DE1809047B2

DE1809047B2 - Water-permeable, coarse-pored, compact drainage elements and processes for their production

Info

Publication number: DE1809047B2
Application number: DE19681809047
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 6700 Ludwigshafen Knobloch; Siegfried Dipl.- Ing. Dr.-Ing. 6720 Speyer Maier
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1968-11-15
Publication date: 1975-12-18
Also published as: BE740752A; SE351251B; DE1809047A1; AT299820B; CH504590A

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft wasserdurchlässige, grobporige, kompakte Dränelemente und ein Verfahren zu deren Herstellung.The present invention relates to water-permeable, coarse-pored, compact drainage elements and a method for their production.

Die Aufgabe beim Dränen von vernäßten Böden besteht bekanntlich darin, eine Abflußmöglichkeit für das überschüssige Wasser zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind zwei Methoden bekannt: Die eine Methode besteht darin, in den Böden Dränrohre zu verlegen. Das sind Rohre, in die das überschüssige Wasser durch Wassereintrittsöffnungen eintritt und in denen das eingetretene Wasser abfließt. Die Rohre haben den Vorteil, daß sie wirtschaftlich zu transportieren und zu verlegen sind. Ein Nachteil der Rohre ist darin zu sehen, daß ihre Oberfläche und damit die Kontaktfläche mit dem zu entwässernden Boden relativ gering ist. Die andere Methode besteht darin, daß man in die Böden Dränstränge aus einer losen Schüttung eines Filterstoffes einbringt und so daß Abfließen des überschüssigen Wassers ermöglicht. Diese Stränge haben den Vorteil, daß ihre Kontaktfläche mit dem zu entwässernden Boden relativ groß ist. Von Nachteil bei den Strängen ist, daß Transport, Zwischenlagerung und insbesondere das Einbringen des Filterstoffes in den Boden einen relativ großen Arbeitsaufwand erfordern. Aus der FR-PS 30 422 waren bereits Dränrohre bekannt, die aus einem massiven länglichen Polyestergranulat bestehen. Zur Herstellung der Dränrohre wird dieses Granulat durch eine Lösungsmittelbehandlung oberflächlich angequollen und die so vorbehandelten Granulatteilchen werden miteinander verklebt. Nach Trocknung wird das so hergestellte Dränrohr halbseitig in ein Bitumenbad getaucht und sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite mit einer Bitumenbeschichtung versehen. Diese Rohre haben jedoch den Nachteil, daß infolge der Lösungsmittelbehandlung eine definiert gleichbleibende Porosität bei der Herstellung schwer einzuhalten ist Außerdem können im Polyestergranulat verbliebene Lösungsmittelreste zu einer Beeinträchtigung des Grundwassers führen.The task of draining waterlogged soils is known to be to provide a drainage facility for the to create excess water. Two methods are known to solve this problem: One method consists in laying drainage pipes in the floors. These are pipes into which the excess water flows through Entering water inlet openings and in which the water that has entered flows away. The pipes have the advantage that they are economical to transport and relocate. One disadvantage of the pipes is that they that their surface and thus the contact area with the soil to be drained is relatively small. The other The method consists in laying drainage lines from a loose bed of filter material in the soil brings in and so that allows drainage of the excess water. These strands have the advantage that their contact area with the soil to be drained is relatively large. The disadvantage of the strands is that transport, temporary storage and, in particular, the introduction of the filter material into the ground is a relative require a lot of work. From FR-PS 30 422 drainage pipes were already known that from consist of a massive elongated polyester granulate. This granulate is used to manufacture the drainage pipes swollen on the surface by a solvent treatment and the granulate particles pretreated in this way are glued together. After drying, one side of the drainage pipe produced in this way is placed in a bitumen bath dipped and provided with a bitumen coating on both the inside and the outside. However, these tubes have the disadvantage that, as a result of the solvent treatment, a defined constant Porosity during production is difficult to maintain. In addition, there can be residues in the polyester granulate Solvent residues lead to an impairment of the groundwater.

Aus der GB-PS 10 90 113 ist bereits ein aus Polyurethanschaumstoff oder Phenol-Formaldehyd-Schaumstoff bestehender Dränstrang bekannt. Dieser wird dadurch hergestellt, daß man einen vorgebildeten Bodenhohlgang mit den schaumbildenden Komponenten ausschäumt. Bei diesem Verfahren wird also aus schaumbildenden Komponenten in situ ein Schaumstoff gebildet. Diese vorbekannten Schaumstränge haben den Nachteil, daß sie sich mit Wasser vollsaugen, eine Weiterleitung des Wassers aber nur sehr unvollkommen gewährleistet ist. Außerdem können von derartigen Schaumstoffen Schadstoffe in das Grundwasser und den Boden gelangen.From GB-PS 10 90 113 is already made of polyurethane foam or phenol-formaldehyde foam known drainage pipe. This becomes through it produced by foaming a pre-formed floor cavity with the foam-forming components. In this process, a foam is formed in situ from foam-forming components. These previously known foam strands have the disadvantage that they soak up with water, a Forwarding of the water is only very imperfectly guaranteed. In addition, of such Foam pollutants get into the groundwater and the soil.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der angeführten Nachteile Dräneiemente zu schaffen, die sich durch universelle Anwendbarkeit, durch gesicherte Wasseraufnahme und -abführung und durch hohe Stabilität auszeichnen.The object of the present invention was to provide drainage elements while avoiding the disadvantages mentioned to create, through universal applicability, through assured water absorption and discharge and are characterized by high stability.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind dementsprechend wasserdurchlässige, grobporige, kompakte Dränelemente aus einem durch ein Bindemittel gebundenen Gr?nulat aus Kunststoff, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das Bindemittel aus einem Gemisch aus 2 Gewichtsteilen Bitumen und 1 bis 10 Gewichtsteilen eines Aminoplast-Endkondensats und das Kunststoffgranulat aus annähernd kugelförmigen Teilchen aus Schaumkunststoff besteht. Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren, nach dem sich solche Dränelemente in technisch zweckmäßiger Weise herstellen lassen. Dieses Verfahren besteht darin, daß man die schaumartigen Kunststoffteilchen benetzt mit einer Bindemittel-Zubereitung, die im wesentlichen besteht ausThe present invention accordingly provides water-permeable, coarse-pored, compact ones Drainage elements made of plastic granules bound by a binding agent, which are characterized by are that the binder consists of a mixture of 2 parts by weight of bitumen and 1 to 10 parts by weight an aminoplast final condensate and the plastic granulate from approximately spherical particles consists of foam plastic. The invention also relates to a method by which such Have drainage elements produced in a technically appropriate manner. This method consists in that the foam-like plastic particles are wetted with a binder preparation which essentially consists the end

1. 100Gewichtsteilen Wasser,indem1. 100 parts by weight of water by adding

2. 20 bis 100, vorzugsweise 40 bis 70, Gewichtsteile Bitumen emulgiert und2. 20 to 100, preferably 40 to 70, parts by weight of bitumen emulsified and

3. 30 bis 150, vorzugsweise 80 bis 130, Gewichtsteile eines Aminoplast-Vorkondensats gelöst sind,3. 30 to 150, preferably 80 to 130, parts by weight of an aminoplast precondensate are dissolved,

mit der Maßgabe, daß das Gewichtsverhältnis Bitumen zu Aminoplast-Vorkondensat 2 :1 bis 1 :5, vorzugsweise 1 :1 bis 1 :2, beträgt, die benetzten Kunststoffteilchen in die gewünschte Form einfüllt, die erhaltene Masse in einer für Aminoplast-Vorkondensate üblichen Weise zur Bildung eines Aminoplast-Endkondensats härtend behandelt und — falls erforderlich — durch Zerschneiden des so gewonnenen Formkörpers die gewünschten Dränelemente in den endgültigen Abmessungen herstellt.with the proviso that the weight ratio of bitumen to aminoplast precondensate is 2: 1 to 1: 5, preferably 1: 1 to 1: 2, the wetted plastic particles filled in the desired shape, the mass obtained in a customary for aminoplast precondensates Way to form an aminoplast final condensate treated by hardening and - if necessary - by Cutting up the molded body obtained in this way, the desired drainage elements in the final dimensions manufactures.

Die erfindungsgemäßen Dränelemente können in einer Ausführungsart die Form von Balken haben, vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt. In diesem Fall können sich die Kantenlängen des Querschnitt-Rechtecks verhalten wie 1 :1 bis 1 :3, vorzugsweise wie 1 :1 bis 1 :1,5. Die Querschnitts-Fläche der Balken kann 15 bis 400, insbesondere 50 bis 200 cm² betragen. Die Länge der Balken kann praktisch beliebig sein; aus Gründen des Transports und der Verlegung sind Längen vonIn one embodiment, the drainage elements according to the invention can have the shape of bars, preferably with a rectangular cross-section. In this case, the edge lengths of the cross-sectional rectangle can be 1: 1 to 1: 3, preferably 1: 1 to 1: 1.5. The cross-sectional area of the bars can be 15 to 400, in particular 50 to 200 cm ² . The length of the bars can be practically any; for reasons of transport and installation, lengths of

etwa 1 bis 3 m zweckmäßig. Die Dränbalken eignen sich vor allem zum Erstellen nicht zu langer Saugerstränge; hierzu können die Balken Stoß an Stoß aneintndergelegt werden.about 1 to 3 m appropriate. The drainage bars are particularly suitable for creating suction lines that are not too long; for this purpose, the beams can be placed end to end.

In einer anderen Ausführungsart können die Dränelemente als Platten ausgebildet sein, vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt In diesem Fall sollen sich die Kantenlängen des Querschnitt-Rechtecks verhalten wie 1 :3, vorzugsweise wie 1:4 bis 1:10. Die Querschnittsfläche der Platten sollte 100 bis 1000. insbesondere 200 bis 600 cm² betragen. Die Länge der Platten kann wiederum praktisch beliebig sein; man wird sie tus Zweckmäßigkeitsgründen im allgemeinen mit 0,5 bis 3 m wählen. — Die Dränplatten eignen sich vor allem (auf einer ihrer Schmalkanten senkrecht gestellt) zur Aufnahme und Ableitung von Oberflächen- und Bodenwasser; sie können dabei zweckmäßigerweise unmittelbar auf einen Saugerstrang aufgesetzt sein.In another embodiment, the drainage elements can be designed as plates, preferably with a rectangular cross-section. In this case, the edge lengths of the cross-sectional rectangle should be 1: 3, preferably 1: 4 to 1:10. The cross-sectional area of the plates should be 100 to 1000, in particular 200 to 600 cm ² . The length of the plates can in turn be practically any; For reasons of expediency, they will generally be chosen to be 0.5 to 3 m. - The drainage plates are particularly suitable (placed vertically on one of their narrow edges) for receiving and draining surface and ground water; they can expediently be placed directly on a suction line.

Für die erfindungsgemäßen Dränelemente sind (annähernd) kugelförmige Teilchen mit Durchmessern von 2 bis 15 mm besonders geeigent Das Material, aus dem die Kunststoffteilchen bestehen, ist an sich nicht kritisch, doch ist es eine selbstverständliche Voraussetzung, daß das Material bodenphysiologisch unbedenklich und wasserbeständig sein muß. Diese Voraussetzungen erfüllen in besonderem Maße schaumartige Teilchen aus Styrolpolymerisaten. Solche Teilchen sind im Handel erhältlich. Als Bitumen eignen sich die handelsüblichen Bitumina, insbesondere solche, die in Form von stabilen wäßrigen Dispersionen erhältlich sind. Die Aminoplast-Endkondensate sind gehärtete Aminoplast-Vorkondensate, wobei insbesondere solche in Betracht kommen, die bei der Holzverleimung üblich sind (hierzu vgl. z.B. DlN 53 251 (1964); »Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie«, Dritte Auflage, München-Berlin (1957), Band 3, S. 475 bis 496 und Band 9, S. 598 und 599; H. P i e s t, »Kauri'-Leim«. Berlin). For the drainage elements according to the invention are (approximately) spherical particles with diameters of 2 to 15 mm particularly suitable The material from which the plastic particles are made is not in itself critical, but it is a matter of course that the material is soil-physiologically harmless and must be water-resistant. Foam-like meet these requirements to a particularly high degree Particles made from styrene polymers. Such particles are commercially available. Commercially available bitumen are suitable Bitumens, especially those that are available in the form of stable aqueous dispersions. the Aminoplast end condensates are hardened aminoplast precondensates, such as in particular that are common when gluing wood (see e.g. DlN 53 251 (1964); »Ullmanns Encyklopädie der technical chemistry ", Third Edition, Munich-Berlin (1957), Volume 3, pp. 475 to 496 and Volume 9, pp. 598 and 599; H. Pi e s t, "Kauri 'glue". Berlin).

Die erfindungsgemäßen Dränelemente können in technisch zweckmäßiger Weise hergestellt werden, indem man die schaumartigen Kunststoffteilchen benetzt mit einer Bindemittel-Zubereitung, die — im Rahmen der angegebenen Gewichtsverhältnisse — im wesentlichen besteht aus Wasser, in dem Bitumen emulgiert und ein Aminoplast-Vorkondensat gelöst ist, die benetzten Kunststoffteilchen in die gewünschte Form einbringt, das Ganze in einer für Aminoplast-Vorkondensate üblichen Weise zur Bildung eines Aminoplast-Endkondensats härtet und — falls erforderlich — die Dränelemente aus dem gewonnenen Block herausschneidet. Die hierbei zu verwendenden Bindemittel-Zubereitungen können in einfacher Weise hergestellt werden, z. B. durch Mischen entsprechender Mengen einer (etwa im Handel erhältlichen) stabilen wäßrigen Emulsion von Bitumen und einer (etwa im Handel erhältlichen) wäßrigen Lösung eines Aminoplast-Vorkondensats, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verdünnung mit Wasser. Das Benetzen der Kunststoffteilchen mit der Bindemittelzubereitung — der zuvor zweckmäßigerwdse ein bei Aminoplasten üblichen Häner zugesetzt worden ist — kann nach üblichen Methoden erfolgen, z. B. mittels einer Rührvorrichtung oder durch Besprühen. Auch die Formgebung kann in üblicher Weise geschehen, z. B. durch Einbringen der benetzten Kunststoffteilchen in eine entsprechend geformte Hohlform und anschließendes leichtes Verdichten. Das Härten des Aminoplast-Vorkondensats zur Bildung des Aminoplast-Endkondensats kann je nach Art des verwendeten Härters bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur (bis etwa 6O⁰C) erfolgen; hierbei haben sich die für das Härten von Aminoplast-Vorkondensaten allgemein gültigen Richtlinien bewährt (hierzu vgl. z. B. D(N 53 252 (1961), deutsche Patentschrift 5 50 647; »Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie«, i. c).The drainage elements according to the invention can be produced in a technically expedient manner by wetting the foam-like plastic particles with a binder preparation which - within the specified weight ratios - consists essentially of water in which bitumen is emulsified and an aminoplast precondensate is dissolved introduces wetted plastic particles into the desired shape, hardens the whole thing in a manner customary for aminoplast precondensates to form an aminoplast final condensate and - if necessary - cuts out the drainage elements from the block obtained. The binder preparations to be used here can be produced in a simple manner, e.g. B. by mixing appropriate amounts of a (about commercially available) stable aqueous emulsion of bitumen and an (about commercially available) aqueous solution of an aminoplast precondensate, optionally with additional dilution with water. The wetting of the plastic particles with the binder preparation - to which a hanger customary for aminoplasts has previously been added - can be carried out by customary methods, e.g. B. by means of a stirring device or by spraying. The shaping can also be done in the usual way, for. B. by introducing the wetted plastic particles into a correspondingly shaped hollow shape and then light compression. The curing of the aminoplast precondensate for forming the aminoplast Endkondensats can be carried out depending on the type of curing agent used at room temperature or elevated temperature (up to about 6O ⁰ C); The guidelines generally valid for the hardening of aminoplast precondensates have proven useful (cf. e.g. D (N 53 252 (1961), German patent specification 5 50 647; "Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie", i. c)) .

example

Es wird ausgegangen von:It is assumed that:

a) ?.00 Gramm handelsüblicher, schaumartiger, annähernd kugeiförmiger Kunststoffteilchen aus einem Styrolpolymeriat, wobei die Teilchen einen Durchmesser von 4 bis 8 mm haben;a)? .00 grams of commercially available, foam-like, approximately Spherical plastic particles made from a styrene polymer, the particles having a diameter have from 4 to 8 mm;

b) 400 Gramm einer Bindemittel-Zubereitung, die besteht ausb) 400 grams of a binder preparation which consists of

1. 100 Gewichtsteilen Wasser, in dem1. 100 parts by weight of water in which

2. 49 Gewichtsteile Bitumen emulgiert und2. 49 parts by weight of bitumen emulsified and

3. 120 Gewichtsteile eines Aminoplast-Vorkondensats gelöst sind.3. 120 parts by weight of an aminoplast precondensate are dissolved.

(Das Herstellen dieser Bindemittel-Zubereitung ist erfolgt durch Mischen von 133 Gramm einer handelsüblichen, stabilen wäßrigen Bitumen-Emulsion mit einem Bitumen-Gehalt von 55 Gewichtsprozent und 267 Gramm einer handelsüblichen, wäßrigen Lösung eines Aminoplast-Vorkondensats mit einem Vorkondensat-Gehalt von 66,6 Gewichtsprozent).(This binder preparation is produced by mixing 133 grams of a commercially available, stable aqueous bitumen emulsion with a bitumen content of 55 percent by weight and 267 Grams of a commercially available, aqueous solution of an aminoplast precondensate with a precondensate content of 66.6 percent by weight).

Zu der Bindemittel-Zubereitung gibt man 40 Gramm eines handelsüblichen Härters für \minoplast-Vorkondensate und bringt dann die Kunststoffteilchen sowie die Bindemittel-Zubereitung in einen Zwangsmischer. In ihm werden die Kunststoffteilchen mit der Bindemittel-Zubereitung benetzt (etwa 2 Minuten Mischdauer). Das dabei erhaltene Gut wird sodann in eine rechteckige Form (70 χ 25 χ 6,5 cm) gefüllt, mit einer Traufei leicht verdichtet und zur Härtung etwa 1 Stunde bei 60'C belassen. Es resultiert eine kompakte Platte mit den Abmessungen der benützten Form.40 grams of a commercially available hardener for \ minoplast precondensates are added to the binder preparation and then brings the plastic particles and the binder preparation into a compulsory mixer. In it, the plastic particles are wetted with the binder preparation (approx. 2 minutes mixing time). The material obtained in this way is then filled into a rectangular shape (70 × 25 × 6.5 cm) with an eaves egg slightly compacted and left to harden for about 1 hour at 60'C. A compact plate also results the dimensions of the mold used.

Claims

Patent claims:

1. Water-permeable, coarse-pored, compact drainage elements made from a binding agent bound granulate made of plastic, characterized in that the binder consists of a Mixture of 2 parts by weight of bitumen and 1 to 10 parts by weight of an aminoplast final condensate and the plastic granulate from approximately spherical Particles made of foam plastic.

2. Drainage elements according to claim 1, characterized in that the approximately spherical Particles have a diameter of 2 to 15 mm and consist of foam-like styrene polymers.

3. A method for producing the drainage elements according to claim 1, characterized in that one brings the foam-like plastic particles into the desired shape and with a binding agent preparation, from

100 parts by weight of water in which
20 to 100 parts by weight of bitumen emulsified and
30 to 150 parts by weight of an aminoplast precondensate are dissolved, * 5 with the proviso that the weight ratio of bitumen to aminoplast precondensate is 2: 1 to 10, wetted, brings the wetted plastic particles into the desired shape and the resulting mass in one For aminoplast precondensates the usual way to form an aminoplast final condensate.

4. The method according to claim 3, characterized in that the elements by cutting to size brings it to the intended dimensions.