Eine wesentliche Voraussetzung für die Erarbeitung geomechanischer Nachweise zur Standsicherheit und Dichtheit untertägiger Tragstrukturen ist die laborative Ermittlung der mechanischen und hydraulischen Materialeigenschaften des anstehenden Gebirges. Im Unterschied zu artifiziellen Materialien wie Beton und Stahl variieren die Materialeigenschaften von Gestein und Gebirge abhängig von ihrer mineralogischen Zusammensetzung und der Genese faziesabhängig und auch innerhalb einer Fazies über eine vergleichsweise große Streubreite. Diese Streubreite ist regelmäßig standortbezogen auf der Grundlage von laborativen Untersuchungen für die Ableitung repräsentativer und homogenbereichsbezogener Gesteins- und Gebirgskennwerte zu ermitteln. Sowohl chloridische Salinargesteine als auch Tongesteine zeigen unter In-situ-Beanspruchungsbedingungen ein ausgeprägt nichtlineares, sowohl zeit-, spannungs- und temperaturabhängiges wie auch rate-sensitives Materialverhalten. Als Folge dieses sehr komplexen Materialverhaltens müssen die grundsätzlichen Materialeigenschaften zur qualitativen und quantitativen Charakterisierung des Spannungs-/Verzerrungs-Verhaltens in Abhängigkeit von

• Spannungsniveau,
• Spannungsgeometrie (Kompression, Extension),
• Spannungsrate / Verzerrungsrate,
• Feuchtigkeit,
• Schichtung,
• Temperatur und
• Zeit

laborativ bestimmt werden. Darüber hinaus sind auch die abhängig von der jeweiligen Beanspruchungsart und den Milieubedingungen ertragbaren Beanspruchungen festzulegen, um Kriterien und Grenzwerte zur Bewertung berechneter Beanspruchungen formulieren zu können. In der Konsequenz sind laborative Untersuchungen zu den thermomechanischen und hydraulischen Materialeigenschaften der anstehenden Gesteine ein wesentliches Element der untertägigen Tragwerksplanung. Der Lehrstuhl für Deponietechnik und Geomechanik verfügt mit den dokumentierten Prüfanlagen über eines der weltweit leistungsfähigsten Labore für gesteinsphysikalische Untersuchungen. Die skizzierten Leistungsdaten geben einen ersten Überblick über mögliche Versuchsrandbedingungen. Durch kurzfristig mögliche Modifikationen der eingesetzten Prüf- und Messtechnik können im Grundsatz beliebige nachweisorientierte Versuche mit frei wählbaren Belastungspfaden und Beanspruchungskombinationen realisiert werden.

Prüfanlagen:

• Einaxialprüfanlage Dü6
• Einaxialkriechstände Schenck 1 - 3
• Triaxialprüfanlagen Dü1 - Dü4
• Triaxialprüfanlagen Dü8 - Dü11
• Triaxialprüfanlagen Dü12 - Dü15
• Triaxialprüfanlage Dü5
• Triaxialprüfanlagen Dü16 - Dü19
• Felsrahmenschergerät

Technische Daten: Versuchsarten: TC, TE, TCc, TEc, TCH Axiallast: bis 2500 kN, hydraulisch Manteldruck: 0-75 MPa, hydraulisch Temperatur: 20-100 °C, vollautomatische Regelung Prüfkörpergröße: Durchmessser 50-190 mm, Länge 100-300 mm Messwerterfassung: rechnergesteuert, MGC+ Messwertaufnehmer: 3 x Induktivwegaufnehmer W20TS/ W50TS 3 x Absolutdruckaufnehmer P3MB, 50 MPa 1 x Pt100 1 x Dilatanzmessung 1 x Durchschallung 1 x Permeabilität (k=10-15 m2 bis 10-24 m2)

Volumenmessung - online

Permeabilitätsmessungen