Bachelorarbeit (abgeschlossen)

Mohamad Marshaha

Bauingenieurwesen

Zur Filterkuchenbildung beim Eindringen von Bentonitsuspensionen in grobkörnigen Böden

Diese Bachelorarbeit untersucht die Filterkuchenbildung in grobkörnigen Böden bei der Herstellung einer Schlitzwand mit Bentonitsuspension. Der Einfluss der Kornverteilung des anstehenden Bodens, der Standzeit des offenen Schlitzes sowie der Zusammensetzung der Stützsuspension und deren Variation über die Standzeit des offenen Schlitzes wird erfasst. Während des Aushubvorgangs lädt sich die Suspension mit Bodenpartikeln auf. Anschließend wird die Suspension regeneriert, der Bewehrungskorb in den offenen Schlitz eingehängt und der Schlitz im Kontraktorverfahren betoniert. Über die gesamte Standzeit des offenen Schlitzes, vom Beginn des Aushubs bis zum Beginn des Betonierens, bildet sich ein Filterkuchen an der Wandung des Schlitzes zum Boden, welcher später zwischen der Schlitzwand und dem Boden verbleibt. Dieser bestimmt die ansetzbare Wandreibung und damit die auf die Wand wirkenden Lasten in der statischen Bemessung der Wand. Die Standzeit des offenen Schlitzes kann z.B. bei Wochenenden mehrere Tage betragen. Dabei ist zu Beginn der Standzeit die Suspension in hohem Maße mit Körnern aus dem anstehenden Boden aufgeladen. Durch die Regeneration wird die Aufladung reduziert.

Die Filterkuchenbildung wird in Filtrationsversuchen für zwei grobkörnige Böden mit unterschiedlichen Kornverteilungen und über die Versuchsdauer variierender Zusammensetzung der Stützsuspension untersucht. Zunächst wird ein Literaturüberblick zu den grundlegenden Mechanismen der Stützdruckübertragung bei grobkörnigen Böden, den Einfluss der Aufladung der Suspension und der Standzeit auf die Filterkuchenbildung gegeben. Vorhandene Filtrationsgeräte werden um eine Einrichtung erweitert, die einen Wechsel der Stützsuspension erlaubt, ohne dabei einen vorhandenen Filterkuchen zu stören beziehungsweise mit der Luft in Kontakt zu bringen. Im Abschluss werden die Filtrationsversuche durchgeführt. Die Versuche werden ausgewertet und die Ergebnisse unter Berücksichtigung der Versuchsrandbedingungen diskutiert.