DD299387A7

DD299387A7 - Dichtungsmasse auf tonmehlbasis zur herstellung von dichtungsschichten

Info

Publication number: DD299387A7
Application number: DD33405989A
Authority: DD
Inventors: Helmut Linke; Eugen Turnow; Fritz Wrase; Ingrid Bardubitzki; Joachim Schomburg
Original assignee: Meliorationskombinat Rostock V
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1992-04-16

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems fuer Behaelter in denen Stoffe, besonders landwirtschaftliche Abprodukte, wie Guelle, gelagert werden und ein Schadstoffeintrag aus dem Lagerstoff in den Untergrund stark eingeschraenkt bzw. verhindert werden musz. Es werden damit Voraussetzungen geschaffen, dasz eine fuer die Umwelt und besonders fuer den Grundwasserschutz gefahrlose Lagerung erreicht wird. Durch den Einsatz von Tonmehl und Feinsand kommen verfuegbare Rohstoffe zum Einsatz. Die hohe Dauerbestaendigkeit des Tonmehls, durch seine Eigenschaften bestimmt, ermoeglichen die Ermittlung einer standortbezogenen sowie der Schutzfunktion angepaszten Rezeptur, fuer die Mischung und die Schichtdicke. Eine langzeitig, dauerhafte Schutzwirkung ist gewaehrleistet. Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem kann mit Erdbaukapazitaet hergestellt werden.{Mineralstoffdichtungssystem; Behaelter; Tonmehl; Guellelager; Abproduktenlager; Schadstoffeintrag; Dichtungsschicht; Grundwasserschutz; umweltfreundliche Lagerung; Dichtungsmasse}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zum Hersteilen van Dichtungsschichten zu schaffen, die sich auszeichnen durch Dauerbeständigkeit gegen Schadstoffe aus Abprodukten und in Zusammensetzung variabel gestaltbar sind, entsprechend den geforderten Ansprüchen, die sich aus den darunterliegenden Ressourcen und dem zu lagernden Medium ergeben.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bisher wurden solche Dichtungsschichtr.i vorrangig im Wasserbau und im Deponiewesen angewandt. Forderungen hinsichtlich der zulässigen Durchlässigkeit sind nicht angegeben oder beziehen sich nur auf den Wasserverlust.

Daraus ableitend, werden keine besonderen Forderungen an das Tonmineral bezüglich seiner Dauerbeständigkeit gegenüber Schadstoffen erhoben. Der Einsatz eines Kies-Sand-Gemisches ist mit Transportleistungen verbunden, da dieses selten an der Einbaustelle vorkommt. Weiterhin ist zur Herstellung der Dichtungsschicht nur das mixed-in-plant-Verfahren anwendbar. Der unter bestimmten Bedingungen notwendige Einsatz von Zement bzw. Fließmittel hat zusätzliche technologische Anforderungen zur Folge.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung kostengünstiger, dauerbeständiger Behälter zur Abproduktenlagerung, besonders landwirtschaftlicher Abprodukte, die mit Erdbaukapazitäten realisierbar sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtungsmasse für Behälter herzustellen, die eine hohe Dichtheit und Dauerbeständigkeit gegenüber Schadstoffen aufweist und mit bekannten technologischen Voraussetzungen herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein fugenloses Mineralstoffdichtungssystem, bestehend aus nicht klassifiziertem Feinsand und einem Tonmehl, charakterisiert durch einen Kaolinitgehalt von durchschnittlich 11 % und einem unregelmäßigen illit-Smektit-Wechsellagerungsanteil von durchschnittlich 44%, wobei die Masseanteile an Tonmehl zwischen 5-40% und an Feinsand zwischen 95-60% betragen und das Gemisch derart zusammengesetzt ist, daß eine maximale Durchlässigkeit von 1 · 10~⁹m/s entsteht, gelöst.

Die Schichtstärken und ihre Durchlässigkeit ist je nach dem Schadstoffanteil des Lagermediums und der geforderten Dichtigkeit zum Schutz des Grundwassers variierbar zwischen 10 und 75cm. Standortunabhängig können Erdbehälter mit derartigen Dichtungssystemen versehen werden, so daß eine für die Umwelt gefahrlose Lagerung von Stoffen, besonders landwirtschaftlichen Auprodukten als Voraussetzung für oine produktive Verwertung erreicht wird. Neben der, aus dem Quellvermögen des Tonmehls durch richtige Wahl dieses Anteils resultierenden Dichtheit, wird eine positive Wirkung bei der Rückhaltung von Kationen auf Grund der Kationenaustauschkapazität erreicht. Somit wird der durch den Feinsand höhere Tonmehlanteil gegenüber klassifiziertem Material zum Vorteil.

Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem besitzt neben dem Vorteil der Dauerbeständigkeit und reversiblen Heilbarkeit von Rissen den Vorteil der universellen technologischen Ausführbarkeit in mixed-in-plant- und mixed-in-place-Verfahren, sowie den der Nutzung häufig am Standort auftretender Feinsande.

Der Einsatz des charakterisierten Tonmehls als Abdichtungsmaterial hat gegenüber Bentoniten deutliche Vorteile, da dieses Tonmehl aus einem Gemenge der beiden Haupttonminerale Kaolinit und unregelmäßige Illit-Smektit-Wechsellagerung (mixed layer) besteht.

Kaolinit ist im sauren Milieu resistent. Im Kontakt mit solchen organischen Substanzen, die zu Schrumpfungen des Tones führen, ist ein derartiges Tonmehl weitaus besser zu Abdichtungszwecken geeignet, weil er resistenter ist, zu weit geringeren Volumenänderungen führt, andererseits sein Quellvermögen für das Verschließen von eventuellen Rissen und Klüften ausreichend groß ist (bei Bentoniten ¹A bis Va größer als beim charakterisierten Tonmehl).

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen zur Dichtung von Erdbehältern, die zur Abproduktenlagerung, vorrangig Güllelagerung, näher erläutert. Mit der Möglichkeit, einen Erdbehälter nach seiner konstruktiven Fertigstellung zu dichten, ist die Voraussetzung gegeben, daß der Erdbaukörper kostengünstig hergestellt werden kann. Die im Einschnittbereich gewonnenen Massen werden sofort zur Einbaustelle im Dammkörper transportiert und entsprechend den Erdbauforderungen abgesetzt und verdichtet. In Abhängigkeit vom Lagermedium und den darin enthaltenen wasserlöslichen Schadstoffen und den am Standort des Behälters zu schützenden Ressourcen, besondere des Grundwassers, wird der Aufbau des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems bestimmt.

Anhand der genauen Kenntnis der Inhaltsstoffe des Tonmehls und der Korngrößenverteilung bei der zu mischenden Komponenten wird die technisch erreichbare Durchlässigkeit festgelegt.

Kann eine geringere Durchlässigkeit als die erfindungsgemäß maximal festgelegte erreicht werden, führt das zu geringsten Schichtstärken, wobei 10cm das Minimum der technischen Ausführbarkeit darstellen. Werden hohe Dichtigkeiten bzw. hohe Sicherheiten gegen Schadstoffeintrag notwendig, besteht das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem aus mehreren, einbaufähigen, verdichtbaren Lagen, die unterschiedliche Durchlässigkeiten aufweisen können. Befindet sich der Erdbehälter auf einem Standort, an dem in der natürlichen Lagerung ein homogener Erdstoff mit einem Kf-Wert S1 · 1 (T* m/s ansteht, kann dieser bei der Bestimmung der Stärke des zusätzlich aufzubringenden Mineralstoffdichtungssystems berücksichtigt werden. Die Art des technologischen Verfahrens zur Herstellung des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems (mixed-in-plant- oder mixed-in-place-Verfahren) wird durch den am Behälterstandort anstehenden Erdstoff bestimmt. Wenn durch Einfräsen ein homogenes Gemisch herstellbar ist, wird das mixed-ln-place-Verfahreri als kostengünstigere Variante angewandt. Beim mixedin-plant-Verfahren erfolgt die Herstellung der Dichtungsmasse im Zwangsmischer. In beiden Fällen muß eine optimale Wasserzugabe erfolgen, um die, der geforderten Durchlässigkeit entsprechende Standarddichte zu sichern. Das mixed-in-plant-Verfahren erfordert die Beachtung der technologischen Abhängigkeit zwischen der Leistungsfähigkeit der Mischanlage und dem Einbaukomplex. Die Vorratsmischung muß in einem solchen Umfang erfolgen, daß ein durchgängiger Einbau des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems garantiert wird. Sowohl die auf Vorrat gemischte Dichtungsmasse, als auch das eingebaute fugenlose Mineralstoffdichtungssystem ist gegen Austrocknung zu schützen.

Das fugenlose Mineralstoffdichtungssystem ist mit Geotextil zu schützen und einer den Bewirtschaftungserfordernissen angepaßten Schutzschicht abzudecken. Kostengünstig wirkt sich der Schutz mit Gaotextil sofort nach Fertigstellung des fugenlosen Mineralstoffdichtungssystems und entsprechend der Probennahme für die Nachweisführung (Schichtstärken, Durchlässigkeit) aus. V_n

Claims

1. Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zur Herstellung von Dichtungsschichten, gekennzeichnet durch ein fugenloses Mineralstoffdichtungssystem, bestehend aus nicht klassifiziertem Feinsand und einem Tonmehl, charakterisiert durch einen Kaolinitgehalt von durchschnittlich 11 % und einen unregelmäßigen Illit-Smektit-Wechsellagerungsanteil von durchschnittlich 44%, wobei die . Masseanteile an Tonmehl zwischen 5-40% und an Feinsand zwischen 95-60% betragen und das Gemisch derart zusammengesetzt ist, daß eine maximale Durchlässigkeit von 1 · 10~⁹ m/s entsteht.

2. Dichtungsmasse auf Tonmehlbasis zur Herstellung von Dichtungsschichten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke je nach zu schützenden Ressourcen und zu lagernden Medien zwischen 10 und 75cm vorgesehen ist.