Schutz der basalen Auskleidungen

Wenn eine Dichtungsbahn verlegt wird, sollte sie gegen Durchstoßen, UV-Degradation, thermische und lokale Spannungskonzentrationen geschützt werden. Dazu gehören Eindrücke, die zu Spannungsrissen führen. Die wirksamste Methode zum Schutz einer Dichtungsbahn ist erwiesenermaßen eine dicke Geotextil- oder Geokompositschicht.

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Schutz von Basal-Linern mit Geofabrics HPS Geotextiles

Die Funktion der Schutzauskleidung besteht darin, die Auskleidung vor Beanspruchungen, Durchschlägen und Penetration durch die darüber liegenden Drainagemedien und Abfälle zu schützen: sowohl kurzfristige dynamische Belastungen als auch langfristige statische Belastungen. Ein Schutzmaterial muss die Dichtungsbahn durch die permanente Verteilung von konzentrierten Spannungen auf die Dichtungsbahn schützen.

Geosynthetische Schutzschichten werden seit den späten 1980er Jahren verwendet und bilden heute die Mehrheit der Schutzmethoden außerhalb des Liners. Die treibenden Kräfte hinter der Abkehr vom mineralischen Schutz waren niedrigere Kosten aufgrund der Einsparung von Hohlraum und der Schnelligkeit des Einbaus mit einem viel geringeren Risiko von Einbauschäden.

Nach der Verlegung wird eine schützende Geotextil- oder Goecomposit-Schicht vor einer Drainagedecke aus Steinsickerwasser an der Oberfläche angebracht. Es ist wichtig, dass die Steindrainagedecke frei entwässernd ist und eine ausreichende hydraulische Leitfähigkeit hat, um das Sickerwasser über eine große, relativ flache Fläche abzuleiten. Die sekundäre Funktion der Drainagedecke besteht darin, einen gewissen Schutz gegen das Einbringen der ersten Abfallschicht zu bieten.

Die Auswahl einer geeigneten geosynthetischen Schutzschicht erfolgt nun mit dem Zylindertest. Der Zylinderversuch ist als wirksame Methode zur Bestimmung der Wirksamkeit eines Materials zum Schutz einer Dichtungsbahn gegen die Langzeitauswirkungen statischer Punktlasten anerkannt und soll die in der Deponiesohle zu erwartenden Bedingungen möglichst genau simulieren.

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Der Zylindertest

Die Einführung des Zylindertests veränderte die Art und Weise, in der Ingenieure geosynthetische Protektoren spezifizierten, von einem auf anekdotischen Erfahrungen aus Deutschland und den Vereinigten Staaten basierenden Faustregelansatz zu einer Methode, die als Konstruktionswerkzeug für einen bestimmten Standort dient.

Ursprünglich in Deutschland von der Laboratoriengruppe Quo Vadis erfunden, wurden die deutschen Tests so durchgeführt, dass sie den von der Bundesanstalt für Materialforschung und Normung (BAM) festgelegten Deponieauslegungsvorschriften entsprachen. Das Kriterium war, dass die Entwürfe auf 60 m tiefen Deponien unter Verwendung eines einzigen eckigen Steintyps mit einem Durchmesser von 16-32 mm basieren sollten. Obwohl eine beträchtliche Menge an Forschungsarbeiten durchgeführt wurde, lautete die endgültige Empfehlung, dass ein minimal zulässiges Geotextil für alle Bedingungen 2000 g/m² betragen sollte. Während diese Testmethode in Deutschland nicht vollständig umgesetzt wurde, wurden die Forschungen und Tests Geofabrics in Großbritannien fortgesetzt und die Testbedingungen an die spezifischen Standortbedingungen angepasst. Die von der Gruppe Quo Vadis definierten Pass/Fail-Kriterien wurden beibehalten.

Der Ansatz im Vereinigten Königreich bestand darin, jede Stätte als einzigartig zu betrachten und die Tiefen und die Steinauswahl unabhängig voneinander zu betrachten. Der Hauptvorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass der Planer Kosten und Verfügbarkeit eines Zuschlagstoffes mit einem spezifischen Schutzgeosynthetik abwägen kann, um die optimale Lösung zu finden.

Die ersten Erfahrungen im Vereinigten Königreich waren positiv, da sie eine Methode zum Vergleich verschiedener Geokunststoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Schutzstoffe zur Verfügung stellten. Allerdings traten 1997 Probleme auf, als die Zahl der Prüflaboratorien, die den Test durchführten, zunahm und Unstimmigkeiten bei den Prüfgeräten, der Prüfmethode und der Berichterstattung über die Ergebnisse deutlich wurden.

Um dieses Problem anzugehen, wurde ein kleines Team gebildet, das eine detaillierte Testmethodik entwickeln sollte, mit der Absicht, den verschiedenen Aspekten des Tests ein gewisses Maß an Konsistenz zu verleihen. Diesem Team gehörten Hersteller, Testhäuser, Hochschulen und die Umweltbehörde an. Die ursprünglich im März 1998 veröffentlichte Testmethode der Umweltbehörde ist heute die anerkannte Methode als Leistungstest zur Bestimmung des optimalen Abdeckmaterials für eine Dichtungsbahn. Die Testmethode, die auf der gov.uk-Website zum Herunterladen zur Verfügung steht, beschreibt eine vollständige Methode zur Bestimmung der Wirksamkeit eines Materials beim Schutz einer Dichtungsbahn gegen die langfristigen mechanischen Auswirkungen von statischen Punktlasten. Die Umweltbehörde verlangt nun für jede neue Zelle einen Zylindertest.

Der Zylindertest dient zur Simulation des Querschnitts des Bodens einer Deponiezelle.

Kriterien für bestandene/nicht bestandene Zylinderprüfungen

Die prozentuale Dehnung der drei größten Einkerbungen wird zusammen mit dem Gesamtdurchschnitt angegeben. Das Pass/Fail-Kriterium der Umweltbehörde lautet, dass die durchschnittliche lokale Dehnung einer einzelnen Einkerbung ≤0.25% betragen muss.

Geofabrics Leitfaden für Vliesstoffschützer
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