Projekt. Durchführung von Vorversuchen an Hausanschlusssystemen und Futterrohren. iro GmbH Oldenburg

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1 Projekt Durchführung von Vorversuchen an Hausanschlusssystemen und Futterrohren Fachverband Hauseinführungen für Rohre und Kabel e.v. (FHRK) Arbeitskreis Ringraumdichtung Arbeitskreis Kabeldurchführungen -> Ziel: Erstellung von Prüfgrundlagen Beauftragung durch: Doyma GmbH & Co Hauff Technik GmbH & Co. KG Kröner GmbH PSI Products GmbH UGA System-Technik GmbH & Co. KG

2 Institut für Rohrleitungsbau an der Fachhochschule Oldenburg e.v. Stiftung Prof. Joachim Lenz zur Integration osteuropäischer Studenten in deutsche Hochschulen Institut für Rohrleitungstechnologie (In-Institut der Jade Hochschule) Oldenburger Rohrleitungsforum

3 Forschungsgelände Lesumstraße Die beauftragte Versuchsserie gliedert sich in drei Positionen die in vier Versuchsaufbauten resultierten: 1. Ermittlung von realitätsnahen Belastungen für eine Schlagprüfung an beschichteten Futterrohren mit und ohne Mauerkragen (Laborversuch) 2. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Futterrohre infolge eines Betoniervorgangs (Laborversuch) 3. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Hausanschlussleitungen (Laborversuch) 4. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Hausanschlussleitungen (Feldversuch) Ziel: Ermittlung von Grundlagendaten sowie Empfehlungen zur Umsetzung als Laborprüfung

4 1. Ermittlung von realitätsnahen Belastungen für eine Schlagprüfung an beschichteten Futterrohren mit und ohne Mauerkragen (Laborversuch) - Schlagkraft - Versuchsaufbau Schlagkraftermittlung im Schüttversuch Versuchsaufbau Schlagkraftermittlung im Schüttversuch

5 Materialien im Schüttversuch: 1. Kies-Sand-Wasser-Gemisch (ca. 150 kg) 40% 0-2 Sand, 20% 8-16 Kies, 40% Kies 2. Kies-Sand-Wasser-Bentonit-Gemisch (229,68 kg) 40% 0-2 Sand, 20% 8-16 Kies, 40%16-32 Kies 3. Kies-Gemisch ohne Wasser (137,77 kg) 40% 4-8 Kies, 20% 8-16 Kies, 40% Kies 4. WU-Beton (F3, 8 mm Größtkorn, ca. 910 kg) Schüttversuch: Kies-Sand-Wasser Kies-Sand-Wasser-Bentonit WU-Beton

6 Ergebnisse Kiesgemisch ohne Wasser Kies-Sand-Wasser-Bentonit WU-Beton Kies-Sand-Wasser Empfehlung: - Für eine Übertragung auf eine Laborprüfung werden die Ergebnisse aus der WU-Betonschüttung empfohlen. - Maximal resultierende Kraft in den Versuchen: 1200 N - Aufgrund der permanente veränderlichen Auftrittsfläche wird kein festes Schlaggewicht, sondern die Entwicklung eines formflexiblem Fallkörpers empfohlen.

7 1. Ermittlung von realitätsnahen Belastungen für eine Schlagprüfung an beschichteten Futterrohren mit und ohne Mauerkragen (Laborversuch) - Abrasion - Futterrohre im Schüttversuch Abrasion: Zur Verfügung gestellte Muster: - Doyma: Futterrohr Curaflex 3000-DN 200/300 - Kröner: PVC Futterrohr Typ 225/200x300 - PSI: Glasfaserbeton-Mauerhülse DN 200/300 - Hauff-Technik: Zement-Verbund-Rohr ZVR 200/300 - UGA: Kunststoff-Futterrohr - FU-K 200/300 - Hauff-Technik: Kunststoff-Futterrohr P-Liner Basic KFR 200/300 Übersicht über die eingesetzten Futterrohre (verschiedene Hersteller)

8 Futterrohre im Schüttversuch Abrasion: Identischer Versuchsaufbau zum vorangegangenen Schüttversuch, jedoch ausschließlich mit Kiesmischung und erhöhter Menge, um eine längere Belastungszeit zu erhalten. Kies-Gemisch ohne Wasser (417 kg) 40% 4-8 Kies, 20% 8-16 Kies, 40% Kies Video Doyma: Vor Versuch: Nach Versuch: Gesäubert: Kröner: PSI:

9 Hauff: Vor Versuch: Nach Versuch: UGA: Hauff: 3D-Scanner-Auswertung: UGA Hauff Gesäubert:

10 Empfehlung: - Es wurden an den Prüfmustern keine erkennbaren Schäden festgestellt. - Eine Laborprüfung hinsichtlich Abrasion / des Abrasionswiderstands wird daher nicht empfohlen. 2. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Futterrohre infolge eines Betoniervorgangs (Laborversuch)

11 Betonierversuche: Schalungen für die Betonierversuche Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus Betonierversuche Versuchsdurchführung

12 Gemeinsame Darstellung der Versuchsergebnisse Empfehlung: - Statische Last durch den Betonabschnitt beträgt ca N (nach Einsatz des Flaschenrüttlers). - Ein Sicherheitsbeiwert für die Umsetzung in einer Laborprüfung wird empfohlen.

13 3. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Hausanschlussleitungen (Laborversuch) Versuchsdurchführung Belastungsversuche im Laborversuch ( Versuchsbox )

14 Versuchsdurchführung Herstellung der Bettung Einbau der Leitung Zwickelverdichtung Eingesetzte Verdichtungsgeräte Rüttelplatte: Belle LC3228, 64 kg Stampfer: Weber SRV 70, 71 kg Versuchsergebnisse Schwerer Stampfer Kraftverläufe als Ergebnis der Versuchsdurchführungen

15 Empfehlung: - Maximaler Wert: 3700 N - Werte für die Übertragung auf eine Laborprüfung (Dichtheit unter Scherlast): 1100 N (verdichet) 2500 N (unverdichtet) 3700 N (schwerer Stampfer) - Ein Sicherheitsbeiwert wir empfohlen. 4. Ermittlung realitätsnaher Belastungen auf Hausanschlussleitungen (Feldversuch)

16 Versuchsaufbau: Feldversuch Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus Versuchsaufbau: Feldversuch Teilbereiche des Versuchsaufbaus im Feldversuch

17 Versuchsergebnisse Kraftverlauf über die gesamte Versuchsdauer beider Versuchsdurchführungen Empfehlung: - Maximaler Wert: 1700 N - Werte für die Übertragung auf eine Laborversuch (Dichtheit unter Scherlast): 1300 N (verdichtet) 1700 N (unverdichtet) - Ein Sicherheitsbeiwert wird empfohlen.

18 Vergleich Ergebnisse: Laborversuch mit Feldversuch Maximale Kräfte in [N] in den Versuchen 3 und 4: Laborversuch verdichtet: ca N Laborversuch unverdichtet: ca N (Mit schwerem Stampfer ca N) Feldversuch verdichtet: Feldversuch unverdichtet: ca N ca N Ein Werte-Vergleich der Versuche ist nur bedingt möglich, da andere Auflagerbedingungen vorliegen! Vergleich Ergebnisse: Laborversuch mit Feldversuch Skizze Auflager in Versuch 3 Skizze Auflager in Versuch 4

19 Fazit: Grundsätzlich kann die Aussage getroffen werden, dass bei einem regelwerkskonformen Einbau Kräfte von bis zu 1300 N auf die Rohrleitung einwirken. Im Falle einer Minderverdichtung sind Kräfte bis 1700 N möglich. (jeweils unter den dargestellten Parametern und Rahmenbedingungen) Lesen Sie auch den entsprechenden Artikel in der 3R Ausgabe 1-2, 2017 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Besuchen Sie uns auf Ofener Straße Oldenburg Tel Fax info@iro-online.de Dipl. -Ing. (FH) Matthias Heyer