Strömungstechnischer Funktionsnachweis für Verschlussbauwerke und flüssigkeitsgestützte Abdichtung des Kontaktbereiches Phase III (Vertiefung Kenntnisstand Kontaktbereich & Injektionsmittel, in situ-Versuche) (STROEFUN III) Schlussbericht (Hauptband)


Strömungstechnischer Funktionsnachweis für Verschlussbauwerke und flüssigkeitsgestützte Abdichtung des Kontaktbereiches Phase III (Vertiefung Kenntnisstand Kontaktbereich & Injektionsmittel, in situ-Versuche) (STROEFUN III) Schlussbericht (Hauptband)

Bauermeister, J.; Langefeld, O.; Schieweg, A.; Raebiger, L.; Abel, P.; Viertel, T.; Flemming, J.; Noorhan, W.; Ley, S.; Glaubach, U.; Wilsnack, T.; Müller-Hoeppe, N.; Hussein, A.; Fischer, T.; Lack, D.; Schicht, T.; Brüning, M.; Kulenkampff, J.

Abstract

In dem Forschungsvorhaben STROEFUN III wurde ein Konzept für die strömungstechnische Testung von Streckenverschlussbauwerken entwickelt, installiert und in einem Streckenver-schlussbauwerk in der Grube Teutschenthal erfolgreich getestet. Das Testkonzept für Bauwerke oder Bauwerksabschnitte aus hydraulisch abbindenden Dichtbaustoffen basiert auf der Druckbeaufschlagung von mindestens 3 an der Streckenkontur installierten Ringkammern. Diese können individuell mit Gas und/oder Flüssigkeit im stationären oder instationären Druck-regime beaufschlagt werden. Das Konzept konzentriert sich auf die Testung des Kontaktbereiches Baustoff/ Gebirge als bestimmenden Strömungsraum für die Dichtwirkung von Stre-ckenverschlussbauwerken. Im Ergebnis der modellbasierten Auswertung der im Test ermittelten Druckganglinien sind Aussagen über die Permeabilität des Bauwerkes im Kontakt Bau-stoff/ Gebirge und, daraus abgeleitet, für die integrale Permeabilität des Bauwerkes möglich. Das Testkonzept ist ein zusätzlicher Baustein für den gegenständlichen, strömungstechni-schen Funktionstest von Streckenverschlussbauwerken im Rahmen der Nachweisführung. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens liegen umfangreiche Kenntnisse zum Standort und zum Bauwerk aus MgO-Baustoff (angelehnt an die A1-Basisrezeptur) vor. Dieser umfangreiche Kenntnisstand, die Zugänglichkeit und die Standortbedingungen bieten die Chance in der nahen Zukunft eine Vielzahl an Untersuchungen zur nachträglichen Vergütung des Bauwerkes mit Beurteilung der strömungstechnischen Wirkung der Vergütung sowie zum zeitabhängigen Baustoffverhalten im Kontakt zur Atmosphäre und im Kontakt zur Salzlösung durchzuführen.

In the research project STROEFUN III a concept for the fluidic testing of closuring structures was developed, installed and successfully tested on a closuring structure at the Teutschenthal mine. The test concept for structures or sections of structures made of hydraulically settling sealing materials is based on the pressurization of at least 3 ring chambers installed on the drift contour. These can be individually pressurized with gas and/or liquid in a steady-state or transient pressure regime. The concept concentrates on testing the contact area between material and rock mass as the determining flow space for the sealing effect of drift closure structures. As a result of the modelbased evaluation of the pressure hydrographs determined in the test, statements can be made about the permeability of the structure in the contact between the building material and the rock mass and, derived from this, about the integral permeability of the structure. The test concept is an additional option for the fluidic functional test of drifts closure structures within the scope of verification of sealing effect. As a result of the research project, extensive knowledge is available on the location and the structure made of MgO-building material. This extensive knowledge, the accessibility and the site conditions offer the opportunity in the near future to carry out a large number of investigations on the subsequent improvement of the structure with assessment of the fluidic effect of the improvement as well as on the time-dependent behavior of the building material in contact with the atmosphere and in contact with the salt solution.

Keywords: underground repository; underground dam sealing; MgO concrete; closure structure; µCT

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-37396