Ziel der Entwicklung

Die während des Projekts entwickelten dreidimensionalen textilen Vertikaldränagen unterscheiden sich von bisher bekannten Dränmaterialien aus Kunststoffprofilen dadurch, dass der Kern als wasserwegsame Schicht ausschließlich aus Grobfasern besteht. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Dränmaterialien auf modifizierten Nähwirkmaschinen zu fertigen.
Die Verbundherstellung erfolgt durch Vernadeln, indem die obere und die untere Filtervliesstofflage sowie der dazwischen liegende Faserkern durchstochen werden. Dabei entstehen Faserpfropfen zwischen den äußeren Vliesstoffschichten, die die erforderliche Scherfestigkeit der Verbundkonstruktion unter Beibehaltung der dreidimensionalen Struktur gewährleisten. Zusätzlich wird der Verbund in bestimmten Abständen vernäht. Auf diese Weise werden eine hohe Längsfestigkeit der Verbundkonstruktion und eine gewisse Abdichtung in den Randbereichen erreicht. Der Einsatz der genannten Grobfasern für die wasserwegsame Schicht, verbunden mit dem Ziel der Verarbeitung auf Textilmaschinen schafft die Voraussetzung für die Entwicklung einer kostengünstigen Herstellungstechnologie.

Vorteile und Lösungen

Das Produkt wird zur Entwässerung von Böden verwendet. Bei der Vertikaldränage wird freigesetztes Porenwasser, das unter einem auflastbedingten überdruck steht, entgegen der Schwerkraft an die Oberfläche abgeleitet. Diese Maßnahme bewirkt eine Verringerung der Konsolidierungszeit setzungsempfindlicher Böden auf wenige Monate und somit die Beschleunigung von Bauabläufen.
Die Anforderungen an die Dränstreifen werden folgendermaßen gewährleistet:
-Filterstabilität: Durch die Verwendung der entwickelten Filtervliesstoffe mit einer wirksamen öffnungsweite von 0,11 mm wird bei der Entwässerung bindiger Böden mit geringem Wasserzufluss eine ausreichende Filterstabilität erreicht.
-Wasserableitvermögen: Bei der Vertikaldränage ist das bei der kontrollierten Konsolidierung freigesetzte Porenwasser abzuleiten. Bei einer Auflast von 50 kPa und dementsprechend hoher Verformung können mit einem Dränstreifen bis zu 25 l/h Wasser abgeleitet werden. Dementsprechend kann der Abstand der Dräns beim Einbau bemessen werden.
-Festigkeitseigenschaften: Die höchsten Belastungen ergeben sich beim Einstechen der Streifen in die Böden. Durch die Verwendung von Polyester- Monofilamenten als Nähfaden werden für das Anwendungsgebiet ausreichende Festigkeiten erreicht.
-Chemischen und biologische Beständigkeit: Die Nutzung ist bis zur ausreichenden Entwässerung der Böden zeitlich begrenzt (mehrere Monate). Im Anwendungszeitraum gewährleisten die verwendeten PP- und PES- Fasern die erforderliche chemische und biologische Beständigkeit.

Zielgruppe und Zielmarkt

Geosynthetische Vertikaldränagen werden verwendet, um Bauvorhaben in Gebieten zu ermöglichen, in denen der Untergrund aus weichen, bindigen, wassergesättigten Schichten besteht, und für größere Auflasten nicht geeignet ist. Außerdem erfolgt ein Einsatz im Altlastenbereich zur Sanierung von industriellen Absetzanlagen und Schlammbecken und bei Landgewinnungsprojekten. Dabei besteht die Zielstellung darin, die notwendige Konsolidierungszeit bis zur Erreichung ausreichender Tragfähigkeit zu verkürzen und somit einen wirtschaftlichen Bauablauf zu gewährleisten. Zielgruppen für die wirtschaftliche Verwertung der Vorhabensergebnisse sind deshalb Tiefbauunternehmen, die mit derartigen Maßnahmen befasst sind sowie Hersteller von Geotextilien.
Die im Rahmen der Projektbearbeitung entwickelten Dränstreifen werden ausschließlich nach textilen Technologien produziert und unterscheiden sich deshalb im Aufbau grundsätzlich von den Vergleichsprodukten. Der Einsatz ist vorrangig im Bereich der Altlastensanierung, aber auch für andere Anwendungsgebiete vorgesehen. Der Vertrieb ist über etablierte Geotextilproduzenten und Händler geplant, die mit den Dränstreifen ihre vorhandene Produktpalette ergänzen können.
Die technologischen Ergebnisse wurden an ein Textilunternehmen transferiert, das die Produkte produziert.
Auf der Grundlage der Ergebnisse des Projektes ist mit der gleichen Anlagentechnik bei geringfügigen Modifizierungen die Herstellung dreidimensionaler textiler Dränmatten beabsichtigt, wodurch der Anwendungsbereich der Dränmaterialien erweitert werden kann.