TNO kwaliteit opgegraven PVC rioleringsbuizen in ... - BureauLeiding
TNO kwaliteit opgegraven PVC rioleringsbuizen in ... - BureauLeiding
TNO kwaliteit opgegraven PVC rioleringsbuizen in ... - BureauLeiding
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
De Rondom 1<br />
Postbus 6235<br />
5600 HE E<strong>in</strong>dhoven<br />
<strong>TNO</strong>-rapport<br />
MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Kwaliteit <strong>opgegraven</strong> <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuizen<br />
www.tno.nl<br />
T +31 40 265 00 00<br />
F +31 40 265 03 01<br />
<strong>in</strong>fo-IenT@tno.nl<br />
Datum 2 april 2007<br />
Auteur(s)<br />
Opdrachtgever<br />
J. Breen<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
Loire 150<br />
2491 AK Den Haag<br />
Projectnummer 033.12953<br />
Aantal pag<strong>in</strong>a's<br />
25 (<strong>in</strong>cl. bijlagen)<br />
Alle rechten voorbehouden. Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel<br />
van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemm<strong>in</strong>g<br />
van <strong>TNO</strong>.<br />
Indien dit rapport <strong>in</strong> opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplicht<strong>in</strong>gen van opdrachtgever en<br />
opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor onderzoeksopdrachten aan <strong>TNO</strong>, dan wel de<br />
betreffende terzake tussen de partijen gesloten overeenkomst.<br />
Het ter <strong>in</strong>zage geven van het <strong>TNO</strong>-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan.<br />
© 2008 <strong>TNO</strong>
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
2 / 14<br />
Inhoudsopgave<br />
1 Inleid<strong>in</strong>g.......................................................................................................................... 3<br />
2 Experimenten en resultaten .......................................................................................... 4<br />
2.1 Visuele beoordel<strong>in</strong>g buitenzijde ...................................................................................... 4<br />
2.2 Visuele beoordel<strong>in</strong>g b<strong>in</strong>nenzijde...................................................................................... 5<br />
2.3 Microscopische beoordel<strong>in</strong>g b<strong>in</strong>nenzijde......................................................................... 6<br />
2.4 Afmet<strong>in</strong>gen onderzochte <strong>PVC</strong> buis; onrondheid ............................................................. 7<br />
2.5 Spann<strong>in</strong>g over buiswand.................................................................................................. 7<br />
2.6 Oppervlakteruwheid b<strong>in</strong>nenwand .................................................................................... 8<br />
3 Discussie........................................................................................................................ 10<br />
4 Samenvatt<strong>in</strong>g en conclusies......................................................................................... 12<br />
5 Onderteken<strong>in</strong>g.............................................................................................................. 13
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
3 / 14<br />
1 Inleid<strong>in</strong>g<br />
B<strong>in</strong>nen het project “Levensduurverwacht<strong>in</strong>g van bestaande <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>g; 007.63549”<br />
werd de restlevensduur van bestaande <strong>PVC</strong> (polyv<strong>in</strong>ylchloride) dr<strong>in</strong>kwaterleid<strong>in</strong>gen<br />
onderzocht. De mogelijke degradatieprocessen, die <strong>in</strong> <strong>PVC</strong> materialen kunnen<br />
voorkomen, werden geëvalueerd en gekwantificeerd. Het bleek dat vooral de<br />
verouder<strong>in</strong>g onder mechanische belast<strong>in</strong>g dom<strong>in</strong>ant was.<br />
Behalve voor dr<strong>in</strong>kwaterdistributie worden <strong>PVC</strong> buizen <strong>in</strong> Nederland onder andere<br />
toegepast voor rioler<strong>in</strong>gsystemen. Voor BureauLeid<strong>in</strong>g werden een door Dyka ter<br />
beschikk<strong>in</strong>g gestelde <strong>opgegraven</strong> <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuis 1 en 6 stukken rioler<strong>in</strong>gsbuis<br />
geselecteerd vanuit het <strong>in</strong>zamelsysteem “BIS” onderzocht. De selectie vond plaats op<br />
basis van zichtbare restanten rioolsediment <strong>in</strong> de buis en een aanwezige en leesbare<br />
opdruk.<br />
Door <strong>TNO</strong> Industrie en Techniek werden deze stukken visueel en microscopisch<br />
beoordeeld. Hierbij werd de ruwheid, de wanddikte en de vervorm<strong>in</strong>g van de leid<strong>in</strong>g<br />
bepaald. Verder werd de graad van degradatie van het b<strong>in</strong>nenoppervlak bepaald.<br />
In hoofdstuk 2 worden de resultaten van dit onderzocht gepresenteerd.<br />
In hoofdstuk 3 wordt op basis van de experimentelen resultaten en de eerder bepaalde<br />
scheurweerstand voor dr<strong>in</strong>kwaterleid<strong>in</strong>gen een uitspraak over de verwachte levensduur<br />
van de betreffende <strong>PVC</strong> buis voor het drukloos afvoeren van rioolwater gegeven.<br />
De samenvatt<strong>in</strong>g en de conclusies worden vermeld <strong>in</strong> hoofdstuk 4.<br />
1 Het betrof een gedeelte van een rioler<strong>in</strong>g van de oude Dyka vestig<strong>in</strong>g.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
4 / 14<br />
2 Experimenten en resultaten<br />
Van Dyka werd een buisdeel (R1/327107-<strong>TNO</strong>) met een lengte van ca. 4 m ontvangen<br />
zonder opschrift. Het betreft een buis die vanaf 1973 <strong>in</strong> gebruik was als rioler<strong>in</strong>g bij een<br />
Dyka vestig<strong>in</strong>g. De andere onderzochte leid<strong>in</strong>gen komen uit het <strong>in</strong>zamelsysteem. In<br />
deze leid<strong>in</strong>gen is nog duidelijk rioolslib aanwezig. De hier onderzochte buizen werden<br />
dus alle toegepast als rioler<strong>in</strong>g. In tabel 2.1 wordt een overzicht gegeven van de<br />
onderzochte leid<strong>in</strong>gen. Hierbij wordt de buiscode en het jaar van productie vermeld.<br />
Tabel 2.1 Overzicht onderzochte <strong>opgegraven</strong> <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gleid<strong>in</strong>gen.<br />
<strong>TNO</strong> Opschrift<br />
Jaar<br />
code<br />
A Geen opschrift code Dyka: R1/327/107-<strong>TNO</strong> 1973<br />
I Dyka KOMO NEN 7005/7009 Kl41 125x3,2 27 5 22 3 1975<br />
II Dyka 110x3,2 KOMO <strong>PVC</strong> NEN 7045 kl 34 110x3,2 25- 1985<br />
85-38-8-6-2<br />
III Polva <strong>PVC</strong> Kl41-5-125x3,2 1051 - 85 - 25 – KOMO 1985<br />
NEN7029 - 7045<br />
IV Dyka 125x3,7 NEN7009/7029 Kl34 27 7 8 1 1977<br />
V Wav<strong>in</strong> <strong>PVC</strong> KOMO NEN 7045 7029 Kl34 125 x 3,7 1 1986<br />
35 86 125-44<br />
VI Marimplast 200x4,0 1-76-11-4-2 1976<br />
2.1 Visuele beoordel<strong>in</strong>g buitenzijde<br />
De visuele beoordel<strong>in</strong>g van de buitenzijde is samengevat <strong>in</strong> tabel 2.2.<br />
Tabel 2.2 Overzicht van visuele beoordel<strong>in</strong>g van buitenzijde van onderzochte<br />
buisstukken.<br />
<strong>TNO</strong> Opmerk<strong>in</strong>g<br />
Figuur*<br />
code<br />
A Vlekken door niet homogene verkleur<strong>in</strong>g; krassen A.1<br />
I Lichte verkleur<strong>in</strong>g; krassen I.1<br />
II Nagenoeg geen verkleur<strong>in</strong>g; krassen II.1<br />
III Nagenoeg geen verkleur<strong>in</strong>g; krassen III.1<br />
IV Sterke verkleur<strong>in</strong>g; krassen IV.1<br />
V Matige verkleur<strong>in</strong>g; krassen V.1<br />
VI Geen verkleur<strong>in</strong>g; krassen VI.1<br />
*) Figuren (foto’s) worden gepresenteerd <strong>in</strong> de appendix.<br />
De aanwezige krassen zijn oppervlakkig en waarschijnlijk grotendeels ontstaan door<br />
een m<strong>in</strong>der zorgvuldige behandel<strong>in</strong>g van de leid<strong>in</strong>g tijdens het opgraven. Niettem<strong>in</strong> zijn<br />
<strong>PVC</strong> buizen met deze krassen nog steeds functioneel.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
5 / 14<br />
De buitenzijde van de buis (code A) vertoont een vlekkerig patroon (zie figuur A.1). De<br />
contouren van de vlekken zijn bijna zwart. De grijze kleur van de buis is donkerder<br />
geworden. Deze verkleur<strong>in</strong>g is het gevolg van <strong>in</strong>werk<strong>in</strong>g van <strong>in</strong> een waterstroom, die<br />
langs het buitenoppervlak van deze <strong>PVC</strong> buis liep, aanwezige chemicaliën. Het gedeelte<br />
van de buis dat zich onder een mof bevond, vertoont nagenoeg geen verkleur<strong>in</strong>g. De<br />
dikte van de aangetaste laag betreft m<strong>in</strong>der dan 100 µm, de ernstigste aantast<strong>in</strong>g is<br />
beperkt tot orde van grootte van 10 µm 2 en heeft geen enkel effect op de mechanische<br />
eigenschappen van de buis.<br />
De verkleur<strong>in</strong>g van de andere onderzochte leid<strong>in</strong>gen was uniform en wordt<br />
toegeschreven aan de grondcondities. Hierbij moet worden gedacht aan de zuurgraad,<br />
samenstell<strong>in</strong>g en vochtigheid. De dikte van de verkleurde oppervlakte laag is beperkt tot<br />
orde 10 µm en hangt niet samen met mechanische degradatie van het <strong>PVC</strong> polymeer.<br />
Dientengevolge heeft deze verkleur<strong>in</strong>g van het buitenoppervlak geen consequenties<br />
voor de mechanische eigenschappen van de buis. Omdat de verkleur<strong>in</strong>g bepaald wordt<br />
door diffusie van stoffen <strong>in</strong> de buiswand kan bovendien worden gesteld dat de dikte van<br />
deze verkleurde laag tussen 20 jaar en 100 jaar met m<strong>in</strong>der dan een factor 3 zal<br />
toenemen.<br />
2.2 Visuele beoordel<strong>in</strong>g b<strong>in</strong>nenzijde<br />
De b<strong>in</strong>nenzijde van de buis vertoonde zelfs na grondig re<strong>in</strong>igen <strong>in</strong> zeep en natronloog <strong>in</strong><br />
een aantal leid<strong>in</strong>gen nog aanslag van het getransporteerde afvoerwater. Het lijkt vooral<br />
het deel dat droog-nat cycli onderv<strong>in</strong>dt tijdens gebruik aanslag vertoont. Sommige delen<br />
vertonen zichtbare slijtage door harde deeltjes.<br />
Bij de buiswand, die aan de b<strong>in</strong>nenzijde niet schoon werd na re<strong>in</strong>igen, lijkt vooral<br />
sprake van aanhecht<strong>in</strong>g en niet van degradatie.<br />
De oneffenheid waargenomen <strong>in</strong> een buissegment code I wordt toegeschreven als aan<br />
de productie. Deze oneffenheid kan niet worden veroorzaakt door rioolwater.<br />
Sommige onderzochte leid<strong>in</strong>gen laten een aanzienlijke verkleur<strong>in</strong>g zien. Deze hangt<br />
samen met de stoffen die <strong>in</strong> het getransporteerde rioolwater aanwezig zijn. De<br />
verkleur<strong>in</strong>g kan optreden door opname van gekleurde stoffen of door een reactie van <strong>in</strong><br />
de <strong>PVC</strong> aanwezige stoffen met stoffen uit het rioolwater. Zo kan waterstofsulfide<br />
reageren met loodstabilisator en het zwarte loodsulfide vormen.<br />
De dikte van de verkleurde oppervlaktelaag aan de b<strong>in</strong>nenzijde, die is analoog aan die<br />
aan de buitenzijde, is beperkt tot orde van grootte van 10 µm. Er zijn geen aanwijz<strong>in</strong>g<br />
gevonden dat de verkleur<strong>in</strong>g samenhangt met de chemische degradatie van het <strong>PVC</strong>.<br />
Bovendien kan worden gesteld dat een verkleurde laag van de orde van 10-100 µm geen<br />
consequenties voor de mechanische eigenschappen van de buis. Als de b<strong>in</strong>nenzijde van<br />
de <strong>PVC</strong> buis door slijtage of andere aantast<strong>in</strong>g 10 µm afslijt, resulteert dit voor de<br />
onderzochte buizen <strong>in</strong> een meetbare afname van de buigstijfheid van de buis van m<strong>in</strong>der<br />
dan 1 %.<br />
2 Met de microscoop kan de dikte niet nauwkeurig worden vastgesteld. Er is een zekere gradiënt <strong>in</strong><br />
verkleur<strong>in</strong>g. De ernstigste verkleur<strong>in</strong>g bev<strong>in</strong>dt zich <strong>in</strong> de eerste 10 µm vanaf de geëxposeerde zijde.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
6 / 14<br />
In tabel 2.3 wordt een overzicht gegeven van de bev<strong>in</strong>d<strong>in</strong>gen.<br />
Tabel 2.3 Overzicht van visuele beoordel<strong>in</strong>g van b<strong>in</strong>nenzijde van gere<strong>in</strong>igde<br />
onderzochte buisstukken.<br />
<strong>TNO</strong> Opmerk<strong>in</strong>g<br />
Figuur<br />
code<br />
A Rest aanslag; geen verkleur<strong>in</strong>g A.2<br />
I Geen aanslag; zwart-blauw verkleur<strong>in</strong>g; oneffenheid I.2-I.3<br />
II Geen aanslag; geel-bru<strong>in</strong> verkleur<strong>in</strong>g II.2<br />
III Rest aanslag; geen verkleur<strong>in</strong>g III.2<br />
IV Rest aanslag; gedeeltelijke zwart-blauw verkleur<strong>in</strong>g IV.2<br />
V Nagenoeg als nieuw V.2<br />
VI Nagenoeg als nieuw VI.2<br />
2.3 Microscopische beoordel<strong>in</strong>g b<strong>in</strong>nenzijde<br />
Boogsegmenten van de onderzochte en gere<strong>in</strong>igde buizen werden aan een<br />
microscopisch onderzoek onderworpen. De resultaten worden samengevat <strong>in</strong> tabel 2.4.<br />
In bijna alle oppervlakken zijn sporen van slijtage aangetroffen. Het bovenste laagje<br />
<strong>PVC</strong> lijkt gedeeltelijk te zijn afgeschuurd. Mogelijke oppervlakte crazes zijn hierdoor<br />
verwijderd waardoor de scheurweerstand van de buiswand toeneemt.<br />
Tabel 2.4 Overzicht van visuele beoordel<strong>in</strong>g van b<strong>in</strong>nenzijde van gere<strong>in</strong>igde<br />
onderzochte buisstukken.<br />
<strong>TNO</strong> Opmerk<strong>in</strong>g<br />
Figuur<br />
code<br />
A Krassen, slijtage en enige kle<strong>in</strong>e crazes A.3-A.4<br />
I Krassen, slijtage en enige crazes I.4<br />
II Slijtage II.3<br />
III Ger<strong>in</strong>ge slijtage; nog glimmend III.3<br />
IV Slijtage IV.3<br />
V Glimmend; enige crazes V.3<br />
VI Krassen, slijtage VI.3<br />
De als craze aangeduide oppervlaktebeschadig<strong>in</strong>g hebben een zodanig kle<strong>in</strong>e afmet<strong>in</strong>g<br />
dat niet met zekerheid kan worden vastgesteld of het echte crazes zijn. Zo er sprake is<br />
van crazes heeft er geen groei plaatsgevonden.<br />
Van consequenties voor de mechanische eigenschappen van de buis door de<br />
aangetroffen beschadig<strong>in</strong>g is dan ook geen sprake. De dikte van de aangetaste laag kan<br />
hooguit van de orde van 100 µm zijn. Zo’n dikteafname is geen aanleid<strong>in</strong>g om een<br />
meetbare afname van de buigstijfheid van de buis te verwachten na 100 jaar.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
7 / 14<br />
2.4 Afmet<strong>in</strong>gen onderzochte <strong>PVC</strong> buis; onrondheid<br />
In alle onderzochte <strong>PVC</strong> buisdelen was sprake van enige onrondheid (zie tabel 2.5). De<br />
diameter werd gemeten op 4 posities over de omtrek. De hoogste en laagste gemeten<br />
waarde van de diameter zijn gedeeld om de onrondheid te bepalen.<br />
De onrondheid van de buis is het gevolg van gerelaxeerde spann<strong>in</strong>gen. Deze spann<strong>in</strong>gen<br />
hebben geen consequentie voor bijvoorbeeld spann<strong>in</strong>gscorrosie.<br />
Tabel 2.5 Overzicht van buitendiameter, onrondheid (maximale diameter gedeeld door<br />
m<strong>in</strong>imale) en wanddikte.<br />
<strong>TNO</strong><br />
code<br />
Diameter (mm) Onrondheid Wanddikte<br />
(mm)<br />
A 315 1,02 10 ± 1<br />
I 125 1,01 3,4 ± 0,1<br />
II 110 1,03 3,3 ± 0,1<br />
III 125 1,02 3,3 ± 0,1<br />
IV 125 1,01 3,9 ± 0,1<br />
V 125 1,05 3,9 ± 0,1<br />
VI 200 1,02 4,0 ± 0,1<br />
2.5 Spann<strong>in</strong>g over buiswand<br />
De <strong>PVC</strong> buizen hebben ten gevolge van de afkoel<strong>in</strong>g <strong>in</strong> het productieproces een<br />
<strong>in</strong>wendige trekspann<strong>in</strong>g aan de b<strong>in</strong>nenzijde. Om de grootte van de <strong>in</strong>wendige spann<strong>in</strong>g<br />
te bepalen werden buisr<strong>in</strong>gen van de ter beschikk<strong>in</strong>g gestelde buisdelen afgezaagd en <strong>in</strong><br />
de lengtericht<strong>in</strong>g door midden gezaagd. Er ontstond bijvoorbeeld na <strong>in</strong> de lengtericht<strong>in</strong>g<br />
door midden zagen van de buis met diameter van 315 mm een overlap van 25 mm.<br />
Hieruit kan een trekspann<strong>in</strong>g, σ, <strong>in</strong> de b<strong>in</strong>nenzijde van de buiswand worden berekend<br />
volgens:<br />
× d<br />
σ ≈<br />
4 × π × R<br />
l o<br />
2<br />
E<br />
waarbij l o de overlaplengte is, d de wanddikte, R de gemiddelde straal van de buiswand<br />
en E de elasticiteitsmodulus.<br />
Substitutie van l o = 25 mm; d = 10 mm; R = 152,5 mm; E = 3000 N/mm 2 geeft:<br />
σ ≈ 2,6 N/mm 2
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
8 / 14<br />
Tabel 2.6 Overzicht van berekende <strong>in</strong>wendige spann<strong>in</strong>gen op basis van overlap na<br />
doorzagen buisr<strong>in</strong>g.<br />
<strong>TNO</strong><br />
code<br />
Diameter (mm) Wanddikte<br />
(mm)<br />
Inwendige spann<strong>in</strong>g<br />
(MPa)<br />
A 315 10 ± 1 2,6<br />
I 125 3,4 ± 0,1 2,2<br />
II 110 3,3 ± 0,1 1,7<br />
III 125 3,3 ± 0,1 1,1<br />
IV 125 3,9 ± 0,1 1,3<br />
V 125 3,9 ± 0,1 2,3<br />
VI 200 4,0 ± 0,1 0,9<br />
2.6 Oppervlakteruwheid b<strong>in</strong>nenwand<br />
De oppervlakteruwheid van de b<strong>in</strong>nenzijde van de onderzochte buizen, waarbij alle<br />
aanhecht<strong>in</strong>g was verwijderd werd bepaald. De gemeten waarden van de oppervlakte<br />
ruwheden worden vermeld <strong>in</strong> tabel 2.7.<br />
Tabel 2.7 Overzicht van oppervlakteruwheid bepaald over een afstand van 0,6 mm.<br />
<strong>TNO</strong> Diameter (mm) Ruwheid, Ra (µm)<br />
code<br />
I 125 1,0<br />
II 110 0,9<br />
III 125 0,4<br />
IV 125 0,4<br />
V 125 0,3<br />
VI 200 0,6<br />
Verder werd een lengte van 16 mm gescand. Hiermee werd de <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>sieke<br />
oppervlakteruwheid van de buiswand ten gevolge van het productieproces<br />
gekwantificeerd. De resultaten van deze met<strong>in</strong>gen worden vermeld <strong>in</strong> figuur 2.1.<br />
Merk op dat de gemeten locale oppervlakteruwheid veel ger<strong>in</strong>ger is dan de globale<br />
oppervlakteruwheid ten gevolge van het productieproces. De toename van de locale<br />
oppervlakteruwheid geeft geen enkele aanleid<strong>in</strong>g tot een verander<strong>in</strong>g van het<br />
hydraulische gedrag van de <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>g.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
9 / 14<br />
Fig. 2.1 Globale oppervlakteruwheidsmet<strong>in</strong>g van de gere<strong>in</strong>igde b<strong>in</strong>nenzijde van de<br />
onderzochte buisdelen (I-VI) gemetn over 16 mm.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
10 / 14<br />
3 Discussie<br />
Door <strong>TNO</strong> zijn vanaf de zeventiger jaren van de tw<strong>in</strong>tigste eeuw een aantal uitgebreide<br />
projecten uitgevoerd naar de duurzaamheid van <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gsystemen. Het “craz<strong>in</strong>g and<br />
fracture” project, de “spann<strong>in</strong>gscorrosie” projecten aan niet-gemodificeerde <strong>PVC</strong> en<br />
slagvastgemaakte <strong>PVC</strong> gasbuizen en het “restlevensduur” project aan <strong>PVC</strong><br />
dr<strong>in</strong>kwaterleid<strong>in</strong>gen hebben veel <strong>in</strong>zicht gegeven <strong>in</strong> het langeduur gedrag van <strong>PVC</strong><br />
leid<strong>in</strong>gsystemen. De discussie hier over de verwachte levensduur van <strong>PVC</strong><br />
rioler<strong>in</strong>gsystemen is gebaseerd op de kennis die verkregen is <strong>in</strong> de hierboven vermelde<br />
projecten en op basis van de bij die projecten verricht literatuuronderzoek.<br />
De samenvattt<strong>in</strong>g van het rapport <strong>TNO</strong>-MT-RAP-06-18659 vermeld:<br />
De snelheid, waarmee chemische verouder<strong>in</strong>g optreedt <strong>in</strong> een <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>g die onder<br />
het maaiveld ligt, is te verwaarlozen gegeven de <strong>in</strong> de bestaande <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gen nog<br />
aanwezige hoeveelheid niet geconsumeerde stabilisator. De verwachte restlevensduur<br />
wordt dus niet beperkt door de optredende chemische verouder<strong>in</strong>g.<br />
De snelheid van fysische verouder<strong>in</strong>g verloopt <strong>in</strong> een <strong>PVC</strong> materiaal bij een<br />
temperatuur van 5-15 °C eveneens langzaam. Voor de optimaal gegeleerde <strong>PVC</strong> buizen<br />
is de <strong>in</strong>vloed van fysische verouder<strong>in</strong>g ger<strong>in</strong>g en neemt de weerstand tegen langzame<br />
scheurgroei nauwelijks af met toenemende mate van fysische verouder<strong>in</strong>g. Voor de<br />
m<strong>in</strong>der goed gegeleerde <strong>PVC</strong> buizen resulteert een toename <strong>in</strong> de fysische verouder<strong>in</strong>g<br />
tot een verm<strong>in</strong>der<strong>in</strong>g van de weerstand tegen langzame scheurgroei.<br />
Door de belast<strong>in</strong>gshistorie kunnen microscheurtjes <strong>in</strong> de <strong>PVC</strong> buiswand zijn ontstaan.<br />
De aanwezigheid van microscheurtjes <strong>in</strong> sommige onderzochte monsters resulteerde <strong>in</strong><br />
een lagere weerstand tegen een stootbelast<strong>in</strong>g en tegen vermoei<strong>in</strong>g.<br />
Bestaande <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gen lijken onder de voorwaarden dat de uitwendige en <strong>in</strong>wendige<br />
belast<strong>in</strong>gen beperkt blijven tot een constante wandspann<strong>in</strong>g die lager is dan 12,5 MPa<br />
en de buiswand gedurende de voorafgaande gebruiksperiode geen scheurvorm<strong>in</strong>g of<br />
andere mechanische beschadig<strong>in</strong>g heeft opgelopen, een verwachte restlevensduur van<br />
meer dan 100 jaar te bezitten.<br />
Ondermeer wisselende belast<strong>in</strong>gen, de aanwezigheid van microscheuren,<br />
grondzett<strong>in</strong>gen en calamiteiten kunnen de restlevensduur van een bestaande <strong>PVC</strong><br />
leid<strong>in</strong>g bekorten. Dit geldt <strong>in</strong> het bijzonder als de <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>g van een marg<strong>in</strong>ale<br />
<strong>kwaliteit</strong> is. B<strong>in</strong>nen dit onderzoek werd marg<strong>in</strong>ale <strong>PVC</strong> <strong>kwaliteit</strong> aangetroffen bij enkele<br />
leid<strong>in</strong>gen geproduceerd <strong>in</strong> de zeventiger en tachtiger jaren.<br />
Het onderzoek aan de onderzochte <strong>opgegraven</strong> <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuizen heeft getoond dat:<br />
• er <strong>in</strong> een aantal gevallen slechts oppervlakteverkleur<strong>in</strong>g heeft plaatsgevonden;<br />
• een ger<strong>in</strong>ge oppervlakte-erosie is opgetreden;<br />
• een zekere onrondheid is ontstaan.<br />
Omdat voor de onderzochte <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuizen de oppervlakteverkleur<strong>in</strong>g beperkt<br />
blijft tot het oppervlak en de oppervlakte-erosie van de orde van grootte van 1 µm<br />
bedraagt, gelden voor deze buizen dezelfde conclusies als vermeld <strong>in</strong> het rapport <strong>TNO</strong>-<br />
MT-RAP-06-18659.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
11 / 14<br />
De verwachte spann<strong>in</strong>gen <strong>in</strong> een rioler<strong>in</strong>g buiswand zijn ger<strong>in</strong>g. Uitgaande van de<br />
onrondheid gemeten aan de onderzochte leid<strong>in</strong>gen kan worden gesteld dat de <strong>in</strong>itiële<br />
rek <strong>in</strong> deze buiswanden maximaal van de orde van grootte van 0,1 % zal zijn geweest.<br />
Door kruip is de onrondheid toegenomen. De maximale onrondheid wordt gevonden bij<br />
de buis met code V. Hier is een maximale rek van 0,3 % opgetreden. Op basis van<br />
kruipmet<strong>in</strong>gen aan <strong>PVC</strong> materialen volgt dat de toename van de vervorm<strong>in</strong>g door kruip<br />
tussen 30 en 100 jaar slechts een fractie is van die tot 30 jaar, mits de grondbelast<strong>in</strong>g<br />
constant blijft. Van een verdere toename van de onrondheid van de <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuis<br />
door een langduriger gebruik is daarom geen sprake.<br />
In tabel 3.1 worden enige spann<strong>in</strong>gen vermeld die worden verwacht <strong>in</strong> de buiswand van<br />
de onderzochte rioler<strong>in</strong>gbuizen. Hierbij wordt verondersteld dat het een drukloze<br />
toepass<strong>in</strong>g is.<br />
In tabel 3.2 worden conservatieve waarden vermeld voor het ontstaan van crazes en het<br />
doorgroeien van crazes tot scheuren.<br />
Tabel 3.1 Afgeleide spann<strong>in</strong>gen <strong>in</strong> de onderzochte <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuizen.<br />
Oorsprong<br />
Spann<strong>in</strong>g (MPa)<br />
Inwendige spann<strong>in</strong>g < 3<br />
Grondbelast<strong>in</strong>g < 3*<br />
Totale spann<strong>in</strong>g < 6<br />
*: mits geen piekbelast<strong>in</strong>gen door harde voorwerpen <strong>in</strong> de grond rond de buis.<br />
Tabel 3.2 Overzicht van benodigde spann<strong>in</strong>gsniveaus waarbij <strong>PVC</strong> buizen b<strong>in</strong>nen 100<br />
jaar craze-<strong>in</strong>itiatie en langzame scheurgroei zullen vertonen.<br />
Degradatie<br />
Spann<strong>in</strong>g (MPa)<br />
Craze-<strong>in</strong>itiatie (verouderd) >10<br />
Langzame scheurgroei >12<br />
(verouderd)<br />
Een correct aangelegde <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuis zal een wandspann<strong>in</strong>g onderv<strong>in</strong>den die lager<br />
is dan 3 MPa. In comb<strong>in</strong>atie met de nog resterende <strong>in</strong>wendige spann<strong>in</strong>g ten gevolge van<br />
het productieproces wordt verwacht dat de trekspann<strong>in</strong>g <strong>in</strong> de onderzochte buis nooit 6<br />
MPa zal overschrijden.<br />
De conservatieve criteria verkregen uit de eerdere projecten aan <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gsystemen<br />
voor craze-<strong>in</strong>itiatie en scheurgroei, waarbij uit wordt gegaan van een reeds aanwezige 1<br />
mm diepe kerf, worden niet overschreden. Het ontstaan van crazes tijdens gebruik lijkt<br />
daarom niet waarschijnlijk. Deze conclusie komt overeen met de waarnem<strong>in</strong>g dat<br />
slechts een enkele verdwaalde kle<strong>in</strong>e craze werd waargenomen <strong>in</strong> de buiswand en dat<br />
van craze-groei geen sprake was.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
12 / 14<br />
4 Samenvatt<strong>in</strong>g en conclusies<br />
In deze studie <strong>in</strong> opdracht van Bureauleid<strong>in</strong>g werden zeven <strong>opgegraven</strong> <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>g<br />
delen, die werden gebruikt als drukloze rioler<strong>in</strong>g, beoordeeld op restlevensduur.<br />
Eén van de leid<strong>in</strong>g kwam van een Dyka locatie, de ander zes werden geselecteerd<br />
vanuit het “BIS”. De selectiecriteria waren:<br />
• restanten rioolslib aanwezig;<br />
• leesbare opdruk.<br />
De geselecteerde delen werden beoordeel aan de hand van:<br />
• visuele <strong>in</strong>spectie;<br />
• microscopische <strong>in</strong>spectie;<br />
• geometrie en permanente vervorm<strong>in</strong>g;<br />
• oppervlakte ruwheid en oppervlaktedegradatie.<br />
Hoewel sommige <strong>PVC</strong> rioler<strong>in</strong>gbuizen duidelijk sporen vertonen van het gebruik, is de<br />
<strong>in</strong>tegriteit van de <strong>PVC</strong> buizen nog <strong>in</strong>tact. Er zijn enige mechanische beschadig<strong>in</strong>g<br />
(krassen) waargenomen, wat duidt op het transport van abrasieve stoffen, zoals zand<br />
deeltjes.<br />
Er werd geen chemische aantast<strong>in</strong>g door agressieve stoffen waargenomen <strong>in</strong> de<br />
onderzochte delen.<br />
Gebaseerd op de <strong>TNO</strong> kennis en expertise verkregen <strong>in</strong> projecten, waar<strong>in</strong> de levensduur<br />
van <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gen centraal stond, wordt uitgaande van de verwachte maximale<br />
wandspann<strong>in</strong>g geen tot degradatie leidende craze-<strong>in</strong>itiatie, craze-groei en scheurgroei<br />
verwacht.<br />
De verwachte levensduur is, mits geen voor <strong>PVC</strong> agressieve stoffen worden afgevoerd<br />
door de leid<strong>in</strong>g en het transport van abrasieve stoffen tot normale proportie beperkt<br />
blijft, voor de onderzochte <strong>PVC</strong> leid<strong>in</strong>gstukken meer dan 100 jaar.
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
13 / 14<br />
5 Onderteken<strong>in</strong>g<br />
E<strong>in</strong>dhoven, april 2008<br />
<strong>TNO</strong> Industrie en Techniek<br />
Dr. J. Breen<br />
Auteur<br />
Ir. P.M. Wolfs<br />
Afdel<strong>in</strong>gshoofd
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
14 / 14<br />
APPENDIX – Foto’s<br />
Fig. A.1<br />
Vlekkerig patroon op buitenzijde buiswand.<br />
Fig. A.2<br />
B<strong>in</strong>nenzijde van enkele uit de buisr<strong>in</strong>g gezaagde delen.<br />
Fig. A.3 Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; slijtage sporen <strong>in</strong> lengtericht<strong>in</strong>g van de<br />
buis (getoonde oppervlak: ca. 10x10 mm).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
15 / 14<br />
Fig. A.4<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; kle<strong>in</strong>e beschadig<strong>in</strong>gen en crazes<br />
(getoonde oppervlak: ca. 10x10 mm).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
16 / 14<br />
Fig. I.1<br />
Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. I.2<br />
B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. I.3<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; oneffenheid tengevolge van productie<br />
(getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
17 / 14<br />
Fig. I.4<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; oneffenheid tengevolge van productie<br />
(getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
18 / 14<br />
Fig. II.1<br />
Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. II.2<br />
B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. II.3<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; oneffenheid tengevolge van productie<br />
(getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
19 / 14<br />
Fig. II.4<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; oneffenheid tengevolge van productie<br />
(getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
20 / 14<br />
Fig. III.1 Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. III.2 B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. III.3 Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; (getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10<br />
mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
21 / 14<br />
Fig. IV.1 Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. IV.2 B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. IV.3 Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; restant aanslag (getoonde oppervlak<br />
rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
22 / 14<br />
Fig. IV.4 Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; restant aanslag (getoonde oppervlak<br />
rechts: ca. 10x10 mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
23 / 14<br />
Fig. V.1<br />
Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. V.2<br />
B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. V.3<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; (getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10<br />
mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
24 / 14<br />
Fig. V.4<br />
Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; (getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10<br />
mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).
<strong>TNO</strong>-rapport | MT-RAP-2008-01064/mso<br />
Bureau Leid<strong>in</strong>g<br />
25 / 14<br />
Fig. VI.1 Buitenzijde buiswand.<br />
Fig. VI.2 B<strong>in</strong>nenzijde buiswand.<br />
Fig. VI.3 Oppervlak b<strong>in</strong>nenzijde buiswand; (getoonde oppervlak rechts: ca. 10x10<br />
mm; l<strong>in</strong>ks: 6x uitvergrot<strong>in</strong>g).