DE20118065U1 - Mineralische Dichtung, insbesondere für eine Deponie - Google Patents

Description

Mineralische Dichtung insbesondere für eine Deponie

Die Erfindung betrifft eine mineralische Dichtung insbesondere für eine Deponie, mit einer Dichtungsschicht aus gebundenem, verfestigtem, immobilisiertem, kontaminiertem Bodenmaterial, die oberhalb eines abzudeckenden Untergrunds angeordnet ist.

Mineralische Dichtungen mit einer Dichtungsschicht aus immobilisiertem, kontaminiertem Bodenmaterial werden überwiegend eingesetzt für die Herstellung von Deponie- und Gewässerabdichtungen in Form von Dammkernen, Wannenauskleidungen oder Trennlagen zwischen natürlich anstehendem Untergrund und dem vorgesehen Bauwerk. Im folgenden soll beispielhaft von der Bodendichtung einer Deponie ausgegangen werden, mit der der Deponiekörper gegenüber dem natürlichen Untergrund abgedichtet wird, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Anwendung beschränkt.

Bei einer mineralischen Dichtung des genannten Aufbaus handelt es sich bei der aus Immobilisat bestehenden Dichtungsschicht in der Regel um mechanisch aufbereitete, kontaminierte Böden, die mit Spezialbindemitteln zum Zwecke der

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SchadstoffImmobilisierung versetzt werden. Das Verfahren der Immobilisierung von Schadstoffen in Böden bewirkt bei der Verwendung von speziell angepaßten hydraulischen Bindemitteln neben der Schadstoffbindung auch eine mechanische Verfestigung der Böden. Durch die Verwendung von kontaminierten Böden als hochwertiger Baustoff für Deponiebaumaßnahmen ergibt sich für den Bauherren eine hohe Wirtschaftlichkeit sowohl hinsichtlich der Kosten für die Entsorgung der kontaminierten Böden als auch hinsichtlich der Kosten für die Beschaffung des Baumaterials für die Deponie. Als weiterer positiver Nebeneffekt der Bodenverfestigung wird eine hohe Dichtheit des Bodens erreicht, wobei sich Durchlässigkeitswerte kf im Bereich von IxIO"⁹ bis IxIO"¹⁰ m/s erreichen lassen, so daß eine Verwendung des ursprünglich wasserdurchlässigen Bodens als mineralische Abdichtung im Deponiebau möglich ist.

Die Verfestigung des Bodens verursacht jedoch auch ein verändertes Materialverhalten des Bodenmaterials insbesondere hinsichtlich seines in gewissen Bereichen bedingt vorhandenen natürlichen elastisch-plastischen rheologischen Verhaltens. Die Eigenelastizität eines mit Spezialzement immobilisierten Bodens ist soweit herabgesetzt, daß bereits relativ geringe Verformungen des Untergrundes zu einer Rißbildung in der Dichtungsschicht oder zu deren bruchhafter Verformung führen können. Da Bauwerkssetzungen durch unzureichend tragfähige Baugrundverhältnisse nicht ausgeschlossen werden können und somit Rißbildungen innerhalb der Dichtungsschicht auftreten und letztendlich zum Versagen der 0 Dichtung führen können, ist die Verwendung einer Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial nur bei einem tragfähigen Untergrund und entsprechend nur geringen Verformungen des Untergrundes sinnvoll. Aufgrund dieser Voraussetzungen sind die Verwendungsmöglichkeiten einer mine-

rauschen Dichtung mit einer Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial stark beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mineralische Dichtung der genannten Art zu schaffen, bei der auch bei Verformungen des Untergrundes, die zu Rißbildungen innerhalb der Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial führen können, die Funktion der Dichtung zuverlässig erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer mineralischen Dichtung der genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen der Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial und dem Untergrund zumindest eine elastische Bentonitschicht angeordnet ist.

Das Bentonit besitzt ein hygroskopisches Verhalten und kann somit im Laufe der Zeit Wasser aus dem Untergrund aufnehmen und entsprechend der in-situ gegebenen Spannungsverhältnis se quellen. Auf diese Weise besitzt die mineralische Dichtung quasi "selbstheilende" Eigenschaften, da im Falle von Rißbildungen innerhalb der Dichtungsschicht aus immobilisiertem Boden die sich bildenden Risse durch das quellende Bentonit ausgefüllt und geschlossen werden. Auf diese Weise wird die Dichtheit der mineralischen Dichtung auch bei Setzungen des Untergrundes gewährleistet. Darüber hinaus wird das elastische Verformungsverhalten der gesamten mineralischen Dichtung aufgrund der Gleitfähigkeit des Bentonits wesentlich verbessert, wodurch die Gefahr von Rißbildungen 0 infolge von Sprödbruchversagen im Bereich der aus immobilisiertem Bodenmaterial bestehenden Dichtungsschicht wesentlich reduziert werden kann.

Die Bentonitschicht wird vorzugsweise aus vorgefertigten 5 Bentonitmatten aufgebaut, die mit ausreichender gegenseiti-

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ger Überlappung auf dem Untergrund verlegt werden. Die Überlappungen werden mit Bentoniteinstreuungen verklebt und dichten sich gegenseitig selbsttätig ab. Anschließend wird die Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial auf der trockenen, noch nicht gequollenen Bentonitschicht eingebaut, um Verdrückungen des Bentonites zu vermeiden. Die Bentonitschicht ist durch die sie vollständig überdeckende Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial gegen Witterungseinflüsse geschützt und bedarf somit keiner weiteren Schutzmaßnahme.

Der Einbau der aus immobilisiertem Bodenmaterial bestehenden Dichtungsschicht kann vorzugsweise aus mehreren nacheinander aufgebrachten verdichtenden horizontalen Lagen mit einer Stärke von maximal 4 0 cm erfolgen, wobei auch in Böschungsbereichen ein entsprechender lagenweiser Aufbau erfolgen kann.

Um noch höhere Ansprüche an die Dichtheit der mineralischen Dichtung zu erreichen, kann in Weiterbildung der Erfindung zusätzlich vorgesehen sein, daß auf der der Bentonitschicht abgewandten oberen Seite der Dichtungsschicht aus immobilisiertem Bodenmaterial eine flächige Asphaltdichtung angeordnet ist. Die Asphaltdichtung wird auf die bereits verfestigte, aus immobilisiertem Bodenmaterial bestehende Dichtungsschicht ausgebracht. Dadurch wird die Dichtheit der mineralischen Dichtung weiter erhöht und aufgrund der Verwendung von zwei voneinander unabhängigen Dichtungsschichten, nämlich der Asphaltdichtung und der Bentonitschicht, wird ein nochmals verbessertes Verformungsverhalten der mineralischen Dichtung bei gleichzeitiger verringerter Gefahr von Rißbildungen erreicht.

Statt nur eine aus immobilisiertem Bodenmaterial bestehende 5 Dichtungsschicht zu verwenden und diese über eine einzelne

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zwischengeschaltete elastische Bentonitschicht auf dem Untergrund aufzulagern, kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß mehrere Dichtungsschichten aus immobilisiertem Bodenmaterial und mehrere Bentonitschichten in abwechselnder Folge übereinander angeordnet sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß einerseits jede Dichtungsschicht verglichen mit einer einzigen Dichtungsschicht verringerte Stärke aufweisen kann und somit gegen Rißbildungen bei Bodensetzungen weniger anfällig ist, und daß darüber hinaus die mehreren Bentonitschichten für eine zuverlässige Dichtheit aller Dichtungsschichten sorgen, so daß die Dichtheit der gesamten mineralischen Dichtung verbessert ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

Figur 1 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine mineralische gemäß einem ersten Aus

führungsbeispiel ,

Figur 2 einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine mineralische Dichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels und

Figur 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Gemäß Fig. 1 ist in einem vorhandenen Erdreich 10 eine wannenartige Ausnehmung zur Aufnahme eines Deponiekörpers 12 vorgesehen, der durch Anhäufung von Abfall oder einer AItlast gebildet ist. Die Oberfläche des Erdreichs 11 ist von einer mineralischen Dichtung 10 überdeckt, auf die der Deponiekörper 12 aufgelagert wird. Die mineralische Dichtung

10 umfaßt eine auf dem Erdreich aufliegende elastische Bentonitschicht 14, auf die eine Dichtungsschicht 13 aus gebundenem, verfestigtem und immobilisiertem Bodenmaterial angeordnet ist. Auf die Oberseite der Dichtungsschicht 13 kann der Deponiekörper 12 aufgebracht werden.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Aufbaus gemäß Fig. 1 und unterscheidet sich von diesem dadurch, daß auf der der Bentonitschicht 14 abgewandten Seite der Dichtungsschicht 13, d.h. auf der Oberseite der mineralischen Dichtung 10, eine flächige Asphaltdichtung 15 angeordnet ist. In diesem Fall wird der Deponiekörper 12 auf die Asphaltdichtung 15 aufgebracht .

Wie Fig. 3 zeigt, wird die aus immobilisiertem Bodenmaterial gebildete Dichtungsschicht 13 aus mehrere nacheinander aufgebrachten und verfestigten horizontalen Lagen 13a,13b aufgebaut. Im Bereich der horizontalen Sohle der Ausnehmung sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei übereinander angeordnete horizontale Lagen 13a vorgesehen. Im Bereich der Böschung der Ausnehmung wird die Dichtungsschicht 13 ebenfalls von horizontalen Lagen 13b aus immobilisiertem Bodenmaterial gebildet, wobei die Lagen 13b zur Bildung eines der Böschung folgenden Verlaufes relativ zueinander seitlich versetzt sind.

Claims (5)

1. Mineralische Dichtung insbesondere für eine Deponie, mit einer Dichtungsschicht (13) aus gebundenem, verfestigtem, immobilisiertem, kontaminiertem Bodenmaterial. die oberhalb eines abzudichtenden Untergrundes (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtungsschicht (13) und dem Untergrund (11) zumindest eine elastische Bentonitschicht (14) angeordnet ist.

2. Mineralische Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Bentonitschicht (14) abgewandten Seite der Dichtungsschicht (13) eine flächige Asphaltdichtung (15) angeordnet ist.

3. Mineralische Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschicht (13) aus mehreren nacheinander aufgebrachten horizontalen Lagen (13a, 13b) aufgebaut ist.

4. Mineralische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dichtungsschichten aus immobilisiertem Bodenmaterial und mehrere Bentonitschichten in abwechselnder Folge übereinander angeordnet sind.

5. Mineralische Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergrund von vorhandenem Erdreich gebildet ist.