DE4133097A1 - Fluessigkeitsdurchlaessige schutzmatte sowie verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Fluessigkeitsdurchlaessige schutzmatte sowie verfahren zur herstellung derselben

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Description

Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsdurchlässige Schutzmatte für den Druckschutz von Abdichtplanen insbesondere im Deponiebau, wobei die Schutzmatte wenigstens eine Polsterschicht und wenigstens eine Textilmateriallage aufweist. Sie betrifft des weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Schutzmatte.
Beim Bau von Deponien muß gewährleistet sein, daß der Deponieboden absolut dicht ist. Im Stand der Technik wird dies dadurch erreicht, daß auf dem anstehenden Boden eine mineralische Basisabdichtung und darauf eine polymere Abdichtplane aufgelegt wird, wobei die Abdichtplane aus nebeneinander verlegten Dichtungsbahnen besteht, die an ihren Folienrändern miteinander flüssigkeitsdicht verschweißt werden. Damit die Abdichtplane keine mechanische Beschädigung durch darüberliegendes Material erleidet, insbesondere nicht perforiert wird, ist es im Stand der Technik bekannt, auf die Abdichtplane Schutzelemente aufzubringen, bevor dann eine Kiesschicht als Flächendrainage in der Körnung 16/32 mm installiert wird.
Es sind Schutzelemente bekannt, die als Verbundstoff ausgebildet sind und aus einem Trägergewebe mit hoher Festigkeit und Stempeldurchdrückkraft sowie einem darauf aufgenadelten Faservlies bestehen. Sie bilden also einen Nadelfilz mit hochfestem Trägergewebe und werden auf die Abdichtplane mit der Gewebeseite nach oben aufgelegt. Sie dienen dazu, einen Teil der auftretenden Lasten zu tragen und zu verteilen. Im Regelfall muß dann aber noch eine 10 cm dicke Schutzschicht aus Sand aufgeschüttet werden.
Nach dem in der DE-OS 40 00 653 enthaltenen Vorschlag kann auf eine solche Sandschicht verzichtet werden. Die darin beschriebene Schutzbahn besteht aus einer Trägermaterialbahn aus hochfestem Textilmaterial sowie einer Auflageschicht aus Schaumstoff mit einer Mindeststärke von 3 cm, und zwar vorzugsweise an der Unterseite des Trägergewebes.
Nach wie vor ist aber eine Sandschicht ein idealer Schutz gegen Beschädigungen der Abdichtplane durch die darüber aufzubringende Kiesschicht und den Müllkörper. Der Einbau der Sandschicht bereitet jedoch erhebliche Probleme, da der Einsatz von Baumaschinen wegen der damit verbundenen Beschädigungsgefahr für die Abdichtplane nicht möglich, andererseits aber der Einbau mit Schubkarre und Schaufel teuer ist. Außerdem ist bei diesem Einbau nicht gewährleistet, daß überall die gewünschte Mindestdicke vorhanden ist, so daß sicherheitshalber mehr Sand aufgetragen wird, als für die Schutzwirkung notwendig. Hinzu kommt, daß die Sandschicht durch die sie betretenen Personen und deren Fußabdrücke derart verdrängt wird, daß stellenweise eine zu geringe Dicke gegeben ist. Ferner bereitet es Probleme, den Sand in der notwendigen Dicke auf den schrägen Seitenböschungen der Deponiegrube zu halten. In vielen Fällen rutscht er ab, so daß der Schutz der Abdichtbahn an den Böschungen unzureichend ist.
In der europäischen Patentanmeldung 9 01 21 719.0 ist deshalb vorgeschlagen worden, ein Schutzelement in Form eines Flachbehälters vorzusehen, der eine Füllung aus Sand enthält und in einem lückenlosen Verbund zu einer Schutzschicht verlegbar ist. Dabei kann der Flachbehälter als ein geschlossener Sack aus einem für die Füllung undurchlässigen Textilmaterial ausgebildet sein, wobei die Textilmateriallagen miteinander vernäht werden. Mit Hilfe eines solchen Schutzelements läßt sich eine Sandschicht in sehr gleichmäßiger Höhe einbauen, wobei man mit wesentlich geringeren Dicken der Sandschicht auskommt.
Für die Herstellung der Abdichtplane sind neben polymeren Dichtungsbahnen Dichtungsmatten bekannt, die im wesentlichen aus einer Trägerschicht, einer Zwischenschicht aus quellfähigem Ton, insbesondere Bentonit, und einer Deckschicht bestehen, wobei Träger- und/oder Deckschicht aus einem Vliesstoff und/oder aus einem Gewebe oder Gewirke bestehen, wobei alle drei Schichten miteinander vernadelt sind (vgl. EP-A-02 78 419). Nach Fertigstellung dieser Dichtungsmatte wird diese befeuchtet, wobei ein Quellen des Tons auftritt, der die Dichtungsmatte wasserundurchlässig macht. Es ist jedoch fraglich, ob eine solche Dichtungsmatte den hohen Belastungen eines Müllkörpers standhält, insbesondere wenn sie nicht durch den Einbau einer zusätzlichen Schutzschicht vor Punktbelastungen durch den Müllkörper geschützt wird. Das Bentonitmaterial dieser Dichtungsmatte bleibt nämlich auf Grund von Sickerwasser naß und drückt sich deshalb auf Grund seines schluffigen Charakters durch das Faservlies hindurch. Auf diese Weise kommt es dann zu Undichtigkeiten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine flüssigkeitsdurchlässige Schutzmatte für den Schutz von Dichtungsbahnen so zu gestalten, daß sie einerseits einen guten Druckschutz für die Abdichtplane auch an Böschungen gewährleistet, andererseits rationell hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzmatte gelöst, bei der die Polsterschicht als Füllung aus körnigem, nicht quellfähigem Mineralmaterial, insbesondere Sand, Blähton oder Flugasche, ausgebildet ist, die von wenigstens zwei für die Füllung undurchlässigen Textilmateriallagen eingehüllt ist, von denen wenigstens eine Fasern enthält oder daraus besteht, wobei die Textilmateriallagen zumindest mit der Füllung und an ihren Rändern miteinander vernadelt sind. Vorzugsweise sollten die Textilmaterialien auch im Bereich der Füllung miteinander vernadelt sein, damit ein zu starkes Verrutschen des Mineralmaterials beim Transport oder beim Schrägenbau vermieden wird. Die Korngröße des Mineralmaterials sollte unter 4 mm liegen, aber auch nicht kleiner als 1 mm sein.
Die erfindungsgemäße Schutzmatte läßt sich schnell und einfach zu einer Schutzschicht verlegen, indem sie entsprechend auf der Abdichtplane ausgelegt wird. Sie kann dabei sofort durch Personen betreten werden, die die Schutzmatte auslegen, ohne daß eine Veränderung der Dicke der Polsterschicht zu befürchten ist. Die Polsterschicht hat überall die gleiche Dicke, so daß auch deren Höhe auf das gerade noch erforderliche Maß gesenkt werden kann, was zu geringem Materialverbrauch führt. Besondere Vorteile hat die Schutzmatte bei der Abdeckung von Böschungen, da das körnige Mineralmaterial nicht abrutschen kann. Auch dort ist somit eine gleichmäßige Dicke der Schicht aus dem Mineralmaterial gewährleistet.
Wie Versuche gezeigt haben, kann man unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schutzmatte mit einer Höhe der Mineralmaterialschicht auskommen, die wesentlich geringer ist als aufgeschüttete Sandschichten. Eine hervorragende Schutzwirkung wird schon mit einer Höhe von weniger als 5 cm erreicht, ja sogar mit einer Höhe von weniger als 2 cm.
Dabei zeichnet sich die erfindungsgemäße Schutzmatte durch einen einfachen Herstellungsprozeß aus, die eine kontinuierliche Fertigung großer Längen zuläßt. Hierzu wird auf eine erste Textilmaterialbahn eine gleichmäßig dicke Schicht aus dem Mineralmaterial aufgebracht, darauf eine zweite Textilmaterialbahn aufgelegt und das so erhaltene Lagenmaterial vernadelt. Soweit dabei die Vernadelung in üblicher Weise in einem Nadelstuhl mechanisch durchgeführt wird, empfiehlt es sich, das Mineralmaterial vor der Vernadelung mit einem Gleitmittel, z. B. Talkum, zu versehen, um den Nadelverschluß gering zu halten und Nadelbrüchen vorzubeugen. Eine Alternative dazu besteht darin, die Vernadelung hydraulisch mit Hochdruckwasserstrahlen nach der Wasserstrahlverfestigungsmethode durchzuführen. Diese Methode ist beispielsweise zur Verfestigung von Faservliesen in der DE-OS 39 32 032 und DE-PS 36 30 392 beschrieben.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß übereinander mehr als zwei Textilmateriallagen angeordnet und zwischen zwei Textilmaterialien jeweils eine Füllung vorgesehen ist, wobei von jeweils zwei benachbarten Textilmateriallagen wenigstens eine Fasern enthält oder daraus besteht und zumindest die jeweils benachbarten Textilmateriallagen miteinander vernadelt sind. Auf diese Weise lassen sich Schutzmatten auch großer Dicke herstellen, wenn die zu erwartenden Belastungen solche Dicken erfordern.
Die Schutzmatte ist vorzugsweise als aufrollbare Schutzbahn großer Länge ausgebildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Schutzmatte als Schutzelement auszubilden, das eine derartige Erstreckung hat, daß eine Vielzahl von ihm im lückenlosen Verbund zu einer Schutzschicht verlegbar ist. Eine solche Ausführung ist insbesondere dann angezeigt, wenn die Schutzmatte mehrere Lagen aus Mineralmaterialfüllung enthält und deshalb ein hohes Flächengewicht hat.
Vorzugsweise sollte die Schutzmatte an den beiden Seiten überstehende Randstreifen aus miteinander vernadelten Textilmateriallagen aufweisen.
Für die Textilmateriallagen eignen sich verfestigte Faservliese, aber auch solche Textilmateriallagen, die eine als Gewebe oder Gewirke ausgebildete Trägerbahn mit daran befestigtem Faservlies aufweisen. Letztere haben eine bessere Stabilität, sind aber auch schwerer.
Die Herstellung von Schutzmatten mit mehreren, übereinander angeordneten Mineralmaterialfüllungen geschieht nach der Erfindung in der Weise, daß nach einer ersten Vernadelung auf eine Textilmateriallage eine weitere Schicht aus dem Mineralmaterial aufgebracht, darauf eine weitere Textilmateriallage aufgelegt und das so erhaltene Lagenmaterial einer erneuten Vernadelung unterzogen wird. Dies kann mehrfach wiederholt werden.
Als Material für die Texilmateriallagen eignen sich insbesondere Polypropylen (PP) oder High-Density-Polyethylen (HDPE) oder eine Mischung davon, da diese Kunststoffe besonders beständig sind.

Claims (13)

1. Flüssigkeitsdurchlässige Schutzmatte für den Druckschutz von Abdichtplanen insbesondere im Deponiebau, wobei die Schutzmatte wenigstens eine Polsterschicht und wenigstens eine Textilmateriallage aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Polsterschicht als Füllung aus körnigem Mineralmaterial ausgebildet ist, die von wenigstens zwei für die Füllung undurchlässigen Textilmateriallagen eingehüllt ist, von denen wenigstens eine Fasern enthält oder daraus besteht, wobei die Textilmateriallagen zumindest mit der Füllung und an ihren Rändern miteinander vernadelt sind.
2. Schutzmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilmateriallagen auch im Bereich der Füllung miteinander vernadelt sind.
3. Schutzmatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß übereinander mehr als zwei Textilmateriallagen angeordnet und zwischen jeweils zwei Textilmaterialien jeweils eine Füllung vorgesehen ist, wobei von jeweils zwei benachbarten Textilmaterialbahnen wenigstens eine Fasern enthält oder daraus besteht und zumindest die jeweils benachbarten Textilmateriallagen miteinander vernadelt sind.
4. Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzmatte als aufrollbare Schutzbahn ausgebildet ist.
5. Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzmatte als Schutzelement ausgebildet ist, das eine derartige Erstreckung hat, daß eine Vielzahl von ihm im lückenlosen Verbund zu einer Schutzschicht verlegbar ist.
6. Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzmatte an den Seiten überstehende Randstreifen aus miteinander vernadelten Textilmateriallagen aufweist.
7. Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Fasern bestehende(n) Textilmateriallage(n) als verfestigte(s) Faservlies(e) ausgebildet ist bzw. sind.
8. Schutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern enthaltende Textilmateriallage(n) jeweils eine als Gewebe oder Gewirke ausgebildete Trägerbahn mit daran befestigtem Faservlies aufweist bzw. aufweisen.
9. Verfahren zur Herstellung von Schutzmatten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine erste Textilmateriallage eine Schicht aus dem Mineralmaterial aufgebracht, darauf eine zweite Textilmateriallage aufgelegt und das so erhaltene Lagenmaterial vernadelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernadelung in einem Nadelstuhl mechanisch durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralmaterial vor der Vernadelung mit einem Gleitmittel versehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernadelung hydraulisch mit Hochdruckwasserstrahlen nach der Wasserstrahlverfestigungsmethode durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer ersten Vernadelung auf einer der Textilmateriallagen eine weitere Schicht aus dem Mineralmaterial aufgebracht, darauf eine weitere Textilmateriallage aufgelegt und das so erhaltene Lagenmaterial einer erneuten Vernadelung unterzogen wird.
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