Forschung und Entwicklung

Forschung und Entwicklung

Die Entwurfsphase

Die von GREENPIPE hergestellten Produkte sind das Ergebnis einer sorgfältigen von CAD 3D- Softwares auf dem neusten Stand unterstützten Planung von Technikern mit einer langjährigen Erfahrung im Bereich.

Die Roste

Nach dem Entwurf und vor der Gußformausführung werden die Roste einer parametrischen Simulation unterworfen, die die von der UNI-EN 1433 Norm vorgeschriebenen Belastungsprobe reproduziert. Dadurch kann man die genaue Belastungsklassenzugehörigkeit, wofür die Roste entworfen wurden, im Voraus feststellen.
Die Roste können aus Gusseisen oder aus warm verzinktem Stahl S385JR sein.

Prüfergebnis eines Rostes von Klasse E600.
Ma kann die Stresssituation beachten, die in MPa ausgedrückt ist und nach der Formel von Von Mises kalkuliert wurde. Der Wert steht immer noch unter 500MPa.

Bleibende Verformung nach 5 Zyklen unter zwei Dritteln der Höchstbelastung (<0,11mm, Höchstbelastung erlaubt: 1mm).

Die Entwässerungsrinnen

Die Entwässerungsrinnen sind Ergebnis einer sorgfältigen Planung, die in Zusammenarbeit mit Partnerfirmen und Universitäten erfolgt ist.

Focus Auf Den Beton

Die Greenpipe Entwässerungsrinnen werden aus vibrokomprimiertem Beton oder aus Gussbeton mit hoher Dauerfestigkeit realisiert:

  • gegen Lastdruck, Mindestklasse C35/45 (NSC-Normal Strenght Concrete, Klassifizierung laut der Norm UNI EN206:2006 und UNI11104:2004 aus der Ministerialverordnung 14 Januar 2008, Rck gleich an 45N/mm2)
  • gegen die Einfrierungs- und Schmelzungszyklen in Anwesenheit von Auftausalz enthaltendem stehen- dem Wasser (Klassifizierung +R laut der Norm EN1433:2008)
  • gegen Verwitterung (Klassifizierung W laut der Norm EN1433:2008)

Der vibrokomprimierte Beton beinhaltet eine Mischung aus Gesteinskörnung, (Körnung zwischen 0,2mm und 10mm) und Portlandzement, das sich durch ein niedriges Wasser-Betonverhältnis kennzeichnet, auch bekannt als „feuchte Erde“. Die Artefakte, hergestellt in mit feuchtem Beton erfüllten Gießformen, werden gleichzeitig mechanisch vibriert, hydraulisch komprimiert und nach wenigen Sekunden aus der Form entfernt.

Im Fall von Gussbeton ist die Mischung flüssiger und daher selbstnivellierend. Es sieht die Verwendung von Agglomeratsteinen vor (Maximale Körnung von 15mm, mit einem angemessenen Prozentsatz an Füllstoff, der dafür sorgt, Konglomerats Vakuums zu füllen). Im Vergleich zum vibrokomprimierten Beton ist das Wasser-Betonverhältnis viel höher. Diese Mischung wird schwerkraftbedingt in entsprechende Gießformen gegossen. Die Entfernung aus der Form geschieht nach einigen Stunden, damit die chemischen Reaktionen der Abbindung und Verhärtung des Betons anfangen können, die einmal vollendet, nach 28 Tagen, die höchsten mechanischen Leistungen der Rinnen garantieren.
Die Artefakten aus dieser Rohstoffart sind besonders glatt zu sehen (der Füllstoff spielt eine entscheiden- de Rolle dabei) und weisen einen Gauckler-Strickler Koeffizient von circa 100 vor: Das kommt dem Wasserabfluss zugute.

Focus Auf Die Roste

Der Gusseisen ist eine Eisenlegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von circa 2%, die in Natur als Graphit (graues Roheisen) oder Eisenkarbid Fe3C (Zementit oder Weißeisen).
Das graue Eisen ist für die Abdeckungssysteme vorzuziehen (Roste für Entwässerungsrinnen, Falltüren, Schächte, usw.). Das weiße Eisen ist sehr zerbrechlich, es besitzt eine hohe Härte und ist für die Fertigung von Werkzeugen geeignet. Das graue Eisen unterscheidet sich in Lamelleneisen und Sphärogusseisen. Das Lamelleneisen besteht aus Tausenden von Lamellen, die die Kontinuität der metallischen Matrize unterbrechen. Damit wird die mechanische Festigkeit dieses Stoffes beeinträchtigt und es erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass Brüche und Spaltungen auftreten können.
Das Spärogusseisen enthält eine Zusammensetzung bestehend aus Sphäroiden, gewonnen durch den Zusatz von Magnesium in das Eisenbad vor dem Guß. Dies verleiht dem Artefakt einen hohen Bruchlast und erhebliche Elastizität. Im Vergleich zum Lamelleneisen erzeugt die sphäroidische Form der Graphit eine niedrigere Spannungskonzentration: Bei gleichem Volumen zeigt die sphäroidische Form eine geringere Oberfläche vor. Dadurch wird die Matrize weniger beschädigt und können seine mechanischen Eigenschaften besser ausgeschöpft werden.

Lamelleneisen

Spährogusseisen

Mindestzugfestigkeit: 500 N/mm²
Einheitlicher Last von Verhältnismäßigkeitsabweichung zu 0,2% Rp.0,2: 320 N/mm²
Mindestdehnung %: 7
Brinellhärte: 170÷230 (Ferrit + Perlith)

Das Spärogusseisen enthält eine Zusammensetzung bestehend aus Sphäroiden, gewonnen durch den Zusatz von Magnesium in das Eisenbad vor dem Guß. Dies verleiht dem Artefakt einen hohen Bruchlast und erhebliche Elastizität. Im Vergleich zum Lamelleneisen erzeugt die sphäroidische Form der Graphit eine niedrigere Spannungskonzentration: Bei gleichem Volumen zeigt die sphäroidische Form eine geringere Oberfläche vor. Dadurch wird die Matrize weniger beschädigt und können seine mechanischen Eigenschaften besser ausgeschöpft werden.
Aus dem Vergleich ergibt sich, dass das Sphärogusseisen einen höheren Bruchsicherheitskoeffizient besitzt, denn unter Belastung passt es sich an die dadurch erzeugten Verformungen an, ohne zu zerbrechen, um dann bei der Entlastung den ursprünglichen Zustand wieder aufzuholen. Um ein Artefakt aus Lamelleneisen mit gleicher Belastungsklasse eines aus Spährogusseisen herzustellen, braucht man mehr Masse: Dies hat zu Folge dass, das Artefakt schwerer und somit die Transports- und Handhabungskosten höher werden.

Im Endeffekt ist das Spährogusseisen ein hochwertiger Baustoff, weil seine mechanischen Eigenschaften jenen eines Stahls guter Qualität am nächstem kommen.

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