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Dokumentenidentifikation DE19710328C2 05.01.2000
Titel Randanschluß und Verfahren zum Herstellen eines dichten Randanschlusses zwischen einer Bodenschicht und einem Baukörper in Unterwasser- oder Überflutungsbereichen von Gewässern
Anmelder Lay, Björn-H., Prof. Dipl.-Ing., 67434 Neustadt, DE
Erfinder Lay, Björn-H., Prof. Dipl.-Ing., 67434 Neustadt, DE
Vertreter Patentanwälte Durm & Durm, 76185 Karlsruhe
DE-Anmeldedatum 13.03.1997
DE-Aktenzeichen 19710328
Offenlegungstag 24.09.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.01.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.01.2000
IPC-Hauptklasse E02B 3/16
IPC-Nebenklasse E02D 31/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Randanschluß und ein Verfahren zum Herstellen eines dichten Randanschlusses zwischen einer Bodenschicht und einem Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern.

Randanschlüsse zwischen den Böden von Gewässern, wie Teichen, Seen, Flüssen und dergleichen, und Bauwerken, zum Beispiel Ufermauern, sind problematisch, da sie in der Regel nicht langzeitstabil abgedichtet werden können: Die wasserdichte Verbindung unterschiedlicher Baumaterialien im Unterwasserbereich, insbesondere von naturnahen Gewässerböden, wie zum Beispiel Ton, mit festen Materialien von Bauwerken, wie zum Beispiel Beton, ist bisher nicht gelungen.

Insbesondere planmäßig angelegte Teiche werden üblicherweise so gebaut, daß eine den Teichboden abdeckende Folie über den Wasserspiegel hinaus bis in den Uferbereich geführt wird. Auch bei einem Teich mit einem in jüngerer Zeit zunehmend bevorzugten naturnahen Teichboden muß dieser über den Wasserspiegel hinaus gebaut werden. Soll der Teich aus optischen oder gartenbautechnischen Gründen mit einer festen, als Bauwerk ausgebildeten Uferböschung versehen werden, ist es noch immer nötig, den Randanschluß mit Hilfe einer mittels Klemmschienen befestigten Teichfolie vorzunehmen. Andernfalls muß auf einen naturnahen Teichboden ganz verzichtet werden.

Ein Randanschluß einer Teichfolie an einer uferbegrenzenden Betonwand mittels Klemmschienen ist in der Veröffentlichung Mehdi Mahabadi: "Konstruktionsdetails im Garten- und Landschaftsbau", Bauverlag 1996, beschrieben. Dort wird der bis an die senkrecht stehende Betonwand herangeführte verdichtete Boden mit einer Sandschicht bedeckt, auf die eine hochpolymere Dichtungsbahn aufgelegt wird. Die Dichtungsbahn wird zwischen eine Aluminiumschiene, die mittels Schrauben und Dübeln an der Betonwand horizontal befestigt wird, und die Betonwand eingeklemmt. Dann wird die Aluminiumschiene mit Flüssig-PVC übergossen, um einen dichten Randanschluß herzustellen. Das ganze wird mit einer Schutzschicht aus Kiessand bedeckt.

Dieser bekannte Randanschluß ist nur mit einem hohen bautechnischen Aufwand zu realisieren. Aufgrund der Klemmbefestigung der Dichtungsbahn an der Betonwand sind Krümmungen der Wand mit kleinen Krümmungsradien sowie Eckverbindungen besonders instabil. Darüber hinaus hat das Flüssig-PVC die Eigenschaft, im Laufe der Zeit zu verspröden, wodurch die Schraubverbindungen wasserdurchlässig werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Randanschluß und ein Verfahren zum Herstellen eines Randanschlusses zwischen einer Bodenschicht und einem Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern vorzuschlagen, der bei geringem baulichen Aufwand eine zuverlässige, langzeitstabile Wasserdichtigkeit gewährleistet.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 3 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. der Randanschluß nach Anspruch 8 enthalten als wesentliches Element das Aufbringen von flüssigem Synthesegummi einerseits auf die Oberfläche des Baukörpers und andererseits auf die Oberfläche einer ersten, stabilisierten Bodenschicht. Der flüssige Synthesegummi ist ein handelsübliches Material, das in Verbindung mit Luft nach kurzer Zeit seine flüssige Eigenschaft verliert und in einen elastischen Festzustand mit hohen Dehnungseigenschaften übergeht. Er besteht in der Regel aus Thermoplasten, die sich durch Vulkanisieren weitmaschig vernetzen lassen, wodurch weichgummiartige synthetische Elastomere entstehen.

Das Stabilisieren des Bodens, an dessen Oberfläche die aus dem flüssigen Synthesegummi hervorgehenden Elastomere haften sollen, erfolgt über ein ebenfalls handelsübliches grenzflächenaktives Mittel, welches eine irreversible Agglomeration der Fein- und Feinstanteile des Bodens bewirkt und die kapillare Wasserführung durch Aufbrechen des Haftwasserfilms und durch partielle Ladungsumkehr im Boden verändert. Das Umwandeln des flüssigen Synthesegummis in weichgummiartige synthetische Elastomere erfolgt in der Regel durch Einwirkung von Luft innerhalb weniger Tage von selbst.

Das Verfahren entsprechend Anspruch 3 bzw. der Randanschluß nach Anspruch 10 unterscheiden sich hiervon dadurch, daß die erste Bodenschicht nicht durch Fixieren der Fein- und Feinstanteile des Bodens stabilisiert wird, sondern daß eine Matte aus Gummi, Kautschuk oder dergleichen - bevorzugt sind Matten, deren chemische Struktur derjenigen der synthetischen Elastomere entspricht - mit ihrer vorderen Kante in den noch flüssigen Synthesegummi eingestellt und auf die erste Bodenschicht aufgelegt wird. Danach wird eine zweite Bodenschicht aufgebracht, wobei der Randanschluß durch die dichte Verbindung zwischen der Oberfläche des Bauwerks, den aus dem flüssigen Synthesegummi hervorgegangenen synthetischen Elastomeren und der Matte abgedichtet wird. Nach einer gewissen, in der Größenordnung eines Meters liegenden Entfernung vom Randanschluß kann die Matte enden, da insbesondere die aufgebrachte zweite Bodenschicht ein wasserdichtes Anliegen der Matte auf der ersten Bodenschicht gewährleistet. Der Randanschluß ist somit zuverlässig abgedichtet.

Je nach verwendetem Synthesegummi ist es zweckmäßig, die Oberflächen, an denen der Synthesegummi haften soll, zuvor mit einem Haftvermittler zu behandeln, so daß eine zuverlässige Langzeithaftung der entstehenden Elastomere an der Oberfläche des Baukörpers und der Oberfläche der stabilisierten Bodenschicht oder gegebenenfalls der Oberfläche der Matte gewährleistet ist.

Besondere Vorteile bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Randanschlusses ergeben sich, wenn vor dem Aufbringen des flüssigen Synthesegummis eine im wesentlichen horizontal und parallel zur Oberfläche des Baukörpers verlaufende Stufe auf der ersten Bodenschicht gebildet wird: Zwischen dieser Stufe und der Oberfläche des Baukörpers entsteht eine Fuge, die mit dem flüssigen Synthesegummi aufgefüllt werden kann, wobei dieser am Wegfließen gehindert wird. Es ist also möglich, eine Synthesegummi/Elastomer-Schicht von erheblicher Dicke in einem einzigen Arbeitsgang herzustellen. Dadurch wird die Langzeitstabilität und die mechanische Widerstandsfähigkeit des Randanschlusses verbessert; außerdem ist das Einbringen der vorderen Kante der gegebenenfalls vorhandenen Matte so auf einfache Weise möglich.

Die Stufe kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß ein Schaumstoffschlauch auf die erste Bodenschicht aufgelegt und fixiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Randanschluß eines Teichs.

Fig. 1 zeigt einen senkrecht stehenden Baukörper 1, der aus einer Betonwand besteht, welche einen Teich eingrenzt. Nach unten ist der Teich vom Gewässerboden 2 begrenzt.

Auf den Gewässerboden 2 wird zunächst eine erste Bodenschicht 3 mit einer Dicke von etwa 15 cm aufgebracht und bis an den Baukörper 1 herangeführt. Diese erste Bodenschicht 3 wird am Proctor Optimum verdichtet. Im Abstand von ca. 1,5 cm zum Baukörper 1 wird ein Schaumstoffschlauch 4 auf die erste Bodenschicht 3 gelegt und mit kleinen Holznägeln oder Silikontupfern fixiert. Zwischen dem Schaumstoffschlauch 4 und der Oberfläche 5 des Baukörpers 1 entsteht eine Horizontalfuge von 1 bis 1,5 cm Tiefe. Diese Fuge kann mit flüssigem Synthesegummi aufgefüllt werden, welcher die Stoßkante 7 zwischen dem Baukörper 1 und der ersten Bodenschicht 3 überdeckt.

Der im Ausführungsbeispiel verwendete handelsübliche Synthesegummi ist ein sekundäres Butylamin, das im wesentlichen aus Polydimethylsiloxan und einem Aminosilanvernetzer besteht.

Vor Einfüllen des flüssigen Synthesegummis in die Horizontalfuge zwischen dem Schaumstoffschlauch 4 und dem Baukörper 1 wird ein Haftvermittler auf die Oberfläche 5 des Baukörpers 1 aufgestrichen. Der verwendete Haftvermittler ist ebenfalls handelsüblich und besteht aus harzenden Alkylsilikonen mit Alkoxygruppen.

Nach Auffüllen der Horizontalfuge mit dem flüssigen Synthesegummi wird eine Matte 8 aus Kautschuk so auf die erste Bodenschicht 3 aufgelegt, daß sie den Schaumstoffschlauch 4 überdeckt und ihre zum Baukörper 1 zeigende Kante 9 in den flüssigen Synthesegummi eintaucht. Zuvor wurde auch der Bereich der vorderen Kante 9 der Matte 8 mit Haftvermittler bestrichen.

Durch den Kontakt mit Luft wandelt sich der flüssige Synthesegummi in weichgummiartige synthetische Elastomere 6 um, die einen elastischen Festkörper mit hohen Dehnungseigenschaften bilden. Dieser Festkörper haftet einerseits an der Oberfläche 5 des Baukörpers 1 und andererseits an der Matte 8, so daß die Stoßkante 7 zuverlässig abgedichtet ist.

Um ein Umströmen der Matte 8 zu verhindern, wird schließlich, nach einigen Tagen Aushärtung, eine zweite Bodenschicht 10 mit einer Stärke von ca. 15 cm auf die erste Bodenschicht 3 aufgebracht und ebenfalls am Proctor Optimum verdichtet.

Bezugszeichenliste

1Baukörper

2Gewässerboden

3Bodenschicht (erste)

4Schaumstoffschlauch

5Oberfläche (von 1)

6synthetische Elastomere

7Stoßkante

8Matte

9Kante (von 8)

10Bodenschicht (zweite)


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Herstellen eines dichten Randanschlusses zwischen einer Bodenschicht und einem festen und im wesentlichen wasserdichten Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern, mit folgenden Verfahrensschritten:
    1. 1. eine erste Bodenschicht wird an den Baukörper herangeführt und verdichtet,
    2. 2. die erste Bodenschicht wird im Bereich der hierdurch gebildeten Stoßkante durch Fixieren der Fein- und Feinstanteile des Bodens stabilisiert, und zwar durch Zugabe eines grenzflächenaktiven Mittels, das die kapillare Wasserführung durch Aufbrechen des Haftwasserfilms im Boden verändert,
    3. 3. im Bereich der Stoßkante wird eine Schicht aus flüssigem Synthesegummi einerseits auf die Oberfläche des Baukörpers und andererseits auf die Oberfläche der ersten Bodenschicht aufgebracht,
    4. 4. der flüssige Synthesegummi wird in weichgummiartige synthetische Elastomere umgewandelt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des flüssigen Synthesegummis die Oberfläche des Baukörpers und die Oberfläche der stabilisierten Bodenschicht mit einem Haftvermittler behandelt werden.
  3. 3. Verfahren zum Herstellen eines dichten Randanschlusses zwischen einer Bodenschicht und einem festen und im wesentlichen wasserdichten Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern, mit folgenden Verfahrensschritten:
    1. 1. eine erste Bodenschicht wird an den Baukörper herangeführt und verdichtet,
    2. 2. im Bereich der hierdurch gebildeten Stoßkante wird eine Schicht aus flüssigem Synthesegummi einerseits auf die Oberfläche des Baukörpers und andererseits auf die Oberfläche der ersten Bodenschicht aufgebracht,
    3. 3. eine Matte aus Gummi, Kautschuk oder dergleichen wird auf die erste Bodenschicht aufgelegt und deren zum Baukörper zeigende Kante in den noch flüssigen Synthesegummi eingebracht,
    4. 4. der flüssige Synthesegummi wird in weichgummiartige synthetische Elastomere umgewandelt,
    5. 5. nach der Umwandlung des flüssigen Synthesegummis wird eine zweite Bodenschicht auf die erste Bodenschicht und die darauf liegende Matte aufgebracht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des flüssigen Synthesegummis die Oberfläche des Baukörpers und der in den Synthesegummi einzubringende Bereich der Matte mit einem Haftvermittler behandelt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des flüssigen Synthesegummis eine im wesentlichen horizontal und parallel zur Oberfläche des Baukörpers verlaufende Stufe auf der ersten Bodenschicht gebildet wird, so daß der flüssige Synthesegummi zwischen die Oberfläche des Baukörpers und die Stufe eingefüllt werden kann.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Stufe ein Schaumstoffschlauch auf die erste Bodenschicht aufgelegt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bodenschicht am Proctor Optimum verdichtet wird.
  8. 8. Randanschluß zwischen einer Bodenschicht und einem festen und im wesentlichen wasserdichten Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern,
    1. 1. mit einer an den Baukörper (1) herangeführten und verdichteten, ersten Bodenschicht (3),
    2. 2. wobei die erste Bodenschicht (3) im Bereich der Stoßkante (7) durch Fixieren der Fein- und Feinstanteile des Bodens stabilisiert ist, und zwar durch Zugabe eines grenzflächenaktiven Mittels, das die kapillare Wasserführung durch Aufbrechen des Haftwasserfilms im Boden verändert,
    3. 3. und mit einer aus flüssigem Synthesegummi entstandenen Schicht von weichgummiartigen synthetischen Elastomeren (6), welche einerseits an der Oberfläche (5) des Baukörpers (1) und andererseits an der Oberfläche der ersten Bodenschicht (3) haften.
  9. 9. Randanschluß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Baukörpers (1) und der ersten Bodenschicht (3) im Bereich der Stoßkante (7) mit einem Haftvermittler vorbehandelt sind.
  10. 10. Randanschluß zwischen einer Bodenschicht und einem festen und im wesentlichen wasserdichten Baukörper in Unterwasserbereichen von Gewässern,
    1. 1. mit einer an den Baukörper (1) herangeführten und verdichteten, ersten Bodenschicht (3),
    2. 2. mit einer aus flüssigem Synthesegummi entstandenen Schicht von weichgummiartigen synthetischen Elastomeren (6), welche an der Oberfläche (5) des Baukörpers (1) haften,
    3. 3. mit einer Matte (8) aus Gummi oder Kautschuk, die auf die erste Bodenschicht (3) aufgelegt ist und mit ihrer zum Baukörper (1) zeigenden Kante (9) in die Schicht von synthetischen Elastomeren (6) hineinreicht,
    4. 4. wobei die Schicht von synthetischen Elastomeren (6) an der Matte (8) haftet,
    5. 5. und mit einer auf die erste Bodenschicht (3) und die darauf liegende Matte (8) aufgebrachten zweiten Bodenschicht (10).
  11. 11. Randanschluß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Baukörpers (1) und der Matte (8) im Bereich der Stoßkante (7) mit einem Haftvermittler vorbehandelt sind.
  12. 12. Randanschluß nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen horizontal und parallel zur Oberfläche (5) des Baukörpers (1) auf der ersten Bodenschicht (3) eine Stufe verläuft, wobei der Zwischenraum zwischen der Stufe und dem Baukörper (1) mit aus flüssigem Synthesegummi entstandenen synthetischen Elastomeren (6) aufgefüllt ist.
  13. 13. Randanschluß nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe ein auf die erste Bodenschicht (3) aufgelegter Schaumstoffschlauch (4) ist.






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