1. Grundlagen der Anwendung und Bemessung, Produkte, Regelwerke und Empfehlungen Flashcards
(41 cards)
Anwendungsbereiche von Geokunststoffen
- Straßen- und Tiefbau
- Deponiebau
- Wasserbau
- Tunnelbau
- Grundwasserschutz
Kunststoffabfälle und Verwertung in Deutschland
5,45 mio. to Kunststoffabfälle in Deutschland 2011
→ 42% werkstoffliche Verwertung
→ 56% energetische Verwertung
→ 1% rohstoffliche Verwertung
Definition Geokunststoffe
Oberbegriff, der ein Produkt beschreibt, bei dem mindestens ein Bestandteil aus synthetischem oder natürlichem Polymerwerkstoff hergestellt wird, in Form einer Bahn, eines Streifens oder einer dreidimensionalen Struktur, das bei geotechnischen und anderen Anwendungen im Bauwesen im Kontakt mit Boden und/oder anderen Materialien verwendet wird.
Geokunststoffe Unterteilung
Wasserdurchlässig
- Geotextilien (Gewebe, Vliesstoffe, Verbundstoffe)
- Geotextilverwandte Produkte (Geogitter)
Wasserundurchlässig
- Dichtungsbahnen (KDB)
- Dichtungsbahnverwandte Produkte (Geosynthetische Tondichtungsbahnen, Bentonitmatten)
Funktionen nach DIN EN ISO 10318-1
(9 Stück)
- Trennen
- Filtern
- Dränen
- Dichten
- Schützen
- Bewehren
- Stabilisieren
- Spannungsabbau (als Asphalteinlage)
- Schützen gegen Oberflächenerosion
_Verpacken (alt, nicht in der DIN enthalten)
Trennen Anforderung
Vermeiden des Vermischens verschiedener, aneinandergrenzender Böden / Füllstoffe durch die Verwendung eines Geokunststoffes.
- Schutz gegen Feinkorn-Kontamination
Filtern Anforderung
Verhindern des unkontrollierten Durchgangs von Boden oder anderen Teilchen, die hydrodynamischen Kräften ausgesetzt sind.
Dränen Anforderung
Sammeln und Ableiten von Niederschlägen, Grundwasser und anderen Fluiden in der Ebene eines Materials aus Geokunststoff.
Dichten Anforderung
Verwendung eines Geokunststoffes, um die Migration von Fluiden zu verhindern oder zu begrenzen.
Schützen Anforderung
Vermeiden oder Begrenzen lokaler Schäden eines bestimmten Bauteils oder -materials durch die Verwendung eines Geokunststoffes.
Bewehren Anforderung
Nutzung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens eines Materials aus Geokunststoff zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Bodens oder anderer Baustoffe.
Stabilisieren Anforderung
Verbesserung des mechanischen Verhaltens von ungebundenem Material durch geosynthetische Schichten, so dass Verformungen minimiert werden.
Spannungsabbau (als Asphalteinlage) Anforderung
Verwendung eines Geokunststoffes, um Risse von Spannungen aus beschädigten Asphalttragschichten zu minimieren.
Schützen gegen Oberflächenerosion Anforderung
Verwendung eines Geokunststoffes, um Bewegung von Boden auf der Oberfläche zu verhindern/ begrenzen.
Geotextilien:
Vliesstoff
- Textiles Flächengebilde aus gerichteten oder ungerichteten Filamenten oder Fasern, die mechanisch, thermisch oder chemisch gebunden sind.
- Dehnung ~60%
- Einsatz: Trennen, Filtern, Dränen, Schützen
- Stempeldurchdrückversuch
Geotextilien:
Gewebe
- Textiles Flächengebilde aus sich rechtwinklig kreuzendem Fadensystem.
- Dehnung ~12%
- Einsatz: Wasserbau, aber überwiegend Bewehren
- Streifenzugversuch
Textile Elemente
- Multifilamentgarne
- Monofilamentgarne
- Folienbändchen / Gewebe
Textile Elemente:
Multifilamentgarne
- bestehen aus einer Anzahl miteinander gedrehter oder ungedrehter Filamente
- größtenteils hochzugfest
- Bspw.: Polyester, Polyamid, Polypropylen
Textile Elemente:
Monofilamentgarne
- Sind Drähte aus Kunststoff
- ⌀ > 0,1 mm (bzw. 100 μ)
- Bspw.: Polyethylen=PE (,Polyester=PES, Polyamid)
Textile Elemente:
Folienbändchen
- Werden durch Schneiden von Folien in schmale Streifen hergestellt
- Bspw.: Polyethylen=PE, Polypropylen=PP
Nutzungsdauer
- bezieht sich auf die Dauer, währrend der der Geokunststoff die geforderten Eigenschaften gemäß der Anwendungsnormen aufweist
- ordnungsmäßer Einbau, Anwendung und Wartung werden angenommen (tatsächliche Nutzungsdauer kann viel höher liegen)
- Nutzungsdauer bis zu 5 Jahren bei Anwendung ohne Bewehrungsfunktion in natürlichen Böden mit 4<pH<9, Bodentemperatur<25°C
- Nutzungsdauer von 25, 50, 100 Jahren bestehend aus fabrikneuen Polymeren, in natürlichen Böden mit 4<pH<9, Bodentemperatur <25°C
Trennen - Klassifizierung
- Durch Indexwerte: Folienbändchen, Spießgarnen (Polypropylen/Polyethylen) oder Multifilamentgarnen (Polyester)
- Durch Baustellenversuche
Trennen - Beanspruchungsfälle
- AB1: Einbau und Überschütten von Hand, keine Verdichtung
- AB2: Maschineller Einbau und Verdichtung, keine Walkbeanspruchung
- AB3: Maschineller Einbau und Verdichtung, Walkbeanspruchung (5-15cm Spurrinnentiefen)
- AB4: Maschineller Einbau und Verdichtung, Walkbeanspruchung (über 15cm Spurrinnentiefen)
Filtern - Anströmfilter
- Typischer Konstruktionsfehler:
Durch mangelnde Filterstabilität der Böden und fehlenden Filter an der Grenzschicht (A) wird zunächst nicht verhindert, dass das Feinkorn mobilisiert wird; Feinkorn wird sich bewegen und vom Wasser mitgeschleppt. Das Zweiphasengemisch (Wasser und Feststoff) trifft auf den geotextilen Filter, der Feststoff wird plötzlich gebremst und kann keine Tiefenfiltration ausbilden. Im ungünstigsten Fall bildet sich ein Filterkuchen, der die Durchlässigkeit des geotextilen Filters um den Faktor > 100 abmindert. - Merke:
Eine fehlende Filterebene kann nicht „geheilt“ werden.
Probleme:
- Erosion: an der Grenzfläche zweier nicht filterstabiler Böden
- Suffosion: Verlagerung des Korngerüstes zweier nicht filterstabiler Böden, innere Suffosion ist durch Filter nicht zu verhindern
→ Ziel: Die Bewegung des Feinkorns muss an der Grenzfläche behindert werden
