DE10241293A1 - Verfahren zur Befestigung von Ufern - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen oder Deichen, dadurch gekennzeichnet, dass auf das mineralische Material auf der Oberfläche der Uferböschung mindestens ein kompaktes Polyurethan aufgebracht wird.

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Befestigung von Ufern mittels Polyurethanen sowie dazu geeignete Polyurethane.
  • Die Befestigung von Ufern, insbesondere von Uferböschungen, ist für die Regulierung von fliegenden Gewässern häufig notwendig. Beim Neubau und insbesondere bei der Sanierung von Wasserstraßen und Deichen ist eine Befestigung von Bereichen des Ufers häufig erforderlich.
  • Bisher wurden für solche Art Sanierungszwecke Verbundkörper aus Schotter und hochwertigen Beton vorgefertigt und am Einsatzort plaziert. Bei diesem Verfahren ist jedoch eine Sanierung von beschädigten Bereichen des Ufers an Ort und Stelle nicht möglich. Außerdem haben die Bauteile zumeist ein sehr hohes Gewicht.
  • Eine Möglichkeit der Sanierung von beschädigten Bereichen des Ufers an Ort und Stelle besteht in der Verwendung von härtenden Teerformulierungen, die über den zu verfestigenden Gesteinsschotter der Uferböschungen ausgetragen wurden. Mit diesem Verfahren kann für eine gewisse Zeit eine Verfestigung der Uferböschungen erreicht werden. Es tritt jedoch vor allen der ökologische Nachteil auf, daß im Laufe der Zeit phenolische oder andere umweltschädliche Verbindungen aus dem Teer freigesetzt werden können.
  • Die Verwendung von Polyurethanen zur Herstellung von Formkörpern mit mineralischen Inhaltsstoffen sowie zur Befestigung von Gesteinsschichten, insbesondere im Bergbau, ist ebenfalls bekannt.
  • So beschreibt DE 35 02 997 ein Verfahren zur Verfestigung von geologischen Formationen im Bergbau durch Polyurethanschaumstoffe. Hierbei werden in die zu verfestigende Formation Bohrlöcher eingebracht, die mit den flüssigen Komponenten für die Polyurethanreaktion gefüllt und danach verschlossen werden. Das Polyurethan schäumt auf und verteilt sich dadurch in die Ritzen der Gesteinsformation. Durch das nachfolgende Aushärten des Polyurethan-Schaums wird die Formation verfestigt. Ein derartiges Verfahren ist jedoch bei der Sanierung von Böschungen, insbesondere Uferböschungen, nicht anwendbar, da eine Verschäumung dort nicht möglich ist und das Eindringen von Wasser in den Schaum mit der Zeit eine Zerstörung des Schaums bewirken würde.
  • Weiterhin bekannt sind Formkörper aus Polyurethan mit mineralischen Inhaltsstoffen, beispielsweise Sand, für den Einsatz in Filterbrunnen im Bergbau. Derartige Formkörper sind beispielsweise in DD 109 319 , DD 116 846 und DE 44 28 048 beschrieben. Zur Herstellung derartiger Formkörper werden jedoch ausschließlich trockene Substrate eingesetzt, mit den flüssigen Polyurethan-Aufbaukomponenten vermischt und unter Druck in geschlossenen Formen hergestellt. Für eine Sanierung von Uferböschungen vor Ort ist dieses Verfahren daher nicht geeignet.
  • Aufgabe der Erfindung war es, Möglichkeiten zur Befestigung von Uferböschungen zu finden, die eine dauerhafte Befestigung zulassen, einfach auszuführen sind und keine ökologischen Probleme verursachen. Es sollte auch möglich sein, Reparaturen direkt an der Böschung oder am Damm beziehungsweise Deich vorzunehmen.
  • Die Aufgabe konnte gelöst werden durch die Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen beziehungsweise Deichen, mit kompakten Polyurethanen.
  • Gegenstand der Erfindung sind somit Uferböschungen, insbesondere Dämme oder Deiche, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrer Oberfläche das mineralische Material mit mindestens einem kompakten Polyurethan verbunden ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen oder Deichen, dadurch gekennzeichnet, daß auf das mineralische Material auf der Oberfläche der Uferböschung mindestens ein kompaktes Polyurethan aufgebracht wird.
  • Das Aufbringen des kompakten Polyurethans auf das mineralische Material auf Oberfläche der Uferböschung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.
  • Bei dem mineralischen Material auf der Oberfläche der Uferböschungen handelt es sich vorwiegend um Steine, insbesondere um Schüttungen von Gestein, bevorzugt Schotter, besonders bevorzugt Granitschotter.
  • Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren notwendig, daß das Polyurethan weitgehend, nach Möglichkeit vollständig kompakt ist. Kompakte Polyurethane weisen eine wesentlich bessere Haftung auf dem Gestein und eine höhere mechanische Festigkeit auf als geschäumte Polyurethane.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die flüssigen Aufbaukomponenten der Polyurethane vermischt und diese fließfähige Mischung auf das mineralische Material auf der Oberfläche der Uferböschung aufgebracht. Voraussetzung bei der Durchführung dieser Verfahrensvariante ist jedoch, daß dieser Bereich der Uferböschung frei von Bewuchs ist und vorzugsweise aus Steinen, insbesondere Schotter, besteht. Anderenfalls ist ein fester Verbund nicht gewährleistet.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein mineralisches Material, insbesondere Steine, bevorzugt solche mit einer durchschnittlichen Größe im Bereich zwischen 2 und 20 cm, besonders bevorzugt Schotter, in offene Formen eingebracht, auf die Schüttung des mineralischen Materials die fließfähige Mischung der flüssigen Aufbaukomponenten des Polyurethans aufgebracht, nach Aushärtung des Polyurethans der Formkörper entformt und dieser danach auf die Oberfläche der Uferböschung aufgebracht. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere dort vorteilhaft, wo die Reparaturen an der Uferböschung unterhalb der Wasserlinie durchgeführt werden müssen. Die Formkörper haben vorzugsweise eine Größe von 100 ± 50 × 100 ± 50 × 15 ± 10 cm. Bei größeren Formkörpern ist die mechanische Stabilität häufig unzureichend, außerdem ist der Transport aufwendig. Bei kleineren Formkörpern kann es problematisch sein, diese auf der Uferböschung zu stabilisieren außerdem wäre das Aufbringen der kleinen Formkörper bei großen Flächen aufwendig.
  • Als Aufbaukomponenten der Polyurethane im Sinne der vorliegenden Erfindung werden ganz allgemein Verbindungen mit freien Isocyanatgruppen und Verbindungen mit Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reaktiv sind, verstanden. Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reaktiv sind, sind zumeist Hydroxylgruppen oder Aminogruppen. Bevorzugt sind Hydroxylgruppen, da die Aminogruppen sehr reaktiv sind und das Reaktionsgemisch daher rasch verarbeitet werden muß. Die durch Umsetzung dieser Aufbaukomponenten gebildeten Produkte werden im folgenden allgemein als Polyurethane bezeichnet.
  • Bei beiden Verfahrensvarianten ist es nicht erforderlich, daß die mineralischen Materialien trocken vorliegen. Überraschenderweise gelingt es auch bei Vorliegen von nassem mineralischen Material, eine gute Haftung zwischen dem Polyurethan und dem mineralischen Material zu erhalten.
  • Als kompakte Polyurethane können die üblichen und bekannten Verbindungen dieses Typs eingesetzt werden. Die Herstellung dieser Materialien erfolgt durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen. Als Polyisocyanate können prinzipiell alle bei Raumtemperatur flüssigen Polyisocyanate mit mindestens zwei Isocyanatgruppen eingesetzt werden. Vorzugsweise kommen aromatische Polyisocyanate zum Einsatz, besonders bevorzugt Isomere des Toluylendiisocyanats (TDI) und des Diphenylmethandiisocyanats (MDI), insbesondere Mischungen aus MDI und Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanaten (Roh-MDI). Die Polyisocyanate können auch modifiziert sein, vorzugsweise durch den Einbau von Isocyanuratgruppen und insbesondere durch den Einbau von Urethangruppen. Die letztgenannten Verbindungen werden durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit einem Unterschuß an mit Verbindungen mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen hergestellt und üblicherweise als NCO-Prepolymere bezeichnet. Ihr NCO-Gehalt liegt zumeist im Bereich zwischen 2 und 29 Gew.-%.
  • Als Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen werden zumeist mehrfunktionelle Alkohole, sogenannte Polyole, oder, weniger bevorzugt, mehrfunktionelle Amine eingesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als kompakte Polyurethane solche mit einer hydrophoben Ausrüstung eingesetzt. Die Hydrophobie kann insbesondere durch Zusatz von hydroxylfunktionellen fettchemischen Komponenten zu mindestens einer der Ausgangskomponenten des Polyurethansystems, bevorzugt zur Polyolkomponente, bewirkt werden.
  • Es sind eine Reihe von hydroxylfunktionellen fettchemischen Komponenten bekannt, die verwendet werden können. Beispiele sind Rizinusöl, mit Hydroxylgruppen modifizierte Öle wie Traubenkernöl, Schwarzkümmelöl, Kürbiskernöl, Borretschsamenöl, Sojaöl, Weizenkeimöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Erdnussöl, Aprikosenkernöl, Pistazienkernöl, Mandelöl, Olivenöl, Macadamianussöl, Avocadoöl, Sanddornöl, Sesamöl, Haselnussöl, Nachtkerzenöl, Wildrosenöl, Hanföl, Distelöl, Walnussöl, mit Hydroxylgruppen modifizierte Fettsäureester auf Basis von Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Vaccensäure, Petroselinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, α- und γ-Linolensäure, Stearidonsäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure, Cervonsäure. Bevorzugt eingesetzt werden hierbei das Rizinusöl und dessen Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden oder Keton-Formaldehyd- Harzen. Letztgenannte Verbindungen werden beispielsweise von der Bayer AG unter der Bezeichnung Desmophen® 1150 vertrieben.
  • Eine weitere bevorzugt eingesetzte Gruppe von fettchemischen Polyolen kann durch Ringöffnung epoxidierter Fettsäureester bei gleichzeitiger Umsetzung mit Alkoholen und gegebenenfalls folgenden weiteren Umesterungsreaktionen gewonnen werden. Der Einbau von Hydroxylgruppen in Öle und Fette erfolgt in der Hauptsache durch Epoxidierung der in diesen Produkten enthaltenen olefinischen Doppelbindung gefolgt von der Umsetzung der gebildeten Epoxidgruppen mit einem ein- oder mehrwertigen Alkohol. Dabei wird aus dem Epoxidring eine Hydroxylgruppe oder bei mehrfunktionellen Alkoholen eine Struktur mir einer höheren Anzahl an OH-Gruppen. Da Öle und Fette meist Glyzerinester sind, laufen bei den oben genannten Reaktionen noch parallele Umesterungsreaktionen ab. Die so erhaltenen Verbindungen haben vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich zwischen 500 und 1500 g/mol. Derartige Produkte werden beispielsweise von der Firma Henkel angeboten.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als kompaktes Polyurethan ein solches eingesetzt, das herstellbar ist durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen mindestens ein fettchemisches Polyol und mindestens ein mit Phenol modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstoffharz, insbesondere ein Inden-Cumaron-Harz enthalten. Diese Polyurethane sowie ihre Aufbaukomponenten weisen eine derart hohe Hydrophobie auf, daß sie prinzipiell sogar unter Wasser zu einem kompakten Polyurethan aushärten können.
  • Somit ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung ein kompaktes Polyurethan, herstellbar durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen mindestens ein fettchemisches Polyol und mindestens ein mit Phenol modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstoffharz, insbesondere ein mit Phenol modifiziertes Inden-Cumaron-Harz enthält.
  • Als mit Phenol modifizierte aromatisches Kohlenwasserstoffharze mit einer endständigen Phenolgruppe, werden vorzugsweise mit Phenol modifizierte Inden-Cumaron-Harze, besonders bevorzugt technische Gemische von aromatischen Kohlenwasserstoffharzen ver wendet, insbesondere solche, die als wesentlichen Bestandteil Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
    Figure 00060001
    mit n von 2 bis 28 enthalten. Derartige Produkte sind handelsüblich und werden beispielsweise von der Firma Rütgers VFT AG unter dem Handelsnamen NOVARES© angeboten.
  • Die mit Phenol modifizierten aromatischen Kohlenwasserstoffharze, insbesondere die mit Phenol modifizierten Inden-Cumaron-Harze einen OH-Gehalt zwischen 0,5 und 5,0 Gew.-% aufweisen.
  • Vorzugsweise werden das fettchemische Polyol und das mit Phenol modifizierte aromatische Kohlenwasserstoffharz, insbesondere das Inden-Cumaron-Harz in einem Gewichtsverhältnis von 100 : 1 bis 100 : 50 eingesetzt.
  • Gemeinsam mit den genannten Verbindungen können weitere Verbindungen mit mindestens zwei aktiven Wasserstoffatomen eingesetzt werden. Auf Grund ihrer hohen Hydrolysebeständigkeit sind Polyetheralkohole bevorzugt. Diese werden nach üblichen und bekannten Verfahren, zumeist durch Anlagerung von Alkylenoxiden an H-funktionelle Startsubstanzen, hergestellt. Die mitverwendeten Polyetheralkohole haben vorzugsweise eine Funktionalität von mindestens 3 und eine Hydroxylzahl von mindestens 400 mg KOH/g, vorzugsweise mindestens 600 mg KOH/g, insbesondere im Bereich von 400 bis 1000 mg KOH/g. Ihre Herstellung erfolgt auf üblichem Wege durch Umsetzung von mindestens dreifunktionellen Startsubstanzen mit Alkylenoxiden. Als Startsubstanzen können vorzugsweise Alkohole mit mindestens drei Hydroxylgruppen im Molekül eingesetzt werden, beispielsweise Glyzerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Saccharose. Als Alkylenoxid wird vorzugsweise Propylenoxid eingesetzt.
  • Der Reaktionsmischung können weitere übliche Bestandteile zugesetzt werden, beispielsweise Katalysatoren und übliche Hilfs- und Zusatzstoffe. Insbesondere sollten der Reaktionsmischung Trockenmittel, beispielsweise Zeolithe, zugesetzt werden, um die Anreicherung von Wasser in den Komponenten und damit ein Aufschäumen der Polyurethane zu vermeiden. Diese Abmischung wird in der Technik häufig als Polyolkomponente bezeichnet.
  • Die erfindungsgemäßen Polyurethane können prinzipiell ohne die Anwesenheit von Katalysatoren hergestellt werden. Zur Verbesserung der Aushärtung können Katalysatoren, vorzugsweise in einer Menge von maximal 0,1 Gew.-%, bezogen auf das fertige Polyurethan, mitverwendet werden. Als Katalysatoren sollten vorzugsweise solche ausgewählt werden, die eine möglichst lange Reaktionszeit bewirken. Dadurch ist es möglich, daß die Reaktionsmischung lange flüssig bleibt und möglichst tief in die zu befestigende Gesteinsschüttung eindringen kann. Prinzipiell ist es möglich, auch ganz ohne Katalysator zu arbeiten.
  • Die Kombination der Polyisocyanate mit den Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen sollte in einem solchen Verhältnis erfolgen, daß ein stöchiometrischer Überschuß an Isocyanatgruppen, vorzugsweise von mindestens 5 %, insbesondere im Bereich zwischen 5 und 60 vorliegt.
  • Die erfindungsgemäßen hydrophoben Polyurethane zeichnen sich durch eine besonders gute Verarbeitbarkeit aus. So zeigen diese Polyurethane eine besonders gute Haftung, insbesondere auf feuchten Substraten wie nassem Gestein, insbesondere Granitschotter. Die Aushärtung der Polyurethane erfolgt trotz der Anwesenheit von Wasser praktisch kompakt. Auf Grund ihrer langen Reaktionszeiten können die Systeme in flüssigem Zustand tief in die Schüttung der Substrate eindringen, wodurch die Stabilität der Verbunde weiter erhöht wird. Die erfindungsgemäßen kompakten Polyurethane zeigen jedoch auch bei dünnen Filmen eine vollständig kompakte Aushärtung.
  • Das Aufbringen der Polyurethan-Reaktionsmischung auf das zu verfestigende Gestein kann sehr einfach erfolgen. Bei der Befestigung von Uferböschungen direkt vor Ort können das Polyisocyanat und die Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen in einem Gefäß, im einfachsten Falle einem Eimer, im entsprechenden Verhältnis gemischt und die flüssige Mischung auf die zu verfestigende Stelle aufgebracht werden, im einfachsten Falle durch Gießen. Das Mischen und Aufbringen kann jedoch auch durch eine Mischvorrichtung, wie einen statischen Mischer, erfolgen.
  • Bei der Herstellung von Formkörpern kann ebenfalls wie oben beschrieben verfahren werden, bevorzugt ist es in diesem Fall, die Komponenten mit Mischeinrichtungen, wie Mischköpfen, zu dosieren.
  • Bei der erfindungsgemäßen Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen und Deichen, ist es nicht notwendig, daß das zu befestigende Gestein trocken ist. Insbesondere bei der Verwendung von hydrophoben Polyurethanen kommt es auch bei feuchtem Gestein, insbesondere auf Granitschotter, überraschenderweise zu einer guten Haftung der kompakten Polyurethane. Überraschenderweise erfolgt, insbesondere bei Verwendung der oben beschriebenen hydrophoben Polyurethane, enthaltend das fettchemische Polyol und das mit Phenol modifizierte aromatische Kohlenwasserstoffharz, insbesondere das Inden-Cumaron-Harz, neben einer sehr guten Haftung auf den Substraten auch zu einer praktisch blasenfreien Aushärtung der Polyurethane. Auch an den Grenzflächen zwischen Gestein und Polyurethan kommt es zu keinerlei Schäumreaktionen.
  • Damit sind die Polyurethane hervorragend zur Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen und Deichen, geeignet. Der Verbund zwischen Gestein und Polyurethan ist sehr fest. Weiterhin kommt es, insbesondere bei Einsatz sehr hydrophober Polyurethane, zu praktische keinem hydrolytischen Abbau der Polyurethane und somit zu einer sehr langen Haltbarkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren befestigten Uferböschungen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine einfache Methode zur Befestigung von Uferböschungen. Die Befestigung der Dämme vor Ort ist ein sehr einfaches und effektives Verfahren zur Reparatur von Beschädigungen der Uferanlagen oder beim Neubau von Uferanlagen. Es ist einfach und ohne komplizierte technische Mittel durchzuführen und bewirkt, wie oben beschreiben, eine sehr dauerhafte Befestigung.
  • Die Verfahrensvariante, bei der die Befestigungselemente in einem separaten Schritt als Formkörper hergestellt diese dann auf die Uferböschung aufgelegt werden, hat gegenüber den herkömmlichen Platten aus Beton den Vorteil einer deutlichen Gewichtsreduzierung bei mindestens ebenso guten Gebrauchseigenschaften.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Befestigung von Uferböschungen ist einfach durchzuführen, führt zu einer dauerhaften Befestigung der Ufer und hat keine nachteiligen Auswirkungen auf die Umwelt. Die Verbunde halten auch den üblichen, bei derartigen Anwendungen auftretenden Belastungen, wie Strömung oder Wellengang, ohne Beeinträchtigung der Gebrauchseigenschaften stand.
  • Mit dem bevorzugt verwendeten kompakten, hydrophoben Polyurethan steht ein Material zur Verfügung, mit dem sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft durchführen läßt.
  • Die Erfindung soll an den nachstehenden Beispielen näher erläutert werden.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1900 g eines fettchemischen Polyols auf der Basis von Sojaöl mit einer Hydroxylzahl von 170 mg KOH/g, 520 g eines analogen fettchemischen Polyols mit einer Hydroxylzahl von 230 mg KOH/g, 120 g eines Polyetherpolyols auf der Basis Trimethylolpropan/Propylenoxid mit einer Hydroxylzahl von 875 mg KOH/g, 180 g eines zeolithischen Trockenmittels 50 %-ig in Rizinusöl und 1,2 g eines Siliconentlüfters wurden zu einer Polyolkomponente vermischt.
  • Diesem Gemisch wurden 300 g eines aromatischen Kohlenwasserstoffharzes mit der Handelsbezeichnung NOVARES® HA1100 der Firma Rütgers VFT AG Duisburg mit einer Hydroxylzahl von 54 mg KOH/g zugesetzt und damit die Polyolkomponente vervollständigt.
  • Zu dieser fertigen Polyolkomponente wurden 1600 g eines Polymer-MDI mit einem Isocyanatgehalt von 31 Gew.-% zugegeben und die Komponenten intensiv vermischt.
  • Aus der Mischung der Komponenten wurde ein Verbundkörper mit feuchtem Granitschotter hergestellt.
  • Dazu wurde nasser Granitschotter in eine offene Form mit den Abmessungen 1m × 1m × 0,15m, die mit Polyethylenfolie ausgekleidet wurde, eingetragen. Nach weiterer zusätzlicher Befeuchtung wurde die flüssige Mischung der Komponenten gleichmäßig mittels einer Gießkanne auf dem feuchten Granitschotter verteilt. Das flüssige Reaktionsgemisch mit einer sehr langen Reaktionszeit benetzte das Gestein und durchtränkte die gesamte Schotterlage.
  • Das kompakte Polyurethan härtete trotz Anwesenheit von Wasser kompakt und blasenfrei aus und ergab einen festen Verbund mit dem Granitschotter.
  • Zum Eignungstest des Verbundkörpers wurde dieser in einem Wasserbecken unter Simulationbedingungen des Wellenganges einem Zeitraffertest ausgesetzt. Der Verbund hielt diesen Beanspruchungen stand.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Befestigung von Uferböschungen, insbesondere Dämmen oder Deichen, dadurch gekennzeichnet, dass auf das mineralische Material auf der Oberfläche der Uferböschung mindestens ein kompaktes Polyurethan aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte a) Mischung einer Komponente mit Isocyanatgruppen mit einer Komponente mit Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reaktiv sind, b) Aufbringen der fließfähigen Mischung aus Schritt a) auf das mineralische Material auf der Oberfläche der Uferböschung.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte A) Einbringen von mineralischem Material, insbesondere Steinen, in eine offene Form B) Mischung einer Komponente mit Isocyanatgruppen mit einer Komponente mit Gruppen, die mit Isocyanatgruppen reaktiv sind, C) Aufbringen der Mischung der flüssigen Mischung aus Schritt b) auf das mineralische Material in der offenen Form, D) Entformen des Formkörpers nach Aushärten des entstehenden Polyurethans, E) Aufbringen des Formkörpers auf die Oberfläche der Uferböschung.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kompakte Polyurethan hydrophob ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das kompakte Polyurethan herstellbar ist durch Umsetzung von i) Polyisocyanaten mit ii) Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen und die Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen mindestens ein fettchemisches Polyol und mindestens ein mit Phenol modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstoffharz enthalten.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das fettchemische Polyol ausgewählt ist aus der Gruppe, enthaltend Rizinusöl, mit Hydroxylgruppen modifizierte Öle wie Traubenkernöl, Schwarzkümmelöl, Kürbiskernöl, Borretschsamenöl, Sojaöl, Weizenkeimöl, Rapsöl, Sonnenblumenöl, Erdnussöl, Aprikosenkernöl, Pistazienkernöl, Mandelöl, Olivenöl, Macadamianussöl, Avocadoöl, Sanddornöl, Sesamöl, Hanföl, Haselnussöl, Nachtkerzenöl, Wildrosenöl, Hanföl, Distelöl, Walnussöl, mit Hydroxylgruppen modifizierte Fettsäureester auf Basis von Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Vaccensäure, Petroselinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Linolensäure, Stearidonsäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure, Cervonsäure, sowie Polyole, die durch Ringöffnung epoxidierter Fettsäureester bei gleichzeitiger Umsetzung mit Alkoholen gewonnen werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Phenol modifizierte aromatische Kohlenwasserstoffharz ein mit Phenol modifiziertes Inden-Cumaron-Harz ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Phenol modifizierte aromatische Kohlenwasserstoffharz einen OH-Gehalt zwischen 0,5 und 5,0 Gew.-% aufweist.
  9. Kompakte hydrophobe Polyurethane, herstellbar durch Umsetzung von i) Polyisocyanaten mit ii) Verbindungen mit mindestens zwei mit Isocyanatgruppen reaktiven Wasserstoffatomen dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen mit mindestens zwei reaktiven Wasserstoffatomen ii) mindestens ein fettchemisches Polyol und mindestens ein mit Phenol modifiziertes aromatisches Kohlenwasserstoffharz enthalten.
  10. Formkörper aus kompakten Polyurethanen und mineralischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyurethane kompakte hydrophobe Polyurethane gemäß Anspruch 8 eingesetzt werden.
  11. Uferböschungen, insbesondere Dämme oder Deiche, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrer Oberfläche das Gestein mit mindestens einem kompakten Polyurethan verbunden ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006134136A1 (de) 2005-06-14 2006-12-21 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung eines verbundstoffes aus steinen und einem kunststoff
WO2007042451A1 (de) * 2005-10-10 2007-04-19 Basf Se Beschichtete schlacke
WO2007104659A1 (de) * 2006-03-15 2007-09-20 Basf Se Verfahren zur behandlung von mineralischen oberflächen
WO2008128665A1 (de) * 2007-04-24 2008-10-30 Hennecke Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ausschäumen von schotterbetten
WO2009034101A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Basf Se Verfahren zur herstellung von verbunden aus mineralischen körpern und kunststoffen
US20100256295A1 (en) * 2007-09-14 2010-10-07 Basf Se Method for producing mineral-bearing cover layers for floor coverings
EP2500472A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-19 Bayer MaterialScience AG Teilverschäumte Schotterverfestigung für Dämme und Deiche

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6922486U (de) 1969-06-06 1969-12-04 Klaus Ibel Fluessigkeitsdurchlaessiges bauelement.
DE1946469B1 (de) 1969-09-13 1971-03-04 Asphalt Und Tiefbau Gmbh Deuts Dichtungsschicht fuer geneigte Flaechen und Verfahren zum Beschichten geneigter Flaechen
DD109319A1 (de) 1974-01-25 1974-11-05
DD116846A1 (de) 1975-04-01 1975-12-12
DE3502997A1 (de) 1985-01-30 1986-07-31 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur verfestigung von geologischen formationen
DE4428048A1 (de) 1994-08-08 1996-02-15 Elastogran Gmbh Verfahren zur Herstellung von Formkörpern auf Basis Quarzsand und Polyurethan
DE19545165A1 (de) 1995-12-04 1997-06-05 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von offenzelligen Polyurethan-Schaumstoffen
US5911545A (en) 1998-09-23 1999-06-15 Heitkamp; Roy S. Method for stabilizing and repair of docks and seawalls

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006134136A1 (de) 2005-06-14 2006-12-21 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung eines verbundstoffes aus steinen und einem kunststoff
CN101198665B (zh) * 2005-06-14 2012-06-20 巴斯福股份公司 通过复合材料稳定和固定岸堤、山腰和斜坡的方法
US8334010B2 (en) 2005-06-14 2012-12-18 Basf Aktiengesellschaft Method for producing a composite material from stones and a plastic material
US8485759B2 (en) 2005-06-14 2013-07-16 Basf Aktiengesellschaft Method for stabilising and securing rivers, slopes and embankments
WO2007042451A1 (de) * 2005-10-10 2007-04-19 Basf Se Beschichtete schlacke
WO2007104659A1 (de) * 2006-03-15 2007-09-20 Basf Se Verfahren zur behandlung von mineralischen oberflächen
WO2008128665A1 (de) * 2007-04-24 2008-10-30 Hennecke Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ausschäumen von schotterbetten
RU2448211C2 (ru) * 2007-04-24 2012-04-20 Хеннекке Гмбх Способ и устройство для запенивания балластных слоев
AU2008241025B2 (en) * 2007-04-24 2013-06-20 Hennecke Gmbh Method and device for foaming ballast beds
WO2009034101A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Basf Se Verfahren zur herstellung von verbunden aus mineralischen körpern und kunststoffen
US20100256295A1 (en) * 2007-09-14 2010-10-07 Basf Se Method for producing mineral-bearing cover layers for floor coverings
EP2500472A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-19 Bayer MaterialScience AG Teilverschäumte Schotterverfestigung für Dämme und Deiche

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