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Quellungswasser

 
     
  Wasser, das als flüssiges Wasser oder als Wasserdampf bzw. als flüssige oder gasförmige H2O-Mischphase interkristalline oder osmotische Quellungen bei Mineralen, insbesondere bei Schichtgittermineralen bewirkt. Röntgenographisch lässt sich nachweisen, dass bei der intrakristallinen Quellung der Einbau des Wassers stufenweise erfolgt und dadurch auch eine stufenweise Aufweitung hervorgerufen wird. Die Schichtabstände der Kristallgitter expandieren stufenweise mit zunehmendem Wassergehalt. Bei der osmotischen Quellung wird Wasser, z.B. durch tonhaltige Sedimentgesteine, aufgenommen, wenn diese durch bauliche Eingriffe entlastet werden. Da für die osmotische Quellung der Konzentrationsunterschied zwischen den nahe der Tonoberfläche elektrostatisch zurückgehaltenen Ionen der Doppelschicht und der Elektrolytkonzentration im Porenwasser des Gesteins verantwortlich ist, ist zu berücksichtigen, dass als Quellungswasser nicht reines Wasser, sondern eine flüssige oder dampfförmige H2O-Mischphase mit diversen Kationen und Anionen vorliegt. Quellversuch, Versuch zur Ermittlung der Quellhebung bzw. des Quelldrucks. Quellversuche werden im Ödometer als axiale Quellverformung an zylinderförmigen Probekörpern mit axialer Auflast (s1) oder als Quellverformung an unbehinderten zylinderförmigen oder kubischen Proben bestimmt.


Hierbei kommt die seitliche Behinderung der Verformung den natürlichen Randbedingungen näher. Die verwendeten Probekörper müssen in jedem Fall strukturell ungestört sein. Die Probe wird ohne Wasserzugabe bei s1=γ·z (γ=Wichte, z=Probehöhe) oder der Gebrauchsspannung konsolidiert und darauffolgend geflutet. Bei den einaxialen Quellversuchen lassen sich je nach der verwendeten Druckspannung drei verschiedene Versuchsarten unterscheiden: a) Messung der Quellhebung bei unbehinderter Quellung, b) Messung der Quellhebung bei konstanter Belastung und damit teilweise behinderter Quellung, c) Messung des Quelldrucks bzw. der Spannungs-Verformungskennlinie bei behinderter Quellung. Dazu muss während des Versuches die Last kontinuierlich so gesteigert werden, dass das Volumen des Probekörpers konstant bleibt.
 
 

 

 

 
 
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