DD298771A5

DD298771A5 - Saeurebestaendige schwefelbetonrohre und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DD298771A5
Application number: DD90338515A
Authority: DD
Inventors: Leif H A Larsen
Original assignee: ��@�a�k��
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1992-03-12
Also published as: AU5282290A; DK160709B; NO913538D0; CZ277704B6; GR900100158A; US4981740A; CN1046306A; BR9007208A; WO1990010606A1; NO913538L; JPH04504101A; DK117589D0; EP0462193A1; NZ232845A; HUT59892A; MA21766A1; TNSN90029A1; DK117589A; YU42890A; CA2048643A1

Abstract

Die Erfindung betrifft saeurefeste Betonartikel, insbesondere Schwefelbetonrohre, bei denen das Volumen von Portlandzement, Fuellstoff und Wasser durch ein im wesentlichen gleiches Volumen Schwefelzement und Fuellstoff ersetzt wird, waehrend der Anteil der anderen Komponenten im wesentlichen unveraendert bleibt. Die Schwefelbetonrohre werden durch Mischen der Materialbestandteile und Einstellen der Mischung auf eine Temperatur, bei der Schwefelzement fluessig ist, hergestellt. Bei dieser Temperatur wird die Mischung unter starker Vibration bei Verwendung einer Schalungsform, die auf eine Temperatur von maximal 160C vorgewaermt wurde, gegossen. Die gegossenen Rohre koennen unmittelbar nach dem Gieszen aus der Form genommen werden. Nach nur 24 Stunden verfuegen sie ueber eine ausreichende Festigkeit fuer den Transport zu einer Baustelle. Schwefelbetonrohre sind fuer aggresive Bedingungen am besten geeignet, da sie saeure- und salzbestaendig sind.{Beton, saeurebestaendig; Saeurebeton; Schwefelbeton; Rohr, saeurebestaendig; Schwefelbetonrohr; Portlandzement; Schwefelzement; Trockengieszverfahren}

Description

Anwendungsgebelt der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft säurebeständige Betonartikel, im besonderen Schwefelbetonrohre, und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die USA-Patentschriften Nr.4.311.826,4.348.313 und 4.391.969 offenbaren Schwefelzementzusammensetzungen, die elementaren Schwefel und einen Betonverflüssiger enthalten. Der Betonverflüssiger liegt normalerweise in Mengen von etwa 5% vor und beinhaltet ein Gemisch aus Dizyklopentadien und Zyklopentadienoligomeren im Verhältnis 1:1. Die USA-Patentschrift Nr.4.293.463 offenbart eine Schwefelzementzusammensetzung, die Schwefel, einen Viskositätserhöhenden, oberflächenaktiven, feinverteilten Teilchenstabilisator, wie z. B. Flugasche, und ein aus Erdöl abgeleitetes Olefinpolymermaterial enthält. Mit einem Anteil an nichtflüchtigen Stoffen von mehr als 50Ma.-% sowie einer Mindestjodzahl nach Wijs von etwa 100cg/g ist das besagte Polymer in der Lage, mit dem Schwefel unter Bildung eines schwefelhaltigen Polymers zu reagieren, (vgl. Spalte 2, Zeilen 29-37). Entsprechende Schwefelzusammensetzungen sind in der Patentschrift Nr.4.058.500 beschrieben. Schwefelzement wird als Ersatz für herkömmlichen Zement in der Betonherstellung verwendet. Im Gegensatz zu herkömmlichem Portlandzementbeton zeichnet sich der erhaltene Schwefelbeton dadurch aus, daß er gegenüber Salz- und Säureangriff beständig ist. Schwefelzement ist der einzige Binder bei der Herstellung von Schwefelbeton. Schwefelbeton wird bei Erwärmung bis auf ca. 135⁰C flüssig, was den Schwefelbeton so verarbeitungsfähig macht wie herkömmlichen Beton. Während des Kühlprozesses, der im allgemeinen nur wenige Stunden dauert, entwickelt der Schwefelbeton einzigartige Eigenschaften, wie z. B. Druckfestigkeiten von ca. 40 bis 60 MPa, Biegefestigkeiten von ca. 8 bis 12 MPa, eine hohe Stoßfestigkeit, hohe Verschleißfestigk jit, absolute Wasserundurchlässigkeit, Beständigkeit gegenüber Angriffen durch Salz und Säure sowie Beständigkeit gegenüber Frost-Tau-Beanspruchung. Beispiele für Schwefelbeton und dessen Herstellung sind in den USA-Patentschriften Nr.4.025.352,4.496.659,4.332.911 und 4.332.912 offenbart.

Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften wird Schwefelbeton in vielen industriellen Bereichen eingesetzt, die mit aggressiven Milieus zu tun haben, in denen sich herkömmlicher Portlandzement zersetzt. Typische Anwendungsgebiete, wo die besonderen Eigenschaften von Schwefelbeton von speziellem Interesse sind, sind unter anderem die Herstellung von Decken, Beschichtungen, Fundamenten, Wänden, Säurereservoirs, Tanks, Kanalisationssystemen und ähnlichem. Obgleich es viele gute Gründe für die Verwendung von Schwefelbeton gibt, wurde noch kein akzeptables Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Schwefelbeton gefunden. In der Tat wurden verschiedene Verfahren zur Herstellung solcher Rohre vorgeschlagen, aber keines kann aus technologischer und ökonomischer Sicht als zufriedenstellend betrachtet werden. Beispiele bekannter Verfahren zur Herstellung von Schwefelbetonartikeln sind in den nachfolgenden Patentbeschreibungen erwähnt. Die USA-Patentschrift Nr. 3.954.480 offenbart Betonzusammensetzungen, Betonartikel und Verfahren zur Herstellung der Artikel, bei denen ein Teil des Zements durch Schwefel, vorzugsweise plastifizierten Schwefel, ersetzt wird. Das Patent offenbart folglich eine Kommunikation von Schwefelbeton und herkömmlichem Beton. Im Herstellungsverlauf der Betonartikel wird das Material in die gewünschte Form gebracht und verdichtet, daraufhin bleibt das Produkt stehen, um eine teilweise oder vollständige Hydration des enthaltenen Zements zu ermöglichen. Das hydratisierte Produkt wird dann auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Schwefel erhitzt, um den Schwefel zu plastifizieren, worauf der Artikel abgekühlt wird und gebrauchsfertig ist. Dieses Verfahren ist sehr zeitaufwendig, da die teilweise oder vollständige Hydration des Zements lange dauert und die Wärmebehandlung im allgemeinen durch ein- bis fünfstündiges Erhitzen bei einer Temperatur zwischen 121 und 177⁰C erfolgt. Darüber hinaus ist es aufgrund des Anteils an herkömmlichem Zement nicht möglich, alle oben erwähnten Vorzüge von Schwefelzemsnt zu erreichen.

Die USA-Patentschrift Nr.4.134.775 offenbart Artikel, die als Konstruktionselemente verwendet werden sollen, wie z. B. Ziegel, Blocksteine, Zierleisten, Gesims und ähnliches, die im wesentlichen ein dreidimensionales Gefüge aus verfestigtem elementaren Schwefel und ein festes, partikuläres anorganisches Material beinhalten, das sich gleichmäßig über das Grundgefüge verteilt,

wobei das besagte partikuläre anorganische Material 20 bis 80 Ma.-% des Artikels ausmacht. Mindestens ein Teil des partikulären anorganischen Materials ist unzerKleinerte Flugasche, die 20 bis 60Ma.-% des Artikels ausmacht. Das partikuläre anorganische Material hat eine Korngröße von 0,0005 bis 10,0mm, wobei die maximale Korngröße im Vergleich zur kleinsten Abmessung des Fertigartikels gering ist. Die Herstellung des Artikels erfolgt, indem Schwefelbeton bei Raumtemperatur gemischt und das Gemisch in eine Form gegossen wird. Da Gemisch wird anschließend bis zum Schmelzen des Schwefels erhitzt. Die erforderliche Festigkeit des Artikels wird in der nachfolgenden Abkühlung erreicht. Ein solcher Artikel hat eine wesentlich größere Härte als verfestigter Schwefel und eine höhere Druckfestigkeit als gealterter Gußbeton. Die hergestellten Artikel können auch in Form von Pellets extrudiert und zur Verwendung In situ eingeschmolzen werden. Das in der USA-Patentschrift Nr.4.134.775 offenbarte Verfahren ist zeitaufwendig und nur im Zusammenhang mit kleinen Artikeln nutzbar und kann folglich zur großtechnischen Herstellung von Rohren nicht verwendet werden. Die USA-Patentschrift Nr.4.256.499 offenbart geformte Schwefelbetonartikel und ihre Herstellung aus einer formbaren Zusammensetzung von mineralischem Zuschlagstoff, mineralischem Bindemittel, einer Schwefelkomponente wie z. B. elementarem Schwefel und einer Aufschlämmflüssigkeit wie z. B. Wasser. Das Gemisch wird in einem Formkörper bei erhöhtem Verdichtungsdruck verfestigt und geformt, bis zur Verdunstung der Aufschlämmflüssigkeit getrocknet und bis zum Schmelzen des Schwefels erhitzt. Anschließend wird der Artikel abgekühlt, um den Schwefel zu verfestigen, wobei die mineralischen Materialien mit dem Schwefel in ein GriJ.idgefüge eingebunden werden. Die Verwendung einer Aufschlämmflüssigkeit macht das Verfahren unbequem und zeitaufwendig, da das Material nach dem Verdichten und Gießen solange getrocknet werden muß, bis die Aufschlämmflüssigkeit im wesentlichen verdunstet ist.

Die USA-Patentschrift Nr.4.426.458 offenbart faserverstärkte Schwefelbetonzusammensetzungen, die entsprechend der Beschreibung zur Herstellung von Betonartikeln wie z. B. Pflasterplatten, Konstruktionselementen, Bordsteinen, Rinnsteinen und Rohren vorgeschlagen werden. Die Schwefelbetonzusammensetzungen enthalten Schwefelzement, Zuschlagstoffe und Faserstoffe in Form von Fadenbündeln mit einer Länge von mindestens 3cm. Die Zuschlagstoffe können folgende Verteilung der Korngrößen aufweisen:

15-80Ma.-% mit einer Korngröße von mehr als 4,75mm vorzugsweise 1,5 bis 4cm Durchmesser,5-85Ma.-% mit einer Korngröße zwischen 150pm und 4,75mm Durchmesser,5-15Ma.-% mit einer "orngröße von weniger als ca. 150pm Durchmesser.

Die Herstellung von Schwefelbetonartikeln entsprechend dieser Beschreibung kann durch Mischen der vorgewärmten Zuschlagstoffe mit dem geschmolzenen Schwefel und den Faserstoffen in einem Mischer bei Temperaturen zwischen 120 und 140°C erfolgen. Anschließend wird das heiße Gemisch gegossen. Die Patentbeschreibung befaßt sich ausschließlich mit Problemen, die mit der Faserverstärkung zusammenhängen. Die Beschreibung enthält keinen Hinweis auf die Möglichkeit der großtechnischen Herstellung von Rohren durch einen Facharbeiter.

Das Englische Patent Nr.0.048.106 A1 offenbart Schwefelzusammensetzungen einschließlich Schwefelbeton, die partikuläre anorganische Zuschlagstoffe umfassen, die in einem Grundgefüge der Schwefelkomponente miteinander verbunden sind, das über eine Vielzahl kleiner Zelleneinschlüsse verfügt. Entsprechend der Beschreibung wird vorgeschlagen. Artikel wie z. B. Pflasterplatten, Konstruktionselemente, Bordsteine, Rinnsteine, Rohre und ähnliches durch Gießen dieses Schwefelbetons herzustellen. Es ist jedoch nicht beschrieben, wie die Rohre herzustellen sind. Die Zelleneinschlüsse, die ein Gas, wie z. B. Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid oder Halogenkohlenwasserstoffe oder ein feinverteiltes, poröses, partikuläres Material enthalten, können der Schwefelkomponente im Verlauf der Herstellung auf verschiedene Art und Weise beigement werden. In einer bevorzugten Anwendungsform der Herstellung von Schwefelbeton wird der anorganische Zuschlagstoff zuerst auf eine Temperatur zwischen ca. 115 und ca. 16O⁰C erwärmt, daraufhin wird er in einem geeigneten Mischer mit dem flüssigen Schwefelzement gemischt, bis eine im wesentlichen homogene Mischung erreicht ist. Während des Mischprozesses bleibt die Temperatur konstant. Die heiße Mischung wird anschließend unter Verwendung einer herkömmlichen Anlage gegossen. Der Moment der Einbringung der kleinen Zelleinschlüsse ist abhängig vom angewandten Zelleinschlußverfahren. Diese Patentanmeldung offenbart Verfahren zur Beimengung von Luft, gibt aber keine Auskunft über die großtechnische Herstellung von Schwefelbetonrohren.

Der Nachteil bei der Herstellung oben beschriebener und anderer Schwefelbetonartikel besteht im allgemeinen darin, daß der goschmolzene Schwefelbeton eine geringe Viskosität aufweist. Dies führt möglicherweise zu Problemen, die z. B. mit dem Bedarf an einer großen Anzahl von rormen oder einer Reinigung der Formen zwischen zwei Gießvorgängen aufgrund des an den Formwänden anhaftenden Materials oder einer Schrumpfung, die zu falschen Endabmessungen führt, oder einentAbsetzen von Zuschlagstoff oder einer Trennung von Zuschlagstoff und geschmolzenem Schwefel während der Abkühlungsperiode zusammenhängen. Daher sind die Fachleute allgemein der Meinung, daß die Herstellung von Schwefelbetonrohren eine besondere Anlage und eine spezielle Bearbeitung erforderlich macht.

Die oben dargestellte Meinung von Fachleuten, daß die Herstellung von Rohren aus Schwefelbeton eine sehr schwierige Aufgabe ist, wird noch dadurch bekräftigt, daß den Fachleuten allgemein bekannt ist, daß vor 10 Jahren ein kanadischer Hersteller bei einem aussichtslosen Versuch zur Herstellung von Schwefelbetonrohren bankrott ging. Ein US-amerikanischer Produzent war, nachdem er 1 Million US-Dollar investiert hatte, gezwungen, die Herstellung von Schwefelbetonrohren aufzugeben.

Darüber hinaus teilte Alfred Ecker (von der ÖMV Aktiengesellschaft, Österreich) auf dem vom The Sulphur Institute organisierten International Sulphur Concrete Symposium & Workshop vom 14.-15.Oktober 1986 in Washi'igton D.C. mit, daß „eine Klassifizierung der Zuschlagstoffe entsprechend der Beschreibung von Portlandzementbeton für Schwefelbeton unzureichend ist". Hinsichtlich der Möglichkeit einer Herstellung von Rohren aus Schwefelbeton teilte er mit, daß die Herstellung mittels Zentrifugalverfahren zu Problemen mit der Trennung und inneren Spannung führte. Ferner teilte A. Ecker mit, daß die „Vorfertigung von Schwefelbetonteilen sehr einfach zu sein scheint, daß Gießen, Vibration und Formkonstruktion jedoch umfassende Sachkenntnis erfordern, da Schwefelbeton ein thermoplastisches Material ist, das eine sachkundige Bearbeitung erfordert". „Die Überführung der Schwefelbetontechnologie vom Labor in die kommerzielle Produktion ist schwierig und kostenaufwendig." Auf diesem Symposium stimmten die Referenten Thomas A. Sullivan (Berater) und William C. McBee (U. S. Bureau of Mines) dieser Aussage zu.

Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Portlandzementbeton bekannt, so z. B. das Schleuderverfahren, bei dem eine komplizierte Anlage benötigt wird, und das sogenannte Naßverfahren, das vor dem Entformen eine lange Abbindezeit erforderlich macht, sowie das Trockengießverfahren. Das Trockengießverfahren erfolgt unter starker Vibration, wodurch die Feststoffteilchen so sehr verdichtet werden, daß Betonrohre aus Portlandzement unmittelbar nach dem Gießen entformt werden können.

Das Aushärten der Betonrohre aus Portlandzement erfolgt aufgrund einer chemischen Reaktion zwischen Portlandzement und Wasser sowie wahlweise einzusetzenden Pozzolanerden und Zusätzen. Im allgemeinen werden für eine vollständige Aushärtung 28 Tage als notwendig erachtet. Folglich weisen Betonrohre aus Portlandzement in den ersten Tagen nach dem Gießen eine geringe Festigkeit auf. Betonrohre aus Portlandzement sind, insbesondere in den ersten Tagen nach dem Gießen, sehr empfindlich gegenüber Austrocknung, da für die chemische Reaktion Wasser erforderlich ist. Infolgedessen weisen die fertigen Betonrohre aus Portlandzement abhängig von den Aushärtungsbedingungen große Qualitätsunterschiede auf. Betonrohre aus Portlandzement sind nicht 100%ig wasserundurchlässig, da Portlandzementbeton immer über ein mehr oder weniger geschlossenes Kapillarporensystem verfügt. Aggressive Substanzen, wie z.B. Salze und Säuren, dringen leicht in den Beton ein und zersetzen ihn.

Betonrohre aus Portlandzement sind folglich nicht beständig gegenüber Säureangriffen, z. B. durch Schwefelsäure. Aufgrund verschiedener Bakterien bildet sich in einem langen Kanalisationssystem häufig Schwefelwasserstoff. Im oberen Teil eines Kanalisationsrohres oxydiert der Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure, wobei die besagte Säure die Botonrohre aus Portlandzement rasch anfrißt und zersetzt. Dieses Problem tritt insbesondere in warmem Klima auf. Es ist z.B. notwendig, das gesamte Kanalisationssystem von Los Angeles auszuwechseln.

Für die Herstellung von Rohren bestimmter Portlandzementbeton kann aus einem Gemisch aus feinen Zuschlagstoffen (mit Zuschlagstoffkörnern von weniger als 4 mm) und Zement oder einem Gemisch aus feinen Zuschlagstoffen und groben Zuschlagstoffen (mit Zuschlagstoffkörnern von mehr als 4 mm) und Zement angefertigt werden. Typische Zusammensetzungen enthalten:

Portlandzement 200-400 kg/m³ Flugasche 0-150 kg/m³ Feiner Zuschlagstoff 800-1 800 kg/m³ Grober Zuschlagstoff 0-1000 kg/m³

Wasser 120-140 kg/m³

Darüber hinaus können verschiedane chemische und mineralische Zusätze verwendet werden. Im Gegensatz zu Schwefelbeton kann Portlandzementbeton aufgrund des vorhandenen Wassers nicht bei Temperaturen unter O⁰C gegossen werden. Heute sind Verfahren zur Beschichtung von Betonrohren aus Portlandzement, z. B. mit Epoxidharz, bekannt. Solche Verfahren

sind jedoch kostenaufwendig und mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Wegen der Gesundheitsgefährdung beim Umgangmit Epoxidharz, z. B. durch seine krebserzeugenden Eigenschaften, sind umfassende Schutzmaßnahmen vorgeschrieben.

Darüber hinaus ist es nicht leicht, eine ausreichende Undurchlässigkeit zur Beschichtung zu gewährleisten. Dies trifft auch auf

eine andere Form der Beschichtung zu, bei der das Betonrohr mit Plastwerkstoff ausgegossen wird. In diesem Fall treten große

Probleme hinsichtlich der Undurchlässigkeit, insbesondere an den Verbindungen der Rohre auf. In Dänemark wie auch in allen anderen Industriestaaten wächst der Bedarf an korrosionsbeständigen Rohren sowohl für den Wechsel vorhandener Rohrsyateme wie auch für neue Systeme. Wie bereits oben erwähnt, war es bislang nicht möglich, Schwefelbetonrohre in zufriedenstellender Art und Weise so

herzustellen, daß solche Rohre für Bereiche genutzt werden können, wo herkömmliche Betonrohre aus Portlandzement nichtbeständig genug sind. Folglich gibt es einen großen Bedarf an Schwefelbetonrohren, die ökonomisch und effektiv, z. B. unter

Nutzung der vorhandenen herkömmlichen Anlagen zur Herstellung von Betonrohren aus Portlandzement, produziert werden. Ziel der Erfindung

Überraschenderweise wurde nachgewiesen, daß solche Schwefelbetonrohre aus einem Material hergestellt werden können, das analog zu Zusammensetzungen von Portlandzementbeton formuliert wird, die sich zur Herstellung von Rohren mittels Trockengießverfahren eignen, wobei die besagte Analogie auf einem Prinzip beruht, das im folgenden genauer erläutert werden soll.

Wesen der Erfindung

Nach diesem Prinzip werden die Zementbreikomponenten von Portlandzementbeton, d. h. Ze mont, Füllstoff und Wasser, durch das im wesentlichen gleiche Volumen von Schwefelzementbrei, d.h. Schwefelzement und Füllstoff, ersetzt. Die anderen Komponenten, das sind insbesondere Zuschlagstoff und Luft, bleiben hinsichtlich Volumen und Verteilung der Zuschlagstoffkorngröße im wesentlichen unverändert. Zur Erreichung der beschriebenen Analogie erfolgen Mischen und Gießen bei einer Temperatur, bei der der Schwefelzementbrei die gleichen Theologischen Eigenschaften aufweist wie Portlandzementbrei bei normalen Gießtemperaturen. Geeignete Temperaturen für den Schwefelzementbrei liegen im Bereich von 120 bis 150°C, insbesondere zwischen 130 und 140⁰C.

Bei Anwendung der oben beschriebenen Analogie entsteht eine Materialzusammensetzung, die unter starker Vibration gegossen werden kann. Dadurch wird gewährleistet, daß die Form vollständig gefüllt wird und daß das fertige Rohr unmittelbar nach dem Gießen nicht zusammensacken kann, d. h. daß das Rohr unmittelbar danach aus der Form genommen (entformt) werden kann. Eine solche Materialzusammensetzung und solche Gießbedingungen gewährleisten eine starke Verdichtung des partikulären Materials. Die einzelnen Teilchen berühren einander in starkem Maße, da sie lediglich von einer dünnen Schicht Schwefelzement umgeben sind.

-5- 298 771 Offenbarung der Erfindung

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Schwefeibetonzusammensetzung, mit der Rohre im wesentlichen nach dem bekannten Trockenverfahren zur Produktion von Betonrohren aus Portlandzement hergestellt werden können. Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Schwefelbetonrohren, wobei das besagte Verfahren von der Nutzung herkömmlicher Anlagen zur Herstellung von Betonrohren aus Portlandzement mittels Trockengießverfahrens ausgeht.

Das Ziel der Erfindung wird durch Schwefelbetonrohre erreicht, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie mittels Trockengießverfahrens in einer vorgeheizten Schalungsform unter starker Vibration bei einer Temperatur, bei der fchwefelzement flüssig ist, aus einem Material hergestellt werden, das auf der Grundlage der Zusammensetzung eines für diu Rohrherstellung mittels Trockengießverfahren geeigneten Portlandzementbetons formuliert wurde, wobei die Volumen von Portlandzement, Füllstoff und Wasser im wesentlichen durch die gleichen Volumen Schwefelzement und Füllstoff ersetzt werden.

Erfindungsgemäße Schwefelbetonrohre umfassen solche Schwefelbetonartikel, die unter starker Vibration gegossen und unmittelbar danach aus der Form genommen werden, worauf sie stützfrei stehen können. Solche Artikel können z. B. Rohre für Kanalisationssysteme sein. Es ist natürlich auch möglich, andere, schwer gießbare Artikel mit komplizierter Form und/oder einer Größe, die die Herstellung durch einfaches Gießen erschwert, herzustellen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Artikel eine Form aufweisen, die als Rohrform definiert werden kann.

Als Schwefelzement für die erfindungsgemäßen Schwefelbetonrohre kann jede Art von Schwefelzement gewählt werden. Der Schwefelzement enthält im wesentlichen elementaren Schwefel, der unmodifiziert oder in verschiedener Art und Weise modifiziert vorliegt. Beispiele für Schwefelbeton sind u. a. in den oben angeführten USA-Patentschriften Nr.4.311.826,4.348.313, 4.391.969,4.293.463 und 4.058.500 beschrieben. Schwefelzement wird normalerweise in Mengen von 5 bis 30Vol.-% vorzugsweise zwischen 7 und 14 Vol.-% verwendet.

Neben Schwefelzement enthält der Schwefelzementbrei auch einen Füllstoff mit einer Korngröße von maximal 0,25mm. Dies entspricht im wesentlichen den Beschränkungen der Korngröße bei herkömmlichem Portlandzement. Die durchschnittliche Korngröße beträgt im allgemeinen 0,016mm, was auch der durchschnittlichen Korngröße von Portlandzement und Flugasche entspricht. Abhängig von der Art des Zuschlagstoffes in der Betonmischung kann der Füllstoff in Größe und Menge variieren und wahlweise zwei oder mehrere unterschiedlichen Materialarten enthalten. Um eine starke Verdichtung der Feststoffteilchen zu gewährleisten, muß abhängig von uer Schwefelzementmenge eine bestimmte Menge Füllstoff verwendet werden. Aufgrund der starken Verdichtung können die Schwefelbetonrohre unmittelbar nach dem Gießen aus den Schalungsformen genommen werden, ohne daß sie ihre Form verlieren, d.h., die Rohre sacken nicht zusammen. Der Gehalt an Füllstoffen gewährleistet darüber hinaus, daß ein geeigneter Zementbrei aus Schwefelzement und Füllstoff erreicht wird, so daß sich der Schwefelzement nicht aus der Schwefelbetonmischung absondert. Der Füllstoff sorgt außerdem dafür, daß die hergestellten Schwefelbetonrohre ausreichend dicht sind. Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Flugasche, Pozzolanerden, mineralische Füllstoffe, wie Siliciumdioxidmehl oder Gesteinsmehl oder Gemische daraus, Jeder Füllstoff, der den oben angeführten Anforderungen entspricht, ist unter der Voraussetzung geeignet, daß die hergestellten Schwefelbetonrohre die entsprechende Qualität aufweisen, wie hinsichtlich der Säurebeständigkeit z. B. gegenüber Schwefelsäure. Der Füllstoff liegt im allgemeinen in Mengen zwischen 3 und 40Vol.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 20Vol.-% des Schwefelbetons vor.

Verwendbar sind herkömmliche Zuschlagstoffe. Zuschlagstoffe mit Korngrößen von weniger als 4 mm werden als „feiner Zuschlagstoff, Zuschlagstoffe mit Korngrößen von mehr als 4 mm als „grober Zuschlagstoff" bezeichnet. Die Verteilung der Zuschlagstoffkorngrößen ist sowohl für das Gießen als auch für die Eigenschaften des Endproduktes von grundlegender Bedeutung. Die Verteilung der Zuschlagstoffkorngrößen in der vorliegenden Erfindung kann genau die gleiche sein wie die Verteilung der Zuschlagstoffkorngrößen bei einem entsprechenden Portlandzementbeton, der sich zur Herstellung von Rohren eignet. Bei Verwendung einer äquivalenten Verteilung der Zuschlagstoffkorngrößen werden beim Gießen die entsprechenden Eigenschaften erzielt. Die Verteilung der Zuschlagstof'r'korngrößen ist je nach Stärke des Artikels zu wählen. Für große Dicken werden günstigerweise große Körner verwendet. Eine typische Schwefelbetonmischung enthält zwischen 0 und 70 Vol.-% groben Zuschlagstoff, am günstigsten 30 bis 45Vol.-%, und zwischen 10 und 80 Vol.-% feinen Zuschlagstoff, am günstigsten 28 bis40Vol.-%

Die fertigen Schwefelbetonrohre enthalten im allgemeinen zwischen 1 und 10VoI.-% Luft, günstiger 2 bis 6Vol.-%,-noch günstiger 3 bis 5VoI.-% und am besten etwa 4 Vol.-%. Die Luft liegt in Form von Luftbläschen vor, die beim Mischen des Schwefelbetons eingeschlossen wurden. Ein Luftgehalt im oben angegebenen Bereich, z. B. zwischen 2 und 6 Vo!.-% hat keinen negativen Einfluß auf den Beton, beispielsweise in bezug auf Undurchlässigkeit, da die Luftbläschen klein und außerdem nicht miteinander verbunden sind. Ein Luftgehalt im oben angegebenen Bereich hat im Gegenteil einen positiven Einfluß auf die fertigen Rohre, da er die inneren Spannungen im Beton beim Schrumpfen infolge Kühlung verringert. Schließlich können die Schwefelbetonrohre, wenn dies gewünscht wird, Zusätze und/oder Hilfsstoffe enthalten. Solche Hilfsstoffe sind beispielsweise Substanzen zur Erreichung einer mikroporösen Struktur, deren Luftgehalt z. B. zwischen 4 und 8% liegt. Im allgemeinen liegt der Anteil an Zusätzen und/oder Hilfsstoffen unter 10Vol.-%, z. B. bei höchsten 5Vol.-%, 3Vol.-% oder 1 Vol.-%, berechnet auf der Grundlage des Volumens vom Schwefelbeton.

Außerdem ist eine Verbesserung der Festigkeit von Schwefelbetonrohren durch Zusatz von Verstärkerfüllstoffen, wie Fasern oder Faserelementen, in einer Größenordnung zwischen 0 und 5VoI.-% möglich. Durch Zusatz solcher Fasern oder Faserelemente wird sowohl die Druck- als auch die Biegefestigkeit beträchtlich erhöht. Für den erfindungsgemäßen Schwefelbeton wurden beispielsweise Plastfasern, Glasfasern und Stahlfasern als Fasermaterial verwendet. Die Zusammensetzung von Schwefelbeton zur Herstellung von Rohren entspricht, wie bereits erwähnt, der Zusammensetzung von herkömmlichem Portlandzementbeton zur Herstellung von Rohren unter Gewährleistung der oben angegebenen Analogie. Entsprechend der Analogie wird im wesentlichen das gleiche Volumen von feinem Zuschlagstoff, grobem Zuschlagstoff, Luft und Zusätzen und/oder Hilfsstoffen sowie im wesentlichen ein äquivalentes Volumen von Zementbreibestandteilen verwendet. Die Zementbreibestandteile von Portlandzementbeton sind Portlandzement, Füllstoff und Wasser, während die Zementbreibestandteile von Schwefelbeton Schwefelzement und Füllstoffe sind. Um die Analogie zu gewährleisten, wird der

Schwefelbeton vorzugsweise so formuliert, daß das Volumen von Schwefelzement im wesentlichen äquivalent zum Volumen des Wassers im Portlandzementbeton ist, während das Volumen des Füllstoffes im wesentlichen äquivalent zum Volumen von Portlandzement und Füllstoff im Portlandzementbeton ist

Eine geeignete Materialzusammensetzung zur Herstellung von erfindungsgemäßen Schwefelbetonrohren enthält in Vol.-%

5-30 % Schwefelzement

0-70 % groben Zuschlagstoff mit einer Korngröße von mehr als 4mm 10-80 % feinen Zuschlagstoff mit einer Korngröße von maximal 4 mm 3-40% Füllstoff 1-10% Luft

0-5 % verstärkte Fasern 0-10 % Zusätze und/oder Hilfsstoffe

Ein dem vorangegangenen gegenüber bevorzugtes Material enthält in Vol.-%

7-14 % Schwefelzement 30-45 % groben Zuschlagstoff 28-40 % feinen Zuschlagstoff 10-20% Füllstoff

2-6 %Luft

0-3 % verstärkende Fasern

0-10% Zusätze und/oder Hilfsstoffe

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schwefelbetonrohren ist charakterisiert durch:

a) Mischen der Materialkomponenten und Einrichten der erhaltenen Mischung auf eine Temperatur, bei der Schwefelzement flüssig ist,

b) Gießen der Mischung bei dieser Temperatur unter starker Vibration in eine Form, die auf maximal 160°C, am besten auf 120 bis 140°C vorgewärmt wurde,

c) Herausnehmen des gegossenen Rohres aus der Form.

Beste Methode zur Ausführung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren kann im wesentlichen wie folgt durchgeführt werden:

Die Hauptkomponenten, wie feiner Zuschlagstoff, grober Zuschlagstoff und Schwefelzement, werden auf 130 bis 16O⁰C vorgewärmt. Durch ein derartiges Vorwärmen wird der Zeitraum für die Einrichtung der zum Gießen erforderlichen Mischungstemperatur beachtlich verkürzt. In der Praxis werden feiner Zuschlagstoff und grober Zuschlagstoff in der für eine Tagesproduktion Schwefelbeton erforderlichen Menge in getrennte Silos gefüllt. Der Zuschlagstoff wird im Innern des Silos z. B. elektrisch oder durch Heißluft vorgewärmt. Die Herstellung beginnt mit der Mischung der Komponenten in einem Mischer, z.B. einem Zwangsmischer wie einem Mischer mit senkrechter Rührwerkswelle oder einem Schaufelmischer, und der Einrichtung des Gemisches auf eine Temperatur, bei der der Schwefelzement flüssig ist, d. h. auf etwa 135⁰C. Bei dieser Temperatur wird der Schwefeibbeton in einer zur Herstellung von Betonrohren aus Portlandzement mittels Trockenverfahrens verwendeten Anlage gegossen. Beispiele für Anlagen, dio zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden, sind unter anderem Anlagen zur Rohrherstellung mit einem Vibrationskern, wie sie beispielsweise von Pedershaab Maskinfabrik, Br0nderslev, Dänemark, erhältlich sind, und Anlagen mit Vibrationstischen, wie sie beispielsweise von Betodan, Vejle, Dänemark, geliefert werden. Die verwendete Anlage kann z. B. aus einem Vibrationstisch mit stationärem Kern, einer äußeren abnehmbaren Schalungsform und einem abnehmbaren Grundring bestehen. Vor der Herstellung wird die Gießform auf maximal 16O⁰C, am besten auf 120 bis 14O⁰C zum Beispiel elektrisch oder mittels Heißluft vorgewärmt. Die verwendeten Heizgeräte sollten am besten mit Thermostaten ausgerüstet sein. Eine Vorwärmung der Gießform ist erforderlich, um ein rasches Abkühlen der Schwefelbetonmischung zu verhindern, das zur Verfestigung des Schwefelzements und zum Festkleben an der Gießform führen würde. Bei kontinuierlicher Herstellung, d.h. bei einer Fertigungsrate von 8 bis 10 Rohren pro Stunde, ist anzunehmen, daß die Wärmeübertragung zur Aufrechterhaltung einer angemessenen Gießformtemperatur ausreicht. Somit macht sich eine Wärmezufuhr möglicherweise nur zu Beginn des Verfahrens erforderlich. Die Gießform kann, wenn dies durchführbar ist, wärmeisoliert werden.

Die Schwefelbetonmischung wird unter etwa 4minütiger, starker Vibration gegossen. Die Vibration bewirkt eine starke Verdichtung der Zuschlagstoffteilchen, so daß sie sich gegenseitig und die Füllstoffteilchen fast berühren, wobei jedes Teilchen nur von einer dünnen Schicht Schwefelzoment umgeben ist. Jede bekannte Vibrationsvorrichtung kann in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zu solchen Vibrationsvorrichtungen gehören zum Beispiel Vibrationstische oder Vibrationskerne.

Nach dem Gießen wird die äußere Schalungsform zusammen mit dem Schwefelbetonrohr mit Hilfe eines Kranes, der den Grundring greift, aus dem inneren Kern herausgehoben. Das Rohr wird anschließend so auf den Grundring gesetzt, daß die äußere Schalungsform entfernt werden kann. Nach Entfernen der äußeren Schalungsform fällt das Rohr nicht zusammen. Falls erforderlich, kann für die Schalungsform Schalungsöl verwendet werden, um ein Anhaften von Schwefelbeton an der Schalungsform zu verhindern. Dieses Problem kann auch mittels Antihaftbelag, z. B. einem Polytetrafluorethylenbelag, gelöst werden. Der Grundring sollte außerdem auf eine Temperatur von 145 bis 160°C vorgewärmt werden, um eine vollständige Wärmeausdehnung vor Verfestigung des Schwefelbetonrohres zu gewährleisten. Ist dies nicht gewährleistet, dann spannt sich das Rohr während der Abkühlung fest um den Grundring. Eine solche Spannung kann ein Entfernen des Rohres vom Grundring unmöglich machen, das Rohr kann reißen. Zur Lösung der oben dargestellten Probleme kann der Grundring aus einem Material

hergestellt werden, das einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt. Die Abnahme des Rohres vom Grundring kannferner durch Abkühlung des Ringes auf beispielsweise 10⁰C erleichtert werden, wenn das Rohr eine Temperatur vonbeispielsweise 5O⁰C erreicht hat. Die Festigkeit des Schwefelbetons bei dieser Temperatur jjestattet eine solche Abnahme.

Nach der Entschalung verfügt der Schwefelbetonartikel über eine ausreichende Festigkeit, um je nach Stärke des betreffenden Artikels nach 2 bis4 Stunden bewegt zu werden. Die Artikel können einen Tag nach ihrer Herstellung an eine Baustelle oder eine Rohrleitungsbaustelle geliefert werden. Betonartikel aus Portlandzement müssen im Gegensatz dazu etwa 28 Tage erhärten, ehe

sie ausgeliefert werden können. Anders als bei der herkömmlichen Betonherstellung aus Portlandzement können Artikel aus

Schwefelbeton 24 Stunden am Tag gefertigt werden. Dies kann (insofern) von Bedeutung sein, als die Kosten für den Betrieb

großer, moderner Rohranlagen beachtlich sind. Der zur Lagerung von Schwefelbetonrohren erforderliche Platz ist minimal, dadie kurze Herstellungszeit eine Anpassung der Produktion an den jeweiligen Bedarf sowie die Erfüllung aktueller

Kundenwünsche gestattet. Schwefelbetonartikel erhärten durch Abkühlung. Sie erleiden keinen Wertverlust infolge der Austrocknung, wie das

möglicherweise bei Portlandzementbeton der Fall ist. Folglich ist die Qualität von Schwefelbetonartikeln bedeutendgleichmäßiger als die von Artikeln aus Portlandzement. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Schwefelbeton an sich einkorrosionsbeständiger Werkstoff ist. Schließlich enthält er kein Wasser, was eine Herstellung von Artikeln bei Temperaturenunter 0°C gestattet.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt günstigerweise in einer Gießform, die auf eine Temperatur bis zu 160°C, vorzugsweise

zwischen 80 und 15O⁰C, besser zwischen 100 und 145°C und noch besser zwischen 125 und 135⁰C vorgewärmt wurde. Durch das

Vorwärmen wird gewährleistet, daß der Schwefel nicht am Wandmaterial der Schalungsform haften bleibt, da der Schmelzpunkt

von Schwefel bei ca. 120°C liegt.

Der oben beschriebene Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird günstigerweise durch Einstellen der Mischung auf

eineTemperatur zwischen 120 und 150°C, am besten zwischen 130 und 14O⁰C ausgeführt, um so für einen flüssigen Zustand des

Schwefels zu sorgen. Aus praktischen Gründen wurden ein oder mehrere Werkstoffkomponenten oder Mischungen verschiedener Komponenten

einzeln auf eine Temperatur von maximal 17O⁰C, am besten auf 130 bis 160°C, vorgewärmt. Somit wird die Zeit für die

Temperatureinstellung beachtlich reduziert, da die erhaltene Mischung beroits eine Temperatur nahe der gewünschten Gießtemperatur aufweist. ' Der weitere Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung deutlich. Die ausführliche Beschreibung und die typischen Beispiele sind, obwohl sie auf bevorzugte Anwendungsformen der Erfindung

hinweisen, jedoch nur als Anwendungsbeispiele zu verstehen, da für den Fachmann aus dieser ausführlichen Beschreibungverschiedene Veränderungen und Modifikationen im Rahmen des Sinnes und Anwendungsbereiches der Erfindung ersichtlichwerden.

Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden anschaulichen Beispiele ausführlicher beschrieben, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Beispiel 1 Dieses Beispiel beschreibt eine Versuchsreihe auf der Grundlage einer Betonmischung aus Portlandzement, wie sie im

allgemeinen zur Herstellung von Rohren mit Hilfe der betreffenden Anlage verwendet wurde. Die Zusammensetzung warfolgendermaßen:

Komponente	kg/m³	I/m³
Portlandzement	280	89
Flugasche	100	45
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	900	346
Grober Zuschlagstoff, 4-8 mm	900	346
Wasser	132	1322
Luft	-	40

Im ersian Durchlauf wurde lediglich Wasser durch ein entsprechendes Volumen Schwefelzement, d.h. theoretisch 251 kg/m³, ersetzt. In der Praxis wurde die erwünschte Konsistenz mit einer etwas geringeren Menge Schwefelzement erreicht. In Abwesenheit von Wasser wirkt Portlandzement nicht mehr als Bindemittel, sondern nur noch als Füllstoff. Die entstandene Schwefelbetonmischung wies folgende Zusammensetzung auf:

Zusammensetzung 1

Komponente	kg/m³	I/m³
Portlandzement	288	92
Flugasche	102	46
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	926	356
Grober Zuschlagstoff, 4-8 mm	926	356
Schwefelzement*	209	110
Luft	-	40

* Der bei allen Beispielen verwendete Schwefelzement enthielt 95 Ma.·% Schwefel und 5 Ma.-% Betonverflüssiger in Form eines Gemisches aus Dicyclopentadien und Oligomeren von Cyclopentadien im Verhältnis 1:1. Dieser Schwefelbeton ist unter dem Warenzeichen CHEMENT* 2000 von KKKK A/S, Kopenhagen, Dänemark und von Chemical Enterprises, Houston, Texas, USA, erhältlich.

Die Zusammensetzung 1 wurde zur Herstellung von Artikeln in Originalgröße in einer vorhandenen Anlage zur Fertigung herkömmlicher Betonartikel aus Portlandzement verwendet. In der Versuchsreihe wurde der Beton bei einer Temperatur von etwa 135⁰C gegossen, die verwendete Schalungsform wurde auf eine Temperatur zwischen 80 und 12O⁰C vorgewärmt. Die Mischung wurde in einer für Portlandzement üblichen Art und Welse gegossen, wobei die Mischung einer etwa 4minütigen starken Vibration ausgesetzt wurde. Die Betonartikel wurden unmittelbar nach dem Gießen ausgeformt. Es wurden zwei unterschiedliche Arten von Artikeln gegossen: Euro-Rohrverschlüsse und GT-Kegel, (englisch: GT cones, d.Üb.). Euro-Rohrverschlüsse werden zum Verschließen von Rohrenden verwendet. Die produzierten Euro-Rohrverschlüsse sind von ihrer Größe her für Rohre mit einem Innendurchmesser von 60cm geeignet. Die Form der Euro-Verschlüsse entspricht im wesentlichen einer zylindrischen Schüssel mit flachem Boden, deren Zylinder einen Innendurchmesser von 60cm hat und deren größter Außendurchmesser 76cm beträgt. Die Schüssel ist 15 cm hoch, der Boden hat eine Stärke von 8cm. Die hergestellten GT-Kegel sind 40cm hoch und haben an ihren Enden einen Innendurchmesser von 80 bzw. 60cm. Ihre Stärke beträgt 6cm. Beide Artikel sind von der Form her relativ einfach, die Erfahrung aus der Betonherstellung auf der Grundlage von Portlandzement zeigte jedoch, daß sie bei Ausformung zum Zusammenfallen neigen könnten. Mit Ausnahme der ersten zwei Versuche zur Herstellung von Rohrverschlüssen, die ohne Schalungsöl erfolgten, wurden 4 Euro-Verschlüsse problemlos produziert, woraufhin 5 GT-Kegel problemlos hergestellt wurden. Eine Laborprüfung zeigte, daß die aus der Zusammensetzung 1 hergestellten Artikel rißfrei sind und einen Luftgehalt von 3,4% aufweisen. Ihre Druckfestigkeit liegt über 55MPa.

Beispiel 2

Auf der Grundlage von Zusammensetzung 1 wurde eine neue Mischung hergestellt, bei der der Protlandzement durch ein entsprechendes Volumen Flugasche ersetzt wurde.

Zusammensetzung 2

Komponente	kg/m³	I/m³
Flugasche	315	143
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	942	362
GroberZuschlagstoff, 4-8 mm	942	362
Schwefelzement	177	93
Luft	-	40

Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 wurden 7 GT-Kegel ohne Probleme hergestellt.

Eine Laborprüfung zeigte, daß die aus Zusammensetzung 2 hergestellten Artikel rißfrei sind und einen Luftgehalt von 3,1 % aufweisen. Ihre Druckfestigkeit liegt über 55MPa.

Beispiel 3

Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 und 2 wurden 8 GT-Kegel problemlos aus folgender Zusammensetzung hergestellt:

Zusammensetzung 3

Komponente	kg/m³	-	I/m³
Flugasche	313	142
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	838	322
GroberZuschlagstoff, 4-8 mm	1047	403
Schwefelzement	177	93
Luft	40

Beispiel 4

In einer herkömmlichen Anlage zur Herstellung von Betonartikeln auf der Basis von Portlandzement wurden originalgroße GT-Rohre folgender Abmessungen gegossen:

Innendurchmesser:	60 cm
Höhe:	200 cm
Wandstärke:	8cm
Gewicht, ca.:	1000 kg/Artikel

Die Anlage bestand aus einem Vibrationstisch mit stationärem Kern, einer äußeren abnehmbaren Schalungsform und einem abnehmbaren Grundring. Die äußere Schalungsform wurde mit einem wärmedämmenden Mantel versehen. Die Schalungsform wurde mit Hilfe von Heißluft auf etwa 80 bis 120°C vorgewärmt. Nach dem Gießen des Werkstoffes unter 4minütiger starker Vibration wurde das Rohr durch Anheben des Grundringes mit einem Kran aus der inneren Schalungsform genommen. Der Grundring wurde auf den Boden gesetzt, woraufhin die äußere Schalungsform abgenommen wurde. So wurden 7 Rohre problemlos aus der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Komponente	kg/m³	I/m³
Flugasche	320	145
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	850	327
Grober Zuschlagstoff, 4-8 mm	430	165
Grober Zuschlagstoff, 8-12 mm	600	240
Schwefelzement	186	98
Luft	-	25

Von Dantest, Kopenhagen, Dänemark, wurde eine nichtzerstörungsfreie Prüfung zur Ermittlung der Belastbarkeit des Rohres durchgeführt. Diese Prüfung bestand darin, daß das Rohr bis zum Bruch einer senkrecht wirkenden Belastung lotrecht zur erzeugenden Linie des Rohrzylinders ausgesetzt wurde. Die Bruchfestigkeit wurde mit 233kN gemessen. Die geforderte Mindestbruchfestigkeit für GT-Rohre des hergestellten Typs beträgt 118kN. Die Bruchfestigkeit der hergestellten Rohre liegt somit 97% höher als erforderlich. Ein vergleichbares Betonrohr auf der Basis von Portlandzement des obengenannten Typs hat im allgemeinen eine Bruchfestigkeit von 30 bis 50% übn dem geforderten Mindestwert.

Beispiel 5

Unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 4 wurden problemlos 5 GT-Rohre aus polypropylenfaserverstärktem Schwefelbeton der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Zusammensetzung 5

Komponente	kg/m³	I/m³
Flugasche	300	136
Feiner Zuschlagstoff, 0-4 mm	820	315
Grober Zuschlagstoff, 4-8 mm	410	158
GroberZuschlagstoff,8-12mm	600	240
Schwefelzement	200	105
KRENIT*-Fasern»	17	17
Luft	-	29

* Polypropylenfasern mit einer Länge von 12mm, einer Stärke zwischen 20 und 40μηη und einer Breite zwischen 100 und 300Mm, erhältlich von Danaklon A/S, Varde, Dänemark.

Die hergestellten Rohre haben eine Bruchfestigkeit von 28OkN, die somit 137% über dem geforderten Mindestwert liegt. Die Beispiele 1 bis 5 zeigen, daß ein Fachmann das erforderliche Material einfach auf der Grundlage bekannter Zusammensetzungen eines zur Rohrherstellung nach dem Trockengießverfahren geeigneten Portlandzementbetons zubereiten kann. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert nur eine geringfügige Anpassung der theoretisch berechneten Zusammensetzungen, um eine zur Rohrherstellung geeignete Schwefelbatonzusammensetzung zu erhalten. Derartige Anpassungen sind dem Fachmann gut bekannt.

Es ist offensichtlich, daß die so beschriebene Erfindung auf vielfältige Art und Welse variiert werden kann. Solche Variationen gelten nicht als Abweichungen von Sinn und Anwendungsbereich der Erfindung, und alle diese einem Fachmann ersichtlichen Modifikationen sollen in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche einbezogen werden.

Claims

1. Säurebeständige Schwefelbetonrohre, dadurch gekennzeichnet, daß im Beton-Ausgangsmaterial die Volumina von Portlandzement, Füllstoff und Wasser, bezogen auf die für die Rohrherstellung mittels Trockengießverfahren geeignete Portlandzementbetonzusammensetzung, durch die Volumina von Schwefelzement und Füllstoff ersetzt sind.

2. Schwefelbetonrohre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen von Schwefelzement im wesentlichen dem Volumen von Wasser im Portlandzementbeton entspricht und daß das Volumen des Füllstoffes im wesentlichen dem Volumen von Portlandzement und Füllstoff im Portlandzementbeton entspricht.

3. Schwefelbetonrohre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial in Volumenanteile in % besteht aus:

5-30% Schwefelzement

0-70% grobem Zuschlagstoff mit einer Korngröße von größer als 4mm 10-80% feinem Zuschlagstoff mit einer Korngröße bis zu 4mm 3-40% Füllstoff
1-10% Luft

0-5 % Verstärkungsfasern
0-10% Zusätzen und/oder Hilfsstoffen

4. Schwefelbetonrohre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial in Volumenanteile in % besteht aus:

7-14% Schwefelzement
30-45% grobem Zuschlagstoff
28-40% feinem Zuschlagstoff
10-20% Füllstoff

2-6 %Luft

0-3 % Verstärkungsfasern

0-10% Zusätzen und/oder Hilfsstoffen

5. Verfahren zur Herstellung von Schwefelbetonrohren, gekennzeichnet durch:

a) Mischung der .Materialkomponenten und Einstellung der erhaltenen Mischung auf eine Temperatur, bei der Schwefelzement flüssig ist, wobei die Materialkomponenten bestehen aus (Angabe in Volumenanteilen in %):

5-30% Schwefelzement

0-70% grobem Zuschlagstoff, Korngröße größer als 4mm, 10-80% feinem Zuschlagstoff, Korngrößen bis zu 4mm, 3-40% Füllstoff
1-10% Luft

0-5 % Verstärkungsfasern
0-10% Zusätzen und/oder Hilfsstoffen;

b) Gießen der Mischung bei dieser Temperatur unter starker Vibration bei Verwendung einer auf eine Temperatur von maximal 16O⁰C vorgewärmte Schalungsform,

c) Entnahme des gegossenen Rohres aus der Schalungsform.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsform auf eine Temperatur von 120 bis 140⁰C vorgewärmt wurde.

7. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch:

a) Mischen der Materialkomponenten und Einstellung der erhaltenen Mischung auf einer Temperatur zwischen 120 und 150⁰C, vorzugsweise 130 und 14O⁰C,

b) Gießen der Mischung bei dieser Temperatur unter starker Vibration bei Verwendung einer auf eine Temperatur von maximal 16O⁰C, vorzugsweise zwischen 120 und 140⁰C vorgewärmten Schalungsform,

c) Entnahme des gegossenen Rohres aus der Schalungsform. 8. Verfahren nach Ansprüchen 5 oder 7, gekennzeichnet durch:

a 1) IndividuellesVorwärmeneinerodermehrererderMaterialkomponentenoderGemische verschiedener Komponenten aufeineTemperaturvon maximal 170⁰C, vorzugsweise zwischen 130 und 160⁰C,

a 2) Mischen der Komponenten und Einstellung dererhaltenen Mischung auf eineTemperatur von 120 bis 150 ⁰C, vorzugsweise zwischen 130 u nd 140 ⁰C,

b) Gießen der Mischung bei dieser Tompertur unter starker Vibration bei Verwendung einer Schalungsform, die auf eine Temperatur von maximal 160 ⁰C, vorzugsweise zwischen 120und 140 ⁰C vorgewärmt wurde,

c) Entnahme des gegossenen Rohres aus der Form.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch Vorwärmung der Schalungsform auf eine Temperatur zwischen 80 und 15O⁰C, vorzugsweise zwischen 125 und 135°C, vor dem Gießen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäterialkomponenten bestehen aus (in Volumenanteilen in %):

2-6 %Luft

0-3 % Verstärkungsfasern

0-10% Zusätzen und/oder Hilfsstoffen.