Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine robuste und zuverlässige Versuchsapparatur entwickelt und gebaut werden, mit der man bei der Durchführung von langzeitigen Quellversuchen an anhydritführenden Gesteinen des Gipskeuprers den Einfluss externer Faktoren, wie Regelung, langzeitige Messgenauigkeit, Steifigkeit der Apparatur oder Temperatur ausschliessen bzw. minimieren kann. Mit dieser neuartigen Apparatur sollen Serien von Versuchen an Proben aus dem Chienbergtunnel unter verschiedenen axialen Lasten durchgeführt werden. Die Dauer der Versuche wird auf etwa 10 Jahren geschätzt. Die Messergebnisse sollen Aufschluss über den zeitlichen Ablauf des Quellvorganges, und insbesondere über den Einfluss des Drucks auf den Endwert der Quelldehnung geben.
Projektziele:
Bestimmung des Zusammenhangs zwischen dem Druck und dem Endwert der Quelldehnung von anhydritführenden Gesteinsproben.
Die beiden Sphingen sind durch ihre elbnahe Lage besonders starken Feuchtigkeitsschwankungen ausgesetzt. Deshalb soll an diesen Bildwerken ein neu entwickeltes Konservierungsmittel namens 'Antihygro', das das Quellverhalten des Natursteines deutlich reduziert, modellhaft erprobt werden. Die Wissenschaftler und Restauratoren erhoffen sich von dieser Behandlung eine deutliche Verlangsamung des Steinzerfalls und laengere Standzeiten fuer Steinplastiken im Freiraum.
Das Hauptziel des Vorhabens ist die Herstellung und Untersuchung der Eigenschaften von wasserquellbaren Gelen auf der Basis von polymerisierbaren Zuckerderivaten. Durch Copolymerisation mit Acrylsaeure konnten stark quellbare Gele mit guten Applikationseigenschaften erhalten werden. Ein wichtiges Ziel dieser Untersuchungen ist die Herstellung bioabbaubarer Hydrogele. Da diese Verbindungen als Superabsorber in Windeln etc. in grossen Mengen anfallen, waere eine Kompostierung z.B. von grossem Interesse. Die bisherigen Abbauversuche haben noch kein eindeutiges Bild ergeben. Weitere Untersuchungen sollen noch durchgefuehrt werden.
Die Besonderheiten im Stoffverhalten der Tone gegenueber grobkoernigeren Boeden bestehen in der ausgepraegten Plastizitaet, dem thixotropen Verhalten, der geringen Durchlaessigkeit, dem Konsolidierungsverhalten, der Faehigkeit eine Vorbelastung quasi zu 'speichern', und dem z. T. ausgepraegten Quellverhalten. Fuer diese Eigenschaften sind chemisch-mineralogische Phaenomene, die im Zuge der geologischen Geschichte eingetretenen Zustandsaenderungen, der Spannungszustand und die in Tonen ablaufenden Transportvorgaenge verantwortlich. Anhand von zwei ausgewaehlten Beispielen, dem Reuverton am Niederrhein sowie dem Lauenburger und einem tertiaeren Ton aus dem Schacht Gorleben 2 in Norddeutschland, soll mittels einer detaillierten geologisch-sedimentologischen Aufnahme, einer tonmineralogischen Analyse, einer Untersuchung des Sorptionskomplexes und dessen Chemismus sowie einer bodenmechanischen Untersuchung zum Quellverhalten und den Daten ueber den in situ Spannungszustand ein Beitrag zur geplanten Theorie ueber das Stoffverhalten der Tone erarbeitet werden. Es soll versucht werden, aus dem Chemismus des im Sorptionskomplex gebundenen Wassers geeignete Parameter abzuleiten. Mit Hilfe eines Stoffgesetzes fuer nicht linearelastisch-plastisches Spannungsdehnungsverhalten soll das Quellverhalten in einem Modell wirklichkeitsnah beschrieben werden.