Zum besonderen Quellverhalten von Tarrastonen

Im Rahmen der derzeit stattfindenden Variantenuntersuchung zur Erneuerung der Fehmarnsundquerung wurde in verschiedenen Tiefen Tarraston angetroffen. Wie schon bei den Baumaßnahmen vor 50 Jahren stellt dieser eine ernste Herausforderung dar. Insbesondere das Quell- und Schwellverhalten des Tons sowie seine geringe Scherfestigkeit im Bereich von Harnischflächen könnten beim Bau der neuen Brücke bzw. des Tunnels Probleme bereiten. Dieser Artikel vergleicht verschiedene als Tarraston eingestufte Proben im Hinblick auf ihre Zusammensetzung, ihre Mikrostruktur und ihr Quellverhalten und zeigt dabei Zusammenhänge auf. So konnte gezeigt werden, dass die Kornverteilung der untersuchten Proben des Tarrastons keine sichere Aussage über deren Quellverhalten zulässt, während Plastizität oder Wasseraufnahmevermögen zuverlässige Anhaltspunkte bieten. Zwei Tone, die sich in granulometrischer und tonmineralogischer Zusammensetzung sowie Setzungsverhalten kaum unterscheiden, wiesen beim Quellverhalten deutliche Unterschiede auf. Der Artikel diskutiert die Ursachen und geht dabei auch auf die Mikrostruktur des Tarrastons ein. Ferner werden die Versuchsergebnisse mit Literaturwerten des besser erforschten London Clay verglichen.

About the extraordinary swelling behaviour of Tarras Clay.
In the course of the currently ongoing variant analysis for a new fixed link across the Fehmarnsund Tarras Clay has been found at various depths. Just like 50 years ago, it presents a serious challenge to the construction measures. Especially the shrinkage and swelling behaviour of the clay as well as its very low shear strength in the area of slickensided discontinuities may cause serious problems with regard to a new bridge or tunnel construction. This article compares the composition, the microstructure and the swelling behaviour of different soil samples that were classified as pure Tarras Clay in order to point out correlations. For instance, it was shown that no reliable statement can be made about the swelling behaviour based on the grading curve of the examined clay samples. However, plasticity index and water absorbency represent much more reliable indicators. Two clay samples were tested, whose granulometric composition, clay mineralogy and settlement behaviour were almost the same, but their swelling properties were found to be very different. In this article the reasons are discussed and the microstructure of Tarras Clay is analysed in greater detail. Furthermore, the test results are compared to literature values of better researched London Clay.