Geokunststoffe

Auf Deponien werden fast ausschließlich HDPE-Dichtungsbahnen mit einer Dicke größer oder gleich 2,0 mm verwendet. Im Grundwasserschutz werden überwiegend HDPE-Dichtungsbahnen mit einer Dicke von 1,0 mm eingesetzt. Bei Anwendungen in Tunneln werden am häufigsten Geomembranen mit einer Signalschicht eingebaut. Steilere Gefälle können durch den Einbau von Geomembranen mit strukturierter Oberfläche ausgeglichen werden. Vernadelte geosynthetische Tondichtungsbahnen mit mechanisch verfestigten Vliesen (300 g/m2) als Abdeckung und tragenden Geotextilien eignen sich besonders für steilere Böschungen, da sie im Vergleich zu anderen Geotextilien typischerweise höhere Grenzflächenreibungswinkel erreichen.

Abdichtungen sind zum Schutz der Umwelt und des Grundwassers notwendig und tragen wesentlich zur Nutzbarkeit und Lebensdauer von Gebäuden bei. Je nach Verwendungszweck unterschiedlich dicke Geomembranen werden als Barrieren für Flüssigkeiten und Gase vor allem auf Deponien, im Tunnelbau und im Wasserbau eingesetzt. Üblicherweise werden Geomembranen verwendet, die aus unterschiedlichen Zusammensetzungen von Polyethylen (z. B. unterschiedlichen Dichten) hergestellt werden. Die Dicken betragen im Allgemeinen mehr als 1,0 mm. Geomembranen werden von autorisierten Installateuren installiert und verschweißt. In Bereichen mit geringerer Belastung können Kunststoffplatten mit einer Dicke von 0,3 mm bis 1,0 mm verwendet werden, was für temporäre Abdeckungen und beispielsweise für Teichanwendungen anwendbar ist. In bestimmten Bereichen werden geosynthetische Tondichtungsbahnen eingesetzt, wobei Bentonit die Abdichtungsfunktion übernimmt.

Produkte:

• Carbofol®
• Bentofix®

Um die Entwässerungsfunktion der Versickerungsschicht langfristig zu ermöglichen, werden Filtergeotextilien eingesetzt, um Scherspannungen auf die Versickerungsschicht zu übertragen. Für Filtrationsfunktionen eignen sich besonders mechanisch verfestigte Vliesstoffe (siehe Filtration). Als Drainageschichten eignen sich insbesondere regellos verflochtene Netzmatrizen, da sie eine stabile dreidimensionale statische Struktur aufweisen. Scherspannungen können schadensfrei übertragen werden, wodurch die hydraulische Effizienz langfristig erhalten bleibt.

Zur Entwässerung gehört das Sammeln von Niederschlägen, Grundwasser und anderen Flüssigkeiten oder Gasen, die abgeleitet werden müssen. Entwässerungssysteme werden als Einzelelemente oder Verbunde bestehend aus mindestens einer Filterschicht und einer Versickerungsschicht geliefert. Die Versickerungsschicht nimmt die Flüssigkeit auf und leitet sie mit minimalem Druckverlust ab. Oberflächenentwässerungssysteme werden häufig mit Abdichtungssystemen kombiniert, beispielsweise auf Deponien, und bei Abdichtungsanwendungen wie Tiefgaragen oder Tunneln. Geosynthetische Entwässerungssysteme ersetzen teure mineralische Entwässerungsschichten.

Produkt:

• Secudrain®

Für diese Funktion sind mechanisch verfestigte Vliesstoffe besonders geeignet, da sie sich aufgrund ihres hohen Dehnvermögens sehr gut an unregelmäßige Untergründe sowie weiche Böden anpassen. Diese Dehnfähigkeit ist wichtig, um das Eindringen von Steinen auszugleichen. Die Fasern umhüllen den Stein und verhindern eine Beschädigung der Struktur des Vliesmaterials.

Geotextilien trennen benachbarte Bodenarten oder Schüttgüter und verhindern so deren Vermischung untereinander. Sie werden in Form von langlebigen, robusten Vlies- oder Geweben bzw. Verbundwerkstoffen aus synthetischen Rohstoffen eingesetzt, die hohen Belastungen standhalten. Zu den häufigsten Anwendungen gehören der Straßen- und Eisenbahnbau, Wasserbauprojekte sowie der Bau von Reit- und Sportplätzen. Die Auswahl des geeigneten Produktes richtet sich nach der Korngrößenverteilung des Tragschichtmaterials und den zu erwartenden Betriebsbelastungen.

Produkt:

• Secutex®

Als sehr gute Schutzschichten haben sich dicke mechanisch verfestigte Vliesstoffe erwiesen. Als einzige Schutzschicht für Geomembranen werden beispielsweise Secutex® PP-Vliesstoffe mit einem Flächengewicht von mehr als 800 g/m² verwendet. In Anwendungsbereichen, in denen geringere Belastungen auftreten, werden jedoch mechanisch verfestigte Vliesstoffe mit einem Flächengewicht größer oder gleich 300 g/m² eingesetzt.

Geomembranen sowie beschichtete und unbeschichtete Bauwerke müssen vor mechanischer Beschädigung geschützt werden. Ohne Schutzschichten käme es zu Schäden durch scharfe Unebenheiten im Untergrund oder Füllmaterial. Als Schutz vor mechanischer Beschädigung werden Vliesstoffe und Verbundstoffe eingesetzt. Zu den Verbundstoffen gehören mit gewebten Materialien verstärkte Vliesstoffe, doppelseitig gewebte Materialien und Verbundvliesstoffe mit mineralischen Füllstoffen. Die Wirksamkeit des Schutzes hängt von der Dicke der Geokunststoffe, ihrem flächenbezogenen Gewicht sowie dem Widerstand gegen Perforationen durch Stöße oder Druck ab. Vliesstoffe und Verbundwerkstoffe werden in einer Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Deponien und Tunneln, zum Schutz von Geomembranen eingesetzt. Auch im Rohrleitungsbau werden solche Schutzelemente erfolgreich eingesetzt.

Produkt:

• Secutex®

Als Bewehrungselemente kommen vor allem Geogitter und Gewebe zum Einsatz. Verstärkungselemente, bei denen die verstärkten Teile aus Strängen geschnittener Folien (z. B. gewebter Materialien) bestehen, sind anfälliger für Beschädigungen beim Einbau als Verstärkungselemente aus Polymerrippen mit festen Kreuzungspunkten. Darüber hinaus weisen gestreckte Geogitter im Vergleich zu beispielsweise gewebten Materialien geringere Anfangsdehnungen auf und übertragen daher Kräfte beim Bau sofort ohne Dehnung.

Bei der Bewehrung werden Geotextilien, Geogitter und Verbundwerkstoffe unter oder zwischen Bodenschichten verlegt, um Zugkräfte aufzunehmen und dadurch die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Bevorzugt wird ihr Einsatz in einem Tragwerk nach dem Prinzip „verstärkter Boden“ oder zur Stabilisierung von Erdwällen auf Böden mit geringer Tragfähigkeit eingesetzt. Dadurch werden in vielen Fällen teure bauliche Maßnahmen, ein Bodenaustausch oder der Einbau einer zusätzlichen Bodenschicht überflüssig.

Produkte:

• Secugrid®
• Combigrid®

Für diese Funktion sind mechanisch verfestigte Vliese besonders geeignet, wenn die Dicke des Vlieses mindestens 30-mal größer ist als die gewählte Öffnungsgröße. Dies wurde durch Untersuchungen von mechanisch verfestigten Vliesstoffen festgestellt, die über längere Zeiträume im Einsatz waren. Die an die Größe der Öffnung angepasste Dicke ermöglicht eine Tiefenfiltration und verhindert die Bildung eines Filterkuchens an der Grenzfläche zwischen Geotextil und Boden, der die Wasserdurchlässigkeit verringern würde. Dadurch wird eine langfristige, dem Boden angepasste Wasserdurchlässigkeit mechanisch verbundener Vliesstoffe gewährleistet.

Die geotextile Filterschicht hält feste Partikel zurück, während Flüssigkeiten senkrecht zur Filterebene nahezu ungehindert passieren können. Dabei wird zwischen der mechanischen Festigkeit (Aufnahmekapazität der Bodenpartikel) und der hydraulischen Effizienz des Filters unterschieden, mit dem Ziel, eine Wasserableitung bei minimalem Druckverlust zu erreichen.

Die Anforderungen können auch mit einem mineralischen Filter erfüllt werden, jedoch haben sich geotextile Filterschichten als die geeignetste und wirtschaftlichste Alternative erwiesen.

Wie bei mineralischen Filterschichten kann die Dicke von Geotextilfiltern die langfristige mechanische und hydraulische Effizienz des Filters beeinflussen. Filter werden hauptsächlich in Wassertechnik- und Entwässerungssystemen eingesetzt.

Produkte:

• Secutex®
• Terrafix®

Aufgrund ihrer sehr guten Flexibilität sind mechanisch verfestigte Vliesstoffe besonders geeignet, da sie durch ein optimales Spannungs-/Dehnungsverhalten eine robuste Handhabung ermöglichen und sich gut an Untergründe anpassen. Darüber hinaus verformt sich das flexible System bei Welleneinwirkung optimal und absorbiert so Aufprallkräfte. Darüber hinaus sind dreidimensionale Nadelvliesstoffe besonders abriebfest.

In der Geo- und Wassertechnik werden Erdmaterialien speziell in flexiblen Rohren, Säcken und Behältern „verpackt“ . Dabei übernehmen Geokunststoffe je nach Anwendungsfall Trenn-, Filter-, Schutz- und/oder Verstärkungsfunktionen. Zu den verwendeten Materialien gehören Vliesstoffe, gewebte Materialien, Geogitter und Verbundwerkstoffe.

Produkt:

• Soft Rock® (Terrafix®)

Der Erosion von Hängen kann durch den Einsatz von Maschengeflechten insbesondere während der Vegetationsphase sehr wirksam vorgebeugt werden, da der in der dreidimensionalen statischen Struktur des Wirrgeflechts eingefüllte Boden sicher an Ort und Stelle gehalten wird und relativ auswaschfest wird.

Dreidimensionale Geokunststoffe und Verbundwerkstoffe verhindern den Abtransport von Bodenpartikeln durch die Einwirkung von Wasser und Wind. In der Natur verhindern Pflanzen mit ihren Wurzeln die Bodenerosion. Der natürliche, oft jahrelange Prozess der Vegetationsschichtbildung kann durch den Einsatz von Erosionsschutzmatten beschleunigt und verstärkt werden.

Produkt:

• Secumat®