Tonsteine – Scherben? Ein Arbeitsablauf zur Untersuchung veränderlich fester Gesteine

Im vorliegenden Beitrag soll die Frage beantwortet werden, wie die In‐situ‐Eigenschaften von Bohrproben eines typischen veränderlich festen Gesteins von der Probenentnahme bis zur Laboruntersuchung möglichst unverändert erhalten bleiben. Die Auswahl der Varianten orientiert sich an der oberflächennahen (d. h. hier bis 50 m Tiefe) geotechnischen Erkundungspraxis in Deutschland. Variiert wurden die Bohrspülung (Klarwasserspülung, wasserbasierte Antisolspülung) sowie die Lagerungsbedingungen (konventionelle Lagerung im Liner ohne weitere Zusätze, Lagerung in Salzlösung [c = 2,5 g NaCl/l], Einfluss der Probentrocknung). Als Parameter für den Vergleich der Varianten dient die Bruchfestigkeit der gesättigten Proben im Triaxialversuch. Es wird untersucht, inwieweit relevante Unterschiede hinsichtlich der Bruchfestigkeiten zwischen den Probenentnahmevarianten festzustellen sind. An Proben, die zehn Minuten bzw. sieben Tage in Laborumgebung getrocknet wurden, wird gezeigt, dass der Erhalt des In‐situ‐Wassergehalts von größerer Bedeutung ist als der Einfluss der Bohrspülung oder der Lagerungsvariante. Wenige Minuten Trocknung reichen für die Entstehung von Mikrorissen und Änderung der Festigkeitseigenschaften aus. Zudem werden praktische Hinweise zum Umgang mit veränderlich festen Gesteinen in Triaxialversuchen gegeben.

This article aims to answer the question of how the in‐situ properties of drill samples of a typical slaking‐rocks can be kept as constant as possible from sampling to laboratory testing. The selection of sampling variants is based on near‐surface (i. e. here up to 50 m depth) geotechnical exploration practice in Germany. The drilling fluid (clear water, water‐based antisol mud) and the storage conditions (conventional storage in the liner without further additives, storage in salt solution [c = 2.5 g NaCl/l], influence of drying) were varied. This resulted in a combination of four test variants. The peak strength of the saturated samples in the triaxial test serves as a parameter for comparing the variants. As an aim of the evaluation the significance of differences in strength between the sampling variants are determined within the scope of the investigations. Using samples dried for ten minutes or seven days in a laboratory environment, it is shown that the preservation of the in‐situ water content is of greater importance than the influence of the drilling fluid or the storage variant. A few minutes of drying are sufficient for the formation of microcracks. In addition, practical tips are given for dealing with slaking rocks in triaxial tests.