Das Projekt "Untersuchungen zur Frostgefaehrdung mineralischer Deponieabdichtungen, moeglicher Standsicherheitsprobleme und Schutzmassnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Ganz oder teilweise hergestellte Dichtungssysteme werden aufgrund fehlender, zu gering dimensionierter oder zu spaet aufgebrachter schuetzender Einrichtungen zeitweise dem Frost ausgesetzt. Dieser zu vermeidende Sonderfall, der eigentlich durch eine gute Bauplanung nicht eintreten sollte, in der Praxis jedoch aus den unterschiedlichsten Gruenden immer wieder vorkommt, kann unter Umstaenden die Bauleistung von mehreren Monaten zerstoeren. Ziel der Arbeit: Das Ziel der Arbeit ist aufgrund der beschriebenen Situation in der Beantwortung der folgenden Fragen zu sehen: - Wie gross ist das Problem der natuerlichen negativen Temperatureinwirkungen auf eine mineralische Dichtungsschicht (Haeufigkeit, Groesse usw.)? - Ist die negative Temperaturbelastung einer mineralischen Dichtungsschicht ohne direkte Messung sicher ermittelbar? - Welche Veraenderungen hinsichtlich der Qualitaet einer mineralischen Abdichtung sind nach einem oder mehreren Frostdurchgaengen zu erwarten? - Sind evtl. Veraenderungen reversibel und damit tolerierbar? - Welche (temporaeren?) Schutzmassnahmen gegen eine Frosteindringung sind moeglich?.
Das Projekt "Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen der Karbonatloesung und dem Durchlaessigkeits- und Setzungsverhalten in mineralischen Deponieabdichtungsmaterialien bei Sickerwassereinwirkung unter Auflast" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich 09 Bauingenieurwesen und angewandte Geowissenschaften, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Die mineralische Dichtung stellt eine unverzichtbare Komponente einer Kombinationsabdichtung gemaess TA Siedlungsabfall oder gemaess der bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts fuer Bautechnik mit Asphaltbeton dar. Ihr Karbonatgehalt ist nach TA Siedlungsabfall auf 15 Prozent beschraenkt. Dahinter steht die Befuerchtung, dass saure Sickerwaesser die Karbonate loesen und sich daraus unzulaessige Setzungen und eine Beeintraechtigung der Dichtwirkung ergeben. Vorversuche zeigen, dass bei einer Auflast von 40 kN/m2 auch nach signifikanter Karbonatloesung und Setzungen ueber 20 Monate hinweg die Durchlaessigkeit eines mineralischen Dichtungsmaterials mit ehemals ca. 35 Gewichtsprozent Karbonat im Bereich von 10-10 m/s bleibt, was im Widerspruch zu anderen Vorversuchen ohne Auflast steht. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, dieses Phaenomen unter Variation des Versuchsmaterials, der Auflast und des Perkolates sowohl unter geochemischen als auch unter bodenmechanischen Gesichtspunkten zu untersuchen, um die Berechtigung der Vorschrift in der TA Siedlungsabfall zu ueberpruefen und gegebenenfalls eine wissenschaftlich abgesicherte Aenderung vorzuschlagen.
Das Projekt "Beurteilung der Bestaendigkeit mineralischer Dichtungsmaterialien gegen aggressive Schadstoffloesungen am Beispiel dreier niedersaechsischer Tonlagerstaetten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Die Dichtungsschicht eines Basisabdichtungssystems einer Deponie kann sowohl aus kuenstlich hergestellten, industriell vorgefertigten Kunststoffdichtungsbahnen als auch aus einem tonigen Erdstoff bestehen. Die Funktionssicherheit dieses Systems wird durch die Wechselwirkungen zwischen den Teilsystemen bestimmt. Die bodenphysikalischen und chemischen Eigenschaften toniger Erdstoffe haengen wesentlich von ihrer mineralogischen Zusammensetzung ab. Da in der Natur jedoch stets Mischformen und Mischungen aus unterschiedlichen Tonmineralien und Beimengungen wie Quarz, Feldspat u a ueberwiegen, ist eine Vorhersage der Eigenschaften toniger Dichtungsmaterialien nur eingeschraenkt moeglich. Daraus leitet sich die Forderung ab, das Durchlaessigkeitsverhalten toniger Erdstoffe vor ihrer Verwendung als Deponieabdichtung in Eignungsversuchen zu pruefen. Zur Beurteilung der Dichtungseigenschaften von Tonen als Teil eines Abdichtsystems fuer Muelldeponien wurde bisher in ueberwiegendem Masse die Pruefung der Wasserdurchlaessigkeit angewendet. Diese Pruefung kann jedoch lediglich eine Ubertragung der Versuchsergebnisse auf wasserbauliche Massnahmen zulassen. Sie kann nicht auf die Verhaeltnisse der Abfallwirtschaft uebertragbar sein, da Deponiesickerwaesser im Gegensatz zu Trink- und Brauchwasser eine heterogene Zusammensetzung besitzen und erhebliche Mengen an reaktionsfaehigen anorganischen und organischen Schadstoffen beinhalten koennen. Im Gegensatz zu Durchlaessigkeitspruefungen mit Wasser werden die Ergebnisse von entsprechenden Versuchen mit chemisch aggressiven Schadstoffloesungen (Saeuren, Laugen, Deponiesickerwaesser) wesentlich gepraegt durch chemische Wechselwirkungen zwischen den Hauptkationen der tonigen Dichtungsmaterialien und den Sickerfluessigkeiten. Dadurch kommt es unter Umstaenden zu um mehr als dem Faktor 100 erhoehten Durchlaessigkeiten im Vergleich mit Wasser. Systematische Untersuchungen zur Bestaendigkeit mineralischer Dichtungsmaterialien gegenueber aggressiven Prueffluessigkeiten waren bisher nicht durchgefuehrt worden. Deshalb wurde am Institut fuer Grundbau und Bodenmechanik der TU Braunschweig untersucht, welche Unterschiede im Durchlaessigkeitsverhalten sich in vergleichbaren, langfristigen Serienuntersuchungen an natuerlichen Tonen bei Verwendung von Wassern, anorganischen und organischen Saeuren nachweisen lassen und ob diese signifikante Groessenordnungen ausmachen. Neben der bodenphysikalischen Ermittlung der Durchlaessigkeitsbeiwerte wurde durch geochemische Feststoffanalysen vor Beginn der Durchstroemung sowie chemische Fluessigkeitsanalysen waehrend jedes Versuches eine Quantifizierung der chemischen Wechselwirkungen ermoeglicht. Auf der Grundlage einer statistischen Untersuchung der Freisetzung von Ionen aus dem Dichtungsmaterial unter der Einwirkung verschiedener Saeuren wurden anschliessend fuer saure Chemikalienloesungen allgemein gueltige Aussagen ueber die Wechselwirkungen beim Durchsickern von Tonen gemacht ....