Description: Das Projekt "Der Gefriersog und die Eislinsenbildung bei der Bodenfrostung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Bodenmechanik und Grundbau durchgeführt. Das Eindringen von Frost in Böden wird sowohl bei der natürlichen wie auch bei der künstlichen Bodenvereisung in vielen Fällen von Frosthebungen begleitet. Bei feinkörnigen Böden resultiert der Hauptanteil der Frosthebungen aus der Bildung von Eislinsen, welche aufgrund einer Bewegung des Wassers von ungefrorenen Bodenbereichen hin zur Frostgrenze entstehen. Die Ursache ist die Ausbildung eines Gefriersogs, dessen Entstehungsmechanismen noch nicht eindeutig geklärt sind. Die Beschreibung der Mechanismen ist weiterhin von Bedeutung, da durch die Bildung von Eislinsen auch die bodenmechanischen Eigenschaften des wiederaufgetauten Bodens beeinflusst werden. Zur Analyse des Gefriersogs und der daraus folgenden Eislinsenbildung werden im Labor des Instituts für Bodenmechanik und Grundbau an der Universität der Bundeswehr München Frostversuche unter verschiedenen Randbedingungen durchgeführt. Mittels der konzipierten Versuchsanlage werden Bodenproben eindimensional gefrostet. Während bei den Versuchen zur Eislinsenbildung eine Wasserversorgung gewährleistet wird, werden die Versuche zum Gefriersog von der Wasserversorgung getrennt, um so bei Frosteindringung die Entwicklung des Gefriersogs aufzuzeichnen. Die Einflüsse aus der mineralischen Zusammensetzung sowie der Kornverteilung der Bodenproben werden durch die Verwendung unterschiedlicher Materialien untersucht. Die Abhängigkeit von der Auflast sowie vom Temperaturgradienten, von dem Ionengehalt des Porenwassers und der Belastungsgeschichte werden durch entsprechende Variationen erforscht. Das Verhalten der Probe unter Frosteinwirkung wird mittels Erfassung der Verformung, der Temperatur und des Porenwasserdrucks bzw. bei den Versuchen zur Eislinsenbildung der Erfassung der eingesogenen Wassermenge analysiert. Im Anschluss an die Versuche erfolgt eine Bestimmung der Verteilung des Wassergehalts über die Probenhöhe. Darüber hinaus werden Versuche mit Porenwasserüberdruck zur Erzielung höherer Saugspannungen und Versuche mit intermittierender Frostung durchgeführt. Mittels der durchgeführten Versuchsreihen werden die Mechanismen der Gefriersogsausbildung erklärt und die Größe des Gefriersogs quantitativ ermittelt. Das bestehende Modell des osmotischen Drucks zur Beschreibung des Gefriersogs wird durch die Versuche überprüft und hinsichtlich der verschiedenen Abhängigkeiten erweitert. Anhand der erhaltenen Ergebnisse werden die Entstehung der Eislinsen und deren Beeinflussungen in Bezug auf die Bestimmung der Frosthebungen und deren Minimierung formuliert.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: München ? Osmose ? Temperaturverteilung ? Bodenmechanik ? Porenwasser ? Frost ? Absaugung ? Bodenqualität ? Bodenprobe ? Ionen ? Modellversuch ? Pedosphäre ? Tiefbau ? Ausbildung ? Wassergehalt ? Wasserversorgung ? Boden ? Arbeit ? Versuchsanlage ? Saugspannung ? Wassermenge ?
Region: Bayern
Bounding box: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2009-10-01 - 2013-05-31
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