Las tuberías de cerámica para aguas residuales se usaron mucho antes de la invención de la electricidad y una máquina de vapor: los sistemas más sofisticados para drenar el agua de lluvia y las aguas residuales domésticas, hechas de arcilla cocida, servían tanto a la antigua Roma como a Babilonia y, muy probablemente, a megaciudades mucho más antiguas. Actualmente, la cerámica compite con bastante éxito con materiales como el hierro fundido de plástico. De hecho, resultó que estos últimos tienen mucha menos resistencia en relación con una serie de factores agresivos en la operación de los sistemas de alcantarillado externos.
Las tuberías de cerámica se han utilizado en sistemas de alcantarillado durante mucho tiempo.
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Ventajas de las tuberías cerámicas.
El criterio principal para elegir la cerámica al colocar redes de drenaje y alcantarillado sin presión es su alta rentabilidad. La simplicidad de fabricación, más de 100 años de vida útil, así como los bajos costos de mantenimiento y reparación de los sistemas de tuberías proporcionan al material una demanda muy alta entre los consumidores.
Las principales ventajas de las tuberías de cerámica incluyen:
- baja rugosidad de la superficie interna. Las bajas tasas de rugosidad interna de las tuberías cerámicas proporcionan un alto caudal. Esto elimina el retraso del sedimento en las paredes y contribuye a la eliminación suave de la congestión;
- alta resistencia mecánica;
- resistencia a temperaturas extremas;
- inercia química El revestimiento interno y externo de las tuberías cerámicas (esmalte especial), el diseño de las juntas y los materiales de los selladores proporcionan resistencia a ambientes ácidos y alcalinos con un nivel de pH de 0-14, así como a la abrasión;
- Respetuoso del medio ambiente. La fabricación de tubos de cerámica se produce a temperaturas de hasta 1200ºС, lo que minimiza la porosidad del material. Esto proporciona una protección confiable del medio ambiente contra el contacto con el contenido de la alcantarilla.
Como regla general, las redes de alcantarillado se colocan en el suelo, donde están sujetas a cargas estáticas y dinámicas significativas. Al tener una alta dureza y resistencia a la tensión mecánica, la cerámica garantiza la invariabilidad de la geometría de la tubería y elimina la aparición de grietas o fracturas durante la operación.
Las propiedades de las tuberías cerámicas permiten su uso durante mucho tiempo.
A diferencia del plástico y el hierro fundido, la cerámica no está expuesta a cambios bruscos de temperatura. Esto garantiza la integridad y la impermeabilidad de las tuberías de alcantarillado cerámicas, independientemente de los indicadores de temperatura de los entornos externos o internos.
¡Hecho interesante! Debido a sus cualidades excepcionales, las tuberías de cerámica tienen un alcance casi ilimitado, que cubre los sectores doméstico, industrial y agrícola.
Las desventajas de las aguas residuales cerámicas
Las ventajas que la cerámica demuestra en comparación con el metal y el plástico no permiten ignorar sus desventajas. Éstas incluyen:
- fragilidad;
- inestabilidad a temperaturas de congelamiento;
- la complejidad del procesamiento "en frío";
- gran gravedad específica;
- complejidad de transporte e instalación;
- alto costo para la construcción a pequeña escala de redes de drenaje y alcantarillado.
A pesar de la alta resistencia mecánica y la resistencia a las cargas estáticas y dinámicas, la cerámica es un material muy frágil. Los golpes, los cambios repentinos en la presión interna o externa, la tensión mecánica durante la instalación son capaces de destruir la tubería. Un inconveniente significativo del material es su inestabilidad a temperaturas negativas. Como resultado, las tuberías de cerámica no se usan en regiones difíciles.
Para cortar y unir tuberías de cerámica, se necesita equipo especial
La cerámica pesa un poco menos que el hierro fundido. Al mismo tiempo, es difícil de transportar y almacenar. En cuanto a la instalación, para preservar la integridad de las tuberías, su instalación y acoplamiento adecuados, se requiere un equipo especial, así como un sustrato que excluya la ruptura del suelo bajo el peso de los elementos de la red de alcantarillado.
¡Informacion util! Los elementos de las tuberías de cerámica tienen una longitud pequeña, lo que aumenta el número de conexiones y complica su sellado. Por lo tanto, el uso de la cerámica no es práctico en la construcción de viviendas privadas; es mucho más rentable usarlo para instalar redes de ingeniería industrial.
Características de producción
Las tuberías de alcantarillado cerámicas se producen de acuerdo con la tecnología similar al clínker: su base es la cocción a alta temperatura del material de origen. Como este último, se usa arcilla cruda o chamota. El esmalte, que cubre las paredes internas y la superficie externa de los productos, está hecho de una mezcla de arcilla, marga, feldespato, dolomita y cuarzo. Además, para darle un cierto color, se utilizan óxidos de diversos metales y colorantes resistentes al calor.
El proceso de producción de una tubería de cerámica se puede dividir en 5 etapas:
- procesamiento y preparación de materias primas. Las materias primas pre-refinadas con una impureza tecnológica refractaria, el caolín, se trituran hasta un estado en polvo. Se agrega agua a la mezcla, dando como resultado una pasta, una textura que se asemeja a la plastilina;
- compactación del material de moldeo con evacuación. La masa preparada se compacta usando una prensa especial (molinillo de arcilla), después de lo cual se elimina el aire restante en una cámara de vacío;
- moldeo del producto. La arcilla compactada se alimenta al extrusor (máquina de moldeo con cabezales perfiladores), donde se forma primero la campana y luego el cuerpo del tubo. A la salida de la extrusora con una cuerda de acero, el tubo se recorta a una longitud predeterminada;
- secado y acristalamiento. Después de la extrusión, las tuberías toman forma, sin embargo, su dureza es suficiente solo para no deformarse bajo su propio peso. En esta etapa de producción, los productos se introducen en la cámara de secado, donde a una temperatura de aproximadamente 80 ° C se elimina la humedad restante de la arcilla. Después del secado, las tuberías adquieren rigidez mecánica y se esmaltan en bañeras especiales;
- ardiente. Los productos preparados se cuecen en hornos de túnel o de tipo periódico con una temperatura de funcionamiento de 1250ºC.
El proceso de cocción dura aproximadamente dos días, durante el cual las micropartículas de arcilla se sinterizan en un monolito y el esmalte se derrite.
La producción de tubos de cerámica es un proceso laborioso y prolongado.
A la salida del proceso, se obtiene un material cuya consistencia es similar a la piedra artificial, y el recubrimiento con sus cualidades se asemeja al vidrio duradero.
¡Hecho interesante! La tubería de cerámica acabada tiene un coeficiente de absorción de agua casi nulo.
Requisitos reglamentarios para tuberías de cerámica.
La producción de tuberías de alcantarillado cerámicas se lleva a cabo de acuerdo con las disposiciones de GOST 286-82. Los productos terminados deben cumplir con los siguientes estándares:
- el diámetro interno de los productos está en el rango de 100-600 mm, el surtido se realiza en incrementos de 50 mm;
- el espesor de la pared del producto terminado es de 19-41 mm;
- la longitud de una sola sección de la tubería se encuentra en el rango de 1000-1500 mm;
- se produce una campana de conexión con una profundidad de 60-70 mm y un diámetro de 224-734 mm;
- la tolerancia de curvatura de la tubería es de varios mm, su valor está determinado por el diámetro interno;
- la ovalidad del barril y la campana no excede el valor de la desviación máxima del tamaño y diámetro de la tubería;
- el cono de la campana en el diámetro interno no excede los 8 mm;
- la desviación de la rectitud de la tubería por 1 m de longitud del barril no excede los 11 mm (con un diámetro de 150-200 mm), 9 mm (diámetro de 300-600 mm).
En el lado externo del extremo del barril y en la superficie interna del zócalo, se realiza un corte de al menos 5 ranuras con una profundidad de 2 mm o más.
La apariencia de las tuberías cerámicas también es de gran importancia.
Compuesto Los productos terminados se llevan a cabo utilizando tomas de conexión o acoplamientos.
¡Es importante saberlo! Después de enfriar, las tuberías se prueban con una presión hidráulica de 0,15 MPa. Al mismo tiempo, el coeficiente de absorción de agua de las tuberías no debe ser superior al 8%, y la resistencia al ácido debe ser al menos del 93%.
En la forma terminada, las tuberías de cerámica deben estar completamente apretadas. Además, las tuberías de cerámica están sujetas a requisitos de apariencia, según los cuales la presencia de:
- áreas no cubiertas con esmalte con un área de más del 1% en el interior y más del 5% en las superficies externas;
- incisiones en forma de red;
- grietas no pasantes de más de 1 mm de ancho en el hombro de la campana;
- a través y a través de grietas en los extremos de la tubería;
- fundición individual e inclusiones de superficies extrañas;
- hinchazón en la superficie interna;
- golpes en los extremos de la tubería y en las costillas del hombro del zócalo.
Tecnología de montaje
El alcantarillado es una red sin presión. Por lo tanto, en el proceso de colocación de tuberías de cerámica, el cumplimiento de los sesgos de diseño es de gran importancia.
¡Es importante saberlo! Inmediatamente antes de la instalación, los elementos de la red cerámica deben someterse al control de calidad establecido y al procedimiento de aceptación.
La colocación de tuberías de cerámica se lleva a cabo mediante elementos individuales o enlaces que contienen de dos a cinco segmentos. La longitud total del enlace no debe exceder los 8 m. Como regla general, el tendido se lleva a cabo de acuerdo con la pendiente de diseño de abajo hacia arriba. La instalación debe comenzar con un pozo de observación, y las tuberías se colocan con campanas contra el flujo de efluentes.
La instalación de la tubería de cerámica se realiza de acuerdo con ciertas reglas.
Las juntas de la tubería se sellan con hemp, hebras de resina o betún, después de lo cual se colocan bloqueos de masilla de asfalto caliente, mortero de cemento o mezcla de asbesto y cemento en las juntas. La circunferencia de la tubería se debe torcer con un hilo al menos dos veces, después de lo cual se debe sellar de manera inmovilizada.
Las tuberías cerámicas individuales para aguas residuales se montan sobre una base previamente preparada, y la instalación de todos los elementos posteriores de la tubería se lleva a cabo después de una fijación confiable de la primera. La rectitud del eje en el plano horizontal se verifica mediante un cable, y la corrección de la pendiente se controla mediante un nivel. Los enlaces de la tubería de cerámica se montan para acelerar el proceso de colocación en zanjas. Al mismo tiempo, se configuran manualmente secciones de 2-3 elementos con un diámetro de hasta 250 mm, y se utiliza una grúa giratoria para enlaces de mayor diámetro.
