Gietijzeren buizen voor buitenriolering: types, toepassings- en montagekenmerken

Gietijzeren buizen, gebruikt bij de aanleg van rioleringsnetwerken, blijven een relevant materiaal. Ondanks de sterke concurrentie van kunststof worden er met gietijzeren producten betrouwbare leidingen gebouwd die zijn ontworpen voor de langste levensduur. Ze hebben zowel sterke als zwakke punten, die het waard zijn om te leren kennen. Bent u het daarmee eens?

We vertellen u welke gietijzeren buizen voor buitenriolering ideaal zijn en welke uitsluitend worden gebruikt bij de aanleg van het interne systeem. In het door ons gepresenteerde artikel worden de kenmerken van de markering gegeven, worden de soorten verbindingen bij het samenstellen van gietijzeren leidingen beschreven. Ook worden alternatieve opties opgesomd.

Hoogsterkte gietijzeren buis

Ontwerpoplossingen om het gebruik van gietijzer in rioleringsnetwerken te verminderen zijn traditioneel ingegeven door economische overwegingen. Wat betreft betrouwbaarheid en duurzaamheid: er zijn simpelweg geen materialen die gelijkwaardig zijn aan de gietijzeren buis.

Producten gemaakt van hoogsterkte gietijzer worden veel gebruikt in de machinebouw, watervoorziening, afvalwaterafvoer, evenals in de gas- en oliewinning.

Een aanzienlijk deel van deze producten bestaat uit gietijzeren hogesterktebuizen.

Hun eigenschappen worden, in vergelijking met gewone buizen, aangevuld met de volgende mechanische kenmerken:

• hoge slagvastheid;
• kleine vloeigrens;
• lage treksterkte;
• lage rekcoëfficiënt.

Het bereiken van dergelijke eigenschappen is mogelijk gemaakt door de introductie van grafiet in sferoïdale (of lamellaire) vorm in de structuur van het gietijzer.

Met andere woorden, de structuur van het metaal wordt verzadigd met een aanzienlijke hoeveelheid koolstof, wat in de praktijk de eindproducten ook nog de volgende eigenschappen geeft:

• slijtvastheid;
• druksterkte;
• vermoelingsterkte;
• gemak van mechanische bewerking;
• goede gieteigenschappen.

De hogesterkte gietijzeren buizen worden niet voor niets genoemd. De uitvoering van projecten voor buitenriolering omvat meestal de aanleg van afvoerlijnen van gebouwen, waarbij ze onder de grondlaag worden gelegd. Een dergelijk rioleringssysteem wordt aangeduid met de afkorting TML.

Het gebruik van rioleringsleidingen onder de grond gaat doorgaans gepaard met hoge fysieke en thermische belastingen, die gemakkelijk worden opgevangen door gietijzeren buizen met hoge sterkte. De diepte van het leggen van rioolbuizen in de grond wordt gereguleerd door bouwnormen.

Classificatie van buizen op constructie

Voor gietijzeren rioleringsbuizen van classificatie TML is er een voorwaardelijke indeling op basis van functionele eigenschappen in twee typen:

1. Zonder mof (SML).
2. Met mof (SME).

De eerste onderscheiden zich doordat ze constructief zijn uitgevoerd als uitsluitend gladde elementen van begin tot eind over de gehele lengte. De tweede hebben daarentegen aan een van de uiteinden een enigszins in diameter verbrede mof.

Gietijzeren buizen die zijn gemaakt voor afvoersystemen van gebouwen worden in verschillende constructieuitvoeringen geproduceerd. In de praktijk worden het meest gebruikte zonder mof en met mof gietijzeren buizen.

Gietijzeren buizen zonder mof worden beschouwd als de beste optie voor de montage van buitenrioleringssystemen die volgens de classificatie tot TML-systemen behoren. SML-buizen bieden meer gemak in de legomstandigheden en maken eenvoudige en snelle demontage mogelijk indien nodig.

Beide typen buizen worden geproduceerd met een nominale binnendiameter van 100 mm, terwijl de buitendiameter 110 mm bedraagt. In de regel wordt de nominale en elke andere diameter aangegeven door middel van markering (bijvoorbeeld DN100).

De vaak toegepaste diameters van gietijzeren buizen (met en zonder mof) liggen in het bereik van 100 – 400 mm. In het algemeen dekt dit bereik diameters tot 1000 mm. De standaardlengte is 3000 mm.

Een buis zonder mof, gemaakt op basis van lamellair gietijzer en behorend tot de classificatiegroep SML, evenals de vormstukken die nodig zijn voor de volledige installatie van afvoersystemen.

Er bestaan ook producten die tot andere classificatiegroepen behoren. Bijvoorbeeld, producten van classificatie SMU zijn functioneel bestemd voor afvoersystemen van gebouwen en drainagesystemen.

Er zijn buizen voor het transport van chemisch agressieve stoffen. Ze vallen onder classificatie MLK. En gietijzeren producten onder classificatie MLB zijn geschikt voor drainagesystemen op wegen en bruggen.

De kenmerken van de constructie en samenstelling, gebruikt bij het gieten van gietijzeren buizen, worden aangegeven in de markering:

Hoe worden SML- en SME-buizen verbonden?

Buis zonder mof van gietijzer worden met elkaar verbonden met behulp van speciale span- en fixeerinrichtingen. Deze verbindingselementen bestaan uit een stalen spanklem en een elastische mof die op het verbindingsgebied wordt aangebracht.

In de praktijk worden twee varianten van de stalen klem gebruikt – met één schroef (CE) of met twee schroeven (CV). Het materiaal van de elastische mof zorgt voor een hoge afdichtingskwaliteit en de eigenschappen van het stalen spanklem voorkomen corrosie.

Metalen klemmen en moffen, voorzien van elastische inzetstukken, worden meestal gebruikt voor het onderling verbinden van gietijzeren buizen zonder mof. Er bestaan verschillende varianten van dergelijke bevestigingselementen.

Verbindingsklemmen worden niet alleen gebruikt voor het verbinden van afzonderlijke pijpstukken bij het aanleggen van een leiding. Dezelfde componenten worden ook gebruikt voor verbindingen met vormstukken.

Beugels worden geproduceerd voor verschillende montagediameters en zijn ontworpen voor het gehele werkdrukbereik. Er zijn modificaties van beugels met geluidsabsorberende werking, gebruikt in stille riolering. Hun montage vereist geen extra geluidsisolatie op plaatsen waar leidingen door vloeren gaan.

Mofelementen worden verbonden volgens het principe van het steken van het rechte uiteinde van de ene buis in het mofgedeelte van de andere. De flexibiliteit en dichtheid van de verbinding wordt doorgaans verzekerd door een rubberen ring die in een groef is geperst op het binnenoppervlak van de mof van de gietijzeren buis.

Er is ook een methode waarbij de dichtheid van de verbinding in de mof (en de flexibiliteit) wordt bereikt door het vullen van de opening tussen de buizen met afdichtingsmateriaal.

De praktijk van het bouwen van rioleringssystemen op basis van gietijzeren mofbuizen omvat het gebruik van een van de vijf verbindingsopties (A, B, V, G, D). Vier daarvan hebben afdichtingen in de vorm van rubberen ringen (5, 6) en één in de vorm van een geteerde streng (3).

Voor mofelementen zijn de volgende soorten afdichting en fixatie van verbindingen kenmerkend:

1. Afdichten met asbestcementvulling.
2. Installatie van een afdichtingsmanchet.
3. Installatie van een zelfdichtende ring.
4. Gebruik van een opzetflens met boutbevestiging.
5. Toepassing van een aanslagpen.

Er wordt ook een methode toegepast voor het fixeren van de buisverbinding met behulp van warm en koud lassen, maar deze wordt zeer zelden gebruikt. Dit komt door de complexiteit van de lastechnologie voor gietijzer. Bovendien zijn voor laswerkzaamheden aan gietijzer specialisten, professioneel lasgereedschap en dure elektroden op basis van nikkel nodig.

Met de bijzonderheden van het kiezen van buizen voor de aanleg van een intern rioleringssysteem maakt het artikel u bekend, waarin alle argumenten in detail worden uiteengezet en de kenmerken van verschillende soorten worden besproken.

Structurele kenmerken en toepassing

Het belangrijkste kenmerk van de gietijzeren buizen uit de TML-classificatiegroep is dat ze bedoeld zijn voor installatie onder de grond op een diepte van 0,8 tot 6 meter. Speciaal ontworpen als onderdelen van externe TML-systemen, onderscheiden de buizen zich door een verhoogde sterkte en corrosiebescherming.

De drukvastheidsparameters maken het mogelijk om rioleringsleidingen zonder risico op schade aan te leggen, bijvoorbeeld onder een wegdek met zware verkeersbelastingen. Bij de montage moet u echter voldoen aan de normen DIN EN 877, 1610, GOST, die voorzien in de aanleg van een geschikte fundering en overspanningen.

De structuur van een moderne gietijzeren buis zonder mof bestaat uit een tweelaagse binnenbekleding van epoxyhars (1), een buitenbekleding van epoxylak (2), een werklaag van gietijzer met lamellair of sferoïdaal grafiet (3), en een beschermende zinklaag (4).

Een ander kenmerk van de hogesterkte gietijzeren buis is de aanwezigheid van een effectieve bekleding (binnen en buiten), ook op de fittingen. De bekleding wordt aangebracht met zink en epoxyharsen, wat zorgt voor een hoge betrouwbaarheid van de corrosiebescherming, zelfs in een uitgesproken agressieve omgeving.

Deze buizen kunnen met succes worden gebruikt voor aanleg in gronden met een hoge pH-waarde (0-10). De binnenste epoxylaklaag van gietijzeren rioolbuizen heeft een gladde (glijdende) structuur, wat de weerstandscoëfficiënt bij de afvoer van afvalwater minimaliseert.

Structuur van de moderne gietijzeren TML-buis:

1. Tweelaagse bekleding met gemodificeerde epoxyhars (laagdikte 120 µm).
2. Beschermende laag van epoxylak (laagdikte 60 µm).
3. Gietijzeren basislaag met een verhoogd koolstofgehalte.
4. Beschermende laag van zinkpoeder (spuitdichtheid 130 g/m²).

De standaardlengte van de buis (3000 mm) kan indien nodig eenvoudig worden ingekort tot de gewenste maat, bijvoorbeeld met een elektrische buizensnijder. Bij het zagen van een gietijzeren buis moet u zorgen voor een exacte, rechte snede. Deze aanpak garandeert de betrouwbaarheid van de afdichting bij het monteren van afvoerleidingen.

Bovendien worden de snijranden meestal geverfd met speciale verf en omwikkeld met isolatietape van het type Pro-Cut. Voor agressieve omgevingen worden speciale afdichtingen gebruikt. Deze maatregelen verhogen de betrouwbaarheid nog verder en beperken het risico op lekkages tot een minimum.

Op deze manier ontstaat er een verbindingspunt aan de rand van de afgesneden gietijzeren buis, waarbij isolatietape Pro-Cut wordt gebruikt als beschermend en afdichtend element.

De lijst met kenmerken van gietijzeren rioolbuizen is indrukwekkend. In vergelijking met polymeerproducten, die snel aan populariteit winnen door hun lage prijs, heeft gietijzeren productie vele voordelen.

Gietijzer is bestand tegen vuur en hoge temperaturen, terwijl plastic buizen al bij T=100º verzachten, en bij hogere temperaturen beginnen te vervormen en kunnen smelten.

Gietijzeren leidingsystemen kenmerken zich door een laag geluidsniveau tijdens bedrijf en vereisen geen montage van expansiecompensatoren. Ze kunnen in beton worden ingegoten zonder angst voor breuk door krimp/uitzetting van materialen.

Zo worden de aanschafkosten al snel gecompenseerd door de economische exploitatie van gietijzeren buizen. Het gebruik ervan vereist geen brand- en geluidsisolatie, de onderhoudsperiode is meerdere malen langer dan die voor kunststofleidingen. De levensduur is zelfs niet beperkt tot 100 jaar.

Vooraf geïsoleerde producten

Gietijzeren producten van de classificatiegroep TML worden aangevuld met producten die bestaan uit vooraf geïsoleerde gietijzeren buizen. Dergelijke modificaties worden met succes toegepast in omgevingen met lage temperaturen.

In wezen zijn dit dezelfde mof- of mofvrije buizen met hoge sterkte (1), extra bedekt met technologische lagen (2, 3, 4) van thermische isolatie.

Een variant van een mofvrije gietijzeren buis, aangevuld met een thermisch isolatie-element. Producten in deze uitvoering worden 'voorgeïsoleerde buizen' genoemd. Ze zijn bedoeld voor gebruik in omgevingen met lage omgevingstemperaturen.

Als effectieve thermische isolator wordt thermohardend schuim (3) of een soortgelijk materiaal gebruikt, met een dichte structuur en onbrandbare eigenschappen van klasse 'A2'. De isolator wordt afgesloten met een mantel van plaatverzinkt staal (4). De dikte van de mantelplaat is minimaal 1 mm. De mantel wordt bevestigd met beugels (2), eveneens van verzinkt staal.

Vooraf geïsoleerde gietijzeren buizen zijn ontworpen voor gebruik bij een luchtvochtigheid tot 75%. De isolatie voorkomt condensvorming bij lage en extreem lage temperaturen. Er zijn modificaties met een verwarmingskabel die direct in de structuur van de isolator is geïntegreerd.

Redenen voor vervanging van gietijzer door polymeren

Waardoor wordt de toenemende populariteit van polymeerproducten veroorzaakt, waarmee men gietijzer probeert te vervangen?

Zo blijkt, de belangrijkste redenen zijn:

• risico's op corrosie van gietijzer door schade door zwerfstromen van elektromagnetische velden;
• gebrek aan extra bescherming van de binnenwanden van buizen tegen agressieve media;
• stijfheid van de producten, die een positief effect heeft op een individuele buis, maar die verplaatsing van de totale grondbelasting naar de verbindingspunten in een leiding die uit tien of meer buizen is samengesteld, veroorzaakt;
• technische problemen die onvermijdelijk optreden tijdens reparatie of bij het maken van nieuwe communicatie-aansluitingen.

Polymeerbuizen worden veel vaker dan gietijzeren buizen gebruikt bij het creëren van systemen voor autonome riolering in particuliere woningen.

Over welke buizen het beste gebruikt kunnen worden bij de aanleg van het buitenste deel van het rioleringssysteem op een buitenplaats, leest u in het volgende artikel, dat aan deze lastige kwestie is gewijd.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Enkele nuttige tips over het kiezen van buizen zijn van pas bij het zelf aanleggen van rioleringssystemen:

Ondertussen staan polymeerproducten qua technische en prestatie-indicatoren achter op producten gemaakt van gietijzer. Ze hebben aanzienlijk meer nadelen in vergelijking met gietijzeren rioolbuizen.

Polymere materialen zijn handig en rationeel te gebruiken in interne rioleringssystemen, maar voor serieuze externe leidingen is het vanuit elk oogpunt verstandig om juist gietijzer toe te passen.

Beschikt u over nuttige informatie over het aanleggen van een extern riool van gietijzeren buizen? Wilt u vertellen hoe u het systeem op uw terrein heeft gebouwd? Schrijf alstublieft uw opmerkingen in het onderstaande blok, publiceer foto's over het onderwerp van het artikel en stel vragen.