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DE202006016967U1 - Self-sealing geotextile concrete seal based on geotextile honeycomb construction made of swellable nonwoven fabric - Google Patents

Self-sealing geotextile concrete seal based on geotextile honeycomb construction made of swellable nonwoven fabric Download PDF

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Abstract

Selbsdichtende, doppelt wirkende textile Abdichtung von Flächen bestehend aus einem flächig verlegten Vlies mit Dichtwirkung und einer darauf senkrecht stehenden Zellenkonstruktion aus stabilisierten Vliesstreifen mit Dichtwirkung, die nach einem festen Schema punkt- oder streifenförmig untereinander verbunden sind, womit waben- oder rautenförmige Öffnungen zwischen den Vliesstreifen entstehen, die anschließend mit Beton verfüllt werdenSelbsdichtende, Double-acting textile sealing of surfaces consisting of a surface laid Nonwoven with sealing effect and a vertical cell construction from stabilized fleece strips with sealing effect, which after a fixed scheme point or strip-shaped interconnected, with honeycomb or diamond-shaped openings arise between the fleece strips, which subsequently with concrete filled become

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung von Flächen im Wasser- und Ingenieurbau mittels eines neuartigen Dichtvlieses und deren Schutzschicht aus Beton, die durch eine aus dem gleichen Vliesmaterial hergestellte waben- oder rautenartige Zellenmatte, ähnlich den im Erdbau bekannten Geozelle, unterteilt wird.The The invention relates to a sealing of surfaces in water and civil engineering by means of a novel sealing fleece and its protective layer of concrete, which is produced by a honeycomb made of the same nonwoven material. or diamond-shaped cell mat, similar the geocellium known in earthworks, is divided.

Stand der TechnikState of the art

Bewässerungs- oder Kraftwerkskanäle, Deiche oder Dämme benötigen oftmals eine Abdichtung gegen Wasserverlust. Auch Abdichtungen von Tiefgaragen, Tunneln oder anderen unterirdischen Bauwerken benötigen zum Schutz der tragenden Betonkonstruktion vor Nasse und damit Beschädigung der tragenden Bewehrung durch Rost eine Abdichtung. Zur Anwendung kommen bitumenhaltige Bahnen, auf Kautschukbasis oder solche aus Kunststoff wie Polyvinylchlorid (PVC) Polyethylen (PE) Polypropylen (PP) oder aus Gemischen dieser Produkte.irrigation or power station channels, Dikes or dams need often a seal against water loss. Also seals from Underground garages, tunnels or other underground structures need to Protection of the load-bearing concrete structure from wet and thus damage to the load-bearing Reinforcement by rust a seal. Bituminous substances are used Webs, based on rubber or plastic such as polyvinyl chloride (PVC) Polyethylene (PE) Polypropylene (PP) or mixtures of these Products.

Diese Abdichtungen benötigen wiederum einen Schutz vor Beschädigung durch darüber eingebauten Boden und/oder gegen den Untergrund. Die bekannten geotextilen Schutzvliese sind aber gegen mechanische Beschädigung bei späteren Baumaßnahmen, wie Aufgrabungen, nur bedingt geeignet. Für einen langfristigen Schutz werden sie deshalb durch eine Schicht aus Pflaster, Asphalt oder Beton ergänzt. Pflasterschichten sind unempfindlich und beanspruchen die Dichtung nicht durch Ausdehnung oder Kontraktion. Eine zusätzliche Abdichtungsfunktion erfordert aber eine teure und wartungsintensive Abdichtung der Fugen. Wegen der einfachen Beschaffung und einer wenig aufwendigen Einbautechnik haben sich Schutzschichten aus Beton durchgesetzt.These Need seals again a protection against damage through it built-in floor and / or against the ground. The known geotextiles Protective nonwovens are but against mechanical damage during later construction, like excavations, only conditionally suitable. For long-term protection Therefore, they are covered by a layer of pavement, asphalt or Concrete supplements. Paving layers are insensitive and stress the seal not by extension or contraction. An additional But sealing function requires an expensive and maintenance-intensive sealing the joints. Because of the simple procurement and a little expensive Installation technique, protective layers of concrete have prevailed.

Im Wasserbau übernimmt eine auf der Abdichtung verlegte Schutzschicht gegen Abrieb durch Geschiebe oder Eisgang gleichzeitig die Funktion einer Ballastschicht, die außerdem noch die schädliche UV-Strahlung abhält.in the Hydraulic engineering takes over a protective layer laid against the seal against abrasion by attachments or ice drift at the same time the function of a ballast layer, the Furthermore even the harmful UV radiation keeps.

Beim direkten Einbau der Betonschicht auf einer Abdichtung wirken die temperaturbedingten Dehn- und Schrumpfbewegungen der Betonschicht negativ auf die Dichtung. Auf Böschungsflächen bereitet eine glatte Oberfläche der Dichtung Probleme, weil die Betonschicht abrutschen kann. Die Verwendung von Abdichtungen mit strukturierter Oberfläche verringert das Problem, ist aber technisch falsch, weil damit ein Formverbund mit der Betonschicht entsteht und die im Fugenbereich der Betonschicht auftretende Längenänderungen die Ermüdung des Dichtungsmaterials verursacht.At the direct installation of the concrete layer on a seal act the Temperature-induced expansion and shrinkage movements of the concrete layer negative on the seal. Prepared on slopes a smooth surface The seal problems because the concrete layer can slip off. The Use of structured surface seals reduced the problem, but is technically wrong, because with it a form composite created with the concrete layer and in the joint area of the concrete layer occurring changes in length the fatigue caused the sealing material.

Da der Einbau von Fugen in die Betonschicht teuer und zeitraubend ist, versucht man die Platten möglichst groß herzustellen. Damit steigt im Beton die Gefahr von Spannungsrissen oder Rissen durch Setzungen im Untergrund. Außerdem muss die Abdichtung der Fugen in der Betonschicht immer wieder erneuert werden, um die Dichtungsfunktion dauerhaft zu gewährleisten. Diese Wartung wird aber aus Kostengründen oftmals unterlassen. Damit kann die geringe Wasserdurchlässigkeit der Betonschicht als weitere Dichtungsschicht nicht angesetzt werden.There the installation of joints in the concrete layer is expensive and time-consuming, try the plates as possible great to make. This increases the risk of stress cracks or cracks in the concrete by subsidence in the underground. In addition, the seal needs the joints in the concrete layer are constantly renewed to the To ensure sealing function permanently. This maintenance will but for cost reasons often refrain. This allows the low water permeability the concrete layer can not be recognized as a further sealing layer.

Aufgabetask

Die Erfindung hat zum Ziel eine flexible, vollflächig verlegbare Abdichtung zu schaffen, die nicht verschweißt werden muss und deshalb auch unter ungünstigen klimatischen Verhältnissen (Tropen, Skandinavien) einfach verlegt werden kann.The The invention has the goal of a flexible, fully installable seal to create, which does not have to be welded and therefore even under unfavorable climatic conditions (Tropics, Scandinavia) can be easily moved.

Außerdem sollen auf dieser Dichtung in Böschungen Schutzschichten aus Beton ohne Schwierigkeiten verlegt werden können.In addition, should on this seal in embankments Protective layers of concrete can be laid without difficulty.

Diese Betonschichten sollen kostengünstig in kleinere Flächen unterteilt werden, damit die temperaturbedingten Dehn- und Schrumpfbewegungen verringert und dadurch Spannungsrisse vermieden werden. Die Fugen sollen dauerhaft dicht hergestellt werden, wodurch ein doppellagiges Abdichtungssystem mit erhöhter Sicherheit entsteht.These Concrete layers should be inexpensive in smaller areas be divided so that the temperature-induced expansion and shrinkage movements reduced and thereby stress cracks are avoided. The joints should be permanent be made dense, creating a double-layer sealing system with elevated Safety arises.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Zur erfinderischen Lösung der Aufgabe werden Bahnen aus einem bekannten Quellvlies verlegt und durch Vernähen zu einer vollflächigen Abdichtung der zu dichtenden Fläche verbunden.to inventive solution The task of laying webs are laid from a known source fleece and by sewing to a full-surface Sealing the area to be sealed connected.

Das bevorzugte Flächengewicht des trockenen Quellvlieses beträgt 400–1000 g/m2.The preferred basis weight of the dry swellable nonwoven is 400-1000 g / m 2 .

Das Vlies aus synthetischen Fasern, bevorzugt aus Polypropylen, Polyester oder Polyamid wird bei der Herstellung mit einem bei Wasserzutritt aufquellenden Polymer getränkt und anschließend getrocknet, wodurch eine Umhüllung aller Fasern entsteht, bzw. es wird ein Vlies verwendet, das aus einer Mischung synthetischen Fasern besteht die quellfähige Eigenschaften besitzen (z.B. PP/SAP-Fasern).The Nonwoven fabric of synthetic fibers, preferably of polypropylene, polyester or polyamide is used in the manufacture with a water ingress soaked up swelling polymer and subsequently dried, creating a wrapper of all fibers is formed, or it is a fleece used, the a mixture of synthetic fibers is the swellable properties have (e.g., PP / SAP fibers).

Mit polymerausgerüsteten Fäden ist das Vernähen der Einzelbahnen möglich.With polymer-equipped Threads is the stitching the single tracks possible.

Die der künftigen Betonschicht zugewandte Seite des Quellvlieses ist mit einer Filmschicht aus einem anderen Polymer überzogen, welches sich unter dem Einfluss der hohen Alkalität von frischem Beton nach wenigen Tagen auflöst. Mit dieser Beschichtung des Quellvlieses wird einmal die Aktivierung des Quellmittels durch den feuchten Beton vermieden. Zum anderen entsteht auch kein intensiver Verbund zwischen Beton und Vlies.The future concrete layer facing side of the swellable nonwoven is coated with a film layer of another polymer, which dissolves under the influence of the high alkalinity of fresh concrete after a few days. With this coating of the swellable nonwoven is once the activation of the Avoid swelling agent through the wet concrete. On the other hand, there is no intensive bond between concrete and fleece.

Aus einer gegen Verformung stabilisierten Variante des Quellvlieses werden Streifen von 10 cm–50 cm Breite geschnitten. Die Streifen werden untereinander in regelmäßigen Abstanden punkt- oder linienförmig so verbunden, dass mit einer senkrecht zu den Streifen aufgebrachten Zugkraft eine rauten- oder wabenförmige Struktur mit einer zwischen den Vliesstreifen offenen Fläche von 0,2–0,5 Quadratmetern entsteht.Out a stabilized against deformation variant of the swellable nonwoven become strips of 10 cm-50 cm wide cut. The stripes are spaced at regular intervals point or line connected so that with a perpendicular to the strips applied Traction a diamond or honeycomb structure with an intermediate the nonwoven strip open area from 0.2-0.5 square meters arises.

Solche Matten, die aus chemisch oder thermisch verfestigten Vliesen oder aus Polyethylen-Kunststoffbahnen hergestellt werden, sind im Erd- und Grundbau bekannt. Sie werden dort zur Stabilisierung von angedeckten Böden auf steilen Böschungen oder zur Stabilisierung von Gewässersohlen zur Verhinderung von Erosion eingesetzt.Such Mats made from chemically or thermally bonded nonwovens or made of polyethylene plastic sheets are produced, are known in earthworks and foundations. you will be there for the stabilization of covered soils on steep slopes or to stabilize river bottoms used to prevent erosion.

Die aus dem Quellvlies hergestellte Wabenmatte wird entfaltet und auf der vollflächigen Abdichtung ausgelegt. Die offenen Flächen werden mit Beton verfüllt, mit Rüttelbohlen verdichtet und die Betonoberfläche geglättet.The honeycomb mat made from the swellable nonwoven mat is unfolded and opened the full-surface Sealing designed. The open areas are filled with concrete, with Beams compacted and the concrete surface smoothed.

Der Beton selbst ist weitgehend dicht. In die Fugen eindringendes Wasser aktiviert das Quellmittel in den Streifen der Wabenmatte und führt zu einer Abdichtung der Fuge. Das vollflächig unter der Betonschicht verlegte Quellvlies wird durch Kondenswasserbildung aus der Feuchtigkeit des Bodens teilweise aktiviert und wirkt schon jetzt als zweite Dichtungsschicht. Entsteht aus irgendeinem Grund eine Beschädigung in der Betonschutzschicht, wird die Flächendichtung in diesem Bereich vollständig aktiviert und die Schadensstelle durch den Quelldruck des Vlieses vollständig geschlossen.Of the Concrete itself is largely dense. In the joints penetrating water activates the swelling agent in the strip of honeycomb mat and leads to a seal the fugue. The full surface Under the concrete layer laid swelling fleece is formed by condensation partially activated from the moisture of the soil and works already now as the second sealing layer. Arises for some reason a damage in the concrete protective layer, the area seal becomes in this area Completely activated and the damage site by the swelling pressure of the fleece Completely closed.

Eine Unterläufigkeit der Betonschicht wird durch das örtlich aufgequollene Vlies ebenfalls vermieden.A underflow the concrete layer is penetrated by the local swollen fleece also avoided.

Claims (10)

Selbsdichtende, doppelt wirkende textile Abdichtung von Flächen bestehend aus einem flächig verlegten Vlies mit Dichtwirkung und einer darauf senkrecht stehenden Zellenkonstruktion aus stabilisierten Vliesstreifen mit Dichtwirkung, die nach einem festen Schema punkt- oder streifenförmig untereinander verbunden sind, womit waben- oder rautenförmige Öffnungen zwischen den Vliesstreifen entstehen, die anschließend mit Beton verfüllt werdenSelf-sealing, double-acting textile seal of surfaces consisting of a surface laid Nonwoven with sealing effect and a vertical cell construction from stabilized fleece strips with sealing effect, which after a fixed scheme point or strip interconnected are, with which honeycomb or diamond-shaped openings arise between the fleece strips, which subsequently with Concrete filled become Abdichtung nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstoffe aus synthetischen Fasern, bevorzugt aus Polyamid, Polyester- oder Polypropylenfasern hergestellt werden, die in einem weiteren Arbeitsschritt mit einem bei Wasserzutritt aufquellenden Polymer getränkt und dann getrocknet werden, bzw. zu 100% oder in einer Mischung aus synthetischen Fasern und SAP-Fasern hergestellt werdenSealing according to claim 1), characterized that the nonwovens of synthetic fibers, preferably of polyamide, Polyester or polypropylene fibers are produced in a further Working step with a water-swelling polymer soaked and then dried, or 100% or in a mixture made of synthetic fibers and SAP fibers Abdichtung nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, dass die dem Beton zugewandten Flächen der Vliese durch einen filmartige Schicht vor dem direkten Kontakt zum feuchten Beton geschützt sind. Das Polymer dieser Filmschicht löst sich durch die hohe Alkalität des Frischbetons in kurzer Zeit aufSeal according to claim 1) and 2) characterized that the concrete facing surfaces of the nonwovens by a film-like layer are protected from direct contact with the wet concrete. The polymer of this film layer dissolves through the high alkalinity of fresh concrete in a short time Abdichtung nach Anspruch 1) und 3) dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht der ausgerüsteten Vliese im trockenen Zustand zwischen 400 g/m2 und 1000 g/m2, bevorzugt jedoch 600 g/m2 beträgtSeal according to claim 1) and 3), characterized in that the basis weight of the finished nonwovens in the dry state is between 400 g / m 2 and 1000 g / m 2 , but preferably 600 g / m 2 Betonabdichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Trennfugen in Quer und Längs mit der gleichen Wabenkonstruktion ausgeführt werden könnenConcrete seals according to one of the preceding claims characterized characterized in that joints in transverse and longitudinal with the same honeycomb construction accomplished can be Abdichtung nach Anspruch 1) und 3) dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstreifen für die Zellenkonstruktion in Breiten von 10 cm–50 cm geschnitten werden, womit eine Betonlage mit identischer Schichtdicke hergestellt werden kann.Seal according to claim 1) and 3) characterized that the fleece strips for the cell construction can be cut in widths of 10 cm-50 cm, whereby a concrete layer with identical layer thickness are produced can. Betonabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Sanierungsbetonierungen auf dem vorhandenen Untergrund ausgeführt werden könnenConcrete seal according to one of the preceding claims characterized characterized in that refurbishment concrete on the existing Ground running can be Betonabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass Abdichtungen im Bereich Kanal-Straßen-Tankanlagen-Industrieanlagen-Brücken ausgeführt werden könnenConcrete seal according to one of the preceding claims characterized characterized in that seals can be carried out in the field of canal-road tank plant-industrial plant bridges Abdichtung nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierung der Vliesstreifen aus einem Kern aus Geogitter oder chemisch oder thermisch verfestigtem Vlies besteht, der mit den beidseitig angebrachten Quellvliesen verbunden ist.Seal according to claim 1) and 2) characterized that the stabilization of the fleece strips from a core of geogrid or chemically or thermally consolidated nonwoven, with the connected on both sides source nonwovens is connected. Betonabdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektionssystem problemlos integriert werden kannConcrete seal according to one of the preceding claims characterized characterized in that a detection system integrated easily can be
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