Керамическая канализационная труба тех условия

Особенности производства и применения керамических канализационных труб

Трубы керамические для прокладки бытовой канализации можно назвать скорее экзотикой, чем правилом. Хотя ряд уникальных качеств, присущих обожженной керамике, делают их незаменимыми для строительства коммуникаций, отводящих химически агрессивные стоки. Сегодня основной зоной использования канализационных керамических труб являются промышленные предприятия, но если эти трубы использовать для внешнего трубопровода безнапорной домашней канализации, можно быть уверенным, что коммуникации простоят более 100 лет.

Технология производства керамических труб

Для производства канализационных и дренажных керамических труб используется то же оборудование, что и на кирпичных заводах. Материалом для изготовления этой продукции является красная глина. В качестве добавки используют тонкомолотый кварцевый песок и шамотную (огнеупорную) белую глину.

Технология производства конвейерная. Производственный процесс начинается с подготовки глиняной смеси пластическим способом:

сырье подвергают очистке от грубых включений, измельчают, просеивают и сушат;
полученный порошок подают на дезинтегратор, вторично измельчают в более тонкую фракцию;
параллельно готовят шамотную смесь, которую добавляют в красную глину для ее обеднения (это необходимо для уменьшения пористости готовой продукции и придания ей прочности);
глиняный порошок и добавки смешивают в определенной пропорции в сухом виде;
смесь смачивают до достижения ею состояния пластичной массы, содержание воды от 18% до 28%.

Из полученной массы формируют глиняные валюшки, которые отправляют на склад для вылеживания.

Далее процесс производства керамических канализационных труб схематично выглядит так:

Валюшки подают на пресс (экструдер), где под давлением формируют заготовку необходимого размера и раструб (если предусмотрен).
Заготовки подают на раскатку раструба, наносят нарезку. Нарезка – это канавки глубиной в 2 мм, которые располагают на раструбе. Всего таких канавок должно быть не менее 5 шт.
После формирования раструба изделие обрезают по размеру и подают на сушку.
Прямые изделия обрезают и отправляют в сушилку сразу после экструдера.
Высушенные керамические канализационные трубы покрывают слоем глазури. Глазурование проводят погружным методом, в холодном виде (до 40 градусов), нанося защитное покрытие на внутреннюю и внешнюю сторону.
Подают материал на обжиг. Обжиг керамических канализационных труб проводят при температуре 1250-1300 градусов. При таком накале происходит спекание глины в монолитную, уже не пластичную, массу. Глазурь при обжиге становится стекловидной, полностью закрывая оставшиеся поры.

Обратите внимание! Кроме канализационных керамических труб, производители выпускают специальные дренажные изделия, для водоотведения при мелиорации. Эти трубы имеют иные стандарты изготовления.

Сфера применения

Зона использования керамических канализационных труб не ограничивается водоотведением. Из них монтируют качественные и безопасные дымоходы, строят вертикальные колодцы для забора воды, горизонтальные тоннели.

Дренажные керамические трубы

Для устройства дренажных систем выпускают специальные керамические трубные изделия, которые от канализационных легко отличить по виду. Дренажные трубы не подвергают глазировке, они матовые, часто перфорированные, без раструбов. Характерно внешнее оформление изделий – они не обязательно цилиндрические, могут иметь форму шести или восьмигранника. Утолщенные ребра придают прочность трубопроводу.

Характеристика труб из керамики – плюсы и минусы

Керамические трубные материалы имеют самую давнюю историю эксплуатации. Именно из глины строили водопроводные и канализационные коммуникации задолго до начала нашей эры. Керамические трубопроводы не имеют ограничения срока эксплуатации. Археологи находят их фрагменты неповрежденными после нескольких тысячелетий.

Основное назначение канализационных керамических труб – монтаж промышленных канализационных безнапорных стоков.

Положительные качества канализационных керамических труб:

длительный срок службы;
устойчивость к агрессивной среде — как к щелочной, так и к кислотной (диапазон pH от 0 до 14);
устойчивость к давлению;
полная непроницаемость стенок гарантирует безопасную для экологии эксплуатацию трубопроводов;
идеальная гладкость внутренней стенки, что не позволяет трубам зарастать отложениями;
малая теплопроводность, что не дает трубам перемерзать при небольших минусах;
устойчивость к высоким температурам.

Это важно! Большое значение для качества трубопровода имеет монтаж стыков и материалы для их герметизации. Если герметик не соответствует эксплуатационным параметрам труб, то система быстро даст течь.

Негативные стороны при использовании керамических труб относятся скорее к индивидуальным трубопроводам:

хрупкость при ударном воздействии;
отсутствие эластичности — при перемерзании содержимого трубопровода, он лопается;
большой вес;
ограничение длины сегментов стандартными величинами, резать керамические трубы можно, но это процесс трудоемкий, требующий навыка и специального оборудования;
малая длина сегмента заставляет делать большое количество стыков;
достаточно большой минимальный диаметр (150 мм), что для бытовых коммуникаций не требуется;
высокая себестоимость коммуникаций (с учетом транспортировки, монтажа, подготовительных работ).

Требования ГОСТ

Трубы керамические канализационные имеют задокументированный стандарт производства, который (с поправками, последняя от апреля 2018 г.) действует с 1983 года, а разработан годом ранее. Документ на технические условия называется ГОСТ 286-82.

Согласно этому документу, керамические трубы должны:

Иметь внутренний диаметр от 150 до 600 мм с шагом в 5 см – всего 10 наименований. Допускаемое предельное отклонение от номинального диаметра от 7 до 12 мм. Показатель растет в зависимости от увеличения диаметра труб.
Размер раструба привязан к диаметру трубы, составляет: от 224 мм на минимальном значении, до 734 мм на максимальном. Допустимые отклонения размера раструба совпадают с таковыми для внутреннего диаметра трубных изделий.

Читайте так же: Держатель для труб d63

Все вышеперечисленные данные являются табличными величинами. Документально регулируется длина выпускаемых изделий. Производители предлагают стандартные размеры от 1 м до 1,5 м с шагом в 10 см (всего 6 вариантов). Производитель может (по договоренности с заказчиком) выпустить изделия нестандартной длины, сохранив остальные размеры.

Допустимые отклонения при производстве:

кривизна окружности сечения трубы не должна выходить за рамки предельных отклонений диаметра;
конусность раструба не больше 8 мм;
уменьшение глубины канавок на раструбе допустимо не более чем до 1 мм, если суммарная длина не превышает 5 см;
кривизна погонного метра трубы первого сорта допустима от 8 до 11 мм;
кривизна погонного метра изделий высшего сорта не превышает 7-8 мм;
плоскость среза не должна отклоняться от прямого угла с направляющей осью более чем на 4 мм для мелких труб (15-30 см), не более чем на 11 мм для больших (35-60 см);
минимальное давление внутри системы – 0,15 мПа;
водопоглощение черепка не более 7,5-8%;
устойчивость к химическому воздействию от 93%;
погрешности в нанесении глазури: 1% внутри трубы, до 5% на внешней стороне;
недопустимы трещинки в виде сетки, одиночные дефекты более 3 мм глубиной и 1 см длиной;
сколы на срезе ограничиваются ¼ частью от толщины стенки изделия.

Государственный стандарт регулирует не только производство, но и складирование, хранение, транспортировку. Согласно правилам, керамические трубы выпускают партиями одинаковой длины до 4000 шт. Отгружаемый товар сопровождается документацией. В ней указывают производителя и его реквизиты, характеристики и сортность изделий, дату выпуска, номер партии.

Обратите внимание! Маркировка размеров на трубы наносится в см, а не в мм. Например, на трубе диаметром 160 мм и длиной в 1300 мм будет написано «16-130 ГОСТ 286-82».

Особенности монтажа

Поскольку керамические трубы эксплуатируют без принудительной циркуляции, то поток движется под действием силы тяжести. Для обеспечения нормальной работы канализационной сети проектируют обязательный уклон, укладывая коммуникации на подушку из гравия или цементную подложку.

Монтаж осуществляют согласно проекту, соединяя отдельные трубы или сегменты до 8 метров длины. Укладывают коммуникации снизу вверх, раструбом к направлению потока. Особое внимание уделяют герметизации стыков. Для прямых изделий используют муфтовые узлы. Для раструбных – обязательна заделка полости битумными, глиняными, асбестоцементными, цементными растворами, асфальтовой мастикой.

Технология монтажа следующая:

прямой конец обматывают пропитанной паклей, вставляют в раструб;
подмотку уплотняют вручную, без ударного воздействия;
полость заливают герметизирующим материалом.

Для неагрессивных стоков удобно использовать битумные, асфальтовые мастики на паклю. Для труб, укладываемых на бетонное основание, обычно используют цемент. Глину допустимо применять для герметизации раструбов, где нет опасности прорастания корней деревьев.

Керамические трубы для канализации

Процесс изготовления канализационных труб на основе керамики осуществляется с использованием тугоплавкой глины, а их формирование становится возможным за счет функциональности экструдера. В дальнейшем изделия попадают в печь, температура в которой может достигать 1300 °C. Далее с помощью глиняной глазури обрабатывается внутренняя поверхность цилиндрических конструкций. На последнем этапе трубы помещаются в сушильную камеру, где при температуре 80 °C они превращаются в готовые изделия.

Процесс производства

Керамические трубы для канализации создаются по такой же технологии, как и любая другая продукция из этого материала:

глина очищается от посторонних примесей и крупных камней;
происходит ее измельчение с последующей подсушкой;
сырье добавляется в шамот, наливается небольшое количество воды, затем все перемешивается;
полученная смесь распределяется по формам;
продукция помещается в сушильную камеру;
производится обработка глазурью;
все детали отправляются на обжиг, температура которого может достигать 1300 °C.

Керамические трубы: требования ГОСТ

Скачать оригинал ГОСТа. Краткая выдержка представлена ниже.

Канализационная продукция из керамики выпускается с соблюдением норм, закрепленных государственным стандартом 286-82:

толщина стенок – от 20 до 40 мм;
длина одного отрезка в виде готового изделия – от 1000 до 1500 мм;
внутренний диаметр – от 100 до 600 мм с соблюдением шага сортамента в 50 мм;
параметры раструба – сечение от 224 до 734 мм и глубина от 60 до 70 мм;
кривизна изделия – несколько миллиметров в зависимости от внутреннего диаметра;
овальность ствола и раструба – не больше имеющихся значений максимального отклонения от сечения трубы и ее размера;
допустимое превышение конусности воронкообразного расширения – не более 8 мм в зависимости от внутреннего диаметра;
отклонение от прямолинейности – в пределах 11 мм на каждый метр изделия при сечении от 150 до 200 мм и 9 мм – от 300 до 600 мм.

Конец трубы и внутренняя часть расширения должны иметь нарезку в виде 5 канавок, что является минимально допустимым количеством, глубиной от 2 мм.

Наряду с перечисленными требованиями ГОСТа существует обязательность соответствия внешнего вида изделия определенным критериям, регламентирующим отсутствие:

свободных от глазури частей поверхности трубы с возможностью их наличия на внутренней стенке в пределах 1% и на внешней – 5%;
трещин, определяемых как несквозные, шириной более 1 мм на поверхности плечика раструба;
включений в виде отдельных выплавок и посторонних частиц;
трещин в торцевой части вне зависимости от того, сквозные они или нет;
каких-либо вздутий на внутренней стороне изделия;
отбитостей по краям расширения в виде воронки и на торцевой части цилиндрической конструкции.

Читайте так же: Как рассчитать объем газа в трубе под давлением калькулятор

Диаметр керамических труб

Диаметр (мм)	Длина (м)	Вес (кг/м.п.)
100	1,25	15
150	1,5	24
200	1,5 и 2,0	37
250	2,0	53
300	2,0	65
350	2,0	80
400	2,0 и 2,5	100
450	2,0	141
500	2,0 и 2,5	160
600	2,0 и 2,5	225
700	2,0	468
800	2,0	548

Физические свойства

Керамика обладает множеством достоинств, что делает продукцию из этого материала привлекательной для обустройства канализации.

Износостойкость

Керамика выигрывает на фоне заводских конструкций из металла в плане способности оказывать сопротивление изнашиванию.

Герметичность

Обработка глины высокими температурами приводит к ее спеканию. В результате готовое изделие становится довольно герметичным. Это связано с определенными характеристиками сырья, который под воздействием температуры 1100-1150 °C снижает свою пористость до минимальных значений.

Прочность

Большая часть наружных трубопроводов прокладывается в грунте, что обусловливает наличие повышенных механических нагрузок. Обычно такие воздействия сглаживаются путем оптимального проектирования и монтажа с учетом обозначенного нюанса. Этот подход разумен, но он не может полностью исключить проблему, если материал, используемый для изготовления труб, окажется относительно хрупким.

Керамические канализационные конструкции исключают вероятность их повреждения за счет механического воздействия, оказываемого грунтом. Твердость используемого материала и его устойчивость к нагрузкам такого вида позволяют надеяться, что с течением времени изготовленные из керамики трубы не пойдут трещинами, а также не подвергнуться излому и овализации.

Водонепроницаемость

Герметичность керамики доказана, что подтверждает и ее водонепроницаемость. Поэтому керамические изделия, включая места соединения, надежно удерживают жидкость внутри инженерного сооружения из труб. Способность стыков не пропускать воду обеспечивают полиуретановые уплотнители, представляющие собой эластичные муфты, установка которых осуществляется промышленным способом. Именно этот факт в большей мере гарантирует герметизацию стыков.

Быстрота очищения

Отсутствие на стенках труб шероховатостей как таковых обеспечивает высокую скорость перемещения раствора, что в свою очередь исключает вероятность появления засоров и отложения осадков.

Химические характеристики

Единственное, что может привести к разрушению керамики, – это фтористоводородная кислота. В остальном же кислые растворы не оказывают негативного воздействия на этот материал. Керамика успешно противостоит:

канализационным водам в виде сбросов с объектов гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначений;
растворам щелочей и средствам бытовой химии;
нефти и нефтепродуктам малой концентрации, использующимся в домашних и промышленных системах отопления;
газам.

Химическая сопротивляемость керамики воздействию агрессивных сред составляет в пределах pH от 0 до 14.

Когда необходимо устанавливать керамические трубы

Частое использование моющих средств может привести к тому, что придется задуматься об установке изделий из керамики для системы внутреннего водоотведения. Такой подход является оптимальным, так как эмаль подобных труб, нанесенная на их внутреннюю поверхность, успешно противостоит агрессивным веществам, попадающим в стоки канализации, вне зависимости от их концентрации.

Что касается наружного водоотведения, то здесь также оправдана установка керамических труб. В почве содержится достаточная концентрация веществ, отличающихся химической активностью, которые способны спровоцировать выход трубопровода, выполненного из привычных материалов, из строя. При этом керамические конструкции обладают более низкой стоимостью за погонный метр по сравнению с подобными изделиями из чугуна или бетона.

Резка керамических труб

Угловые шлифмашины с алмазными дисками и по камню – это инструменты, с помощью которых можно произвести нарезку керамических изделий. В то же время существуют еще и специальные устройства в виде труборезов, ориентированных на работу именно с керамической продукцией диаметром от 50 до 150 мм. Хотя также встречаются модели, оснащенные длинной цепью, которые способны резать изделия сечением до 300 мм.

На практике все происходит следующим образом:

производится крепление цепи на трубе по ее окружности;
включается труборез и наращиваются обороты, что в итоге приводит к уплотнению изделия, состоящего из звеньев, с врезанием в керамику режущих элементов;
при достижении соответствующего давления конструкция разрушается в месте установки цепи.

Нюансы монтажа

Обустройство керамической канализации должно предварительно сопровождаться выбором соответствующих труб. Необходимо с особой тщательностью проверять торцы изделий на предмет отсутствия трещин и сколов.

Сборка керамического сооружения из труб должна производиться с соблюдением определенного уклона всей системы в ту сторону, где находится накопитель или центральная канализация. Важно соблюдать правило монтажа, гласящее, что раструбы цилиндрических изделий должны быть размещены против направления движения стоков.

Если предполагается обустройство канализации или системы по отведению воды, стыки раструбов можно герметизировать с помощью пеньки, битумированных или смоляных волокон. При этом сверху устанавливается замок из обычного раствора цемента, асбестоцемента или асфальтовой мастики.

Для заполнения расширения одним из упомянутых выше составов применяется специально предназначенная для этого обойма из металла, которая устанавливается в раструб.

При монтаже цилиндрических изделий в воронкообразном расширении необходимо оставить промежуток в пределах 5-6 мм, если сечение конструкции не превышает 300 мм, и 8-9 мм в случае использования труб большего диаметра.

Упростить сборку коллектора из керамики можно путем применения звеньев, состоящих из 2-5 труб. Укладка изделий диаметром от 150 до 250 мм производится собственными силами, а для монтажа продукции большего размера используется спецтехника.

Работы по обустройству керамической магистрали должны проводиться исключительно так, как это отражено в проектной документации. Несоблюдение подобного положения способно привести к невозможности эксплуатации системы канализации.