Detailergebnis zu DOK-Nr. 76510
Trocknungsrissverhalten von lehmigen, mit Biozement und Schlacke behandelten Böden in Trocken-Nass-Zyklen (Orig. engl.: Desiccation cracking behavior of clayed soils treated with biocement and bottom ash admixture during wetting-drying cycles)
| Autoren |
M. Vail C. Zhu C.-S. Tang N. Maute M.T. Montalbo-Lomboy |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.7 Bodenverfestigung 9.14 Ind. Nebenprodukte, Recycling-Baustoffe |
Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board Vol. 2674, H. 8, 2020, S. 441-454, 5 B, 3 T, 52 Q. - Online-Ressource: verfügbar unter: http://journals.sagepub.com/home/trr
Die Autoren stellen umfangreiche experimentelle Untersuchungen zum Trocknungsrissverhalten an einem mit Schlacke beziehungsweise Rostasche versetzten Kalziumbentonit vor. In Trocken-Nass-Zyklen wurden die Bodenproben zum einen mit Wasser, zum anderen mit einer wässrigen Lösung benetzt, die Mikroorganismen enthielt, welche in einem biogeochemischen Prozess eine Kalziumfällung induzieren. Die Entwicklung und Heilung der Trockenrisse wurden mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie qualitativ beobachtet und mit digitaler Bildauswertung quantitativ ausgewertet. Die Proben bestanden aus purem Kalziumbentonit und aus mit 20 % sowie 40 % Rostasche versetzten. Zur Biozementierung der Risse durch mikrobiell induzierte Karbonatausfällung (MICP) wurden Harnstoff abbauende und Kalzit produzierende Bakterien (Sporosarcina pasteurii), Nährstoffe und Kalziumchlorit in die Lösung gegeben, mit der die Proben in 5 Zyklen vorsichtig benetzt wurden. Die Ergebnisse belegen, dass eine zyklische Befeuchtung mit reinem Wasser im Vergleich zur MICP-Behandlung zu mehr und größeren Rissen führt. Die biologische Zementierung aufgrund der Ausfällung von Kalzit erhöht die Festigkeit des Bodens und verschließt zusammen mit der Quellung als Heileffekt in gewissem Umfang Risse und Poren des Bodens. Bereits die Zugabe von Schlacke zum Bentonit reduzierte dessen Rissempfindlichkeit durch eine Verringerung der Plastizität, förderte die Ausflockung von Tonpartikeln durch Kationenaustausch und lieferte außerdem lösliches Kalzium, um die Ausfällung von Kalziumkarbonat bei der biologischen Zementierung zu begünstigen.