Sanaa Wendling

• Mineralische Dichtungen werden in Kombination mit Kunststoffdichtungsbahnen als Deponieabdichtungen verwendet, um eine umweltverträgliche Ablagerung der Abfälle sicherzustellen. Diese Abdichtungsfunktion kann durch Austrocknung beeinträchtigt werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zur Entstehung von Austrocknungsrissen in mineralischen Deponiebasisabdichtungen durchgeführt. Diese Untersuchungen befassen sich einerseits mit dem Wassertransport in der mineralischen Dichtung und andererseits mit dem Zugverhalten des Bodens. Daraus wird ein Risskriterium entwickelt, das zusammen mit den Ergebnissen der numerischen Berechnungen für die Vorhersage der Rissentstehung infolge Austrocknung einer mineralischen Dichtung verwendet wird. Einer der ersten Untersuchungsschritte ist die experimentelle Ermittlung der pF-Kurve. Danach folgen experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der Transportkenngrößen. Der Einfluss einer Änderung der Porenzahl von \Delta e \approx 0.1, einer Temperatur von T=40°C sowie der Änderung des Einbauwassergehaltes auf die Transportkenngrößen wird untersucht. Für die experimentellen Untersuchungen zum Schrumpf- und Zugverhalten werden eigene, neu entwickelte Versuchsstände verwendet. In den Versuchen zum Schrumpfverhalten ergibt sich ein Zusammenhang zwischen den Schrumpfdehnungen der Bodenproben und deren Sättigungsgraden. In den Versuchen zum Zugverhalten werden die Zugeigenschaften des verwendeten bindigen Bodens untersucht. Einflussgrößen sind dabei der Wassergehalt, die Porenzahl, die Temperatur und der Spannungszustand. In den numerischen Berechnungen wird zuerst ein Versuch zur Ermittlung der ungesättigten Wasserleitfähigkeit simuliert. Die numerischen Ergebnisse werden mit den Versuchsergebnissen verglichen, um die Güte der verwendeten hydraulischen Beziehungen zu überprüfen. Danach wird beispielhaft eine numerische Berechnung für die Lösung eines Randwertproblems durchgeführt, in der die Rissentstehung infolge Verdunstung in einer mineralischen Dichtung vorausgesagt wird. Aus den berechneten Beispielen wird ersichtlich, dass die Voraussage der infolge Austrocknung entstehenden Risse numerisch möglich ist und die Risstiefen berechenbar sind.