Geotechnische Untersuchungen an modifizierten Stahlwerksschlacken

Anhand von umfangreichen experimentellen Laboruntersuchungen wurde gezeigt, dass Stahlwerksschlacken (SWS) durch die Zugabe von feinkörnigen Zusatzstoffen in ihrer Wasserdurchlässigkeit derart reduziert werden können, dass sie gemäß dem Merkblatt über Bauweisen für Technische Sicherungsmaßnahmen beim Einsatz von Böden und Baustoffen mit umweltrelevanten Inhaltsstoffen im Erdbau (M TS E-Merkblatt) ohne zusätzliche Abdichtungsschichten eingesetzt werden können. Die Untersuchungen erfolgten an drei SWS, die unter Verwendung von vier feinkörnigen Zusatzstoffen granulometrisch modifiziert wurden. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte von kf < 1 · 10-8 m/s bereits bei einer Zugabemenge von 8 M.-% feinkörnigen Zusatzstoffen erreicht werden können. Im Vergleich zu natürlichen Baustoffgemischen zeigte sich auch, dass für SWS zum Erreichen eines geringen Luftporenanteils mit einhergehender zusätzlicher Reduktion ihrer Wasserdurchlässigkeit i. d. R. eine höhere Verdichtungsenergie (modifizierte Proctorenergie) erforderlich ist und dass das Quellvermögen von natriumaktivierten Bentoniten aufgrund der Ionenkonzentration in der Porenlösung herabgesetzt werden kann.

Geotechnical investigations on modified steel slags.
Extensive experimental investigations have shown that the water permeability of steel slags can be reduced by the addition of fine-grained additives, such that they can be used as additional sealing layer, in accordance with the technical recommendations for the use of soils and building materials with environmentally relevant substances in earthworks (M TS E). The experimental investigations were carried out on three steel slags which were granulometrically modified using four fine-grained additives. The results of the water permeability tests show that the coefficient of permeability kf < 1 · 10-8 m/s can already be achieved with an addition of 8 wt.% fine-grained additives. In comparison to natural soils, it should be noted that steel slags generally require a higher compaction energy (modified proctor energy) to achieve a low air void ratio with accompanying additional reduction of their water permeability and that the swelling capacity of sodium-activated bentonite can be reduced due to the high ion concentration in the pore solution.