Mit dem vorliegenden Forschungsvorhaben sollen die Schadensgrenzen mineralischer Dichtungen in einer als Simulator arbeitenden Grossversuchsanlage im Massstab 1:1 im Hinblick auf die Rissesicherheit bei ungleichmaessigen und raeumlichen Verzerrungen sowie auf die Selbstheilung von mineralischen Dichtungen untersucht werden. Dabei werden verschiedenartige Erdstoffe und mit kuenstlichen Baustoffen verbesserte Erdstoffe untersucht. Mit dem Ergebnis der Untersuchungen wird es moeglich sein, Basis- und Oberflaechenabdichtungen praxisgerecht zu dimensionieren.
Im Rahmen dieses Projektes soll das Durchlaessigkeitsverhalten verschiedenartiger mineralischer Materialien mit verschiedenen Versucheinrichtungen und unter verschiedenen Bedingungen (hydraulischer Gradient, Saettigungsgrad) untersucht werden. Weiter sind Modellversuche in einem Modellkasten vorgesehen.
Sickerwaesser aus Deponien und Altlasten beeinflussen durch ihren Chemismus zur Abdichtung eingebaute mineralische Dichtmassen und den als geolog Barriere wirkenden Untergrund in vielfaeltiger Weise. Ein bes Problem stellt die Beurteilung der Schadstoffausbreitung durch die unter Deponien liegende, ungesaettigte Zone zum tiefer liegenden Grundwasser dar. Insbes in gekluefteten Tonsteinen wird sie erschwert durch die geringen Kenntnisse ueber Transportmoeglichkeiten auf Trennflaechen und im Gestein selbst. Bei der Erkundung, Sicherung (Abdichtung) und Sanierung kontaminierter Standorte oder der geplanten Lagerung wassergefaehrdender Stoffe muessen daher im Hinblick auf wirksame Massnahmen fuer den Grundwasserschutz Ueberlegungen ueber die ortsspezifischen geotechnischen Gegebenheiten im Vordergrund stehen. Konzepte und Technologien zur Erkundung der spezifischen geotechnischen Verhaeltnisse, zur Erfassung der Bodenkontamination sowie zur Sicherung und Sanierung befinden sich haeufig aber noch in der Entwicklung und sind nur in wenigen Faellen ausreichend erprobt. Um die prinzipiellen Moeglichkeiten zur Erfassung und Interpretation der Durchlaessigkeit und des Durchlaessigkeitsverhaltens, Art und Ausmass von Kontaminationen im tonmineralogisch-geochemischen Bereich, der Messung dieser Belastungen und das Migrationsverhalten von Schadstoffen im Untergrund zu klaeren, sollen sanierungsbeduerftige Standorte in tonig-mergeligen Gesteinen und gekluefteten Tonsteinen, die jeweils exemplarisch sind fuer eine Reihe von aehnlich gelagerten Faellen, im Zusammenhang mit laufenden geotechnischen Untersuchungen modellhaft u statistisch abgesichert erkundet werden.
In Labor- und Felduntersuchungen werden an mit Abwasser gesaettigten und horizontal durchstroemten Boeden, die teilweise mit limnophyten bewachsen sind, Veraenderungen des Bodengefueges untersucht. Unter anderem gilt es festzustellen: - wie das Wurzel- und Rhizomsystem die Primaerporen veraendert, und welche Poren fuer die horizontale Wasserstroemung ueberwiegend genutzt werden; - inwiefern Abwasser das Bodengefuege beeinflusst. Von den laufenden Untersuchungen werden Aufschluesse ueber die hydraulischen Vorgaenge bei der Abwasserreinigung im Wurzelraumverfahren erwartet.
Mineralische Abdichtungen werden im Deponiebau sowohl fuer Basis- als auch fuer Oberflaechenabdichtungen verwendet. Der bindige Boden mit nur sehr geringer Durchlaessigkeit schliesst weitgehend eine Konvektion aus und ist in der Lage, Schadstoffe zu adsorbieren. Voraussetzung fuer diese Sperrfunktion ist allerdings, dass der Boden nicht austrocknet und damit Risse entstehen. Bei diesem Forschungsvorhaben werden Parameter ermittelt, die den Austrocknungsprozess beeinflussen. Daraus wird eine Transportgleichung entwickelt, sowie ein Gleichung fuer die Beschreibung der Zugspannungen in Abhaengigkeit vom Wassergehalt. Ausserdem soll das Rissproblem numerisch modelliert werden.
Die starke Durchlaessigkeitsverminderung der 'schwarzen Kiese' bewirkt eine Selbstabdichtung der Altablagerung. Es stellt sich nun die Hauptfrage in welchem Umfang diese Selbstabdichtung technisch nutzbar ist. Dazu muessen die Teilfragen geklaert werden. a) Woraus bestehen die 'schwarzen Kiese' und welcher Genese unterliegen sie? b) Welche Stabilitaet besitzen die 'schwarzen Kiese'?
In dieser Arbeit sollen Dichte - Effekte auf den Stofftransport durch physikalische Modelle und numerische Simulation im Detail untersucht werden. Ziel der Arbeit ist die Pruefung, inwieweit die Dispersionsgleichung geeignet ist, zur Beschreibung der Verdraengung mischbarer Fluessigkeiten mit unterschiedlicher Dichte im poroesen Medium. Auf der Basis detaillierter Kenntnisse der hydraulischen Eigenschaften des poroesen Mediums werden Messeinrichtungen in einer Saeule (1,5 m Lang, f 19 cm) und einer Rinne (6 m, 2 m, 1,5 m) installiert. Durch hydraulische und geophysikalische Untersuchungsmethode werden die fuer den Stofftransport wesentlichen Parameter (Porositaet, Dichte bzw. Konzentration, Druck, Durchlaessigkeit, Dispersionskoeffizient) bestimmt.
In der Bundesrepublik Deutschland gibt es besonders auf dem Gebiet der neuen Bundeslaender viele Flaechen, bei denen eine Abschaetzung des Fluessigkeitsaustritts aus Bauteilen im Sinne einer Bodenverunreiniugng notwendig ist (z B Lagerhallen, Kasernen). Dafuer sind Pruefverfahren notwendig, um vor Ort moeglichst zerstoerungsfrei Pruefen zu koennen. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Nutzung bekannter und die Entwicklung neuer Pruefverfahren fuer eine Pruefung in situ, aufbauend auf erprobten physikalischen und chemischen Pruefmethoden, insbesondere zerstoerungsfreie Pruefmethoden. Mit ihrer Hilfe sollen einerseits die Durchlaessigkeit von Betonschichten und andererseits die Durchlaessigkeit von Rissen im Beton abgeschaetzt werden. In vergleichenden Untersuchungen an Laborproben und vor Ort sind die Pruefmethoden zu testen, zu kalibrieren und fuer eine praktische Nutzung aufzubereiten.
Bei der Sicherung von Deponien wird bisher versucht, Basis- und Seitenabdichtungen mittels homogener Tonsperrschichten und Kunststoffolien oder mit Hilfe von kuenstlichen Sperren aus Dichtwandmassen zu realisieren. In vielen Faellen stehen jedoch geeignete, mehrere Meter dicke homogene Tonschichten gar nicht zur Verfuegung. Gegenstand des Forschungsvorhabens soll sein, an mehreren, fuer den suedwestdeutschen Erdbau typischen Erdbaustoffen Bentonitbeimengungen systematisch zu variieren, wobei als Bentonit ein herkoemmlicher Bentonit (Durchlaessigkeitsminderung) und ein organophiler Bentonit (Diffusionssperre) eingesetzt werden soll. Es soll untersucht werden, wie sich die bodenmechanischen Eigenschaften sowohl nach Zugabe des Bentonits zum Ausgangsmaterial als auch nach Beaufschlagung der Proben mit einer organischen Testsubstanz veraendern, um daraus Hinweise fuer die Praxistauglichkeit der Mischungen im Deponiebau zu gewinnen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 30 |
| Land | 3 |
| Wissenschaft | 19 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 30 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 30 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 30 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 30 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 23 |
| Lebewesen und Lebensräume | 21 |
| Luft | 13 |
| Mensch und Umwelt | 30 |
| Wasser | 20 |
| Weitere | 30 |