Masterarbeit (abgeschlossen)

Sebastian Steer

Infiltrationsverhalten von Ringspaltmörteln in Böden mit unterschiedlicher Durchlässigkeit und Sättigung

Beim maschinellen Tunnelbau mit Tübbingausbau ist der Ringspalt zwischen der Tübbingauskleidung und dem umliegenden Boden mit einem geeignetem Mörtel vollständig zu verpressen, um die Tunnelröhre lagegerecht zu stabilisieren und gleichzeitig Setzungen an der Geländeoberfläche zu minimieren. Wesentliche Anforderungen an Ringspaltmörtel sind zum einen eine hohe Fließfähigkeit, zum anderen eine rasche Entwicklung der notwendigen Scherfestigkeit. Letztere Eigenschaft wird meist durch das Auspressen des Wassers aus dem Mörtel in den umliegenden Boden erzielt. Mit der Flüssigkeitsbewegung aus dem Mörtel werden auch Feinstteile in den umliegenden Boden transportiert. Diese können sich im Randbereich des Bodens mehr oder weniger rasch ablagern und einen sogenannten Filterkuchen ausbilden. Dieser Filterkuchen beeinflusst die nachfolgenden Entwässerungsvorgänge des Mörtels signifikant, abhängig von seiner Struktur (Porosität) und damit einhergehend seinem Durchströmungswiederstand.


Ziel dieser Masterarbeit ist es, das Infiltrationsverhalten und die damit einhergehende Entwässerungsfähigkeit von Ringspaltmörtel in Böden mit unterschiedlichen Durchlässigkeiten und Sättigungen systematisch zu untersuchen. Zunächst sind im Rahmen einer fundierten Literaturrecherche die wesentlichen Einflussparameter auf die Bildung eines Filterkuchens zusammenzustellen sowie dessen Einfluss auf weitere Entwässerungsprozesse und damit einhergehend das Konsolidierungsverhalten des Mörtels zu beschreiben. Im experimentellen Teil sind die Untersuchungen zum Infiltrations- und Entwässerungsverhalten mit einem entwickelten Versuchsstand durchzuführen und zu beurteilen. An zusätzlichen entwässerten Mörtelproben sind die Scherfestigkeiten in unterschiedlichen Tiefen der Probe zu bestimmen, um ein Tiefenprofil für diesen Parameter zu erhalten.