Betonø ha den støste vandføingskapacitet Et afløbssystems opgave e at lede vand samt uenhede til ensningsanlæg elle ecipient. Evnen til at gøe dette afhænge af systemets hydauliske egenskabe næmee betegnet vandføings- og selvensningsevnen. Flee undesøgelse ha vist, at kvaliteten af lægningsabejdet og udfomningen af afløbssystemet e alt afgøende fo disse egenskabe. I det følgende vil de blive fokuseet på selve øenes vandføingsevne. F lee undesøgelse ha vist, at de ikke e belæg fo at egne med foskellige diftsuhede fo de foskellige øtype. Man bude defo egne med samme diftsuhed fo betonø som fo plastø. Da betonø imidletid i de fleste dimensione ha den støste indvendige diamete betyde det, at betonø i paksis ha den støste vandføingsevne. Betonø Ulta-ø Vandføingsevnen e fo de fleste dimensione støst i betonø, nå de egnes med ens diftsuhede, he 1,5 mm. Beegnet ved hjælp af Manningfomlen, fald 10 l. Foskellige type undesøgelse De e flee mulighede fo at vudee et afløbssystems hydauliske 2 Vandføingsevne fo beton- og plastø som funktion af øtype 350 300 150 100 50 0 Ø/ Ø300/315 Ø500/560 Ø/ Ø/ Rødiamete (beton: indedia/plast: ydedia.) Dette femgå også af de foetagede feltundesøgelse, de give diftsuegenskabe, såvel teoetiske som paktiske. De e lavet adskillige undesøgelse af afløbsledninges hydauliske egenskabe. Det e he vigtigt at skelne i mellem: ulaboatoieundesøgelse og ufeltundesøgelse. Laboatoieundesøgelsene foetages oftest med ent vand og nye ø, mens feltundesøgelsene foetages på afløbsledninge, de e i bug. Laboatoieundesøgelsene give meget pæcise esultate med hensyn til vandføing, uhed osv., men til gengæld modsvae de ikke de vikelige fohold. Feltundesøgelsene foetages på ibugtagne afløbsledninge. De bygge således på de vikelige fohold, til gengæld e de støe pobleme med at få tilstækkelig pæcise målinge. Rømateialets oveflade e ubetydelig fo hydaulikken Rømateialets oveflade ha i paksis minde betydning fo vandføingsevnen, men teoetisk set ha den dog sto indflydelse. Geneelt betyde en fodobling af uheden, at vandføingsevnen foinges med ca. 10 %. Det e et faktum, at øvæggen e mee u i betonø end i plastø. Det e ofte vist ved divese laboatoieundesøgelse. Men denne væguhed e ikke så væsentlig, da det ha vist sig, at defomatione, lunke, aflejinge mv. ha en væsentlig støe indflydelse på vandføingsevnen. Disse fohold kan beskives ved hjælp af en såkaldt diftsuhed, de e et udtyk fo hele systemets uhed, dvs. indflydelsen af defomatione, lunke, kloakhud mv. (Diftsuheden e Vandføingsevne fo Ø 300 mm ø (indv. diamete) som funktion af uheden 120 90 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 Ruhed [mm] Vandføingsevnen educees væsentlig nå uheden foøges. He beegnet fo Ø 300 ø, ved hjælp af Manningfomlen, fald 10 l. stengt taget ikke en uhed men en beegningsmæssig støelse). Denne diftsuhed findes ved feltundesøgelse, hvo man altså vudee de vikelige fohold. I denne fobindelse e væguheden ubetydelig. Sagt med den tyske foske Manfed Sauebey s od 1 : En smålig diskussion om uheden af foskellige ømateiale e økesløs. I øledninge vil de i paksis altid indstille sig en uhed, som isæ e afhængig af diftsbetingelsene og som tidsmæssigt foande sig og vil ligge ove begyndelsesvædien af uheden. Rømateiales natulige uhed kan på ingen måde gælde fo et bestemt øs (ømateiales) godhed. Ande faktoe - hydauliske, spildevandstekniske og lægningstekniske - e domineende.
hede, de e vidt foskellige alt afhængig af ledningens difts- og anlægsmæssige stand. Det e i den fobindelse inteessant, at de gennemgående e målt væsentlig støe vædie, end de benyttes ved dimensioneingen 2, uafhængigt af ømateialet. Feltundesøgelse vise samme uhed fo PVC og beton På adskillige univesitete i USA og Canada e de udføt laboatoie- og feltundesøgelse af såvel plast-, beton-, le- og metalø (stål og aluminium). Laboatoieundesøgelsene e gennemføt med ent vand og nye ø, og give stot set de samme esultate fo uheden 3 : u k = 0,27 mm fo beton u k = 0,15 mm fo PVC Foskellige fomle fo beegning af vandføingen De e i tidens løb opstillet et stot udvalg af fomle til beegning af vandføingsevnen i cikulæe ø. De e dog hovedsageligt to fomle, de ha fundet anvendelse, nemlig Colebook-White s fomel og Manningfomlen. I Danmak ha A. E. Betting opstillet te fomle med hvet dees gyldighedsomåde. Den ene af disse fomle e identisk med Manningfomlen. Det e den almindelige opfattelse, at Colebook-White s fomel e den mest pæcise, men den e mee besvælig at benytte, hvofo mange benytte Manningfomlen elle en af Bettings fomle, bla. fodi man mene, at de få pocents foskel, de e på fomlene, ikke beettige det mee besvælige egneabejde, specielt ikke nå man tage de mange ande usikkehede i afløbspojekteingen i betagtning. I DS 432 anvise man udelukkende Colebook-White s fomel, mens man i edb-pogammet Mouse benytte Manningfomlen. I fobindelse med fastlæggelse af uhede i afløbledninge måle man vandføingsevnen og omegne denne til en uhed. Det give foskellige uhede, alt efte hvilken fomel man benytte. Man kan defo ikke diekte sammenligne uhede, de e udegnet ved hjælp af henholdvis Colebook- White s fomel og Manningfomlen. Foskellen e dog nomalt kun få pocent. Foskellen skyldes, at betonovefladen e mee u end plastovefladen. I 1986 blev de på Univesity of Albeta i Canada gennemføt feltundesøgelse af 16 PVC- og 6 betonøsledninge 3, alle spildevandsledninge. De blev målt på 3 foskellige ødiamete, 8, 10 og 12. Som det femgå, e de målt væsentligt støe diftsuhede end i laboatoieundesøgelsene. Dette indikee, som tidligee nævnt, at det e læg- ningsfoholdene, de e afgøende, og ikke væguheden. Det e desuden mindst lige så inteessant, at målin- R ødiamete Ruheden k [mm ] P VC Beto n 8" (203 mm) 9 9 10" (254 mm) 13 5 12" (305 mm) 7 9 Middelvædie af målingene. Beegnet ved hjælp af Colebook-White s fomel. gene vise, at de ikke e nogen éntydig foskel på diftsuheden på PVC- og betonø. Resultatet af undesøgelsen e defo, at man anbefale, at de benyttes samme diftsuhed fo PVC-ø som fo betonø. Som nævnt e de nogen usikkehed i disse feltundesøgelse, men man må fovente, at det vil give samme udslag fo såvel målinge i PVCsom i betonø. 3 Retlinede stæke betonø e lettee at lægge lige Et stift, stækt ø mæke ikke minde foskelle i udjævningslagets dvs. uden lunke og med ensatet fald. godt væn mod lunke skabt unde kompimeingen. planhed og vaiatione i un- Et foholdsvis tungt ø som beton- Defomatione medføe en min- delagets,, ææææææ @@ AAAAAA îî stivhed. Det gø det lettee fo ølæggeen at lægge en afdent pga. kompimeingen. Det lig- ikke noget poblem fo betonø, da øet løftes elle sidefoskydes sjælde vandføingsevne 4. Det e dog løbsledning med god hydaulik, ge stabilt i øgaven, hvilket e et disse e fomfaste.,, ææææææ @@ AAAAAA BBBBBB CCCCCC îî Blødt Hådt udjævningslag åjod Et stift, stækt ø påvikes ikke af e lille/sto unde øene pga. vaiatione ø anlægges uden lunke på tods af minde foskelle i udjævningslagets i udlægningen af udjævningslaget. vaiatione i stivheden af undelaget ææææææ BBBBBB CCCCCC îî planhed og vaiatione i undelagets stivhed. På figuen illustee det gule og bune felt omåde, hvo stivheden På tods af dette ligge betonledningen uden lunke. Ligeledes kan en øledning af stive foanlediget af enten minde ujævnhede i øgavens bund elle minde sætninge.
Samlinge ha minde indflydelse på hydaulikken Laboatoieundesøgelse ha vist, at i en koekt samlet ledning ha antallet af samlinge kun ubetydelig indflydelse på diftsuheden 2. Dålige samlinge ha dog en minde indflydelse på diftsuheden 2. Med dålige samlinge menes foskudte samlinge, samlinge med stoe bagspalte elle indhængende pakninge. Med tiden vil eventuelle stoe bagspalte dog ofte blive fyldt med divese aflejinge, og indflydelsen af fejlen vil blive educeet. Med de modene betonøssamlinge e foskudte samlinge samt indhængende pakninge fotid 5. Ved en koekt udføelse undgåes fo stoe bagspalte. Ingen indagende dele Da betonø ha en sto godstykkelse, kan man uden pobleme påboe stikledninge uden indagende dele. Dette e meget vigtigt, da indagende dele vil foinge ledningens hydauliske egenskabe. Dette e da også et kav, fo at påboingen kan VA-godkendes. Kloakhud medføe ens øoveflade Nå afløbsledninge af såvel beton som plast ha væet i dift i et stykke tid, vil de blive opbygget et tyndt ovetæk på øvæggen, en såkaldt biofilm også kaldet kloakhud. Denne biofilm e mest femtædende i spildevandsledninge, men opstå også i egnvandsledninge og alle ande stede, hvo de e vand tilstede. Biofilmen vil hovedsagligt optæde på det nomalt beskyllede aeal. I de mikooganisme, som biofilmen bestå af, foegå de divese pocesse, og det e bl.a. he, de udvikles svovlbinte unde aneobe fohold (ingen ilt). Biofilmens tykkelse e nomalt 1-3 mm afhængigt af vandets hastighed 6, 7. Det bevike, at vandet kun e i beøing med biofilmen og ikke selve øovefladen. Det ha væet hævdet, at dette lag medføe, at væguheden blive minde. Undesøgelse vise imidletid, at uheden stige, eftehånden som biofilmen vokse 7. Dansk paksis Vandføingsevne fo Ø 300 mm ø (indv. diamete) som funktion af uheden 120 90 k plast kbeton 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 Ruhed [mm] Som det ses ha diftsuheden sto indflydelse på vandføingsevnen. På figuen e makeet uhede fa Mouse. Beegnet ved hjælp af Manningfomlen, fald 10 l. I Danmak e de ikke nogen kla anvisning fo, hvilke uhede man bø benytte ved dimensioneing af afløbsledninge. I Nom fo afløbsinstallatione, DS 432, anvises en uhed på k beton = 1 mm og k plast = 0,25 mm, men denne nom e kun gældende inden fo skel, og endvidee ha det ikke væet muligt, at klalægge ud fa hvilket mateiale man fo ca. 25 å siden ha fastlagt disse uhede. Ved dimensioneing af ledninge uden fo skel benyttes hovedsagligt edb-pogammet Mouse. Det benyttes ove hele landet af såvel kommune som ådgivende ingeniøfimae og anvise uhedene k beton = 1,5 mm og k plast = 1 mm som standadvædie 8. De kan ændes i specielle tilfælde. Som det ses af ovenstående figu, give det vidt foskellige vandføingsevne alt efte hvilken uhed, de benyttes. Det e defo vigtigt, at de benyttes en ealistisk vædi fo diftsuheden, og som de foegående afsnit indikee, e denne vædi ens fo beton og plast. Udenlandsk paksis I udlandet e de helle ikke nogen kla tendens i de uhede, de benyttes. I Sveige anbefales det at benytte samme uhed (k = 1 mm) uafhængigt af ømateiale 9. I Tyskland benyttes foskellige uhede (0,25-1 mm) alt efte de aktuelle difts- og anlægsmæssigefohold 10. Bønde ha sto indflydelse på vandføingsevnen Enegitabet i bønde vil nomalt væe af samme støelsesoden som i ledningene 8. Det e defo vigtigt at søge fo en hydaulisk koekt udfomning, så indflydelsen af disse elemente mindskes. Det vil sige, at bundløbene skal væe stømlinede, og at bankettene skal væe høje. Bundløbene i betonbønde e stømlinede og ha høje bankette. Endvidee ha bundløbene en jævn oveflade, og ved at benytte specialbøndbunde, de e skæddesyede til opgaven, undgå man bøjninge og ovegange. Dette betyde, at bøndene ha en optimal hydaulik i fom af sto vandføingsevne og god selvensningevne, og den foholdsvis stoe enkeltmodstand, bønde udgø, e således minimeet. Med specialbønde i beton undgå man bøjninge og ovegange, hvoved man minimee den stoe modstand, som bønden elles udgø. 4 Fotsættes...
Betonø betyde ikke støe dimensione Det ha ofte væet hævdet, og hævdes stadig af nogle plastøspoducente, at man ved at benytte plastø ofte kan gå én dimension ned - dette e ikke koekt. Selv om de anvendes foskellige uhede som i Mouse, ha betonøene fo mange dimensione endda støe vandføingsevne end plastøene pga. betonøenes støe indvendige diamete. Vandføingsevne fo beton- og plastø som funktion af øtype 100 80 60 40 20 0 Ø150/160 Ø/ulta Ø/ulta Ø300/315-ulta Rødiamete (beton: indedia/plast: ydedia.) Betonø (k = 1,5mm) Plastø (k = 1,0 mm) Betonø ha fo de fleste dimensione støe vandføingsevne end plastø. Beegnet ved hjælp af Manningfomlen og standadvædie i Mouse, fald 10 l. Altenative ø makedsføes med små uhede Ved et næmee studium af makedsføingsmateiale fo altenative øtype ha det vist sig, at nogle øtype makedsføes med meget små uhede. Til nogle øtype anvises vædie så lave som 0,01 og 0,05 mm. Disse vædie e højst sandsyn- Et Ø ø e ikke nødvendigvis et Ø ø Det kan lyde besyndeligt, og det e det også. Fo betonø e benævnelsen Ø 150, Ø osv. udtyk fo øets indvendige diamete, dvs. den støelse, de ha betydning fo øets vandføingsevne. I modsætning hetil angives fo PVC-ø den udvendige diamete, som altså ingen betydning ha fo vandføingsevnen. Dette skal altid tages i betagtning ved beegning af afløbsledninge, da man elles vil begå betagtelige fejl med isiko fo at undedimensionee afløbssystemet. B etonø P VC-ø klasse N Ulta PVC-ø Upoo pool PEH-ø Upoen PEH-ø Hbetegn I ndv. dia. U dv. dia. I ndv. dia. U dv. dia. I ndv. dia. I ndv. dia. U dv. dia. Indv. dia. 150 160 153 175 150 191 180 233 238 226 225 300 315 300 315 284 315 280 380 359 355 500 500 476 560 505 600 600 800 800 1000 1000 1 1 1600 1600 Betonø betegnes ved dees indvendige diamete, mens nogle plastø, men ikke alle, betegnes ved dees udvendige diamete, som intet ha at gøe med vandføingsevnen. Mål i mm. @@ AA îî,, ææ QQ RR Støe diamete give støe bassinvolumen Men hensyn til oveløbspoblematikken skal oveløb fa spildevands- @@ AA BB CC îî,, ææ QQ RR SS TT 20 % luft nettet selvfølgelig begænses mest muligt, hvilket kan gøes på mange måde. Oveløb kan bla. begænses ved, at ledningsnettet ha et stot volumen. He skal man væe opmæksom på, at få milime- @@ AA BB CC îî,, ææ QQ RR SS TT tes foskel i diameteen ha sto betydning fo øets volumen. Eksempelvis ha et Ø betonø Vandvolumen i et fyldt f.eks. Ø ca. 25 % støe volumen end et Ø Ulta-ø, svae kun til ca. 80 % Ulta-ø. fyldning af et betonø. ligt dokumenteet ved laboatoiefosøg, men som nævnt e de paktiske fohold helt andeledes med deaf følgende støe diftsuhed. Som tidligee nævnt e den nomale laboatoievædi fo betonø ca. 0,3 mm. Denne bø, ligesom de ovenstående vædie, ikke anvendes til dimensioneing, da man e nødt til at benytte en højee vædi fo at tage højde fo den difts- og anlægsmæssige tilstand. 5
Konklusione Af dette temablad kan følgende hovedkonklusione uddages: u De gennemgåede feltundesøgelse vise, at de ikke bø egnes med foskellige diftsuhede afhængigt af ømateiale. Støelsen af diftsuheden afhænge i langt højee gad af ledningens difts- og anlægsmæssige tilstand, og he ha stive, etlinede og stæke ø en ække fodele, som mindske isikoen fo lunke 11, 12. Man bude defo ænde paksis med at benytte fo- skellige diftsuhede afhængigt af ømateiale. Hvo sto en uhed, man bø anvende, skal ikke afgøes he, idet det kæve et støe foskningsabejde. Afløbsfaktionen, Dansk Beton Industifoening ha defo ettet henvendelse til Spildevandskomiteen, fo at få igangsat dette abejde. ude bø ikke anvises uhede, de e fundet unde laboatoiefohold, de ikke tilsvae vikeligheden. u Afløbssysteme uden fo skel dimensionees fo det meste ved hjælp af edb-pogammet Mouse. I pogammet e de indlagt standadvædie fo diftsuheden fo foskellige ømateiale. Beegninge med disse uhede vise, at betonøene fo mange dimensione ha støe vandføingsevne end de tilsvaende plastø. Man kan altså ikke gå én dimension ned ved at benytte plastø - tvætimod. Se også temablad 8 Betonø sike god kompimeing og hydaulik. Fodele ved lægning af betonø. Refeence 1. Abfluss in Entwässeungsleitungen unde besondee Beücksichtigung de Fliessvogänge in teilgefüllten Rohen. Manfed Sauebey. 1969. 2. Afløbsledninges vandføingsevne og selvensningsevne. Dansk Teknologisk Institut. Inge Faldage et al. 1982. 3. Field Measuements of Resistance Coefficients in Sanitay Sewes. Joachim Besmehn, Univesity of Albeta, Canada. 1986. 4. Hydauliske fohold ved ovale afløbsledninge. Civ. ing. J.B. Ingwesen. 1979. 5. Betonøssamlingen - en sikke løsning. Temablad 5, Afløbsfaktionen, Dansk Beton Industifoening. 1997. 6. Tansfomation of wastewate in sewe sy- 6 stems - a eview. Pe Halkjæ Nielsen, Kamma Raunkjæ, Niels Henik Noske, Niels Aagaad Jensen og Thokild Hvitved- Jacobsen. Laboatoiet fo miljøteknik, Aalbog Univesitet. 1992. 7. Stuctue an Function of Biofilms. W.G. Chaacklis, P.A. Wildee. Dahlem Wokshop Repots. 1989. 8. Mouse Refeence Manual. Edition 3.2. Dansk Hydaulisk institut. Maj 1994. 9. Ledningsbyggnad - System av betong. Betongöföeningen. Sveige. 1994. 10. Pojekt vedøende ælde afløbsledninge vandføingsevne og selvensningsevne. Teknologisk Institut. 1980. 11. Diagnos av avloppsledningas kondition. Rappot 3194. Viveka Lidstöm, Institutionen fö Teknisk Vattenesusläa, Lunds Tekniska Högskola, Lunds Univesitet. 1996. 12. Koekt lægning af betonø. Lægningsanvisning. temablad 7 og Betonø sike god kompimeing og hydaulik. Fodele ved lægning af betonø. temablad 8. Afløbsfaktionen, Dansk Beton Industifoening. 1998. 13.DS 432. "Nom fo afløbsinstallatione. 1994. Temablade kan ekviees p. e-mail: danent@danent.dk elle på tlf. 33 747 747 Afløbsfaktionen Septembe 1998