DE102016110685A1

DE102016110685A1 - Fabrics and methods for soil improvement

Info

Publication number: DE102016110685A1
Application number: DE102016110685.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2016-06-10
Publication date: 2017-12-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde (1) zur Bodenverbesserung mit durchlässigen (2) und undurchlässigen (3) Bereichen. Um Kondenswasser aufzufangen und zu speichern wird vorgeschlagen, dass die durchlässigen Bereiche (2) ein höheres Niveau (4, 5) als die undurchlässigen Bereiche (3) aufweisen, wobei vorzugsweise die durchlässigen Bereiche (2) und die undurchlässigen Bereiche (3) regelmäßig verteilt angeordnet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bodenverbesserung mit Hilfe von Flächengebilden, wobei im oberflächennahen Bereich eines Bodens (14) ein Flächenelement (1) eingebracht wird, das ein Versickern von Wasser verhindert und geeignet ist, Wasser mindestens teilweise zu speichern. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung des Flächengebildes (1) im Straßen- und Landschaftsbau, insbesondere als Einsatz (19) in formergänzenden flächenfüllenden Bauelementen.The invention relates to a fabric (1) for soil improvement with permeable (2) and impermeable (3) areas. In order to trap and store condensation water, it is proposed that the permeable areas (2) have a higher level (4, 5) than the impermeable areas (3), with preferably the permeable areas (2) and the impermeable areas (3) distributed regularly are arranged. Furthermore, the invention relates to a method for soil improvement by means of fabrics, wherein in the near-surface region of a bottom (14), a surface element (1) is introduced, which prevents seepage of water and is suitable to store water at least partially. Finally, the invention relates to the use of the sheet (1) in road construction and landscaping, in particular as an insert (19) in formergänzenden surface-filling components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächengebilde zur Bodenverbesserung mit durchlässigen und undurchlässigen Bereichen.The invention relates to a sheet for soil improvement with permeable and impermeable areas.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bodenverbesserung mit Hilfe von Flächengebilden.Moreover, the invention relates to a method for soil improvement with the aid of fabrics.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung des Flächengebildes.Finally, the invention relates to the use of the fabric.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 19522570 A1 ist ein Bauelement zum Erstellen von Flächen mit sechseckigen Grundriss gleicher Seitenlängen und dazu rechtwinkeligen vertikalen Wandflächen bekannt.From the German patent application DE 19522570 A1 is a device for creating surfaces with hexagonal floor plan of the same side lengths and perpendicular vertical wall surfaces known.

Derartige Bauelemente sind als Betonformsteine bekannt und lassen sich in besonders günstiger Weise zu einer größeren Fläche zusammenfügen. Flächen aus diesen Betonformsteinen führen – wie auch Flächen aus Beton, Asphalt und ausgefugten Steinpflastern – u. a. zu unerwünschten Bodenversiegelungen. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bekannt, die nicht mehr hinnehmbare Bodenversiegelung durch ein offenes Verbausystem abzulösen, welches eine Renaturierung des Bodens bei hoher Wasserdurchlässigkeit und günstiger Schwerlasttauglichkeit erlaubt. Es werden hohe Scher- und Schubfestigkeiten erreicht sowie eine starke Bodenverpressung vermieden. Beim bekannten Bauelement begrenzen sechs auf der Grundrisslinie angeordnete Wandstreifen ringartig einen Elementinnenraum, an die nach unten offene Verfülltaschen begrenzende Querwände anschließen. Die Verfülltaschen können Bodenbestandteile oder Sand bzw. Kies aufnehmen, die das Wasser bodenwärts freigeben.Such components are known as concrete blocks and can be combined in a particularly favorable manner to a larger area. Surfaces from these concrete blocks lead - as well as surfaces of concrete, asphalt and grouted stone paving - u. a. to undesirable soil sealants. To avoid this disadvantage, it is known to replace the unacceptable soil seal by an open Verbausystem, which allows a renaturation of the soil with high water permeability and favorable heavy load capability. High shear and shear strengths are achieved and a strong Bodenverpressung avoided. In the known component, six wall strips arranged on the floor plan annularly bound an element interior to which transverse walls open at the bottom of the filling pockets bound. The backfill pockets can hold soil components or sand or gravel that release the water to the ground.

Nachteilig an dieser bekannten Lösung ist, dass in besonders heißen Ländern, wie z. B. Dubai, die Flächen beregnet werden müssen, um etwaige in den Verfülltaschen vorhandene Pflanzen mit der für das Wachstum notwendigen Feuchtigkeit zu versorgen.A disadvantage of this known solution is that in particularly hot countries, such. As Dubai, the areas must be irrigated to supply any existing in the backfill pockets plants with the necessary moisture for growth.

Es besteht somit ein dringendes Bedürfnis an Bodenflächen, die bei verringertem Wasserbedarf ein Wachstum von Pflanzen auch in heißen und trockenen Klimaten ermöglichen.There is thus an urgent need for soil surfaces that allow for reduced water demand growth of plants in hot and dry climates.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 7 oder 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.

[A1] Bei einem Flächengebilde zur Bodenverbesserung mit durchlässigen und undurchlässigen Bereichen, wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die durchlässigen Bereiche ein höheres Niveau als die undurchlässigen Bereiche aufweisen, wobei vorzugsweise die durchlässigen Bereiche und die undurchlässigen Bereiche regelmäßig verteilt angeordnet sind. Durch die große Temperaturdifferenz in trocken heißen Klimaten werden in der Nacht größere Mengen an Tau auf der Bodenoberfläche ausgeschieden. Dieser Tau sammelt sich auf den undurchlässigen Bereichen, die im Niveau tiefer liegen, als die durchlässigen Bereiche. Durch die entsprechende Anpassung des Niveauunterschiedes kann die mögliche Speicherkapazität an Wasser in Form von Tau, die das Flächengebilde bietet, in weiten Bereichen eingestellt werden. Die durchlässigen Bereiche funktionieren dabei wie Überläufe, durch die das überschüssige Wasser hindurch treten kann und im Boden versickern kann. Dies ist insbesondere notwendig, wenn beispielsweise in Regenzeiten kurzfristig große Mengen an Niederschlagswasser abzuführen sind.
[A2] In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die durchlässigen Bereiche eine kleinere Fläche als die undurchlässigen Bereiche aufweisen, wobei vorzugsweise die durchlässigen Bereiche weniger als 10% der Fläche der undurchlässigen Bereiche betragen. Eine zusätzliche Einstellmöglichkeit des Wasserhaltevermögens des erfindungsgemäßen Flächengebildes bietet die Ausgestaltung des Flächenverhältnisses von durchlässigen und undurchlässigen Bereichen. Auch das Verhalten bei hohem kurzfristigem Wasseranfall kann durch die entsprechende Wahl des Flächenverhältnisses beeinflusst werden.
[A3] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Flächengebilde Erhebungen und Senken aufweist, wobei die Erhebungen durchlässige Bereiche aufweisen. Durch diese Art der Profilierung des Flächengebildes kann auch die örtliche Speicherung des Wassers an die jeweiligen klimatischen Verhältnisse angepasst werden. Die Unterseiten der Senken können als Aufstandsflächen ausgebildet sein, die dazu dienen, Verkehrslasten in den Untergrund sicher abzutragen. Eine übermäßige Verdichtung des darunter liegenden Bodens wird dadurch vorteilhaft vermieden.
[A4] Wenn das Flächengebilde aus Kunststoff besteht, wobei vorzugsweise das Flächengebilde als Pressteil ausgebildet ist, lassen sich auch größere Flächen kostengünstig fertigen, wobei durch die geeignete Wahl des Kunststoffes auch eine hohe Standzeit erzielt werden kann.
[A5] Die bei der Herstellung notwendigen Werkzeugkosten werden mit Vorteil verringert, wenn das Flächengebilde eine regelmäßige Verteilung der Bereiche mit einem Rastermaß von wiederkehrenden Formelementen aufweist, das zwischen 2 cm und 10 cm beträgt, vorzugsweise 3 cm bis 5 cm, insbesondere 4 cm.
[A6] In Versuchen hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Formelemente ein Höhenmaß als Amplitude aufweisen, das zwischen dem 0,2-Fachem bis 1-Fachem des Rastermaßes beträgt.
[A7] Die Verfahrensaufgabe wird durch ein Verfahren zur Bodenverbesserung mit Hilfe von Flächengebilden dadurch gelöst, dass im oberflächennahen Bereich eines Bodens ein Flächenelement eingebracht wird, das ein Versickern von Wasser verhindert und geeignet ist, Wasser mindestens teilweise zu speichern. Dadurch steht den Pflanzen auch in den trockenen Stunden des Tages ausreichend Wasser für die Vegetation zur Verfügung.
[A8] In Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass überschüssiges Wasser versickert. Mit Vorteil wird durch diese Ausgestaltung vermieden, dass Pflanzen durch stehendes Wasser Schaden nehmen können.
[A9] Die vorteilhafte langsame Abgabe von gesammeltem Tau als Wasser an die Pflanzen wird dadurch ermöglicht, dass die Speicherung von Wasser in regelmäßig verteilten Senken des Flächengebildes erfolgt.
[A10] Stehendes Wasser wird vorteilhaft vermieden, wenn das Versickern durch regelmäßig verteilte Öffnungen in den Erhebungen des Flächengebildes erfolgt.
[A11] Als vorteilhafte Einbautiefe hat sich bewährt, wenn das Flächengebilde in einer Tiefe zur Bodenoberfläche von ca. dem 0,5-Fachen bis 1-Fachen des Rastermaßes eingebracht wird.
[A12] Das erfindungsgemäße Flächengebilde lässt sich besonders vorteilhaft im Straßen- und Landschaftsbau verwenden, insbesondere als Einsatz in Verfülltaschen von formergänzenden, flächenfüllenden Bauelementen, wie sie aus dem oben erwähnten Stand der Technik bekannt sind.

This object is solved by the features of claims 1, 7 or 12. Further advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. These can be combined in a technologically meaningful way. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

[A1] In a soil improvement sheet having permeable and impervious portions, the object is achieved in that the permeable portions have a higher level than the impermeable portions, and preferably the permeable portions and the impermeable portions are regularly distributed. Due to the large temperature difference in dry hot climates, larger amounts of dew are precipitated on the soil surface during the night. This dew accumulates on the impermeable areas, which are lower in level than the permeable areas. By appropriate adjustment of the level difference, the possible storage capacity of water in the form of tau, which provides the sheet, can be adjusted within wide ranges. The permeable areas work like overflows, through which the excess water can pass through and seep into the soil. This is particularly necessary if, for example, in rainy seasons large amounts of rainwater are to be removed in the short term.
[A2] In an embodiment of the invention it is provided that the permeable areas have a smaller area than the impermeable areas, wherein preferably the permeable areas amount to less than 10% of the area of the impermeable areas. An additional adjustment possibility of the water retention capacity of the fabric according to the invention provides the design of the area ratio of permeable and impermeable areas. Also the behavior at high short-term water attack can be influenced by the appropriate choice of the area ratio.
[A3] In a further embodiment of the invention it is provided that the sheet has elevations and depressions, wherein the elevations have permeable areas. By this type of profiling of the fabric and the local storage of water can be adapted to the respective climatic conditions. The undersides of the sinks may be formed as footprints, which serve to safely remove traffic loads in the underground. An excessive compression of the underlying soil is thereby advantageously avoided.
[A4] If the sheet is made of plastic, preferably the sheet is formed as a pressed part, even larger areas can be produced inexpensively, with a long service life can be achieved by the appropriate choice of the plastic.
[A5] The tooling costs required in manufacturing are advantageously reduced if the sheet has a regular distribution of the areas with a pitch of recurring features ranging from 2 cm to 10 cm, preferably 3 cm to 5 cm, especially 4 cm.
[A6] Experiments have shown to be particularly advantageous when the form elements have a height dimension as amplitude, which is between the 0.2-fachem to 1-Fachem the grid.
[A7] The method task is solved by a method for soil improvement with the aid of fabrics, that in the near-surface region of a soil, a surface element is introduced, which prevents seepage of water and is suitable to store water at least partially. As a result, even in the dry hours of the day, sufficient water is available to the plants for the vegetation.
[A8] In development of the process is provided that excess water seepage. Advantageously, this design avoids that plants can be damaged by stagnant water.
[A9] The beneficial slow release of collected dew as water to the plants is made possible by the storage of water in regularly distributed depressions of the fabric.
[A10] Stagnant water is advantageously avoided if seepage occurs through regularly distributed openings in the elevations of the fabric.
[A11] An advantageous installation depth has proved to be advantageous if the sheet is introduced at a depth to the ground surface of about 0.5 times to 1 times the grid dimension.
[A12] The sheet according to the invention can be used particularly advantageously in road construction and landscaping, in particular as an insert in backfill pockets of former-compliant, surface-filling components, as are known from the above-mentioned prior art.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird beispielhaft an Hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:A preferred embodiment of the invention will be explained by way of example with reference to a drawing. The figures of the drawing show in detail:

1 eine schematische Aufsicht auf einen Teilbereich des erfindungsgemäßen Flächengebildes und 1 a schematic plan view of a portion of the sheet according to the invention and

2 einen schematischen Vertikalschnitt des in 1 dargestellten Flächengebildes im eingebauten Zustand. 2 a schematic vertical section of the in 1 illustrated fabric in the installed state.

In den 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 das erfindungsgemäße Flächengebilde 1. Auf der linken Seite endet es an einer vertikalen Wand 22 eines Bauelementes 21 nach dem Stand der Technik, dessen Wände sich zum Beispiel zu einem Sechseck ergänzen. Die Wände 22 umschließen Verfülltaschen 20, in denen das Flächengebilde 1 als Einsatz 19 angeordnet ist und in der Einbauhöhe von einem mit der Wand 22 verbundenen Niederhalter 23 fixiert wird.In the 1 and 2 denotes the reference numeral 1 the fabric of the invention 1 , On the left side it ends on a vertical wall 22 a component 21 according to the prior art, the walls complement each other, for example, to a hexagon. The walls 22 enclose backfill pockets 20 in which the sheet is 1 as a mission 19 is arranged and in the installation height of one with the wall 22 connected downholder 23 is fixed.

In der Aufsicht gemäß 1 sind quadratische Öffnungen 16 erkennbar, die als durchlässige Bereiche 2 im Flächengebilde 1 wirken. Der Rest des aus glasfaserverstärkten Kunststoff 10 gefertigten Pressteils 11 des Flächengebildes 1 stellt die undurchlässigen Bereiche 3 dar. Durch die waffelförmige Profilierung des Pressteils ergeben sich eine regelmäßige Verteilung von Erhebungen 8 und Senken 9. In den Senken 9 kann sich Tau solange sammeln, bis er den Rand der Öffnung 16 erreicht und durch diese hindurchtritt, um in darunter gelegenen Schichten zu versickern.In the supervision according to 1 are square openings 16 recognizable as permeable areas 2 in the fabric 1 Act. The rest of the fiberglass reinforced plastic 10 manufactured pressed parts 11 of the fabric 1 represents the impermeable areas 3 The waffle-shaped profiling of the pressed part results in a regular distribution of elevations 8th and sinks 9 , In the valleys 9 Dew can collect until it reaches the edge of the opening 16 reached and passes through them, to seep into underlying layers.

Durch das sich zwischen dem Niveau 4 der Öffnungen 16 und dem Niveau 5 der Senken ergebenes Höhenmaß 15 lässt sich das Speichervolumen für Tau in weiten Bereichen einstellen.By that, between the level 4 the openings 16 and the level 5 the sinks devoted height 15 the storage volume for dew can be set in a wide range.

Statt der waffelförmigen Profilierung des Flächengebildes kommen auch andere, regelmäßige und unregelmäßige Topographien der Oberfläche infrage, beispielsweise kann das Profil in Querschnitt sinusförmig ausgebildet sein oder in der Form eines Eierkartons. Je nach Wahl des Querschnittprofils ergeben sich unterschiedliche Formelemente, die zu Vorteilen bei der Wasserspeicherung und Abgabe sowie bei der Fertigung des Flächengebildes führen können. Gemeinsam lässt sich auch bei unterschiedlichen Profilen ein Rastermaß 13 definieren, das durch den Abstand wiederkehrender gleichartiger Formelemente 14 bestimmt ist. Zusätzlich lässt sich das Profil nach Art einer Amplitude ein Höhenmaß 15 definieren, das den Abstand in vertikaler Richtung zwischen den Formelementen darstellt.Instead of the waffle-shaped profiling of the fabric, other, regular and irregular topographies of the surface come into question, for example, the profile may be sinusoidal in cross-section or in the form of an egg carton. Depending on the choice of cross-sectional profile, different shape elements that can lead to benefits in water storage and delivery and in the production of the fabric arise. Together, a grid dimension can be achieved even with different profiles 13 defined by the distance of recurring similar form elements 14 is determined. In addition, the profile can be a height dimension in the manner of an amplitude 15 Define, which represents the distance in the vertical direction between the form elements.

Die Unterseite des Flächengebildes kann auch Stützen 24 aufweisen, die eine Auflast gleichmäßiger in den Untergrund ableiten. Die auf der Unterseite vorhandenen Profilräume können mit offenporigem Schaum gefüllt werden, um eine gleichmäßige Lastverteilung zu erreichen, indem die Grenze zwischen Schaum 25 und Boden 26 ebener wird, wie es in 2 im Schnitt dargestellt.The underside of the fabric can also support 24 have a load uniformly derived in the ground. The profile spaces on the underside can be filled with open-pored foam to achieve even load distribution by reducing the boundary between foam 25 and soil 26 becomes even as it is in 2 shown in section.

Die Verfülltaschen 20 in 2 sind oberhalb des Flächengebildes 1 mit einer Deckschicht 27 aus Sand, Kies, oder Boden gefüllt, so dass sich eine einheitliche Bodenoberfläche 18 ergibt.The filling bags 20 in 2 are above the fabric 1 with a cover layer 27 made of sand, gravel, or soil, leaving a uniform soil surface 18 results.

Während wenigstens eine exemplarische Ausführungsform in der oben angegebenen Zusammenfassung und der vorangehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt worden ist, sollte verstanden und festgehalten werden, dass eine große Anzahl von Variationen bzw. Modifikationen dazu existieren. Es sollte auch festgehalten werden, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang (bzw. Schutzumfang), die Anwendbarkeit oder den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr geben die Zusammenfassung und die ausführliche Beschreibung dem Fachmann eine hinreichende und leicht verständliche Anweisung zur Implementierung von wenigsten einer exemplarischen Ausführungsform. Dabei sollte verstanden werden, dass vielfältige und verschiedenartige Änderungen dieser Ausführungsform bezüglich der Funktion und der Anordnung der in einer exemplarischen Ausführungsform beschriebenen Elemente ausgeführt werden können, ohne von dem durch die beigefügten Patentansprüche und deren gesetzlichen Äquivalente definierten Umfang (bzw. Schutzumfang) abzuweichen. While at least one exemplary embodiment has been presented in the summary and foregoing detailed description given above, it should be understood and appreciated that a large number of variations exist. It should also be noted that the exemplary embodiment or exemplary embodiments are only examples and are not intended to limit the scope of the inventive device in any way. Rather, the summary and detailed description will provide one skilled in the art with a sufficient and easily understood guide to implementing at least one exemplary embodiment. It should be understood that various and varied changes of this embodiment may be made to the function and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment without departing from the scope (or scope) as defined by the appended claims and their legal equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Flächengebildesheet
22: durchlässige Bereichepermeable areas
33: undurchlässige Bereicheimpermeable areas
44: Niveaulevel
55: Niveaulevel
66: Flächearea
77: Flächearea
88th: Erhebungensurveys
99: SenkenReduce
1010: Kunststoffplastic
1111: Pressteilpressed part
1212
1313: RastermaßPitch
1414: Formelementeform elements
1515: Höhenmaßheight dimension
1616: Öffnungenopenings
1717: Tiefedepth
1818: Bodenoberflächeground surface
1919: Einsatzcommitment
2020: VerfülltaschenVerfülltaschen
2121: Bauelementencomponents
2222: Wandwall
2323: NiederhalterStripper plate
2424: StützenSupport
2525: Schaumfoam
2626: Bodenground
2727: Deckschichttopcoat

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19522570 A1 [0004]

Claims

Fabrics ( 1 ) for soil improvement with permeable ( 2 ) and impermeable ( 3 ) Areas, characterized in that the permeable areas ( 2 ) a higher level ( 4 . 5 ) as the impermeable areas ( 3 ), wherein preferably the permeable regions ( 2 ) and the impermeable areas ( 3 ) are distributed regularly.

Fabrics ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the permeable areas ( 2 ) a smaller area ( 6 ) as the impermeable areas ( 3 ), wherein preferably the permeable regions ( 2 ) less than 10% of the area ( 7 ) of the impermeable areas ( 3 ) amount.

Fabrics ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the sheet ( 1 ) Surveys ( 8th ) and sinks ( 9 ), the surveys ( 8th ) permeable areas ( 2 ) exhibit.

Fabrics ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sheet ( 1 ) made of plastic ( 10 ), wherein preferably the sheet ( 1 ) as pressed part ( 11 ) is trained.

Fabrics ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the regular distribution is a grid ( 13 ) of recurring features ( 14 ), which is between 2 cm and 10 cm, preferably 3 cm to 5 cm, in particular 4 cm.

Fabrics ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the shaped elements ( 14 ) a height dimension ( 15 ) have an amplitude that is between the 0.2-fachem to 1-Fachem the grid ( 13 ) is.

Method for improving the soil with the aid of fabrics according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the area of the bottom of a soil ( 14 ) a surface element ( 1 ), which prevents seepage of water and is capable of at least partially storing water.

A method according to claim 7, characterized in that excess water is seeped.

Method according to claim 7 or 8, characterized in that the storage of water in regularly distributed sinks ( 9 ) of the fabric.

A method according to claim 7, 8 or 9, characterized in that seepage through regularly distributed openings ( 16 ) in the surveys ( 8th ) of the fabric ( 1 ) he follows.

Method according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that the fabric ( 1 ) at a depth ( 17 ) to the soil surface ( 18 ) of about 0.5 times to 1 times the grid size ( 13 ) is introduced.

Use of the fabric ( 1 ) in road construction and landscaping, especially as a mission ( 19 ) in backfill bags ( 20 ) of formerly completing surface-filling components ( 21 ).