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Die vorliegende Erfindung betrifft
geosynthetische Tonauskleidungen zum Verhindern eines Auslaufens
von Deponie-Sickerwasser, insbesondere wasser- und/oder ölundurchlässige Dichtmatten
und Membranen, die besonders geeignet sind als wasser- und/oder ölundurchlässige Sperre
beim Wasserbau, beim Umweltschutz, beim Bau von Teichen, Becken,
als Bodenabdichtung für
gefährlichen
oder nuklearen Abfall oder zum Zurückhalten von tierischem Abfall,
wie beispielsweise in landwirtschaftlichen Betrieben, und für ähnliche
Verwendungen.
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In der Vergangenheit wurde weithin
Bentonit in verschiedenen Formen verwendet, um als Wassersperre
zu dienen. So ist es bereits bekannt, daß sickerbeständige Strukturen
durch ein Aufbringen einer Masse quellfähigen Bentonits über der
Bahn einer möglichen
Versickerung oder Strömung
bereitgestellt werden. Ein solches Verfahren und eine Zusammensetzung
zum Verhindern des Versickerns oder Strömens von Wasser werden im US-Patent
Nr. 2 277 286 (Bechtner) offengelegt. Wie darin ausführlicher
beschrieben wird, wird handelsübliches
Bentonit verwendet, um das Auslaufen oder Strömen von Wasserversickerung
zu sperren, und es werden Strukturen verschiedener Arten durch Sperren
der Strömungsbahn
des Wassers mit Bentonit- oder stark kolloidalem Ton, der die Fähigkeit
besitzt, bei Kontakt mit Wasser zu quellen und zu gelatinieren, gegen
ein Auslaufen gesichert.
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Eine typische Wassersperrtafel wird
im US-Patent Nr. 4 048 373 gezeigt, die zwei gegenüberliegende
mit Zwischenraum angeordnete Schichten umfaßt, unter Verwendung einer
Abdichtungszusammensetzung zwischen den Schichten, die Bentonit
enthält,
mit einem wasserlöslichen
Dispergiermittel. Diese Art einer Tafel wird gegen ein Fundament verwendet,
um als Wassersperre zu dienen, die das Fundament abschirmt, und
ist wesentlich ein Wellpappeträger,
gefüllt
mit fein gekörntem
Bentonit. Dieses Patent beschreibt die gut bekannten wasserdichtmachenden
Eigenschaften von Bentonit, aber die offengelegte Struktur kann
nicht die Dauerhaftigkeit und Anpassungsfähigkeit der vorliegenden Vorrichtung
gewährleisten.
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Das US-Patent Nr. 4 048 373 ist eine
Teilweiterbehandlung des US-Patents Nr. 3 949 560, die wesentlich
die gleiche Offenlegung einschließt, und ein Teilpatent, das
US-Patent Nr. 4 103 499, zeigt ebenfalls die gleiche Art einer Wassersperrtafel.
Verwandte US-Patente, aus der gleichen Familie von Anmeldungen,
schließen
die US-Patente Nr. 4 021 402 und 4 139 588 ein.
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Die US-Patente Nr. 4 126 543 und
4 194 970 zeigen ein Verfahren zum Sieben von Bentonitmaterial zur
Verwendung beim Gewinnen von Bentonitteilchen der richtigen Größe. Diese
Patente zeigen keine wasserdichtmachenden Tafeln als solche.
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Das US-Patent Nr. 3 186 896 zeigt
eine Verkleidungsschicht, ganz ähnlich
der in den vorherigen Patenten beschriebenen, die eine aus Wellpappe hergestellte
Sperrtafel umfaßt,
die mit Bentonit gefüllt wird.
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Das US-Patent Nr. 4 084 382 betrifft
ein Verfahren zum Zurückhalten
von Wasser, das eine hohe Konzentration an löslichen Industrieabfällen hat,
um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß das Wasser das verwendete
Bentonit zerstört.
Das Bentonit wird in einem bestimmten Verhältnis mit einem wasserlöslichen
Dispergiermittel und einem wasserlöslichen Polymer gemischt, um
eine Abdichtungszusammensetzung zu bilden.
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Das US-Patent Nr. 3 466 827 zeigt
eine Dachtafel, die so geformt wird, daß sie eine undurchlässige Konstruktion
gewährleistet,
und eine selbstabdichtende Tafel ist, die einen fein zerteilten
Bentonit-Ton in einer Schicht verwendet.
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Das US-Patent Nr. 4 070 839 zeigt
eine feuchtigkeitsundurchlässige
Tafel, die ein Paar von Abstandsschichten hat, die durch eine mittige
starre Stützschicht,
wie beispielsweise gewelltes Fiberglas, miteinander verbunden werden.
Die gewellte Schicht bildet lange Taschen, gefüllt mit einer Zusammensetzung
aus Bentonit und einem komprimierten Füllstoff, wie beispielsweise
Vermiculit. Diese Konstruktion bildet eine sehr starre Platte, die
in keiner anderen Form als in kleineren Tafeln verwendet werden
kann, und hat keine ausreichende Flexibilität, um sich einer wesentlichen
Verschiebung der Oberflächen,
welche die Tafeln bedecken, anzupassen.
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Das US-Patent Nr. 4 467 015 zeigt
eine andere Art von Struktur, die zwei Lagen hat, und die zu einer
Rolle geformt werden kann. Jede Lage schließt eine Schicht eines wasserdurchlässigen Materials und
eine Beschichtung von trockenen Bentonitteilchen auf einer Oberfläche der
Schicht ein. Es wird ein Klebstoff verwendet, um die Bentonitteilchen
auf das wasserdurchlässige
Material aufzubringen, und die Bentonitteilchen werden so angebracht,
daß sie
zu derjenigen Oberfläche
der Struktur zeigen, die wasserdicht gemacht werden soll. Die im
US-Patent Nr. 4 467 015 gezeigte Schicht hat arteigene Probleme
mit der Pappe- oder wasserdurchlässigen
Schicht, nämlich
Wanderung von Wasser und Auslaufen an den Verbindungen, bis das
Material versucht, sich selbst abzudichten. Das Material ist außerdem anfällig für Regenschäden und
es benötigt
einen Schutz gegen das Wetter, wenn es installiert wird, bis es
durch Hinterfüllung
oder dergleichen bedeckt wird.
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Das US-Patent Nr. 3 676 198 zeigt
eine Vorrichtung, um Bentonitteilchen in einem Luftstrom mitzureißen und
die Teilchen mit einem Beschichtungsmaterial zu vermischen, um zu
bewirken, daß die
Mischung in einer Schicht an einer Wandfläche haftet, und auf diese Weise
für eine
wasserdichtmachende Schicht zu sorgen. Das Patent erfordert eine
spezielle Vor-Ort-Installationsausrüstung.
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Das US-Patent Nr. 4 534 926 zeigt
eine nicht inhibierte Bentonitzusammensetzung, die ein inniges Gemisch
von Bentonit-Ton mit Polypropylen, Polybuten oder Gemischen derselben
umfaßt.
Das Material kann durch ein Extrudierwerkzeug extrudiert werden, und
weiterhin kann ein schichtartiges Material zwischen zwei Trennschichtpapiere
gelegt werden, muß aber
noch durch ein Extrudierwerkzeug geformt werden, das eine breite Öffnung hat,
um eine Art von Tafel zu bilden.
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Tafeln, die nach den vorstehenden
US-Patenten hergestellt werden, leiden unter bestimmten Nachteilen.
Zum Beispiel geht das Wasser, wenn solche Tafeln auf den Grund des
Teichs gelegt und dem Wasser ausgesetzt werden, durch die oberste Schicht
aus Kraftpapier und wird in das Bentonitmaterial adsorbiert. Zur
gleichen Zeit verliert das Papier auf Grund des Benetzungsvorgangs
seine Zugfestigkeit. Das Bentonit hat die Fähigkeit, als Reaktion auf das
Absorbieren des Wassers sich auszudehnen und zu quellen. Diese Ausdehnung
des Bentonits und der Verlust der Zugfestigkeit des Kraftpapiers
bewirken, daß das
Grundschichtelement und das Deckschichtelement nicht mehr zusammenhalten.
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Das US-Patent Nr. 4 693 923 zeigt
eine wasserdichtmachende Schicht, die eine Membran aus einem wasserundurchlässigen Material,
wie beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, und eine Lage aus Bentonit
umfaßt.
Die Bentonitlage besteht aus einer Zahl von Lagen von Bentonitteilchen
mit vermischten Klebstofflagen, geformt zu einer sandwichartigen wasserdichtmachenden
Verbundstoffschicht. Ein Problem bei dieser patentierten Konstruktion
ist jedoch, daß sie
eine sehr geringe Schichtfestigkeit hat, wenn die Bentonitlage zu
einem Gel hydratisier wird. Dies kann ein großes Problem sein, wenn diese
Verkleidung an Böschungen
angebracht wird, insbesondere bei Deponien. Auch hat diese patentierte
Konstruktion kein Mittel zum Zurückhalten
des Bentonits, wenn es in der Abwesenheit eines eindämmenden Drucks
hydratisiert wird.
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Folglich hat der technische Stand
andere Wege vorgeschlagen, um Bentonitmaterial in Schichten oder
Rollen zu verpacken, die auf dem Grund des Teichs oder des Beckens
angebracht werden können.
Im US-Patent Nr. 4 501 788 wird ein Verfahren zum Bereitstellen
eines solchen verpackten Bentonit-Schichtmaterials unter Anwendung der
folgenden Schritte beschrieben:
- (a) Verwenden
eines Polyesterfolie-Trägermaterials
(zum Beispiel eines porösen
Vliesstoffs), das die Fähigkeit
hat, zu ermöglichen,
daß Gase durch
dasselbe in einer seitlichen Richtung entweichen,
- (b) Ausbringen eines Klebstoffs auf die obere Fläche dieses
Folienmaterials, wobei der Klebstoff aus einem stärkeartigen
Leim hergestellt wird,
- (c) Ausbringen von etwa einem Viertelzoll Bentonit oben auf
den Klebstoff,
- (d) Sprühen
eines zweiten Überzugs
aus Klebstoff oben auf das Bentonit,
- (e) Anbringen eines Gitterstoffs oder eines feinen Netzmaterials
oben auf dem Klebstoff,
- (f) Druckwalzen der obigen Kombination zu einem länglichen
flachen Schichtmaterial,
- (g) Trocknen des Schichtmaterials in einem Langofen bei etwa
300°F, um
so alle Feuchtigkeit aus dem Folienmaterial und dem Bentonit zu
trocknen.
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Das obige Verfahren ist nicht nur
umständlich,
aufwendig und zeitraubend, sondern die Trägerschicht und die Deckschicht
verlieren außerdem
ihren festen Kontakt miteinander. Dies ist ein sehr wichtiger Nachteil,
weil die Bentonitlage im nassen Zustand wie eine Gleitbahn an den
Seiten des Teichs oder an anderen Orten wirkt. Diese Gleitwirkung
wird weiter verstärkt
durch den im nassen Zustand aufgelösten Klebstoff
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Daher versuchten andere Leute eine
weitere Entwicklung, um wenigstens einen der zuvor erwähnten Mängel zu
vermeiden, das heißt,
die Verwendung eines Klebstoffs und den durch die Verwendung eines
solchen Klebstoffs notwendigen Trocknungsvorgang zu vermeiden. Ein
solches neues Verfahren, das nicht, wie es oben erwähnt wird,
Trocknen oder Klebstoff erfordert, wird im US-Patent Nr. 4 565 468 offengelegt.
Das Verfahren dieses Patents schließt die Anwendung der folgenden
Schritte ein:
- (a) Verwenden eines flachen Polyesterfolienmaterials,
vorzugsweise eines synthetischen Vliesstoffs, der ein poröses, flexibles
Polypropylenmaterial ist. Das Folienmaterial kann Gas in einer seitlichen
Richtung ableiten, um so zu ermöglichen,
daß Gas,
das sich angrenzend an die Folie sammelt, in seitlicher Richtung
nach außen
durch das Folienmaterial hindurchgeht.
- (b) Aufbringen von etwa einem Viertelzoll Bentonit über der
Oberseite des Basismaterials,
- (c) Aufbringen von glattem Kraftpapier oder einem anderen biologisch
abbaubaren Material über
der Oberseite des Bentonits. Dieses Material muß in der Lage sein, sich nach
der Hydratisierung zu zersetzen.
- (d) Heften des Schichtmaterials an das Basismaterial, wobei
das Bentonit zwischen den zwei Materialschichten positioniert wird.
Bei der bevorzugten Form verlaufen die Stiche in kreuzweisen diagonalen
Linien im Verhältnis
zur Längsachse
des Schichtmaterials, um so rautenförmige gesteppte Fächer zwischen
dem oberen Schichtmaterial und dem Basisschichtmaterial zu bilden.
Die gesteppten Fächer
halten Bentonit in denselben. Die gesteppte Anordnung verhindert,
daß sich
das Bentonit während
des Rollens des gesteppten Materials und während der Beförderung
verschiebt. Bei einer anderen Form ist das Kraftpapier gewellt, um
so längliche
gewellte Fächer
zum Halten des Bentonitmaterials zu bilden.
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Wenn das obige Material innerhalb
einer Wasserumgebung, wie beispielsweise am Grund eines Teichs oder
Beckens, angebracht wird, dehnt sich das Bentonit aus und zerreißt die Kraftpapierlage
an der Oberseite der Sperre. Das Bentonit dehnt sich weiter aus,
um so die durch das Heften gebildeten Heftlöcher abzudecken, und bildet
dadurch eine wasserundurchlässige
Lage.
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Wie aus der obigen Beschreibung zu
ersehen ist, kann es sein, daß das
Verfahren zum Herstellen des Schichtmaterials nach dem US-Patent
Nr. 4 565 468 besser ist als das nach dem Verfahren des US-Patents Nr. 4 501
788 (das dem Europäischen Patent
0059625 entspricht), aber es besteht immer noch der große Nachteil,
daß die
Bentonitlage während
der Verwendung als Wassersperre in einem nassen Zustand an Böschungen
wie eine Gleitbahn wirkt. Das Bentonit kann außerdem durch die Heftlöcher herausgequetscht
werden und eine Gleitschicht an der Oberfläche der Folie bilden.
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Alle in den obigen US-Patenten beschriebenen
Dichtmatten dienen nur dazu, Bentonit zu „verpacken", und bestehen im Prinzip immer aus
einer Substratschicht, einer Bentonitschicht und einer Deckschicht.
Nachdem diese Dichtmatten ausgelegt und anschließend befeuchtet worden sind,
werden die Substrat- und die Deckschicht nur über die gequollene Bentonitschicht
zwischen denselben, welche die Konsistenz von Schmierfett hat, verbunden.
Falls nun berücksichtigt
wird, daß die
Dichtmatten außerdem
nicht nur auf flachen Oberflächen,
sondern auch an Böschungen,
mit einer Sand- oder Bodenaufschüttung
und danach mit Kies oder Gestein beschwert werden müssen, ist
es leicht vorstellbar, daß eine
solche Aufschüttung
auf der dazwischenliegenden gequollenen Bentonitschicht, die wie
eine Rutsche wirkt, herunterrutscht, was in der Praxis oft zu beobachten
ist.
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Folglich dienen im Prinzip die in
den oben angegebenen US-Patenten beschriebenen Dichtmatten, wie
es bereits angedeutet wurde, nur dazu, das Bentonit in eine flache
Form zu packen, so daß sich
die Deckschicht beim Quellen des Bentonits von der Substratschicht
löst und
eine durchgehende Bentonitschicht Form annimmt. In Wirklichkeit
kann eine solche Bentonitschicht jedoch auf die im US-Patent Nr. 4 344
722 beschriebene Weise leichter und weniger aufwendig vor Ort erzeugt
werden. Dieses Patent stellt ein Verfahren und ein System zum Wasserdichtmachen
eines gewünschten
Substrats bereit und sieht außerdem
ein wasserdichtes und chemisch beständiges Erzeugnis vor. Das Verfahren
umfaßt
das Bereitstellen einer Länge
eines flexiblen, feuchtigkeitsdurchlässigen dünnen synthetischen Folienmaterials
mit gewünschten
Eigenschaften, das In-Kontakt-Bringen einer Schicht des Materials
mit dem Substrat, das wasserdicht gemacht werden soll, das Bedecken
der Materialschicht mit einer Mittelschicht aus Bentonit (Montmorillonit-Ton)
und das Anbringen einer dritten Schicht aus dem Textilerzeugnis
oben auf dem Bentonit. Das flexible, feuchtigkeitsdurchlässige dünne synthetische
Folienmaterial ist typischerweise ein Vliesstoff.
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Die vorstehende Erörterung
des technischen Stands ist zum großen Teil dem US-Patent Nr.
5 041 330 entnommen, in dem eine wasser- und/oder ölundurchlässige Dichtmatte
beschrieben wird, die eine Substratschicht und eine Deckschicht
umfaßt,
die jeweils aus einem Vliesstoffmaterial bestehen, und eine Schicht
aus Bentonit zwischen denselben hat. Die drei Schichten werden durch
Heften miteinander verbunden, um dadurch eine Schicht aus Bentonit zwischen
denselben zu halten. Während
angenommen wird, daß solche
Dichtmatten, wie sie im US-Patent Nr. 5 041 330 beschrieben werden,
ein gewisses Maß an
gewerblicher Nutzung erreicht haben, leiden solche Matten an mehreren
Nachteilen. Zum einen haben sie eine verhältnismäßig niedrige innere Scherfestigkeit,
wenn sie hydratisiert werden. Darüber hinaus kann das Bentonitpulver
hangabwärts wandern,
wenn solche Matten an steilen und vertikalen Böschungen angebracht werden,
wenn sie in einem kritischen Maß geschert
werden, können
die Querfasern reißen
oder aus den Geotextilschichten herausgezogen werden. Außerdem ist
die Grenzflächenscherfestigkeit
zwischen den Schichtmaterialien und dem Bodenplanum verhältnismäßig niedrig, wenn
hydratisiertes Bentonit durch das Schichtmaterial herausgequetscht
wird.
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Das abgelaufene Patent 3 561 177,
an Agro et al., das die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1
offenlegt, beschreibt, daß an
einer Gebäudewand,
die wasserdicht gemacht werden soll, klebend eine Folie befestigt
wird, die eine Papierschicht umfaßt, die klebend an einer in
Fächer
unterteilten Kunststoffschicht befestigt wird. Zwischen diesen beiden
Schichten wird eine Bentonitschicht angeordnet, die innerhalb der
Fächer
in der Kunststoffschicht eingeschlossen wird. Dieses Erzeugnis beschreibt nicht
ein heißgesiegeltes
mehrschichtiges Kunststofferzeugnis, das Vorsprünge zum Verankern des Erzeugnisses
an einer Bodenoberfläche
hat.
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Während
ein Artikel von Daniel und Koerner in „Civil Engineering", Dezember 1991,
beschreibt, daß eine
geosynthetische Tonauskleidung dadurch hergestellt wird, das eine
Bentonit-Tonschicht „zwischen
Geotextilien eingeschoben oder an einer Geomembran befestigt wird", gewährleistet
er nicht die Vorzüge
der vorliegenden Erfindung. Ähnlich
wird in „Geosynthetics" '93 eine strukturierte Membran beschrieben,
die Rippen und Spitzen auf entgegengesetzten Oberflächen einer
Geomembran zeigt. Diese Geomembran wird nicht als integrale Struktur
in Verbindung mit einer Bentonitschicht verwendet.
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Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, die oben erwähnten
und andere Nachteile des bekannten technischen Stands zu überwinden.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden eine
geosynthetische Tonauskleidung nach Anspruch 1 und ein Verfahren
zum Schützen
einer Oberfläche
oder eines Gebiets gegen eine Verschmutzung nach Anspruch 8 bereitgestellt.
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Die bevorzugte Auskleidung hat integriert geformte
Elemente in der Form einer Vielzahl von erhöhten Stummeln oder Stegen,
die eine wasserdurchlässige
Kunststoffschicht in einem Abstandsverhältnis zur Oberfläche der
Basismembran (der wasserundurchlässigen
Kunststoffschicht) tragen und zwischen denselben einen Raum definieren,
der mit fein zerteiltem Bentonitmaterial gefüllt wird. Die Basismembran
wird vorzugsweise, zum Beispiel durch Kalandrieren oder Vakuumformen,
mit den integriert in einer Oberfläche derselben geformten Stummeln
oder Stegen geformt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
befindet sich die Membran während
der Verwendung des Erzeugnisses üblicherweise
an der Oberseite des Erzeugnisses, und die Bentonitschicht befindet
sich in der Mitte zwischen der Membran und der Geotextilschicht
(der wasserdurchlässigen
Kunststoffschicht). Ähnlich
können
andere eindringende Stummel als örtlich
festgelegte Erweiterungen der Stummel oder Stege geformt werden,
welche die Taschen zum Einschließen der Bentonitschicht definieren.
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Von großer Wichtigkeit ist die Grenzflächenscherfestigkeit
zwischen der Bentonitschicht und der darüberliegenden Geomembran bei
Deponieanwendungen. Bei herkömmlichen
GCL (geosynthetic clay liners – geosynthetischen
Tonauskleidungen) schmiert das Bentonit, wenn es aus der GCL herausgequetscht
wird, die Grenzfläche
mit der Geomembran. Bei dieser Erfindung beseitigen die Stummel
und Stege das Gleiten auf dieser Grenzfläche, weil die Geomembran der
neuen GCL ebenfalls die Deponieauskleidung ist, die Geomembran nach
oben zeigt. Ähnlich
schließen
die Stummel und Stege ein inneres Scheren in der Bentonitschicht
aus.
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Auskleidungskonstruktionen erfordern
ebenfalls, daß die
Geomembran und die Tonschicht in einem innigen Kontakt sind, um
ein Seitwärtsströmen von
auslaufendem Wasser längs
der Grenzfläche
zu verhindern. Dies ist bei zwei gesonderten Komponenten schwierig
zu erreichen, weil die Geomembran während der Installation geknittert
(gewellt) werden kann. Bei dieser Erfindung sind der Ton/das Bentonit und
die Geomembran immer in Kontakt miteinander.
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Noch weitere Merkmale und Vorzüge der vorliegenden
Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden detaillierten
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, zusammen
mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen gleiche Zahlen gleiche Teile abbilden und
in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht einer Form einer Geoverbundstoffauskleidung,
hergestellt nach der vorliegenden Erfindung, ist,
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2 eine
Draufsicht der Geoverbundstoffauskleidung von 1 ist,
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3 eine
Draufsicht einer alternativen Form eines Geoverbundstoffs, hergestellt
nach der vorliegenden Erfindung, ist, und
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4 eine
Modifikation der Form von 1 zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird nun eine schematische teilweise
Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung
illustriert. In 1 wird
die GCL (geosynthetische Tonauskleidung) allgemein bei 10 als
eine undurchlässige
Membran angezeigt, die eine obere Fläche 11 und eine untere
Fläche 12 hat.
Auf der unteren Fläche gibt
es eine Reihe von Taschen 13, definiert durch Stege 14,
die eine wasserdurchlässige
Bodenfolie 15 tragen. Innerhalb der Taschen 13 (die
vollständig durch
die Stege, die obere Membran und die Bodenfolie 15 definiert
werden) befindet sich ein wasserquellfähiges Material, wie beispielsweise
Bentonitteilchen. Bei einer bevorzugten Form der Erfindung wird die
wasserdurchlässige
Bodenfolie 15 an die Spitzen 17 der Stege 14 heißgesiegelt,
um ein Erzeugnis zu bilden, in dem das trockene Bentonitpulver fest
an seinem Platz gehalten wird.
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Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Membran 10 vorzugsweise aus einem
wärmeverformbaren,
wasserundurchlässigen Kunststoff,
wie beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, oder einem anderen
Material, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Polypropylen, chloriertem
Polyethylen, chlorsulfoniertem Polyethylen, einer Ethylen-Mischpolymerisatlegierung
und linearem Polyethylen niedriger Dichte, hergestellt. Die wasserdurchlässige Schicht 15 ist
ein Kunststofftextilerzeugnis, das aus ähnlichen heißsiegelbaren
synthetischen Kunststoff Fasern, wie beispielsweise Polypropylen hoher
Dichte, Polyethylen, Polyester usw., hergestellt werden kann, und
kann ein gewebter oder ein Vliesstoff sein, mit einer Maschengröße, die
ausreicht, um die trockenen Bentonitteilchen einzuschließen. Die Fasern
können
gleichermaßen
Polyester-, Polyacryl- oder Polyamidfasern sein. Die Hauptvoraussetzung ist
eine angemessene Festigkeit und Heißsiegelbarkeit. Vorzugsweise
ist das Bentonitpulver in gekörnter
und/oder pulverisierter Form, so daß es eine Teilchengrößenverteilung
von annähernd
50 μm oder weniger
hat.
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Bei einer bevorzugten Form der Erfindung sind
die Stege 14 etwa 0,5 cm hoch, so daß die eingeschlossene Bentonitschicht
eine Dicke von 0,5 cm hat.
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Bei einer bevorzugten Verwendung
dieses Erzeugnisses wird die wasserundurchlässige Elementschicht 10 zu
der Richtung hin angebracht, aus der sich eine zum Eindringen neigende
Flüssigkeit der
Abdichtung nähert.
Falls die GCL zum Beispiel am Grund einer Deponieauskleidung verwendet
werden soll, um das Auslaufen von Deponie-Sickerwasser zu verhindern,
wird die Schicht 15 nach unten zeigen. Falls die GCL ein
Auslaufen einer Flüssigkeit vom
Grund der Deponieauskleidung in den umgebenden Erdboden verhindern
soll, wird die Schicht 15 unten angebracht. Ähnlich würde die
durchlässige Schicht 15 unten
angebracht werden, falls die GCL ein Teil einer durchlässigen Abdeckung
einer Deponie ist, das heißt,
um den Zugang von Regenwasser zu dem abgedeckten Material in der
Deponie zu verhindern.
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Wie es in 4 bei 14A gezeigt wird, können die
Stege 14 ähnlich
zugeschärfte
Spitzen oder Kanten haben, die entweder in die Schicht 15 eindringen oder
die Schicht 15 verformen, so daß der Steg wirken kann, um
die Schicht an ihrem Platz am Grund zu befestigen.
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Unter Bezugnahme auf 2 wird nun eine Draufsicht der GCL von 1 illustriert, wobei die durchlässige Textilschicht 15 entfernt
ist. In diesem Fall definieren die Stege quadratische Öffnungen zum
Halten des pulverisierten Bentonits.
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In 3 wird
eine Modifikation der Erfindung gezeigt, bei der die inneren Abschnitte
der Stege 14 durch Stummel 14B ersetzt werden,
die wirken, um die durchlässige
Textilschicht mit Zwischenraum über der
Schicht aus Bentonitteilchen anzuordnen. Die Stummel 14B werden
ausreichend eng angeordnet, so daß sie eine Verformung der undurchlässigen und der
durchlässigen
Schicht auf ein Minimum verringern, wenn die GCL einem einschließenden Druck ausgesetzt
wird. Außerdem
wird das Bentonitpulver auf der Oberfläche zwischen den Stummeln 14B ausreichend
gepackt, so daß das
Erzeugnis für
eine Beförderung
und eine Installation als Teil einer Deponieauskleidung leicht gerollt
werden kann.
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Bei einer bevorzugten Form der Erfindung wird
eine Polyethylenfolie hoher Dichte von 1,5 mm Dicke geprägt, um eine
Struktur bereitzustellen, wie sie in 3 gezeigt
wird. Diese hat Stummel 14B, die 6 mm hoch sind und mit
15 mm Zwischenraum angeordnet werden. Diese Folie wird unter einer
Rakel mit einer Schicht von Bentonitkörnchen beschichtet, die eine
Teilchengröße von annähernd 50 μm oder weniger
haben. Die Geotextildeckschicht 15 umfaßt typischerweise einen Vliesstoff
aus Polypropylen mit einer Masse pro Flächeneinheit von annähernd 250 g/m2, oder so, daß sie den spezifischen Erfordernissen
des Auskleidungssystems entspricht. Als Alternative dazu kann ein
gewebtes Geotextil verwendet werden. Die Deckschicht 15 wird
durch ein Heißeisen oder
ein ähnliches
Wärmeverbindungsverfahren
an die Spitzen der Stummel 14B oder der Stege 14A gebunden.
Das sich daraus ergebende Erzeugnis kann zum Versand aufgerollt
und mit einer der Oberflächen 15 oder 11 nach
oben oder nach unten auf dem Feld angebracht werden, ohne die Bentonitschicht
zu beeinträchtigen.
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Die Version mit den Stummeln wird
vorrangig auf flachen Oberflächen
und niedrigen Böschungen verwendet
werden. Die Version mit den Stegen wird vorrangig an steileren Böschungen
und vertikalen Wänden
verwendet werden. Es ist ein weiterer Vorzug dieser Art von GCL,
daß sie
sich unter einschließendem
Druck oder an örtlichen
Druckpunkten nicht zusammendrücken
und ermöglichen
wird, daß das Bentonit
vollständig
herausgequetscht wird.