AGK. Alternative Dichtungsmaterialien im Deponiebau und in der Altlastensicherung. Seminar des VDI - Bildungswerkes am

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Charlotte Giese
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1 AGK SCHRIFTENREIHE ANGEWANDTE GEOLOGIE KARLSRUHE Lehrstuhl für Angewandte Geologie der Universität Karlsruhe Herausgeber: Prof. Dr. Dr. Kurt Czurda und Prof. Dr. Heinz Hötzl G. Burkhardt, Th. Egloffstein (Hrsg.) Alternative Dichtungsmaterialien im Deponiebau und in der Altlastensicherung Seminar des VDI - Bildungswerkes am in Karlsruhe UNHVERSlTÄTSBIPiJOTHEK HANNOS/ER TECHNISCHE Schr.Angew.Geol. Karlsruhe Karlsruhe, 1994 J

2 INHALTSVERZEICHNIS Seite Multimineralische Abdichtung Prof. Dr. Dr. K. A. Czurda Zusammenfassung 2 Abstract 3 1. Das Barrieresystem für Sonderabfälle Die geologische Barriere Die mineralische Barriere 4 2. Das Barrieresystem für Siedlungsabfälle Die geologische Barriere Die mineralische Barriere 6 3. Mineralische Dichtungsstoffe Tonminerale Zeolithe Aktivkohle Die multimineralische Barriere Organophilierte Tone Homoionisierte Tone Transportprozesse Rückhalteprozesse Die Kombinationsdichtung KDB/Ton Die Kombinationsdichtung Asphalt/Ton 20 Literaturverzeichnis 21 -I-

3 Bentonitvergütete Abdichtungen Dr. D. Koch 1. Einleitung Eigenschaften des Tonmineralgesteins Bentonit Bentonitvorkommen und -gewinnung Mineralogische, physikalische und chemische Eigenschaften Auswirkungen der verschiedenen Aktivierungsverfahren auf die Eigenschaften der Bentonite Die wichtigsten Einsatzbereiche für Bentonit Abdichtungsmöglichkeiten mit bentonithaltigen Systemen im Deponiebau und in der Altlastensicherung Chemikalien- und Langzeitbeständigkeit Reaktionen von Bentoniten mit organischen Substanzen Auswirkungen von mechanischer Auflast und Temperaturbelastung auf die Rißbildung Misch- und Einbautechniken Mineralische Horizontalbarrieren Dichtwände Dichtschlitzwände Zweiphasen-Verfahren Einphasen-Verfahren Zusammenfassung Literaturverzeichnis 61

4 Kunststoffdichtungsbahnen - Kombinationsdichtungen Prof. Dr.-Ing. H. August/Dr. W. Müller 1. Einleitung Grundlagen, Eigenschaften, Funktionsprinzip, Preßverbund Warum Dichtungsverbund? Funktionsprinzip der Kombinationsdichtung Materialanforderungen, Prüfkriterien, Einbauvorschriften, Zulassungsverfahren Langzeitbeständigkeit der Dichtungsbahn gegen kombinierte Einwirkung von Chemikalien und mechanischen Belastungen Materialanforderungen, Prüfkriterien Physikalische Anforderungen Kombinierte physikalische-chemische Beanspruchungen Chemische und biologische Anforderungen Zusätzliche Anforderungen zur Sicherstellung, daß Planungsvorgaben auch tatsächlich realisiert werden (Qualitätssicherung, QS) Einbaukriterien, Fügetechnik Qualitätssicherung (QS) Anforderungen an den Fremdprüfer Bemerkung zum Zusammenhang Zulassung und Qualitätssicherung Versuche zur Schadstoffpermeation durch Dichtungsverbunde Versuchsergebnisse Zusammenfassende Bemerkung 94 Literaturverzeichnis 95

5 Kapillarsperren als Oberflächenabdichtung Prof. Dr. S. Wohnlich Kurzfassung 102 Abstract Einführung Das Prinzip der Kapillarsperre Bodenkennwerte und hydraulische Eigenschaften Geotextilien als Trennlage in Kapillarsperren Anwendungsbeispiele Einfache Kapillarsperre Erweiterte Kapillarsperre Doppelte Kapillarsperre Vorhersage der Effektivität von Kapillarsperren Langzeiteffektivität Numerische Modellierung Ausblick 114 Literaturverzeichnis 115 -IV-

6 Asphaltdichtungen Dr. H. Haas 1. Einführung Die Hauptanforderungen Zur Dichtigkeit bituminöser Flächenabdichtungen Zum Widerstand gegen chemisch-physikalische Angriffe Zur mechanischen Widerstandsfähigkeit Zur Lebensdauer und Alterungsbeständigkeit Zur Verformbarkeit von Asphaltdichtungen Zusammenfassung 131 Literaturverzeichnis 132 -V-

7 Bentonitmatten als Oberflächenabdichtung Dipl.-Ing. K. von Maubeuge 1. Einleitung Anforderungen an Oberflächendichtungssysteme Geotextile Dichtungselemente - Marktformen und Entwicklung Entwicklung von flächenhaften Bentonitdichtungselementen Vernadelte geosynthetische Tondichtungsbahnen Produktbeschreibung und Anwehdung in Oberflächendichtungssystemen Vor- und Nachteile im Vergleich zu erdbautechnischen Tondichtungen Eigenschaften von vernadelten geosynthetischen Tondichtungsbahnen für Oberflächendichtungssysteme Wasser-und Gasdichtheit Verformbarkeit und Setzungsverhalten Frost-Tau- und Trocken-Naß-Zyklen Scherverhalten und langfristige Scherkraftaufnahme Ausführungsbeispiel für ein Oberflächendichtungssystem mit geosynthetischer Tondichtungsbahn Bauausführung Überprüfung der Wirksamkeit der geosynthetischen Tondichtungsbahn Geosynthetische Tondichtungsbahnen bei Zwei-Phasen-Dichtungen und Zwischendichtungen Qualitätssicherung von geosynthetischen Tondichtungsbahnen Kontrollierbarkeit von Abdichtungssystemen Zusammenfassung 159 Literaturverzeichnis 160 -VI-

8 Nachträgliche Sohlabdichtung mit Montanwachs Dr. H.-J. Bayer 1. Aufgabenstellung Dichtmittel Hydromechanisches Bohren und Schneiden Ziele des Versuchs Versuchsdurchführung Versuchsauswertung und Ergebnisse Gesamteinschätzung Vorteile der Flowmonta-Montanwachsbarriere 172 -VII-

9 Entwässerungssystem - Teil des Abdichtungssystems Dr.-Ing. E. Gartung 1. Entwässerungssysteme für Deponien Hydrologische Gesichtspunkte Hydraulische Wirksamkeit Anforderungen an Dränmaterialien Dränmaterial für Basisentwässerungssysteme Dränmaterial für Oberflächenentwässerungssysteme Filtermaterial Eignungsprüfung für mineralisches Entwässerungsmaterial Probenahme Versuche für die Eignungsprüfung Allgemeines Chemische Beständigkeit Physikalische Beständigkeit Kömungsanalysen Durchlässigkeitsprüfung Scherfestigkeit der Kontaktflächen Qualitätssicherung und Überwachung Zusammenfassung 193 Literaturverzeichnis 194 -VIII-

10 Dichtwände und Dichtwandmassen Prof. Dr. Müller-Kirchenbauer 1. Allgemeines Vertikale Dichtwände nach dem Schlitz- und Schmalwandverfahren Schlitzwandverfahren Schmalwandverfahren Materialien Qualitätssicherung für Einkapselungen Qualtätssicherungsplan Lagegenauigkeit und Einbindung der Dichtelemente Systemprüfung bei ein- und zweischaligen Bauweisen 212 Literaturverzeichnis 215 -IX-

11 Vergleich von Abdichtungssystemen - Gleichwertigkeit? Dipl.-Ing. G. Burkhardt/Dipl.-Geol. Th. Egloffstein 1. Einführung Die Regelabdichtungssysteme Beschreibung der Anforderungen an die Regelabdichtungssysteme Basisabdichtungen Geologische Barriere - Technische Barriere Mineralische Abdichtung Kunststoffdichtungsbahn (KDB) Sonstiges Oberflächenabdichtungen Mineralische Abdichtung Kunststoffdichtungsbahn (KDB) Sonstiges Zwischenabdichtungen Vertikale Abdichtungssysteme Gegenüberstellung unterschiedlicher Abdichtungssysteme Darstellung unterschiedlicher Abdichtungsmaterialien Abdichtungen für die Basis Abdichtungen für die Oberfläche Zwischenabdichtungen Vertikale Abdichtungen Beschreibung der Eigenschaften unterschiedlicher Abdichtungsmaterialien Materialien für die Basisabdichtung Mineralische Abdichtungen Kunststoffdichtungsbahnen (KDB's) Asphaltdichtungen Bentonitmatten (GTD) Kontrollierbare Abdichtungen Kombinationsdichtungen Materialien für die Oberflächenabdichtung Mineralische Abdichtung Kunststoffdichtungsbahnen Asphaltabdichtungen Bentonitmatten Kapillarsperren Vergleich von Abdichtungssystemen Kosten unterschiedlicher Abdichtungssysteme Zusammenfassung 260 Literaturverzeichnis 260 -X-

12 Funktionssicherheit - Versagensrisiko und Versicherbarkeit von Deponien Dipl.-Geol. Th. Egloffstein/Dipl.-Ing. G. Burkhardt 1. Einleitung Das Versagensrisiko bei Deponiebauwerken Definition des Begriffs "Risiko" Risiken, die von einer Deponie ausgehen können Schadens- und Versagensarten Schäden durch Deponiebauwerke Planerische Grundsätze zur Minderung des Versagensrisikos Standortwahl Abdichtungssystem(e) Planung in der Qualitätssicherung Zusammensetzung der Abfälle Die Gefährdungshaftung gemäß Umwelthaftungsgesetz Die Gefährdungshaftung Das Umwelthaftungsgesetz Voraussetzungen für die Versicherbarkeit von Umweltschäden Bisherige Versicherungspraxis Das Umwelthaftpflichtmodell des HUK-Verbandes Grundlagen der Risikoanalyse Langzeitbetrachtungen 302 Literaturverzeichnis 305 -XI-

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