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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist eine verbesserte, flexible geosynthetische Tondichtungsbahn,
bei der es sich um eine wirksame Wasserbarriere für Teiche,
Klärteiche,
Abwassereinschließungsbereiche
und zur Verkleidung von Betonoberflächen, wie zum Beispiel Plaza-Decks
aus Beton, Fundamentmauern aus Beton und dergleichen handelt. Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine geosynthetische
Tondichtungshahn, die zwei Gewebelagen und eine Zwischenschicht
aus wasserquellbarem Ton, wie zum Beispiel einem Natriummontmorillonitton
umfasst; worin die beiden Gewebelagen strukturell befestigt sind,
um eine Zwischenschicht aus Ton auf jedwede Weise zu umgeben, wie
zum Beispiel durch Kleben, Kompression (
US 5,584,600 ) oder durch Zusammennähen oder
Vernadeln der Gewebelagen, um den Ton dort dazwischen einzuschließen. Erfindungsgemäß schließt eine
der Gewebelagen, die sich in Kontakt mit dem Bett des Teiches oder
Klärteiches,
der Erdoberfläche
oder der Fundamentmauer befindet, eine offene Struktur ein, die
ausreichend offen ist, um die Extrusion des Tons dort hindurch zu
erlauben, wenn der Ton hydratisiert wird und quillt. Der hydratisierte
Ton und etwas Wasser extrudieren durch die offene Gewebestruktur
und kontaktieren eine angrenzende Oberfläche, die zum Beispiel gegen
das Bett eines Teiches oder Klärteiches,
eine Erdoberfläche
oder Fundamentmauer aus Beton angebracht ist, um auf diese Weise
die laterale Migration von Wasser zwischen die angrenzende Oberfläche, zum
Beispiel eine Fundamentwand aus Beton, und die Dichtungsbahn zu
blockieren, zum Verhindern, dass Wasser einen Weg durch die zu schützende Oberfläche findet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
UND STAND DER TECHNIK
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind geosynthetische Tondichtungsbahnen, die zur Bildung von Wasserbarrieren
verwendet werden. Die geosynthetischen Tondichtungsbahnen sind zur
Verkleidung einer Oberfläche
zum Schutz dieser Oberfläche
gegen die Penetration von Wasser dort hindurch, insbesondere zum
Schutz wasserhaltender Bereiche, abfallwasserhaltender Bereiche,
Betonoberflächen
und dergleichen, wie zum Beispiel horizontalen Plaza-Decks und vertikalen
Fundamentwänden
aus Beton nützlich.
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Die Verwendung von wasserquellbarem
Smektit-Ton, wie zum Beispiel Natriumbentonit, zur Schaffung einer
Barriere von geringer Permeabilität in Deponien und Teichen ist
weithin bekannt. Bentonit ist ein Tonmaterial, das natürlich vorkommt,
und es expandiert, wenn es nach Absorption von Wasser hydratisiert.
Wenn der Bentonit Wasser absorbiert und expandiert, ist er dazu
in der Lage, eine Barriere mit geringer Permeabilität für Wassermigration
zu bilden, wenn der Bentonit vorschriftsmäßig eingeschlossen ist. Die
erfindungsgemäßen geosynthetischen
Tondichtungsbahnen verlassen sich auf die unvollständige Toneinschließung über die
Extrusion von wasserenthaltendem, wasserquellbarem Ton nach der
Hydratation dort hindurch, um die laterale Migration von Wasser
unter die Dichtungsbahnen zu verhindern.
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Geosynthetische Tondichtungsbahnen
werden primär
aus zwei Bahnen, wie zum Beispiel einer Trägerbahn und einer Deckbahn,
die eine Schicht aus wasserquellbarem Ton umgeben, gefertigt. Die
primäre
Unterlagen- oder Trägerbahn
stellt in der Regel das dauerhaftere Material dar, und die Dichtungsbahn
wird häufig dergestalt
angeordnet, dass die Trägerbahn
an der vor Wasserpenetration zu schützenden Oberfläche liegt. Die
Deckbahn, auf die auch als Scrim verwiesen wird, ist in der Regel
weniger dauerhaft als die Trägerbahn. Auf
das Produkt, einschließlich
einer zwischen den beiden Bahnen (Deckbahn und Trägerbahn)
angeordneten Schicht aus wasserquellbarem Bentonitton, wird häufig als
eine geosynthetische Tondichtungsbahn oder GTD verwiesen.
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Damit der wasserquellbare Ton, wie
zum Beispiel Natriumbentonit, eine wirksame Wasserbarriere schaffen
kann, muss er vorschriftsmäßig eingeschlossen
werden, wie zum Beispiel zwischen zwei Bahnen – einer Trägerbahn und einer Deckbahn – eingeschlossen
werden. Der Bentonit kann durch Aufbringen von Klebstoff auf die
Trägerbahn;
durch Kompression von zwei eine nasse Bentonitschicht umgebenden
Bahnen, wie zum Beispiel nach dem US-Patent Nr. 5,584,609 dieses
Rechtsnachfolgers, durch Vernadelung der Deckbahn an die Trägerbahn
oder durch Steppen der Trägerbahn
an die Deckbahn oder eine Kombination davon an Ort und Stelle gehalten
werden. Die Bahnen können
aus dauerhaften gewebten oder ungewebten Materialien oder Bahnen
hergestellt werden, die nicht zulassen, dass der Bentonit durch
das Material migriert.
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Gemäß dem vorherigen US-Patent
Nr. 5,350,255 dieses Rechtsnachfolgers, ist die Herstellung einer geosynthetischen
Tondichtungsbahn zur Verwendung in Deponien bekannt, die eine offene
Struktur in den Gewebekanten zur Migration von Bentonitton einschließt, wobei
zwei geosynthetische Tondichtungsbahnen überlappen. Wie in dem Patent '255 angedeutet wird,
ist das offene Gewebe auf die Überlappungsanteile
der GTD beschränkt,
um Wasserpenetration in die Bereiche der GTD-Überlappung zu verhindern, und
die meisten der GTD besitzen ein geschlosseneres Gewebe für die vorschriftsmäßige Toneinschließung, um
die in einer Deponieumgebung benötigte
geringe Permeabilität
aufrechtzuerhalten.
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US
5187915 beschreibt eine Platte und ein Verfahren zur Herstellung
der Platte, die als eine Wasserbarriere, einschließlich einer
Zwischenschicht aus einem wasserquellbaren kolloidalen Ton, wie
zum Beispiel Bentonit nützlich
ist, die zwischen zwei Bahnenmateriallagen, wie zum Beispiel Pappe,
in Sandwichform eingelagert sind, worin mindestens eine der Bahnenmateriallagen
eine Vielzahl von Öffnungen
mit Zwischenräumen
dazwischen angeordnet oder Wasserkanäle besitzt, die von dem Äußeren der
Platte zu der dazwischenliegenden wasserquellbaren Tonschicht verlaufen.
Die Wasserkanäle
enthaltende Bahnenmateriallage schließt eine Beschichtung aus einem
entfernbaren Material ein, das sich vollkommen über die Wasserkanäle in der
Deckbahn mit kontrollierter, prädeterminierter
Wasserlöslichkeit
dergestalt befindet, dass die dazwischenliegende wasserquellbare
Tonschicht nach der Solubilisierung und Entfernung des Beschichtungsmaterials
schnell hydratisiert wird und um die Hydratation des Tons während der
Installation vor der Entfernung des Beschichtungsmaterials zu verhindern.
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US
5360294 offenbart eine geosynthetische Tondichtungsbahn,
die zur Installation in Deponieanlagen, die mit niedrigeren Drainagesystemen
ausgerüstet
sind, vorgesehen sind. An den Außenkanten der Dichtungsbahnen
angeordnete Überlappungsverlängerungen
enthalten auf wirksame Weise den aktivierten Bentonit.
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US
3561177 offenbart eine laminierte Bauplatte zur Aufrechterhaltung
einer Wasserbarriere-Verbundmasse positioniert gegen eine Struktur,
die wasserdicht gemacht werden soll, einschließlich eines Gliedes, das eine
Vielzahl angrenzender Kompartimente vorsieht, die in einer Vielzahl
van Richtungen verlaufen, einer Wasserbarrie-Verbundmasse in jedem
der Kompartimente, einer flexiblen Unterlage, welche die Rückseite
von genannten Kompartimenten bedeckt und wasserundurchlässig und
abriebfest ist, und einer flexiblen Decklage zur Platzierung in
sich berührender
Beziehung mit einer wasserdicht zu machenden Struktur, wobei die
Decklage porös
ist, um Wasserpenetration in die Kornpartimente zur Aktivierung
der Wasserbarriere-Verbundmasse zu erlauben.
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Gemäß dem Stand der Technik wurde
der Bentonit durch vorschriftsmäßiges Einschließen zwischen zwei
Bahnen, die keine Migration des Bentonits erlauben, vorschriftsmäßig eingeschlossen
und nach Hydratation durch Wasser quillt der Bentonit und bildet
eine wirksame Wasserbarriere. Die erfindungsgemäßen geosynthetischen Tondichtungsbahnen
stellen andererseits eine kontrollierte Migration von wasserquellbarem Ton
und in Ton enthaltenem Wasser durch eine "offene" Gewebeseite bereit, um die laterale
Migration von Wasser hinter die Dichtungsbahnen zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß ist eine Verbundstruktur
vorgesehen, die eine vor Wasserpenetration zu schützende Oberfläche mit
einer inneren Bahnenmateriallage aus einer geosynthetischen Tondichtungsbahn
aufweist, wobei genannte geosynthetische Tondichtungsbahn eine innere
Bahnenmateriallage und eine äußere Bahnenmateriallage
mit einer Schicht aus wasserquellbarem Smektit-Ton dazwischen angeordnet
umfasst, wobei genannte innere Bahnenmateriallage eine offenere
Struktur über
ihre gesamte Oberfläche
als die äußere Bahnenmateriallage
einschließt
und wobei genannte innere Bahnenmateriallage eine Hohlraumfläche von
mindestens 5% dergestalt aufweist, dass nach Hydratation von genanntem
Ton der Ton durch die innere Bahnenmateriallage, aber nicht durch
die äußere Bahnenmateriallage
extrudiert.
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Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum
Schutz einer Oberfläche
gegen Wasserpenetration vorgesehen, umfassend das Anordnen einer
geosynthetischen Tondichtungsbahn wie hierin definiert gegen genannte
Oberfläche,
wobei die innere Bahnenmateriallage gegen genannte Oberfläche angeordnet
ist.
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Die geosynthetische Tondichtungsbahn
(GTD) schließt
eine Schicht aus wasserquellharem Smektit-Ton, z. B. Natriummontmorillonit,
angeordnet zwischen einer Trägerbahn
und einer Deckbahn ein. Eine innere Bahn, die gegen die vor Wasserpenetration
zu schützende
Oberfläche – entweder
die Trägerbahn
oder die Deckbahn – angeordnet
ist, wird aus Material mit einer offeneren Struktur gefertigt, die
hydratisiertem Bentonit erlaubt, durch sie hindurch zu migrieren.
Die andere, z. B. äußere Bahn,
schließt
eine geschlossenere Struktur ein und schließt deshalb die Bentonit-Migration
durch sie aus. Die GTD kann auf jedwede bekannte Weise, z. B. mittels
Befestigen des Tons durch Kleben an die Bahnenmateriallagen, durch
Kompression bei hohem Druck (45–85
Pounds pro laufendem Inch) der Gewebe, die zusammen eine nasse Schicht
aus wasserquellharem Ton (z. B. 20–50 Gew.-% Wasser bezogen auf
das Trockengewicht des Tons) umgeben; oder durch Vernadeln oder
Steppen der Bahnenmateriallagen, die zusammen die Zwischentonschicht
umgeben, zusammengehalten werden.
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Nach der Hydratation quillt der Smektit-Ton
zur Bildung der Barriere. Da die äußere Bahn oder das Gewebe eine
relativ geschlossenere Struktur als die innere Bahn einschließt, wird
der Bentonit weitgehend eingeschlossen und migriert nicht erheblich
durch die äußere Bahn.
Die äußere Bahnenmateriallage
erlaubt bevorzugt keine Migration von nassem Ton von mehr als ca.
0,01 g/cm2 dort hindurch, wenn sie einem Druck
von 54,6 psi ausgesetzt wird. Bei 54,6 psi extrudiert bevorzugter
weniger als 0,006 g/cm2 nasser Ton durch
die äußere Bahn.
Da die innere Bahn jedoch offener oder lockerer gewebt ist, migriert
der hydratisierte Bentonit weitgehend bei einer Mindestmenge von
mindestens ca. 0,15 g (Nassbasis) pro cm2,
vorzugsweise mindestens ca. 0,2 g/cm2 durch
sie hindurch, wenn sie einem Druck von 54,6 Pounds pro Quadratinch
(psi) ausgesetzt wird, wie hierin nachstehend ausführlicher
beschrieben wird. Der extrudierte, hydratisierte Ton, der durch
die innere Bahn migriert, greift in die angrenzende zu schützende Oberfläche, z.
B. in einen Teich oder Abwasserklärteich, eine Erdoberfläche oder
eine Fundamentwand aus Beton ein. Die erhebliche Migration des Bentonits
durch die innere Bahn gewährleistet,
dass eine wirksame Abdichtung geschaffen wird, um gegen laterale Wasserbewegung
zwischen der geosynthetischen Tondichtungsbahn und der angrenzenden
zu schützenden Oberfläche zu schützen.
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Die offene Struktur der inneren Gewebebahn
kann durch Einsatz einer lockeren Gewebebindung (d. h. einer geringeren
Kettgarnzahl) als die geschlossene Struktur der äußeren Bahn (höhere Kettgarnzahl)
erhalten werden. Es wurde insbesondere gefunden, dass die Oberfläche der
inneren Bahn mindestens ca. 5%, vorzugsweise mindestens ca. 6% ihrer
Oberfläche
als Hohlraumfläche
oder offene Fläche
aufweisen sollte. Wenn ein ungewebtes Geotextilmaterial als das
innere Gewebebahnenmaterial verwendet wird, sollte das Gewicht des
Geotextilmaterials im Allgemeinen in dem Bereich von ca. 100 g/m2 bis. ca. 200 g/m2,
vorzugsweise ca. 125 g/m2 bis ca. 175 g/m2 liegen, um mindestens 5% Hohlraumfläche oder
offene Fläche
in seiner Oberfläche
vorzusehen. Das Grundgewicht kann jedoch sowohl über als auch unter dem Bereich
von 100 g/m2 bis 200 g/m2 erheblich
variieren, insbesondere, wenn er zur Bereitstellung von mehr Tonmigration
perforiert oder geschlitzt ist, so lange der hydratisierte Ton durch
die offene Gewebebahn in einer Menge von mindestens 0,15 g/cm2, vorzugsweise mindestens ca., 0,2 g/cm2 extrudiert, wenn sie einem Druck von 54,6
psi ausgesetzt wird. Die offenere; Struktur von gewebten inneren
Bahnmaterialien kann auch durch ein Perforations- oder Schlitzverfahren,
das eine Struktur schafft, die eine weitgehend wasserquellbare Tonmigration
durch sie erlaubt, erhalten werden.
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Das Verfahren zur Verwendung einer
lockerer gewebten oder offeneren inneren Bahn (z. B. mit einer geringeren
Kettgarnzahl) wird bevorzugt, das lockere Gewebe und die Perforations-/Schlitzverfahren
sind jedoch alternative Ausführungsformen,
die sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung befinden. Die Vernadelung
und Perforations-/Schlitzverfahren sind für geosynthetische Tondichtungsbahnen,
die ohne Kleben des Bentonits an eine der Bahnen (z. B. konsolidierte
Kompression oder eine vernadelte Dichtungsbahn) hergestellt werden,
besonders anpassbar. Die Verfahren des lockeren Webens und Perforierens/Schlitzens
sehen die offene Struktur für
die innere Bahn vor, und der Begriff "offen" soll eine ausreichend offene Fläche zur
Erleichterung der Migration von hydratisiertem Ton durch das Bahnenmaterial
in einer Menge von mindestens 0,15 g/cm2,
vorzugsweise mindestens 0,2 g/cm2 erkennen
lassen, wenn es einem Druck von 54,6 psi (376,5 kN/m2)
ausgesetzt wird. Ungeachtet der prozentualen offenen Fläche sollte
die innere Bahnenmateriallage mindestens 0,15 g/cm2 der
hydratisierten Tonzusammensetzung (Ton und Wasser) extrudieren,
wenn sie einem Druck von 54,6 psi, vorzugsweise mindestens 0,2 g/cm2 ausgesetzt wird. Im Gegensatz dazu soll
der Begriff "geschlossen" eine Struktur erkennen
lassen, die eine Migration von Bentonit in einer Menge von mehr
als 0,01 g/cm2 bei einem Druck von 54,6
psi, z. B. einer eng gewebten Bahnenmateriallage, dort hindurch
nicht erlaubt.
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Ein erfndungsgemäßer Aspekt bedeutet demgemäß das Vorsehen
einer Tondichtungsbahn umfassend eine innere Bahnenmateriallage,
eine äußere Bahnenmateriallage
und eine Schicht aus wasserquellbarem Smektit-Ton dazwischen, worin
genannte innere Bahnenmateriallage eine offenere Struktur als die äußere Bahnenmateriallage
dergestalt einschließt,
dass nach Hydratation von genanntem Ton der Ton durch die innere
Bahnenmateriallage, aber nicht durch die äußere Bahnenmateriallage extrudiert,
um gegen laterale Migration von Wasser zwischen die zu schützende Oberfläche und
die Außenfläche der
inneren Bahnenmateriallage zu schützen.
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Ein anderer erfindungsgemäßer Aspekt
ist das Vorsehen einer Vielzahl von Tondichtungsbahnen, die gegen
eine geneigte, vertikale oder horizontale Oberfläche nebeneinander, ohne Überlappung
angeordnet werden können,
worin die Tondichtungsbahn ein offenes Gewebe einschließt, das
gegen die gegen Wasserpenetration zu schützende Oberfläche dergestalt
angeordnet ist, dass nach der Hydratation des in der Dichtungsbahn
enthaltenen Tons der Ton durch das offene Gewebe extrudiert, um
die laterale Migration von Wasser aufzuhalten, das an die geschützte Oberfläche aus
dazwischen angrenzenden Dichtungsbahnen penetriert.
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Die obigen und anderen erfindungsgemäßen Aspekte
und Vorteile gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen,
die im Zusammenhang mit den Zeichnungen genommen werden, deutlicher
hervor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht von einer Ausführungsform der Tondichtungsbahn,
z. B. der erfindungsgemäßen geosynthetischen
Tondichtungsbahn (GTD);
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2 ist
eine teilweise weggebrochene Draufsicht, die eine Vielzahl der erfindungsgemäßen GTD zeigt,
die gegen eine Fundamentwand aus Beton oder eine Erdoberfläche angeordnet
sind, die durch überlappende,
angrenzende GTD aufgebracht sind;
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3 ist
eine Seitenansicht, die eine Vielzahl der erfindungsgemäßen GTD
zeigt, die oben auf einem horizontalen Plaza-Deck aus Beton angeordnet
ist, die ohne Überlappung
nebeneinander aufgebracht sind;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen GTD mit
einer "offenen" Seite, die durch
Schlitzen einer inneren Bahnenmateriallage gebildet ist, um mindestens 5%
offene Fläche
in der Oberfläche
der inneren Bahnenmateriallage vorzusehen; und
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schlitzgerätes, das Schlitze in der GTD
von 4 bildet.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gleiche Referenzzahlen werden zum
Verweis auf gleiche oder ähnliche
Teile von Figur zu Figur in der folgenden Beschreibung der Zeichnungen
verwendet.
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1 ist
eine Illustration der geosynthetischen Tondichtungsbahn 10,
die eine äußere Deckschicht 11, einen
wasserquellbaren Smektit-Ton, z. B. Natriumbentonit, Schicht 12 und
eine innere Trägerbahn 13 einschließt. Alle
diese Figuren und die nachstehende Beschreibung veranschaulichen
die Deckbahn, wenn installiert, als die äußere Bahn und die Trägerbahn
als die innere Bahn, die wenn installiert, gegen die zu schützende Oberfläche angeordnet
ist.
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Die äußere Bahn oder Deckbahn 11 ist
dichter gewebt oder besitzt eine geschlossenere Struktur als die
innere Bahn oder Trägerbahn 13.
Für gewebte
Gewebe besitzt die äußere Bahn
oder Deckbahn 11 eine höhere
Kettzahl als die Kettzahl der inneren Bahn oder Trägerbahn 13,
oder die innere Bahn 13 ist perforiert oder geschlitzt,
um mindestens 5%, bevorzugt mindestens ca. 6%, bis zu ca. 25% Hohlraumfläche oder
offene Fläche
in der Oberfläche,
bevorzugt ca. 8% bis ca. 20%, bevorzugter ca. 10% bis ca. 15% Hohlraumfläche in ihrer
Außenfläche einzuschließen. Die
innere Bahn kann eine gewebte; ungewebte, insbesondere eine ungewebte
synthetische Faser, wie zum Beispiel Polypropylen; und/oder eine
polymere Bahnenmateriallage sein, von denen jede gemäß dem US-Patent
Nr. 5,403,126 dieses Rechtsnachfolgers, die hierdurch durch Bezugnahme
inkorporiert ist, reibungsfördernd
sein kann. Ungewebte Bahnenmaterialien weisen bevorzugt ein Gewicht
in dem Bereich von ca. 100 g/m2 bis ca.
200 g/m2 bei einer Dicke von ca. 1/32 Inch
bis ca. 1/8 Inch auf und sehen mindestens 5% offene Fläche, bevorzugt
mindestens ca. 6% offene Fläche
in ihrer Außenfläche entlang
der gesamten Außenfläche, bevorzugter
ca. 125 g/m2 bis ca. 175 g/m2 bei
einer Dicke von ca. 1132 Inch bis ca. 1/8 Inch vor, um mindestens
5% offene Fläche
entlang der gesamten Außenfläche des
inneren Bahnenmaterials vorzusehen.
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Ungeachtet des prozentualen Anteils
der offenen Fläche
für sowohl
die gewebten als auch ungewebten inneren Bahnenmateriallagen 13,
sollte die innere Bahnenmateriallage 13 dergestalt ausreichend "offen" sein, dass wenn
sie einem Druck von 54,6 psi ausgesetzt vird, mindestens ca. 0,15
g/cm2 hydratisierten Ton (Ton einschließlich Wasser),
bevorzugt mindestens 0,2 g/cm2 nassem Ton,
am bevorzugtesten ca. 0,3 g/cm2 bis 0,5
g/cm2 dort hindurch extrudiert. Auf einer
Trockengewichtsbasis sollte die durch die offene Bahnenmateriallage
extrudierte Tonmenge mindestens ca. 0,03 g/cm2,
bevorzugt mindestens ca. 0,04 g/cm2, am
bevorzugtesten ca. 0,05 g/cm2 bis ca. 0,1
g/cm2 betragen.
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Die offenere innere Bahn 13 stellt
weitgehend die Migration des Bentonits 12 nach innen durch
die innere Bahn 13 nach Hydratation des Bentonits 12 mit
Wasser bereit.
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Eine Illustration der Installation
der geosynthetischen Tondichtungsbahn 10, wie die in 1 gezeigte, wird gegen eine
vertikale Fundamentwand aus Beton oder Erdoberfläche 20 in 2 veranschaulicht und oben
auf einem Plaza-Deck 22 aus Beton in 3 veranschaulicht.
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Nach der Hydratation durch Wasser
migriert die Bentonitschicht 12 (bevorzugt ca. 1/16 Inch
bis ca. 1/4 Inch dick) durch die offenere innere Bahn 13 in
einer Menge von mindestens ca. 0,15 g/cm2,
bevorzugt mindestens ca. 0,2 g/cm2 nach
innen und greift, wie in 2 und 3 veranschaulicht, in die
zu schützende
Oberfläche 20 oder 22 ein.
Die expandierende und migrierende hydratisierte Bentonit-Zusammensetzung 12 bildet eine
Abdichtung entlang der zu schützenden
Oberfläche 20 oder 22,
welche die laterale Migration von Wasser entlang der Oberfläche 20 oder 22 verhindert.
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Das bevorzugte Material zur Fertigung
der inneren Bahnen oder Trägerbahnen
ist aus Polypropylenfasern gewebtes Gewebe, wie zum Beispiel das
von Synthetics Industries, Inc. in Chatanooga, Tennessee, hergestellte
80-VOL Gewebe, das dann geschlitzt oder vernadelt werden kann, das
mindestens 0,15 g/cm2 hydratisierte Ton-Zusammensetzung
extrudiert, wenn es einem Druck von 54,6 psi ausgesetzt wird. Die
Träger- und
Deckbahnen besitzen eine Dicke von zum Beispiel ca. 1/32 Inch bis
ca. 1/4 Inch, bevorzugt ca. 1/16 Inch bis ca. 1/8 Inch und um den
erfindungsgemäßen vollständigen Vorteil
zu erlangen, besitzt die innere Bahn 13 eine Hohlraumfläche von
mindestens ca. 8% der Oberfläche.
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Wie in 4 gezeigt,
weist die innere Bahnenmateriallage 13 der geosynthetischen
Tondichtungsbahn 10 initial bevorzugt mindestens 5% Hohlraumfläche in ihrer
Außenfläche auf
oder kann mit ihr vorgesehen sein, mittels Schlitzen oder Vernadelung,
um Schlitze oder Löcher 24 vollkommen
durch die innere Bahnenmateriallage 13 vorzusehen. Die
optionalen Schlitze oder Löcher 24 können vor
Aufbringen der inneren Bahnenmateriallage über der Tonschicht 12 gebildet
werden oder werden, wie in 5 gezeigt,
bevorzugt durch die innere Bahnenmateriallage 13 nach Konstruktion
der geosynthetischen Tondichtungsbahn 10 aufgebracht. Wie
in 5 gezeigt, schließt ein Schlitzgerät 26 eine
rotierbare Schlitzschiene 27 ein, die eine Vielzahl von
Schlitzmessern 28 trägt,
und die Schlitzschiene 27 kann über den Motor 30 zum
Ausbringen einer gleichmäßigen Anordnung
von Schlitzen 24, die entlang der gesamten Außenfläche des
inneren Bahnenmaterials 13 angeordnet sind, rotiert werden.
Die Schlitze 24 sehen bevorzugt mindestens 5% Hohlraumfläche oder
offene Fläche
in der Außenfläche der
inneren Bahnenmateriallage 13, bevorzugter ca. 8% bis ca.
15% Hohlraumfläche
oder offene Fläche
vor.
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In der bevorzugten Ausführungsform
der geosynthetischen Tondichtungsbahn ist die innere Bahn ein gewebtes
Polyproylenmaterial, 80-VOL von Synthetic Industries, Inc., das
im Vergleich zu einem früheren
Produkt von diesem Rechtsnachfolger (Stand der Technik), das 0,0056
g/cm2 bei 54,6 psi extrudierte, im Durchschnitt
0,034 g/cm2 bei 54,6 psi extrudiert.
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Zum Tester. der Nasstonextrusion
oder Migration durch das offene Bahnenmaterial 13 (siehe 1) wurden fünf identische
Tondichtungsbahnproben aus Stücken
einer geosynthetischen Tondichtungsbahn mit einer gewebten inneren
Bahnenmateriallage 13 aus Polypropylen (80-VOL von Synthetic
Industries, Inc.) und einer ungewebten vernadelten äußeren Bahnenmateriallage 11 aus
Polypropylen (GEOTEX 650 von Synthetic Industries, Inc.) hergestellt,
die eine Schicht aus granulärem
Natriumbentonitton 12 in Sandwichform dergestalt dort dazwischen
bringen, dass die Gesamtdicke der Tondichtungsbahn, wenn hydratisiert,
0,8 cm und 0,6 cm vor dem Anfeuchten (wie nach der Herstellung empfangen)
beträgt.
Die Proben wurden 72 Stunden in destilliertes Wasser eingetaucht,
um die Proben vollkommen zu hydratisieren.
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PENETROMETER-TESTVERFAHREN
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(CL-700A Taschenpenetrometer
und ein Tonsammeladapterfuß von
einem Inch CL-701
aus dem
Unternehmensbereich für
Bodentestprodukte von ELE International)
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- A. Nach der entsprechenden Hydratationsperiode
die Probe sorgfäitig
aus dem Eintauchbehälter
nehmen und auf eine flache, ebene Oberfläche legen.
- B. Den Tonsammelaufsatz wiegen und aufzeichnen. Den Tonsammelaufsatz
(Adapterfuß)
an dem Penetrometer befestigen und das Penetrometer nach den Anleitungen
des Herstellers auf 0 psi einstellen.
- C. Das Penetrometer und den Tonsammelaufsatz (Adapterfuß) vertikal
oben auf die Probe ca. im Zentrum der quadratischen Probe von 0,1
m2 (1,0 ft2) platzieren.
Das Penetrometer mit dem Tonsammelaufsatz im rechten Winkel zu der
Testprobe halten, das gesamte Gerät (Penetrometer und Tonsammelaufsatz)
gegebenenfalls durch Aufbringen von Kraft in die Probe forcieren.
Das Gerät
weiter in das Material forcieren, bis das Penetrometer einen Maximalwert
(700 psi) erreicht.
- D. Die Ablesung auf der Skala des Penetrometers aufzeichnen.
- E. Das Penetrometer und den Tonsammelaufsatz sorgfältig herausziehen,
dabei darauf achten, dass kein Ton an oder in dem Tonsammelaufsatz
verdrängt
wird. Jeglichen Ton von der Oberfläche des Materials in der Querschnittsfläche des
Tonsammelaufsatzes, das während
des Testverfahrens extrudiert wurde, das aber nicht in den Tonsammelaufsatz
gesammelt worden sein könnte,
abkratzen. Diesen verdrängten
Ton in den Tonsammelaufsatz bringen.
- F. Den Tonsammelaufsatz sorgfältig von dem Penetrometer entfernen
und sowohl den extrudierten Ton als auch den Tonsammelaufsatz wiegen.
- G. Den Tonsammelaufsatz und den gesammelten Ton in einen Trockenofen
bringen. Die Proben für
die entsprechende Zeit trocknen. Die Proben zur Bestimmung des Feuchtegehaltes
der Probe während
des Testverfahrens erneut wiegen.
- H. Für
insgesamt fünf
Proben wiederholen.
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Die durch die 1 cm
2 große Öffnung in
dem Tonsammeladapter extrudierte Tonmenge geht aus den. Daten der
folgenden Tabelle 1 hervor:
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Während
nur eine Auswahl spezifischer erfindungsgemäßer Ausführungsformen veranschaulicht
und beschrieben wurde, wird dem Durchschnittsfachmann sofort offensichtlich
sein, dass Variationen im Rahmen der Ansprüche vorgenommen werden können. Es
ist demgemäß beabsichtigt,
dass der Rahmen der Erfindung lediglich durch den Rahmen der hierin
im Folgenden anhängenden
Ansprüche
und nicht durch irgendeine spezifische Formulierung und die vorstehende
Beschreibung eingeschränkt
ist.