Durchgeführte Untersuchungen

Im Vorfeld der Untersuchungen war es erforderlich, das vorliegende Probenmaterial zu homogenisieren und zu einer repräsentativen Mischprobe zu vereinigen. In diesem Zusammenhang musste das stark bindige Probematerial schonend bei 50°C getrocknet und anschließend zu einem feinkörnigen Granulat aufgemahlen werden.

Folgende materialspezifische Untersuchungen wurden im Erdbaulabor der Prüfgesellschaft in Bernburg durchgeführt:

• Ermittlung der Konsistenzgrenzen (mit Fließ- und Ausrollgrenze, nat. Wassergehalt) zur Bestimmung der Bodengruppe gem. DIN 18 196
• Ermittlung der Kornzusammensetzung anhand einer kombinierten Sieb- Schlämm-Analyse
• Ermittlung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes k_f nach DIN 18 130 (Durchströmungsversuch)
• Ermittlung des Kalkgehaltes nach Scheibler
• Bestimmung der Proctordichte und des optimalen Wassergehaltes.

Ergebnisse

Die Korngrößenverteilung ist in numerischer und graphischer Form in der Anlage 1 bzw. 1.1 dargestellt. Hiernach handelt es sich um einen stark feinschluffigen Ton mit einem geringen Anteil an fein- und mittelkörnigem Sand (ca. 3 M.-%).

Auf der Grundlage der Zustandsgrenzen (Fließgrenze, Ausrollgrenze nach DIN 18 122, Bl. 1) und der daraus ermittelten Plastizitätszahl I_P wurde der Ton gemäß DIN 18 196 in die Bodengruppe TM (mittelplastischer Ton) eingestuft. Folgende materialspezifischen Kennwerte wurden im Einzelnen bestimmt:

• Wassergehalt W:21,0%
• Fließgrenze W_L:50,1%
• Ausrollgrenze W_P:26,4%
• Plastizitätszahl I_P:23,7%
• Konsistenzzahl I_C:1,23 (entspricht einer halbfesten Konsistenz).

Anhand des Durchströmungsversuches wurde ein mittlerer Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von 2,09 x 10 ^-10 m/s ermittelt. Beurteilt nach Krapp, ist der Ton als sehr gering durchlässig (quasi undurchlässig) zu bezeichnen.

Die an der Mischprobe ermittelte Procotordichte beträgt 1,823 g/cm³ bei einem optimalen Wassergehalt von 14,3% (s. Anlage 2.1 und 2.2). Weiterhin wurde ein Kalkgehalt (Scheibler) von 0,21 M.-% bestimmt.

Bewertung

Der von der Halde entnommene Ton der ehemaligen Lagerstätte Wansleben a. S. ist, beurteilt anhand der bislang durchgeführten Untersuchungen, als qualitativ hochwertiges Erdbaumaterial (Dichtungsmaterial) verwendbar.Sowohl ein Einsatz im Deponiebau, als auch im Deichbau kommen in Frage. In beiden Fällen sind neben der Bestimmung den tonmineralogischen Eigenschaften noch einige anwendungsspezifische (kostenintensivere) Anforderungen, wie bspw. Das Quell- und Schrumpfverhalten sowie das Spannungs- Verformungs-Verhalten, zu prüfen. Diese Prüfungen sollten jedoch erst durchgeführt werden, wenn der Verwertungsweg geklärt ist.

Ergebnisse Tonproben

Parameter	Wert u. Dimension
	dunkelgraue Probe	hellgraue Probe	gelbe Probe
SiO2	68,36 %	71,18 %	83,86 %
Al2O3	19,28 %	20,54 %	11,96 %
TiO2	0,94 %	1,05 %	1,27 %
Fe2O3	4,67 %	2,85 %	1,50 %
K2O	4,39 %	3,19 %	0,99 %
Na2O	0,21 %	0,11 %	0,04 %
CaO	0,17 %	0,10 %	0,08 %
MgO	1,98 %	0,98 %	0,30 %
Brennschwindung (bei 1070 °C)	4,00 %	3,30 %	0,40 %
Brennschwindung (bei 1200 °C)	-4,50 % (aufgebläht)	3,70 % (Bläherscheinung)	1,60 %