stellen im Mantel im Bereich des inneren Biegeradius durch ein schichtweises Übereinanderschieben des Zementmörtels infolge einer Stauchbeanspruchung.

Darüber hinaus werden Rohre, sofern die Rohrleitung z.B. eine Straße kreuzt, mit hydraulischen Pressen unter dieser hindurchgepreßt. Dabei kann dann bedingt durch den seitlichen Erddruck die Zementmörtel-Umhüllung so eingeklemmt werden, daß das mit Polyethylen umhüllte Stahlrohr aus der Zementmörtel-Umhüllung gedrückt wird und damit das Rohr ohne den entsprechenden Schutz im Erdreich liegt.

Nach intensiven Untersuchungen konnten nur Permanentkleber und Haftgründe gefunden werden, die bei Raumtemperatur eine Oberflächenspannung besitzen, die unterhalb der Oberflächenspannung des Polyethylens liegt und damit eine Benetzung der Oberfläche eines mit Polyethylen beschichteten Rohres ermöglicht. Derartige Materialien besitzen jedoch nicht die geforderte Scherzugfestigkeit im Verbund Polyethylen - Zementmörtel.

Das durch die DE-OS 29 40 213 bekannte Verfahren zum Herstellen einer Umhüllung auf Metallrohren, bei dem auf das Rohr ein Zweikomponenten-Flüssig-Epoxyharz aufgetragen und unmittelbar anschließend auf die noch nicht ausgehärtete Epoxyharzschicht eine Zementmörtel- bzw. Faser-Zement-Mischung aufgegeben wird, ist bei Metallrohren mit einer Polyethylenumhüllung nicht anwendbar, da wegen der unpolaren Struktur des Polyethylens nicht die erforderliche Haftung zwischen dem Zementmörtel und der Polyethylenschicht erzielt wird.

Schließlich hat auch die Anwendung des aus der DE-OS 27 14 593 bekannten Verfahrens, bei dem auf die zu schützenden Oberflächen eine Kunstharzschicht aufgebracht wird, anschließend vor dem Aushärten der Schicht Schleifmittelkörner oder -pulver auf die Schicht aufgebracht werden und nach dem Aushärten der ersten Kunstharzschicht eine weitere Kunstharzschicht aufgebracht wird, beim Aufbringen einer Zementmörtelschicht auf Stahlrohre mit einer Polyethylenbeschichtung nicht die erforderliche feste Bindung zwischen dieser und dem Zementmörtel erbracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Umhüllen von Stahlrohren mit einer Kunststoffbeschichtung, insbesondere einer Polyethylenbeschichtung, mit glatter Oberfläche mit einer zusätzlichen Schutzumhüllung aus Zementmörtel zu entwickeln, das eine optimale Haftung zwischen der Kunststoffumhüllung des Rohres und der Zementmörtelschicht ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Oberfläche der Kunststoffumhüllung des Rohres vor dem Aufbringen der Zementmörtelschicht durch Strahlen mit körnigem Gut oder Profilieren behandelt wird.

Im Verlauf einer langjährigen Entwicklung hat sich herausgestellt, daß bei Stahlrohren mit einer Polyethylenumhüllung nur durch Profilieren der Oberfläche der Polyethylenumhüllung ein mechanisches Verkrallen von Polyethylen und Zementmörtel erreicht wird, das die erforderliche Haftung der Zementmörtelschicht auf der Polyethylenumhüllung gewährleistet.

Für das Profilieren der Oberfläche der Polyethylenumhüllung haben sich drei Verfahrensweisen herausgebildet, die allein die geforderten Normwerte der Polyethylenumhüllung in erster Linie für die Reißfestigkeit und die Dehnung gewährleisten. Die Oberfläche der Polyethylenumhüllung kann durch Strahlen mit profilierten Strahlkörnern oder durch formgebendes Extrudieren, Bearbeiten mit entsprechenden Werkzeugen im plastischen, teilplastischen oder ausgehärteten Zustand profiliert werden.

Für die Zementmörtel-Schutzschicht kann kolloidierter Zementmörtel verwendet werden, der mit Fasern oder Fasergeweben armiert und durch bekannte Verfahren, wie beispielsweise in der US-PS 40 06 049 beschrieben, aufgebracht werden kann.

Claims (3)

1. Verfahren zum Aufbringen einer Zementmörtelschicht auf Stahlrohre mit einer Kunststoffumhüllung mit glatter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Kunststoffumhüllung vor dem Aufbringen der Zementmörtelschicht durch Strahlen mit körnigem Gut oder durch Profilieren behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch formgebendes Extrudieren der Kunststoffumhüllung auf das Stahlrohr.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Profilieren der Oberfläche der Kunststoffumhüllung des Stahlrohres im plastischen, teilplastischen oder ausgehärteten Zustand mit entsprechenden Werkzeugen.