Каналізаційні керамічні труби: основні властивості, виробництво та монтаж

Керамічні труби для каналізації застосовувалися задовго до винаходу електрики та парового двигуна – найскладніші системи відведення дощової води та побутових стоків, виконані з обпаленої глини, обслуговували і Стародавній Рим, і Вавилон, і, швидше за все, набагато давніші мегаполіси. В даний час кераміка цілком успішно конкурує з такими матеріалами, як пластмаса чавун. Адже, як виявилося, останні мають значно меншу витривалість по відношенню до цілого ряду агресивних факторів експлуатації зовнішніх каналізаційних систем.

Керамічні труби застосовуються в каналізаційних системах дуже давно

Переваги керамічних трубопроводів

Головним критерієм вибору кераміки при прокладанні безнапірних мереж водовідведення та каналізації є її висока рентабельність. Простота виготовлення, більш ніж 100-річний термін служби, а також низькі витрати на технічне обслуговування та ремонт трубопровідних систем забезпечують матеріал дуже високий попит серед споживачів.

До основних переваг керамічних трубопроводів відносять:

• малу шорсткість внутрішньої поверхні. Низькі показники внутрішньої шорсткості керамічних труб забезпечують високу швидкість потоку. Це унеможливлює затримку осаду на стінках і сприяє безперешкодному усуненню заторів;
• високу механічну міцність;
• стійкість до перепадів температури;
• хімічну інертність Внутрішнє та зовнішнє покриття керамічних труб (спеціальна глазур), конструкція стиків та матеріали ущільнювачів забезпечують стійкість до дії кислотних та лужних середовищ з рівнем рН=0-14, а також абразивного зношування;
• екологічність.Виготовлення керамічних труб відбувається при температурах до 1200 С, що мінімізує пористість матеріалу. Це забезпечує надійний захист навколишнього середовища від контакту з вмістом каналізації.

Як правило, каналізаційні мережі прокладаються в ґрунті, де піддаються значним статичним та динамічним навантаженням. Маючи високу твердість і стійкість до механічного впливу, кераміка забезпечує незмінність геометрії трубопроводу і виключає появу тріщин або зламів в процесі експлуатації.

Властивості керамічних труб дозволяють експлуатувати їх дуже довгий термін

На відміну від пластику та чавуну кераміка не схильна до впливу різких температурних перепадів. Це гарантує цілісність та непроникність керамічних каналізаційних труб незалежно від показників температури зовнішнього або внутрішнього середовища.

Цікавий факт! Завдяки винятковим якостям труби з кераміки мають практично необмежену сферу застосування, яка охоплює як господарсько-побутову, так і промислову та сільськогосподарську сфери.

Недоліки керамічної каналізації

Переваги, які демонструє кераміка в порівнянні з металом і пластмасою, не дозволяють ігнорувати її мінуси. До таких відносяться:

• крихкість;
• нестійкість до негативних температур;
• складність "холодної" обробки;
• велика питома вага;
• складність транспортування та монтажу;
• висока вартість при малих масштабах будівництва водовідвідних та каналізаційних мереж.

Незважаючи на високу механічну міцність та стійкість до статичних та динамічних навантажень кераміка є дуже крихким матеріалом. Удари, різкі перепади внутрішнього або зовнішнього тиску, механічна напруга в процесі монтажу можуть призвести до руйнування труби.Істотним недоліком матеріалу є його нестійкість до негативних температур. Внаслідок цього керамічні труби не використовуються у регіонах із суворим кліматом.

Щоб розрізати та з'єднувати керамічні труби, необхідно спеціальне обладнання

Важить кераміка трохи менше чавуну. При цьому вона складна у транспортуванні та складуванні. Що стосується монтажу, для збереження цілісності труб, їх правильного припасування та стикування потрібно наявність спеціального обладнання, а також підкладки, що виключає продавлювання ґрунту під вагою елементів каналізаційної мережі.

Корисна інформація! Елементи керамічних трубопроводів мають невелику довжину, що збільшує кількість з'єднань та ускладнює їх герметизацію. Таким чином, застосування кераміки є недоцільним при приватному житловому будівництві – куди вигідніше використовувати її для прокладання виробничих інженерних мереж.

Особливості виробництва

Труби керамічні каналізаційні виробляються за технологією, аналогічною клінкерною – її основу становить високотемпературний випал вихідного матеріалу. Як останній застосовується сировинна чи шамотна глина. Глазур, якою покриваються внутрішні стінки та зовнішня поверхня виробів, виготовляються із суміші глини, суглинку, польового шпату, доломіту та кварцу. Також для надання їй певного кольору використовуються оксиди різних металів та термостійкі барвники.

Процес виробництва керамічної труби можна умовно поділити на 5 етапів:

• переробка та підготовка вихідної сировини. Попередньо очищена сировина з вогнетривкою технологічною домішкою – каоліном – подрібнюється до порошкоподібного стану. У суміш додається вода, в результаті чого утворюється паста, що нагадує консистенцією пластилін;
• ущільнення формувальної маси з вакуумуванням. Підготовлена ​​маса ущільнюється за допомогою спеціального преса (глином'ялки), після чого у вакуумній камері видаляються залишки повітря;
• формування виробу. Ущільнена глина подається в екструдер (формувальну машину з профільуючими головками), де спочатку формується розтруб, а потім тіло труби.
• сушіння та глазурування. Після екструзії труби набувають форми, проте їх твердості достатньо лише для того, щоб не деформуватися під власною вагою. На цьому етапі виробництва виробу подаються в сушильну камеру, де під температурою близько 80ºС з глини виводяться залишки вологи.
• випалювання.Підготовлені вироби обпалюються в печах тунельного або періодичного типу з робочою температурою 1250ºC.

Процес випалу займає близько двох діб, протягом яких мікрочастинки глини спікають у моноліт, а глазур оплавляється.

Виробництво керамічних труб - трудомісткий та тривалий процес

На виході технологічного процесу виходить матеріал, консистенція якого аналогічна штучному каменю, а покриття своїми властивостями нагадує міцне скло.

Цікавий факт! Готова керамічна труба має практично нульовий коефіцієнт водопоглинання.

Нормативні вимоги до керамічних трубопроводів

Виробництво каналізаційних труб із кераміки здійснюється відповідно до положень ГОСТ 286-82. Готові вироби повинні відповідати таким нормам:

• внутрішній діаметр виробів знаходиться в межах 100-600 мм, сортамент виконується з кроком 50 мм;
• товщина стін готового виробу становить 19-41 мм;
• довжина окремої ділянки труби лежить у діапазоні 1000-1500 мм;
• сполучний розтруб виробляється глибиною 60-70 мм і діаметром 224-734 мм;
• допуск кривизни труби становить кілька мм, його значення визначається внутрішнім діаметром;
• овальність стовбура та розтруба не перевищує значення граничного відхилення від розміру та діаметра труби;
• конусність розтруба за внутрішнім діаметром не перевищує 8 мм;
• відхилення від прямолінійності труби на 1 м довжини ствола вбирається у 11 мм (при діаметрі 150-200 мм), 9 мм (діаметр 300-600 мм).

На зовнішній стороні кінця стовбура та на внутрішній поверхні розтруба виконується нарізка щонайменше 5 канавок глибиною від 2 мм.

Зовнішній вигляд керамічних труб теж має велике значення

З'єднання готових виробів здійснюється за допомогою сполучних розтрубів або муфт.

Важливо знати! Після остигання труби проходять випробування гідравлічним тиском 0,15 МПа. При цьому коефіцієнт водопоглинання труб повинен становити не більше 8%, а показники кислототривкості – не менше 93%.

У готовому вигляді керамічні труби мають бути повністю герметичними. Також до керамічних труб пред'являються вимоги до зовнішнього вигляду, за якими не допускається наявність:

• не покритих глазур'ю ділянок площею понад 1% на внутрішній та понад 5% на зовнішній поверхнях;
• сіткоподібних посічок;
• ненаскрізних тріщин більше 1 мм шириною на плічку розтруба;
• наскрізних та ненаскрізних тріщин на торцях труби;
• окремих виплавок та сторонніх поверхневих включень;
• здуття на внутрішній поверхні;
• відбитостей на торцях труби і на ребрах плічка розтруба.

Технологія монтажу

Каналізація є безнапірною мережею. Тому в процесі укладання керамічних труб велике значення має відповідність проектним ухилам.

Важливо знати! Безпосередньо перед початком монтажу керамічні елементи мережі повинні пройти встановлену процедуру перевірки якості та приймання.

Прокладання трубопроводів з кераміки здійснюється окремими елементами або ланками, що містять від двох до п'яти відрізків. Загальна довжина ланки не повинна перевищувати 8 м. Як правило, укладання виконується по проектному ухилу знизу вгору. Монтаж повинен починатися з оглядового колодязя, а труби укладаються розтрубами проти течії стоків.

Монтаж керамічного трубопроводу здійснюється за певними правилами

З'єднання трубопроводу ущільнюються прядив'яними, смоляними або бітумними пасмами, після чого на стиках облаштовуються замки з розігрітої асфальтової мастики, цементного розчину або азбестоцементної суміші. Окружність труби повинна бути овита пасмою не менше двох разів, після чого її необхідно ущільнити ненаголошеним способом.

Поодиноко керамічні труби для каналізації монтуються на заздалегідь підготовленій основі, причому монтаж всіх наступних елементів трубопроводу виконується після надійної фіксації першого. Прямолінійність осі у горизонтальній площині перевіряється шнуром, а правильність ухилу контролюється за допомогою нівеліру. Ланками керамічний трубопровід монтується з метою прискорення процесу укладання в траншеях. При цьому секції з 2-3 елементів діаметром до 250 мм встановлюються вручну, а для ланок більшого діаметра застосовується стріловий кран.

Які бувають керамічні каналізаційні труби, способи виробництва, переваги матеріалу

Каналізаційні системи на сьогоднішній день забезпечують транспортування не лише біологічних відходів, а й різних виробничих стоків. У другому випадку каналізація зазнаватиме серйозних навантажень – у промисловості часто використовуються агресивні матеріали, які, перебуваючи в каналізаційному трубопроводі, можуть швидко привести його в непридатність.

Одним із рішень цієї проблеми є керамічні каналізаційні труби, здатні витримувати подібну дію. Такі труби відомі людству дуже давно, але донедавна їх застосовували вкрай рідко через відсутність необхідності. Розвиток промисловості забезпечив керамічним трубам друге життя. Про керамічні каналізаційні труби і йтиметься у цій статті.

Виробництво керамічних труб

Для прокладання каналізаційних трубопроводів зараз використовуються різні матеріали. Донедавна єдиним матеріалом, придатним для каналізації, був чавун, але мав безліч проблем. Зокрема, чавунні труби не могли служити досить довго, і компенсувати цей недолік так і не вдалося.

Відмінною альтернативою чавунним виробам стали труби із пластику, що мають масу позитивних якостей та широкий асортимент. Одним із небагатьох слабких місць пластикових труб є погана опірність до деяких видів агресивних речовин.

Керамічна каналізаційна труба цього недоліку позбавлена ​​– вся її поверхня має спеціальне покриття, що дозволяє матеріалу витримувати вплив хімічно активних речовин та кислот. Сировиною для виробництва керамічних труб є обпалена глина.

Технологічний процес створення керамічних труб не відрізняється від виробництва інших виробів, виготовлених з даного матеріалу:

• Насамперед глина очищається від різних вкраплень та домішок;
• Далі сировина подрібнюється та просушується;
• Глина поєднується з шамотом і перемішується до стану однорідної маси;
• До готової суміші додається вода;
• Отриманий склад обробляється у прес-формах, що дозволяють надати заготовкам необхідну форму;
• Готові труби ретельно просушуються у спеціальних камерах;
• Далі труби проходять обробку захисною глазур'ю;
• Останнім етапом виробництва є випалення при температурі близько 1300 градусів.

Вимоги до керамічних труб для каналізації

Керамічні каналізаційні труби повинні відповідати певним вимогам, щоб їх можна було використовувати за призначенням:

• Номінальний тиск, що мають витримувати труби, становить 0,2 МПа;
• Опірність кислот повинна бути вище 90%;
• Діаметр труб може змінюватись в межах від 100 до 600 мм;
• Товщина стінок має бути в межах від 20 до 40 мм;
• Довжина однієї керамічної труби має перевищувати 1500 мм.

Як правило, для з'єднання керамічних труб використовується нарізка, що дозволяє нормально монтувати трубопровід. Окремі види труб з кераміки можуть бути з розтрубом, який також спрощує монтаж. Монтаж керамічних труб може виконуватись за допомогою спеціальних мастик, азбоцементу або глиняних замків.

Для повноцінної оцінки вимог, що пред'являються до труб, що розглядаються, варто вивчити спеціальні таблиці, в яких повністю описані всі характеристики керамічних труб і максимально допустимі відхилення.

Переваги та недоліки керамічних каналізаційних труб

Порада:
Не робіть ПОМИЛКИ у розрахунках!
Використовуйте будівельні калькулятори онлайн - розрахунок будівельних матеріалів та конструкцій для ремонту та будівництва швидко та точно.

Насамперед варто відзначити, що труби з кераміки при тривалій експлуатації виявляються набагато вигіднішими з економічного погляду. Цей фактор забезпечується за рахунок більшого терміну служби порівняно з металевими трубами.

Довговічність керамічних виробів обумовлена ​​відмінною здатністю витримувати вплив переважної більшості агресивних речовин. Ця якість дозволяє використовувати вироби не тільки в системах побутового призначення, але і на промислових об'єктах.

Перелік переваг керамічних труб виглядає наступним чином:

• Низький рівень шорсткості внутрішньої поверхні труби;
• Високі показники міцності;
• Невелика вага та простий монтаж;
• Відмінна опірність температурному впливу та агресивним середовищам.

Крім позитивних якостей, керамічні труби мають деякі недоліки:

• При транспортуванні та монтажі потрібно бути обережними, щоб не пошкодити матеріал;
• Вироби з кераміки досить короткі, тому кількість з'єднань при монтажі досить велика – а це збільшує початкові витрати на облаштування системи;
• Зібраний трубопровід має досить велику вагу, тому під конструкцією обов'язково має бути підкладка.

Крім того, потрібно розуміти, що дані вироби не універсальні - звичайно, керамічні каналізаційні труби для димоходу цілком підійдуть, але для більшості систем доведеться вибирати інший матеріал.

Вибір керамічних труб

Керамічні труби дуже добре підходять для монтажу приватної каналізаційної системи, якщо в будинку встановлено пральне обладнання, що використовує агресивні миючі засоби - вони негативно впливають на трубопровід, тому його необхідно збирати з надійних матеріалів.

Труби з кераміки для таких ситуацій є оптимальним варіантом – емаль, якою покриті дані вироби, захищає глиняну основу від будь-яких впливів, що виникають у каналізаційній мережі.

Часто керамічні труби застосовуються і в зовнішній каналізації. Справа в тому, що ґрунт на багатьох ділянках насичений хімічно активними речовинами, тому труба руйнуватиметься не лише всередині, а й зовні. Щоб уникнути такого впливу, варто скористатися керамічними трубами – вони не тільки добре пручаються агресивним речовинам, але й обходяться набагато дешевше за аналоги, тому конструкція вийде надійною і недорогою.

При виборі керамічних труб для каналізаційної системи потрібно враховувати кілька нюансів, що неминуче виникають у процесі:

1. Підбираючи керамічні труби, необхідно точно знати усі їхні розміри – довжину, діаметр та товщину стінок. Такі труби практично не піддаються припасуванню через особливості свого пристрою - при нарізанні труба цілком може прийти в непридатний стан. Вибрати оптимальний матеріал вдасться тільки в тому випадку, якщо перед початком робіт майбутню систему було спроектовано на папері – наявність креслення суттєво спростить процес вибору.
2. Довжина керамічних каналізаційних труб може перебувати в межах від 1 до 6 метрів, причому кожне проміжне значення має крок 1 м. Якщо вдасться спроектувати систему так, щоб довжина труб виражалася цілим значенням, монтаж сильно спроститься.
3. Важливим параметром є і діаметр труби – окрім складнощів монтажу при з'єднанні різних діаметрів, система, виконана з невідповідних труб, просто не зможе працювати досить ефективно.
4. При виборі та купівлі необхідно ретельно вивчати керамічні каналізаційні труби щодо наявності дефектів.Шлюб може мати різний характер – наприклад, виявляться деформовані фасонні елементи, або ж на трубах візуально помітні механічні пошкодження.

Наведені рекомендації дозволять вибрати матеріал, що оптимально підходить для монтажу каналізаційної системи, здатної витримати агресивну дію внутрішніх та зовнішніх факторів.

Висновок

Керамічна труба для каналізації – це надійний і довговічний матеріал, що найкраще проявляє себе в умовах безперервної дії агресивних речовин.