EP1322821B1 - Dichtungsmatte - Google Patents

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EP1322821B1
EP1322821B1 EP01971949A EP01971949A EP1322821B1 EP 1322821 B1 EP1322821 B1 EP 1322821B1 EP 01971949 A EP01971949 A EP 01971949A EP 01971949 A EP01971949 A EP 01971949A EP 1322821 B1 EP1322821 B1 EP 1322821B1
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EP
European Patent Office
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web
foamed plastics
outer skin
sealing mat
continuous outer
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EP01971949A
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EP1322821A1 (de
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Ulrich Von Fransecky
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Huesker Synthetic GmbH and Co
Original Assignee
Huesker Synthetic GmbH and Co
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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 bentonite or other highly swellable clay at least partially filled sealing mat with a carrier web and a cover sheet which is connected by seams with the carrier web, wherein the powdery or granular swellable clay is incorporated in an open-cell foam layer.
  • the swellable clay is incorporated in the mat according to the published patent application DE 197 38 169 A in an aerosol or in an open-cell foam layer, and a textile carrier web, the intermediate layer of swellable clay and a textile cover sheet are connected to each other via extending over the longitudinal direction of the sealing mat seams, which have a distance of 20 to 50 mm.
  • the sealing mat according to the published patent application DE 198 58 180 A is composed of a lower carrier web of ribbon fabric, a structural layer applied thereto, which is formed by a loose nonwoven layer or an open-cell foam layer or a honeycomb structure and is embedded in the swellable clay, and a cover sheet, which - like the carrier web - consists of ribbon fabric.
  • carrier web, intermediate layer and cover sheet are connected to each other via longitudinally parallel seams.
  • DE 196 49 628 A1 has proposed to arrange a layer which decouples the water balance between two open-cell elastic foam layers containing swellable clay and consists of a nonwoven fabric or an elastic open-cell foam layer which is coated on one or both sides with a water-retaining polymer coated or filled.
  • the capillary-breaking layer may also be an open-cell elastic foam provided with a film and / or a film on one side or on both sides. In the case of this mat composed of more than three layers, the open-pore and coated foam layer can also form the carrier web.
  • the object of the invention is to provide a sealing mat of the type mentioned, in which the occurrence of shrinkage cracks largely prevented and rinses such cracks are avoided, without providing two bentonite, which are separated by a decoupling the water balance layer or capillary-breaking layer.
  • the carrier web and the foam layer is formed by an elastic foam plastic sheet having a closed outer skin. Due to the fact that the bentonite is incorporated in the cells of the foamed plastic sheet that are open only on one side, the complete drying out of the bentonite swollen by the uptake of water is very delayed and the cell walls and the closed outer skin of the foamed plastic sheet prevent the cracking of cracks in the bentonite layer. so that erosion of the sealing mat is not to be feared.
  • the open-cell foam layer with the closed outer skin is preferably soft-elastic and has a leathery-tough outer skin.
  • This foam sheet may be 3 to 10 mm thick and is sewn after filling with bentonite with a cover layer, which is preferably formed from a nonwoven fabric or a ribbon fabric.
  • the seams which connect the carrier web with the cover web expediently extend in the longitudinal direction and have a distance of 20 to 50 mm from each other.
  • the foam layer and in particular the reinforced outer skin with short glass, mineral or plastic fibers are expedient.
  • the sealing mat can absorb high mechanical loads on both sides, the closed outer skin of the foam plastic sheet is reinforced by a textile reinforcement sheet, which is sewn together with the at least partially filled with bentonite foam plastic sheet with the cover sheet.
  • the foam plastic sheet may also be glued onto a textile reinforcement sheet or otherwise connected in a planar manner before being filled with bentonite. This can be done by, for example, the foamed plastic sheet is foamed onto the Arm réellesbahn and is thus intimately connected with its closed outer skin with the Arm michsbahn.
  • the foam plastic sheet with open-sided cells and a closed outer skin is advantageously made of a foam plastic sheet twice as thick, which has a closed outer skin on both sides and which is severed along its median plane.
  • integral or structural foams have on both sides a closed outer skin and have an open-celled core, wherein the cell diameters decrease from the middle to the edge. If this foam layer is severed in its median plane, then just the relatively large cells are completely open, so that can be filled without difficulty, the foam plastic sheet with bentonite. By shaking or kneading the foam plastic layer, the degree of filling can be increased.
  • the carrier web 1 consists of an elastic foam plastic sheet with a closed outer skin 4 and open cells 5, in which the bentonite is embedded, and a cover sheet 2, which is sewn onto the filled with bentonite foam plastic sheet.
  • the seams 3 extend in the longitudinal direction of the sealing mat and have a distance of 20 or 30 mm. So that the outer skin 4 can also absorb greater local loads, the foam plastic sheet and in particular the outer skin 4 is fiber-reinforced.
  • As a material for the carrier web 1 of elastic foam plastic in particular polyethylene, polypropylene or polyamide in question.
  • a textile reinforcement sheet 6 which is sewn together with the filled with bentonite foam plastic sheet with the cover sheet 2.
  • the seams 3 are designed so that the closed outer skin 4 and the Arm michsbahn 6 maintains a distance from the cover sheet 2, which corresponds approximately to the thickness of the foam plastic sheet.
  • a foam plastic sheet 10 twice as thick is first produced, which has a closed outer skin on both sides. After curing of this foam plastic sheet 10, this is severed along its center plane 11. The cutting can be done by cutting, sawing or even by a hot wire or laser beams. The foam plastic sheets can then be wound up and fed to further processing.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Bentonit oder einem anderen stark quellfähigen Ton zumindest teilweise gefüllte Dichtungsmatte mit einer Trägerbahn und einer Deckbahn, die über Nähte mit der Trägerbahn verbunden ist, wobei der pulver- oder granulatförmige quellfähige Ton in einer offenzelligen Schaumstoffschicht eingearbeitet ist.
  • Dichtungsmatten dieser Art sind bekannt aus den Offenlegungsschriften DE 197 38 169 A und DE 198 58 180 A.
  • Damit der pulverförmige oder granulatförmige Bentonit sich beim Transport und beim Verlegen der beispielsweise 4 m breiten und 30 m langen Matte nicht verlagert, ist bei der Matte nach der Offenlegungsschrift DE 197 38 169 A der quellfähige Ton in ein Aerovlies oder in eine offenzellige Schaumstofflage eingearbeitet, und eine textile Trägerbahn, die Zwischenschicht aus quellfähigem Ton und eine textile Deckbahn sind über in Längsrichtung der Dichtungsmatte verlaufende Nähte, die einen Abstand von 20 bis 50 mm haben, miteinander verbunden.
  • Auch die Dichtungsmatte nach der Offenlegungsschrift DE 198 58 180 A setzt sich zusammen aus einer unteren Trägerbahn aus Bändchengewebe, einer darauf aufgebrachten Strukturlage, die von einer lockeren Vlieslage oder einer offenporigen Schaumstoffschicht oder einer wabenförmigen Struktur gebildet wird und in die quellfähiger Ton eingelagert wird, und einer Deckbahn, welche - wie die Trägerbahn - aus Bändchengewebe besteht. Auch hier werden Trägerbahn, Zwischenschicht und Deckbahn über in Längsrichtung parallel verlaufende Nähte miteinander verbunden.
  • Bei den bekannten Dichtungsmatten besteht die Gefahr, daß Schrumpfrisse in der Bentonitschicht auftreten, wenn nach dem Aufquellen des Bentonits eine längere Trockenperiode eintritt und dadurch dem Tonmineral Wasser entzogen wird. Diese Schrumpfrisse können zur Folge haben, daß bei plötzlichem Wasserzutritt Ausspülungen auftreten, wodurch die Dichtungsmatte in erheblichem Maße undicht wird.
  • Zur Vermeidung derartiger Schrumpfrisse oder Trockenrisse wurde in der DE 196 49 628 A1 vorgeschlagen, zwischen zwei quellfähigen Ton enthaltenden offenporigen elastischen Schaumstoffschichten eine den Wasserhaushalt entkoppelnde Schicht anzuordnen, die aus einem Vliesstoff oder einer elastischen offenporigen Schaumstoffschicht besteht, die einseitig oder beidseitig mit einem wasserhaltenden Polymer beschichtet oder befüllt ist. Die kapillarbrechende Schicht kann auch ein offenporiger elastischer Schaumstoff sein, der auf einer Seit oder auf beiden Seiten mit einer Folie und/oder einem Film versehen ist. Bei dieser aus mehr als drei Schichten sich zusammensetzenden Matte kann die offenporige und beschichtete Schaumstoffschicht auch die Trägerbahn bilden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtungsmatte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Auftreten von Schwundrissen weitgehend verhindert und Ausspülungen derartiger Risse vermieden werden, ohne zwei Bentonitschichten vorzusehen, die durch eine den Wasserhaushalt entkoppelnde Schicht bzw. kapillarbrechende Schicht voneinander getrennt sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerbahn und die Schaumstoffschicht von einer elastischen Schaumkunststoffbahn gebildet ist, die eine geschlossene Außenhaut aufweist. Dadurch, daß der Bentonit in den nur an einer Seite offenen Zellen der Schaumkunststoffbahn eingelagert ist, wird einerseits das völlige Austrocknen des durch Aufnahme von Wasser gequollenen Bentonits sehr verzögert und die Zellwände sowie die geschlossene Außenhaut der Schaumkunststoffbahn verhindern ein Ausspülen von Rissen in der Bentonitschicht, so daß ein Erodieren der Dichtungsmatte nicht zu befürchten ist.
  • Die offenzellige Schaumstoffschicht mit der geschlossenen Außenhaut ist vorzugsweise weichelastisch und hat eine ledrig-zähe Außenhaut. Diese Schaumstoffbahn kann 3 bis 10 mm dick sein und wird nach dem Befüllen mit Bentonit mit einer Deckschicht vernäht, die vorzugsweise aus einem Vliesstoff oder einem Bändchengewebe gebildet ist. Die Nähte, welche die Trägerbahn mit der Deckbahn verbinden, verlaufen zweckmäßigerweise in Längsrichtung und haben einen Abstand von 20 bis 50 mm voneinander. Um ein Einreißen der geschlossenen Außenhaut der Schaumkunststoffbahn zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Schaumstoffschicht und insbesondere die geschlossene Außenhaut mit kurzen Glas-, Mineral- oder Kunststoffasern zu verstärken.
  • Damit die Dichtungsmatte auf beiden Seiten hohe mechanische Belastungen aufnehmen kann, ist die geschlossene Außenhaut der Schaumkunststoffbahn durch eine textile Armierungsbahn verstärkt, die zusammen mit der zumindest teilweise mit Bentonit gefüllten Schaumkunststoffbahn mit der Deckbahn vernäht ist. Die Schaumkunststoffbahn kann auch vor dem Befüllen mit Bentonit auf eine textile Armierungsbahn aufgeklebt oder auf andere Art flächig verbunden sein. Dies kann dadurch geschehen, daß beispielsweise die Schaumkunststoffbahn auf die Armierungsbahn aufgeschäumt ist und dadurch mit ihrer geschlossenen Außenhaut innig mit der Armierungsbahn verbunden ist.
  • Die Schaumkunststoffbahn mit einseitig offenen Zellen und einer geschlossenen Außenhaut ist vorteilhafterweise aus einer doppelt so dicken Schaumkunststoffbahn hergestellt, die beidseitig eine geschlossene Außenhaut aufweist und die längs ihrer Mittelebene durchtrennt wird. Erfahrungsgemäß besitzen Integral- oder Strukturschaumstoffe beidseitig eine geschlossene Außenhaut und haben einen offenzelligen Kern, wobei die Zellendurchmesser von der Mitte zum Rand hin abnehmen. Wird diese Schaumstoffschicht in ihrer Mittelebene durchtrennt, dann sind gerade die relativ großen Zellen völlig offen, so daß sich ohne Schwierigkeiten die Schaumkunststoffbahn mit Bentonit füllen läßt. Durch Rütteln oder Kneten der Schaumkunststoffschicht läßt sich der Füllungsgrad steigern.
  • In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Dichtungsmatte,
    Fig. 2
    eine Draufsicht auf eine Dichtungsmatte, bei der die geschlossene Außenhaut der Schaumkunststoffbahn durch eine Armierungsbahn aus Geweben verstärkt ist,
    Fig. 3
    schematische Darstellung der Herstellung der offenzelligen Schaumkunststoffbahn mit geschlossener Außenhaut.
  • Wie die Fig. 1 zeigt, besteht die Trägerbahn 1 aus einer elastischen Schaumkunststoffbahn mit einer geschlossenen Außenhaut 4 und offenen Zellen 5, in die der Bentonit eingelagert ist, und aus einer Deckbahn 2, die auf die mit Bentonit gefüllte Schaumkunststoffbahn aufgenäht ist. Die Nähte 3 verlaufen in Längsrichtung der Dichtungsmatte und haben einen Abstand von 20 oder 30 mm. Damit die Außenhaut 4 auch größere lokale Belastungen aufnehmen kann, ist die Schaumkunststoffbahn und insbesondere die Außenhaut 4 faserverstärkt. Als Material für die Trägerbahn 1 aus elastischem Schaumkunststoff kommen insbesondere Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid in Frage.
  • Wie die Fig. 2 zeigt, kann zur Verstärkung der geschlossenen Außenhaut 4 der Schaumkunststoffbahn eine textile Armierungsbahn 6 vorgesehen sein, die zusammen mit der mit Bentonit gefüllten Schaumkunststoffbahn mit der Deckbahn 2 vernäht ist. Die Nähte 3 sind so ausgeführt, daß die geschlossene Außenhaut 4 bzw. die Armierungsbahn 6 einen Abstand von der Deckbahn 2 einhält, der etwa der Dicke der Schaumkunststoffbahn entspricht.
  • Wie die Fig. 3 zeigt, wird zur Herstellung einer Schaumkunststoffbahn mit einer geschlossenen Außenhaut 4 und offenen Zellen 5 zunächst eine doppelt so dicke Schaumkunststoffbahn 10 hergestellt, die an beiden Seiten eine geschlossene Außenhaut hat. Nach Aushärten dieser Schaumkunststoffbahn 10 wird diese längs ihrer Mittelebene 11 durchtrennt. Das Durchtrennen kann durch Schneiden, Sägen oder aber auch durch einen heißen Draht oder durch Laserstrahlen erfolgen. Die Schaumkunststoffbahnen können dann aufgewikkelt und der weiteren Bearbeitung zugeführt werden.
  • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Trägerbahn
    2
    Deckbahn
    3
    Nähte
    4
    geschlossene Außenhaut
    5
    offene Zellen
    6
    textile Armierungsbahn
    10
    Schaumkunststoffbahn
    11
    Mittelebene
    12
    Förderband
    13
    Förderband

Claims (10)

  1. Dichtungsmatte mit einer Trägerbahn (1), einer Deckbahn (2) und einer dazwischen angeordneten Schicht aus Bentonit oder einem anderen stark quellfähigen Ton, der in einer offenporigen, elastischen Schaumstoffschicht eingelagert ist, wobei die Deckbahn (2) über Nähte (3) mit der Trägerbahn (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn (1) von einer elastischen Schaumkunststoffbahn gebildet ist, die an einer Seite eine integrale geschlossene Außenhaut (4) und auf der anderen Seite offene Zellen (5) aufweist, in die der quellfähige Ton eingelagert ist und die offene Seite der Zellen (5) von der Deckbahn (2) abgedeckt ist.
  2. Dichtungsmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die geschlossene Außenhaut (4) der Schaumkunststoffbahn faserverstärkt ist.
  3. Dichtungsmatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Außenhaut (4) der Schaumkunststoffbahn durch eine textile Armierungsbahn (6) verstärkt ist, die zusammen mit der zumindest teilweise mit Bentonit gefüllten Schaumkunststoffbahn mit der Deckbahn (2) vernäht ist.
  4. Dichtungsmatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffbahn mit ihrer geschlossenen Außenhaut (4) auf die textile Armierungsbahn (6) aufgeklebt ist.
  5. Dichtungsmatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffbahn auf die Armierungsbahn (6) aufgeschäumt und mit dieser im Bereich der geschlossenen Außenhaut (4) innig verbunden ist.
  6. Dichtungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schaumkunststoffbahn drei bis zehn Millimeter beträgt und die Größe (Länge, Breite, Tiefe) der offenen Zellen (5) zwischen ein und zehn Millimetern liegt.
  7. Dichtungsmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schaumkunststoffbahn aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid besteht.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsmatte nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumkunststoffbahn mit einer geschlossenen Außenhaut (4) und offenen Zellen (5) aus einer Schaumkunststoffbahn (10) hergestellt wird, deren Dicke das Zweifache der herzustellenden Schaumkunststoffbahn beträgt und die auf beiden Seiten eine geschlossene Außenhaut (4) hat und die längs ihrer Mittelebene (11) durchtrennt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff zur Bildung der Schaumkunststoffbahn (10) zwischen Förderbändern (12,13) extrudiert und aufgeschäumt wird und nach der Aushärtung des Schaumkunststoffes entlang der Mittelebene durchtrennt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der aufschäumenden Kunststoffschicht und den Förderbändern (12,13) textile Armierungsbahnen (6) eingeführt werden, so daß sich diese mit den geschlossenen Außenhäuten (4) der Schaumkunststoffbahn verbinden
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