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Detailergebnis zu DOK-Nr. 73576

Stabilisierung quellfähiger Böden mit Ionischen Flüssigkeiten (Orig. engl.: Expansive soil treatment with liquid ionic soil stabilizer)

Autoren	A.J. Puppala X. Yu A. Banerjee S. He
Sachgebiete	7.7 Bodenverfestigung

Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board (2018), 10 S., 12 B, 3 T, 22 Q. - Online-Ressource: Verfügbar unter: http://journals.sagepub.com/home/trr

Ionische Flüssigkeiten sind Lösungsmittel, die sich aus organischen Kationen und organischen oder anorganischen Anionen zusammensetzen. Die Autoren berichten von Laborversuchen zur Bodenstabilisierung, mit denen das Schwell- und Schrumpfverhalten eines hoch quellfähigen Bodens mit und ohne Konditionierung durch ionische Flüssigkeiten untersucht wurde. Der Boden war ein hoch quellfähiger ausgeprägt plastischer smektitischer Ton aus Dallas/Texas. Als Reagenz wurde eine Mischung aus Schwefelsäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, weiteren chemischen Zusätzen und einer grenzflächenaktiven Substanz (Tensid) eingesetzt, ein sogenannter LISS (Liquid Ionic Soil Stabilizer = flüssiger Ionischer Boden-Stabilisator), der jedoch rein anorganisch war, also im Gegensatz zu anderen Produkten keine Polymere enthielt. Die Dosis betrug bezogen auf das Wasser im Boden bis zu 0,25 %. In der Einleitung werden als Anwendungsfeld hoch quellfähige Böden und sulfathaltige Böden aufgeführt, bei denen mit einer Stabilisierung durch Kalk mineralische Treiberscheinungen zu erwarten wären. Der untersuchte Boden war jedoch nicht sulfathaltig. Die Effekte sind durchaus mit denen einer Kalk-Stabilisierung vergleichbar. Im Vergleich mit der unbehandelten Referenzprobe erhöht schon eine geringe Dosis die Ausrollgrenze und reduziert damit die Plastizität. Die Proctorkurve verschiebt sich wie bei Kalk zu höheren Wassergehalten. Das Schrumpfen wird wenig beeinflusst, aber das Quellpotenzial bis zu 50 % reduziert. Die Einaxiale Druckfestigkeit erhöht sich je nach Dosis und Mischung bis zum Faktor 2. In Elektronenrasteraufnahmen wurde eine Flockulation des tonigen Bodens nachgewiesen, mit der die Änderung der bodenmechanischen Eigenschaften erklärt wird. Tonmineralogisch reduzieren Ionischen Flüssigkeiten die Zwischenschichtabstände in der Struktur der Böden.