Wstęp
Rury kamionkowo znane są już od kilku tysięcy lat, po raz pierwszy zostały zastosowane na terenie dzisiejszej Syrii 3500 lat p.n.e. Wypalane z gliny do dzisiaj są cennym i często niezastąpionym materiałem o bardzo dużej żywotności i odporności chemicznej. Obecnie w wielu miastach europejskich rury z kamionki, szczególnie o średnicy do 400 mm stanowią ponad połowę długości wszystkich sieci kanalizacyjnych. Ewoluują też metody łączenia rur, stosowane do niedawna w Polsce uszczelnienia ze sznura smołowanego i zaprawy cementowej zastąpiły uszczelki gumowe, dzięki czemu montaż rur stał się bardziej czysty i pewny pod względem szczelności. Do podstawowych zalet rur kamionkowych należą:
– trwałość
– odporność na korozję
– mała chropowatość powierzchni
– duża odporność na ścieranie
– łatwość recyklingu
Wada jest kruchość rur, konieczność zachowania dużej ostrożności przy transporcie i układaniu, aż do zasypania wykopów włącznie.
Produkcja
Rury kamionkowe produkowane są z gliny z dodatkiem szamotu i w końcowym procesie szkliwione. Do produkcji stosuje sie różne gatunki glin i iłów o wielkości ziarna od 0,002-0,2mm. Szamot to uprzednio wypalana glina pochodząca z recyklingu, która po zmieleniu ma wielkość ziarna <1,8mm. Tak rozdrobnioną masę dodaje się do gliny przed wypalaniem co poprawia stabilność rury. Cała masa mieszana jest z wodą, formowana a nastepnie suszona w temperaturze około 80°C w wyniku czego, rura przestaje być plastyczna. Szkliwo składa się z mieszaniny gliny, wapnia, dolomitu i tlenków metali które po wymieszaniu z woda tworzą zawiesinę. Wysuszona rura kamionkowa zanurzana jest w wannie z glazurą (proces ten nosi nazwę glazurowanie) a na końcu trafia do pieca, gdzie jest wypalana w temperaturze 1200-1250°C przez okres 3 dni. W tradycyjnym piecu rura wypalana jest w pozycji pionowej.
Rys. Proces produkcji rur kamionkowych.
Pionowe wypalanie rur nie jest korzystne dla wytrzymałości rury i jej kształtu, dlatego w tej metodzie produkuje sie rury o standardowej długości 1m. Ostatnio stosowane sa nowoczesne metody wypalania w których rura zamocowana jest poziomo i obraca się w czasie wypalania, co zapewnia stała temperaturę na całym obwodzie. Pozwoliło to na zwiększenie długości produkowanych rur do 2,5m.
Właściwości
Rury kamionkowe mogą pracować w szerokim zakresie pH od 1-14. W praktyce jest to odporność samego materiału rur. Odporność systemu jest już związana ze wszystkimi jego elementami, jak np. uszczelki. Większość producentów zapewnia tutaj szczelność dla ph czynnika od 2-12.
tabela 1 Właściwości fizyczne kamionki.
Połączenia i średnice rur
Współczesne rury kamionkowe w zależności od średnicy i technologii wykonania charakteryzują się różną technika łączenia. Poniżej przedstawiam rozwiązania złączy kielichowych. Wymagania odnośnie połączeń rur kamionkowych omawia norma PN-EN-295-1 „Rury i kształtki kamionkowe i ich połączenia w sieci drenażowej i kanalizacyjnej”.
Połączenie rur kamionkowych według systemu F
W tym systemie w kielichu rury zamocowana jest na stałe gumowa uszczelka. Na bosym końcu nie ma uszczelki. System F stosowany jest dla rur o średnicy od 150-200mm.
Połączenia rur kamionkowych systemu C
W tym systemie uszczelka znajduje sie zarówno w kielichu jak i na bosym końcu rury. Zastosowanie uniwersalne dla szerokiej gamy średnic od 150 do 1000 mm. Stosowane sa dwa typu uszczelek K i S. Uszczelki typu K wykonane są z poliuretanu, typu S z gumy. Jeśli bosy koniec rury systemu C jest skracany to konieczne jest zastosowanie na obciętym końcu uszczelki typu P.
Powyższe połączenia stosowane są dla złączy kielichowych układanych w wykopach. W praktyce na rynku dostępne są już rury kamionkowe bezkielichowe jak i rury do metod bezwykopowych.
Połączenie typu C z uszczelką S
Połączenie kielichowe z uszczelką S stanowi połączenie ceramiczno-kauczukowe. Po procesie wypalania następuje wysoce precyzyjne frezowanie bosego końca oraz kielicha. Na bosy koniec nakładany jest pierścień EPDM.
Średnice
Są typowe niezależnie od producenta rur i wahają się od 100-1000mm. Różnice możemy spotkać w wytrzymałości na zgniatanie. Wartość ta podawana jest w kN/m. U poszczególnych producentów rury kamionkowe mogą być wykonywane w wersji o normatywnej wytrzymałości na obciążenie i ponadnormatywnej. Poniżej tabele dla obu typów rur firmy Keramo.
Tabela Rury kamionkowe kera base. Wytrzymałość normatywna.
Tabela Rury kamionkowe kera.pro. Wytrzymałość ponadnormatywna.
Obecnie rury kamionkowe ponadnormatywne dostępne są też w większych średnicach, ale już bez kielichów. Przykładem jest rura kerapro 1200mm wykonana ze złączem ze stali szlachetnej i uszczelką typu „O”.
Rury kamionkowe bezkielichowe
Produkowane są z bosymi końcami. Rury te powstają przy zastosowaniu całkowicie nowej technologii produkcyjnej – procesu szybkiego wypalania. Rury nie są już formowane sztuka po sztuce, lecz powstają w procesie ciągłym. Zastosowany jest piec rolkowy szybkiego wypalania długości około 120 m. Czas wypalania rury jest 20-krotnie krótszy niż przy tradycyjnej produkcji. Połączenie rur powstaje tu przez nasunięcie na końcówki rur specjalnie skonstruowanej obejmy z polipropylenu (PP-C). Technika połączeń rur bezkielichowych podlega, normie PN EN 295 i spełnia wymagania tej normy względem wszystkich miarodajnych kryteriów, jak również je przewyższając, wykazując szczelność połączeń przy ciśnieniu 2,4 bar.
Na rynku rury bezkielichowe oferuje firma Sweillem Ceramic Polska. Poniżej dane techniczne rur.
Rury kamionkowe przeciskowe
Fot. Rury kamionkowe przeciskowe kera,drive.
Stosowane są w metodach bezwykopowych. W ofercie firmy Keramag znajdziemy rury przeciskowe o nazwie handlowej KeraDrive o średnicach nominalnych od 150 do 1200mm.
Rury o średnicy >500mm
Zasady transportu rur
Rury kanalizacyjne kamionkowe należy przewozić w krytych lub otwartych środkach transportu w sposób zabezpieczający przed uszkodzeniem lub zniszczeniem. Rzucanie wyrobów kamionkowych w czasie ładunku bądź rozładunku jest niedopuszczalne. Rury można pakować luzem bądź przygotować jednostki ładunkowe.
W pakowaniu luzem wyroby należy układać w pozycji poziomej wzdłuż środka transportu, do wysokości ścian bocznych środka transportu, jednak nie wyżej niż 2m. Wyroby należy układać warstwami, przy czym kielichy jednej warstwy powinny być skierowane w tę samą stronę. Wyroby następnej, górnej warstwy powinny leżeć w zagłębieniach warstwy dolnej i powinny być skierowane kielichami w odwrotną stronę w stosunku do warstwy poprzedniej. Rury mogą być również dostarczane na plac budowy w wiązkach, a kształtki w skrzyniach lub paczkach powlekanych folią. Wyroby kamionkowe można składować na przestrzeni otwartej. Podłoże przechowywania musi być utwardzone, pozbawione kamieni, błota i zagłębień. Stopień nachylenia powinien zabezpieczać odprowadzenie wody deszczowej. Rury kanalizacyjne można też składować na podkładkach drewnianych. Wyroby należy układać według typów i wielkości.
Rury o średnicy do 250mm trzeba układać w pryzmach lub stosach krzyżowych do wysokości nie przekraczającej 2,5m. Dolną warstwę rur należy zabezpieczyć przed rozsuwaniem się przez włożenie do podkładu drewnianego prętów stalowych bądź klinów z drewna.
W pryzmach wyroby kamionkowe układa się warstwami, w których rury ułożyć należy naprzemianlegle. Rury kanalizacyjne następnej, górnej warstwy powinny leżeć dokładnie równolegle na rurach warstwy dolnej kielichami odwróconymi w przeciwnym kierunku.
W stosach krzyżowych jedyna różnica polega na ułożeniu prostopadłym rur warstwy górnej w stosunku do warstwy ułożonej niżej. Kształtki, złączki rurowe, smar i inne materiały powinny być składowane w sposób uporządkowany, z zachowaniem wyżej omówionych środków ostrożności w ciemnym i chłodnym miejscu.
W czasie mrozu korzystnie jest przykryć wyżej omawiane materiały brezentem.
Rury o średnicy do 250mm trzeba 
układać w pryzmach lub stosach krzyżowych do wysokości nie przekraczającej 2,5m. Dolną warstwę rur należy zabezpieczyć przed rozsuwaniem się przez włożenie do podkładu drewnianego prętów stalowych bądź klinów z drewna.
W pryzmach wyroby kamionkowe układa się warstwami, w których rury ułożyć należy naprzemianlegle. Rury kanalizacyjne następnej, górnej warstwy powinny leżeć dokładnie równolegle na rurach warstwy dolnej kielichami odwróconymi w przeciwnym kierunku.
W stosach krzyżowych jedyna różnica polega na ułożeniu prostopadłym rur warstwy górnej w stosunku do warstwy ułożonej niżej. Kształtki, złączki rurowe, smar i inne materiały powinny być składowane w sposób uporządkowany, z zachowaniem wyżej omówionych środków ostrożności w ciemnym i chłodnym miejscu.
W czasie mrozu korzystne jest przykryć wyżej omawiane materiały brezentem.