Chemische Beanspruchung von im Boden eingebauten Geokunststoffen durch in Boden und Wasser natuerlich anwesende Stoffe - Hydrolyse von Polyestergeweben - Teil 1: Festigkeitsmechanische Untersuchungen, Teil 2: Chemische Untersuchungen

Bekannt ist, dass Polyestergarne (Polyethylen-Therephthalat PET) im alkalischen Milieu und besonders bei Anwesenheit von Calciumionen durch Hydrolyse geschaedigt werden koennen (aeussere Hydrolyse). Es sollte festgestellt werden, ob Geotextilien aus PET bei Einlagerung in calciumcarbonatreiche Boeden besonders gefaehrdet sind. Zwei typische Bewehrungsgewebe, aus den beiden in Europa verwendeten hochzugfesten PET-Garnen, wurden in einer neu entwickelten Versuchseinrichtung getestet. In einem Behaelter wurden die Proben ohne Einspannung zwischen den Lagen des Versuchsbodens eingelegt. Auf 60 Grad C temperiertes Wasser wurde zwischen einem Vorratsbehaelter, dem Bodenlagerungsbehaelter und einem zweiten, in dem entsprechende Proben frei haengend eingebracht waren, umgepumpt. Die erhoehte Temperatur wurde gewaehlt, um einen Zeitraffereffekt zu erzielen (10 Grad C Steigerung entspricht circa 10 Jahren Zeitraffung). Drei der Versuchsboeden reagierten im S4-Eluat alkalisch, die anderen beiden nahezu neutral. Die Beanspruchung dauerte 2 Jahre, Proben wurden nach Lagerungszeiten von 1, 2, 4, 8, 12 und 24 Monaten entnommen und die Zugfestigkeit und -dehnung geprueft. Dabei ergaben sich schon nach kurzer Einlagerung hohe Feuchtigkeitsabnahmen, unabhaengig vom Chemismus des Bodens, die mit der Zeit nur untergeordnet zunahmen. Untersuchungen der Garnoberflaeche im Rasterelektronenmikroskop bei Vergroesserungen bis 30.000 brachten keinen Hinweis auf die typischen Oberflaechenangriffe durch aeussere Hydrolyse, aber auf eine Einlagerung von scharfkantigen Bodenpartikeln im Mikrometer-Bereich, die vermutlich in den Einspannstellen beim Zugversuch die Garne so beanspruchten, dass die Zugfestigkeit im Versuch herabgesetzt wurde. Das umgepumpte Eluat wurde regelmaessig chemisch ueberprueft. Dabei zeigte sich, dass auch die Eluate der alkalisch reagierenden Boeden durch eindiffundierendes Kohlendioxid schnell neutralisiert worden sind. Aus der Literatur ist bekannt, dass aehnliche Vorgaenge auch in der Natur auftreten. Daraus kann entnommen werden, dass beim Einbau von Polyesterprodukten in natuerlichen Boeden nicht mit einer Festigkeitsreduzierung durch aeussere Hydrolyse gerechnet werden muss. Zur Erfassung der "Inneren, auch Waessrigen Hydrolyse" wurden die fuer hydrolytische Zersetzung typischen Molekuelverbindungen chemisch bestimmt: die erfolgten hydrolytischen Veraenderungen entsprechen einer Festigkeitsabnahme von vielleicht circa 10 Prozent.

  • Availability:
  • Authors:
    • NIMMESGERN, M
    • LANGE, B
    • SCHROEDER, H F
  • Publication Date: 2001

Language

  • German

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Subject/Index Terms

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  • Accession Number: 01189977
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Oct 7 2010 1:46PM