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Untersuchung von Schadensgrenzen mineralischer Dichtungen durch Simulation von Verformungszustaenden

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.

Durchlaessigkeitsverhalten von mineralischen Dichtungsschichten

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.

Die Bestimmung des Saettigungsablaufs mineralischer Abdichtungsmaterialien als Vergleichsgrundlage fuer die Beurteilung der Infiltrationsmoeglichkeit von grundwassergefaehrdenden Substanzen

Der Durchlässigkeitsbeiwert k eines Erdstoffes stellt strenge genommen erst dann eine bodenmechanische Kenngröße dar, wenn die Probe vollständig gesättigt ist. Dagegen sind in der Natur, insbesondere bei oberflächennahen Abdichtungen, Teilsättigungsverhältnisse gegeben. Infolge einer Beaufschlagung mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit überlagern sich Sättigungs- und Permeationsprozesse. Das Ziel des Forschungsvorhabens war es, diese Prozesse labortechnisch bei verschiedenen natürlichen Erdstoffen, die für Abdichtungszwecke geeignet sind, zu quantifizieren. Die unterschiedlichen Teilsättigungen lassen sich durch die Veränderung der Sättigungs- und Strömungsdrücke simulieren. Die Beschreibung des Sättigungsprozesses für Wasser ist eine grundlegende Voraussetzung für die Betrachtung der Infiltrations- und Permeationsabläufe von grundwassergefährdenden Substanzen in teilgesättigten oberflächennahen mineralischen Abdichtungsmaterialien. - kein Schlussbericht vorhanden.

Realisierbarkeit, Nutzen, Eigenschaften und Kosten von Untergrundabdichtungen unter besonderer Beruecksichtigung von Dichtwaenden im Lockergestein des rheinischen Braunkohlenreviers

Im 1. Abschnitt der Untersuchungen werden die heute moeglichen Verfahren zur Erstellung von tiefen und langgestreckten Untergrundabdichtungen hinsichtlich der erreichbaren Herstellungsteufen und ihres Verformungsverhaltens bewertet. Unter den vorgegebenen Bedingungen muss die Untergrundabdichtung ungleichmaessige Setzungen und horizontale Verschiebungen aufgrund des hydrostatischen Druckes rissfrei aufnehmen koennen. Im 2. Abschnitt werden die Auswirkungen von Undichtigkeiten der Untergrundabdichtung auf deren Funktion und Bestand sowie evtl. Sanierungsmoeglichkeiten und die Untergrundstroemung der Abdichtungen untersucht.

Zusammenhang zwischen Rissbildungen und Wasserspannungen in mineralischen Dichtungen unter Beruecksichtigung der Parameter Zeit, Temperatur, Verdichtung sowie Saettigungsgrad

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.

Vorhaben mit Modellcharakter - Altablagerung Meissenheim-Kuerzell

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'?

Physikalische und numerische Simulation der variablen Dichtestroemung im poroesen Medium

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.

Untersuchung und Beurteilung der Durchlaessigkeit von Betonflaechen in situ

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.

Veraenderung der bodenmechanischen Eigenschaften von bindigen Erdbaustoffen nach Zugabe von Ca-Bentonit und organophilem Bentonit, vor und nach Beaufschlagung mit organischer Prueffluessigkeit

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.

Filter- und Draenwirksamkeit von Abdecksystemen von Deponien mit oder ohne Geotextilien

Es wird untersucht, ob Entwaesserungs- und Rekultivierungsschicht in Deponieoberflaechenabdichtungen ohne eine Beeintraechtigung der Funktionssicherheit so ausgebildet werden koennen, dass sich zwischenliegende Geotextilien eruebrigen und damit Kosten gespart werden koennen. Zu klaeren ist: Welche Anforderungen muessen in dieser Hinsicht dann an die Materialien der jeweiligen Schicht gestellt werden? Welche sonstige Eigenschaften koennen diese Materialien dann noch erfuellen? Als Variationsgroessen treten bei den mineralischen Materialien die Korngroessenverteilung, die Konsistenz und der Verdichtungsgrad des Rekultivierungsmaterials sowie die Korngroessenverteilung und die Durchlaessigkeit der Entwaesserungsschicht auf. Letztere spielt auch bei den Geodraenmatten, die in die Untersuchungen einbezogen werden, eine besondere Rolle, wobei eigentlich nicht der Durchlaessigkeitsbeiwert, sondern vielmehr die Transmissivitaet, also das Wasserableitevermoegen, die entscheidende Kenngroesse fuer die Entwaesserungsschicht darstellt. Die Untersuchungen sind noch nicht abgeschlossen.

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