SK385392A3

SK385392A3 - Sealing mat from clay impermeable water and oil

Info

Publication number: SK385392A3
Application number: SK3853-92A
Authority: SK
Inventors: Georg Heerten
Original assignee: Naue Fasertechnik Gmbh And Co
Priority date: 1992-02-11
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1994-12-07
Also published as: DE59300170D1; DE4203861A1; EP0555800A1; ATE122120T1; EP0555800B1; MX9300720A; CA2089331A1; CZ385392A3

Abstract

A water- and/or oil-impervious membrane is provided, which consists essentially of a porous material in the pores of which swellable clay is incorporated and which is provided with cover layers on both sides, at least one of which cover layers consists of a water-soluble film. Membranes of this kind have, even in the overlapping region, water permeability coefficients which are of the order of magnitude of the water permeability coefficients of the membrane itself. In addition, it is possible to needle the overlapping regions in situ in order to produce a friction-locking bond, provided that an overlapping region originates from a membrane which has a nonwoven fabric as porous supporting material.

Description

(57) Anotácia:(57) Annotation:

Pozostáva z porézneho materiálu, v ktorého póroch je vložený napúčavý íl, a je z obidvoch strán opatrená krycími vrstvami, z ktorých aspoň pozostáva z filmu rozpustného vo vode. Okrem toho je možné na vytvorenie pevného spojenia na mieste spojiť ihlovaním oblasť prekrytia za predpokladu, že oblasť prekrytia je tvorená utesňovacou rohožkou, ktorá má ako poréznym nosný materiál rúnovú textíliu.It consists of a porous material in which pores have a swellable clay and is provided on both sides with cover layers of which at least it consists of a water-soluble film. In addition, it is possible to connect the overlap region by needling to form a firm connection in place, provided that the overlap region is formed by a sealing mat having a non-woven fabric as a porous support material.

Tésnici rohož z botnavého jílu nepropustná pro vodu. a olejSealing clay mat impervious to water. and oil

Oblasť techn i k γTechnical field γ

Vynález se ťýka tésnici rohože nepropustná pro vodu a olej, která v podstaté sestává z vrstvy z botnavého j ílu opatrené krycími vrstvami.The invention relates to a water and oil impermeable sealing mat which essentially consists of a layer of swellable clay provided with cover layers.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Tésnici rohož tohoto typu je známa z evropského patentového spisu 0 059 625, u níž ohebná nosná vrstva nese bentonitovou vrstvu, na níž se nacházi opét krycí vrstva. Všechny tri vrstvy, tj. nosná vrstva, kterou múže být rounová textílie, bentonitová vrstva a krycí vrstva, kterou múže být blíže nedefinovaná rohož, jsou vzájemné spojený pojivem. U takového výrobku jsou nosná vrstva a krycí vrstva spolu spojený jen pŕes bentonitovou vrstvu, takže pri uplatnení pojeni, které se pri zvlhnutí bentonitu uvolňuje, není vytvoŕeno žádné pevné spojení mezi nosnou vrstvou a krycí vrstvou. To se projevuje nevýhodné, zejména pri určitém uplatnení, protože bentonitová vrstva pri styku s vodou značné nabobtná bez zábran ve všech smérech a pritom se vytvorí taková bentonitová vrstva, která púsobi jako kluzný film mezi nosnou vrstvou a krycí vrstvou, což je nevýhodné zejména pri pokladaní tésnicich pasú na svazich.A sealing mat of this type is known from European Patent 0 059 625, in which a flexible carrier layer carries a bentonite layer on which the cover layer is again located. All three layers, ie. the carrier layer, which may be a fleece fabric, a bentonite layer, and a cover layer, which may be an undefined mat, are bonded together by a binder. In such a product, the backing layer and the backing layer are joined together only over the bentonite layer, so that when bonding is released when the bentonite is wetted, no strong bond is formed between the backing layer and the backing layer. This proves to be disadvantageous, in particular in certain applications, since the bentonite layer swells substantially in contact with water without inhibition in all directions, thereby forming a bentonite layer which acts as a sliding film between the support layer and the cover layer, which is particularly disadvantageous when laying sealers graze on the slope.

Aby se odstránila hlavní nevýhoda téchto tésnicich rohoži byla již pŕihlašovatelem vyvinutá tésnicí rohož, která je popsána v némeckém patentovém spise 37 04 503. Tato tésnicí rohož sestává v podstaté z nosné vrstvy, z vrstvy z botnavého jilu a z krycí vrstvy, pŕičemž nosná vrstva a/nebo krycí vrstva sestává z rounové textílie a ta vrstva, která prípadné nesestává z rounové textilie, je tvorená tkaninou, pleteninou nebo fólii z umélé hmoty, pŕičemž jsou všechny tri vrstvy vzájernné spojený jehlovánim. U takové tésnicí rohože zústávaji nosná vrstva a krycí vrstva pevné spojený jehlovánim i pri nabotnání botnavého jilu, pŕičemž jsou částečky bentonitu vlákny uzavŕeny jako v kleci, kterážto vlákna zasahuji z krycí vrstvy bentonitovou vrstvou až do nosné vrstvy a naopak. Tím je zaručeno, že pri upotrebení nemúže u této tésnicí rohože púsobit vlhká bentonitová vrstva jako kluzná rovina a že dôjde ke skutečnému prenosu posuvné sily z krycí vrstvy k nosné vrstve, takže napríklad není treba se obávat na svazich sesouváni nebo sklouzáváni zatižené vrstvy sestávajici z hrubého pisku nebo štérku. Krorné toho je již v tomto vlastním némeckém patentovém spise 37 04 503 uvedeno, že lze dosáhnout sníženi prcpustnosti vody téchto tésnicich rohoži tím, že pri výrobe se nejprve na nosnou vrstvu nanese rnoučný bentonit a prípadné se do této vrstvy vetŕese a teprve pak se nanese zrnitý granulát bentonitu. Narnisto vetŕásáni moučného bentonitu do nosné vrstvy lze postupovať také tak, že se nosná vrstva nejprve impregnuje vodní bentonitovou suspenzí nebo se naválcuje vodní bentonitovou pastou a teprve pak, prípadné po pŕedbéžném sušení se nanese zrnitý bentonitový granulát. Podie pŕáni je možné krycí vrstvu pred jejim položením zpracovat stejné jako u nosné vrstvy.In order to overcome the main disadvantage of these sealing mats, the applicant has already developed a sealing mat as described in German patent 37 04 503. This sealing mat consists essentially of a carrier layer, a swellable clay layer and a cover layer, the carrier layer and / or or the cover layer consists of a nonwoven fabric, and that non-nonwoven fabric is composed of a fabric, knitted fabric or plastic sheet, all three layers being mutually connected by needling. In such a sealing mat, the carrier layer and the cover layer remain firmly connected by needling even when the swellable clay is swollen, wherein the bentonite particles are encapsulated by fibers as in a cage, the fibers extending from the cover layer by the bentonite layer to the carrier layer and vice versa. This ensures that, when worn, the wet bentonite layer cannot act as a sliding plane on this sealing mat and that the sliding force is actually transferred from the cover layer to the support layer, so that, for example, there is no need to worry about sliding or slipping sand or gravel. As already mentioned in German Patent No. 37 04 503, it is possible to reduce the water permeability of these sealing mats by initially applying a bentonite layer on the carrier layer and, if necessary, rubbing it into the layer and then applying a granular layer. bentonite granulate. The flour bentonite may also be shaken into the carrier layer by first impregnating the carrier layer with an aqueous bentonite suspension or rolling it with an aqueous bentonite paste, and then, after pre-drying, the granular bentonite granulate is applied. Depending on the wish, the covering layer can be treated the same as the backing layer before it is laid.

Pŕes toto zpracování, a to i když se dodatečné im— pregnováním nebo vetŕásánim bentonitu upraví nosná vrstva a krycí vrstva, jak bylo shora popsáno, ukazuj i prúzkumy v praxi i v iaboratoŕi, že v oblastech prekrytí nelze dosáhnout rounovými textiliemi s jemnými póry, které v této oblasti leží pŕes sebe,' zcela souóinitelú propustností vody jaké dosahuje nepropustná nebo tésnicí rohož sama. To vyplývá jisté z toho, že rounové textílie s jemnými póry ňejsou zcela zaplnený bentonitem, napríklad tím, že část uplatneného práškového bentonitu pri nabalování, skladování, pri doprave, pri vybalováni a kladení z rounové textílie vypadá. Pravdepodobné je to také dúvod, proč popsané nosné a krycí vrstvy zpracované vetŕásánim nebo impregnovaním bentonitu nemohou samy stoprocentné splnit požadavky, které mají dobré tésnicí rohože splňovať.Despite this treatment, even if the carrier layer and the topcoat as described above are treated by additional impregnation or shaking of the bentonite, the investigations show in practice and in laboratories that in the areas of overlap, fine-fleece non-woven fabrics can not be obtained. This region lies over itself, completely co-operable with the water permeability achieved by the impermeable or sealing mat itself. This is due to the fact that the fine pore nonwoven fabrics are not completely filled with bentonite, for example by the fact that part of the applied bentonite powder during packaging, storage, transport, unpacking and laying of the nonwoven fabric appears. This is also likely to be the reason why the described bentonite-treated carrier and covering layers, by themselves, cannot fully meet the requirements to be met by good sealing mats.

Aby se tato nevýhoda v oblastech prekrytí odstránila, byl již vyvinúť pŕihlašovatelem postup spojovaní v oblastech prekrytí, který je popsán ve starší nemecké patentové pŕihlásce P 41 22 992.4-25. Tento postup však vyžaduje vysoké náklady a velkou pečlivost pri provádéni prekrytí, kterou nelze vždy v podminkách staveništé dodržet a zaručit, jak ukazuje zkušenost.In order to overcome this disadvantage in the overlapping areas, the applicant has already developed the joining process in the overlapping areas described in the earlier German patent application P 41 22 992.4-25. This procedure, however, requires high costs and great care in carrying out overlaps, which cannot always be observed and guaranteed in construction site conditions, as experience shows.

Úkolem vynálezu je proto vytvoŕit tésnici rohož, která dovolí omezit práce ve spojení s nákladným a pečlivýrn provádenim postupu spojováni a také principiálnim zpúsobem je dokonce zjednoduší, pričemž ale pŕesto splní požadavky týkajici se součinitelú propustnosti vody v oblastech prekrytí, které by mély být rádové shodné se součiniteli propustnosti vody samotné tésnici rohože, i požadavky týkající se prenosu posuvné sily.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a sealing mat which permits the reduction of work in connection with the costly and careful conduct of the joining process and also simplifies in principle, yet fulfills the requirements of water permeability coefficients in overlapping areas. the water permeability coefficient of the mat itself, as well as the requirements concerning the transmission of the shear force.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol je vyŕešen podie vynálezu tím, že porézni nosný materiál s botnavým jilem v ném uloženým je z obou straň opatŕen krycími vrstvami, z nichž alespoň jedna krycí vrstva sestává z filmu rozpustného ve vodé.This object is achieved according to the invention in that the porous carrier material with the swellable clay in it is provided on both sides with cover layers, of which at least one cover layer consists of a water-soluble film.

Príklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nosný materiál uplatnený podie vynálezu púsobí u tésnicích rohoži podie vynálezu jako kostra, která vlhké bentonitové vrstve tvoŕici se pri použití propújčuje vynikajici stabilitu a také zabraňuje tomu, aby se vlhká bentonitové vrstva nestala kluznou rovinou a mimo.aj prenos pcsuvné s:;v. ťrotoze c n kladení tésnicizh rohoži podie vyráls;·; je žrebe, kromé toho dát oozor na ro. aby byly prekrývající se tésnicr rohože vždy tak položeny, že vždy dvé ve vode rozpustné .· a krycí vrstvy leží jedna na druhé je dále banťcniŕcve vrstvy pŕskrývajicich ss tšsnicich rohoží ziskaji ve vlhkém. stavu tak vzájemna tesný kontakt, že součinitsls propustnosti vody v oblasti prekrytí jsou stejného rádu jako souóinitele propustnosti vedy samotné tésnicí rohože. Tím, že bentonitové vrstvy leží prakticky jedna na druhé, není také treba žádne nákladné a pečlívé provádéni spojovaciho postupu, ccž znamená enormní zjednodušení kladecích prací pri kladení tšsnicich rohoží na staveništi.The carrier material of the present invention acts as a carcass in the sealing mats of the invention, which provides excellent stability to the wet bentonite layer and also prevents the wet bentonite layer from becoming a sliding plane and, in addition, sliding transmission. rrotoze c n laying tesnicizh mats according to vyrals; ·; is a stallion, besides giving attention to ro. In order to ensure that the overlapping sealing mats are always laid in such a way that they are always water-soluble, and the covering layers lie on top of each other, furthermore the damping layers overlapping with the sealing mats are obtained in a wet state. The water permeability coefficients in the overlap area are of the same order as the water permeability coefficients of the sealing mat itself. Because the bentonite layers lie practically on top of one another, no expensive and careful execution of the joining process is also required, which means an enormous simplification of the laying work when laying sealing mats on the construction site.

V pŕipa.dé, kde je pcrézním nosným materiáiem reunová textílie, ziskává se r.adto výhoda, že tésnicí rohože podie vynálezu se v oblasti prekrytí na misté samém spoji jehlovánim, takže se v oblasti prekrytí získá pevný spoj, který zaručuje, že nedôjde k posunutí vrstev z reunové textílie v oblasti prekrytí. Jehlováni na misté samém je popsáno ve vlastni starší patentového pŕihlášce F 41 22 9SÍ.6-26.In the case where the precursor carrier material is a rhinestone fabric, the advantage is obtained that the sealing mats according to the invention in the overlapping area are provided on the same joint by the needling, so that a strong joint is obtained in the overlapping area. displacing the layers of the reun fabric in the overlap area. Needle-punching is described in its own earlier patent application F 41 22 9 Si.6-26.

Fŕedmetem vynálezu je tedy tésnicí rohož nepropustná pre vodu a/nebo oleje, která v podstate sestává z porézniho nosného materiálu, v jehož pórech je.vložen botnavý jil, kterážto rohož se vyznačuje tím, že porezni nosný materiál s botnavým j i lem uloženým v ném je oboustranné opatŕen krycími vrstvami, z nichž alespoň jedna krycí vrstva sestává z filmu rozpustného ve vode.Accordingly, the present invention provides a water and / or oil impermeable sealing mat which consists essentially of a porous support material in which pores have a swellable clay, which mat is characterized in that the porous support material has a swellable lip embedded therein. coated on both sides, at least one of which consists of a water-soluble film.

Botnavý jíl uložený v pórech Ie s výhodou bentonit. Eentonity jsou j íly se znatelným až vysokým obsahem montmorillonitu, který z velké miry určuje vlastnosti jako jsou vysoká botnavost, dobré vázáni vody, vysoká plasticita. Pro ziskání vysoce botnavého aktivniho bentonitu z alkalické zeminy - bentonitu, ve vode málo bctnavé, nahrazuji se ionty alkalické .zeminy bentonitu zásaditými ionty, napríklad ionty sodíku. Jako vysoce botnavý aktívni bentonit je proto vhodný sodíkový bentonit se švou velmi zvýšenou píasticitou, viskozitou, thixotropii a nasákavosti. Zvlášť výhodné jsou prírodní -sodíkové bentonity, zejména takové, které pocházeji z oblasti téšby ve Wyomingu, USA.The swellable clay deposited in the pores Ie is preferably bentonite. Eentonites are clays with a noticeable to high content of montmorillonite, which largely determines properties such as high swellability, good water binding, high plasticity. In order to obtain highly swellable active bentonite from alkaline earth - bentonite, in low water swellable, the alkaline earth bentonite ions are replaced with basic ions, for example sodium ions. Sodium bentonite with a very high susceptibility, viscosity, thixotropy and water absorption is therefore suitable as a highly swellable active bentonite. Particular preference is given to naturally occurring sodium bentonites, particularly those originating in the mining area of Wyoming, USA.

Poŕézni nosný materiál sestává s výhodou z rounové textilie nebo z penové umelé hmoty s otevŕenými póry.The porous support material preferably consists of a fleece fabric or an open-pored foamed plastic.

Z rounových textílii a penových umelých hmôt, které jsou alespoň tak pružné, že je možné je navijet do role, jsou výhodné ty, které máji hrubé pory. K výhodným penovým umelým hmotám patri mäkké pclyuretanové penové hmoty s otevŕenými hrubými póry.Of the nonwoven fabrics and foam plastics which are at least so flexible that they can be wound into a roll, those having coarse pores are preferred. Preferred foamed plastics include soft, thick-pored polyurethane foam.

Použité rounové textilie sestávají s výhodou z kvalitnich syntetických vláken, zejména z polyethylenových, polypropy1enových, polyesterových, polyakry1ových a/nebo po 1yamidových vláken. Zvlášť vhodné pro uplatnení v technikách skládek a vytváŕení skládek jsou rounové textílie z polyethylenu vysoké hustoty (HDPE) nebo z polypropylenu, které jsou odolné proti hnití ve všech ve vode nebo v púdé se nacházejicich substancich, a tím prúkazné zaručuj i extrémne vysokou životnost. Nadto jejich vysoká pevnost v pŕetrhu zpúsobuje značnou necitlivosť vúči mechanickému namáhaní.The nonwoven fabrics used preferably consist of high-quality synthetic fibers, in particular polyethylene, polypropylene, polyester, polyacrylic and / or polyamide fibers. Particularly suitable for use in landfill and landfill techniques are non-woven fabrics of high density polyethylene (HDPE) or polypropylene, which are resistant to rotting in all water or tidal substances and thus prove extremely durable. Furthermore, their high tear strength causes considerable insensitivity to mechanical stress.

U použitých rounových textílii se jedná s výhodou o rounové textílie ze stŕižových vláken mechanicky zpevnéných jehlovánim. Jsou vytvorený tak, že vlákna zkadeŕená se pŕivedou k sobé a tím vytvorí plochý útvar s nesčetnými labyrintovými chodbičkami. Štruktúra rounové textílie se múže pŕizpúsobit oblasti použití tím, že sé vytvorí hrubší nebo jemnejší, takže se zaručí optimálni pŕizpúsobení stanoveným požadavkúm. Zpevnéní je zaručeno kosterni strukturou, která má pro účely podie vynálezu podstatný význam. Místo mechanicky zpevnéných rounových textílii jehlovánim je možné použít také takové rounové textílie, které jsou zpevnény pomoci šici techniky nebo mechanickým zapletením a spletením vláken nebo takové textílie, které jsou zpevnény chemicky.The nonwoven fabrics used are preferably nonwoven staple fibers mechanically reinforced by needling. They are formed in such a way that the curled fibers are brought together and thus form a flat formation with innumerable labyrinthine corridors. The structure of the nonwoven fabric can be adapted to the field of application by making it coarser or finer, so as to ensure optimal adaptation to the requirements. Reinforcement is ensured by a skeletal structure which is essential for the purposes of the invention. Instead of mechanically reinforced nonwoven fabrics by needling, it is also possible to use nonwoven fabrics which are reinforced by sewing techniques or by mechanical entanglement and entanglement of fibers or such fabrics which are chemically reinforced.

Podie výhodného provedení vynálezu je poréznim nosným materiálem dvouvrstvé zpevnéné rouno z rounové textílie z hrubými póry a rounové textílie s jemnými póry nebo z jemné tkaniny nebo pleteniny nebo z jemné perforované fólie, pŕičemž rounová textílie s jemnými póry nebo tkanina nebo pletenina nebo fólie tvorí jednu krycí vrstvu.According to a preferred embodiment of the invention, the porous support material is a two-layer, rigid non-woven web of coarse-pore fleece and non-pore nonwoven or fine fabric or knitted fabric or fine perforated film, wherein the fine pore nonwoven or fabric or knitted fabric forms layer.

K dvouvrstvým spevneným rounúrn používaným podie vynálezu patri napríklad ty, které jsou pod obchodníin označenim Terafix rozširovaný firmou Naue-Fasertechnik již radu let jako spolehlivá rohož pro vodní stavby. Výrobni šire je spravidla 4,80 a délka 100 inetrú. Jedna vrstva rounové textílie sestává z filtrační vrstvy - rounová textílie s jemnými póry - z polyesteru a z jedné drenážni vrstvy - rounová textílie s hrubými póry - z polypropylenových vláken. Vlákna jsou spevnená čisté mechanický jehlovánim. Toto dvouvrstvé rouno sloužici jako nosná vrstva má tloušťku vétši než 6,0 mm. Ukazatéle takového dvouvrsivého rouna jsou patrné z následujíci tabulky 1.The two-layer reinforced webs used according to the invention include, for example, those which have been sold under the trade name Terafix by Naue-Fasertechnik for many years as a reliable mat for water structures. The production width is generally 4.80 and the length of 100 inches. One layer of non-woven fabric consists of a filter layer - a fine pore nonwoven fabric - of polyester and a single drainage layer - a coarse pore nonwoven fabric - of polypropylene fibers. The fibers are reinforced by pure mechanical needling. The two-layer support web has a thickness greater than 6.0 mm. The indicators of such a double-layered web are shown in Table 1 below.

Tabulka 1Table 1

Dvouvrstvé zpevnéné rounoDouble layer reinforced fleece

Filtrační vrstva mechanicky zpevnená rounová textílie z PES vláken'.Filter layer mechanically reinforced fleece fabric of PES fibers'.

Drenážni vrstva mechanicky zpevnená rounová textílie z POP hrubých vlákenDrainage layer mechanically reinforced nonwoven fabric from POP coarse fibers

Celkovátotal

Plošná nmotncst (g/m^:) 250 1000 750Nmotncst Substance (g / ^m:) 1000 250 750

Tloušťka (DIN 53655) zátéž 2 kN/m' mm 3 14 8Thickness (DIN 53655) load 2 kN / m 'mm 3 14 8

Nejvyšší sila v tahuThe highest tensile force

DIN 53857 kN/m 7DIN 53857 kN / m 7

Tažnost pri nejvyšší sile v tahu % 45Elongation at maximum tensile strength% 45

Účinná šírka mm 0,09 0,46 otvorú odpovídá pórúm stredne odpovídá pórúm hrubého pisku (d 0,4 mm) hrubého pisku nebo jemného štérkuEffective width mm 0.09 0.46 holes corresponds to pores medium equivalent to pores of coarse sand (d 0.4 mm) of coarse sand or fine gravel

Claims

Another double-layer reinforced web for the purposes of the invention may be formed such that the coarse-pore nonwoven fabric is connected by needling to a fabric, preferably a fine fabric or knitted fabric, preferably a fine knitted fabric or a finely perforated film.

For special applications, it may also be advantageous to have a three-layer reinforced web consisting of two coarse-woven nonwoven fabrics interconnected by needling, wherein a fine fabric or fine knit or a fine perforated film is interposed between the two layers of nonwoven fabric. needling. In this case, only the coarse-pore fleece layer is filled with bentonite and then sealed with a soluble film. in water. A second non-filled coarse pore fabric serves to compensate for unevenness of the ground and to provide resistance to slipping or slipping of the laid sealing mat.

In the sealing mats according to the invention, which consist of a two-layer reinforced fleece or a three-layer reinforced fleece, the laying is carried out by alternatively placing the top layer of water-soluble film upwards and downwards so that they are always in direct contact with each other. water-soluble film liners. In order to avoid confusion during laying, it has been particularly advantageous if either the cover layer is a water-soluble or non-woven fabric with fine pores, fabric, knitted fabric or foil.

Preferably, the sealing mats comprising multi-layered rigid webs are laid in a manner by first laying two strips of sealing mats parallel to each other spaced apart with a water-soluble coating layer and then laying a third band of the sealing-mat sealing layer. in the water downwards to the free strip of the ground, the spacing between the two firstly laid sealing strips being selected so as to achieve the desired overlap width on both sides.

If sealing seals according to the invention are used, which are a covering layer of a water-soluble film provided on both sides, the laying can be carried out in the usual manner, since in such sealing mats two covering layers of a water-soluble film are always required.

In principle, all systems which form a water-soluble film or a water-degrading film are suitable for water-soluble cover layers. These water-soluble films may be of either pure inorganic or organic origin.

Pure inorganic films which can be used according to the invention include water-based films. Suitable waterglass are aqueous solutions of alkali silicates, preferably sodium silicate. Such waterglass solutions are commercially available and form the desired film upon drying, and it has been found to be particularly advantageous to introduce bentonite, preferably sodium bentonite, into such aqueous waterglass solutions. Mixing of water solution