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Sicherung von Altlasten mit vertikalen mineralischen Barrieresysteme im Zweiphasen-Schlitzwandverfahren

Abstract:


Die Herstellung von Untergrundabdichtungen gehört zu den traditionellen Aufgaben des Bauingenieurs. In den vergangenen Jahren sind im Bereich der Umwelttechnik neue Aufgabengebiete entstanden, in denen vertikale mineralische Barrierensysteme bevorzugt eingesetzt wurden. Hierzu gehört auch die Sicherung von Altlasten durch Schlitzwände im Zweiphasenverfahren.

In der vorliegenden Arbeit wurde am Beispiel der Sicherung der Sondermülldeponie Kölliken (SMDK) im Kanton Aargau eine geeignete Materialzusammensetzung für die Herstellung einer vertikalen Barriere entwickelt. Es wurden mineralische Massen unterschiedlicher Rezepturen auf ihre Eignung hin geprüft. Zunächst wurden im Labor die Verarbeitungskennwerte der frischen Suspensionen bestimmt, anschliessend die mechanischen, chemischen und mineralogischen Eigenschaften ermittelt und charakterisiert. Der Einfluss von kontaminierten Deponiesickerwassern auf die Materialien wurde untersucht. Anhand unterschiedlicher Prüfmethoden wurde aufgezeigt, wie u.a. das Langzeitverhalten eines Barrierenmaterials bei chemischen Angriffen prognostiziert werden kann.

Die Bestimmungen des Durchlässigkeitsverhaltens, der Diffusionskoeffizienten, des Retentionsvermögens und der Entwicklung von Porenradien der unterschiedlichen Massen standen im Vordergrund.

Der Einfluss verschiedener Verflüssiger auf die Verarbeitbarkeit der frischen Massen sowie auf das Abbindeverhalten der erhärtenden Massen wurde untersucht.

Die Herstellung einer Versuchsschlitzwand im Massstab 1:1 ermöglichte die baupraktische Beurteilung der Barrierenmischungen. Hierbei konnten Hinweise auf Verarbeitbarkeit, Verdrängungsvermögen, Abbindeverhalten, Rissefreiheit und Fugenausbildung erhalten werden. Die Reproduzierbarkeit von Laborwerten auf die Baupraxis konnte beurteilt werden.

Abschliessend wurden einige Hinweise und Empfehlungen formuliert, die für die Sicherung von Altlasten mit vertikalen mineralischen Barrierensystemen im Zweiphasen-Schlitzwandverfahren allgemeine Gültigkeit besitzen.

[English Version]

The construction of man-made barriers in the ground is one of the traditional tasks of civil engineers. During the last few years this activity has become increasingly important particulary with regard to protect the environment from hazardous wastes. One method for the securing of old waste deposits is their encapsulation with vertical barriers, using plastic-concrete cut-off walls.

The securing of the hazardous waste deposit at Kölliken (Switzerland, Kanton Aargau) with a vertical barrier is discribed. The suitability of different materials for the cut-off walls was investigated; mineral sealing materials of different compounds were used. The workability of new concrete mixtures were tested and their mechanical, chemical and mineralogical properities of the hardened material examined in the laboratory. Of great importance was the influence of the contaminated ground water on the barrier material itself. The long term concrete behaviour due to chemical attack was investigated using a number of different testing methods. The determination of permeability, diffusion, retention and pore-radius were the principal areas of interest.

The influence of various thinner liquids on the workability of the new mixtures was investigated, and the hardening properties of these mixtures tested.

The construction of a full scale test cut-off wall (at a scale 1:1 on a building suite) allowed an evaluation to be made of field behaviour of these plastic-concrete wall materials. The results gave indications regarding workability, replacement, hardening, cracking and joints. A comparison was possible between the test results obtained in the laboratory, and those from full scale field investigation.

Finally some advices and introductions could be made for securing other old waste deposits with vertical barrier systems using plastic-concrete material walls.

Authors:

Hermanns, Rita

Index Terms:

Clay; ClayGroup; remediation; encapsulation; slurry walls; contaminated sites; barriers; Ton; Einkapselung; Dichtwande; Barrieren; Altlasten; Sickerung; Sanierung

Further Information:

Date published: 1993