Bachelorarbeit (laufend)

Cansu Kilic

Zum Infiltrationsverhalten von Bentonitsuspensionen mit Aufladung aus nicht plastischem Feinkorn in nichtbindige Böden mit unterschiedlicher Kornverteilung

Im Schlitzwandbau kommen häufig Bentonitsuspensionen zum Einsatz, um den offenen Schlitz während des Aushubs zu stabilisieren. In dieser Phase gelangen Körner aus dem anstehenden Boden in die Suspension, welche als „Aufladung“ bezeichnet werden. Aufgrund der vorhandenen Druckdifferenz zwischen der Bentonitsuspension und dem Grundwasser dringt die Stützflüssigkeit in den Porenraum des anstehenden Bodens ein.
Das Eindringen wird durch die rheologischen Eigenschaften der Suspension (Fließgrenze) und durch das Zusetzen der Poren mit Feststoffpartikeln (Filtration) behindert. Bei der Filtration werden zum einen Feststoffpartikel im Porenraum des Bodens unmittelbar hinter der Kontaktfläche der Suspension zum Boden zurückgehalten (innerer Filterkuchen). Zum anderen lagern sich Partikel auf der Kontaktfläche ab (äußerer Filterkuchen). Diese Mechanismen bestimmen die Dicke und Zusammensetzung des Filterkuchens. Ein dünner Filterkuchen mit geringem Bentonitanteil erlaubt den Ansatz eines größeren Wandreibungswinkels zur Erddruckberechnung und begünstigt die Wandstatik der Baugrube (Nachweis der ausgehärteten Wand).
Eine geringe Eindringtiefe ist aus statischer Sicht wünschenswert (Nachweis der Standsicherheit des offenen Schlitzes), da der Stützdruck aus der Suspension somit unmittelbar auf den zu stützenden Bodenkörper wirkt. Zudem ist der Verlust an Suspension, die in den Boden abfließt, gering.
Ziel dieser Arbeit ist es, das Infiltrationsverhalten von mit Quarzkörnern aufgeladenen Bentonitsuspensionen in nichtbindige Böden mit unterschiedlicher Kornverteilung zu untersuchen. Durch Infiltrations- und Filterpressversuche sollen die Effekte der Aufladung hinsichtlich Eindringtiefe und Filterkuchenbildung analysiert und mit bestehenden Forschungsergebnissen verglichen werden. Ziel ist es außerdem, den Zusammenhang zwischen Aufladung, Bodeneigenschaften, Stützdruckübertragung sowie Dicke und Zusammensetzung des äußeren Filterkuchens besser zu verstehen.