Bachelorarbeit (abgeschlossen)

Mohamad Mustafa Mawas Rashid

Volumenänderung eines bindigen Bodens beim Trocknen

Geben bindige Böden Wasser ab, verringen sie ihr Volumen. Dieser Prozess wird als Schrumpfen bezeichnet. Schrumpfen infolge Trocknen kann zu Rissbildung und zu einem Erhöhen der Durchlässigkeit der Böden führen. Der Zusammenhang zwischen der Wassergehaltsänderung beim Trocknen und der Volumenänderung wird durch die Schrumplkurve dargestellt. Die Ausbildung der Schrumplkurve wird durch die Bodenart und die Struktur des Bodens bestimmt. Neben der Fließ- und Ausrollgrenze wird zur Charakterisierung von Böden auch die Schrumpfgrenze herangezogen. Trocknet eine Probe, verringert sie bis zum Erreichen des Wassergehaltes an der Schrumpfgrenze ihr Volumen. Ab diesem Wassergehalt bleibt das Volumen konstant. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass mit weiter fortschreitender Trocknung wieder eine kleine Volumenzunahme zu beobachten ist.
Im Rahmen dieser Arbeit soll dieses Verhalten durch Versuche an reines Kaolin näher untersucht werden mit der Zielsetzung, dieses Phänomen zu bestätigen. Für diese Versuche sind Proben aus verdichtetem Kaolin unterschiedlicher Geometrie (Höhe und Durchmesser) aber möglichst gleicher luftseitigen Oberfläche oder gleichen Volumens zu erstellen, um dieses Verhalten in Abhängigkeit mit den geometrischen Eigenschaften zu setzen. Die aus dem Verhältnis des Schrumpfens der Kaolinproben zum Wassergehalt erstellte Schrumpfkurven müssen zusätzlich mit dem Suction-Stress charakteristischen Kurve (SSCC) und der Boden-Wasser charakteristischen Kurve (SWCC) verglichen werden, um daraus im Bereich dieser kritischen Volumenzunahme auf Zusammenhänge aus den beiden Kurven zu diesem Phänomen zu greifen. Außerdem sollte dieses Phänomen mit den Erkenntnissen aus Literatur vorheriger Forschungen falls möglich erklärt werden.