EP0522546A1 - Improved bonding of the overlapping areas of needle punched bentonite sealing liners - Google Patents

Improved bonding of the overlapping areas of needle punched bentonite sealing liners Download PDF

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EP0522546A1
EP0522546A1 EP92111625A EP92111625A EP0522546A1 EP 0522546 A1 EP0522546 A1 EP 0522546A1 EP 92111625 A EP92111625 A EP 92111625A EP 92111625 A EP92111625 A EP 92111625A EP 0522546 A1 EP0522546 A1 EP 0522546A1
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EP
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bentonite
areas
nonwoven
plastic
overlapping
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Georg Dr. Heerten
Volkhard Müller
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Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/14—Fastening means therefor
    • E04D5/141—Fastening means therefor characterised by the location of the fastening means
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04D5/14—Fastening means therefor
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    • Y10T428/24777—Edge feature

Definitions

  • the present invention relates to an improved fiber composite in the overlap area of needled bentonite sealing mats.
  • Such water and / or oil-impermeable sealing mats known from DE-OS 37 04 503 essentially consist of a carrier layer, an intermediate layer of swellable bentonite and a cover layer.
  • both the backing layer and the top layer consist of a nonwoven fabric.
  • the nonwovens used preferably consist of quality plastic fibers, in particular of polyethylene, polypropylene, polyester, polyacrylic and / or polyamide fibers.
  • Nonwovens made of high-density polyethylene (HDPE) or polypropylene are particularly preferred in the field of landfill technology. They are rot-proof (resistant) to all substances found in water and in the ground and thus demonstrably guarantee an extremely long life. Their extremely high tensile strength means that they are largely insensitive to mechanical stress.
  • the nonwovens used are preferably spunbond nonwovens mechanically consolidated by needling. They are constructed in such a way that the crimped fibers form a flat structure with innumerable labyrinthine passages.
  • the floor structure is ideally reproduced.
  • the structure of the nonwovens can be adjusted coarser or finer depending on the nature of the soil, so that an optimal adaptation to the type of soil is guaranteed.
  • the mechanical strengthening guarantees one high coefficient of friction between the existing floor and the nonwoven and the cover.
  • the nonwovens mechanically consolidated by needling it is also possible to use those nonwovens which have been mechanically consolidated by means of sewing technology or by swirling, or those nonwovens which have been chemically consolidated.
  • the swellable bentonites used as an intermediate layer are clays with a noticeable to high smectite (montmorillonite) content, which decisively determines the properties (high swellability, good water binding capacity, high plasticity).
  • the alkaline earth ions of the bentonites are replaced by alkali ions, preferably sodium ions.
  • alkali ions preferably sodium ions.
  • Sodium bentonite with its greatly increased plasticity, viscosity, thixotropy and water absorption is therefore preferred as the "highly swellable" active bentonite.
  • the naturally occurring sodium bentonites are particularly preferred, in particular those that come from the mining area in Wyoming, USA.
  • the sealing mats obtained in this way are usually 4.5 meters wide and 30 meters long and are delivered to the construction site on rolls.
  • the sprinkled bentonite powder or the applied bentonite paste not only serves to seal the space between the overlapping areas, but part of the powder or paste also penetrates into the opposing nonwovens.
  • Another object of the present invention is therefore to improve the previously used joining technology in the overlap area of bentonite mats of the type described above in such a way that the overlap area forms a force-fitting unit, so that no displacement of the nonwoven layers in the overlap area is possible.
  • the sealing mats shown in FIGS. 1 to 3 consist of the cover layer 1, 1 ', the support layer 2, 2' and the bentonite layer 3, 3 'located between the support and the cover layer.
  • the nonwoven layers 2, 1, 2 'and 1' lie one above the other.
  • bentonite powder or bentonite paste (not shown in FIG. 1) is introduced in the overlap area between the nonwoven layers 1 and 2 and then the overlap area is needled in situ at the construction site using a mobile needling device.
  • This mobile needling device essentially consists of a slide or pull rod Equipped, also acting as a perforated plate (wiper plate) sliding plate on which a mounting and guide device for the up and down movable needle board is mounted, which can also be moved vertically up and down by a corresponding eccentric shaft by a drive device mounted on the sliding plate , whereby, as is the case with stationary needle chairs, the existing lower perforated plate (needle plate) has been eliminated.
  • the needle board of this mobile needling device is simultaneously equipped with two different types of needles, one type of needle having barbs pointing downwards and the other type of needle having barbs pointing upwards.
  • the needle board can be equipped with special needles, so-called double-function needles, which have barbs, some of which are directed downwards and some upwards, with as many barbs as possible being arranged near the needle tips.
  • This needling with the mobile needling device achieves both a non-positive connection of the nonwoven layers 1 and 2 'and a sealing of these nonwoven areas 1 and 2' by bentonite particles which have penetrated into the pore spaces of these nonwoven areas.
  • Another possibility in this overlap area to produce a non-positive and watertight connection consists in filling the pore spaces in the nonwoven fabric areas 1 and 2 'with a rot-resistant plastic or plastic-bentonite mixture which is temperature-independent over a wide range of temperatures.
  • a sealing mat is sealed on the left longitudinal edge in the lower nonwoven layer 2 and on the right longitudinal edge the upper cover layer 1, so that the sealed areas 4 and 5, as shown in FIG. 2, are obtained
  • FIG. 5 A further possibility of creating an edge zone in the sealing mats, which can result in a later watertight and non-positive connection in the overlap area, is shown in FIG. 5, in which the nonwoven fabric areas forming the edges have been melted together to form a water-impermeable film. These film areas can then be glued or welded overlapping with another sealing mat of the same type.
  • Plastic systems which are suitable for filling the pore space of the overlapping nonwoven areas preferably include reaction resin systems, in particular polyurethane and epoxy resin systems, sweat welding pastes, for example based on polybutadiene, aqueous synthetic resin dispersions, for example based on acrylate (Acronal products from BASF) ) as well as heat seal and hot melt adhesive.
  • reaction resin systems in particular polyurethane and epoxy resin systems
  • sweat welding pastes for example based on polybutadiene
  • aqueous synthetic resin dispersions for example based on acrylate (Acronal products from BASF)
  • special types of bitumen can be used.
  • Both the abovementioned plastic systems, including the adhesives, and the various types of bitumen are preferably mixed with bentonite, which is particularly true for the polyurethane systems which are mixed with bentonite, preferably in a weight ratio of polyurethane system to bentonite of 1: 1 to 5: 1.
  • plastic or bitumen systems which may be filled with bentonite, they either penetrate into the pore spaces by themselves or are pressed in by appropriate pressure rollers or other devices, which at the same time can cause the volume of the nonwovens to be compressed in the overlapping areas.
  • compaction of the nonwoven layers can also be achieved by pressing the overlapping nonwoven regions together by means of heating rollers or other devices to form water-impermeable sheet-like flat structures.

Abstract

Water-impermeable and/or oil-impermeable bentonite sealing liners, which after laying provide a watertight and non-positive bond in the overlapping region (5, 5'), are provided. This is achieved by filling the pore space in the overlapping non-woven fabric layers (1, 2, 1', 2') with bentonite and subsequently needle-punching the overlapping region (5, 5') in situ or by means of bentonite-filled bitumen or plastics systems and subsequent adhesion bonding or welding of the overlapping regions. The overlapping non-woven fabric regions can also be fused together to form "films" and these regions then adhesion-bonded or welded. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Faserverbund im Überlappungsbereich von vernadelten Bentonit-Dichtungsmatten.The present invention relates to an improved fiber composite in the overlap area of needled bentonite sealing mats.

Derartige, aus der eigenen DE-OS 37 04 503 bekannte wasser- und/oder ölundurchlässige Dichtungsmatten bestehen im wesentlichen aus einer Trägerschicht, einer Zwischenschicht aus quellfähigem Bentonit und einer Deckschicht. Im vorliegenden Fall bestehen sowohl die Trägerschicht als auch die Deckschicht aus einem Vliesstoff.Such water and / or oil-impermeable sealing mats known from DE-OS 37 04 503 essentially consist of a carrier layer, an intermediate layer of swellable bentonite and a cover layer. In the present case, both the backing layer and the top layer consist of a nonwoven fabric.

Die verwendeten Vliesstoffe bestehen vorzugsweise aus Qualitäts-Kunststoff-Fasern, insbesondere aus Polyethylen-, Polypropylen-, Polyester-, Polyacryl- und/oder Polyamidfasern. Besonders bevorzugt im Einsatzgebiet der Deponietechnik sind Vliesstoffe aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) oder Polypropylen, die verrottungsfest (resistent) gegen alle im Gewässer und im Boden vorkommenden Substanzen sind und somit nachweislich eine extrem hohe Lebensdauer gewährleisten. Ihre überaus hohe Reißfestigkeit bewirkt eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchungen.The nonwovens used preferably consist of quality plastic fibers, in particular of polyethylene, polypropylene, polyester, polyacrylic and / or polyamide fibers. Nonwovens made of high-density polyethylene (HDPE) or polypropylene are particularly preferred in the field of landfill technology. They are rot-proof (resistant) to all substances found in water and in the ground and thus demonstrably guarantee an extremely long life. Their extremely high tensile strength means that they are largely insensitive to mechanical stress.

Im Aufbau handelt es sich bei den eingesetzten Vliesstoffen vorzugsweise um durch Vernadelung mechanisch verfestigte Spinnfaservliese. Sie sind so aufgebaut, daß die gekräuselt zusammengefügten Fasern ein Flächengebilde mit unzähligen labyrinthartigen Gängen bilden. Hierbei wird die Bodenstruktur ideal nachgebildet. Das Gefüge der Vliesstoffe läßt sich je nach der Bodenbeschaffenheit gröber oder feiner einstellen, so daß eine optimale Anpassung an die anstehende Bodenart gewährleistet ist. Die mechanische Verfestigung garantiert einen hohen Reibungswert zwischen dem anstehenden Boden und dem Vliesstoff sowie die Abdeckung. Anstelle der durch Vernadelung mechanisch verfestigten Vliesstoffe kann man auch solche Vliesstoffe einsetzen, die mittels der Nähwirktechnik oder durch Verwirbelung mechanisch verfestigt wurden, oder solche Vliesstoffe, die chemisch verfestigt wurden.In terms of structure, the nonwovens used are preferably spunbond nonwovens mechanically consolidated by needling. They are constructed in such a way that the crimped fibers form a flat structure with innumerable labyrinthine passages. The floor structure is ideally reproduced. The structure of the nonwovens can be adjusted coarser or finer depending on the nature of the soil, so that an optimal adaptation to the type of soil is guaranteed. The mechanical strengthening guarantees one high coefficient of friction between the existing floor and the nonwoven and the cover. Instead of the nonwovens mechanically consolidated by needling, it is also possible to use those nonwovens which have been mechanically consolidated by means of sewing technology or by swirling, or those nonwovens which have been chemically consolidated.

Die als Zwischenschicht verwendeten quellfähigen Bentonite sind Tone mit merklichem bis hohem Gehalt an Smectit (Montmorillonit), der die Eigenschaften (hohe Quellbarkeit, gutes Wasserbindevermögen, hohe Plastizität) maßgebend bestimmt. Um aus einem in Wasser wenig quellfähigen Erdalkali-Bentonit einen hochquellfähigen Aktivbentonit zu erhalten, werden die Erdalkaliionen der Bentonite durch Alkaliionen, vorzugsweise Natriumionen, ersetzt. Als "hochquellfähiger" Aktivbentonit wird daher Natrium-Bentonit mit seiner stark erhöhten Plastizität, Viskosität, Thixotropie und Wasseraufnahme bevorzugt. Besonders bevorzugt sind die natürlich vorkommenden Natrium-Bentonite, insbesondere solche, die aus dem Abbaugebiet in Wyoming, USA, kommen.The swellable bentonites used as an intermediate layer are clays with a noticeable to high smectite (montmorillonite) content, which decisively determines the properties (high swellability, good water binding capacity, high plasticity). In order to obtain a highly swellable active bentonite from an alkaline earth bentonite which is not readily swellable in water, the alkaline earth ions of the bentonites are replaced by alkali ions, preferably sodium ions. Sodium bentonite with its greatly increased plasticity, viscosity, thixotropy and water absorption is therefore preferred as the "highly swellable" active bentonite. The naturally occurring sodium bentonites are particularly preferred, in particular those that come from the mining area in Wyoming, USA.

Bei der Herstellung dieser bekannten Dichtungsmatten geht man so vor, daß man auf die Trägerschicht zunächst die Schicht aus trockenem, quellfähigen Bentonit und dann darauf die Deckschicht aufbringt und anschließend alle drei Schichten in einem Nadelstuhl vernadelt.In the manufacture of these known sealing mats, the procedure is first to apply the layer of dry, swellable bentonite to the backing layer and then the top layer and then needling all three layers in a needle chair.

Die auf diese Weise erhaltenen Dichtungsmatten sind überlicherweise 4,5 Meter breit und 30 Meter lang und werden auf Rolle zur Baustelle geliefert.The sealing mats obtained in this way are usually 4.5 meters wide and 30 meters long and are delivered to the construction site on rolls.

Bei der Verlegung dieser Dichtungsmatten ist so vorzugehen, daß man eine Randüberlappung von 30 bis 50 cm erhält. Dabei ist es bekannt, den Überlappungsbereich sorgfältig mit Bentonitpulver und/oder Bentonitpaste abzudichten. Zu diesem Zweck wird auf die faltenfrei ausgerollte Bahn in ca. 30 cm Abstand zur Kante ein 10 cm breiter und ca. 1 cm dicker Streifen Bentonitpulver oder Bentonitpaste aufgebracht. Das Bentonitpulver kann zum Beispiel mit einem Streuwagen aufgebracht werden. Die Paste kann man mit Hand aufspachteln oder per Pumpe aus einem entsprechend geformten Mundstück aufpressen. Darauf wird dann überlappend die nächste Bahn verlegt.When laying these sealing mats, proceed in such a way that an edge overlap of 30 to 50 cm is obtained. It is known to carefully seal the overlap area with bentonite powder and / or bentonite paste. To this end a 10 cm wide and 1 cm thick strip of bentonite powder or bentonite paste is applied to the wrinkle-free rolled sheet at a distance of approx. 30 cm from the edge. The bentonite powder can be applied with a gritter, for example. You can fill the paste by hand or press it on using a pump from an appropriately shaped mouthpiece. The next sheet is then overlapped on top of it.

Das aufgestreute Bentonitpulver bzw. die aufgebrachte Bentonitpaste dient nicht nur dazu, den Zwischenraum zwischen den sich überlappenden Bereichen abzudichten, sondern ein Teil des Pulvers bzw. der Paste dringt auch in die sich gegenüberliegenden Vliesstoffe ein. Nach Untersuchungen im Feld und im Labor kann mit dieser Fügetechnik im Überlappungsbereich ein Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von k = ca. 5 x 10 hoch -9 m/s erreicht werden. Da die Dichtungsmatte selbst Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte von kleiner als 10 hoch -10 m/s besitzt, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fügetechnik zu entwickeln, die im Überlappungsbereich Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte in der Größenordnung der Dichtigkeit der Matte selbst erwarten läßt. Als Nachteil bei der bisherigen Fügetechnik hat sich ferner herausgestellt, daß an Böschungen oder auch beim Aufbringen der zur Belastung der Matte notwendigen Erdschichten auf horizontalen Flächen eine gegenseitige Mattenverschiebung mit Faltenbildung im Überlappungsbereich eintreten kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bisher angewandte Fügetechnik im Überlappungsbereich von Bentonitmatten der vorstehend beschriebenen Art so zu verbessern, daß der Überlappungsbereich eine kraftschlüssige Einheit bildet, so daß keine Verschiebung der Vliesstoffschichten im Überlappungsbereich mehr möglich ist.The sprinkled bentonite powder or the applied bentonite paste not only serves to seal the space between the overlapping areas, but part of the powder or paste also penetrates into the opposing nonwovens. According to investigations in the field and in the laboratory, this joining technique can achieve a water permeability coefficient of k = approx. 5 x 10 to -9 m / s in the overlap area. Since the sealing mat itself has water permeability coefficients of less than 10 to -10 m / s, it is an object of the present invention to develop a joining technique which allows water permeability coefficients in the order of the tightness of the mat itself to be expected in the overlap region. A disadvantage of the previous joining technology has also been found that on slopes or when applying the layers of earth necessary for loading the mat on horizontal surfaces, a mutual mat shift with fold formation in the overlap area can occur. Another object of the present invention is therefore to improve the previously used joining technology in the overlap area of bentonite mats of the type described above in such a way that the overlap area forms a force-fitting unit, so that no displacement of the nonwoven layers in the overlap area is possible.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung auf drei verschiedenen Wegen und zwar entweder

  • (a) dadurch, daß man den mit Bentonitpulver bzw. Bentonitpaste versehenen Überlappungsbereich in situ mit einer mobilen Vernadelungsvorrichtung auf der Baustelle vernadelt, wobei einerseits ein kraftschlüssiger Verbund der im Überlappungsbereich gegenüberliegender Vliesstoffschichten erreicht wird und andererseits so viel Bentonit in die Porenräume der sich gegenüberliegenden Vliesstoffschichten eingenadelt wird, daß diese Vliesstoffbereiche eine zufriedenstellende, in der Größenordnung der Wasserdichtigkeit der Dichtungsmatte selbst liegende Wasserdichtigkeit zeigen, oder
  • (b) dadurch, daß man in den sich überlappenden Vliesstoffschichten alle Porenräume mit Bitumen oder einem allwettertauglichen, witterungsbeständigen und gegen Bodenbakterien widerstandsfähigen Kunststoff wobei Bitumen oder Kunststoff im Gemisch mit Bentonit vorliegen können, ausfüllt, was entweder in situ auf der Baustelle oder aber fabrikmäßig erfolgen kann, und dann die derart vollständig aufgefüllten, sich überlappenden Vliesstoffbereiche mit allwettertauglichen, witterungsbeständigen und gegen Bodenbakterien widerstandsfähigen Klebstoffen kraftschlüssig verklebt oder aber kraftschlüssig verschweißt, wobei bei der in situ erfolgenden Tränkung der Randbereiche die eingesetzten Bitumen- oder Kunststoffsysteme, gegebenenfalls im Gemisch mit Bentonit, gleichzeitig die überlappenden Vliesstoffbereiche verkleben, oder
  • (c) dadurch, daß man entweder fabrikmäßig die Vliesstoffbereiche der Dichtungsmatte, die später den Überlappungsbereich bilden, auf einer oder beiden Seiten zu "Folien" zusammenschmilzt und dann auf der Baustelle nach der Verlegung verklebt oder verschweißt, daß man in einem Arbeitsgang die sich im Überlappungsbereich gegenüberliegenden Vliesstoffschichten zu "Folien" zusammenschmilzt und sofort durch sich daran anschließendes Zusammenpressen kraftschlüssig miteinander verschweißt.
According to the present invention, this object is achieved in three different ways, either
  • (a) in that with bentonite powder or bentonite paste The provided overlap area is needled in situ with a mobile needling device at the construction site, whereby on the one hand a non-positive connection of the nonwoven layers lying opposite in the overlap area is achieved and on the other hand so much bentonite is needled into the pore spaces of the opposite nonwoven layers that these nonwoven areas have a satisfactory order of magnitude Water resistance of the sealing mat itself show water resistance, or
  • (b) by filling in the overlapping nonwoven layers all the pore spaces with bitumen or an all-weather, weather-resistant plastic that is resistant to soil bacteria, whereby bitumen or plastic can be present in a mixture with bentonite, which is done either in situ on the construction site or in the factory can, and then the completely filled, overlapping non-woven areas with all-weather, weather-resistant and soil bacteria-resistant adhesives bonded or welded non-positively, the bitumen or plastic systems used, optionally in a mixture with bentonite, when the edge areas are soaked in situ. simultaneously glue the overlapping nonwoven areas, or
  • (c) by either melting the nonwoven areas of the sealing mat, which later form the overlap area, on one or both sides to form "foils" and then gluing or welding on site after laying, that in one operation the Non-woven material layers lying opposite one another overlap to form "foils" and are immediately welded to one another in a force-fitting manner by subsequent pressing together.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert, ohne sie jedoch darauf einzuschränken.

Fig. 1
zeigt im Querschnitt den Überlappungsbereich von 2 Bentonitmatten.
Fig. 2
zeigt im Querschnitt die linke und rechte Seite einer erfindungsgemäß behandelten Bentonit-Dichtungsmatte.
Fig. 3
zeigt im Querschnitt in schematischer Darstellung den Überlappungsbereich von 2 erfindungsgemäß behandelten Bentonit-Dichtungsmatten.
Fig. 4
zeigt in schematischer Darstellung im Querschnitt die im späteren Überlappungsbereich bildende Kante einer Dichtungsmatte, die beidseitig einschließlich der Endkante mit Kunststoff bzw. Kunststoff-Bentonit-Gemisch versiegelt ist.
Fig. 5
zeigt in schematischer Darstellung im Querschnitt den späteren Überlappungsbereich, bei dem die beiden Vliesstoffschichten zu einer Folie zusammengeschmolzen sind.
The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5, but without restricting it to them.
Fig. 1
shows in cross section the overlap area of 2 bentonite mats.
Fig. 2
shows in cross section the left and right side of a bentonite sealing mat treated according to the invention.
Fig. 3
shows a cross section in a schematic representation of the overlap area of 2 bentonite sealing mats treated according to the invention.
Fig. 4
shows a schematic representation in cross section of the edge of a sealing mat forming in the later overlap area, which is sealed on both sides including the end edge with plastic or plastic-bentonite mixture.
Fig. 5
shows a schematic representation in cross section of the later overlap area, in which the two nonwoven layers are melted together to form a film.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Dichtungsmatten bestehen aus der Deckschicht 1, 1', der Trägerschicht 2, 2' und der zwischen Träger und Deckschicht befindlichen Bentonitschicht 3, 3'. Im Überlappungsbereich liegen die Vliesstoffschichten 2, 1, 2' und 1' übereinander. Wie man an dieser Darstellung erkennt, ist es möglich, daß ohne Behandlung durch die überlappenden Bereiche der Vliesstoffschichten 1 und 2' Wasser in den Untergrund eindringen kann. Um dies zu verhindern, bringt man im Überlappungsbereich zwischen den Vliesstoffschichten 1 und 2' Bentonitpulver bzw. Bentonitpaste (in der Fig. 1 nicht dargestellt) ein und vernadelt dann auf der Baustelle in situ den Überlappungsbereich mit einer mobilen Vernadelungsvorrichtung. Diese mobile Vernadelungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer mit Schieber- bzw. Zugstange versehene, gleichzeitig als Lochplatte (Abstreiferplatte) fungierende Schiebeplatte, auf der eine Halterungs- und Führungseinrichtung für das nach oben und unten bewegliche Nadelbrett montiert ist, das durch eine ebenfalls auf der Schiebeplatte montierte Antriebsvorrichtung über eine entsprechende Exzenterwelle senkrecht nach oben und unten bewegt werden kann, wobei, wie die üblicherweise bei stationär arbeitenden Nadelstühlen, vorhandene untere Lochplatte (Stichplatte) in Wegfall gekommen ist. Das Nadelbrett dieser mobilen Vernadelungsvorrichtung ist gleichzeitig mit zwei verschiedenen Nadelsorten bestückt, wobei die eine Nadelsorte nach unten gerichtete Widerhaken und die andere Nadelsorte nach oben gerichtete Widerhaken aufweist. Anstelle dieser beiden verschiedenen Nadelsorten oder aber auch zusätzlich, kann man das Nadelbrett mit Spezialnadeln, sogenannten Doppelfunktionsnadeln, bestücken, die Widerhaken aufweisen, von denen ein Teil nach unten und ein Teil nach oben gerichtet ist, wobei möglichst viele Widerhaken in Nadelspitzennähe angeordnet sind.The sealing mats shown in FIGS. 1 to 3 consist of the cover layer 1, 1 ', the support layer 2, 2' and the bentonite layer 3, 3 'located between the support and the cover layer. In the overlap area, the nonwoven layers 2, 1, 2 'and 1' lie one above the other. As can be seen from this illustration, it is possible that water can penetrate into the substrate through the overlapping areas of the nonwoven layers 1 and 2 'without treatment. In order to prevent this, bentonite powder or bentonite paste (not shown in FIG. 1) is introduced in the overlap area between the nonwoven layers 1 and 2 and then the overlap area is needled in situ at the construction site using a mobile needling device. This mobile needling device essentially consists of a slide or pull rod Equipped, also acting as a perforated plate (wiper plate) sliding plate on which a mounting and guide device for the up and down movable needle board is mounted, which can also be moved vertically up and down by a corresponding eccentric shaft by a drive device mounted on the sliding plate , whereby, as is the case with stationary needle chairs, the existing lower perforated plate (needle plate) has been eliminated. The needle board of this mobile needling device is simultaneously equipped with two different types of needles, one type of needle having barbs pointing downwards and the other type of needle having barbs pointing upwards. Instead of these two different types of needles or in addition, the needle board can be equipped with special needles, so-called double-function needles, which have barbs, some of which are directed downwards and some upwards, with as many barbs as possible being arranged near the needle tips.

Durch diese Vernadelung mit der mobilen Vernadelunsvorrichtung wird sowohl ein kraftschlüssiger Verbund der Vliesstoffschichten 1 und 2' als auch eine Abdichtung dieser Vliesstoffbereiche 1 und 2' durch in die Porenräume dieser Vliesstoffbereiche eingedrungenen Bentonitteilchen erreicht.This needling with the mobile needling device achieves both a non-positive connection of the nonwoven layers 1 and 2 'and a sealing of these nonwoven areas 1 and 2' by bentonite particles which have penetrated into the pore spaces of these nonwoven areas.

Eine andere Möglichkeit in diesem Überlappungsbereich eine kraftschlüssige und wasserdichte Verbindung herzustellen, besteht darin, daß man die in dem Vliesstoffbereichen 1 und 2' befindlichen Porenräume mit einem verrottungsbeständigen und in weiten Temperaturbereichen temperaturunabhängigen Kunststoff bzw. Kunststoff-Bentonit-Gemisch ausfüllt. Man kann dabei so vorgehen, daß man beispielsweise eine Dichtungsmatte an der linken Längskante in der unteren Vliesstoffschicht 2 und an der rechten Längskante die obere Deckschicht 1 versiegelt, so daß man die versiegelten Bereiche 4 bzw. 5, wie sie in Figur 2 dargestellt sind, erhältAnother possibility in this overlap area to produce a non-positive and watertight connection consists in filling the pore spaces in the nonwoven fabric areas 1 and 2 'with a rot-resistant plastic or plastic-bentonite mixture which is temperature-independent over a wide range of temperatures. One can proceed in such a way that, for example, a sealing mat is sealed on the left longitudinal edge in the lower nonwoven layer 2 and on the right longitudinal edge the upper cover layer 1, so that the sealed areas 4 and 5, as shown in FIG. 2, are obtained

Bei der Verlegung bildet dann 4 den Teil der Dichtungsmatte über den die Kante 5 einer zweiten Dichtungsbahn überlappt. Zur zusätzlichen Abdichtung kann man dann noch an der Endkante der oben überlappenden Vliesstoffbahn den in Fig. 3 mit 6 gekennzeichneten Bereich mit einem Silikon und/oder anderem klebefähigem Kunststoff ausfüllen, wobei diese Versiegelung auch so gestaltet werden kann, daß diese Versiegelungsmasse gleichzeitig zusätzlich die untere Vliesstoffschicht 1 bis zur Bentonitschicht 3 durchdringt. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn man eine zusätzliche Sicherheit hinsichtlich der Wasserundurchlässigkeit des Überlappungsbereiches haben möchte, der durch Vernadelung und Einbringung einer Zwischenschicht von Bentonitpulver oder Bentonitpaste in den Zwischenraum zwischen den sich überlappenden Vliesstoffbereichen 1 und 2' verbunden wurde.During installation, 4 then forms the part of the sealing mat over which the edge 5 of a second sealing membrane overlaps. For additional sealing, one can then fill in the area marked with 6 in Fig. 3 with a silicone and / or other adhesive plastic at the end edge of the overlapping nonwoven web, this seal can also be designed so that this sealing compound also additionally the lower Nonwoven layer 1 penetrates to the bentonite layer 3. This is particularly useful if you want additional security with regard to the water impermeability of the overlap area, which was connected by needling and the introduction of an intermediate layer of bentonite powder or bentonite paste into the space between the overlapping nonwoven fabric areas 1 and 2 '.

Bei der Verlegung der in Fig. 2 dargestellten fabrikmäßig in den Randbereichen 4 und 5 versiegelten Dichtungsmatten muß natürlich sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Bereiche 5 und 4 tatsächlich übereinander zu liegen kommen. Um Fehler in dieser Richtung auszuschließen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den gesamten Randbereich, wie in Fig. 4 dargestellt, mit Kunststoff zu versiegeln, so daß man eine Durchdringung der Vliesstoffbereiche 7 und 7' einschließlich einer Versiegelung der Stirnkante 7'' erreicht. Bei dieser "Verkappung" der Ränder ist es nicht notwendig, daß der gesamte Vliesstoffbereich bis zur Bentonitschicht hin mit Kunststoff ausgefüllt ist, da nach der Verklebung entsprechend gegenüberliegender Randbereiche im Überlappungsbereich kein Wasser mehr durch den Überlappungsbereich hindurchtreten kann. Diese "Verkappung" kann man auch dadurch erreichen, daß man einen Folienstreifen oben und unten im Bereich 7, 7' anschweißt, wobei gleichzeitig die Stirnseite 7'' mit verschlossen wird.When laying the sealing mats which are factory-sealed in the edge regions 4 and 5, of course, care must be taken to ensure that the regions 5 and 4 actually lie one above the other. To rule out errors in this direction, it has proven to be advantageous to seal the entire edge area, as shown in FIG. 4, with plastic, so that penetration of the nonwoven fabric areas 7 and 7 'including sealing of the end edge 7''is achieved . With this "capping" of the edges, it is not necessary for the entire nonwoven area to be filled with plastic up to the bentonite layer, since after the bonding of correspondingly opposite edge areas in the overlap area, water can no longer pass through the overlap area. This "capping" can also be achieved by placing a film strip at the top and bottom of the area 7, 7 'welds, the end face 7''being closed at the same time.

Eine weitere Möglichkeit, eine Randzone bei den Dichtungsmatten zu schaffen, die eine spätere Wasserdichte und kraftschlüssige Verbindung im Überlappungsbereich ergeben kann, ist in Fig. 5 dargestellt, bei der die die Ränder bildenden Vliesstoffbereiche zu einer wasserundurchlässigen Folie zusammengeschmolzen wurden. Diese Folienbereiche können dann mit einer anderen Dichtungsmatte gleicher Art überlappend verklebt oder verschweißt werden.A further possibility of creating an edge zone in the sealing mats, which can result in a later watertight and non-positive connection in the overlap area, is shown in FIG. 5, in which the nonwoven fabric areas forming the edges have been melted together to form a water-impermeable film. These film areas can then be glued or welded overlapping with another sealing mat of the same type.

Zu Kunststoffsystemen, die sich zur Auffüllung des Porenraumes der sich überlappenden Vliesstoffbereiche eignen, gehören vorzugsweise Reaktionsharzsysteme, insbesondere Polyurethan- und Epoxidharzsysteme, Quellschweißpasten, zum Beispiel auf Polybutadien-Basis, wässrige Kunstharzdispersionen, zum Beispiel auf Acrylat-Basis (Acronal-Produkte der Firma BASF) sowie Heißsiegel- und Schmelzkleber. In ähnlicher Weise können auch spezielle Bitumensorten eingesetzt werden. Sowohl die vorstehend genannten Kunststoffsysteme, einschließlich der Kleber, als auch die verschiedenen Bitumensorten werden vorzugsweise mit Bentonit abgemischt, was insbesondere für die Polyurethansysteme gilt, die mit Bentonit vorzugsweise im Gewichtsverhältnis Polyurethansystem zu Bentonit von 1 : 1 bis 5 : 1 gemischt werden.Plastic systems which are suitable for filling the pore space of the overlapping nonwoven areas preferably include reaction resin systems, in particular polyurethane and epoxy resin systems, sweat welding pastes, for example based on polybutadiene, aqueous synthetic resin dispersions, for example based on acrylate (Acronal products from BASF) ) as well as heat seal and hot melt adhesive. Similarly, special types of bitumen can be used. Both the abovementioned plastic systems, including the adhesives, and the various types of bitumen are preferably mixed with bentonite, which is particularly true for the polyurethane systems which are mixed with bentonite, preferably in a weight ratio of polyurethane system to bentonite of 1: 1 to 5: 1.

Je nach Viskositätsgrad der eingesetzten gegebenenfalls mit Bentonit gefüllten Kunststoff- oder Bitumensysteme dringen diese entweder von alleine in die Porenräume ein oder sie werden durch entprechende Anpreßwalzen oder andere Einrichtungen eingepreßt, wobei gleichzeitig eine Verdichtung des Vliesstoffvolumens in den sich überlappenden Bereichen herbeigeführt werden kann.Depending on the degree of viscosity of the plastic or bitumen systems used, which may be filled with bentonite, they either penetrate into the pore spaces by themselves or are pressed in by appropriate pressure rollers or other devices, which at the same time can cause the volume of the nonwovens to be compressed in the overlapping areas.

In ähnlicher Weise kann eine Verdichtung der Vliesstoffschichten auch dadurch erreicht werden, daß man die sich überlappenden Vliesstoffbereiche mittels Heizwalzen oder anderen Einrichtungen zu wasserundurchlässsigen folienähnlichen Flächengebilden zusammenpreßt.Similarly, compaction of the nonwoven layers can also be achieved by pressing the overlapping nonwoven regions together by means of heating rollers or other devices to form water-impermeable sheet-like flat structures.

Claims (10)

Wasser- und/oder ölundurchlässige Dichtungsmatte mit verbessertem Verbund im Überlappungsbereich, die im wesentlichen aus zwei Vliesstoffschichten als Deck- und Trägerschicht und einer dazwischen eingenadelten Bentonitschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenräume zwischen den Fasern in den Vliesstoffbereichen, die nach der Verlegung den Überlappungsbereich bilden, mit Bitumen oder einem allwettertauglichen, witterungsbeständigen und gegen Bodenbakterien widerstandsfähigen Kunststoff oder einem solchen mit Bentonit gefüllten Kunststoff oder Bitumen ausgefüllt sind, wobei dies entweder nur für die im Überlappungsbereich direkt aufeinander zu liegen kommenden Vliesstoffbereiche, d.h. der Deckschicht der unten liegenden Dichtungbahn und der Trägerschicht der darauf liegenden Vliesstoffbahn gilt, oder aber daß die Porenräume aller Vliesstoffbereiche, die im Überlappungsbereich übereinander zu liegen kommen, mit dem Kunststoff oder Bitumen oder deren Gemisch mit Bentonit ausgefüllt sind.Water and / or oil impermeable sealing mat with an improved bond in the overlap area, which essentially consists of two nonwoven layers as the top and backing layer and a bentonite layer needled in between, characterized in that the pore spaces between the fibers in the nonwoven areas, which after the laying the overlap area form, are filled with bitumen or an all-weather, weather-resistant plastic that is resistant to soil bacteria, or such a plastic or bitumen filled with bentonite, this either only for the non-woven areas that lie directly on top of each other in the overlap area, ie the top layer of the underlying sealing sheet and the backing layer of the nonwoven sheet lying on it applies, or that the pore spaces of all nonwoven areas that come to lie in the overlap area are filled with the plastic or bitumen or their mixture with bentonite. Dichtungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenräume aller Vliesstoffbereiche, die später im Überlappungsbereich übereinander liegen mit Kunststoff ausgefüllt sind und gleichzeitig die Stirn-Kanten der Dichtungsmatten mit dem Kunststoff versiegelt sind, so daß aus den Stirnkanten das Bentonitpulver nicht mehr austreten kann.Sealing mat according to claim 1, characterized in that the pore spaces of all non-woven areas which later lie in the overlap area are filled with plastic and at the same time the front edges of the sealing mats are sealed with the plastic so that the bentonite powder can no longer escape from the front edges. Verfahren zur Herstellung eines wasserdichten und kraftschlüssigen Verbundes im Überlappungsbereich von Dichtungsmatten gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorliegende Erfindung auf drei verschiedenen Wegen gelöst werden kann und zwar entweder (a) dadurch, daß man den mit Bentonitpulver bzw. Bentonitpaste versehenen Überlappungsbereich in situ mit einer mobilen Vernadelungsvorrichtung auf der Baustelle vernadelt, wobei einerseits ein kraftschlüssiger Verbund, der im Überlappungsbereich gegenüberliegender Vliesstoffschichten erreicht wird und andererseits so viel Bentonit in die Porenräume der sich gegenüberliegenden Vliesstoffschichten eingenadelt wird, daß diese Vliesstoffbereiche eine zufriedenstellende, in der Größenordnung der Wasserdichtigkeit der Dichtungsmatten selbst liegende Wasserdichtigkeit zeigen, oder (b) dadurch, daß man in den sich überlappenden Vliesstoffschichten alle Porenräume mit Bitumen oder einem allwettertauglichen, witterungsbeständigen und gegen Bodenbakterien wiederstandsfähigen Kunststoff oder einem solchen mit Bentonit gefüllten Kunststoff oder Bitumen ausfüllt, was entweder in situ auf der Baustelle oder aber fabrikmäßig erfolgen kann, und dann die derart vollständig aufgefüllten, sich überlappenden Vliesstoffbereiche mit allwettertauglichen, witterungsbeständigen und gegen Bodenbakterien widerstandsfähigen Klebstoffen kraftschlüssig verklebt oder aber kraftschlüssig verschweißt, wobei bei der in situ erfolgenden Tränkung der Randbereiche die eingesetzten Bitumen- oder Kunststoffsysteme, gegebenenfalls im Gemisch mit Bentonit, gleichzeitig die überlappenden Vliesstoffbereiche verkleben, oder (c) dadurch, daß man entweder fabrikmäßig die Vliesstoffbereiche der Dichtungsmatte, die später den Überlappungsbereich bilden, auf einer oder beiden Seiten zu "Folien" zusammenschmilzt und dann auf der Baustelle nach der Verlegung verklebt oder verschweißt, oder daß man in einem Arbeitsgang die sich im Überlappungsbereich gegenüber liegenden Vliesstoffschichten zu "Folien" zusammenshmilzt und sofort durch sich daran anschließendes Zusammenpressen kraftschlüssig miteinander verschweißt. Method for producing a watertight and non-positive connection in the overlap area of sealing mats according to claim 1 and 2, characterized in that that the present invention can be accomplished in three different ways, either (a) by needling the overlapping area provided with bentonite powder or bentonite paste in situ with a mobile needling device on the construction site, whereby on the one hand a non-positive bond that is achieved in the overlapping area of opposite nonwoven layers and on the other hand as much bentonite in the pore spaces of the opposite ones Nonwoven layers are needled that these nonwoven areas show a satisfactory level of water resistance, which is in the order of magnitude of the waterproofing of the sealing mats, or (b) by filling all the pore spaces in the overlapping nonwoven layers with bitumen or an all-weather, weather-resistant plastic that is resistant to soil bacteria or such a plastic or bitumen filled with bentonite, which can be done either in situ on the construction site or in the factory, and then the completely filled, overlapping nonwoven areas with all-weather, weather-resistant and soil bacteria-resistant adhesives are positively bonded or non-positively welded, with the bitumen or plastic systems used, optionally in a mixture with bentonite, being simultaneously impregnated when the marginal areas are soaked glue overlapping nonwoven areas, or (c) by either melting the nonwoven areas of the sealing mat, which later form the overlap area, on one or both sides to form "foils" and then gluing or welding at the construction site after the laying, or in one work step in the overlap area opposite nonwoven layers melts into "foils" and immediately welded to each other by pressing them together. Verfahren nach Anspruch 3 (a), dadurch gekennzeichnet, daß man die In-situ-Vernadelung auf der Baustelle mit einer mobilen Vernadelungsvorrichtung durchführt, die gekennzeichnet ist durch eine mit Schiebe- bzw. Zugstange versehene, gleichzeitig als Lochplatte (Abstreiferplatte) fungierende Schiebeplatte, auf der eine Halterungs- und Führungseinrichtung für das nach oben und unten bewegliche Nadelbrett montiert ist, das durch eine ebenfalls auf der Schiebeplatte montierte Antriebsvorrichtung über eine entsprechende Exzenterwelle senkrecht nach oben und unten bewegt werden kann, wobei die üblicherweise bei stationär arbeitenden Nadelstühlen vorhandene untere Lochplatte (Stichplatte) in Wegfall gekommen ist.Method according to Claim 3 (a), characterized in that the in-situ needling is carried out on the construction site using a mobile needling device which is characterized by a pushing plate which is provided with a push or pull rod and also acts as a perforated plate (stripper plate), on which a mounting and guide device for the up and down movable needle board is mounted, which can be moved vertically up and down by a drive device also mounted on the sliding plate via a corresponding eccentric shaft, the lower perforated plate usually present in stationary needle chairs (Needle plate) has ceased to exist. Verfahren nach Anspruch 3 (a) und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzte Vernadelungsvorrichtung ein Nadelbrett aufweist, daß gleichzeitig mit zwei verschiedenen Nadelsorten bestückt ist, wobei die ein Nadelsorte nach unten gerichtete Widerhaken und die andere Nadelsorte nach oben gerichtete Widerhaken aufweist.Method according to claim 3 (a) and 4, characterized in that the needling device used to carry out the method has a needle board which is simultaneously equipped with two different types of needles, one type of needle pointing downwards and the other type of needle pointing upwards having. Verfahren nach Anspruch 3 (a), 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzte Vernadelungsvorrichtung ein Nadelbrett aufweist, das zusätzlich zu den beiden verschiedenen Nadelsorten gemäß Anspruch 5 oder anstelle derselben Spezialnadeln, sogenannte Doppelfunktionsnadeln aufweist, die Widerhaken haben, von denen ein Teil nach unten und ein Teil nach oben gerichtet ist, wobei möglichst viele Widerhaken in Nadelspitzennähe angeordnet sind.Method according to claim 3 (a), 4 and 5, characterized in that the needling device used to carry out the method has a needle board which, in addition to the two different needle types according to claim 5 or instead of the same, has special needles, so-called double-function needles, which have barbs, of which a part is directed downwards and a part is directed upwards, with as many barbs as possible being arranged near the needle tip. Verfahren nach Anspruch 3 (b), dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoffsystem ein Polyurethan- oder Epoxidharzsystem oder diese im Gemisch mit Bentonit einsetzt.Method according to claim 3 (b), characterized in that that one uses a polyurethane or epoxy resin system as a plastic system or these mixed with bentonite. Verfahren nach Anspruch 3 (b), dadurch gekennzeichnet, daß man als Kunststoffsystem eine Quellschweißpaste zur gleichzeitigen Durchdrängung und Verklebung der sich überlappenden Bereiche einsetzt.Method according to Claim 3 (b), characterized in that a swelling paste is used as the plastic system for simultaneous penetration and gluing of the overlapping areas. Verfahren nach Anspruch 3 (b), dadurch gekennzeichnet, daß man in situ eine wässrige Kunstharzdispersion zur gleichzeitigen Durchtränkung und Verklebung der sich überlappenden Vliesstoffbereiche einsetzt.Method according to Claim 3 (b), characterized in that an aqueous synthetic resin dispersion is used in situ for simultaneous impregnation and bonding of the overlapping nonwoven fabric areas. Verfahren nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Verklebung, Verschweißung oder Vernadelung des Überlappungsbereiches die obere Kante der überlappenden Dichtungsmatte mit Kunststoff, vorzugsweise mit Silikon, versiegelt.Method according to Claims 3 to 9, characterized in that after the overlap area has been glued, welded or needled, the upper edge of the overlapping sealing mat is sealed with plastic, preferably with silicone.
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