4 Materialer
De materialer, som i dag er almindeligt anvendt i afløbssystemer, er:
Plast omfatter følgende materialer:
PVC (Polyvinylchlorid)
PEL (Polyethylen med lav massefylde)
PE (Polyethylen)
ABS (Akrylonitrilbutadienstyren)
PP (Polypropylen)
U-PVC (Uplastificeret polyvinylchlorid).
4.1 Materialeegenskaber
Materialernes egenskaber har afgørende betydning for, hvor de kan anvendes, og hvilke produkter de kan anvendes til. De egenskaber, som skal omtales i dette afsnit er:
Mekaniske egenskaber (styrke, stivhed, m.m.)
Termiske egenskaber (opførsel i varme og kulde)
Kemiske egenskaber (modstandsevne over for syrer, baser m.m.)
Biologiske egenskaber (modstandsevne mod angreb af råd og påvirkning fra skadedyr, mennesker m.m.)
Ældningsegenskaber (levetid).
Afsnittet indeholder desuden en beskrivelse af produkttyper. Det er ikke muligt at beskrive alle materialer og produkttyper i denne anvisning. Det er derfor nødvendigt løbende at holde sig orienteret om udviklingen.
4.1.1 Mekaniske egenskaber
De mekaniske egenskaber for et materiale har betydning for, om produkter fremstillet af materialet kan holde til de mekaniske påvirkninger, de udsættes for. Det kan for eksempel være det indvendige tryk i trykledninger eller det udvendige tryk fra jord og trafik på nedgravede rør.
De beregninger, som skal udføres for at vise, at produkterne er stærke nok, ligger uden for denne anvisnings rammer. Her henvises til producenternes kataloger, hvor beregningerne er udmøntet i vejledninger om anvendelsen.
4.1.2 Densitet
Densiteten angiver, om et materiale er tungt eller let. Tidligere er anvendt betegnelsen ’vægtfylde’. Densiteten af vand er 1000 kg/m³. Materialer med mindre densitet kan flyde oven på vand. Det kan for eksempel udnyttes til at skelne mellem visse plasttyper, se figur 8.
Figur 8. Oversigt over densitet for forskellige rørmaterialer og vand. Figuren er orienterende. Præcise værdier kan findes i producenternes kataloger.
Både densiteten og materialets styrke spiller ind på vægten af produktet. Stålrør er for eksempel lettere end betonrør med samme dimension, fordi stålets styrke er meget større, og rørene derfor kan produceres med meget mindre godstykkelser.
Tunge materialer kan være en fordel lydteknisk, men for rør i jord er dette uden betydning, se SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse, 4 Støj (Brandt & Faldager, 2015b).
4.1.3 Slagstyrke
Visse materialer er skøre og går i stykker ved et kraftigt slag. Det gælder for eksempel støbejern og beton. For visse plasttyper falder slagstyrken voldsomt med temperaturen. PVC-rør kan for eksempel ødelægges, hvis en sten tabes ned på røret i koldt vejr. Slagstyrken har derfor betydning for den håndtering, rørene kan tåle under oplagring og lægning. Slagstyrken for plastmaterialer er vist i figur 9.
Figur 9. Orienterende oversigt over slagstyrke for forskellige plastmaterialer.
4.1.4 Hårdhed
Hårdheden af et materiale har for eksempel betydning for hvilken type værktøj, der er nødvendigt ved afkortning af et rør. Slid fra partikler i afløbsvandet, fx sand, kan på længere sigt nedsætte rørs holdbarhed og styrke. Der findes prøvningsmetoder til dokumentation af afløbsrørs slidstyrke, og disse vil formentlig blive indarbejdet i kommende europæiske standarder.
4.1.5 Termiske egenskaber
Temperatur- og styrkeegenskaber
Varme og kulde påvirker alle materialer. Metaller og plast bliver for eksempel bløde ved opvarmning, se figur 10. Plastmaterialer bliver også bløde, inden de smelter eller ødelægges.
Beton og ler bliver ikke bløde, men kan tage skade på anden måde. Disse materialer kan for eksempel skades af skiftende temperaturer eller temperaturdifferenser på tværs af rørvæggen. Dette kan føre til revner og brud.
Lave temperaturer kan også være skadelige. Beton og ler kan for eksempel frostsprænges, hvis de udsættes for frost i vandmættet tilstand. PVC bliver skørt ved lave temperaturer, idet slagstyrken falder drastisk ved lave temperaturer. Allerede ved + 5 °C skal materialet behandles med stor forsigtighed.
Figur 10. Styrken af plastmaterialer påvirkes normalt kraftigt af temperaturen. Således stiger slagstyrken, mens trækstyrken falder med stigende temperatur. Der er forskel på de forskellige plasttyper. Figuren er derfor kun orienterende.
4.1.6 Længdeudvidelse
Et rør vil ændre længde, når temperaturen ændrer sig. Det bliver længere, når det opvarmes, og kortere, når det køles af. Figur 11 angiver den såkaldte ’længdeudvidelseskoefficient’. Længdeudvidelsen kan være til skade både for rør, brønde, tilstødende bygningsdele osv. Længdeudvidelseskoefficienten er eksempelvis høj for PE-rør og PP-rør, mens den er lav for metaller.
Længdeudvidelsen er normalt ikke et problem i jord, fordi rørene er fastholdt, så der i stedet for længdeudvidelse kommer trykspændinger i rørvæggen. Det kan de fleste rør tåle. I PE-rør kan det dog være nødvendigt at indbygge ’ekspansionsstykker’ for at hindre skader.
Figur 11. Oversigt over længdeudvidelseskoefficienten for forskellige rørmaterialer. Se også tabel 4.
4.1.7 Solbestråling
Sollyset virker nedbrydende på de fleste plast- og gummiprodukter på grund af indholdet af ultraviolet lys. Derfor er de ofte tilsat UV-stabilisatorer eller tilsvarende for at hindre sollyset i at nedbryde materialet.
PVC-rør bliver lyse eller gråskjoldede efter lang tid i solen. I den første tid går det mest ud over farvestofferne. Senere reduceres styrken, fx slagstyrken. Inden for ét år efter fremstilling er der ikke nogen risiko ved at anvende solblegede rør.
Ved lagring i mere end et år efter fremstillingen, skal rørene beskyttes mod direkte sollys.
4.1.8 Brandpåvirkning
Brand vil først medføre opvarmning, der nedsætter styrken, og siden ødelægger materialerne helt. Plastmaterialer kan smelte, brænde, revne osv. Flere plastmaterialer udvikler røg, som kan være farlig. PVC udvikler for eksempel store mængder klorbrinte ved brand. Sammen med vand bliver klorbrinte til saltsyre, og det kan føre til alvorlige følgeskader. Brandegenskaber vil i fremtiden blive en del af CE-mærkningen.
Forhold vedrørende brandsikring af afløbsinstallationer er beskrevet i SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse, 3 Sikring mod brand (Brandt & Faldager, 2015c).
4.1.9 Kemiske egenskaber
Vandoptagelse
Det er uhensigtsmæssigt, hvis et materiale opsuger for meget vand. Ved temperaturer under frysepunktet kan det frostsprænges. Porøs beton og drænrør af ler kan eksempelvis suge meget vand, se figur 12. Problemet er dog ikke stort, hvis rørene ligger i frostfri dybde.
Figur 12. c Der er ingen vandoptagelse i rustfrit stål.
4.1.10 Kemikaliepåvirkning
De kemikalier, der kan forekomme i spildevand, kan undertiden skade rørene. Materialernes modstandsevne mod kemikalipåvirkning er forskellig, og desuden spiller kemikaliernes koncentration og især deres temperatur en stor rolle.
Rørfabrikanterne udgiver kemikaliebestandighedslister for deres produkter. Tabel 2 og tabel 3 viser uddrag af sådanne lister. Tabellerne angiver forskellige materialers bestandighed over for nogle vigtige kemikaliegrupper ved forskellige temperaturer.
Kemikalieangreb kan også komme fra rørenes omgivelser. Eksempelvis kan sur jordbund angribe betonrør og støbejernsrør.
Tabel 2. Kemikaliebestandighed for forskellige rørmaterialer.
Rustfri stålrør har begrænset holdbarhed ved klorholdige medier.
● Bestandig
● Begrænset bestandighed
● Ikke bestandig
Tabel 3. Kemikaliebestandighed for forskellige samlingsmaterialer.
● Bestandig
● Begrænset bestandighed
● Ikke bestandig
4.1.11 Biologiske påvirkninger
Svampe- og bakterieangreb
Bakterier m.m. ødelægger uhyre sjældent rørmaterialer.
Indirekte kan bakterier forårsage skader. Eksempelvis kan bakterier medvirke til dannelse af svovlbrinte i afløbsledninger.
Skadedyr
Rotter forekommer mange steder i kloakkerne, og med deres meget hårde tænder er de i stand til at gnave igennem næsten alle materialer bortset fra jern og stål. De kan således let gnave gennem plast, men gør det normalt kun, hvis der i forvejen er et hul eller en åbning, hvor de kan lugte sig frem til føde eller andet.
Skarpe kanter ved grenrør, fodbøjninger m.m. er steder, hvor rotter ofte gnaver i plastmaterialer.
For at undgå skader på grund af rotter er det afgørende, at afløbsanlæg udføres korrekt, se efterfølgende afsnit 9,
Rottesikring.
4.1.12 Ældningsegenskaber
Materialernes levetid
Bygningsreglement 2010 (Erhvervs- og Byggestyrelsen, 2010) angiver, at materialer skal have tilstrækkelig holdbarhed over for de påvirkninger, de udsættes for.
For mange materialer forventes en levetid på 50 år, men det forudsætter, at de indbygges rigtigt, og at anlæggene anvendes korrekt.
Når plastmaterialer ældes, aftager styrken. I praksis tager producenten højde for dette ved at dimensionere rørene ud fra den styrke, de forventes at have om 50 år – endda med en ekstra sikkerhedsfaktor.
4.1.13 Valg af materialer
De væsentligste faktorer, der har indflydelse på valg af materialer, er som regel:
Tabel 4 angiver karakteristiske egenskaber for forskellige materialer.
Tabel 4. Karakteristiske egenskaber for forskellige materialer. Talværdierne er kun vejledende, dvs. nøjagtige værdier må indhentes hos fabrikanterne. Højeste anvendelsestemperaturer er hentet fra DS 432:1974 (N 1) (Dansk Standard, 1974); DS 432:2000 (N 2) (Dansk Standard, 2000d); frivillige VA-godkendelser (VA) og fabrikanter (1).
4.2 Afløbssystemer i bygning
4.2.1 Materialer
Følgende materialer anvendes til ledninger i bygning:
Støbejern
Varmforzinket stål
Rustfrit stål
Plast.
4.2.2 Støbejern
De støbejernsrør, der bruges i dag, er udelukkende muffeløse rør, der samles med jetkoblinger. De leveres med korrosionsbeskyttelse både indvendig og udvendig. Beskyttelsen består af asfalt, epoxy eller rustbeskyttende maling. Erfaringer fra renoveringer viser, at støbejernsrør ikke holder mere end 40-50 år. Hvis støbejernsrør bruges til andet end almindeligt husspildevand eller regnvand, bør overfladebeskyttelsens modstandsdygtighed undersøges nærmere. Støbejern bør ikke anvendes, hvor afløbsvandet har en pH < 5.
Rør af støbejern er ret tunge. Større præfabrikerede installationer bliver derfor vanskelige at håndtere. Rørene har gode fysiske egenskaber. Støbejernsrør er dog følsomme over for slag og kan springe, fx ved for hård tilspænding eller ved afkortning med rørskærer. Varmeudvidelseskoefficienten er så lille, at det kun i sjældne tilfælde er nødvendigt at tage særlige forholdsregler. De brand- og lydtekniske egenskaber er behandlet i SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse (Brandt & Faldager, 2015b).
Støbejernsrør fremstilles efter DS/EN 877, Støbejernsrør og fittings, deres samlinger og tilbehør til bortledning af vand fra bygninger – Krav, prøvninger og kvalitetssikring (Dansk Standard, 2000e).
4.2.3 Varmforzinkede stålrør
Varmforzinkede stålrør uden supplerende indvendig korrosionsbeskyttelse er ikke bestandige over for spildevand og bør derfor ikke bruges i afløbsinstallationer.
Varmforzinkede stålrør med indvendig korrosionsbeskyttelse, fx epoxy-harpiks, bruges i stor udstrækning. Rørene er modstandsdygtige over for normalt husspildevand. Oplysninger om modstandsdygtigheden over for andre stoffer kan indhentes hos fabrikanterne. Rørene har gode styrkeegenskaber, men må af hensyn til epoxybelægningen ikke udsættes for stærk varme. Rørene samles med stikmuffer med tætningsringe af gummi. For at undgå beskadigelse af overfladebelægningen skal der ved samlinger foruden tætningsringe anvendes tilhørende isoleringsfødder af kunststof.
Varmforzinkede rør fremstilles efter DS/EN 1123-1, Rør og fittings af længdesvejste varmgalvaniserede stålrør med spids- og muffeende til afløbssystemer –Del 1: Krav, prøvning, kvalitetsstyring (Dansk Standard, 2000b).
4.2.4 Rustfri stålrør
Rør af rustfrit stål, fx med betegnelserne AISI 304 eller AISI 316LC (syrefast), kan anvendes til normalt husspildevand og må bruges i bygninger over nederste gulv. AISI står for: American Iron and Steel Institute, og tallene står for legeringstypen. Korrosionsbestandigheden er angivet i fabrikantens materiale. Rørene samles med stikmuffer med læbetætningsringe, idet nylonstøtteringe holder gummiringene på plads i muffesporene. Rustfri stålrør kan samles direkte med plastrør med stikmuffer i tilsvarende dimensioner.
Rustfri stålrør fremstilles efter DS/EN 1124-1, Rør og fittings af længdesvejsede rustfrit stålrør med spids- og muffeende til afløbssystemer – Del 1: Krav, prøvninger, kvalitetsstyring (Dansk Standard, 2000a).
4.2.5 Plastrør
Plastmaterialer er på et tidspunkt under fremstillingsprocessen plastisk formbare. En række af de almindeligste rørmaterialer er også efter fremstillingsprocessens afslutning plastisk formbare, så længe materialestrukturen ikke ændres, fx ved stærk opvarmning. Denne gruppe af plastmaterialer kaldes ’termoplastiske’, mens den gruppe, der ikke er formbare efter fremstillingsprocessen er slut, kaldes ’termohærdende’.
Gruppen af termoplastiske rørmaterialer omfatter:
PVC (polyvinylchlorid)
PEL (polyethylen med lav massefylde)
PEH (polyethylen med høj massefylde)
ABS (Akrylonitrilbutadienstyren)
PP (polypropylen)
U-PVC (uplastificeret polyvinylchlorid).
Fabrikanterne er i gang med at udvikle materialer og materialesammensætninger med bedre varmebestandighed og bedre brand- og lydtekniske egenskaber.
Plastrørs styrke og levetid falder med stigende temperatur. Ved afprøvning af plastafløbssystemer prøves alle rørdele ved en temperatur, der svarer til normalt husspildevand. Rør og formstykker må derfor ikke anbringes under forhold, hvor de vedvarende (dvs. i mere end 2 minutter) belastes med spildevand med en temperatur på over 60 °C.
Rør og formstykker kan kortvarigt (dvs. i mindre end 2 minutter) belastes med spildevand med temperaturer op til 100 °C forudsat, at spildevandsstrømmen er ≤ 30 l/min. Normalt husholdningsspildevand anses for at opfylde disse betingelser.
Hvis der kan forekomme kraftigere temperaturpåvirkninger, skal der tages særlige forholdsregler, fx kontinuerlig understøtning og nøje planlægning samt udførelse af fastgørelser og bæringer efter fabrikantens anvisninger. Der kan eventuelt vælges andre materialer, fx støbejernsrør, men også disse skal anvendes efter fabrikantens anvisninger, da visse samlingsmaterialer ikke tåler høje temperaturer.
For at afløbsinstallationer kan godkendes, skal de være udført af ikke let antændelige materialer. De brandtekniske foranstaltninger i forbindelse med plastrør er beskrevet i SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse, 3 Sikring mod brand (Brandt & Faldager, 2015b).
Længdeudvidelseskoefficienten for plast er 10-20 gange så stor som for stål, og det er derfor vigtigt nøje at planlægge, hvor rørene skal holdes fast, og hvor der kan være ekspansionsmuligheder. Ellers kan der opstå ledningsbrud, se SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse, 5 Projektering (Brandt & Faldager, 2015b).
På grund af plastrørenes lave vægt er deres lydisoleringsevne ringe, og for eksempel plaske- og rislelyde passerer særdeles let gennem rørvæggene. Til gengæld er transmissionen af bygningslyd i rørvæggen mindre end for metalrør. Lydforhold er behandlet i SBi-anvisning 257, Afløbsinstallationer – installationsgenstande og udførelse, 4 Støj (Brandt & Faldager, 2015b).
PVC er ikke bestandigt over for klorerede opløsningsmidler, fx acetone og naftalin, mens PE er modstandsdygtig over for de fleste stoffer ved normale temperaturer. Termoplastiske rør er kemisk modstandsdygtige over for de fleste almindeligt forekommende stoffer.
Plastrør kan afkortes med almindeligt håndværktøj. Der må kun anvendes fabriksfremstillede formstykker, og disse må normalt ikke afkortes. Visse samlinger, fx spejlsvejsning af PE-rør, må kun foretages på fabrik eller værksted, fx midlertidigt værksted på byggeplads. Personer, der udfører svejste samlinger, skal være uddannet i denne teknik.
Dimensionen af plastrør angives som den udvendige diameter, og der kan være forskelle i godstykkelserne. Der henvises til fabrikanternes oplysninger.
Der findes en lang række europæiske standarder for produktion af plastrør. Plastrør kan pt. ikke CE-mærkes.
4.3 Afløbssystemer i jord
4.3.1 Materialer
De fleste krav til afløbsledninger i bygning gælder også for afløbsledninger i jord. Til jordledninger stilles der desuden store krav til rørenes styrke og bestandighed. Følgende materialer anvendes til ledninger i jord:
Beton
Glaseret ler
PVC
PE
Støbejern
Rustfrit stål.
4.3.2 Betonrør
Det almindeligste materiale til ledninger i jord har tidligere været beton. I dag anvendes beton sjældent til afløbsinstallationer i jord.
Betonrør og brønde fremstilles efter en af følgende europæiske standarder:
DS/EN 1916, Betonrør og formstykker, uarmerede, armerede og med stålfibre (Dansk Standard, 2004b)
DS/EN 1917, Betonnedgangs- og inspektionsbrønde, uarmerede, armerede og med stålfibre (Dansk Standard, 2004a).
Som supplement til disse anvendes standarderne:
DS 2420-1, Betonrør og formstykker, uarmerede, armerede og med stålfibre – Supplement til DS/EN 1916 (Dansk Standard, 2008b)
DS 2420-2, Betonnedgangs- og inspektionsbrønde, uarmerede, armerede og med stålfibre, supplement til DS/EN 1917 (Dansk Standard, 2008a).
Betonrør og -brønde skal CE-mærkes. Betonrør samles med gummiringe og kan lægges i indtil 5 meters dybde uden eftervisning af styrken. I arealer med trafiklast skal lægningsdybden være mindst 0,6 meter.
4.3.3 Glaserede lerrør
Tidligere blev glaserede lerrør anvendt i stor udstrækning især i industriområder, hvor betonrørs korrosionsbestandighed har været utilstrækkelig. I dag anvendes glaserede lerrør som regel kun i forbindelse med reparationsarbejder. Samling af glaserede lerrør sker med stikmuffesamling. Glaserede lerrør skal CE-mærkes.
Glaserede lerrør fremstilles efter DS/EN 295-1, Glaserede lerrørssystemer til afløbsledninger – Del 1: Krav til rør, fittings og samlinger (Dansk Standard, 2013).
4.3.4 Støbejernsrør
Støbejernsrør kan anvendes i jord. Det er de samme rør, som bruges i bygninger, dog skal samlingerne være godkendt til anvendelse i jord. Jetkoblinger skal være af syrefast, rustfrit stål, fx med betegnelsen AISI 304 eller 316 Ll. Støbejernsrør bør ikke anvendes, hvor afløbsvandet har pH < 5, og de bør ikke lægges i jord med lav pH, uden at fabrikanten garanterer for, at den udvendige beskyttelse er tilstrækkeligt holdbar.
Støbejernsrør fremstilles efter DS/EN 877, Støbejernsrør og fittings, deres samlinger og tilbehør til bortledning af vand fra bygninger – Krav, prøvninger og kvalitetssikring (Dansk Standard, 2000e).
4.3.5 Plastrør
Plast er det mest anvendte materiale til afløbsinstallationer i jord. Der findes systemer i PVC, PE og PP. De leveres i styrkeklasserne M4 (normal) og T8 (svær). Samling af plastrør sker med stikmuffer.
Plastrør kan pt. ikke CE-mærkes.
Specielt for PE-rør
Stikmuffesamling af PE-rør har tidligere ikke været tilladt i jord, men systemer med specielle stikmuffesamlinger i jord er nu godkendt. Samling af PE-rør i jord kan også ske ved svejsning eller forskruning. Ved overgange, fx til gulvafløb, vandlåse og andre rørmaterialer, kan normale stikmuffer anvendes, men det bør sikres, at PE-rørenes termiske ekspansion ikke optages ved disse muffer. Hvis der anvendes andre typer stikmuffer i jord, fx ekspansionsstykker, skal de anbringes tilgængeligt i brønd eller lignende.
Strukturrør af plast
Der er udviklet specielle plastrør med større rørdimensioner, dvs. Ø 200 mm og derover. Rørenes vægge opnår en større stivhed ved hjælp af ribber/dobbeltvægge. En del af strukturrørene er kun godkendt til regnvandsafløb, men der findes også flere systemer, der kan anvendes til spildevand. Da plastrør altid angives ved den udvendige diameter, afhænger den indvendige diameter af tykkelsen af rørvæggens udformning.
4.3.6 Rustfri stålrør
Afløbssystemer i rustfri, syrefast stål, fx med betegnelsen AISI 316LC, kan anvendes i jord. Samling sker med stikmuffe og tætningsring.
Rustfri stålrør fremstilles efter DS/EN 1124-1, Rør og fittings af længdesvejsede, rustfrie stålrør, med spidsende og muffe til afløbssystemer – Del 1: Krav, prøvninger, kvalitetsstyring (Dansk Standard, 2000a).
4.4 Overgang fra et rørmateriale til et andet
I næsten alle afløbsinstallationer er det nødvendigt at udføre overgange fra et materiale til et andet. Det gælder for eksempel i forbindelse med reparationer.
Der findes normalt overgangsstykker, der kan anvendes i overgangen fra det aktuelle afløbssystem til de mest almindelige andre systemer. Desuden findes der gummimanchetter, der kan anvendes til samling af forskellige rørmaterialer. Yderligere oplysninger om overgangsløsninger mellem rørmaterialer fås for eksempel hos leverandører. For samlinger i bygninger henvises for eksempel også til BPS-publikation 79, VVS-detaljer, afløb i bygning – samling af afløbssystemer af forskellige materialer (BPS, 1990). Vedrørende overgangsløsninger mellem rørmaterialer i jord henvises til Overgangssamlinger – mellem forskellige afløbsrør (BYG-ERFA, 2006).