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Technischer Bericht NTB 86-13

Ouell-, Durchlässigkeits- und Schrumpfversuche an Ouarzsand-Bentonit-Gemischen

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In diesem Bericht sind die Resultate von Quell-, Durchlässigkeits- und Schrumpfversuchen an Quarzsand-Bentonit-Gemischen zusammengestellt. Als Bentonite wurden die bereits früher untersuchten Na-Bentonit (MX-80) und Ca-Bentonit (Montigel) und als Quarzsand ein Material mit steiler Kornverteilung im Bereich von 1 bis 1.5 mm gewählt. Die Massenanteile des Bentonites betrugen, gemessen an der Masse des trockenen Quarzsandes, 35 % resp. 45 %.

Die gemessenen Quelldrücke wurden als Funktion der Trockendichte des in den Poren vorhandenen Bentonites dargestellt. Sie ergaben eine gute Übereinstimmung mit den an reinen Bentoniten bestimmten Werten.

Die Durchlässigkeitsbestimmungen ergaben für die untersuchten Quarzsand-Bentonit-Gemische Werte von im Mittel 2 bis 3 × 10-10 m/s. Diese Werte sind um ca. vier Zehnerpotenzen höher als die an reinen Bentoniten bestimmten Werte.

Im Vergleich zu reinem Bentonit ist die an Quarzsand-Bentonit­Gemischen bestimmte Schrumpfmasse vor allem bei Mischungen mit Montigel sehr gering. Das Nachschrumpfen s' der verdichteten Proben lässt sich im untersuchten Bereich durch die Gleichung s' = s ⋅ w ⋅ ρdo / ρw berechnen, wobei für Quarzsand-MX-80­Gemische s mit 20 ± 4 % und für Quarzsand-Montigel-Gemische s mit 5 ± 2 % einzusetzen ist. Auf Grund der gemessenen Schrumpfwerte darf angenommen werden, dass mit den gewählten Bentonitdosierungen und erreichten Trockendichten ein Korn-zu­Korn-Kontakt der Quarzkörner erreicht worden ist. Bei den Versuchen mit vorhergehender, unbehinderter Quellung im Feuchtschrank erhöht sich die Schrumpfmasse, wobei hier die Mischungen mit Montigel höhere Werte ergaben als die Mischungen mit MX-80.

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