PDF, 15 MB, Datei ist nicht barrierefrei - Asse II

B IfG 19/2003 Rev. 02
Tragfähigkeitsanalyse des Gesamtsystems der Schachtanlage Asse
in der Betriebsphase
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4.2.5 Kriechverhalten des intakten und entfestigten Carnallitits
In Anlage 23 sind ausgewählte Verformungs-Zeit-Diagramme der Kriechversuche an
trockenem Carnallitit im Vorbruchbereich und in Anlage 24 im Nachbruchbereich dargestellt.
Die Prüfkörperbelastungen wurden entsprechend der im Carnallititbaufeld zu erwartenden
Spannungszustände festgelegt. Der Entfestigungszustand zur Untersuchung des
Kriechverhaltens nach dem Traglastmaximum (Nachbruchbereich) wurde mit
vorgeschalteten triaxialen Versuchen in Deformationsregelung erreicht. In der Anlage 23 ist
deutlich das sekundäre oder stationäre Kriechen bei geringen Spannungsdifferenzen von
dem tertiären Kriechen mit dem sich andeutenden Kriechbruch bei höheren
Spannungsdifferenzen zu unterscheiden. Die wirkenden Spannungen in Anlage 24 wurden
bewusst niedrig gewählt, um im Untersuchungszeitraum keinen Kriechbruch herbeizuführen.
Die Befeuchtung mit MgCl 2 -Lösung erfolgte nach einer Versuchsdauer von mindestens 50
Tagen. Dazu wurde zwischen Gummiummantelung und Mantelfläche des Prüfkörpers ein
Lösungsvolumen von 2 cm 3 gegeben und danach der Kriechversuch weitergeführt. In Anlage
25 ist die deutliche Zunahme der Kriechrate zu erkennen. Die Kriechbeschleunigung war
differenziert und hing vom Spannungszustand sowie der probenspezifischen Festigkeit ab.
Die Befeuchtung des Carnallitits führte aber bei den meisten Versuchen im Vor- und
Nachbruchbereich nach einer unterschiedlichen Zeitdauer zum Kriechbruch.
In den Anlagen 26 und 27 werden diese Feststellungen zum Verhalten von befeuchtetem
Carnallitit (Lösungszugabe ab Versuchsbeginn) am Beispiel von Proben der
unterschiedlichen Lokationen im Carnallititbaufeld bestätigt. In Abhängigkeit von den
wirkenden Spannungen und der Kriechzeit waren die Prüfkörper vor der Lösungszugabe
mehr oder weniger geschädigt und versagen größtenteils nach der Zugabe im
Versuchszeitraum mit einem Kriechbruch. Nur in Ausnahmefällen wurde auf Grund
probenspezifischer Besonderheiten im Mineralgehalt und Gefüge bis zum Versuchsende
noch keine Kriechbeschleunigung beobachtet (σ 1 = 9 MPa, σ 3 = 1 MPa und σ 1 = 14 MPa, σ 3
= 2 MPa in Anlage 26). Diese Unterschiede repräsentieren die natürliche Streuung des
Stoffverhaltens von Carnallitit.
Die Anlage 28 zeigt in einer doppeltlogarithmischen Darstellung die Abhängigkeit der
stationären Kriechrate von der wirkenden Spannungsdifferenz. Es ist zu erkennen, dass die
Kriechraten (trocken) des intakten und entfestigten Carnallitits in einem gemeinsamen
Streubereich liegen, dessen Untergrenze mit der Exponentialfunktion
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