EP0582134A1 - Beiderseits rauhe Folie aus Polymer-Werkstoff - Google Patents
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- EP0582134A1 EP0582134A1 EP93111703A EP93111703A EP0582134A1 EP 0582134 A1 EP0582134 A1 EP 0582134A1 EP 93111703 A EP93111703 A EP 93111703A EP 93111703 A EP93111703 A EP 93111703A EP 0582134 A1 EP0582134 A1 EP 0582134A1
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/004—Sealing liners
Definitions
- the invention relates to a film made of weldable polymer material, which is rough on both sides due to molten polymer particles sprayed on and welded to its surface.
- Such films are used in earthworks and civil engineering and in particular for landfill sealing. This gives rise to considerable problems in the embankment areas with regard to the adhesion between the film and the layers above or below it (KP Salomo and RE Krause: The behavior of profiled plastic geomembranes in geomechanical, chemical and physical terms. In: Müll und Abfall 8/89 p 405-415, especially 413). The requirement is raised that the friction angle on the top of the film should be less than on the underside of the film, so that any sliding takes place on the top and the film does not lose its position due to sliding on the underside or is subjected to tension.
- top and bottom of the film there are often different substances on the top and bottom of the film, for example a densified clay layer on the bottom and a geotextile layer on the top, which behave differently with respect to the film roughness.
- the solution according to the invention is that the average size and / or the average distance between the particles on both sides of the film are different.
- the invention is based on the knowledge that these parameters influence the coefficient of friction. This was not to be expected. In particular, it is astonishing that larger particles, compared to geotextiles, for example, lead to a lower rub angle than smaller particles.
- the invention now makes it possible to set the friction coefficients in a specific case, taking into account the materials used in each case.
- part of the invention is the knowledge that such an adjustment is particularly easily possible with a roughness caused by spraying on particles - in contrast to such roughnesses which are produced by calendering, welding on preformed projections, etc. by tools which reduce the size of the individual Specify protrusions through shaping surface design. While a large number of different molding tools and their change would be necessary in such molding processes, it is sufficient in the case of the invention to change the spray parameters in such a way that the spray density or the particle size change. The means available for this are known in the art.
- viscosity of the spray mass for example over the temperature
- Velocity of the air jet spraying the mass emerging from a nozzle Size of the nozzle cross section, from which the mass exit
- Speed (pressure) with which the mass is driven out of the nozzle for example, the variation of the following parameters: viscosity of the spray mass (for example over the temperature); Velocity of the air jet spraying the mass emerging from a nozzle; Size of the nozzle cross section, from which the mass exit; Speed (pressure) with which the mass is driven out of the nozzle.
- the particles are generally not round, but elongated to filiform. It is therefore necessary to determine which dimension should be used to determine the average size.
- the thickness of the particles is selected; this is their dimension across the film surface on which they rest.
- the particle lengths must be weighted. The longer a particle is, the more its thickness is included in the result and vice versa. Accordingly, the measured average thickness of each particle must be multiplied by the quotient of its length and the average length of all particles.
- the distance between the particles can be measured directly with loose scattering.
- the particles cross each other.
- their distance is defined as the root of the size of the particle-free fields of the film surface, which are essentially delimited by particles all around.
- small particles lie between substantially larger particles in such a way that the frictional contact with the counter surface is determined by the larger particles, they are disregarded in the measurement and counting, both in determining the mean dimension and the mean distance.
- the average dimension of the particles on one side of the film is expediently at least about twice as large as on the other.
- the average distance between the particles on one side is expediently at least three times as large as on the other.
- the average dimensions on the side of the film covered with the coarser particles are advantageously at least about 1 mm.
- 1 and 2 show the two sides of a film according to the invention approximately to scale.
- the underside of the film provided with the particles according to FIG. 1 acts together with the surface of a compacted clay layer.
- the average dimension of the particles there is less than 1 mm, preferably less than 0.5 mm.
- the average distance is preferably between 1 and 8 mm, more preferably in the order of 2 to 4 mm.
- the particle image of FIG. 2 results on the upper side of the film.
- the average dimension of the particles is less than 3 mm, preferably less than 2 mm, in particular of the order of 1 mm; the average distance at a few centimeters, especially in the order of 1 to 2 cm.
- a rubbing angle of 16 ° was measured compared to a geotextile fleece loaded on the top.
- the film is therefore used in such a way that the side sprayed according to FIG. 1 is at the bottom and the side sprayed according to FIG. 2 is at the top, in order to enable the geotextile layer to slide against the film rather than to slide against the sound pads.
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Folie aus schweißbarem Polymer-Werkstoff, die beiderseits rauh ist aufgrund schmelzflüssig aufgeprühter und mit ihrer Oberfläche verschweißter Polymer-Teilchen.
- Derartige Folien (DE-C 36 22 559) werden im Erd- und Tiefbau und insbesondere zur Deponieabdichtung verwendet. Dabei ergeben sich in den Böschungsbereichen erhebliche Probleme bezüglich der Haftung zwischen der Folie und den darüber bzw. darunter befindlichen Schichten (K.P. Salomo und R.E. Krause: Das Verhalten profilierter Kunststoffdichtungsbahnen in geomechanischer, chemischer und physikalischer Hinsicht. In: Müll und Abfall 8/89 S. 405-415, insbesondere 413). Dabei wird die Forderung erhoben, daß der Reibungswinkel auf der Folienoberseite geringer als auf der Folienunterseite sein soll, damit ein etwaiges Gleiten auf der Oberseite stattfindet und die Folie nicht durch unterseitiges Gleiten ihre Position verliert oder einer Spannung ausgesetzt wird.
- Erschwerend kommt hinzu, daß sich auf der Ober- und Unterseite der Folie häufig unterschiedliche Stoffe befinden, beispielsweise auf der Unterseite eine verdichtete Tonschicht und auf der Oberseite eine Geotextilschicht, die sich unterschiedlich gegenüber der Folienrauhigkeit verhalten.
- Erwünscht ist deshalb die Einstellbarkeit der Folienrauhigkeit.
- Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die mittlere Größe und/oder der mittlere Abstand der Teilchen auf beiden Seiten der Folie unterschiedlich sind.
- Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Parameter den Reibbeiwert beeinflussen. Dies war nicht zu erwarten. Insbesondere ist erstaunlich, daß größere Teilchen gegenüber beispielsweise Geotextilien zu einem geringeren Reibwinkel führen als kleinere Teilchen. Die Erfindung ermöglicht nun, im Einzelfall unter Berücksichtigung der jeweils verwendeten Materialien die Reibbeiwerte gezielt einzustellen.
- Ferner ist Teil der Erfindung die Erkenntnis, daß eine solche Einstellung bei einer durch Aufsprühen von Teilchen hervorgerufenen Rauhigkeit besonders leicht möglich ist - im Gegensatz zu solchen Rauhigkeiten, die durch Kalandrieren, Aufschweißen vorgeformter Vorsprünge etc. durch Werkzeuge erzeugt werden, die die Größe der einzelnen Vorsprünge durch formende Oberflächengestaltung vorgeben. Während bei derartigen Formverfahren eine Vielzahl unterschiedlicher Formwerkzeuge und deren Wechsel notwendig wäre, genügt es im Fall der Erfindung, die Sprühparameter so zu verändern, daß die Sprühdichte bzw. die Teilchengröße sich ändern. Die dafür zur Verfügung stehenden Mittel sind in der Technik bekannt. Sie umfassen beispielsweise die Variation folgender Parameter: Viskosität der Sprühmasse (beispielsweise über die Temperatur); Geschwindigkeit des Luftstrahls, der die aus einer Düse austretende Masse versprüht; Größe des Düsenquerschnitts, aus dem die Masse austritt; Geschwindigkeit (Druck), mit der die Masse aus der Düse getrieben wird.
- Die Teilchen sind im allgemeinen nicht rund, sondern länglich bis fadenförmig. Es ist daher festzulegen, welche Abmessung der Feststellung der mittleren Größe zugrunde zu legen ist. Gewählt wird die Dicke der Partikeln; das ist ihre Abmessung quer zu der Folienoberfläche, auf der sie aufliegen. Bei der Feststellung der mittleren Abmessung sind die Teilchenlängen zu gewichten. Je länger ein Teilchen ist, um so stärker geht seine Dicke in das Ergebnis ein und umgekehrt. Demnach ist die gemessene Durchschnittsdicke jedes Teilchens zu multiplizieren mit dem Quotienten aus seiner Länge und der Durchschnittslänge aller Teilchen.
- Der Abstand der Teilchen läßt sich bei lockerer Streuung unmittelbar ausmessen. Bei dichter Streuung überkreuzen sich die Teilchen. Für diesen Fall wird ihr Abstand definiert als die Wurzel aus der Größe der teilchenfreien Felder der Folienoberfläche, die ringsum von Teilchen im wesentlichen eingegrenzt sind.
- Wenn kleine Teilchen derart zwischen wesentlich größeren Teilchen liegen, daß der Reibkontakt mit der Gegenfläche durch die größeren Teilchen bestimmt wird, werden sie bei der Messung und Zählung sowohl bei der Bestimmung der mittleren Abmessung als auch des mittleren Abstands unberücksichtigt gelassen.
- Die mittlere Abmessung der Teilchen ist auf der einen Seite der Folie zweckmäßigerweise mindestens etwa doppelt so groß wie auf der anderen. Der mittlere Abstand der Teilchen ist auf der einen Seite zweckmäßigerweise mindestens dreimal so groß wie auf der anderen. Die mittleren Abmessungen betragen auf der mit den gröberen Teilchen besetzten Folienseite zweckmäßigerweise mindestens etwa 1mm.
- Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen Fig. 1 und Fig. 2 etwa maßstabsgetreu die zwei Seiten einer erfindungsgemäßen Folie.
- Die Figuren lassen deutlich den Größen- und Abstandsunterschied der Teilchen, die auf beiden Seiten vorgesehen sind, erkennen.
- Die mit den Teilchen gemäß Fig. 1 versehene Unterseite der Folie wirkt zusammen mit der Oberfläche einer verdichteten Tonschicht. Die mittlere Abmessung der Teilchen liegt dort unter 1 mm, vorzugsweise unter 0,5 mm. Der mittlere Abstand liegt vorzugsweise zwischen 1 und 8 mm, weiter vorzugsweise in der Größenordnung von 2 bis 4 mm. Gegenüber der erwähnten Tonunterfläche ergibt sich ein Reibwinkel von 23° bis 25°.
- Auf der Oberseite der Folie ergibt sich das Teilchenbild der Fig. 2. Die mittlere Abmessung der Teilchen liegt unter 3 mm, vorzugsweise unter 2 mm, insbesondere in der Größenordnung von 1 mm; der mittlere Abstand bei einigen Zentimetern, insbesondere in der Größenordnung von 1 bis 2 cm. Gegenüber einem oberseitig belasteten Geotextilvlies wurde ein Reibwinkel von 16° gemessen.
- Die Folie wird demnach so eingesetzt, daß die gemäß Fig. 1 besprühte Seite unten und die gemäß Fig. 2 besprühte Seite oben ist, um eher ein Gleiten der Geotextilschicht gegenüber der Folie als ein Gleiten der Folie gegenüber der Tonunterlagen zu ermöglichen.
Claims (5)
- Folie aus schweißbarem Polymer-Werkstoff, die beiderseits rauh ist aufgrund schmelzflüssig aufgesprühter und mit ihrer Oberfläche verschweißter Polymerteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Größe und/oder der mittlere Abstand der Teilchen auf beiden Seiten unterschiedlich sind.
- Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Abmessung der Teilchen quer zu der Folienoberfläche auf der einen Seite mindestens doppelt so groß ist wie auf der anderen.
- Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abstand der Teilchen auf der einen Seite mindestens dreimal so groß ist wie auf der anderen.
- Folie nach einem der Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Abmessungen auf der mit den größeren Teilchen besetzten Seite mindestens etwa 1mm betragen.
- Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichet, daß ihre Unterseite einen größeren Reibbeiwert als ihre Oberseite aufweist.
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