Tubi ceramici per fognature: proprietà di base, produzione e installazione

Tubi di ceramica per fognature erano usati molto prima dell'invenzione dell'elettricità e di un motore a vapore: i più sofisticati sistemi di acqua piovana e fognari fatti di argilla cotta servivano sia l'antica Roma che Babilonia e, molto probabilmente, megacittà molto più antiche. Attualmente, la ceramica compete con successo con materiali come la ghisa plastica. In effetti, come si è scoperto, questi ultimi hanno una resistenza molto inferiore rispetto a una serie di fattori aggressivi nel funzionamento dei sistemi fognari esterni.

I tubi in ceramica sono stati utilizzati nei sistemi fognari per molto tempo

Vantaggi delle tubazioni in ceramica

Il criterio principale per la scelta della ceramica durante la posa di reti senza drenaggio e fognature è la sua elevata redditività. La semplicità di produzione, oltre 100 anni di vita utile, nonché i bassi costi di manutenzione e riparazione dei sistemi di tubazioni forniscono al materiale una domanda molto elevata tra i consumatori.

I principali vantaggi delle tubazioni in ceramica includono:

• bassa rugosità della superficie interna. Bassi tassi di rugosità interna dei tubi in ceramica forniscono un'elevata portata. Ciò elimina il ritardo dei sedimenti sulle pareti e contribuisce alla regolare eliminazione della congestione;
• elevata resistenza meccanica;
• resistenza alle temperature estreme;
• inerzia chimica. Il rivestimento interno ed esterno di tubi in ceramica (smalto speciale), il design di giunti e materiali di tenuta forniscono resistenza agli ambienti acidi e alcalini con un livello di pH di 0-14, nonché all'abrasione;
• rispetto dell'ambiente. La fabbricazione di tubi in ceramica avviene a temperature fino a 1200ºС, il che riduce al minimo la porosità del materiale. Ciò fornisce una protezione affidabile dell'ambiente dal contatto con il contenuto della rete fognaria.

Di norma, le reti fognarie sono poste a terra, dove sono soggette a carichi statici e dinamici significativi. Con elevata durezza e resistenza alle sollecitazioni meccaniche, la ceramica garantisce l'invarianza della geometria della tubazione ed elimina la comparsa di crepe o fratture durante il funzionamento.

Le proprietà dei tubi in ceramica ne consentono l'utilizzo a lungo.

Contrariamente alla plastica e alla ghisa, la ceramica non è esposta a sbalzi di temperatura improvvisi. Ciò garantisce l'integrità e l'impermeabilità dei tubi di fognatura in ceramica, indipendentemente dagli indicatori di temperatura degli ambienti esterni o interni.

Fatto interessante! Grazie alle sue eccezionali qualità, i tubi in ceramica hanno una portata quasi illimitata, che copre sia i settori domestici, industriali e agricoli.

Gli svantaggi delle acque reflue ceramiche

I vantaggi dimostrati dalla ceramica rispetto al metallo e alla plastica non consentono di ignorarne gli svantaggi. Questi includono:

• fragilità;
• instabilità alle temperature di congelamento;
• la complessità della lavorazione "a freddo";
• grande gravità specifica;
• complessità di trasporto e installazione;
• costi elevati per la costruzione su piccola scala di reti fognarie e di drenaggio.

Nonostante l'elevata resistenza meccanica e resistenza ai carichi statici e dinamici, la ceramica è un materiale molto fragile. Urti, sbalzi di pressione interni o esterni, sollecitazioni meccaniche durante l'installazione sono in grado di distruggere il tubo. Uno svantaggio significativo del materiale è la sua instabilità a temperature negative. Di conseguenza, i tubi in ceramica non vengono utilizzati in regioni difficili.

Per tagliare e unire i tubi in ceramica, sono necessarie attrezzature speciali

La ceramica pesa un po 'meno della ghisa. Allo stesso tempo, è difficile da trasportare e conservare. Per quanto riguarda l'installazione, per preservare l'integrità dei tubi, il loro corretto montaggio e abbinamento, sono necessarie attrezzature speciali, nonché un substrato che esclude lo scoppio del suolo sotto il peso degli elementi della rete fognaria.

Informazioni utili! Gli elementi delle tubazioni in ceramica hanno una lunghezza ridotta, il che aumenta il numero di connessioni e complica la loro tenuta. Pertanto, l'uso della ceramica non è pratico nella costruzione di abitazioni private - è molto più redditizio usarlo per la posa di reti di ingegneria industriale.

Caratteristiche di produzione

I tubi per fognatura in ceramica sono prodotti secondo la tecnologia simile al clinker - la sua base è la cottura ad alta temperatura del materiale sorgente. Come quest'ultimo, viene utilizzata l'argilla cruda o chamotte. La glassa, che copre le pareti interne e la superficie esterna dei prodotti, è composta da una miscela di argilla, terriccio, feldspato, dolomite e quarzo. Inoltre, per dargli un certo colore, vengono utilizzati ossidi di vari metalli e coloranti resistenti al calore.

Il processo di produzione di un tubo in ceramica può essere suddiviso in 5 fasi:

• lavorazione e preparazione di materie prime. Le materie prime pre-raffinate con un'impurità tecnologica refrattaria - il caolino - vengono frantumate allo stato di polvere. L'acqua viene aggiunta alla miscela, risultando in una pasta, una trama simile alla plastilina;
• compattazione del materiale di stampaggio con l'evacuazione. La massa preparata viene compattata usando una pressa speciale (smerigliatrice di argilla), dopo di che l'aria rimanente viene rimossa da essa in una camera a vuoto;
• stampaggio del prodotto. L'argilla compattata viene immessa nell'estrusore (macchina per lo stampaggio con teste di profilatura), dove viene prima formata la campana, quindi il corpo del tubo. All'uscita dell'estrusore usando una corda d'acciaio, il tubo viene tagliato ad una lunghezza predeterminata;
• essiccazione e smaltatura. Dopo l'estrusione, i tubi prendono forma, tuttavia, la loro durezza è sufficiente solo per non deformarsi sotto il loro stesso peso. In questa fase della produzione, i prodotti vengono immessi nella camera di essiccazione, dove a una temperatura di circa 80 ° C l'umidità residua viene rimossa dall'argilla. Dopo l'essiccazione, i tubi acquisiscono rigidità meccanica e vengono smaltati in speciali vasche da bagno;
• bruciando. I prodotti preparati vengono cotti in forni di tipo tunnel o periodici con una temperatura di esercizio di 1250 ° C.

Il processo di cottura dura circa due giorni, durante i quali le microparticelle di argilla vengono sinterizzate in un monolito e la glassa viene sciolta.

La produzione di tubi in ceramica è un processo lungo e laborioso.

All'uscita del processo, si ottiene un materiale la cui consistenza è simile alla pietra artificiale e il rivestimento con le sue qualità ricorda il vetro resistente.

Fatto interessante! Il tubo in ceramica finito ha un coefficiente di assorbimento d'acqua quasi nullo.

Requisiti normativi per tubazioni ceramiche

La produzione di tubi di fognatura in ceramica viene effettuata in conformità con le disposizioni di GOST 286-82. I prodotti finiti devono soddisfare i seguenti standard:

• il diametro interno dei prodotti è compreso tra 100 e 600 mm, l'assortimento viene eseguito con incrementi di 50 mm;
• lo spessore della parete del prodotto finito è di 19-41 mm;
• la lunghezza di una singola sezione del tubo è compresa tra 1000-1500 mm;
• viene prodotta una campana di collegamento con una profondità di 60-70 mm e un diametro di 224-734 mm;
• la tolleranza di curvatura del tubo è di diversi mm, il suo valore è determinato dal diametro interno;
• l'ovalità della canna e della campana non supera il valore della deviazione massima dalle dimensioni e dal diametro del tubo;
• la conicità della campana sul diametro interno non supera gli 8 mm;
• la deviazione dalla rettilineità del tubo per 1 m di lunghezza della canna non supera 11 mm (con un diametro di 150-200 mm), 9 mm (diametro di 300-600 mm).

Sul lato esterno dell'estremità della canna e sulla superficie interna della presa, viene eseguito un taglio di almeno 5 scanalature con una profondità di 2 mm o più.

Anche l'aspetto dei tubi in ceramica è di grande importanza.

Composto i prodotti finiti vengono eseguiti utilizzando prese o giunti di collegamento.

È importante saperlo! Dopo il raffreddamento, i tubi vengono testati con una pressione idraulica di 0,15 MPa. Allo stesso tempo, il coefficiente di assorbimento d'acqua dei tubi non dovrebbe essere superiore all'8% e la resistenza agli acidi dovrebbe essere almeno del 93%.

Nella forma finita, i tubi in ceramica devono essere completamente serrati. Inoltre, i tubi in ceramica sono soggetti a requisiti estetici, in base ai quali la presenza di:

• aree non coperte di smalto con una superficie superiore all'1% all'interno e superiore al 5% sulle superfici esterne;
• incisioni a forma di rete;
• fessure non passanti di larghezza superiore a 1 mm sulla spalla della campana;
• attraverso e attraverso le crepe alle estremità del tubo;
• fusione individuale e inclusioni di superfici estranee;
• gonfiore sulla superficie interna;
• protuberanze alle estremità del tubo e sulle nervature della spalla della presa.

Tecnologia di montaggio

La rete fognaria è una rete senza pressione. Pertanto, nel processo di posa dei tubi in ceramica, la conformità con i pregiudizi di progettazione è di grande importanza.

È importante saperlo! Immediatamente prima dell'installazione, gli elementi della rete in ceramica devono essere sottoposti alla procedura di controllo e accettazione della qualità stabilita.

La posa delle tubazioni in ceramica viene eseguita da singoli elementi o collegamenti contenenti da due a cinque segmenti. La lunghezza totale del collegamento non deve superare gli 8 m. Di norma, la posa viene eseguita in base alla pendenza del progetto dal basso verso l'alto. L'installazione dovrebbe iniziare con un pozzo di osservazione e i tubi sono posati con campane contro il flusso di effluenti.

L'installazione della tubazione in ceramica viene eseguita secondo determinate regole

I giunti delle tubazioni sono sigillati con fili di canapa, catrame o bitume, dopo di che sono disposti blocchi di mastice di asfalto riscaldato, malta cementizia o miscela di amianto-cemento. La circonferenza del tubo deve essere attorcigliata con un trefolo almeno due volte, dopodiché deve essere sigillata in modo non bloccato.

I singoli tubi ceramici per fognature sono montati su una base precedentemente preparata e l'installazione di tutti gli elementi successivi della tubazione viene eseguita dopo il fissaggio affidabile del primo. La rettilineità dell'asse sul piano orizzontale viene controllata da un cavo e la correttezza della pendenza viene controllata mediante un livello. I collegamenti della tubazione in ceramica sono montati per accelerare il processo di posa in trincea. Allo stesso tempo, le sezioni di 2-3 elementi con un diametro fino a 250 mm vengono impostate manualmente e una gru a bandiera viene utilizzata per collegamenti di diametro maggiore.