DE19649628A1 - Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächendichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichen - Google Patents
Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächendichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen mineralischen
Dichtungsaufbau insbesondere für Oberflächendichtungen von
Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichen.
Es ist bekannt, daß mineralische Dichtungsschichten, insbe
sondere in Form von Tonschichten, die klassischen Dichtungs
schichten für Oberflächenabdichtungen von Deponien, Altlast
flächen, Industriebrachen und dergleichen sind. Neben diesen
mehrere Zentimeter dicken, verdichteten Tondichtungen kamen
jüngst geosynthetische Tondichtungsbahnen zum Einsatz. Während
die verdichteten Tondichtungen nur geringe Verformungen (1 bis
2%) ohne Verlust der Dichtwirkung aufnehmen können, können ent
sprechend konzipierte geosynthetische Tondichtungsbahnen ver
gleichsweise hohe Verformungen (bis zu 20% und mehr) schadlos
aufnehmen.
Derartige quellgegendruckerzeugende, schubkraftübertragende
geosynthetische Tondichtungsbahnen, die beispielsweise in den
europäischen Patentschriften 0 278 419 (Naue) und 0 536 475
(Schreck) beschrieben sind, können auch an steilen Böschungen
eingesetzt werden.
Die bekannte Tondichtungsbahn gemäß der EP-PS 0 278 419 (Naue)
besteht im wesentlichen aus einer Trägerschicht, einer Zwischen
schicht aus quellfähigem Ton und einer Deckschicht, die
miteinander fest vernadelt sind, wobei die Träger- und/oder
Deckschicht aus einem Vliesstoff und die gegebenenfalls nicht
aus einem Vliesstoff bestehende Schicht aus einem Gewebe oder
Gewirke besteht und wobei alle drei Schichten so vernadelt sind,
daß die Schichten auch beim und nach dem Aufquellen des Tons
unter Bildung eines Quellgegendrucks so fest miteinander ver
bunden bleiben, daß auch Scher- bzw. Schubkräfte von der Deck
schicht zur Trägerschicht übertragen werden können. Ein äquiva
lenter Aufbau ist in der EP-PS 0 536 475 beschrieben, wobei die
Schichten in äquivalenter Weise anstelle von Vernadeln durch
Vernähen fest miteinander verbunden sind.
Die Dichtwirkung der Tonschichten beruht darauf, daß der Ton
bei Feuchtigkeitseinwirkung zu einer wasserdichten Schicht auf
quillt, die eine gel- bzw. schmierfettähnliche Konsistenz auf
weist.
Je nach Systemaufbau des Dichtungssystemes, des Bewuchses und
der Witterung können die mineralischen Dichtungsschichten im
Wassergehalt so absinken, daß sie eine halbfeste bis steife
Konsistenz erlangen. Dies bedingt, daß die Dichtwirkung durch
Gefügebildung mit Rißstrukturen beeinträchtigt wird oder ver
loren gehen kann. Bei erneuter Bewässerung und des damit ver
bundenen Wiederaufquelleffekts wird die ursprüngliche Dicht
wirkung unter Umständen nicht wieder erreicht, bzw. unzulässig
herabgesetzt. Dies gilt vor allem, wenn z. B. Natrium-Bentonit
durch Ionenaustausch in Calcium-Bentonit übergeht, was mit
einer entsprechend geringeren Quellfähigkeit und einhergehender
beeinträchtigter Selbstheilung der Gefügebildung zu einer homo
genen, rissefreien Struktur verbunden ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen ver
besserten mineralischen Dichtungsaufbau, insbesondere eines
solchen in bezug auf die geosynthetischen Dichtungsbahnen, zur
Verfügung zu stellen, bei denen der Wassergehalt der Tonschicht
so geregelt wird, daß ein unzulässiger Verlust der Dichtwirkung
vermieden wird, d. h. es muß auf jeden Fall sichergestellt
werden, daß die wirksame mineralische Dichtungsschicht im
"weichen" Konsistenzbereich verbleibt.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch, daß bei dem mineralischen Dichtungsaufbau mindestens
zwei Tonschichten übereinander angeordnet sind, wobei die
übereinander angeordneten Tonschichten durch Zwischenschichten
im Wasserhaushalt entkoppelt sind. Eine solche Zwischenschicht
ist eine kapillarbrechende Schicht. Dabei ist der Schichten
aufbau so konzipiert, daß eine Bewässerung der Tondichtungs
schichten von oben oder von unten auf eine spontane Wasserauf
nahme der dem Wasserzutritt zugewandten Tondichtungsschicht
beschränkt bleibt und ein Zuleiten des Wassers in die zweite
dem Wasserzutritt abgewandten Tonschicht möglichst verlangsamt
oder ganz verhindert wird. Ebenso bleibt durch diese Konzeption
eine Verringerung des Wassergehalts in einer der beiden Ton
schichten, z. B. durch Austrocknung oder Wasserentzug durch
Pflanzen, (Wasserentzug durch die Wurzeln), auf die dem Trocken
streß ausgesetzte Tonschicht beschränkt und der Wassergehalt
der zweiten Tonschicht verharrt auf hohem Niveau (Konsistenzbe
reich weich), so daß Trockenperioden im Witterungsablauf über
brückt werden können, ohne daß gleichzeitig beide Tonschichten
in Gefügebildung erzeugende Konsistenzbereiche geraten, d. h.
Trockenrisse bekommen. Gemäß der vorliegenden Erfindung bleibt
somit immer eine der Tonschichten in dichtungswirksamer Kon
sistenz (weicher Konsistenzbereich) erhalten.
Die Trennung des Wasserhaushalts der im Dichtungsaufbau benach
barten Tonschichten kann auch durch andere geeignete Zwischen
schichten, z. B. durch eine offenporige oder geschlossenporige
Schaumstoffschicht oder durch vergleichbare Komponenten, er
folgen, die die gewünschte Entkoppelung/Trennung des Wasser
haushalts der benachbarten Tonschichten so gewährleisten, daß
im Einbauzustand in z. B. Deponieoberflächendichtungssystemen
witterungsbedingte Trockenperioden so überstanden werden, daß
die dem Trockenstreß abgewandte Tonschicht im weichen
Konsistenzbereich und damit im dichtungswirksamen Zustand ver
bleibt. Der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau ist selbstver
ständlich auch auf mehrlagige klassische Tondichtungen anwend
bar. Auch kann der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau in situ
durch Einbringen einer 1. Tonschicht, Aufbringen der Entkopp
lungsschicht und Einbau einer 2. Tonschicht erfolgen.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht gemäß der vorliegenden
Erfindung darin, daß eine quellgegendruckerzeugende, schubkraft
übertragende geosynthetische Tondichtungsbahn, die wie bekannt,
im Gesamtaufbau vernadelt, vernäht oder äquivalent verbunden
ist, mit zwei Tonschichten ausgerüstet ist, die z. B. durch einen
Vliesstoff als kapillarbrechende Schicht voneinander getrennt
sind. Der Vliesstoff schafft einen tonfreien Porenraum zwischen
den Tonschichten, der für eine Entkoppelung des Wasserhaushalts
der beiden in der Tondichtungsbahn benachbarten Tonschichten
sorgt. Falls der als kapillarbrechende Schicht eingesetzte
Vliesstoff oder der offenporige, elastische Schaumstoff nicht
von Natur aus hydrophob ist, wird er vorteilhafterweise vor
seiner Verarbeitung mit bekannten Mitteln hydrophobiert.
Eine erfindungsgemäß bevorzugte Vliesstoffschicht zur Entkoppe
lung des Wasserhaushaltes der benachbarten Tonschichten besteht
z. B. aus gegebenenfalls hydrophobierten Synthesefasern (vorzugs
weise Polypropylen-Stapelfasern) mit einer Masse pro Flächen
einheit von ca. 200 g/m2, einer Dicke bei 2 kN/m2 Auflast von
ca. 2,0 bis 2,5 mm und einer wirksamen Öffnungsweite Dw = ca.
0,10 mm zur Charakterisierung der Porenstruktur des Vliesstoffes.
Die benachbarten Tonschichten bestehen vorzugsweise aus Bentonit,
insbesondere Natrium-Bentonit, mit jeweils etwa 3000 g/m2
Flächenmasse. Die Tonschichten können sich aber auch in der
Masse unterscheiden, so daß eine der benachbarten Tonschichten
entsprechend leichter und die andere entsprechend schwerer wird.
Sie können in der Gesamtmasse auch deutlich leichter oder
schwerer sein als oben angegeben.
Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht in der
Kombination der Tondichtungsschicht mit einer oder mehreren
Wasserspeicherschichten. Hierbei ist die Tondichtungsbahn so
aufgebaut, daß benachbart zu der dichtungswirksamen Tonschicht
Wasserspeicherschichten angeordnet sind, die dafür sorgen, daß
die Tondichtungsschicht bei Witterungsbedingungen mit Trocken
streß im dichtungswirksamen, vorzugsweise weichen Konsistenz
bereich verbleibt.
Eine solche Wasserspeicherschicht kann z. B. aus mit Wasser auf
quellenden Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymeren bestehen
oder ein mit wasserabsorbierenden Substanzen (water absorbent)
gefüllter Vliesstoff, ein entsprechend gefüllter offenporiger
elastischer Schaumstoff oder eine äquivalente Struktur sein.
Der gesamte Aufbau kann in einem Produkt, d. h. einer geosynthe
tischen Tondichtungsbahn mit integrierter Wasserspeicherschicht,
vereinigt sein oder in separaten Schichten, z. B. in situ ein
gebaut werden. Bei Vorliegen in einem Produkt kann die Gesamt
struktur durch Vernadeln, Vernähen oder äquivalente Verbindungs
techniken quellgegendruckerzeugend und schubkraftübertragend
ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können aber auch beide Lösungs
wege kombiniert werden, so daß die Tonschichten durch kapillar
sperrende Schichten voneinander getrennt sind und die übereinan
derliegenden, separierten Tonschichten unterhalb und/oder ober
halb zusätzlich Wasserspeicherschichten aufweisen.
Eine erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft somit eine
wasser- und/oder ölundurchlässige Tondichtungsbahn, bestehend
im wesentlichen aus Trägerschicht, Deckschicht und dazwischen
angeordnetem quellfähigem Ton, wobei Trägerschicht und Deck
schicht so fest miteinander verbunden sind, daß sie beim und
nach dem Aufquellen des Tons fest miteinander verbunden
bleiben und sie in diesem Zustand Scher- bzw. Schubkräfte von
der Deckschicht in die Trägerschicht übertragen können, wobei
die Tonschicht aus mindestens zwei übereinander angeordneten
quellfähigen Tonschichten oder quellfähigen Ton enthaltenden
Vlies und/oder Vliesstoff- und/oder offenporigen elastischen
Schaumstoffschichten besteht, zwischen denen sich eine
kapillarbrechende Schicht befindet.
Weiterhin umfaßt die vorliegende Erfindung eine wasser- und/oder
ölundurchlässige Tondichtungsbahn, bestehend im wesentlichen
aus Trägerschicht, Deckschicht und dazwischen angeordnetem
quellfähigem Ton, wobei Trägerschicht und Deckschicht so fest
miteinander verbunden sind, daß sie beim und nach dem Aufquellen
des Tons fest miteinander verbunden bleiben und sie in diesem
Zustand Scher- bzw. Schubkräfte von der Deckschicht in dies
Trägerschicht übertragen können, wobei oberhalb und/oder
unterhalb der Tonschicht bzw. über, in oder unter der Deck
schicht und/oder unter, in oder über der Trägerschicht eine
oder mehrere Wasserspeicherschichten angeordnet sind.
Bei den erfindungsgemäß beanspruchten, vorzugsweise kontinuier
lich arbeitenden Verfahren geht man so vor, daß man auf die
Trägerschicht zunächst nacheinander die übereinander anzu
ordnenden Schichten und dann darauf die Deckschicht aufbringt
und anschließend alle drei Schichten vernadelt, vernäht, ver
wirkt und/oder verschweißt oder in anderer äquivalenter Weise
miteinander fest verbindet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Vliesstoffe bestehen vorzugs
weise aus Qualitäts-Kunststoff-Fasern, insbesondere aus Poly
ethylen-, Polypropylen-, Polybutylen-, Polyester-, Polyacryl- und/oder
Polyamidfasern. Besonders bevorzugt im Einsatzgebiet
der Deponietechnik sind Vliesstoffe aus Polypropylen (PP) oder
Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Derartige Vliesstoffe sind
absolut verrottungsfest (resistent gegen alle im Gewässer und
im Boden vorkommenden Substanzen) und gewährleisten somit
nachweislich eine extrem hohe Lebensdauer. Ihre überaus hohe
Reißfestigkeit bewirkt eine weitgehende Unempfindlichkeit
gegen mechanische Beanspruchungen. Sie sind hochgradig UV-stabil
und haben ein hohes spezifisches Gewicht.
Im Aufbau handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten
Vliesstoffen vorzugsweise um mechanisch verfestigte Spinn
faservliese. Sie sind so aufgebaut, daß die gekräuselt zu
sammengefügten Fasern ein Flächengebilde mit unzähligen
labyrinthartigen Gängen bilden. Anstelle der durch Vernadelung
mechanisch verfestigten Vliesstoffe kann man aber auch solche
Vliesstoffe einsetzen, die mittels der Nähwirktechnik oder
durch Verwirbelung mechanisch verfestigt wurden oder chemisch
verfestigt wurden.
Als Gewebe werden vorzugsweise Bändchengewebe eingesetzt.
Der quellfähige Ton besteht vorzugsweise aus Bentoniten. Ben
tonite sind Tone mit merklichem bis hohem Gehalt an Smectit
(Montmorillonit), der die Eigenschaften (hohe Quellbarkeit,
gutes Wasserbindevermögen, hohe Plastizität) maßgebend bestimmt.
Besonders bevorzugt eingesetzt werden gemäß der vorliegenden
Erfindung natürlich vorkommende Natrium-Bentonite.
Die Bentonite können als Pulver und/oder Granulat vorliegen.
Die Dicke der Bentonit-Zwischenschicht beträgt je nach An
wendungszweck vorzugsweise 0,5 bis 10,0 mm, kann aber auch
größer sein. Die Dicken der Träger- und Deckschicht liegen
ebenfalls vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 mm.
Die erfindungsgemäß eingesetzten quellfähigen, wasserhaltenden
Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymere sind bekannt und finden
beispielsweise als Flüssigkeit aufsaugendes Material, z. B. in
Babywindeln, oder als Dichtungsgele oder Dichtungspasten für
Bauzwecke Verwendung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese quellfähigen,
wasserhaltenden Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymere als
homogene Wasserspeicherschicht eingesetzt, wobei diese
Polymere vor dem Naßwerden des Dichtungsaufbaus als selb
ständige Pulver- und/oder Granulatschicht vorliegen können.
Bestehen Träger- und/oder Deckschicht aus Vliesstoffen
und/oder offenporigen elastischen Schaumstoffen, dann können
diese pulverförmigen Polymere in den Poren dieser Materialien
ganz oder teilweise eingelagert sein. Ferner ist es möglich,
daß Träger- und/oder Deckschicht ein- oder beidseitig mit
diesen Polymeren ganzflächig beschichtet sind, beispielsweise
mit entsprechenden Gelen oder durch Aufsprühen oder Tränken.
Man kann die Einlagerung bzw. Beschichtung aber auch in der
Weise erreichen, daß man die Polymere auf bzw. in den
Träger- bzw. Deckschichten aus den entsprechenden monomeren
Acryl- und/oder Methacrylsäuren durch Polymerisation erzeugt.
Besteht die Deckschicht beispielsweise aus einem Vliesstoff,
auf bzw. in dem die quellfähige, wasserhaltende Acryl- und/oder
Methacrylsäurepolymeren erzeugt werden sollen, so läßt sich
durch Einstellung der Viskosität der zu polymerisierenden
Lösung bzw. Paste steuern, ob zunächst eine Tränkung des
Vliesstoffes mit anschließender Polymerisation oder nur eine
Oberflächenbeschichtung mit anschließender Polymerisation
stattfindet. Die Oberflächenbeschichtung ist beispielsweise
dann von Vorteil, wenn man die Vliesstoffdeckschicht gleich
zeitig als Kapillarsperrschicht gegenüber der Wasserspeicher
schicht fungieren lassen will.
In gleicher Weise kann man selbstverständlich auf Geweben,
Gewirken und Folien die vorstehend angegebene Polymerbildung
stattfinden lassen, wobei man die Polymerbildung so steuert,
daß die so erzeugten Polymeren selbstklebend an den beschich
teten Oberflächen haften.
Sollen die Wasserspeicherschichten unterhalb der Trägerschicht
und/oder oberhalb der Deckschicht, also auf den Außenseiten
liegen, so werden diese vorteilhafterweise nach der festen
Verbindung der anderen Schichten durch Vernadeln, Vernähen,
etc. aufgebracht. Dies gilt insbesondere für die vorstehend
beschriebene "in situ" Polymerbildung der Acryl- und/oder
Methacrylsäurepolymeren.
Um zu vermeiden, daß die kapillarbrechende Schicht zu einem
Sickerweg wird, ist diese kapillarbrechende Schicht im Über
lappungsbereich mit quellfähigem Material, insbesondere mit
Bentoniten und/oder den vorstehend genannten quellfähigen,
wasserhaltenden Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymeren oder
entsprechenden anderen Polymeren gefüllt, so daß diese Über
lappungsbereiche praktisch versiegelt sind.
Zu erwähnen ist noch, daß der erfindungsgemäße Dichtungsaufbau
auch eine wirksame Wurzelsperre bildet.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem erfindungsgemäßen
Dichtungsaufbau dann, wenn die äußere Schicht so gestaltet ist,
daß sie mit Frischbeton in Berührung kommen kann, ohne daß die
Wirksamkeit der Tondichtungsschicht beeinflußt wird. Erreichen
läßt sich dies beispielsweise dadurch, daß die mit dem Beton
in Berührung kommende äußere Schicht aus den vorstehend ge
nannten quellfähigen, wasserhaltenden Acryl- und/oder Methacryl
säurepolymeren besteht.
In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, daß diese
Schichten aus Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymeren auch einen
wirksamen Schutz der Natrium-Bentonitschicht gegen eindringende
Calciumionen haben, da diese von den freien Carboxylgruppen der
Acryl- und/oder Methacrylsäurepolymeren abgefangen werden.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin anhand der Fig. 1 bis
8 erläutert, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
Die Fig. 1 bis 8 stellen in schematischer Darstellung Quer
schnitte durch erfindungsgemäße Dichtungsaufbauten bzw. durch
erfindungsgemäße Tondichtungsbahnen dar, wobei die Faden- bzw.
Faser- bzw. Faserbündel-Verbindungen nicht dargestellt
wurden. Diese Fig. 1 bis 8 stellen nur eine kleine Auswahl
aus der Vielzahl der Aufbaumöglichkeiten dar.
In allen Figuren haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:
1 Trägerschicht
2 quellbare Tonschicht(en) (2a, 2b)
3 Deckschicht
4 kapillarbrechende Schicht(en) (4a, 4b)
5 Wasserspeicherschicht(en) (5a, 5b).
2 quellbare Tonschicht(en) (2a, 2b)
3 Deckschicht
4 kapillarbrechende Schicht(en) (4a, 4b)
5 Wasserspeicherschicht(en) (5a, 5b).
Allen Fig. 1 bis 8 ist der grundsätzliche Aufbau aus Träger
schicht (1), Tonschicht (2) und Deckschicht (3) gemeinsam.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
kapillarbrechenden Schicht 4 und den beiden separaten
Tonschichten 2a, 2b;
Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit zwei
kapillarbrechenden Schichten 4a, 4b und den drei
separierten Tonschichten 2a, 2b, 2c;
Fig. 3 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
oberhalb der Deckschicht 3 angeordneten Wasserspeicher
schicht 5;
Fig. 4 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
unterhalb der Trägerschicht 1 angeordneten Wasser
speicherschicht 5a und einer oberhalb der Deckschicht 3
angeordneten Wasserspeicherschicht 5b;
Fig. 5 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
kapillarbrechenden Schicht 4 und einer Wasserspeicher
schicht zwischen Tonschicht 2b und Deckschicht 3;
Fig. 6 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
kapillarbrechenden Schicht 4 und einer Wasserspeicher
schicht 5 oberhalb der Deckschicht 3;
Fig. 7 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
kapillarbrechenden Schicht 4, einer Wasserspeicher
schicht 5b oberhalb der Deckschicht 3 und einer Wasser
speicherschicht 5a unterhalb der Trägerschicht 1;
Fig. 8 zeigt im Querschnitt einen Dichtungsaufbau mit einer
kapillarbrechenden Schicht 4, einer zwischen Ton
schicht 2b und Deckschicht 3 angeordneten Wasser
speicherschicht 5b und einer zweiten Tonschicht 2a
und Trägerschicht 1 angeordneten Wasserspeicher
schicht 5a.
Claims (43)
1. Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächen
dichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen
und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichten
aufbau und die Struktur des Dichtungsaufbaus einen Wasserge
halt der mineralischen Dichtungsschicht bei witterungsbe
dingtem Trockenstreß im dichtungswirksamen, vorzugsweise
weichen Konsistenzbereich gewährleisten, wobei der Dich
tungsaufbau zwei oder mehrere übereinander angeordnete
Tonschichten (2) aufweist, die durch geeignete Zwischen
lage(n) (4) so voneinander getrennt sind, daß sich der
Wassergehalt der Tonschichten im Feld, beeinflußt durch
witterungsbedingte Trocken- und Naßperioden, weitgehend
getrennt und unabhängig voneinander einstellt.
2. Mineralischer Dichtungsaufbau gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Tondichtungsschicht aus mindestens
zwei übereinander angeordneten quellfähigen Ton enthalten
dem Vlies und/oder Vliesstoffen und/oder offenporigen,
elastischen Schaumstoffschichten besteht, zwischen denen
sich eine den Wasserhaushalt entkoppelnde Schicht (4)
befindet.
3. Mineralischer Dichtungsaufbau nach einem oder beiden der
Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den
Wasserhaushalt der Tonschichten (2) entkoppelnde Schicht
(4) ein Vliesstoff ist.
4. Mineralischer Dichtungsaufbau nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb
und/oder unterhalb der voneinander getrennten Tonschichten
(2a, 2b) bzw. über, in oder unter der Deckschicht (3)
und/oder unter, in oder über der Trägerschicht (1) eine
oder mehrere wasserspeichernde Schichten (5) angeordnet
sind, die durch ihr Wasserspeichervermögen gewährleisten,
daß die mineralische Dichtungsschicht im dichtungswirksamen,
vorzugsweise weichen Konsistenzbereich verbleibt.
5. Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächen
dichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen
und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichten
aufbau und die Struktur des Dichtungsaufbaus einen Wasserge
halt der mineralischen Dichtungsschicht bei witterungsbe
dingtem Trockenstreß im dichtungswirksamen, vorzugsweise
weichen Konsistenzbereich gewährleisten, wobei der Dich
tungsaufbau zumindest eine Tonschicht (2) mit darüber
und/oder darunter angeordneten Wasserspeicherschichten (5)
aufweist, die bewirkt, daß der Wassergehalt der Tonschicht
(2) im Feld, beeinflußt durch witterungsbedingte Trocken- und
Naßperioden, weitgehend aufrechterhalten bleibt, d. h.
daß die Tondichtungsschicht im dickungswirksamen, vorzugs
weise weichen Konsistenzbereich verbleibt.
6. Mineralischer Dichtungsaufbau gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahn über, in oder unter
der Deckschicht (3) und/oder unter, in oder über der
Trägerschicht (1) eine oder mehrere Wasserspeicherschichten
aufweist.
7. Mineralischer Dichtungsaufbau nach einem oder beiden der
Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser
speicherschichten (5) aus mit Wasser aufquellenden Acryl- und/oder
Methacrylsäurepolymeren oder aus anderen mit
Wasser aufquellenden, wasserhaltenden Materialien bestehen.
8. Mineralischer Dichtungsaufbau nach einem oder mehreren der
Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ton
dichtungsschicht aus mindestens zwei übereinander ange
ordneten Tonschichten besteht, die durch geeignete Zwischen
lage(n) so voneinander getrennt sind, daß sich der Wasser
gehalt der Tonschichten im Feld, beeinflußt durch witterungs
bedingte Trocken- und Naßperioden, weitgehend getrennt und
unabhängig voneinander einstellt.
9. Wasser- und/oder ölundurchlässige quellgegendruckerzeugende,
schubkraftübertragende geosynthetische Tondichtungsbahn,
bestehend im wesentlichen aus Trägerschicht (1), Deckschicht
(3) und dazwischen angeordnetem quellfähigem Ton (2), wobei
Trägerschicht (1) und Deckschicht (3) so fest miteinander
verbunden sind, daß sie beim und nach dem Aufquellen des
Tons fest miteinander verbunden bleiben und sie in diesem
Zustand Scher- bzw. Schubkräfte von der Deckschicht (3) in
die Trägerschicht (1) übertragen können, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tonschicht (2) aus mindestens zwei über
einander angeordneten quellfähigen Tonschichten (2a, 2b)
oder quellfähigen Ton enthaltenden Vlies und/oder Vlies
stoff- und/oder offenporigen elastischen Schaumstoffschich
ten (2a', 2b') besteht, zwischen denen sich eine kapillar
brechende Schicht (4) befindet.
10. Dichtungsbahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein Vliesstoff ist.
11. Dichtungsbahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein auf einer Seite oder
auf beiden Seiten mit Gewebe, Gewirke, offenporigem oder
geschlossenporigem, elastischem Schaumstoff, Folie und/oder
Film versehener Vliesstoff ist.
12. Dichtungsbahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein offenporiger
elastischer Schaumstoff ist.
13. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß die kapillarbrechende Schicht
(4) ein auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit Vlies
stoff, Gewebe, Gewirke, Folie und/oder Film versehener
offenporiger elastische Schaumstoff ist.
14. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (1) aus
Vliesstoff, Gewebe, Gewirke, Folie oder einem Film oder aus
Kombinationen daraus besteht.
15. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) aus
Vliesstoff, Gewebe, Gewirke, Folie oder einem Film oder aus
Kombinationen daraus besteht.
16. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die kapillarbrechende
Schicht hydrophob ist.
17. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten mittels
Vernadeln, Vernähen, Wirken, Nähwirken, Verschweißen oder
durch Kombinationen vorstehender Verbindungstechniken fest
miteinander verbunden sind.
18. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mittlere
Teil der kapillarbrechenden Schicht (4) frei von quell
fähigem Ton ist.
19. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffe, Gewebe,
Gewirke aus Polyolefin-Fasern bzw. -Bändchen, insbesondere
aus Polyethylen- oder Polypropylen-Fasern bzw. -Bändchen,
und die Folien und Filme aus Polyolefinen, insbesondere
Polyethylen, Polypropylen oder Polybutylen, bestehen.
20. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß der quellfähige Ton ein
Bentonit, vorzugsweise ein Natriumbentonit, ist.
21. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (1) 1 bis
10 mm, die Tonschicht(en) (2) jeweils 0,5 bis 10 mm und die
Deckschicht (3) 1 bis 10 mm dick sind.
22. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von quellgegen
druckerzeugenden, schubkraftübertragenden, geosynthetischen
Tondichtungsbahnen nach einem oder mehreren der Ansprüche 9
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Trägerschicht
(1) den pulver- und/oder granulatförmigen quellfähigen Ton
(2a) aufbringt, die kapillarbrechende Schicht (4) darüber
legt, auf die kapillarbrechende Schicht (4) trockenen pulver
förmigen bis granulatförmigen quellfähigen Ton (2b) auf
bringt, darauf die Deckschicht (3) zum Aufliegen bringt und
den so erhaltenen Mehrschichtstoff in an sich bekannter Weise
durch einen Nadelstuhl zwecks Vernadelung der Schichten führt
oder die Schichten mittels Nähen, Wirken, Nähwirken oder Ver
schweißen oder Kombinationen davon fest miteinander verbindet.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man
zwischen Trägerschicht (1) und Tonschicht (2a) und/oder
zwischen Tonschicht (2b) und Deckschicht (3) jeweils vor
dem Aufbringen der nächsten Schicht eine Wasserspeicher
schicht aufbringt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man
als Trägerschicht (1) und/oder Deckschicht (3) solche ein
setzt, die mit quellfähigen, wasserhaltenden Materialien,
insbesondere quellfähigen Acryl- und/oder Methacrylsäure
polymeren, gefüllt und/oder innen und/oder außen beschichtet
sind.
25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Dich
tungsbahnen die in den Ansprüchen 9 bis 21 genannten
Materialien in den dort genannten Mengen und Kombinationen
einsetzt.
26. Wasser- und/oder ölundurchlässige, quellgegendruckerzeugen
de, schubkraftübertragende, geosynthetische Tondichtungsbahn,
bestehend im wesentlichen aus Trägerschicht (1), Deckschicht
(3) und dazwischen angeordnetem quellfähigem Ton (2), wobei
Trägerschicht (1) und Deckschicht (3) so fest miteinander
verbunden sind, daß sie beim und nach dem Aufquellen des
Tons fest miteinander verbunden bleiben und sie in diesem
Zustand Scher- bzw. Schubkräfte von der Deckschicht (3) in
die Trägerschicht (1) übertragen können, dadurch gekenn
zeichnet, daß oberhalb und/oder unterhalb der Tonschicht
(2) bzw. über, in oder unter der Deckschicht (3) und/oder
unter, in oder über der Trägerschicht (1) eine oder mehrere
Wasserspeicherschichten (5) angeordnet sind.
27. Dichtungsbahn nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tonschicht (2) aus mindestens zwei übereinander
angeordneten quellfähigen Tonschichten (2a, 2b) oder quell
fähigen Ton enthaltenden Vlies und/oder Vliesstoff- und/oder
offenporigen elastischen Schaumstoffschichten (2a', 2b')
besteht, zwischen denen sich eine kapillarbrechende Schicht
(4) befindet.
28. Dichtungsbahn nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein Vliesstoff ist.
29. Dichtungsbahn nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein auf einer Seite oder
auf beiden Seiten mit Gewebe, Gewirke, offenporigem oder
geschlossenporigem, elastischem Schaumstoff, Folie und/oder
Film versehener Vliesstoff ist.
30. Dichtungsbahn nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
die kapillarbrechende Schicht (4) ein offenporiger
elastischer Schaumstoff ist.
31. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß die kapillarbrechende Schicht
(4) ein auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit Vlies
stoff, Gewebe, Gewirke, Folie und/oder Film versehener
offenporiger elastische Schaumstoff ist.
32. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
31, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (1) aus
Vliesstoff, Gewebe, Gewirke, Folie oder einem Film oder aus
Kombinationen daraus besteht.
33. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
32, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) aus
Vliesstoff, Gewebe, Gewirke, Folie oder einem Film oder aus
Kombinationen daraus besteht.
34. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß die kapillarbrechende
Schicht hydrophob ist.
35. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten mittels
Vernadeln, Vernähen, Wirken, Nähwirken, Verschweißen oder
durch Kombinationen vorstehender Verbindungstechniken fest
miteinander verbunden sind.
36. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis
35, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mittlere
Teil der kapillarbrechenden Schicht (4) frei von quell
fähigem Ton ist.
37. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
36, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoffe, Gewebe,
Gewirke aus Polyolefin-Fasern bzw. -Bändchen, insbesondere
aus Polyethylen- oder Polypropylen-Fasern bzw. -Bändchen,
und die Folien und Filme aus Polyolefinen, insbesondere
Polyethylen, Polypropylen oder Polybutylen, bestehen.
38. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
37, dadurch gekennzeichnet, daß der quellfähige Ton ein
Bentonit, vorzugsweise ein Natriumbentonit, ist.
39. Dichtungsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 26 bis
38, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (1) 1 bis
10 mm, die Tonschicht(en) (2) jeweils 0,5 bis 10 mm und die
Deckschicht (3) 1 bis 10 mm dick sind.
40. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von quellgegen
druckerzeugenden, schubkraftübertragenden, geosynthetischen
Tondichtungsbahnen nach einem oder mehreren der Ansprüche
26 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Träger
schicht (1) zunächst eine Wasserspeicherschicht (5a), darauf
die quellfähige Tonschicht, darauf eine Wasserspeicherschicht
(5b) und darauf schließlich die Deckschicht (3) aufbringt und
den so erhaltenen Mehrschichtstoff in an sich bekannter Weise
durch einen Nadelstuhl zwecks Vernadelung der Schichten führt
oder die Schichten mittels Nähen, Wirken, Nähwirken oder
Verschweißen oder Kombinationen davon fest miteinander ver
bindet.
41. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von geosyntheti
schen Tondichtungsbahnen nach einem oder mehreren der
Ansprüche 26 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die
Trägerschicht (1) eine Wasserspeicherschicht (5a) aufbringt,
darauf den pulver- und/oder granulatförmigen quellfähigen
Ton (2a) aufbringt, eine kapillarbrechende Schicht (4)
darüberlegt, auf die kapillarbrechende Schicht (4) wiederum
trockenen pulverförmigen bis granulatförmigen quellfähigen
Ton (2b) aufbringt, darauf wieder eine Wasserspeicherschicht
(5b) aufbringt und darauf die Deckschicht (3) zum Aufliegen
bringt und den so erhaltenen Mehrschichtstoff in an sich
bekannter Weise durch einen Nadelstuhl zwecks Vernadelung
der Schichten führt oder die Schichten mittels Nähen,
Wirken, Nähwirken oder Verschweißen oder Kombinationen
davon fest miteinander verbindet.
42. Verfahren nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Wasserspeicherschichten (5a, 5b) wegläßt und
statt dessen als Trägerschicht (1) und als Deckschicht (3)
solche einsetzt, die mit quellfähigen, wassererhaltenden
Materialien, insbesondere quellfähigen Acryl- und/oder
Methacrylsäurepolymeren, gefüllt und/oder innen und/oder
außen beschichtet sind.
43. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42,
dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Dich
tungsbahnen die in den Ansprüchen 26 bis 39 genannten
Materialien in den dort genannten Mengen und Kombinationen
einsetzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996149628 DE19649628A1 (de) | 1996-12-01 | 1996-12-01 | Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächendichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996149628 DE19649628A1 (de) | 1996-12-01 | 1996-12-01 | Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächendichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19649628A1 true DE19649628A1 (de) | 1998-06-04 |
Family
ID=7813203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996149628 Withdrawn DE19649628A1 (de) | 1996-12-01 | 1996-12-01 | Mineralischer Dichtungsaufbau, insbesondere für Oberflächendichtungen von Deponien, Altlastflächen, Industriebrachen und dergleichen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19649628A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19952911B4 (de) * | 1999-11-03 | 2005-03-03 | Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg | Verfahren und Einrichtung zur in-situ Überwachung von Tonabdichtungen in Abfalldeponien |
-
1996
- 1996-12-01 DE DE1996149628 patent/DE19649628A1/de not_active Withdrawn
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