@phdthesis{Zeh2007,
  author    = {Zeh, Rainer},
  title     = {Die Zugfestigkeit bindiger B{\"o}den als Kriterium der Rissgef{\"a}hrdung mineralischer Oberfl{\"a}chenabdichtungen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.817},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20070522-8692},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2007},
  abstract  = {Oberfl{\"a}chenabdichtungen von Deponien sind in ihrer langfristigen Funktion h{\"a}ufig durch eine austrocknungsbedingter Rissbildung der mineralischen Dichtungskomponente gef{\"a}hrdet. Als Ursachen gelten insbesondere das standortspezifische Klima mit den stark schwankenden Randbedingungen (Niederschlag, Temperatur), Pflanzen und Tiere sowie auch ein ungeeigneter Systemaufbau. Durch einen Wasserentzug treten Schrumpfungsprozesse in der mineralischen Dichtung auf welche {\"u}ber negative Dehnungen zu Dehnungsbr{\"u}chen und damit zu einer Rissbildung f{\"u}hren. F{\"u}r die Beanspruchbarkeit eines Dichtungsmaterials bei Wasserentzug sind insbesondere dessen Schrumpfverhalten und dessen Zugfestigkeit von Bedeutung. Beide Eigenschaften wurden durch eigens konzipierte Laborversuche beispielhaft an zwei typischen Dichtungsb{\"o}den untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine große Abh{\"a}ngigkeit von der Wasserspannung sowie von der Bodenstruktur. F{\"u}r die Zugfestigkeit und dem daraus abgeleiteten Dehnungsmodul gilt z. B. jeweils eine eindeutige Zunahme mit Zunahme der Wasserspannungen. Mit Hilfe der Ergebnisse aus den Laborversuchen sowie numerischen Berechnungen des Was-serhaushaltes und der vorherrschenden Spannungen kann eine erste Rissgef{\"a}hrdungsabsch{\"a}tzung f{\"u}r mineralische Dichtungen in Oberfl{\"a}chenabdichtungen abgeleitet und angewandt werden. Weitere Erl{\"a}uterungen z. B. zu den Eigenschaften und der Teils{\"a}ttigung bindiger B{\"o}den, analytische Zugfestigkeitsberechnungen oder Empfehlungen zum Entwurf und der Herstellung von Oberfl{\"a}chenabdichtungen erg{\"a}nzen die Arbeit.},
  subject      = {Deponiebau},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Semar2010,
  author    = {Semar, Olivier},
  title     = {Anwendung der Perkolationstheorie zur Analyse des suffosiven Partikeltransportes},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1438},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20101124-15252},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der geometrischen Suffosionsbest{\"a}ndigkeit von Erdstoffen. Mit dem wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatz der Perkolationstheorie wurde ein analytisches Verfahren gew{\"a}hlt, mit dem suffosive Materialtransportprozesse modelliert und quantifiziert werden k{\"o}nnen. Mit dem verwendeten Perkolationsmodell wurde eine beliebige Porenstruktur eines realen Erdstoffes im 3-Dimensionalen modelliert. M{\"o}gliche Materialtransportprozesse innerhalb der modellierten Porenstruktur wurden anschließend simuliert. Allgemein g{\"u}ltige Gesetzm{\"a}ßigkeiten wurden hergeleitet und Grenzbedingungen formuliert. Diese sind vom Erdstoff unabh{\"a}ngig und beschreiben Zusammenh{\"a}nge zwischen Materialtransport und Porenstruktur. Anwendbar sind diese Ergebnisse auf homogene, isotrope und selbst{\"a}hnliche Erdstoffgef{\"u}ge. Aussagen {\"u}ber konkrete Erdstoffe k{\"o}nnen {\"u}ber die Transformationsmethode erfolgen. F{\"u}r die Verwendung der Transformationsmethode ist vorab die relevante Porenstruktur, d. h. die Porenengstellenverteilung, zu ermitteln.},
  subject      = {Perkolationstheorie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schoenhardt2005,
  author    = {Sch{\"o}nhardt, Matthias},
  title     = {Geostatistische Bearbeitung unsicherer Baugrunddaten zur Ber{\"u}cksichtigung in Sicherheitsnachweisen des Erd- und Grundbaus},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.665},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050922-7014},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2005},
  abstract  = {In der Dissertation werden die Unsicherheiten von Baugrundkenngr{\"o}ßen f{\"u}r die Erstellung von geologischen Halbraummodellen auf der Grundlage geostatistischer Methoden entgegen dem bislang {\"u}blichen Herangehen mit einbezogen. Infolge der unsicheren Kenngr{\"o}ßen ist das abgeleitete Halbraummodell aus unsicheren geologischen Homogenbereichen zusammengesetzt. In einem probabilistischen Sicherheitsnachweis werden die unsicheren Parameter der Grenzzustandsgleichung und das unsichere geologische Modell gemeinsam betrachtet. Die geostatistischen Methoden sind unterteilt in die experimentelle und theoretische Variographie sowie das Kriging. Die Ber{\"u}cksichtigung von unsicheren Eingangskenngr{\"o}ßen f{\"u}r die geologische Modellbildung f{\"u}hrt zu Variogrammfunktionen mit unsicheren Parametern. Bis zum experimentellen Variogramm sind die Variogrammparameter und deren Unsicherheit analytisch nachvollziehbar beziehungsweise absch{\"a}tzbar. In den weiteren Teilschritten der geostatistischen Modellbildung ist der Einfluss unsicherer Kenngr{\"o}ßen auf Teilergebnisse nur numerisch nachzuvollziehen. F{\"u}r die umfangreichen Simulationen stand keine Software zur Verf{\"u}gung. Als Teilleistung dieser Arbeit wurde hierf{\"u}r die eigenst{\"a}ndige Anwendung „GeoStat" erstellt. Sie erm{\"o}glicht die Berechnung und Auswertung der Fortpflanzung von Unsicherheiten auf numerischem Weg in beliebigen Teilschritten bis hin zur geologischen Modellbildung. Mit dem {\"U}bergang vom experimentellen zum theoretischen Variogramm sind wesentliche Zusammenh{\"a}nge zwischen der Unsicherheit der Kenngr{\"o}ßen und der Unsicherheiten der Parameter f{\"u}r das sph{\"a}rische, das exponentielle und das Gauß'sche Modell mit den Ergebnissen aus GeoStat ableitbar. Der Schwellenwert dieser Funktionen ist proportional zur relativen Kenngr{\"o}ßenunsicherheit. Eine Absch{\"a}tzung der oberen Schranke des Schwellenwertes und dessen Unsicherheit wird angegeben. Die Reichweite ist ein charakteristischer Kennwert des Untersuchungsgebietes. Die Parameterunsicherheiten der Variogrammfunktionen wirken sich in Relation zur Kenngr{\"o}ßenunsicherheit nur gering auf den Prognosewert am unbeprobten Ort infolge des Kriging aus. Die Varianz des Prognosewertes ist geringer als die Kenngr{\"o}ßenvarianzen, aber nicht vernachl{\"a}ssigbar klein. Es ist grunds{\"a}tzlich zu unterscheiden, ob die Kenngr{\"o}ßenvarianzen ausschließlich durch unsichere Parameter der theoretischen Variogrammfunktion repr{\"a}sentiert oder deren Eigenvarianzen zus{\"a}tzlich im Kriging ber{\"u}cksichtigt werden. Mit der alleinigen Ber{\"u}cksichtigung der unsicheren theoretischen Variogrammparameter wird die Standardabweichung der Krigingprognose untersch{\"a}tzt. Sie haben maßgeblichen Einfluss auf die Krigingvarianz als Modellvarianz und deren Standardabweichung. Mit der Einbeziehung der Kenngr{\"o}ßenunsicherheiten kann die Standardabweichung der Prognose realistischer simuliert werden. Sie hat keinen direkten Einfluss auf die Krigingvarianz. Der abgeleitete Unsicherheitsplot, ein Resultat dieser Arbeit, kombiniert die Modellunsicherheit des Krigings und die Varianz des Prognosewertes im unbeprobten Untersuchungsgebiet auf der Grundlage des Varianzenfortpflanzungsgesetzes. F{\"u}r geotechnische Sicherheitsnachweise ist neben der Informationsdichte auch die Optimierung des geologischen Modells wesentlich. Dieses ist vom auszuwertenden Grenzzustand auf der Grundlage eines Sicherheitsnachweises abh{\"a}ngig, so dass vor der geostatistischen Baugrundmodellierung die Sensitivit{\"a}t der in den Grenzzustand eingehenden Kenngr{\"o}ßen zu untersuchen ist. Es hat sich gezeigt, dass die Erh{\"o}hung der Datengesamtheit f{\"u}r die geologische Modellbildung nur dann sinnvoll ist, wenn parallel die Unsicherheit der relevanten Kenngr{\"o}ßen im Sicherheitsnachweis innerhalb der unsicheren Homogenbereiche reduziert wird. F{\"u}r den Referenzstandort f{\"u}hren {\"a}quivalent zur Ber{\"u}cksichtigung der unsicheren Steifemoduln die unsicheren Halbraummodelle zur erheblichen Zunahme der erforderlichen Fundamentabmessungen. Die Unsicherheit der Steifemoduln war maßgebender als die Unsicherheiten des Halbraummodells, obwohl die Datenbasis f{\"u}r die geostatistische Modellierung gering war. Bisher werden in probabilistischen Sicherheitsnachweisen zwar unsichere Kenngr{\"o}ßen, jedoch deterministische geologische Modelle betrachtet. Die unsicheren Kenngr{\"o}ßen innerhalb der Homogenbereiche eines geologischen Modells haben im aufgezeigten Sicherheitsnachweis zwar den maßgebenden Einfluss, doch sind die Unsicherheiten im geologischen Modell nicht zu vernachl{\"a}ssigen. Wege und Grenzen der Ber{\"u}cksichtigung dieses kombinierten Einflusses werden mit dieser Arbeit untersucht und aufgezeigt. Das Anwendungsbeispiel zeigt, dass die optimale geologische Modellbildung spezifisch f{\"u}r den Sicherheitsnachweis vorzunehmen ist. Werden die Unsicherheiten der Kenngr{\"o}ßen innerhalb der Homogenbereiche und unsicheren geologischen Modelle ber{\"u}cksichtigt, wird ein sch{\"a}rferes Abbild der Realit{\"a}t erreicht.},
  subject      = {Geostatistik},
  language  = {de}
}
@phdthesis{ScholzSolbach2004,
  author    = {Scholz-Solbach, Kai},
  title     = {Thermische Effekte der tiefgr{\"u}ndigen Bodenstabilisierung mit Branntkalk-Boden-S{\"a}ulen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.416},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20050307-3972},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung der bei der Herstellung von Branntkalk-Boden-S{\"a}ulen auftretenden thermischen Effekte und ihres Einflusses auf Wasser- und Wasserdampftransporte im Boden. Die Erw{\"a}rmung beruht vorrangig auf einer chemischen Reaktion, bei der das dem Boden zugemischte Calciumoxid mit Bodenwasser unter Freisetzung von W{\"a}rmeenergie zu Calciumhydroxid reagiert. Hierzu wurden zun{\"a}chst die thermischen Eigenschaften feink{\"o}rniger B{\"o}den und ihre Beeinflussung durch das Herstellen des Bindemittel-Boden-Gemisches in situ untersucht. Weiterhin wurden Untersuchungen zum zeitlichen Verlauf der chemischen Reaktion und zur Gr{\"o}ße der dabei freigesetzten Reaktionsw{\"a}rme vorgenommen. Mit dem Vorhaben, die mit der S{\"a}ulenherstellung einhergehenden Temperaturfeld{\"a}nderungen zu erfassen, wurden danach die thermischen Anfangs- und Randbedingungen des Bodens und der Bodenoberfl{\"a}che untersucht und festgelegt. Anschließend wurden die zeitabh{\"a}ngigen Temperaturfeld{\"a}nderungen auf der Grundlage der W{\"a}rme{\"u}bertragung durch W{\"a}rmeleitung mit Hilfe des Finite-Elemente-Methode Programms Ansys® 6.1 numerisch simuliert. Das Finite-Elemente-Modell wurde durch die Nachrechnung von Feldversuchen verifiziert. Im Rahmen der Finite-Elemente-Berechnungen wurde die infolge der Hydratation des Branntkalkes stattfindende Erw{\"a}rmung des Bindemittel-Boden-Gemisches und des angrenzenden Bodens simuliert und hinsichtlich relevanter Einflussgr{\"o}ßen {\"u}berpr{\"u}ft. Untersucht wurde der Einfluss herstellungsbedingter Faktoren wie Bindemittelkonzentration, S{\"a}ulendurchmesser und S{\"a}ulenanordnung sowie der Einfluss nat{\"u}rlicher Faktoren wie Trockendichte und S{\"a}ttigungsgrad des Bodens. Die mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode ermittelten zeitabh{\"a}ngigen, im Boden auftretenden Temperaturgef{\"a}lle bilden die Grundlage f{\"u}r die Untersuchung der thermisch bedingten Wassertransportvorg{\"a}nge in der Stabilisierungss{\"a}ule und deren Umfeld. Zu diesem Zweck wurde die durch die Temperaturfeldbeeinflussung ge{\"a}nderte energetische Situation des Bodenwassers analysiert. Auch nicht-thermische, infolge der S{\"a}ulenherstellung auftretende Effekte wie die durch den >Stopfeffekt< bedingte lokale S{\"a}ttigungs{\"a}nderung und die Beeinflussung des osmotischen Potentials einschließlich der daraus resultierenden Wasserbewegungen wurden ber{\"u}cksichtigt. Alle thermisch verursachten Wasser- und Dampffl{\"u}sse bewirken ein Abstr{\"o}men von Porenwasser aus dem stabilisierten Erdk{\"o}rper in den umliegenden Boden. Baupraktisch bleiben die durch thermische Einfl{\"u}sse hervorgerufenen Wassertransportvorg{\"a}nge aufgrund ihres geringen Betrages jedoch unbedeutend. In abschließenden Temperaturfeldberechnungen wurden die thermischen Bodenkennwerte an die sich zeitlich ver{\"a}ndernde Wassers{\"a}ttigung des Bodens angepasst. Anhand der ermittelten Temperaturverl{\"a}ufe wurde aufgezeigt, dass der Einfluss der S{\"a}ttigungs{\"a}nderung auf die Berechnungsergebnisse sehr gering ist, und damit die Voraussetzung f{\"u}r die vorangegangene entkoppelte Betrachtung des W{\"a}rme- und Massestromes erf{\"u}llt ist. Aufgrund dieser Ergebnisse muss der mehrfach in der Literatur zitierte, auch mit der tiefgr{\"u}ndigen Bodenstabilisierung in Zusammenhang gebrachte, Einfluss der Erw{\"a}rmung auf die Verdunstung des Bodenwassers kritisch betrachtet und in Frage gestellt werden. Voraussetzung hierf{\"u}r ist der Transport von Wasser an die Bodenoberfl{\"a}che. Nennenswerte, auf Temperatureinfl{\"u}ssen beruhende Wasserbewegungen sind, wie die Berechnungsergebnisse gezeigt haben, nicht zu erwarten. Weitere Untersuchungen zur Festigkeitsentwicklung von Branntkalk-Boden-S{\"a}ulen und deren Vorhersage sollten sich daher auf die mechanischen Effekte und auf die mineralogisch-chemischen Prozesse, wie die puzzolanischen Reaktionen, und die M{\"o}glichkeiten ihrer Prognose konzentrieren. Die Berechnungen haben gezeigt, dass die Temperaturentwicklung in der Stabilisierungss{\"a}ule im Wesentlichen durch die Bindemittelkonzentration, und ihr Ausk{\"u}hlungsverhalten vorrangig durch ihre geometrischen Abmessungen bestimmt wird. Diese Sachverhalte sind von den Bodenparametern, der f{\"u}r die Stabilisierung in Frage kommenden B{\"o}den, weitestgehend unabh{\"a}ngig. Temperaturmessungen stellen daher ein geeignetes Mittel zur Qualit{\"a}tssicherung bei der Herstellung von Branntkalk-Boden-S{\"a}ulen dar, mit deren Hilfe sich Inhomogenit{\"a}ten bei der Bindemittelverteilung oder St{\"o}rungen beim Hydratationsvorgang (Abl{\"o}schen des Branntkalkes) nachweisen lassen. Entsprechende Hilfsmittel wurden angegeben.},
  subject      = {Bodenverbesserung <Bauwesen>},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Baumbusch1998,
  author    = {Baumbusch, J{\"u}rgen},
  title     = {Zur Kontaktsituation zwischen mineralischen Basiserdstoffen und geosynthetischen Filterelementen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.60},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040310-632},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {1998},
  subject      = {Bodenfilter},
  language  = {de}
}