3. Schlussfolgerung - DERNOTON

Neue Anwendungsmöglichkeiten mit
speziellen mineralischen Abdichtungsmaterialien im
Landschaftsbau
Hochbau
Tiefbau
Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach
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Tiefbau
Denkmalschutz
1

Problematik bei herkömmlichen Tonabdichtungen
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Guter (fetter) Ton kann bis zu
ca. 30% schrumpfen.
Rissbildungen entstehen bei
Volumenveränderungen der
Tonminerale durch
Veränderung des
Wassergehaltes. Dies
geschieht durch Austrocknung
im Sommer und durch
Frostlinsen und Eiskeile im
Winter
2

Foto: Felix Kleinherbers
Problematik bei herkömmlichen Tonabdichtungen
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Riss im neuen Rheindeich
bei Wesel als Folge
wochenlanger Trockenheit
im Sommer 2003.
3

Abdichtung eines Teiches (1910) mit herkömmlicher Technik
Schutzschicht, ca. 0,5 m
Tonschicht, ca. 0,8 m
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Aufgrund der negativen Eigenschaften
von herkömmlichem Ton
haben wir in jahrelanger Forschungsarbeit die
DERNOTON ® -Fertigmischungen entwickelt.
Mit ihnen kann man auch mit einer
10cm bis 20cm dicken Schicht
dauerhaftdichte Abdichtungen erstellen.
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5

Dazu Auszüge
aus einigen Gutachten...
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Wie dicht müssen mineralische Abdichtungen sein?
Bei mineralischen Abdichtungen wird die Dichtigkeit als kf-Wert mit z.B. 1 x 10-10 m/sec. oder ähnlichen
Werten angegeben.
Um sich die Sinkgeschwindigkeit des Wasserspiegels besser vorstellen zu können, sollte man den Wert von
m / sec. umrechnen in mm / Tag (1000 mm x 60 sec. x 60 min. x 24h)
Berechnung der Sinkgeschwindigkeit:
1 x 10-10m / sec. bedeutet 0,0000000001 x 86.400.000 = 0,00864 mm / Tag
0,00864 mm/Tag x 365 Tage = 3,1536 mm / Jahr
Was bedeutet dies für die Praxis?
Eine 20 cm starke mineralische Abdichtungsschicht wird somit frühestens nach 63 Jahren durchsickert. Die
dann heraustretende Menge Wasser entspricht weniger als einem halben Schnapsglas (0,008 l) pro
Quadratmeter und Tag.
Tabelle für verschiedene kf- Werte
k f -Wert
m / sec
in Dezimalzahlen
m / sec
Sinkgeschwindigkeit
umgerechnet auf mm / Tag
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entspricht
l / m² / Tag
1x10 -8 0,00000001 = 0,86400 mm/Tag ~ 0,864
1x10 -9 0,000000001 = 0,08640 mm/Tag ~ 0,0864
1x10 -10 0,0000000001 = 0,00864 mm/Tag ~ 0,00864
7

DERNOTON ® -Fertigmischung wird schon seit ca. 25 Jahren verwendet
Auszug aus dem Gutachten:
[...] Wie die Laboruntersuchungen ergeben haben, ist das Prüfgut DERNOTON ® grundsätzlich
für den Einsatz als Baustoff für eine mineralische Abdichtung geeignet.
Der erzielte Kf-Wert der geprüften schluffigen Kies-Sand-DERNOTON ® -Mischung
lag bei 5,2 x 10-11 m/s.
Dr.-Ing. Steffen
Ingenieurgesellschaft mbH
45219 Essen
1988
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8

Die DERNOTON ® -Fertigmischung ist auch bei 15 m Wassersäule dicht
Auszug aus dem Gutachten:
Probe Nr. Prüfdruck [bar] Entspricht einer
Wassersäule von [m]
Bestimmung der Dichtigkeit nach DIN 18130
Dr.-Ing. Steffen
Ingenieurgesellschaft mbH
45219 Essen
April 1994
Durchlässigkeits-
beiwert [m/s]
4 0,36 = 3,60 4,02 · 10 -10
4a 1,00 = 10,00 7,14 · 10 -10
4b 1,50 = 15,00 4,99 · 10 -10
ELE –Erdbaulaboratorium Essen - DIN 18130
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9

[…] Selbst nach einer
Kein Schrumpfverhalten und kein Dichtigkeitsverlust
der DERNOTON ® -Fertigmischung
selbst nach 18 Wochen Trocknung
Auszug aus dem Gutachten
Trocknungszeit von 18 Wochen bei
50°C und 80°C ist kein
Schrumpfverhalten sowie kein
Dichtigkeitsverlust von
DERNOTON ® -Fertigmischung
eingetreten […]
Dr. Gärtner und Partner GbR
Ingenieurbüro für Geotechnik
47057 Duisburg
August 2002
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vor Trocknungsbeginn nach 18 Wochen
10

DERNOTON ® -Fertigmischung hat ein sehr gutes Quellverhalten
Auszug aus dem Gutachten:
[...] Das Quellverhalten eines Dichtungsmaterials ist wichtig für die dauerhaft dichte
Umschließung von Durchdringungen (z.B. Ver- und Entsorgungsleitungen).
Außerdem kennzeichnet es die Eigenschaft des Materials, Zonen mit Einbaumängeln
zu „heilen“.
Aus dem Quelldruck errechnet sich die notwendige Auflast auf einer Dichtungsschicht,
um eine Ausdehnung nach oben zu behindern. Die DERNOTON ® -Fertigmischung
besitzt in Bezug auf diese Anforderungen sehr gut Eigenschaften.
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
Dezember 2004
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11

Kein Wasser kann zwischen
DERNOTON ® - Fertigmischung und Bauwerke eindringen
Auszug aus dem Gutachten:
Zwischen dem Stechzylinder und der
DERNOTON ® -Fertigmischung
dringt kein Wasser ein
Probe 1: Prüfung gemäß DIN 18130 TX-ES-MZ
gemessen in einer Gummihülle,
(mit 0,25 bar Seitendruck) K f -Wert: 6,9 x 10 -11 m/s
Probe 2: Prüfung gemäß DIN 18130-ZY ES-MZ
gemessen in einem Stechzylinder
(mit simulierter Randumläufigkeit) K f -Wert: 6,5 x 10 -11 m/s
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
März 2004
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12

Auszug aus dem Gutachten:
3. Schlussfolgerung:
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen deutlich, dass die DERNOTON ® -Fertigmischung BA
[…] den Zuordnungswert Z0 des LAGA-Merkblattes M20 einhält und somit
uneingeschränkt eingebaut werden kann.
http://de.academic.ru
Selbst in Trinkwasserschutzzone I kann die
DERNOTON ® - Fertigmischung
verwendet werden
Prof. Dr. habil. P. Belouschek
TERRACHEM Essen GmbH
45129 Essen
August 2005
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13

DERNOTON ® -Fertigmischungen
sind auch bei 10 cm Schichtstärke und 20 m Wassersäule dicht
Auszug aus dem Gutachten:
"... An den entnommenen Bodenproben wurde nach Auspressen aus den
Ausstechzylindern die Einbaudicke der mineralischen Dichtung bestimmt. ...
Probe 1:9,6 cm"
"Der Prüfkörper wurde bei einem konstanten hydraulischen Gefälle von untern
nach oben bei einem Sättigungsdruck von 2 bar durchströmt. Die
Versuchsdurchführung erfolgte entsprechend Abs. 6 der DIN 18 130 T1"
Wasserdurchlässigkeitsbeiwert kf: 5,1 x 10 -10 m/s
Verdichtungsgrad Dpr: 98,4 %
Urbanski
Ing.-Büro für Geotechnik
und Baustoffprüfung
48165 Münster
April 1997
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Der Einbauwassergehalt der DERNOTON ® - Fertigmischungen
kann zwischen 10% und 18% schwanken
Auszug aus dem Gutachten:
Der Proctorversuch gemäß DIN 18127 dient zur Bestimmung des Zusammenhangs
zwischen der Trockendichte und dem Wassergehalt eines Bodens. An dem Ergebnis
lässt sich u.a. erkennen, bei welchem Wassergehalt sich ein Boden günstig verdichten
lässt um eine möglichst hohe Trockendichte zu erreichen.
Im Hinblick auf eine gute Verdichtbarkeit einer Dichtungsschicht sollte der Einfluss des
Wassergehaltes in weiten Grenzen liegen.
Eine ausreichende Verdichtung (Verdichtungsgrad gemäß Empfehlung 97 % DPr)
der DERNOTON® - Fertigmischung ist bei Wassergehalten zwischen 10 und 18 %
möglich.
Dies bietet den Vorteil, dass ein Einbau mit gleichbleibender Dichtungsqualität auch bei
unterschiedlichen Witterungsbedingungen möglich ist.
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
Dezember 2004
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – info@dernoton.de

DERNOTON ® - Fertigmischungen haben eine gute Scherfestigkeit
Auszug aus dem Gutachten:
Mit dem Triaxilversuch gemäß DIN 18137 - D werden die Scherparameter φ
(innerer Reibungswinkel) und c (Kohäsion) eines Bodens ermittelt.
Die Kenntnis dieser bodenmechanischen Parameter ist für erdstatische
Berechnungen an Dichtungsschichten, z.B. im Deichbau notwendig.
Anzustreben sind möglichst hohe Scherparameter, da hierdurch die
notwendigen Schichtdicken beeinflusst werden. Die DERNOTON® -
Fertigmischung weist einen relativ großen Reibungswinkel ( w = 32° -35°)
und eine mittelgroße Kohäsion ( c = 10 kN / m²) auf und ist damit auch aus
erdstatischer Sicht für die Erstellung von Dichtungsschichten gut geeignet.
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
Dezember 2004
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – info@dernoton.de

Auszug aus dem Gutachten:
Selbst bei der Beständigkeitsprüfung weisen
die DERNOTON ® - Fertigmischungen
keine Veränderung der Dichtigkeit auf
Projekt: Stadtallendorf, Kanalbau im Freibad WSG-Zone II
Beständigkeitsprüfung
Um Veränderungen der Durchlässigkeit bei längerem Wasserkontakt, z.B. durch
Lösungsvorgänge oder Quellvorgänge beurteilen zu können, wurde die eingebaute Probe rund
3 Wochen lang in der Versuchsanordnung gewässert. Da nahezu identische
Durchlässigkeitsbeiwerte in beiden Versuchen gemessen wurden, ist von keinen die
Durchlässigkeit beeinflussenden Quell- und Lösungsvorgängen auszugehen […] .
Geonorm
35396 Gießen
Juli 2010
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DERNOTON ® -Fertigmischungen sind weniger setzungsempfindlich
als herkömmlicher Ton
[...] Ein möglichst hoher Steifemodul einer Dichtungsschicht ist wünschenswert, um die
infolge späterer Auflasten (z.B. Wasser bei einer Teichabdichtung) entstehenden
Setzungen in der Dichtungsschicht zu minimieren.
Für die DERNOTON ® -Fertigmischung wurden Steifemodule zwischen 17 und 40
MN/m² ermittelt. Das Material ist im Vergleich zu anderen Dichtungsmaterialien (z.B.
Tonen) weniger setzungsempfindlich.
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
Dezember 2004
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18

DERNOTON ® - Fertigmischungen lassen sich sehr gut verdichten
Auszug aus dem Gutachten:
[…] Die als Verfüllmaterial gewählte DERNOTON ® -Fertigmischung ist gemäß DIN 18196 in die
Bodenklasse SU (Sand-Schluff-Gemisch) und damit in die sehr gute Verdichtbarkeitsklasse V1
einzuordnen […] .
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
November 2006
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – info@dernoton.de
19

DERNOTON ® -Fertigmischungen haben eine sehr hohe Gasdichtigkeit
Auszug aus der Projektbeschreibung über Emissionsmessung auf der Deponie Enerke
in Wetter-Volmarstein:
[...] "... Zur Kontrolle des Deponieemissionsverhaltens wurden ingesamt 6 Lemberger-
Boxen flächendeckend im Deponiebereich errichtet. Die Positionierung erfolgte mittels
eines DGPS-Gerätes. Für die Abdichtung der Boxen auf der Deponieoberfläche wurde
DERNOTON ® -Fertigmischung der Firma Heinrich Dernbach, Mülheim an der Ruhr,
verwendet, die eine sehr gute Dichtigkeit sicherstellt. ...“
Dipl.-Ing. J. Mecina-Krzesz
Megas Ingenieurgesellschaft mbH
45470 Mülheim/Ruhr
Juni 2005
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20

Auszug aus dem Gutachten:
Der Einbau der DERNOTON ® - Fertigmischungen
ist nahezu witterungsunabhängig
[…] Das Produkt wurde zur erosionsschützenden Einbettung eingesetzt und zeigt neben den
hervorragenden Verdichtungs- und Durchlässigkeitseigenschaften insbesondere den Vorteil
eines nahezu witterungsunabhängigen Erdbaus, was im gegebenen Fall wesentlich zur
Verhinderung von Bauzeitverzögerungen beigetragen hat […] .
Dr.-Ing. Kast + Partner (GbR)
Ingenieurgesellschaft für Umwelt und Geotechnik
consulting geotechnical and environmental engineers, ICOLD
76275 Ettlingen
April 2009
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DERNOTON ® - Fertigmischungen sind absolut frostsicher
Auszug aus dem Gutachten:
[…] Die Frostempfindlichkeit der DERNOTON ® -Fertigmischung wurde unter Berücksichtigung
der ZTV E-StB 94/97, Abs. 2.3.3.1 geprüft […] .
[…] Zusammenfassend ist demnach festzustellen, dass die hier untersuchte
DERNOTON ® -Fertigmischung als nicht frostempfindlich im Sinne der ZTV E-StB 94/97 zu
bezeichnen ist […] .
ELE Beratende Ingenieure GmbH
Erdbaulaboratorium Essen
Prof. Dr.-Ing. Dietmar Placzek
Dipl.-Ing. Ulrich Estermann
45136 Essen
Februar 2009
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – info@dernoton.de
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Wurzelsicherheit
Wie wichtig Materialien sind, durch die keine
Wurzeln wachsen können, ist auf dem
nebenstehenden Bild deutlich zu sehen:
Die Wurzeln von Acer pseudoplatanus L.
haben einen Haarriss in der massiven
Betondecke einer Bunkeranlage
durchwachsen.
Foto: Hartmut Damerow, Text: bi GaLaBau Nr. 1 + 2 10
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – info@dernoton.de
23

Der Wunsch
Bäume in der Stadt
• Das Bedürfnis nach einer grünen Stadt, deren Bewuchs maßgeblich zur Verbesserung der
Luftqualität beiträgt
Der Konflikt
• Die Gefahr für die Bewohner, die von einwachsende Wurzeln in Versorgungsleitungen
ausgeht
• Zerstörung von Ver- und Entsorgungsleitungen durch den Einwuchs von Wurzeln
• Bei Sturm besteht die Gefahr, dass Wurzeln, die um (Gas-)Leitungen wachsen, diese
beschädigen oder zerstören
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – dernbach@ingenieurbuero-dernbach.de
24

Bäume in der Stadt
Konflikte zwischen den Wurzeln und der unterirdischen Infrastruktur
© Dipl.-Ing. Bernhard Dernbach 2012 – dernbach@ingenieurbuero-dernbach.de
25

Durchwurzelungssicherheit
[...] Auf Basis der Untersuchungen […] wurden dann folgende
bodenphysikalische Eigenschaften beschrieben, die einen Boden oder
ein Verfüllmaterial als wurzelabweisend beschreiben lassen:
• Porenarme Böden, die von den Wurzeln nicht oder schlecht
erschlossen werden können
• Böden mit geringer Gasdurchlässigkeit zur Verhinderung von
Sauerstoffeinträgen bzw. Belüftung der Böden
• Schwindarme Böden, die auch bei Änderung der Bodenfeuchte keine
oder nur geringe Schwindrisse aufweisen
Dipl.-Ing. Christoph Bennerscheidt
IKT
Institut für Unterirdische Infrastruktur
45886 Gelsenkirchen
Juni 2010
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Dass die DERNOTON ® -Fertigmischungen diese Eigenschaften
besitzen, haben die vorherigen Gutachten aufgezeigt.
Das diese (Labor-) Eigenschaften auch beim Einbau erreicht
werden, zeigt die Verwendung im Teichbau seit 1987.
Dies wird auch durch folgenden
Praxisbericht bestätigt.
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DERNOTON ® -Fertigmischung ist auch nach 14 Jahren
von Rohrkolben nicht durchwurzelt worden
Sanierung eines Naturteiches an der Biologischen Station Östliches Ruhrgebiet, 44623 Herne
Auszug aus dem Referenzschreiben:
Bei der o.g. Maßnahme handelt es sich um
einen 1994 angelegten Naturteich aus
Dernoton ® - Fertigmischung, den wir damals
im Auftrag des Grünflächenamtes der Stadt
Herne fertigten. [...] Bei dem Ausbau der
Schutzschicht, in diesem Fall bestehend aus
einer 25 cm Lehmschicht
und 5 cm Betonkiesabdeckung, wurde
sichtbar, dass die als Verursacher vermuteten
Rhizome der Rohrkolben nicht in die
vorhandene Dernoton Abdichtung
eingewurzelt waren. [...]
Biologische Station Östliches Ruhrgebiet
44623 Herne
Hans Theo May GmbH
45896 Gelsenkirchen
2008
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28

Die in der Praxis festgestellte Wurzelsicherheit der
DERNOTON ® -Fertigmischung
ist auch gutachterlich bestätigt worden
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Langzeitstudie
Nach 15 Jahre wurde der Wurzeleinwuchs untersucht
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DERNOTON ® - Fertigmischungen zur Gewässerabdichtung
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Auszug aus:
Vegetationstechnisches Gutachten zum Wurzeleinwuchs in mineralische Abdichtung
(DERNOTON ® -Fertigmischung) Gutachten-Nr.: Ga_p/98_140510
Zweck ist es, nachzuweisen ob ein Wurzeleinwuchs in die mineralische Abdichtung
(DERNOTON ® -Fertigmischung) erfolgt ist.
Im Frühjahr 2010, nach 15 jähriger Standzeit, wurden Schürfungen im äußeren Bereich der mineralischen
Abdichtung am Becken durchgeführt. Das Ziel ist es, die Durchwurzelbarkeit der mineralischen
Gewässerabdichtung nachzuweisen.
Die DERNOTON ® -Fertigmischung
wurde selbst nach 15 Jahren nicht durchwurzelt
Verlauf der freigelegten Birken-Starkwurzel,
oberflächenzonal; Wuchsverlauf exakt entlang der
Kontaktzone der mineralischen Abdichtung
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Zusammenfassung und Bewertung:
[…] Zusammenfassend bestätigen die Untersuchungsergebnisse zweifelsfrei den Schutz vor
Wurzeleinwuchs.
Nach 15-jähriger Standzeit gelingt es den Birkenwurzeln nicht, in ein Wasserbecken einzudringen, das mit
einer mineralischen Abdichtung aus eine speziellen DERNOTON ® -Mischung umgeben ist.
Ebenfalls können Röhrichtpflanzen mit ihren unterirdischen Spross- und Wurzelsystemen diese Schutzlage
nicht durchdringen.
Aufgrund vorliegender Erkenntnisse wird das Mineralstoffgemisch (DERNOTON ® -Mischung) als
wurzeldicht – im Sinne von undurchwurzelbar - bewertet
Kontaktzone
Dr. Clemens Heidger
30559 Hannover Juli 2010
Kontaktbereich zur mineralischen Abdichtung
(DERNOTON ® -Mischung). Ein Wurzeleinwuchs in
die mineralische Abdichtung erfolgt nicht.
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Wurzelwuchs
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Wurzelwuchs
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Wurzelwuchs
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Einfaches Suchen von Leckagen
und deren Reparatur
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Suchen von Leckagen
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Lieferung und Lagerung der
DERNOTON ® -Fertigmischungen
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Lieferung der DERNOTON ® -Fertigmischungen
Sie können entweder als lose Schüttung oder in Big Bags angeliefert werden
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Lagerung der DERNOTON ® -Fertigmischungen
Nach Lieferung der DERNOTON ® -Fertigmischungen sollte diese zum Schutz vor Nässe
aus dem Untergrund auf einer Plane gelagert werden und zum Schutz vor Regen
mit einer Plane abgedeckt werden
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Der Wassergehalt ist dann richtig, wenn sich
aus der Mischung ein Ball formen lässt,
ähnlich einem Schneeball, ohne dass dieser
zerfällt.
Ist die Mischung zu trocken, zerbröselt der
Ball beim Kneten. Ist die Mischung zu feucht,
wird der Ball beim Kneten zermatscht.
Langzeitlagerung
Eine Lagerung über mehrere Monate ist ohne Qualitätsverlust möglich
- vor Einbau ist die DERNOTON ® -Fertigmischung auf ihren Wassergehalt zu überprüfen
- und bei zu großer Trockenheit gegebenenfalls Wasser zufügen
- bei zu viel Wassergehalt ggf. Abtrocknung der DERNOTON ® -Fertigmischung
Feststellen des Wassergehaltes der
DERNOTON ® -Fertigmischung
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Anwendungsbereiche für die DERNOTON ® -Fertigmischungen
sind z. B.
- Horizontal- und Vertikalabdichtung an Bauwerken
- Stehende und fließende Gewässer
- Rohrauflager und Ummantelung von Abwasserleitungen
- Deichneubau und Deichreparatur
- Abdichtung von Pflasterfugen und Pflasterflächen
also: …die natürliche Alternative zur künstlichen Bodenabdichtung
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