DE3906383C2 - Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht, wobei ein feinkörniger oder feinkornreicher Erdstoff mit einem Wassergehalt versehen wird, der geringer ist, als der günstigste Verdichtungswassergehalt w, welcher in Verbindung mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit zu einer maximalen Dichte dieses Erdstoffs führt.

Die Wasserundurchlässigkeit eines Erdbaustoffes hängt vom Raumgewicht ab, bis zu dem dieser Erdbaustoff an der Baustelle eingebaut und verdichtet wird. Je höher das Raumgewicht des dichtenden Erdbaustoffes (der auch Feinstkorn, wie z. B. Ton ent­ hält), um so geringer ist die Durchlässigkeit dieses Materials.

Der verdichtete Erdbaustoff besteht aus Bodenkörnern, wassergefüllten Poren und Luftporen. Es ist zunächst nur eine Verdichtung bis zum Erreichen der Sättigungs­ grenze möglich, d. h. bis alle Luftporen durch die Verdichtungsarbeit ausgetrieben wurden. Das Raumgewicht kann weiter erhöht werden, wenn die Wassermenge im Bodengerüst weiter reduziert wird.

Für die Verdichtung des Bodens mit den üblichen Verdichtungsgeräten (Rüttelwalzen, Schaffußwalzen, Gummiradwalzen etc.) ist ein bestimmter Wassergehalt des zu ver­ dichtenden Bodens erforderlich, um ein möglichst hohes Raumgewicht zu erhalten: Das Wasser dient beim Verdichten der "Schmierung" der Bodenkörner. Dieser für jedes Erdstoffgemisch charakteristische optimale Wassergehalt ergibt bei Aufbringen einer gleichbleibenden, definierten Verdichtungsarbeit optimale Raumgewichte. Höhe­ re Wassergehalte verbessern die "Schmierung", führen jedoch zu geringeren Raum­ gewichten, da das Gesamtvolumen der wassergefüllten Poren zu Lasten des Ge­ samtvolumens der spezifisch schwereren Bodenkörner zunimmt. Umgekehrt ergeben geringere Wassergehalte ebenfalls geringere Raumgewichte bei derselben Verdich­ tungsarbeit, weil die "Schmierung" der Bodenkörner dann nicht optimal ist.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht der eingangs genannten Art ist aus der DE LIT: Wasser + Boden, Heft 9/1985, S. 418 bis 423, bekannt. Nach diesem bekannten Verfahren wird zu einem fein körnigen oder feinkornreichen Erdstoff Ben­ tonit zugegeben, wobei teils bei einem niedrigeren (geringe Bentonitzugabe), teils bei einem deutlich höheren Wassergehalt (hohe Bentonitzugabe) als dem günstigsten Verdichtungswassergehalt eine verringerte Wasserdurchlässigkeit der Abdichtungs­ schicht erreicht wird. Durch geringe Bentonitzugabe und geringerem Wassergehalt als dem günstigsten Verdichtungswassergehalt ergibt sich dabei ein höheres Raumge­ wicht.

Die mit diesem Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellten Abdichtungs­ schichten verändern sich aufgrund der im Wasser aufquellenden Bentonitteile mit der Zeit hinsichtlich ihrer Wasserdurchlässigkeit. Aufgrund solcher dynamischer Prozesse in der Abdichtungsschicht ist es schwierig, reproduzierbare Abdichtungsschichten mit definierten Durchlässigkeiten herzustellen. Des weiteren wird der Charakter des Ma­ terials durch Bentonitzugabe mehr bindig, was in der baupraktischen Handhabung ungünstig ist.

Ein weiteres Verfahren dieser Art ist aus der DE LIT: Wasser + Boden, Heft 9/1985, S. 423 bis 427 bekannt. Nach diesem Stand der Technik wird ebenfalls Bentonit ei­ nem Erdstoff als abdichtendes Quellmittel derart zugegeben, daß das Raumgewicht bei geringerem Wassergehalt als dem günstigsten Verdichtungswassergehalt zu­ nächst zunimmt, dann durch Aufquellen der Bentonitteile sinkt, wobei der Wasserge­ halt über den günstigsten Verdichtungswassergehalt ansteigt.

Soweit auf die Zugabe von Bentonit verzichtet werden soll, kann der für die Abdich­ tungsschicht vorgesehene Erdstoff zur Erzielung eines möglichst hohen Raumgewich­ tes nur mit einem Wassergehalt, der dem günstigsten Verdichtungswassergehalt ent­ spricht, oder geringfügig feuchter eingebaut werden.

Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Auf­ gabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit dem der Wert des optimalen Wassergehalts für den verwendeten Erdstoff gesenkt wird, um bei gleicher Verdichtungsarbeit höhere Raumgewichte der Abdichtungsschicht zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Wasser ein Mittel zugegeben wird, das dessen Oberflächenspannung herabsetzt, wobei die Mischung aus Erdstoffen, Wasser und oberflächenentspannendem Mittel in einem Mischer her­ gestellt wird, und diese Mischung nach dem Einbau mit der vorgesehenen Schichtdic­ ke mit bekannten Erdstoffverdichtungsgeräten mit einer festgelegten Verdichtungsar­ beit verdichtet wird.

Eine gleichwertige erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß dem Wasser ein Mittel zugegeben wird, das dessen Oberflächenspannung herabsetzt, wobei der Erdstoff an der vorgesehenen Einbaustelle mit der vorgesehenen Schicht­ dicke eingebaut wird, danach das Wasser und das oberflächenentspannende Mittel an der Schichtoberfläche zugegeben wird und die Komponenten mit einem geeigne­ ten Gerät, beispielsweise einer Fräse, an Ort und Stelle durchmischt werden, und die Mischung aus Erdstoffen, Wasser und oberflächenentspannendem Mittel dann mit bekannten Erdstoffverdichtungsgeräten mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit verdichtet wird.

Das wesentlich Neue ist, daß der einer bestimmten Bodenverdichtungsarbeit zuge­ ordnete optimale Wassergehalt unter Beibehaltung der Verdichtungsarbeit und der Bodenart zur trockenen Seite hin verändert werden kann, bei gleichzeitiger Erzielung höherer Raumgewichte und damit verbundener geringerer Wasserdurchlässigkeit.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß als Erdstoff gemahlenes, getrocknetes Tonmehl verwendet wird.

Vorteilhafterweise wird der Erdstoff entsprechend den Zuschlagstoff-Sieblinien nach DIN 1045 für Beton zusammengesetzt und der darin empfohlene Mehlkorngehalt durch Zugabe von gemahlenem und getrocknetem Tonmehl und/oder Bentonit er­ reicht.

Die Erfindung ermöglicht in einfacher und reproduzierbarer Weise, die Wasserdurch­ lässigkeit eines vorgegebenen Erdstoffgemisches bei gleichbleibender Verdichtungs­ arbeit zu verringern.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht, wobei ein feinkörniger oder feinkornreicher Erdstoff mit einem Wassergehalt versehen wird, der geringer ist, als der günstigste Verdichtungswassergehalt w, welcher in Verbindung mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit zu einer maximalen Dichte dieses Erdstoffs führt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein Mittel zugegeben wird, das dessen Oberflächenspan­ nung herabsetzt, wobei die Mischung aus Erdstoffen, Wasser und oberflä­ chenentspannendem Mittel in einem Mischer hergestellt wird, und diese Mi­ schung nach dem Einbau mit der vorgesehenen Schichtdicke mit bekannten Erdstoffverdichtungsgeräten mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit verdich­ tet wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer Abdichtungsschicht, wobei ein feinkörniger oder feinkornreicher Erdstoff mit einem Wassergehalt versehen wird, der geringer ist, als der günstigste Verdichtungswassergehalt w, welcher in Verbindung mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit zu einer maximalen Dichte dieses Erdstoffs führt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasser ein Mittel zugegeben wird, das dessen Oberflächenspan­ nung herabsetzt, wobei der Erdstoff an der vorgesehenen Einbaustelle mit der vorgesehenen Schichtdicke eingebaut wird, danach das Wasser und das oberflächenentspannende Mittel an der Schichtoberfläche zugegeben wird und die Komponenten mit einem geeigneten Gerät, beispielsweise einer Fräse, an Ort und Stelle durchmischt werden, und die Mischung aus Erdstoffen, Wasser und oberflächenentspannendem Mittel dann mit bekannten Erdstoffverdich­ tungsgeräten mit einer festgelegten Verdichtungsarbeit verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdstoff gemahlenes, getrocknetes Tonmehl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdstoff entsprechend den Zuschlagstoff-Sieblinien nach DIN 1045 für Beton zusammengesetzt wird und der darin empfohlene Mehlkorngehalt durch Zugabe von gemahlenem und getrocknetem Tonmehl und/oder Bentonit er­ reicht wird.