DE60203517T2

DE60203517T2 - Multi-layered sealing mat

Info

Publication number: DE60203517T2
Application number: DE60203517T
Authority: DE
Inventors: Cesare Cerutti
Original assignee: Cidieffe Srl
Current assignee: Cidieffe Srl
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: EP1416094A1; ATE292214T1; EP1416094B1; DE60203517D1; ES2239214T3

Abstract

A multilayer sealing mat (1) comprises a substrate supporting layer (2), a cover layer (4) joined to the former through a needling process, and an interlayer of a swellable material (3) disposed between the supporting and cover layers. At least one of the supporting and cover layers is of an at least partially biodegradable material.

Description

Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstand in Form einer Matte, genauer auf eine mehrlagige Matte, die zur Schaffung von undurchlässigen Bodenflächen besonders geeignet ist, die sowohl die ebenen Bodenflächen als auch die geneigten Flächen von Mülldeponien, Rückhaltebecken, Bewässerungskanälen, Gebäudefundamenten und anderen Bauten bilden.The representational This invention relates to an article in the form of a mat, more precisely on a multi-layer mat, which is particularly useful for creating impermeable floor surfaces suitable, both the flat bottom surfaces and the inclined surfaces of landfills, Retention basins, Irrigation channels, building foundations and form other buildings.

Zur Zeit wird die Undurchlässigkeit von unter dem Boden liegenden Konstruktionen, die chemischen Angriffen des Wassers ausgesetzt sind, wie z. B. Fundamenten, Tiefgaragen, Tunnels, Unterführungen, U-Bahnen, Eindämmungswandungen usw. durch Dichtungsmatten erreicht, welche Bentonit zwischen zwei Trägerlagen aus gewobenen und/oder nicht gewobenen Stoffen aufnehmen: Diese Stoffe haben ausschließlich den Zweck, mechanischen Beanspruchungen und/oder chemischen Angriffen standzuhalten, siehe z. B. EP 0 278 419 , welche eine Matte offenbart, die zwei Lagen mit einem zwischen diesen gleichmäßig eingelegten quellfähigen Material umfasst, wobei alle drei Lagen miteinander vernadelt sind.Currently, the impermeability of subterranean structures exposed to chemical attack of the water, such As foundations, underground garages, tunnels, underpasses, subways, containment walls, etc. achieved by sealing mats, which absorb bentonite between two carrier layers of woven and / or non-woven fabrics: These substances have the sole purpose of mechanical stresses and / or chemical attack withstand, see z. B. EP 0 278 419 which discloses a mat comprising two plies with a swellable material uniformly interposed between them, all three plies being needled together.

Die DE 198 58 180 offenbart eine Dichtungsmatte mit einer Trägerlage, einer Decklage und einer granulat- oder pulverförmigen Lage aus quellfähigem Ton, die zwischen den beiden erwähnten Lagen angeordnet ist, wobei diese durch zusätzliche Verbindungselemente wie parallele Säume, die so angeordnet sind, dass ein Abstand zwischen den genannten Lagen über die gesamte Dichtungsmatte aufrechterhalten wird, verbunden sind.The DE 198 58 180 discloses a sealing mat having a carrier layer, a topsheet and a granular or powdered layer of swellable clay disposed between the two mentioned layers, these being arranged by additional connecting elements such as parallel seams arranged such that a distance between said layers is maintained over the entire sealing mat, are connected.

Unter den quellfähigen Materialien ist der Gebrauch von aus Erden zusammengesetzten Dichtungsmatten bekannt, die auf natriumaktiviertem Bentonit mit ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich Undurchlässigkeit und mechanischer Beanspruchbarkeit basieren. Beim Kontakt mit Wasser oder Bodenfeuchtigkeit nimmt das natürliche Natriumbentonit Feuchtigkeit auf und wird dabei zu einem undurchlässigen Gel, welches sich auf das 16-fache seines ursprünglichen Volumens ausdehnen und dessen Gewicht auf das bis zu 5-fache ansteigen kann, wobei es in einem Gelzustand bleibt.Under the swellable Materials is the use of earth mats known on sodium activated bentonite with excellent Properties regarding impermeability and mechanical resistance based. When in contact with water or soil moisture that takes natural Sodium bentonite, thereby becoming an impermeable gel, which extend to 16 times its original volume and its weight can increase up to 5 times, with it stays in a gel state.

Bei vielen Anwendungen verbinden sich die bekannten Bentonitdichtungsmatten jedoch nicht hinreichend mit oder haften nicht hinreichend an dem Material, mit dem sie in Verbindung stehen. Beispielsweise ist bei Zementkonstruktionen eine feste Haftung des Zementes an dem quellfähigen Material erforderlich, um die Bildung von Kanälen, entlang welcher die Flüssigkeiten fließen können, zu unterbinden, da die Decklage abbaubar ist und es dem quellfähigen Material ermöglichen würde, sich in die Unebenheiten des Zementes hinein auszudehnen.at many applications combine the known bentonite sealing mats but not sufficiently with or not sufficiently adherent to the material, they communicate with. For example, in cement constructions a firm adhesion of the cement to the swellable material is required, to the formation of channels, along which the liquids flow can, to prevent, since the top layer is degradable and it is the swellable material enable would, to expand into the unevenness of the cement.

Die DE A 42 21 329 offenbart eine mehrlagige Dichtungsmatte umfassend: eine substrattragende Lage und eine Decklage, welche über längsverlaufende Heftungen oder Nähte miteinander verbunden sind, und eine Zwischenlage aus quellfähigem Material zwischen diesen beiden Lagen, wobei mindestens eine der Träger- und Decklagen aus einem zumindest teilweise biologisch abbaubaren Material besteht. Zur Vermeidung von Verlagerungen des quellfähigen Materials, welche Hohlräume oder verdickte Bereiche schaffen können, wird zusätzlich ein poröses Trägermaterial verwendet, um das quellfähige Material an seinem vorgesehenen Platz zu halten. Darüber hinaus, da die biologische Abbaubarkeit der oberen Lage sehr beschränkt ist, werden Einschnitte angebracht, um das quellfähige Material der Einwirkung des Wassers auszusetzen.The DE A 42 21 329 discloses a multi-layered sealing mat comprising: a substrate-supporting layer and a cover layer which extend over longitudinal Stitches or seams connected to each other, and an intermediate layer of swellable material between these two layers, wherein at least one of the carrier and Cover layers consists of an at least partially biodegradable material. To avoid displacements of the swellable material, which cavities or can create thickened areas, will be added a porous one support material used to swell To keep material in its designated place. Furthermore, since the biodegradability of the upper layer is very limited, Sections are applied to the swellable material of the impact of the water.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile und Beschränkungen des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere eine Struktur bereitzustellen, die Bentonit enthält und die sich mit den Materialien, mit denen sie in Berührung kommt, auf aktive Weise verbindet.task The invention therefore has the disadvantages and limitations of the prior art overcome and in particular to provide a structure containing bentonite and the actively approaching the materials they come in contact with combines.

Dies wird erreicht durch die gegenständliche Erfindung, welche aus einer mehrlagigen Dichtungsmatte besteht, wie in Anspruch 1 beansprucht. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen genannt.This is achieved by the subject invention, which consists of a multi-layer sealing mat, as in claim 1 claims. Further advantageous features are mentioned in the subclaims.

In Übereinstimmung mit der gegenständlichen Erfindung wird eine Kombination aus Stütz- und Einschlussmaterialien verwendet, die zumindest eine Lage aus quellfähigem Material einschließen, wobei zumindest einige der Lagen aus wenigstens teilweise (biologisch) abbaubaren Materialien gebildet sind.In accordance with the objective Invention uses a combination of support and containment materials, which include at least one layer of swellable material, wherein at least some of the layers of at least partially (biodegradable) Materials are formed.

Die gegenständliche Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen geoffenbart, welche nicht beschränkende Ausführungsbeispiele derselben zeigen:The representational Invention is disclosed below with reference to the accompanying drawings, which are not restrictive embodiments show the same:

1 ist eine schematische Querschnittsansicht, welche den Aufbau einer undurchlässigen Dichtungsmatte gemäß der Erfindung veranschaulicht; 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of an impermeable sealing mat according to the invention;

die 2, 3 und 4 zeigen Rollen der Dichtungsmatte gemäß der Erfindung in drei verschiedenen Konfigurationen;the 2 . 3 and 4 show rolls of the sealing mat according to the invention in three different configurations;

5 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtungsmatte; und 5 illustrates a method for producing a sealing mat according to the invention; and

6 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Dichtungsmatte, die fünf Lagen umfasst. 6 shows a method for producing a sealing mat according to the invention, the five La includes.

In allen Fig. sind ähnliche oder im Wesentlichen äquivalente Teile mit denselben Hinweisziffern bezeichnet.In All figures are similar or substantially equivalent Parts with the same reference numerals.

Nach 1 umfasst eine Dichtungsmatte 1 gemäß der Erfindung eine Substratlage 2, eine Zwischenlage 3 aus quellfähigem Material, insbesondere in Granulatform, und eine Decklage 4. Die Lagen 2, 3 und 4 sind durch eine Vernadelungstechnik miteinander verbunden, welche die durch das Bezugszeichen 10 bezeichneten, "vernähten" Abschnitte bilden.To 1 includes a sealing mat 1 according to the invention, a substrate layer 2 , a liner 3 from swellable material, in particular in granular form, and a cover layer 4 , The layers 2 . 3 and 4 are interconnected by a Vernadelungstechnik, which by the reference numeral 10 designated, "sewn" sections form.

Die substrattragende Lage 2 ist vorzugsweise aus einem genadelten, nicht gewobenen, aus synthetischen Fasern bestehenden Stoff gefertigt, wie z. B. aus Polypropylen und/oder Polyester und/oder Polyäthylen und/oder Polyamid.The substrate-carrying layer 2 is preferably made of a needled, non-woven, made of synthetic fibers fabric such. Example of polypropylene and / or polyester and / or polyethylene and / or polyamide.

Die quellfähige Zwischenlage 3 umfasst vorzugsweise Ton oder Bentonit (in Form von granulatförmigem oder pulverförmigem Bentonit mit hohem Quellvermögen).The swellable intermediate layer 3 preferably comprises clay or bentonite (in the form of granular or powdered bentonite with high swelling capacity).

Die Decklage 4 besteht aus einem biologisch abbaubaren Material, das aus Papieren, Wellpappen und wasserlöslichen Filmen, nicht gewobenen Stoffen aus natürlichen oder synthetischen, abbaubaren Fasern ausgewählt ist.The top layer 4 consists of a biodegradable material selected from papers, corrugated board and water-soluble films, non-woven fabrics made from natural or synthetic, degradable fibers.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch die Abdecklage 2 aus einem biologisch abbaubaren Material bestehen.According to an alternative embodiment of the invention, the cover layer can also 2 consist of a biodegradable material.

Vorteilhafterweise ist die biologisch abbaubare Decklage 4 so positioniert, dass sie mit dem zu schützenden Boden oder der zu schützenden Platte in Kontakt ist. Kommt sie mit Wasser in Berührung, so wird diese Lage abgebaut und aufgelöst, sodass sich das Bentonit oder ein anderes quellfähiges Material der Zwischenlage 3 absetzen und vorhandene Hohlräume und Zwischenräume füllen kann und das solchermaßen von der Stützlage des Einschlusses freigesetzte Bentonit (oder allgemein das quellfähige Material) sich rasch ausdehnt und den Boden wirkungsvoll abdichtet.Advantageously, the biodegradable cover layer 4 positioned so that it is in contact with the soil to be protected or the plate to be protected. If it comes into contact with water, this layer is broken down and dissolved, so that the bentonite or another swellable material of the intermediate layer 3 settle and fill existing voids and spaces and thus released from the support layer of the inclusion bentonite (or generally the swellable material) expands rapidly and the soil effectively seals.

Im Ausführungsbeispiel nach 2 wird die Matte in Form einer Materialrolle mittels einer peripheren Vernadelung erhalten, die das quellfähige Material seitlich und am Mattenende einschließt. Genauer gesagt sind die peripheren Ränder der Mattenstreifen verschlossen durch eine Naht 10 einer Webkante, die mittels einer Vernadelungstechnik hergestellt ist. Diese Vernadelung hindert das pulver- oder granulatförmige Bentonit während der Handhabung der Matte am Austreten, um ihre Unversehrtheit bei der Verlegung sicher zu stellen. Diese verschließende Naht wird durch Vernadelung nur der Streifen der Lagen 2 und 4 (und nur der Lagen 5 und 2 und 4 in der nachfolgend dargestellten anderen Ausführungsform der Erfindung) erhalten, ohne dass zwischen ihnen Bentonit vorhanden ist. Die Abmessungen der genadelten Streifen liegen im Bereich von 5 bis 500 mm. Eine querverlaufende Naht 11 ist weiters am Beginn und am Ende der Mattenrolle verwirklicht, um so einen vollständigen Einschluss des quellfähigen Materials innerhalb der Matte zu erhalten.In the embodiment according to 2 the mat is obtained in the form of a roll of material by means of a peripheral needling, which encloses the swellable material laterally and at the end of the mat. More specifically, the peripheral edges of the mat strips are closed by a seam 10 a selvage made by means of a needling technique. This needling prevents the powdered or granular bentonite from escaping during handling of the mat to ensure its integrity during installation. This occluding suture is made by needling only the strips of the layers 2 and 4 (and only the layers 5 and 2 and 4 in the other embodiment of the invention shown below) without having bentonite between them. The dimensions of the needled strips are in the range of 5 to 500 mm. A transverse seam 11 is further realized at the beginning and at the end of the mat roll so as to obtain complete containment of the swellable material within the mat.

Wie in den 3 und 4 dargestellt, sind vorteilhafterweise andere, durch Vernadelung aneinander gefügte Streifen vorgesehen (oder können vorgesehen sein), insbesondere längsverlaufende Nähte 12 und querverlaufende Nähte 13. Auf diese Weise werden zusammengesetzte oder mehrlagige Dichtungsmatten erhalten, mit im Wesentlichen rechteckigen, aneinandergrenzenden Elementen, aus welchen das quellfähige Material 3 seitlich nicht austreten kann.As in the 3 and 4 shown, are advantageously provided by needling other strips joined together (or may be provided), in particular longitudinal seams 12 and transverse seams 13 , In this way, composite or multi-layered sealing mats are obtained, with substantially rectangular, contiguous elements, from which the swellable material 3 can not escape laterally.

Die Dichtungsmatten können beispielsweise die Form von Quadraten mit Ausmaßen von 60 × 60 cm bis 150 × 150 haben, aber auch von rechteckiger Gestalt sein, bzw. als gerollte oder gerundete Streifen in Behältern mit Größen zwischen 5 cm und 30 cm.The Sealing mats can for example, in the form of squares having dimensions of 60 × 60 cm to 150 × 150, but also be of rectangular shape, or as a rolled or rounded strips in containers with sizes between 5 cm and 30 cm.

Auf diese Weise ist ein allgemein verbesserter Einschluss des quellfähigen Materials sicher gestellt, insbesondere wenn die Dichtungsmatte bei ihrer Verlegung zugeschnitten wird.On this way is a generally improved inclusion of the swellable material ensured, especially if the sealing mat at her Laying is tailored.

5 veranschaulicht schematisch die Herstellung einer Dichtungsmatte, die eine Rolle 22 aus substrattragendem Material 2, eine Rolle 24 eines Deckmaterials 4 und einen Verteiler 23 für ein quellfähiges Material umfasst. Die Rollen aus den Materialien 2 und 4 sind in geeigneter Weise oberhalb der Produktionsebene getragen und werden mit Hilfe einer nicht dargestellten Abzugseinrichtung abgewickelt. Das Material 3 lagert sich durch die Wirkung der Schwerkraft ab, und zwar in einer geeigneten oder gewünschten Verteilung auf dem sich vorwärts bewegenden Streifen 2 und in der Folge durchfährt das so erzeugte Sandwich einen Nadelstuhl 8 mit einem oder mehreren Tischen, um die Lagen gemäß den in den 2 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen oder anderen Gestaltungen miteinander zu verbinden. 5 schematically illustrates the manufacture of a sealing mat which is a roll 22 made of substrate-bearing material 2 , a role 24 a cover material 4 and a distributor 23 for a swellable material. The roles of the materials 2 and 4 are suitably carried above the production level and are handled by means of an unillustrated trigger device. The material 3 deposits by the action of gravity, in a suitable or desired distribution on the advancing strip 2 and as a result, the sandwich thus produced passes through a needle chair 8th with one or more tables to the layers according to the in the 2 and 4 illustrated embodiments or other designs to interconnect.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Dichtungsmatte mit einer weiteren äußeren Hilfslage 5 ausgestattet sein, die aus einem nicht gewobenen Stoff oder einem biologisch abbaubaren Material bestehen kann, das aus Papieren, Wellpappen und wasserlöslichen Filmen, nicht gewobenen Stoffen aus natürlichen oder synthetischen, abbaubaren Fasern ausgewählt ist, und mit einer Lage 33 aus Bentonit oder einem anderen quellfähigen Material, welches zwischen dieser Hilfslage 5 und der substrattragenden Lage 2 angeordnet ist. Dieser durch die Lagen 5, 33 und 2 gebildete Hilfs-(Boden-)Abschnitt stellt eine zusätzliche Dichtlage zur Sicherstellung einer ordentlichen Dichtung in sehr kritischen Situationen dar, insbesondere dort, wo die Dichtungsmatte beidseitig von Wasser "angegriffen" werden kann.According to a further embodiment of the invention, the sealing mat with a further outer auxiliary position 5 which may consist of a nonwoven fabric or a biodegradable material selected from papers, corrugated cardboard and water soluble films, nonwoven fabrics of natural or synthetic degradable fibers, and one layer 33 from bentonite or another swellable material gen material, which between this auxiliary position 5 and the substrate-carrying layer 2 is arranged. This through the layers 5 . 33 and 2 formed auxiliary (bottom) section provides an additional sealing layer to ensure a proper seal in very critical situations, especially where the sealing mat can be "attacked" on both sides by water.

6 zeigt schematisch die Anordnung zur Herstellung einer solchen Dichtungsmatte, die mit einer Hilfslage ausgestattet ist, und die eine Rolle 25 eines Hilfsmaterials 5, eine Rolle 22 für das substrattragende Material 2, eine Rolle 24 des Deckmaterials 4 und zwei Verteiler 21 und 23 für die quellfähigen Materialien 33 und 3 umfasst, sich voneinander auch unterscheiden oder die für jede einzelne Lage in unterschiedlicher Art und Weise aufgebracht werden können. 6 shows schematically the arrangement for producing such a sealing mat, which is equipped with an auxiliary layer, and a roll 25 an auxiliary material 5 , a role 22 for the substrate-carrying material 2 , a role 24 of the cover material 4 and two distributors 21 and 23 for the swellable materials 33 and 3 include, differ from each other or that can be applied for each individual layer in different ways.

Wenngleich die Erfindung unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen dargestellt worden ist, erstreckt sie sich allgemein auf andere Anwendungen und Modifikationen, welche für den einschlägigen Fachmann in den Rahmen der Erfindung fallen.Although the invention has been illustrated with reference to preferred embodiments, it generally covers other applications and modifications, which for the relevant Those skilled in the art fall within the scope of the invention.

Claims

A multi-layer sealing mat ( 1 ) comprising a substrate-carrying layer ( 2 ), a cover layer ( 4 ) along longitudinal stitches or seams ( 10 . 12 ) and an intermediate layer of swellable material ( 3 ) between these two layers ( 2 . 4 ), wherein at least one of the substrate-carrying layer ( 2 ) and top layer ( 4 ) consists of at least partially biodegradable material and at least the substrate-carrying layer ( 2 ) has a nonwoven, needled fabric and the two layers ( 2 . 4 ) are interconnected by needling, characterized in that the biodegradable material is a material selected from papers, corrugated board and water-soluble films, and that needling is over the entire surface of the two layers ( 2 . 4 ).

A multi-layered sealing mat according to claim 1, characterized in that the biodegradable layer covers the top layer ( 4 ).

A multilayer sealing mat according to claim 1 or claim 2, characterized in that the intermediate layer of swellable material ( 3 ) contains granulated or powdered bentonite.

A multi-layered sealing mat according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate-carrying layer ( 2 ) comprises a nonwoven, needled synthetic fiber fabric.

A multilayer sealing mat according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layer ( 4 ) has a biodegradable, non-woven fabric of natural or synthetic, degradable fibers.

A multi-layered sealing mat according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a further outer auxiliary layer ( 5 consisting of a nonwoven fabric or of biodegradable material consisting of papers, corrugated cardboard, water soluble films, nonwoven fabrics of natural or synthetic degradable fibers, and another layer ( 33 ) of swellable material or bentonite which is between the auxiliary layer ( 5 ) and the underlying situation ( 4 ) is arranged.

A multi-layer sealing mat according to one of the preceding claims, characterized in that the needling seams ( 10 ) has a selvedge to the exit of the powdered or granular bentonite ( 3 . 33 ) during handling.

A multi-layered sealing mat according to claim 7, characterized in that it is formed from generally rectangular, contiguous elements which are defined by longitudinal ( 10 . 12 ) and transverse seams ( 11 ), wherein the swellable material ( 3 ) can not escape laterally.