Les tuyaux en céramique pour les eaux usées ont été utilisés bien avant l'invention de l'électricité et d'une machine à vapeur - les systèmes les plus sophistiqués de drainage des eaux de pluie et des eaux usées domestiques, en argile cuite, servaient à la fois la Rome antique et Babylone, et, probablement, des mégapoles beaucoup plus anciennes. Actuellement, la céramique rivalise assez bien avec des matériaux comme la fonte plastique. En effet, il s'est avéré que ces derniers ont beaucoup moins d'endurance par rapport à un certain nombre de facteurs agressifs dans le fonctionnement des réseaux d'égouts externes.
Les tuyaux en céramique sont utilisés depuis très longtemps dans les réseaux d'égouts
Contenu
Avantages des pipelines en céramique
Le principal critère de choix de la céramique lors de la pose de réseaux de drainage et d'assainissement sans pression est sa rentabilité élevée. La simplicité de fabrication, plus de 100 ans de durée de vie, ainsi que les faibles coûts de maintenance et de réparation des systèmes de canalisation fournissent au matériau une très forte demande auprès des consommateurs.
Les principaux avantages des pipelines en céramique comprennent:
- faible rugosité de la surface intérieure. Les faibles taux de rugosité interne des tuyaux en céramique fournissent un débit élevé. Cela élimine le retard des sédiments sur les murs et contribue à l'élimination en douceur de la congestion;
- haute résistance mécanique;
- résistance aux températures extrêmes;
- inertie chimique. Le revêtement interne et externe des tuyaux en céramique (émail spécial), la conception des joints et des matériaux d'étanchéité assurent une résistance aux environnements acides et alcalins avec un pH de 0 à 14, ainsi qu'à l'abrasion;
- respect de l'environnement. La fabrication de tuyaux en céramique se produit à des températures allant jusqu'à 1200 ° C, ce qui minimise la porosité du matériau. Cela fournit une protection fiable de l'environnement contre le contact avec le contenu de l'égout.
En règle générale, les réseaux d'égouts sont posés dans le sol, où ils sont soumis à des charges statiques et dynamiques importantes. Ayant une dureté élevée et une résistance aux contraintes mécaniques, la céramique garantit l'invariance de la géométrie du pipeline et élimine l'apparition de fissures ou de fractures pendant le fonctionnement.
Les propriétés des tuyaux en céramique leur permettent d'être utilisés très longtemps.
Contrairement au plastique et à la fonte, la céramique n'est pas exposée à de brusques changements de température. Cela garantit l'intégrité et l'imperméabilité des tuyaux d'égout en céramique, quels que soient les indicateurs de température des environnements externes ou internes.
Fait intéressant! En raison de ses qualités exceptionnelles, les tuyaux en céramique ont une portée presque illimitée, qui couvre les secteurs domestique, industriel et agricole.
Les inconvénients des eaux usées en céramique
Les avantages que la céramique démontre par rapport au métal et au plastique ne permettent pas d'ignorer ses inconvénients. Ceux-ci inclus:
- fragilité;
- instabilité aux températures glaciales;
- la complexité du traitement "à froid";
- grande densité spécifique;
- complexité du transport et de l'installation;
- coût élevé pour la construction à petite échelle de réseaux de drainage et d'égouts.
Malgré la haute résistance mécanique et la résistance aux charges statiques et dynamiques, la céramique est un matériau très fragile. Les chocs, les changements brusques de pression interne ou externe, les contraintes mécaniques lors de l'installation sont tout à fait capables de détruire le tuyau. Un inconvénient important du matériau est son instabilité à des températures négatives. Par conséquent, les tuyaux en céramique ne sont pas utilisés dans les régions difficiles.
Pour couper et assembler les tuyaux en céramique, un équipement spécial est nécessaire
La céramique pèse un peu moins que la fonte. En même temps, il est difficile à transporter et à stocker. En ce qui concerne l'installation, pour préserver l'intégrité des tuyaux, leur montage et leur adaptation appropriés, un équipement spécial est requis, ainsi qu'un substrat qui exclut l'éclatement du sol sous le poids des éléments du réseau d'égouts.
Information utile! Les éléments des canalisations en céramique ont une petite longueur, ce qui augmente le nombre de connexions et complique leur étanchéité. Ainsi, l'utilisation de la céramique n'est pas pratique dans la construction de logements privés - il est beaucoup plus rentable de l'utiliser pour la pose de réseaux d'ingénierie industrielle.
Caractéristiques de production
Les tuyaux d'égout en céramique sont produits selon la technologie similaire au clinker - sa base est la cuisson à haute température du matériau source. Pour ce dernier, l'argile brute ou chamotte est utilisée. La glaçure, qui recouvre les parois intérieures et la surface extérieure des produits, est constituée d'un mélange d'argile, de limon, de feldspath, de dolomite et de quartz. De plus, pour lui donner une certaine couleur, des oxydes de divers métaux et des colorants résistants à la chaleur sont utilisés.
Le processus de production d'un tuyau en céramique peut être divisé en 5 étapes:
- traitement et préparation des matières premières. Les matières premières pré-raffinées avec une impureté technologique réfractaire - le kaolin - sont broyées à l'état de poudre. De l'eau est ajoutée au mélange, résultant en une pâte, une texture ressemblant à de la pâte à modeler;
- compactage du matériau de moulage avec évacuation. La masse préparée est compactée à l'aide d'une presse spéciale (broyeur d'argile), après quoi l'air restant en est éliminé dans une chambre à vide;
- moulage du produit. L'argile compactée est introduite dans l'extrudeuse (machine de moulage avec têtes de profilage), où la cloche est d'abord formée, puis dans le corps du tuyau. À la sortie de l'extrudeuse à l'aide d'un fil d'acier, le tuyau est coupé à une longueur prédéterminée;
- séchage et vitrage. Après extrusion, les tuyaux prennent forme, cependant leur dureté n'est suffisante que pour ne pas se déformer sous leur propre poids. À ce stade de la production, les produits sont introduits dans la chambre de séchage où, à une température d'environ 80 ° C, l'humidité restante est éliminée de l'argile. Après séchage, les tuyaux acquièrent une rigidité mécanique et sont vitrés dans des baignoires spéciales;
- brûlant. Les produits préparés sont cuits dans des fours à tunnel ou de type périodique avec une température de fonctionnement de 1250ºC.
Le processus de cuisson dure environ deux jours, au cours desquels les microparticules d'argile sont frittées en un monolithe et la glaçure est fondue.
La production de tuyaux en céramique est un processus laborieux et long.
À la sortie du processus, on obtient un matériau dont la consistance est similaire à la pierre artificielle, et le revêtement avec ses qualités ressemble à du verre durable.
Fait intéressant! Le tuyau en céramique fini a un coefficient d'absorption d'eau presque nul.
Exigences réglementaires pour les tuyaux en céramique
La production de tuyaux d'égout en céramique est réalisée conformément aux dispositions de GOST 286-82. Les produits finis doivent répondre aux normes suivantes:
- le diamètre intérieur des produits est compris entre 100 et 600 mm, l'assortiment est effectué par incréments de 50 mm;
- l'épaisseur de paroi du produit fini est de 19 à 41 mm;
- la longueur d'une seule section du tuyau se situe dans la plage de 1 000 à 1 500 mm;
- une cloche de connexion est produite avec une profondeur de 60-70 mm et un diamètre de 224-734 mm;
- la tolérance de courbure du tuyau est de plusieurs mm, sa valeur est déterminée par le diamètre intérieur;
- l'ovalité du canon et de la cloche ne dépasse pas la valeur de l'écart maximal par rapport à la taille et au diamètre du tuyau;
- la conicité de la cloche sur le diamètre intérieur ne dépasse pas 8 mm;
- l'écart par rapport à la rectitude du tuyau par 1 m de longueur de canon ne dépasse pas 11 mm (avec un diamètre de 150-200 mm), 9 mm (diamètre de 300-600 mm).
Sur le côté extérieur de l'extrémité du canon et sur la surface intérieure de la douille, une coupe d'au moins 5 rainures d'une profondeur de 2 mm ou plus est effectuée.
L'apparence des tuyaux en céramique est également d'une grande importance.
Composé les produits finis sont réalisés à l'aide de prises de raccordement ou d'accouplements.
C'est important de savoir! Après refroidissement, les tuyaux sont testés avec une pression hydraulique de 0,15 MPa. Dans le même temps, le coefficient d'absorption d'eau des tuyaux ne doit pas dépasser 8% et la résistance aux acides doit être d'au moins 93%.
Dans la forme finie, les tuyaux en céramique doivent être complètement étanches. De plus, les tuyaux en céramique sont soumis à des exigences d'apparence, selon lesquelles la présence de:
- les zones non recouvertes de glaçure avec une surface de plus de 1% à l'intérieur et de plus de 5% sur les surfaces extérieures;
- incisions en forme de réseau;
- fissures non traversantes de plus de 1 mm de large sur l'épaule de la cloche;
- à travers et à travers des fissures aux extrémités du tuyau;
- fusion individuelle et inclusions de surface étrangères;
- ballonnements sur la surface intérieure;
- bosses aux extrémités du tuyau et sur les nervures de l'épaule de la douille.
Technologie de montage
L'assainissement est un réseau sans pression. Par conséquent, dans le processus de pose de tuyaux en céramique, le respect des biais de conception est d'une grande importance.
C'est important de savoir! Immédiatement avant l'installation, les éléments de réseau en céramique doivent subir la procédure de contrôle de qualité et d'acceptation établie.
La pose de canalisations en céramique est réalisée par des éléments individuels ou des liens contenant de deux à cinq segments. La longueur totale du maillon ne doit pas dépasser 8 mètres, la pose étant en règle générale réalisée selon la pente de conception de bas en haut. L'installation doit commencer par un puits d'observation et les tuyaux sont posés avec des cloches contre l'écoulement des effluents.
L'installation du pipeline céramique se fait selon certaines règles
Les joints de canalisation sont scellés avec des brins de chanvre, de résine ou de bitume, après quoi des verrous de mastic d'asphalte chauffé, de mortier de ciment ou de mélange d'amiante-ciment sont disposés aux joints. La circonférence du tuyau doit être torsadée avec un toron au moins deux fois, après quoi il doit être scellé de manière non choquée.
Les tuyaux en céramique simples pour les eaux usées sont montés sur une base préalablement préparée, et l'installation de tous les éléments suivants de la canalisation est effectuée après une fixation fiable du premier. La rectitude de l'axe dans le plan horizontal est vérifiée par un cordon, et l'exactitude de la pente est contrôlée à l'aide d'un niveau. Les maillons du pipeline céramique sont montés afin d'accélérer le processus de pose dans les tranchées. Dans le même temps, des sections de 2-3 éléments d'un diamètre allant jusqu'à 250 mm sont réglées manuellement, et une grue à flèche est utilisée pour les maillons d'un plus grand diamètre.
