DE3713207A1 - Rohr, insbesondere zum transport von aggressiven fluessigkeiten sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr, insbesondere zum Transport von aggressiven Flüssigkeiten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rohres, insbesondere eines Muffenrohres.

Insbesondere zum Transport von Flüssigkeiten sind Rohre aus Stahlbeton und Spannbeton bekannt. Stahlbeton ist Zementbeton, bei dem eine aus einer Zementschlämpe bestehende Matrix das Bindemittel für die mineralischen Zuschlagstoffe, wie Kies, Sand oder dergleichen darstellt. Zementbeton hat zwar die Eigenschaft, mit Bewehrungselementen aus Stahl einen festen Verbund einzugehen; unter normalen Umständen schützt er die Bewehrungselemente auch vor Korrosion. Zement als hydraulisches Bindemittel ist aber vor allem anfällig gegen Säuren; er wird angegriffen und verändert dabei seine Konsistenz, insbesondere seine Festigkeit, und zwar nicht nur an der Oberfläche, die mit den aggressiven Flüssigkeiten in Berührung kommt, sondern auch in die Tiefe gehend. Für den Transport aggressiver Flüssigkeiten sind also Rohre aus Zementbeton nicht geeignet.

Da Stahlbeton aber nicht nur ein sehr preiswertes, sondern im Hinblick auf seine Formbarkeit auch ein sehr geeignetes Material für die Herstellung solcher Rohre darstellt, überdies sich auch rechnerisch nach bekannten Annahmen erfassen läßt, werden aus Zementbeton bestehende Rohre, sofern sie für den Transport von aggressiven Flüssigkeiten verwendet werden sollen, zumindest an der Seite, an der sie mit der Flüssigkeit in Berührung kommen, meist der Innenseite, mit einer Auskleidung aus einem chemikalienbeständigen Material, z.B. aus Kunststoff, versehen.

Während es im allgemeinen ohne größere Schwierigkeiten möglich ist, die zylindrische Innenwand eines Rohrkörpers mit einer solchen Auskleidung zu versehen, bereitet der Anschluß der Auskleidung an die im Bereich der Rohrenden, die zu dichten Rohrverbindungen geeignet sein müsssen, Schwierigkeiten. So ist es beispielsweise bei einem Muffenrohr bekannt, die Auskleidung in einem gesonderten Muffenstoß mit einem eigenen Dichtungsstrang zu stoßen (DE-OS 34 45 871) oder bei einem stumpfen Stoß im Bereich der Rohrstirnseiten eine Verkleidung mit einer sich von der Stirnseite weg leicht verjüngenden Nut vorzusehen, in die ein mit Lamellen versehenes Dichtungselement, das ein als Hohlprofil ausgebildetes Mittelteil besitzt, eingelegt wird (DE-OS 29 38 366). In jedem Fall kommt bei solchen Rohren eine nach der Herstellung des Rohrkörpers aus Stahlbeton vorzunehmende handwerkliche Komponente hinzu, welche die an sich sehr einfache und kostengünstige Herstellung eines Stahlbetonrohrs in einer aufrechten, aus einem inneren Formkern und einem äußeren Formmantel bestehenden Schalungsform zusätzlich verteuert.

Neben Rohren aus Stahlbeton, die für ihren Einsatz zum Transport von aggressiven Flüssigkeiten mit einer Auskleidung versehen werden müssen, sind auch Rohre aus Stahl oder Steinzeug bekannt. Diese sind aber nur für kleinere Durchmesser herstellbar.

Neben Rohren aus Zementbeton sind vor allem für den Transport aggressiver Flüssigkeiten auch Rohre bekannt, deren Rohrkörper ganz oder in einzelnen Schichten aus Polymerbeton besteht. Polymerbeton ist eine dem Zementbeton vergleichbare Mischung, bei der als Bindemittel für die ebenfalls vorwiegend mineralischen Zuschlagsstoffe Kunstharze verwendet werden, und zwar meist Epoxydharze, Polyurethanharze, ungesättigte Polyesterharze oder dergleichen.

Rohre aus Polymerbeton haben den Nachteil, daß sie aufgrund ungünstigen Schwindverhaltens und einer entsprechend großen Ringzugspannung oft schon bei den geringsten Beanspruchungen Längsrisse erhalten. Deshalb wurde auch schon versucht, solche Rohre mit einer Bewehrung aus Fasern zu versehen. Auch bei mit Fasern bewehrten Rohren ist aber der Materialanteil für den Polymerbeton unverhältnismäßig hoch, da der Bewehrungsanteil rechnerisch nicht erfaßt werden kann und somit die Wanddicke der Rohre nach konstruktiven Grundsätzen bemessen werden muß. Jedenfalls ist es nicht möglich, die Wanddicke nach statischen Gesichtspunkten zu minimieren, um die für den Polymerbeton gegenüber Zementbeton wesentlich höheren Kosten auch nur einigermaßen aufzufangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um ein chemikalienbeständiges Rohr einschließlich der für die Rohrverbindungen vorbereiteten Endteile im wesentlichen auf der Basis von Zementbeton unter Vermeidung der für den Schutz gegen aggressive Medien im Bereich der Rohrenden bislang erforderlichen Nacharbeiten herstellen zu können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Rohrs, bei dem für den Rohrschaft, der die Grundlage für die statische Berechnung des Rohres liefert, normaler Zementbeton verwendet werden kann, während der Rohrkörper in seinen Endteilen aus einem chemikalienbeständigen Beton, wie z.B. Polymerbeton, besteht, besteht vor allem darin, daß das Rohr in einem einheitlichen Herstellungsverfahren in einer üblichen Schalungsform unter Vermeidung von Nacharbeiten hergestellt werden kann. Dadurch können die hinsichtlich der Zuschlagstoffe zumindest weitgehend übereinstimmenden und sich lediglich hinsichtlich der Bindemittel unterscheidenden Rohrteile "frisch in frisch" betoniert und verdichtet werden, wodurch sie sich in einer Arbeitsfuge innig miteinander verbinden. Wenn für den Zementbeton wie üblich mineralische Zuschlagstoffe verwendet werden, so kann bei den aus Polymerbeton bestehenden Bereichen auch bei der Auswahl der Zuschlagstoffe Rücksicht auf die zu transportierenden Medien genommen, d.h. können Materialien ausgewählt werden, die gegen die betreffenden Chemikalien beständig sind.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Bewehrung, die in an sich bekannter Weise aus Stahlstäben, aber auch aus Kunststoffstäben oder dergleichen bestehen und auch vorgespannt sein kann, in die aus Polymerbeton bestehenden Rohrenden durchgeht, so daß diese auch bewehrungsmäßig an den Rohrschaft angeschlossen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt aus einer Rohrleitung mit Rohrverbindungen und

Fig. 2 das Detail II aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Rohrleitung besteht aus Muffenrohren 1 mit jeweils einem Muffenende 2 und einem Spitzende 3. Die Rohre 1 werden in an sich bekannter Weise dadurch gestoßen, daß ein Spitzende 3 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 4 aus elastischem Material, wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen in die Muffe des bereits verlegten Rohres 1 geschoben wird. Der Dichtungsring 4 nimmt dabei die in Fig. 2 dargestellte Lage ein.

Bei dem erfindungsgemäßen Rohr 1 besteht der Schaft 5 des Rohrkörpers aus Zementbeton, der in an sich bekannter Weise mit einem Bewehrungskorb 6 aus Längsstäben und Ringstäben bewehrt ist. An der Innenseite des Rohrkörpers befindet sich eine Auskleidung 7 aus chemikalienbeständigem Material, z.B. Kunststoff, die in an sich bekannter und darum nicht dargestellter Art an der Innenseite mit Längsstegen versehen sein kann, um sie bereits während der Herstellung des Rohres 1 am Rohrkörper durch Einbetonieren zu befestigen.

Während der Schaft 5 des Rohrkörpers aus Zementbeton besteht, bestehen Teile der Rohrenden, nämlich des Muffenendes 2 und des Spitzendes 3 aus einem chemikalienbeständigen Beton, wie z.B. Polymerbeton aus mineralischen Zuschlagstoffen mit einem organischen Bindemittel. Die Endteile 8, 9 aus chemikalienbeständigem Beton umfassen zumindest die den Fugenspalt 10 bildenden Dichtflächen 11 und 12; sie schließen auch in gleicher Weise wie der Zementbeton des Rohrschaftes 5 an die Auskleidung 7 an.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in der vereinfachten Herstellung eines solchen Rohres. Da derartige Rohre üblicherweise in stehenden Schalungsformen aus einem inneren Formkern und einem äußeren Formmantel hergestellt werden, die von oben her befüllt werden, ist es relativ einfach, zunächst den Polymerbeton für den - unteren - Bereich 8 am Muffenende 2, darauf den Zementbeton für den anschließenden Rohrschaft und schließlich den Polymerbeton für den Bereich 9 am Spitzende 3 einzufüllen und die frische Mischung anschließend gemeinsam zu verdichten. Dabei verbinden sich die Bereiche aus Polymerbeton in den - zur Rohrachse senkrechten - Arbeitsfugen 13 und 14 fest mit den jeweils anschließenden Bereichen.

Während in den Zeichnungen Muffenrohre dargestellt sind, die durch Muffenverbindungen gestoßen werden, ist die Erfindung auch auf stumpf gestoßene Rohre anwendbar, bei denen die Dichtflächen nicht parallel zur Rohrachse, wie bei Muffenrohren, sondern rechtwinklig zur Rohrachse verlaufen oder die mittels innen oder außen angeordneter, den stumpfen Stoß überdeckender Manschetten gestoßen werden.

Claims (2)

1. Rohr, insbesondere zum Transport von aggressiven Flüssigkeiten, das zur Herstellung von Rohrverbindungen an den Enden Dichtflächen aufweist, wobei einander entsprechende Dichtflächen benachbarter Rohre einen Fugenspalt bilden, der durch Einlegen eines Dichtungsstranges aus elastischem Material, wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen dichtbar ist und wobei der gegebenenfalls mit einer Bewehrung versehene Rohrkörper aus einer abbindefähigen Mischung aus vorwiegend mineralischen Zuschlagstoffen, wie Kies, Sand oder dergleichen und einem erhärtenden Bindemittel besteht und an seiner Innenwand mit einer Auskleidung aus chemikalienbeständigem Material, z.B. aus Kunststoff, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (5) des Rohrkörpers aus Zementbeton und seine Endteile (8, 9) zumindest in den Bereichen, an denen die Fugenflächen (11, 12) gebildet sind, aus einem chemikalienbeständigen Beton, z.B. Polymerbeton, mit einem organischen Bindemittel bestehen.

2. Verfahren zum Herstellen eines Rohres nach Anspruch 1, insbesondere eines Muffenrohres, in einer stehenden, aus einem inneren Formkern und einem äußeren Formmantel bestehenden Schalungsform, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schalungsform zunächst der chemikalienbeständige Beton für das untere Endteil (8), z.B. das Muffenende (2), sodann der Zementbeton für den Rohrschaft (5) und schließlich der chemikalienbeständige Beton für das obere Endteil (9), z.B. das Spitzende (3), eingebracht und verdichtet werden.