steinzeugrohre

KI Keramik-Institut GmbH | Literatur EN

STEINZEUGROHRE

Erhöhung der Festigkeit von Steinzeugwerkstoffen für die Produktion von Kanalisationsrohren

Bearbeiter: Dipl. Ing. Kerstin Hohlfeld

Problemstellung

Mit Einführung der EU-Norm EN 295 entfällt bei Kanalisationsrohren die Vorgabe der Wandstärke im Verhältnis zum Innendurchmesser.
Die Realisierung der geforderten Festigkeitswerte bei verringerter Wandstärke bietet der Industrie sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile: kürzere Trocken- und Brennzeiten (Schnellbrand) Rohstoff- u. Energieeinsparung sowie einfacheres Handling.

Um die genannten Vorteile nutzen zu können, sind Möglichkeiten zu erschließen, die Festigkeit von Steinzeugwerkstoffen bei verminderter Wandstärke deutlich zu erhöhen.

Lösungsweg

Zwei in der Industrie angewandte Rohstoffversätze wurden in die folgenden Untersuchungen einbezogen:

- Bewertung aller zum Einsatz kommenden Rohstoffe hinsichtlich chemisch - mineralogischer
Zusammensetzung, Korngrößenverteilung sowie Brenneigenschaften

- Untersuchungen bezüglich Festigkeitssteigerung durch:

Rohstoffsubstitution
Variation der Aufbereitung
Reduzierung der Korngröße der Hartstoffe
Einsatz von Mineralisatoren zur Verbesserung der Mullitbildung
Modifikation der Brennbedingungen

- Umsetzung der Ergebnisse im kleintechnischen Maßstab

Ergebnisse

In Auswertung der ermittelten Biege- und Scheiteldruckfestigkeiten aus den Voruntersuchungen wurden im industrienahen Versuch 3 Versatzvarianten und der entsprechende Originalversatz zu 100 mm - Rohren mit Wandstärken von 17 mm - 12,5 mm (Press-Maß) verarbeitet.

Es wurden Festigkeitssteigerungen im Bereich von 6 bis ca. 38 % erzielt: bei Einsatz von reaktivem SiO2 (amorph) bzw. Bentonit als Mineralisator, bei erhöhter Mahlfeinheit der Schamottekörnung, bei Anwendung einer Halbnaßtechnolgie.

Die Trocknungszeit konnte um ca. 20 % gesenkt werden.

Brand der industrienah gefertigten Rohre im gasbeheizten Kammerofen des Keramik-Institutes