Formenerhärtung

Formenerhärtung

Bei der Formerhärtung verbleiben die Rohre in der Regel einen Arbeitstag (ca. 7 bis 10 Stunden) nach dem Betoniervorgang in der Schalung. Die Erhärtung des Betons verläuft in den ersten Stunden sehr langsam, danach dann schneller. Der Wendepunkt und damit das Maximum der Erhärtungsgeschwindigkeit wird etwa nach 6 bis 12 Stunden erreicht. Der Wendepunkt der Erhärtungskurve fällt mit einem Minimum der spannungsabhängigen Verformung zusammen. Bis zu diesem Zeitpunkt ist der Beton sehr verformungsfähig. Verformungsbehinderungen werden nur geringfügig in Spannungen umgesetzt. Im Bereich des Wendepunktes der Erhärtungskurve geht der Beton vom plastischen in den viskoelastischen Zustand über. Dieser Zeitpunkt kann als Erstarrungsende angesehen werden.

Die Verfahren zur Herstellung von in der Schalung erhärteten Rohren gliedern sich in:

  •  Vibrationsverfahren    
    ➔ in Formen mit Außenvibratoren und/oder Innenvibratoren    
    ➔ auf Vibrationstischen
     
  • Horizontale Verfahren  
    ➔ Schleudern    
    ➔ Walzen    
    ➔ Vakuumverfahren

Nachfolgend werden diese Verfahren zur Herstellung in der Schalung erhärteter Rohre beschrieben:

  • Vibrationsverfahren in Formen mit Außenvibratoren und / oder Innenvibratoren
    Hier werden zumeist Stahlschalungen sowie Stahlringe für Ober- und Untermuffe verwendet. Die Verdichtung des Betongemenges erfolgt durch Vibrationen, die durch Außenvibratoren an der Form eingetragen werden. Bei größeren Wanddicken können auch Innenvibratoren (Flaschenrüttler) zum Einsatz kommen. Nach dem Erhärten wird der Kern gezogen und entschalt. Dieses Verfahren wird vor allem bei sehr großen Querschnitten und Sonderquerschnitten (maul-, eiförmig) verwendet. Die nach diesem Verfahren gefertigten Produkte zeichnen sich durch hohe Maßhaltigkeit, Parallelität der Stirnflächen und sehr glatte Oberflächen aus. Bei der Schalungshärtung kann, selbst bei Beheizen oder Bedampfen des Rohres, die Form nur zweimal pro Arbeitsschicht eingesetzt werden. 
     
  • Vibrationsverfahren auf Vibrationstischen
    Die Fertigung von Rohren auf Virationstischen ist mit dem zuvor beschriebenen Verfahren vergleichbar. Die erforderliche Verdichtungsenergie wird jedoch nicht über einen Außen- oder Innenvibrator aufgebracht, sondern durch einen Vibrationstisch erzeugt, auf dem die Schalung steht. Diese Vibrationstische zeichnen sich durch die Vielseitigkeit der fertigbaren Erzeugnisse aus, die weit über Rohre und deren zugehörige Formstücke reicht. Vibrationstische bieten sich danach vor allem dann an, wenn eine große Vielfalt an Produkten in begrenzten Mengen oder Sonderteile hergestellt werden.
     
  • Schleuderverfahren
    Beim Schleuderverfahren dreht sich ein meist zweiteiliger, verschraubbarer Formenmantel mit Laufringen in horizontaler Lage auf einer Rollenbank. Für Muffe und Spitzende werden Endringe vorgesehen. Die Rotationsgeschwindigkeit ist so hoch, dass das eingebrachte Betongemenge durch die Fliehkräfte an die Formwand gedrängt wird. Nach dem Füllvorgang kann zur Verdichtung die Drehzahl und damit die Anpresskraft erhöht werden. Die Wanddicke kann durch die eingebrachte Betonmenge beliebig variiert werden. Auf einer Fertigungsmaschine können nacheinander unterschiedliche Nennweiten gefertigt werden. Die so hergestellten und in der Form erhärteten Rohre haben eine sehr glatte Oberfläche, bestehen aus dichtem, homogenen Beton und zeigen eine gute Maßhaltigkeit.Auch hier sind durch das Erhärten in der Schalung für die Herstellung eine große Anzahl an Formen erforderlich, die auch bei Beheizen oder Bedampfen nur zweimal pro Arbeitsschicht verwendet werden können. Aus Gründen der hohen Produktionskosten ist die Herstellung von Abwasserrohren für die Verlegung in offener Bauweise im Schleuderverfahren heute nicht mehr üblich. Im Schleuderverfahren werden heute vor allem Spannbetonrohre, Druckrohre für Trinkwasser und Vortriebsrohre gefertigt.
     
  • Walzenverfahren
    Das Walzverfahren weist Parallelen zum Schleuderverfahren auf. Die auf eine Walzwelle gehängte Rohrform rotiert dabei so schnell, dass das eingebrachte Betongemenge an der Formwand haften bleibt. Es wird soviel Betongemenge eingebracht, dass die Form nicht mehr über Laufringe, sondern direkt über den Beton aufgelagert ist. Das Walzverfahren wird bei der Herstellung von Abwasserohren für die Verlegung in offener Bauweise nicht eingesetzt.
     
  • Vakuumverfahren
    Bei der Verdichtung mit Vakuum handelt es sich um eine Sonderform der Herstellung. Dabei werden Stahlschalungen verwendet, deren Oberfläche porös und mit einem Filtertuch überzogen sind. Durch die poröse Schalung verlässt das Überschusswasser während der Vakuum-Behandlung den Beton. Feinstmaterial und Zementleim können die feine Filterperforation des Filtertuchs nicht passieren und bleiben dem Beton erhalten. Zum Teil ist auch eine Sofortentschalung nach dem Aufbringen des Vakuums möglich. Für die Betonrohrherstellung ist das Vakuumverfahren fast bedeutungslos.

vgl.: Stahlbetonrohre in offener Bauweisen Rohrprüfungen unter realitätsnahen Beanspruchungen, IKT - Institut für Unterirdische Infrastruktur 2004