Das DLC-Triax-System: ein methodischer Beitrag zur sedimentmechanischen Tonforschung ; 19 Tabellen = The DLC-Triax-System
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Kiel
Geologisch-Paläontologisches Inst. und Museum
1995
|
| Schriftenreihe: | Geologisch-Paläontologisches Institut und Museum <Kiel>: Berichte
71 |
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| adam_text | Inhalt
Vorwort ........................... i
Preface........................... ii
Inhalt............................ iü
TeU 1 - Einführung
1. Forschungsobjekt Ton............ 1
1.1 Mensch und Ton............. 1
1.2 Begriffsbestimmung .......... 1
1.3 Tonmineralogie.............. 2
1.4 Ton-Kolloid-Chemie.......... 4
1.5 Tonsedimente............... 8
2. Geo- und ingenieurwissenschaftliche
Tonforschung.................. 11
2.1 Sedimentologie.............. 12
2.2 Bodenmechanik ............. 14
2.3 Sedimentmechanik - Eine geo-
technische Synthese .......... 16
3. Zielsetzung.................... 18
TeU 2 - Das DLC-Triax-System
4. Grundlagen ................... 21
4.1 Kontinuumsmechanische Grund-
begriffe .................. 21
Verzerrung............. 21
Spannung.............. 23
Hauptwerte und Hauptach-
sen .................. 24
Invarianten............. 25
Bodenmechanische Kon-
vention ............... 26
Pfaddarstellungen ........ 27
4.2 Mechanische Materialeigenschaf-
ten ..................... 28
Erdruhedruckzustände ..... 28
SOM-Verhalten.......... 28
Grenzzustände .......... 28
4.3 Stoffgesetze............... 29
Elasto-plastische Stoffgeset-
ze ................... 30
Stoffgesetze vom Ratentyp .. 35
4.4 Spannungs-Verformungs-Ver-
suche .................... 36
Echte Dreiaxialversuche .... 37
Biaxialversuche.......... 38
Triaxialversuche ......... 39
4.5 Auswahl eines geeigneten
Versuchsverfahrens........... 40
4.6 Triaxialversuchstechnik - Rück-
blick und Entwicklungsstand .... 41
4.7 Vorgabenkatalog für die Kieler
Neuentwicklung............. 48
5. Struktur und Funktion des DLC-
Triax-Systems.................. 50
5.1 Umsetzung des Vorgabenkatalo-
ges ...................... 50
5.2 Struktur................... 52
5.3 Funktion .................. 54
6. Systembeschreibung............. 55
6.1 Planung und Konstruktion...... 55
6.2 Präzisionsprüfmaschine........ 60
6.3 Meß- und Steuereinheit........ 63
Laser-Scanning-System .... 63
Laserpositionierung....... 65
Zentrale Meßdatenerfas-
sungng................ 67
Stellglieder............. 67
Technische Daten ........ 70
6.4 Prozeßregelung.............. 75
Führungs-, Regel- und Stell-
größen ................ 75
Istwert der Regelgrößen .... 76
Sollwert der Regelgrößen ... 76
Übertragungsverhalten..... 77
Reglertypen ............ 78
Regelalgorithmen ........ 81
6.5 Bedien- und Regelsoftware ..... 82
Programmierwerkzeuge .... 83
Prozeßleitsystem......... 84
6.6 Periphere Versuchseinrichtungen . . 87
7. Funktions- und Giiteüberprüfung ... 90
7.1 Verwirklichung des Vorgabenka-
taloges..................
90
m
7.2 Einhaltung der Homogenitätsbe-
dingung ................... 91
7.3 Güte der Regelung ...........96
7.4 Wertung.................. 101
Einhaltung der Homogeni-
tätsbedingung .......... 103
Güte der Regelung ...... 105
Schlußfolgerungen....... 105
Teil 3 - Experimentelles Kompendium
8. Geomechanisches Tonmodell...... 107
8.1 Physiko-chemische Tonmineral-
interaktion ................ 107
8.2 Erster skalarer Ansatz........ 109
9. Testmaterial.................. 112
9.1 Auswahlkriterien ........... 112
9.2 Untersuchungsprogramm...... 112
9.3 Ergebnisse................ 113
10. Viskosimetrische Untersuchungen .. 118
10.1 Temperatur- und geschwindig-
keitsabhängiges Scherverhalten . . 118
Definition............. 118
Versuchsprozedur ....... 118
Ergebnisse ............ 119
10.2 Strukturviskosität Ca2+- und Na-
belegter Kaoline............ 123
10.3 Einfluß der Temperatur und des
Porenwasserelektrolyten auf die
undrainierte Kohäsion........ 123
10.4 Einfluß des Porenfluids auf die
undrainierte Kohäsion........ 125
11. Geostatisches Spannungs-Verfor-
mungs-Verhalten ............... 126
11.1 Einfluß der Probenherstellung .. 126
Versuchsaufbau......... 127
Versuchsdurchführung .... 128
Ergebnisse ............ 128
11.2 Einfluß des Porenfluids....... 131
11.3 Einfluß des Porenwasserelektroly-
ten ..................... 133
Versuchsdurchführung .... 133
Ergebnisse ............ 133
12. Triaxiale Spannungs-Verformungs-
Versuche .................... 138
12.1 Versuchsvorbereitung ........ 138
12.2 Versuchsprogramm.......... 140
12.3 Ergebnisse................ 141
Versuch KM .......... 141
Versuch K4-I .......... 141
Versuch K5-I ...........142
Versuch K6-IA..........143
Versuch K6-IB ..........144
Versuch K15-I ..........144
Versuch K16-I ..........147
Zusammenfassung .................. 183
Summary ........................ 184
Literatur......................... 185
IV
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