Gusseiserne Rohre für die Außenkanalisation: Arten, Besonderheiten der Anwendung und Montage

Rohre aus Gusseisen, die im Bau von Kanalisationsnetzen verwendet werden, bleiben weiterhin ein aktuelles Material. Trotz der starken Konkurrenz durch Kunststoff werden aus Gusseisenprodukten zuverlässige Rohrleitungen gebaut, die auf eine sehr lange Lebensdauer ausgelegt sind. Sie haben sowohl Stärken als auch Schwächen, mit denen man sich vertraut machen sollte. Sind Sie einverstanden?

Wir werden erläutern, welche gusseisernen Rohre für die Außenkanalisation ideal geeignet sind und welche ausschließlich bei der Verlegung von Innenanlagen verwendet werden. In dem von uns vorgestellten Artikel werden die Besonderheiten der Kennzeichnung erläutert und die Verbindungstypen bei der Montage von gusseisernen Kommunikationen beschrieben. Es werden auch alternative Optionen aufgeführt.

Hochfestes gusseisernes Rohr

Projektlösungen zur Reduzierung von Gusseisen in Kanalisationsnetzen sind traditionell durch wirtschaftliche Überlegungen bedingt. Was die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit betrifft, gibt es hier schlichtweg kein Material, das einem gusseisernen Rohr gleichkommt.

Produkte aus hochfestem Gusseisen werden häufig im Maschinenbau, in der Wasserversorgung, Abwasserentsorgung sowie in der Gas- und Erdölförderung eingesetzt.

Einen wesentlichen Anteil dieser Produkte machen hochfeste gusseiserne Rohre aus.

Ihre Betriebseigenschaften werden im Vergleich zu normalen Rohren durch die folgenden mechanischen Eigenschaften ergänzt:

• hohe Schlagzähigkeit;
• geringe Streckgrenze;
• niedrige Zugfestigkeit;
• geringe Bruchdehnung.

Die Erzielung dieser Eigenschaften wurde durch die Einführung von Graphit in kugelförmiger (oder lamellarer) Form in die Gusseisenstruktur erreicht.

Mit anderen Worten, die Metallstruktur wird mit einer erheblichen Menge Kohlenstoff angereichert, was den Endprodukten in der Praxis weitere Eigenschaften wie:

• Verschleißfestigkeit;
• Druckfestigkeit;
• Ermüdungsfestigkeit;
• leichte Bearbeitbarkeit;
• gute Gießeigenschaften.

Die Erwähnung der hochfesten gusseisernen Rohre erfolgt nicht ohne Grund. Die Umsetzung von Projekten für die Außenkanalisation umfasst in der Regel die Erstellung von Abwasserleitungen von Gebäuden, die unter der Erdoberfläche verlegt werden. Ein solches Kanalsystem wird mit der Abkürzung TML klassifiziert.

Der Betrieb von Abwasserleitungen unter der Erde ist in der Regel durch erhöhte physikalische und thermische Belastungen gekennzeichnet, mit denen hochfeste Gussrohre leicht fertigwerden. Die Verlegetiefe von Abwasserrohren im Boden wird durch Bauvorschriften geregelt.

Klassifizierung der Rohre nach Konstruktion

Für gusseiserne Kanalrohre der Klassifizierung TML gibt es eine bedingte Unterteilung nach funktionellen Eigenschaften in zwei Typen:

1. Muffenlose Rohre (SML).
2. Muffenrohre (SME).

Erstere zeichnen sich dadurch aus, dass sie konstruktiv als durchgehend glatte Elemente über die gesamte Länge ausgeführt sind. Letztere hingegen haben an einem Ende eine im Durchmesser leicht erweiterte Muffe.

Gusseiserne Rohre, die für Gebäudeentwässerungssysteme hergestellt werden, gibt es in unterschiedlichen Bauausführungen. In der Praxis werden am häufigsten muffenlose und Muffenrohre aus Gusseisen verwendet.

Muffenlose gusseiserne Rohre gelten als beste Option für die Installation von Außenkanalisationssystemen, die nach der Klassifizierung zu TML-Systemen gehören. Rohre des Typs SML bieten mehr Komfort bei der Verlegung und ermöglichen bei Bedarf eine einfache und schnelle Demontage.

Beide Rohrtypen werden mit einer Nenngröße des Innendurchmessers von 100 mm hergestellt, während der Außendurchmesser 110 mm beträgt. In der Regel wird der Nenndurchmesser und jeder andere Durchmesser durch eine Kennzeichnung angegeben (z. B. DN100).

Häufig verwendete Durchmesser von Gussrohren (mit und ohne Muffe) liegen im Bereich von 100 – 400 mm. Insgesamt umfasst dieser Bereich Durchmesser bis zu 1000 mm. Die Standardlänge beträgt 3000 mm.

Rohr ohne Muffe, hergestellt aus Grauguss und zur Klassifikationsgruppe SML gehörend, sowie Formstücke, die für die fachgerechte Montage von Entwässerungssystemen erforderlich sind.

Es gibt auch Produkte, die zu anderen Klassifikationsgruppen gehören. Zum Beispiel sind Produkte der Klassifikation SMU funktionell für Gebäudeentwässerungs- und Drainagesysteme vorgesehen.

Es gibt Rohre für den Transport chemisch aggressiver Medien. Sie fallen unter die Klassifikation MLK. Die Gussprodukte unter dem Klassifikator MLB eignen sich für Drainagesysteme an Straßen und Brücken.

Die Besonderheiten der Konstruktion und der Zusammensetzung, die beim Gießen von Gussrohren verwendet wurden, sind in der Kennzeichnung angegeben:

Wie werden SML- und SME-Rohre verbunden?

Muffenlose Kanalisationsrohre aus Gusseisen werden mithilfe spezieller Spannvorrichtungen miteinander verbunden. Diese Verbindungselemente bestehen aus einer stählernen Spannschelle und einer elastischen Manschette, die über den Stoßbereich gelegt wird.

In der Praxis werden zwei Ausführungen der Stahlspannschelle verwendet – mit einer Schraube (CE) oder mit zwei Schrauben (CV). Das Material der elastischen Manschette gewährleistet eine hohe Dichtigkeit, während die Stahleigenschaften des Spannrings Korrosion ausschließen.

Metallschellen und -manschetten mit elastischen Einsätzen werden üblicherweise zur Verbindung von muffenlosen Gussrohren verwendet. Es gibt mehrere Varianten solcher Verbindungselemente.

Verbindungsschellen werden nicht nur zur Verbindung einzelner Rohrstücke beim Rohrleitungsbau verwendet. Dieselben Komponenten werden auch für Verbindungen mit Formstücken eingesetzt.

Schellen werden für verschiedene Montagedurchmesser hergestellt und sind für den gesamten Arbeitsdruckbereich ausgelegt. Es gibt Modifikationen von Schellen mit Schalldämmeffekt, die bei der Installation von geräuschloser Abwasserentsorgung verwendet werden. Ihr Einbau erfordert keine zusätzliche Schalldämmung an den Durchführungen von Rohrleitungen durch Decken.

Muffenelemente werden nach dem Prinzip des Einsteckens des geraden Endes eines Rohres in den Muffenteil des anderen verbunden. Die Elastizität der Verbindung und die Dichtheit werden in der Regel durch einen Gummiring gewährleistet, der in die Nut auf der Innenfläche der Muffe des gusseisernen Rohres eingepresst ist.

Es gibt auch ein Schema, bei dem die Dichtheit der Verbindung in der Muffe (und die Elastizität) durch das Füllen des Spalts zwischen den Rohren mit Dichtmaterial erreicht wird.

Die Praxis des Baus von Abwassersystemen auf der Basis von gusseisernen Muffenrohren sieht die Verwendung einer von fünf Verbindungsvarianten (A, B, C, D, E) vor. Vier davon mit Dichtungen in Form von Gummiringen (5, 6) und eine in Form eines geteerten Strangs (3).

Für Muffenelemente sind folgende Arten der Abdichtung und Fixierung der Verbindungen charakteristisch:

1. Verstemmen mit Asbestzement-Füllstoff.
2. Einbau einer Dichtmanschette.
3. Einbau eines selbstabdichtenden Rings.
4. Verwendung eines Überwurfflansches mit Schraubbefestigung.
5. Anwendung eines Anschlagszapfens.

Es wird auch die Methode der Fixierung der Rohrverbindung mittels Warm- und Kaltschweißen praktiziert, aber sie wird äußerst selten angewendet. Dies erklärt sich durch die Komplexität der Schweißtechnik von Gusseisen. Zudem erfordern Schweißarbeiten an Gusseisen Spezialisten, professionelles Schweißgerät und teure Elektroden auf Nickelbasis.

Über die Besonderheiten bei der Auswahl von Rohren für den Bau eines internen Abwassersystems informiert der Artikel, in dem alle Argumente detailliert dargelegt und die Eigenschaften verschiedener Typen erläutert werden.

Besonderheiten der Struktur und Anwendung

Das Hauptmerkmal der Gussrohre aus der Klassifikatorgruppe TML ist ihre Bestimmung für die unterirdische Verlegung in Tiefen von 0,8 bis 6 Metern. Speziell als Bestandteile von externen TML-Systemen konzipiert, zeichnen sich die Rohre durch eine erhöhte Festigkeit und einen verbesserten Korrosionsschutz aus.

Die Betriebsparameter der Druckfestigkeit ermöglichen es, Abwasserleitungen bedenkenlos, zum Beispiel unter Fahrbahndecken mit hohen Gewichtsbelastungen, zu verlegen. Bei der Montage sind jedoch die Normen DIN EN 877, 1610 und GOST einzuhalten, die die Schaffung eines geeigneten Stützfundaments und von Überdeckungen vorsehen.

Die Struktur eines modernen gusseisernen muffenlosen Rohres besteht aus einer zweischichtigen Innenbeschichtung aus Epoxidharz (1), einer Außenbeschichtung mit Epoxidlack (2), einer Arbeitsschicht aus Gusseisen mit lamellarem oder sphärolithischem Graphit (3) und einer Zinkschutzbeschichtung (4).

Zu den Besonderheiten des hochfesten Gussrohres gehört auch das Vorhandensein einer wirksamen Beschichtung (innen und außen), einschließlich auf Formstücken. Die Beschichtung erfolgt unter Verwendung von Zink und Epoxidharzen, wodurch ein hoher Korrosionsschutz auch in stark aggressiven Umgebungen gewährleistet wird.

Diese Rohre können erfolgreich für die Verlegung in Böden mit hohem pH-Wert (0–10) eingesetzt werden. Die innere Epoxidlackbeschichtung von gusseisernen Abwasserrohren hat eine glatte (gleitfähige) Struktur, die den Widerstandskoeffizienten bei der Abwasserströmung minimiert.

Struktur eines modernen Gussrohres TML:

1. Beschichtung mit modifiziertem Epoxidharz in zwei Schichten (Schichtdicke 120 µm).
2. Schutzbeschichtung mit Epoxidlack (Schichtdicke 60 µm).
3. Gusseiserne Grundschicht mit erhöhtem Kohlenstoffgehalt.
4. Schutzbeschichtung mit Zinkpulver (Spritzdichte 130 g/m²).

Die Standardrohrlänge (3000 mm) kann bei Bedarf leicht auf die gewünschte Größe gekürzt werden, beispielsweise mit einer elektrischen Rohrzange. Beim Zuschneiden eines gusseisernen Rohres ist ein exakter, sauberer Schnitt sicherzustellen. Dieses Vorgehen gewährleistet eine zuverlässige Abdichtung bei der Montage von Abwasserleitungen.

Darüber hinaus werden die Schnittkanten in der Regel mit Spezialfarbe gestrichen und mit Isolierband vom Typ Pro-Cut umwickelt. Für aggressive Umgebungen werden spezielle Dichtungen verwendet. Diese Maßnahmen erhöhen zusätzlich die Sicherheit und minimieren das Risiko von Undichtigkeiten.

Auf diese Weise wird eine Verbindungsstelle an der Kante des abgeschnittenen gusseisernen Rohres geschaffen, wobei das Isolierband Pro-Cut als Schutz- und Dichtungselement verwendet wird.

Die Liste der Besonderheiten von Gussabwasserrohren ist beeindruckend. Im Vergleich zu Polymerprodukten, die aufgrund ihrer Billigkeit schnell an Popularität gewinnen, haben Gussprodukte eine Reihe von Vorteilen.

Gusseisen hat keine Angst vor Feuer und hohen Temperaturen, während Kunststoffrohre bereits bei T=100° erweichen und bei noch höheren Temperaturen zu deformieren beginnen und schmelzen können.

Gusseisenrohrleitungen zeichnen sich durch einen niedrigen Geräuschpegel beim Betrieb des Systems aus und benötigen keine Montage von Dehnungsausgleichern. Sie können in Beton eingebettet werden, ohne dass ein Bruch durch Kompression/Expansion der Materialien befürchtet werden muss.

So amortisieren sich die Anschaffungskosten sehr schnell durch den wirtschaftlichen Betrieb von Gussrohren. Ihr Einsatz erfordert keine Brand- und Schalldämmung, die Überholungszeiträume sind um ein Vielfaches länger als bei Kunststoffleitungen. Die Betriebsdauer ist nicht einmal auf 100 Jahre begrenzt.

Vorisoliierte Produkte

Gusseisenprodukte der Klassifikatorgruppe TML ergänzen die Produkte, die vorisolierte Gusseisenrohre darstellen. Diese Modifikationen werden erfolgreich in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen eingesetzt.

Im Grunde handelt es sich um dieselben muffenlosen oder Muffenrohre hoher Festigkeit (1), die zusätzlich mit technologischen Schichten (2, 3, 4) aus Wärmedämmung versehen sind.

Eine Variante des muffenlosen Gusseisenrohrs, ergänzt durch ein Wärmedämmelement. Produkte dieser Ausführung werden als „vorisolierte Rohre“ bezeichnet. Sie sind für den Einsatz bei niedrigen Umgebungstemperaturen vorgesehen.

Als wirksamer Wärmeisolator wird duroplastischer Schaum (3) oder ein ähnliches Material verwendet, das eine dichte Struktur und die Nichtbrennbarkeit nach Klasse „A2" aufweist. Der Wärmeisolator wird mit einer Ummantelung aus verzinktem Stahlblech (4) abgedeckt. Die Blechdicke der Ummantelung beträgt mindestens 1 mm. Die Ummantelung wird mit Schellen (2) befestigt, die ebenfalls aus verzinktem Stahl bestehen.

Vorisolierte Gusseisenrohre sind für den Betrieb bei einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 75 % ausgelegt. Die Isolierung verhindert Kondensatbildung bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen. Es gibt Modifikationen mit Einbau eines Heizkabels direkt in die Wärmedämmstruktur.

Gründe für den Ersatz von Gusseisen durch Polymere

Wodurch ist die zunehmende Beliebtheit von Polymerprodukten bedingt, mit denen man Gusseisen ersetzen möchte?

Wie sich herausstellt, sind die Hauptgründe:

• Korrosionsrisiken von Gusseisen durch Schädigung durch Streuströme elektromagnetischer Felder;
• Fehlen eines zusätzlichen Schutzes der Innenwände von Rohren gegen aggressive Medien;
• Steifigkeit der Produkte, die sich positiv auf ein einzelnes Rohr auswirkt, aber eine Verschiebung der gesamten Bodenlasten auf die Verbindungsstellen in einer aus zehn oder mehr Rohren bestehenden Rohrleitung provoziert;
• technische Schwierigkeiten, die unweigerlich während Reparaturen oder bei der Erstellung neuer Leitungsanschlüsse auftreten.

Polymerrohre werden viel häufiger als Gussrohre bei der Errichtung von autarken Abwassersystemen in Privathäusern eingesetzt.

Welche Rohre sich am besten für den Bau des Außenteils des Abwassersystems auf einem Grundstück im Grünen eignen, erfahren Sie im folgenden Artikel, der dieser schwierigen Frage gewidmet ist.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Einige nützliche Tipps zur Auswahl von Rohren sind hilfreich, wenn Sie Ihr Kanalsystem selbst bauen möchten:

Allerdings stehen Polymerprodukte in technischen und betrieblichen Kennwerten den Produkten aus Gusseisen nach. Sie haben im Vergleich zu gusseisernen Abwasserrohren deutlich mehr Nachteile.

Polymere sind praktisch und sinnvoll für interne Abwassersysteme, aber für anspruchsvolle Außenleitungen ist es aus jeder Perspektive vernünftig, Gusseisen zu verwenden.

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