mikrostruktur

Untersuchungen zur Mikrostruktur und zum Setzungsverhalten von Lössböden


Dipl.-Ing. Claas Meier

Löss ist als aeolisches Sediment einer Gruppe von Böden zuzuordnen, dessen Struktur unter bestimmten Bedingungen an Stabiliät verliert. Die mit diesem Stabilitätsverlust einhergehenden kollapsartigen Setzungen und Sackungen des Baugrundes, können zu massiven Schäden führen.

Bei denen seit Anfang des 20. Jahrhunderts durchgeführten Untersuchungen, wird das Lösen interpartikulare Bindungen, insbesondere leicht löslicher Salzbindungen, als Ursache des plötzlichen Zusammenbruchs der Struktur solcher Böden genannt. 

Die am Institut durchgeführten Untersuchungen haben das Ziel, den Einfluss von Salz- und Kalkbindungen auf die Kollapsanfälligkeit eines Lössbodens zu verifizieren.
Das Verfahren der röntgendiffraktometrischen Betrachtung ermöglicht einen genauen Aufschluss des komplexen mineralischen Gefüges. Die differenzierte Betrachtung von Pulver-, Textur- und Lösungspräparaten, ermöglicht sowohl den Nachweis vorhandener Mineralphasen, als auch die quantitative Darstellung leicht wasserlöslicher Phasen.

Mit dem Ziel eines für die Praxis anwendbaren Verfahrens zur Abschätzung des Setzungspotentials,  wird im Rahmen des Forschungsprojektes, das Setzungsverhalten ungestörter Proben afghanischer Lössböden untersucht. Mit Hilfe modifizierter Ödometerversuche wird das Kollapspotential unter statischer Last ermittelt. Dynamische Triaxialversuche, werden zur Ermittlung des Verhaltens unter zyklischen Lasten durchgeführt. Zur Erfassung auftretende Änderungen der Bodenstruktur, insbesondere der Veränderung des Porengefüges, wird das Verhalten der Proben vor und nach dem Kollaps mit Hilfe rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen dokumentiert.

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Abb. 1: Röntgendiffraktogramm eines Lössbodens (Q= Quarz, C=Calzit)


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Abb. 2: Bodenstruktur eines Lössbodens vor dem Kollaps (links) und nach dem Kollaps (rechts)

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Abb. 3: dynamische Triaxialanlage