Neue Versuchsapparaturen für die Geotechnik

  • 07. June 2016

Präzisions-Triaxial­prüf­stände in der BAW in Betrieb genommen.

Der Baugrund bestimmt oft die Möglichkeiten und die Grenzen des Bauens. Im Gegen­satz zu künst­lichen Bau­stoffen, wie Beton oder Stahl, kann der Bau­grund nur begrenzt in seinen Eigen­schaften aktiv beein­flusst werden. Deshalb ist es wichtig, sein Verformungs­verhalten und seine Bean­spruchungs­grenzen möglichst genau zu kennen. Verläss­liche Auskunft darüber geben geo­technische Versuche, insbesondere Triaxial­versuche. Mit einer inno­va­tiven Prüf­anlage setzt die Bundes­anstalt für Wasser­bau neue Maß­stäbe in der Triaxial­versuchs­technik. Damit reagiert die BAW auf gestiegene Anfor­derungen an die Präzision und die Band­breite der Versuchs­durch­führung für Bau­maß­nahmen an Wasser­straßen und für Auf­gaben der Ressort­forschung.

Triaxialprüfstände

Abb.: Präzisions-Triaxial­prüf­stände im geo­tech­nischen Labor der Bundes­anstalt für Wasser­bau. (Bild: BAW)

Die neue Versuchstechnik erlaubt zum einen, Versuche mit beliebigen Spannungs­pfaden mit größerer Präzision durch­zu­führen, und zum anderen, auch Material mit höherer Festig­keit bis zum Bruch zu belasten. Letzteres ist bei den „veränder­lich festen Gesteinen“ von Bedeutung, die in ihrem mecha­nischen Verhalten weder den klassischen Böden noch dem Fels zuge­ordnet werden können. Je besser die Kenntnis der Boden­eigen­schaften, desto eher lassen sich beim Bauen System­reserven aus­nutzen, ohne Grenz­be­dingungen zu über­schreiten.

Die Hauptkomponenten der Anlage sind die axiale Belastungs­ein­richtung sowie die Druck­erzeugungs­anlagen. Die Belastung kann mit Verformungs­raten von nur einem Tausend­stel Milli­meter pro Stunde aufge­bracht werden, um etwa den Einfluss des Poren­wasser­drucks präzise zu erfassen. Das bedingt, dass Regel­vor­gänge im Nano­meter­bereich erfolgen, und zwar bei Lasten bis zu zehn Tonnen. Die kleinsten mess­baren Volumen­ströme des Poren­wassers liegen bei zehn Mikro­litern pro Stunde bei einem Druck­niveau bis zu hundert Bar.

BAW / RK

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