Zum Schutz des Grundwassers werden in zunehmendem Masse Altlasten, neue Deponien und Lagerstaetten von umweltgefaehrdenden Stoffen mit Dichtungsschlitzwaenden umschlossen. Senkt man den Grundwasserspiegel innerhalb eines mit Dichtwandschlitzwaenden abgeschlossenen Bereiches ab, so koennen aufgrund des von aussen nach innen wirkenden hydraulischen Gefaelles die kontaminierten Stoffe nicht mit dem Grundwasser in Beruehrung kommen. Die fuer einen ausreichenden Abdichtungserfolg notwendige Zusammensetzung der Dichtwandmassen konnte in den letzten Jahren durch umfangreiche Forschungsarbeiten weitestgehend geklaert werden. Ungeklaert aber blieb bis heute die mechanische Erosionsbestaendigkeit von Dichtwandmassen, die in Grobsanden oder Kiesen eingebaut werden. In solchen Boeden muessen aber in den naechsten Jahren die meisten Dichtungsschlitzwaende in Niedersachsen hergestellt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, aus umfangreichen Erosionsversuchen an verschiedenen Dichtwandmassen ein einfaches Verfahren zur Abschaetzung der Erosionsbestaendigkeit von Dichtwandmassen zu entwickeln.
Ueber die langfristige Wirksamkeit von Oberflaechenabdichtungen fuer Deponien und Altlasten liegen unter natuerlichen Bedingungen kaum Ergebnisse vor. Daher werden verschiedene in situ-Testfelder auf einer Gichtstaubdeponie errichtet. Die in den Testfeldern einzubauenden Oberflaechenabdichtungssysteme bestehen aus unterschiedlichen Kombinationen von Deckschicht (Rekultivierungsschicht), Drainage u. verschiedenartigen Sperrschichten (Tondichtung, Kapillarsperre, Bertonitmatte). In den Testfeldern koennen unter Gelaendebedingungen Daten ueber den Wasserhaushalt und die Wasserbewegung in unterschiedlichen Dichtungssystemen gewonnen und quantifiziert werden. Eine vergleichende Bewertung, der in situ-Testfelder soll eine oder mehrere, wirtschaftlich vertretbare Oberflaechenabdeckungsvarianten fuer Altablagerungen der Eisen- und Stahlindustrie aufzeigen.
Organische Komponenten in Deponiebaustoffen dienen zur Verbesserung der Struktur, der chemischen Resistenz und der Sorptionseigenschaften gegenueber diffundierenden Schadstoffen. Dabei lassen sich im wesentlichen zwei Baustofftypen unterscheiden: Feststoffreiche Massen mit hohem Sand- und Kiesanteil, bei denen die Poren durch ein organosilan-modifiziertes Hydrogel abgedichtet werden, und bentonithaltige Massen mit hohem Wasseranteil und alkalischem Bindemittel, bei denen ein Teil des Bentonits durch alkylammonium-belegten Bentonit ersetzt ist. Der organische Wirkstoff ist Propylsilan, das in die Wasserglasmatrix chemisch eingebunden wird, bzw. Distearyldimethylammonium (DSDMA), das als organisches Kation in die Zwischenschichten aufweitbarer Tonminerale eingelagert wird. Beide Verbindungen wurden in unterschiedlichen Formulierungen mit Einzelkomponenten des jeweiligen Baustoffs und als komplette Baustoffmischung unter verschiedenen Deponierelevanten Bedingungen auf ihre mikrobielle Abbaubarkeit hin untersucht. Die Abbauversuche erfolgten in geschlossenen Reaktoren unter Einsatz 14C-markierter Verbindungen und ergaben, dass fuer beide Modifizierungsmittel in der jeweiligen Baustoffmischung kein signifikanter Abbau erfolgt. Organisch modifizierte Deponiebaustoffe weisen ein hoeheres Sorptionsvermoegen und damit verbesserte Abdichtungseigenschaften gegenueber organischen Schadstoffen auf als herkoemmliche Baustoffe.
Ziel der Arbeit ist es, die Langzeitbestaendigkeit von Tonen unter verschiedenen chemischen und physikalischen Bedingungen aus Gefuegemerkmalen und mineralischer Phasenzusammensetzung zu ermitteln. Im Vordergrund stehen dabei Industriebentonite. Die Bestaendigkeit der zu pruefenden Stoffe wird unter Zeitrafferbedingungen bei erhoehtem Druckgradienten in einer speziell dafuer entwickelten Druckzelle untersucht. Ein besonderes Interesse gilt den chemischen und physikalischen Wechselwirkungen zwischen den Inhaltsstoffen des Deponiesickerwassers und den zu pruefenden Dichtmaterialien. Darueberhinaus soll eine Dichtungsmasse entwickelt werden, die den Anforderungen der TA Abfall gerecht wird und eine deutliche Verbesserung in den Durchlaessigkeitseigenschaften gegenueber den bisher verwendeten Bodentonen zeigt. Dieses synthetisch hergestellte Mineralgemisch soll nach bodenphysikalischen und bodenmineralogischen Gesichtspunkten charakterisiert werden.