Einfluß der Partikelladung auf Perkolationseigenschaften und Gefügebildung bei Tonen

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Umbildungsprozesse des Bodengefüges durch Aggregierung und Dispergierung von Tonpartikeln verändern die hydraulischen und mechanischen Eigenschaften in Böden. So ist die Gefährdung von Atmosphäre und Grundwasser durch Abfalldeponien und belastete Böden von Industriestandorten langfristig nur auszuschließen, wenn ihre Abdichtungen wirksam bleiben. Tone reagieren mit Bestandteilen des Sickerwassers und verändern ihre Durchlässigkeit. Ein wichtiger Parameter, der dieses Verhalten kennzeichnet und bestimmt, ist die äußere elektrische Oberflächenladung (Qek) der Tonpartikel, die sich durch die Sorption von Kationen je nach Art und Wertigkeit unterschiedlich stark verändern kann. Je nach Vorzeichen und Größe der Qek kommt es zu einer Dispergierung oder Aggregation der Partikel. Im beantragten Vorhaben sollen die Oberflächenladungen von Tonen quantitativ bestimmt und durch Sorption zunächst mit eindeutig gekennzeichneten kationischen Lösungen verändert werden. Die Gefügebildung/umbildung wird durch die Wasserleitfähigkeit bei Sättigung ermittelt, Modelle der Rißbildung werden anhand des zeitlichen Verlaufs der Perkolationsrate abgeleitet. Durch Verknüpfung dieser Informationen mit den physiko-chemischen und den mechanischen Eigenschaften der Tonpartikel soll versucht werden, die Dichtungseigenschaften und Gefügeveränderungen von Tonlagen und -böden bei langfristiger chemischer Belastung abzuschätzen.