Prüfbericht. Ingenieurbüro für Geowissenschaften und Umwelttechnik. J. Meyer GmbH Sandwerk und Tongrube Görauer Weg Weidenberg

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1 Ingenieurbüro für Geowissenschaften und Umwelttechnik Thomas Gremer Dipl.-Geogr. J. Meyer GmbH Sandwerk und Tongrube Görauer Weg Weidenberg C Geotechnisches Labor C Baugrunduntersuchungen C Bodenmechanik, Erdstatik C Qualitätssicherung im Erd- und Grundbau C Altlastenerkundungen C Bodenkundliche Untersuchungen C Consulting üfbericht ojekt: Eignungsprüfung von Rhätton aus der Grube der bei Creußen zur Verwendung als mineralisches Dichtungsmaterial im Deponiebau Auftraggeber: J. Meyer GmbH Sandwerk und Tongrube Görauer Weg Weidenberg Auftrag: Geotechnische Untersuchungen von Rhätton und Beurteilung der Eignung als mineralisches Dichtungsmaterial für Deponieabdichtungen Auftrags-Nr.: Bearbeiter: Dipl.-Geogr. Th. Gremer Ort und Datum: Kulmbach, Eine Vervielfältigung oder Veröffentlichung dieses üfberichtes, auch auszugsweise, bedarf unserer vorherigen Zustimmung. Bergstraße 20, Kulmbach Internet: St.-Nr.: Sparkasse Kulmbach-Kronach ( ) Tel /83449, Fax: 09221/ kontakt@igu.eu USt-Id-Nr.: DE Konto

2 Inhaltsverzeichnis 1. Vorhaben Unterlagen Geologische Beschreibung Eignungsprüfung für mineralische Deponieabdichtungen Anforderungen Durchgeführte Untersuchungen Ergebnisse der Laboruntersuchungen Bewertung Zusammenfassung Anlagen Anlage 1 Anlage 2 Anlage 3 Anlage 4 Korngrößenverteilung, Konsistenzgrenzen, Korndichte, Glühverlust, Kalkgehalt, Wassergehalt octorversuch Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens Seite 1 von 6

3 1. Vorhaben Das Ing.-Büro I.G.U. wurde von der, Sandwerk und Tongrube, mit der Eignungsprüfung von Rhätton aus der Grube südlich von Creußen zur Verwendung als mineralisches Dichtungsmaterial im Deponiebau beauftragt. Die obe wurde von uns am als Mischprobe aus fünf Einzelproben aus dem derzeitigen Abbau gezogen. 2. Unterlagen Folgende Unterlagen standen zu Verfügung: [1] Ergebnisse der geotechnischen Laboruntersuchungen [2] Bayerisches Landesamt für Umwelt: Mineralische Deponieabdichtungen - Konkretisierende Anforderungen an zu verdichtende Deponieabdichtungskomponenten aus natürlichen, mineralischen Materialien, LfU-Deponie-Info - Merkblatt 1 (Fortschreibung TA Abfall, Anhang E vom ) [3] Bundesrepublik Deutschland: Verordnung über Deponien und Langzeitlager vom 24. Juli 2002 (DepV) 3. Geologische Beschreibung Bei dem untersuchten Material handelt es sich um Rhätton, der 2,5 km südlich von Creussen östlich der Bundesstraße B 2 und dem Weiler Craimoos abgebaut wird. 4. Eignungsprüfung für mineralische Deponieabdichtungen 4.1 Anforderungen Bei der Herstellung von Deponieabdichtungssystemen gelten für mineralisches Dichtungsmaterial die Anforderungen der LfU-Deponie-Info, Merkblatt 1 [2]: - Der Anteil an Feinstkorn < 2 Fm muss mindestens 20 Gew.-% betragen. - Der Tonmineralgehalt muss über 10 % liegen. - Der Ton darf weder Grobkies noch Steine, Holz oder Wurzeln enthalten. - Der Gehalt an organischer Substanz darf 5 Masse-% nicht überschreiten. - Der Karbonatanteil darf nicht höher als 30 Masse-% sein. Bei Basisabdichtungen Seite 2 von 6

4 darf er nicht höher als 15 % sein, sofern mit kalkaggresivem Sickerwasser zu rechnen ist. - Das Material muss Verformungen plastisch folgen können. - Der Einbauwassergehalt muss bei Basisabdichtungen über dem octorwassergehalt und unter dem Wassergehalt bei D = 95 % auf der nassen Seite liegen (w <w<w (0,95,nass)). Bei Oberflächenabdichtungen muss er im Bereich des optimalen Wassergehaltes oder darunter liegen. Nach Deponieverordnung, Anhang 1, Tabelle 1 [3] ist bei Deponiebasisabdichtungssystemen der Deponieklassen I bis III in der mineralischen Dichtungsschicht ein -10 Durchlässigkeitsbeiwert von k f # 5x10 m/s einzuhalten. Für mineralische Ober- flächenabdichtungen gilt bei den Deponieklassen I bis III ein Durchlässigkeitsbeiwert -9 von k f # 5x10 m/s Durchgeführte Untersuchungen Das obenmaterial wurde am von uns in der Grube als Mischprobe aus fünf Einzelproben entnommen. Gemäß LfU-Deponie-Info, Merkblatt 1 [2], wurden auftragsgemäß die nachfolgend aufgeführten Laborversuche in unserem Labor durchgeführt. S Bestimmung der Korngrößenverteilung nach DIN S Bestimmung des Wassergehaltes nach DIN S Bestimmung der Konsistenzgrenzen nach DIN T1 und T 2 S Bestimmung der Korndichte nach DIN S Bestimmung der Wasseraufnahme nach DIN S Bestimmung des Kalkgehaltes nach DIN S Bestimmung des Glühverlustes nach DIN S octorversuch nach DIN S Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes nach DIN T1 bei D = 100 % der octorkurve mit i=30. Seite 3 von 6

5 4.3 Ergebnisse der Laboruntersuchungen Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen wurden in Tabelle 1 zusammengefasst (siehe auch Anlagen 1-4). Tabelle 1: Ergebnisse der Laboruntersuchungen Untersuchungsnummer Soll-Wert Entnahmedatum Bodenart DIN 4022 Ton - Bodengruppe DIN TA - Grobkornanteil >20 mm [M.-%] 0,0 0,0 Anteil an Körnung < 2 Fm [M.-%] 61,3 $20 Sandkorngehalt > 0,063 mm [M.-%] 1,9 - Fließgrenze w 0,758 - L Ausrollgrenze w 0,222 - P Schrumpfgrenze w 0,122 - s Plastizitätszahl I 0,536 - P 3 Korndichte k s [g/cm ] 2,689 - Kalkgehalt V [%] 1,1 #30/15 ca Calcitanteil V [%] 0,9 - ca Dolomitanteil V [%] 0,2 - ca Glühverlust V [%] 8,0 #5 gl Wasseraufnahmevermögen w [%] 70,2 - A 3 octordichte k [g/cm ] 1,70 - opt. Wassergehalt w 0,194 - Wassergehalt bei D pr =95 %, trocken w0,95, tr 0,158 - Wassergehalt bei D pr =95 %, nass w0,95, nass 0,236 - natürlicher Wassergehalt w 0, kf -Wert k 10 bei D pr =100 % [m/s] 2,6x10 #5x10 Seite 4 von 6

6 4.4 Bewertung Mit einer Plastizitätszahl von I = 0,536 ist das Material als ausgeprägt plastisch zu p bezeichnen. Es kann Verformungen gemäß den Anforderungen nach [2], Nrn. 1.1.d) und 1.2.d) plastisch folgen. Die Wasseraufnahmefähigkeit liegt bei 70,2 %. Mit einer Aktivitätszahl von I =0,88 ist der untersuchte Ton als normal aktiv einzustufen. Dies A bedeutet, dass er einen geringen Anteil quellfähiger Tonmineralien hat. Der Kalkgehalt (Dolomit- und Calcitanteil) liegt nach DIN bei 1,1 %. Demnach kann das Material als mineralische Dichtung für Basisabdichtungen und Oberflächenabdichtungen verwendet werden. Der Glühverlust nach DIN liegt mit 8 % über dem Grenzwert von #5 M.-%, wobei der Ton visuell frei von organischen Stoffen ist. Erfahrungsgemäß ist daher der erhöhte Wert bei der Bestimmung des Glühverlustes auf Kristallwasserverluste zurückzuführen. Insofern wird der geforderte organische Höchstanteil an organischen Stoffen nicht überschritten. Der Anteil an Feinstkorn <2 µm liegt mit 61,3 % deutlich über dem geforderten Mindestwert von 20 %. Grobkies, Steine, Holz oder Wurzeln waren nicht enthalten. -11 Im Bereich des octorwassergehaltes liegt der kf-wert bei 2,6x10 m/s. Damit ist -10 auch die Anforderung an Basisabdichtungen mit einem Höchstwert von 5x10 m/s erfüllt. Fasst man die Untersuchungsergebnisse zusammen, so ist der untersuchte Rhätton als mineralisches Dichtungsmaterial sowohl für Deponieoberflächenabdichtungen, als auch für Deponiebasisabdichtungen der Deponieklassen I bis III gut geeignet. Seite 5 von 6

7 6. Zusammenfassung Das Ing.-Büro I.G.U. wurde von der Fa. Meyer GmbH mit der Eignungsprüfung von Rhätton aus der Grube südlich von Creußen zur Verwendung als mineralisches Dichtungsmaterial im Deponiebau beauftragt. Die geotechnischen Laboruntersuchungen zeigen, dass der untersuchte Rhätton sowohl als mineralisches Basisabdichtungs-, als auch als Oberflächenabdichtungsmaterial für Deponien der Deponieklassen I bis III gut geeignet ist und diesbezüglich die Anforderungen erfüllt. I.G.U. - Ingenieurbüro für Geowissenschaften und Umwelttechnik Kulmbach, Th. Gremer (Dipl.-Geogr.) Seite 6 von 6

8 Ing.-Büro I.G.U. - Geotechnisches Labor Th. Gremer (Dipl.-Geogr.) Kulmbach Bergstraße 20 - Tel / Fax 09221/84174 Auftr.-Nr. : Anlage 1 Unters.-Nr. : Auftraggeber : Fa. Jochen Meyer GmbH ojekt: Eignungsprüfung von Ton für mineralische Deponieabdichtungen Ergebnis der geotechnischen Laboruntersuchung Entnahmestelle : Tongrube Fa. Meyer, Creußen Entnahmedatum : Mischprobe Güteklasse : 3 Korndichte DIN k : 2,689 g/cm³ Wassergehalt DIN w : 0,261 s Feuchtdichte DIN k : g/cm³ Fließgrenze DIN w : 0,758 L Trockendichte DIN k d : g/cm³ Ausrollgrenze DIN w P : 0,222 Porenanteil n : Schrumpfgrenze DIN w : 0,122 S Porenzahl e : Plastizitätszahl DIN I : 0,536 P Kalkgehalt DIN G V ca : 0,011 Konsistenzzahl DIN I C : 0,922 Calcitanteil V Ca : 0,009 Glühverlust DIN V gl : 0,080 Dolomitanteil V : 0,002 Ca Größtkorn untersuchte obe : 6,00 mm Gruppe DIN : TA Bodenart DIN 4022 :Ton. U=d 60/d 10: 1,00 C=(d 30)²/(d10 d 60) : 1,00 0,0020 0,0020 0,002 Massenanteile der Körnung <d in % der Gesamtanteile Ton 100% Körnungslinie Schlämmkorn Siebkorn Schluff Sand Kies Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0,001 0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2,0 6,0 20,0 60,0 Korndurchmesser d in mm Gepr.:

9 Ing.-Büro I.G.U. - Geotechnisches Labor Auftr.-Nr. : Anlage 2 Th. Gremer (Dipl.-Geogr.) Kulmbach Unters.-Nr. : Bergstraße 20 - Tel / Fax 09221/84174 Auftraggeber : Fa. Jochen Meyer GmbH ojekt: Eignungsprüfung von Ton für mineralische Deponieabdichtungen octorversuch nach DIN Entnahmestelle : Tongrube Fa. Meyer, Creußen Entnahmedatum : Mischprobe Bodenart : Ton octordichte k : 1,70 g/cm³ Bodengruppe DIN : TA Korrigierte octordichte k : g/cm³ octorversuch DIN Y Optimaler Wassergehalt w : 0,194 Größtkorn : 16,000 mm Korr. opt. Wassergehalt w : Überkornanteil ü : 0,000 1,80 octorkurve n a = 0,12 s r = 1,0 1,75 1,70 1,65 1,60 1,55 Trockendichte ρ [g/cm³] 1,50 1,45 1,40 0,11 0,12 0,13 0,14 Wassergehalt ω 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0, Gepr.:

10 Ing.-Büro I.G.U. - Geotechnisches Labor Auftr.-Nr. : Anlage 3 Th. Gremer (Dipl.-Geogr.) Kulmbach Unters.-Nr. : Bergstraße 20 - Tel / Fax 09221/84174 Auftraggeber : F. Jochen Meyer, Creußen ojekt: Eignungsprüfung von Ton für mineralische Deponieabdichtungen Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes nach DIN und des Entnahmestelle : Tongrube Fa. Meyer, Creußen Entnahmedatum : Unters.-Datum : Bodenart : Mischprobe Ton Versuchsart : DIN TX - DE - ST - UO obenart : gestört eingebaut Durchströmung : von unten nach oben Länge des obekörpers l [m] 0, Querschnittsfläche A [m²] 7,22x10-03 Feuchtdichte k [g/cm³] 2,03 Trockendichte k [g/cm³] 1,70 d octordichte k [g/cm³] 1,70 Versuch Unters.-Nr.: Verdichtungsgrad D [%] 100,0 Korndichte k [g/cm³] 2,689 s Porenanteil n 0,37 Porenzahl e 0,58 Luftporenanteil n 0,038 a Wassergehalt vor Versuch w 0,194 Wassergehalt nach Versuch w 0,217 Optimaler Wassergehalt w 0,194 Versuch Unters.-Nr.: Wassergehalt D =95 %, w 0,158 / 0,236 Versuch Unters.-Nr.: pr 0,95 Sättigungsdruck σ [bar] 8,00 3 Sättigungszahl vor Versuch S 0,90 Sättigungszahl nach Versuch S 1,00 Zeitdifferenz t [s] Hydraulisches Gefälle max. i 30,14 Hydraulisches Gefälle min. i 29,89 Temperatur Τ [ C] 22,9-11 Durchlässigkeitsbeiwert k Τ [m/s] 3,6x10-11 Durchlässigkeitsbeiwert k 10 [m/s] 2,6x10-11 Mittelwert k 10 [m/s] 2,6x10 Bemerkungen : gestört eingebaut mit octordichte bei opt. w Gepr.:

11 Ing.-Büro I.G.U. - Geotechnisches Labor Auftr.-Nr. : Anlage 4 Th. Gremer (Dipl.-Geogr.) Kulmbach Unters.-Nr. : Bergstraße 20 - Tel / Fax 09221/84174 Auftraggeber : Fa. Jochen Meyer GmbH ojekt: Eignungsprüfung von Ton für mineralische Deponieabdichtungen Bestimmung des Wasseraufnahmevermögens nach DIN Entnahmestelle : Tongrube Fa. Meyer, Creußen Entnahmedatum : Mischprobe Bodenart : Ton Massenant. d. Körner <0,4 mm : 98,8 % Hinweise : Raumtemperatur min. : 20,0 C Raumtemperatur max. : 22,0 C Wasseraufnahmevermögen w : 70,2 % A 200 % 100 % Wasssergehalt w [%] 0,25 0, Zeit t [min] Gepr.: