Das Projekt "Zeitrafferversuche an Beton in Deponiesickerwasser und Lebensdauerprognose fuer Betonbauteile in der Sonderabfalldeponie Hoheneggelsen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, Amtliche Materialprüfanstalt für das Bauwesen durchgeführt. Im Zusammenhang mit den Planungen zur Erweiterung der niedersaechsischen Sonderabfalldeponie Hoheneggelsen (SDH) stellte sich die Frage nach der Lebensdauer von Betonbauteilen in Kontakt mit Deponiesickerwasser. Dazu wurden an Proben eines sehr dichten und dauerhaften Betons Korrosionsversuche durchgefuehrt. Es wurden Proben drucklos und unter 10 bar Druck ueber eine Zeitdauer von maximal einem Jahr in zwei synthetische Sickerwaesser und zum Vergleich in Trinkwasser eingelagert. Die beiden korrosiven Fluessigkeiten enthielten bis zu 6036 mg/l Ammonium, 12700 mg/l Sulfat, 22319 mg/l Chlorid und andere betonangreifende Ionen. Die Versuche wurden sowohl bei 3,5 Grad C als auch bei 35 Grad C durchgefuehrt. Die Proben wurden nach 6 bzw. 12 Monaten auf Veraenderungen des Phasenbestandes mit Hilfe der Roentgenpulverdiffraktometrie und der Differentialthermoanalyse/gravimetrie untersucht. Weiterhin wurde die axiale Zugfestigkeit der Proben, die Sauerstoffpermeabilitaet, die Porenradienverteilung und der Chloridgehalt der Proben gemessen. Ausserdem wurde der Korrosionszustand einbetonierter Bewehrung untersucht und die Oberflaeche der korrodierten Proben mikroskopisch vermessen. Waehrend der Einlagerung bildeten sich je nach korrosivem Medium auf der Oberflaeche der Proben und teilweise auch im oberflaechennahen Beton die Phasenneubildungen Gips, (Mg,Mn)9Zn4(SO4)2(OH)22 x 8H2O und Zn5(OH)5Cl2. Risse traten nicht auf. An den Proben die einer Loesung mit 6036 mg/l Ammonium ausgesetzt waren, konnte ein loesender Angriff beobachtet werden. Dieser Angriff aeusserte sich in einer Abtragung des Bindemittels, die nach einjaehriger Beaufschlagung bei 35 Grad C den groessten beobachteten Wert von ca. 0,8 mm erreichte. Diese Proben zeigten auch einen erheblichen Abfall der axialen Zugfestigkeit und einen starken Anstieg der Sauerstoffpermeabilitaet. Die bei 3,5 Grad C einem loesenden Angriff ausgesetzten Proben zeigten zwar ebenfalls eine hohe Abtragungsrate, aber keinen Abfall der axialen Zugfestigkeit und keinen Anstieg der Sauerstoffpermeabilitaet im Vergleich zu den wassergelagerten Proben. Trotz sehr grosser gemessener Chloridgehalte, auch in groesserer Tiefe der Proben, konnte an einbetonierten Bewehrungsstaehlen keinerlei verstaerkte Korrosion im Vergleich mit wassergelagerten Proben beobachtet werden. Die grossen analysierten Chloridgehalte werden auf die Ausfaellung des oben genannten basischen Zinkchlorids im Porenraum des Betons zurueckgefuehrt.
Das Projekt "Entwicklungsarbeiten zum Einsatz von Redoxbarrieren bei der Ablagerung und Verwendung von anorganischen Rueckstaenden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technische Chemie, Bereich Wasser- und Geotechnologie, Technische Mineralogie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es bei der Neuanlage von Deponien aktive Redox-Barrieren einzusetzen, die eine in-situ-Fixierung von Schwermetallen ermoeglichen. Die Schwermetalle sollen ueber eine kontrollierte, mikrobiell katalysierte Sulfatreduktion mit organischen Reduktionsmitteln in einer Bentonitmatrix in extrem unloesliche Sulfide umgewandelt und fixiert werden. In den bisherigen Experimenten wurden geeignete Mikroorganismenquellen und organische Substrate ausgewaehlt und in batch-Reaktor-Experimenten eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen Schwellenwerte fuer pH (groesser 6,5) und Redoxpotential (kleiner -200 mV), die ueber-, bzw. unterschritten werden muessen, um die Sulfatreduktion ablaufen zu lassen. Die Anwesenheit von Schwermetallen erhoeht die Induktionsperiode der Reaktion. Sulfatreduktionsraten von 80 Prozent konnten erreicht werden. Zukuenftig sollen Saeulenexperimente unter Inertgasbedingungen in Bentonit-/Quarzsandgemischen durchgefuehrt und die Kinetik der Sulfatreduktion gesteuert werden. Geochemische Modellrechnungen sollen Aussagen ueber den thermodynamischen Stabilitaetsbereich der geochemischen Barriere als Funktion des pH und des Redoxpotentials ermoeglichen.
Das Projekt "Einphasendichtwand mit erhoehtem Sorptionsvermoegen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bilfinger und Berger Bau durchgeführt. Entwicklung einer Rezeptur fuer Einphasen-Dichtwaende, die sich durch eine erhoehte Sorptionsfaehigkeit gegenueber organischen und anorganischen Schadstoffen auszeichnet. Durch Zumischung verschiedener Materialien wie z.B. organophilierte Bentonite, Zeolithe, Carbonate und Sulfate und andere Substanzen mit erhoehter Sorptionsfaehigkeit koennen die Massen fuer die Erfordernisse des jeweiligen Standortes (Gaswerk, Hausmuelldeponie, Sondermuelldeponie, Raffinerie etc.) massgeschneidert werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Verlegetechnik von Flachglas-Elementen als Dichtungselement in Deponiebasisabdichtungssystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut und Versuchsanstalt für Geotechnik durchgeführt. Das Institut und die Versuchsanstalt fuer Geotechnik der TU Darmstadt untersucht die baupraktische Anwendbarkeit von Glas zur horizontalen Abdichtung von Deponiebauwerken. Dabei wird die Verlegetechnik der Flachglas-Elemente und der Einbau der weiteren Dichtungskomponenten (u.a. Ton) an einem Probefeld im Massstab 1:1 erprobt. Im Rahmen der Untersuchungen werden die Beanspruchungen und Verformungen der Flachglas-Elemente waehrend des Herstellungsprozesses gemessen und dokumentiert.
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 "Entwicklung von Schnellbestimmungsmethoden zur baustofftechnischen Charakterisierung von Braunkohlenfilteraschen (BFA) im Hinblick auf einen grosstechnischen Einsatz als Bindemittelkomponente im Deponie-, Wasser- und Elementebau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Labor für Materialprüfung und -analyse durchgeführt.
Das Projekt "Steilwandabdichtung fuer Deponien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bilfinger und Berger Bau durchgeführt. Entwicklung einer Deponieabdichtung als Kombinationsdichtung gemaess den Vorgaben der TA Siedlungsabfall. Die Loesung basiert auf einem System aus rueckverankerten Betonfertigteilen mit anbetonierten PEHD-Kunststoffdichtungsbahnen und einer 0,75 m dicken mineralischen Dichtungsmasse.
Das Projekt "Spannungs-Verformungverhalten feststoffreicher Dichtwandmassen fuer den Grundwasserschutz bei Deponien und Altlasten; Erarbeitung praxisnaher Pruefmethoden und Bewertungskriterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Grundbau und Bodenmechanik durchgeführt. Das Spannungs-Verformungs-Verhalten von Dichtwandmassen ist bis jetzt groesstenteils in einaxialen Druckversuchen untersucht worden. Da einaxiale Druckversuche keine realistische Simulation der in einer Dichtwand herrschenden Spannungszustaende zulassen, sollte im dargestellten Forschungsvorhaben mit Hilfe der bodenmechanischen Untersuchungsmethoden das Spannungs-Verformungs-Verhalten von Dichtwandmassen, insbesondere mit hohem Feststoffanteil, unter realistischen Spannungszustaenden geprueft werden. Die Untersuchungen zeigten, dass sich Dichtwandmassen unter Belastung deutlich anders als Boeden verhalten. Zur weiteren Erforschung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens von Dichtwandmassen sollten Relaxation und Kriechen staerker beruecksichtigt werden.
Das Projekt "Flotationsberge als mineralisches Dichtungsmaterial in Oberflaechenabdichtungssystemen - Charakterisierung des Austrocknungsverhaltens und der Veraenderung der Durchlaessigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie und Hydrogeologie durchgeführt. Durch die Austrocknung und Rissbildung mineralischer Dichtungsschichten in Oberflaechenabdichtungen kann die Funktionstuechtigkeit des Abdichtungssystems vermindert werden. Die Hauptaufgabe der Oberflaechenabdichtung, die Minimierung der Infiltration in den Deponiekoerper und damit die Sickerwasserneubildung, ist somit nicht mehr in vollem Umfang gewaehrleistet. Hierzu sind in den letzten Jahren zahlreiche Felduntersuchungen durchgefuehrt worden. Ziel des Forschungsprojektes am Lehrstuhl fuer Ingenieurgeologie und Hydrogeologie ist es, die Austrocknung und die damit verbundene Veraenderung der Durchlaessigkeit von mineralischen Dichtungsmaterialien im Labormassstab zu erfassen und im Hinblick auf die Austrocknungsgefaehrdung und Rissbildung mineralischer Dichtungsschichten zu bewerten. Die Untersuchungen werden an Flotationsbergmaterial und natuerlichen Deponietonen durchgefuehrt. Flotationsberge fallen bei der Steinkohlenaufbereitung an und stellen ein feinkoerniges bindiges Material aus Ton-, Silt- und Sandsteinen des Oberkarbons dar. Sie sollen als mineralisches Dichtungsmaterial im Deponiebau eingesetzt werden. Neben der Charakterisierung des Probenmaterials und der Ermittlung der Proctordichte wird das Austrocknungsverhalten und die Rissbildung proctorverdichteter Flotationsberge und Tone bei unterschiedlichen Temperatur- und Feuchteverhaeltnissen ermittelt. Hierbei wird im wesentlichen die zeitliche Veraenderung des Volumens und des Wassergehaltes betrachtet. Nach definierten Trocknungszeiten, dh nach Erreichen einer bestimmten Wasserspannung an der Probenoberflaeche, werden die Veraenderungen der Durchlaessigkeit in Triaxialzellen untersucht. Aus den Laborergebnissen sollen Auswirkungen des Materialverhaltens auf die mineralische Dichtungsschicht abgeschaetzt werden.
Das Projekt "Bauverfahrenstechnik bei der Herstellung von Kombinationsabdichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Baumaschinen und Baubetrieb durchgeführt. Ziel des Vorhabens war die Erlangung und systematische Ordnung von Kenntnissen ueber den Einfluss der verschiedenen Bauverfahrenstechniken bei der Herstellung von mineralischen Deponieabdichtungssystemen. Die Untersuchungen sollen die Auswirkung der Verfahrenstechniken auf die Qualitaet von Deponieabdichtungssystemen erfassen und die Erarbeitung von Vorschlaegen zur Einbeziehung dieser Kenntnisse in technische Regelwerke und schliesslich die Formulierung von Anregungen fuer die innovative Entwicklung einer angepassten Geraetetechnik fuer den Deponiebau ermoeglichen. Die Geraetetechnik bezieht sich dabei sowohl auf die Herstellung der Dichtung als auch auf die notwendige Aufbereitung des mineralischen Dichtungsmaterials. Ziel des Forschungsvorhabens war es auch, auf der Grundlage einer Begleitung und Auswertung von Projekten mit unterschiedlichen materialspezifischen und verfahrenstechnischen Randbedingungen Ansaetze fuer eine verfahrenstechnische Optimierung des Baubetriebs zu liefern, mit denen die Qualitaetsanforderungen bei der Herstellung eines Kombinationsabdichtungssystems erfuellt werden.
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