Deponieforschung, Deponieabdichtungen
"Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen der Karbonatlösung und dem Durchlässigkeits- und Setzungsverhalten in mineralischen Deponieabdichtungen bei Sickerwassereinwirkung unter Auflast".
Dr. Heinrich Taubald schreibt:
Seit Oktober 1999 habe ich gemeinsam mit der TU Berlin (Grundbau und Bodenmechanik) ein von der DFG gefoerdertes Projekt in dem der Zusammenhang zwischen Karbonatlösung (und allgemein Mineralreaktionen) und bodenmechanischem Verhalten von mineralischen Dichtmassen unter Auflast untersucht wird.
Das Projekt läuft ab Oktober 1999 fuer zunaechst 2 Jahre mit Verlängerung auf drei Jahre.
In Voruntersuchungen (eine Publikation wird zur Zeit vorbereitet) wurde festgestellt, dass in Säulenversuchen eine Auflast von 40kN/m2 sowohl das bodenmechanische als auch das geochemisch/mineralogische Verhalten sich signifikant von dem ohne Auflast unterscheidet. In dem geplanten Forschungsvorhaben werden nun in Spezialzellen die Parameter Auflast, Sickerwasser und Dichtungsmaterial variiert.
Foerderung: DFG
Antragsteller:
Dr. Heinrich Taubald, Universität Tübingen, Geochemie, Wilhelmstr. 56, 72074 Tübingen, e-mail: taubald@uni-tuebingen.de, Prof.Dr.Stavros Savidis, Technische Universität Berlin, Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik, Straße des 17. Juni 135,
10623 Berlin, e-mail: stavros.savidis@tu-berlin.de Zeitraum: 10/1999 bis 9/2001, Verlaengerung moeglich bis 9/2002
Zusammenfassung:
Die mineralische Dichtung stellt eine unverzichtbare Komponente einer Kombinationsabdichtung gemäß TA Siedlungsabfall oder gemäß der bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik mit Asphaltbeton dar. Ihr Karbonatgehalt ist nach TA Siedlungsabfall auf 15 % beschränkt. Dahinter steht die Befürchtung, dass saure Sickerwässer die Karbonate lösen und sich daraus unzulässige Setzungen und eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung ergeben. Vorversuche zeigen, dass bei einer Auflast von 40 kN/m2 auch nach signifikanter Karbonatlösung und Setzungen über 20 Monate hinweg die Durchlässigkeit eines mineralischen Dichtungsmaterials mit ehemals ca. 35 Gewichtsprozent Karbonat im Bereich von 10-10 m/s bleibt (TAUBALD et al., 1998, TAUBALD, FRANKE et al., in Vorbereitung), was im Widerspruch zu anderen Vorversuchen ohne Auflast steht (TAUBALD, 1996, TAUBALD & SATIR, 1999). Es kam in tieferen Schichten zur Ausfaellung von sekundaeren Karbonatphasen, die den Porenraum versiegeln. Zusaetzlich konnte festgestellt werden, dass vermutlich bevorzugte Wegsamkeiten durch Einbaufehler DEN entscheidenden Beitrag zum hydraulischen Verhalten liefern koennen, wenn die Auflast unterhalb einer definierten Grenze bleibt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, dieses Phänomen 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 überprüfen und gegebenenfalls eine wissenschaftlich abgesicherte Änderung vorzuschlagen. TAUBALD, H. (1996): Wechselwirkung zwischen Deponiesickerwaser und Abdichtungsmaterialeien - Experimentelle, geochemische und isotopengeochemische Untersuchungen zum Karbonatverhalten in mineralischen Deponieabdichtungen unter Säureeinwirkung.
Tübinger Geowissenschaftliche Arbeiten, Reihe E, Band 1. TAUBALD, H., FRANKE, J., SAVIDIS, S. und SATIR, M. (1998): Einfluss von Karbonatlösung in mineralischen Deponieabdichtungen unter Auflast auf deren Durchlässigkeit und geochemische Zusammensetzung.
Terra Nostra, 98/3, V 358. TAUBALD, H. and SATIR, M. (1999): Barriers systems for waste disposal sites - mineralogical, geochemical and isotopic constraints for fluid-rock interaction. In: Yilmazer, I. (Ed.): Proceedings of the International Symposium on Geology and Environment, ISBN 975-395-303-8, 37-44.
Dr. Heinrich Taubald
Universitaet Tuebingen Institut fuer Mineralogie, Petrologie und Geochemie Lehrstuhl fuer Geochemie
Wilhelmstr. 56 D-72074 Tuebingen GERMANY
Tel.: +49/7071/29-77586 Fax.: +49/7071/29-5713 e-mail: taubald@uni-tuebingen.de